軸的設(shè)計(jì)和校核

1、機(jī)械課程設(shè)計(jì)四、軸的設(shè)計(jì)和校核設(shè) 計(jì) 項(xiàng) 目計(jì)算與說明結(jié)果選 擇 軸 的 材 料 并 確 定 許 用 應(yīng) 力(1) 選用45鋼正火處理(2) 由表157查得強(qiáng)度極限5 =600MPa(3) 由表15-1查得其許用彎曲應(yīng)力Bt = 55MPa選用45鋼 kA =55MPa確 定 軸 輸出 端 直 徑%(1)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算輸出端直徑。(2)由表 15-3 取 A=110d = 110x= 35mm(3)考慮有鍵槽，將直徑增大5%,則d = 35 x Q + 5%) = 36.75mm取軸的直徑為整數(shù)dnun=40mm(4)此段軸的宜徑和長(zhǎng)度應(yīng)和連軸器相符，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取連 軸器1 =12011

2、1111.和軸相配合部分長(zhǎng)度為60nnr-daMOmm軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)(1)軸上零件的定位、固定和裝配單級(jí)減速器中，將齒輪安排在箱體中間，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布。齒輪 左面用套筒軸向定位，右面由軸肩定位。軸向靠平健和過渡配合固定。 兩軸承分別以套筒和軸肩定位，周向則采用過盈配合固定。軸做成梯 形，齒輪、套筒、左軸承和連軸器依次從左面裝到軸上：右軸承從右 面裝入。(2) 確定軸各段直徑和長(zhǎng)度I段即外伸端宜徑4 = 40inm.取I】 =61inm4 = 40imn【段直徑d? =50mm（由機(jī)械設(shè)計(jì)手則查得輪轂倒的G =2.5mm,軸后高度h = 2G = 2x2.5 = 5inm,故d? =

3、。+2h = 50nin】）亦 符合氈圈密封標(biāo)準(zhǔn)軸徑。初選6311型深溝球軸承，其內(nèi)徑為55mm,寬度為29mm。（ P134 ） 考慮到齒輪端面和箱體內(nèi)壁、軸承端面與外壁有一定的距離，則取套 筒長(zhǎng)為181nm考慮到和箱體外壁應(yīng)有一定距離，該段距離取長(zhǎng)為 25m 因 d2n = 50xl25=6.25xl03 = 50inm山段直徑d3=55mm安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪毅寬度小2mm。Lj = 29+10 + 10+ 2 = 59inmIV段直徑dq = 61mmL4 =61-2 = 59inmV段直徑d5 =73mm （由機(jī)械設(shè)計(jì)手則查得輪轂倒角C1=3n】m,軸肩高度 h = 2cl =2x3

4、 = 6mm.故 = d4 4- 2h = 73mm 其長(zhǎng)度應(yīng)和右面套筒長(zhǎng)度相同，即L5=18niiiid6 = 5 5mm = 29 + 10 = 39inm（3） 繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖Lj = 61inmd2 = 50inmd3 = 5d4 = 611111DL4 = 59inmd5 = 73mm（4）由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支撐跨距L=146mm3第14頁共19頁L5 = 18111111d6 = 5 5mmLg = 39mm軸支撐跨距L= 1716mm，按 彎 扭 公 成 強(qiáng) 度 校 核 軸 的 強(qiáng) 度（1）繪制受力簡(jiǎn)圖。（2） 繪制垂直面彎矩圖。軸承支反力：FrFw = -L = -45

5、0.8N 2FRBv = Fr+FRAV = 450.8N計(jì)算彎矩：截面C右側(cè)彎矩M；v = Fpgv -= 450.8 x 吧 = 32.9N - in22截面C左側(cè)彎矩Lar146x10-3Mcv = Frav - -y- = -450.8x =-32.9N m（3） 繪制水平面彎矩圖軸承支反力：耳/2-FqLXrah =2477.33x0.146/2-1683x95xl0-3 八,=1416N0.146Febh =+ Fq - Frah= 2477.33+1683-1446= 40167N截面C處的彎矩：Mch =Frah - = 14A6x = 10.5N iii（4） 繪制合成彎矩圖Mc =+ M. = 7（-32.9）3 +10.52 = 34.5N mM： = J（M/ + M；h = V32.92 +10.52 = 34.5N m（5）繪轉(zhuǎn)矩圖aBMec =187.9N強(qiáng)度足夠轉(zhuǎn)矩 T=307. 9N m繪制當(dāng)量彎矩圖轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取a = 0.6截面C處的當(dāng)量彎矩為：Me。= Jm+ (oT)2 =)34.52 + (0.6x307.9)2 =187.9Nm(7)校