軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、第4章 ：軸的設(shè)計(jì)計(jì)算第1節(jié) ：輸入軸的設(shè)計(jì)4.1：輸入軸的設(shè)計(jì)：4.1.1：選取軸的材料和熱處理方法：選取軸的材料為45鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，硬度。4.1.2：初步估算軸的直徑：根據(jù)選用材料為45鋼，的范圍為，選取值為120，高速軸功率，代入數(shù)據(jù)：考慮到軸的外伸端上開有鍵槽，將計(jì)算軸頸增大3%7%后，取標(biāo)準(zhǔn)直徑為45mm。4.1.3:輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：輸入軸系的主要零部件包括一對深溝球軸承，考慮到軸的最小直徑為45mm，而差速器的輸入齒輪分度圓為70mm，設(shè)計(jì)輸入軸為齒輪軸，且外為了便于軸上零件的裝卸，采用階梯軸結(jié)構(gòu)。（1） 外伸段：輸入軸的外伸段與帶輪的從動齒輪鍵連接，開有鍵槽，選取直徑為，長

2、為。（2） 密封段：密封段與油封氈圈50配合，選取密封段長度為，直徑為。（3） 齒輪段：此段加工出軸上齒輪，根據(jù)主動輪，選取此段的長度為，齒輪兩端的軸頸為，軸頸直徑為。（4） 左右兩端軸頸段：左右兩端軸頸跟深溝球軸承6309配合，采用過度配合k6，實(shí)現(xiàn)徑向定位，根據(jù)軸承端軸頸直徑為，長度左端為和右端為。（5）退刀槽：為保證加工到位，和保證裝配時(shí)相鄰零件的端面靠緊，在齒輪段兩端軸頸處加工退刀槽，選取槽寬為，槽深為。（7） 倒角：根據(jù)推介值（mm）：，。 ，。輸入軸的基本尺寸如下表：名稱左端軸頸退刀槽齒輪段退刀槽右端軸頸密封段外伸段長度（mm）直徑（mm）輸入軸的結(jié)構(gòu)圖：4.2：輸入軸的受力分析：

3、4.2.1：畫出受力簡圖：4.2.2：計(jì)算支座反力：（1）作用于齒輪上的圓周力：（2）作用于齒輪上的徑向力：（3）計(jì)算在水平面上的反力：（4）計(jì)算在垂直面上的反力：4.2.3：計(jì)算彎矩：（1）計(jì)算水平面上的彎矩：（2）計(jì)算垂直面上的彎矩：（3）計(jì)算合成彎矩：（4）計(jì)算轉(zhuǎn)矩：（5） 計(jì)算截面當(dāng)量彎矩：取應(yīng)力校正系數(shù)。（6） 繪制輸入軸的載荷分析圖：4.3：判斷危險(xiǎn)截面和校核：4.3.1：判斷危險(xiǎn)截面：如上計(jì)算所得：危險(xiǎn)截面位于安裝齒輪的位置。4.3.2按彎扭合成強(qiáng)度校核：根據(jù)軸是單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力為： 式中 ：軸所受的彎矩，； 軸所受的扭矩，； 抗彎截面系數(shù)，

4、根據(jù)截面形狀，取； 對稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力，。前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得。因此，故安全。第二節(jié)：輸出軸的設(shè)計(jì)4.1：輸出軸的設(shè)計(jì)：4.1.1：選取軸的材料和熱處理方法：選取軸的材料為45鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，硬度。4.1.2：計(jì)初步估算軸的直徑：根據(jù)選用材料為45鋼，的范圍為，選取值為110，低速軸功率，代入數(shù)據(jù)：考慮到軸的外伸端上開有鍵槽，將計(jì)算軸頸加大3%7%后，取標(biāo)準(zhǔn)直徑為50mm。4.1.3:輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：輸出軸系的主要零部件包括一對深溝球軸承，直齒圓柱齒輪和聯(lián)軸器等，為了便于軸上零件的裝卸，采用階梯軸結(jié)構(gòu)。（1） 外伸段：設(shè)計(jì)外伸段與LT9型彈性柱銷連軸器配

5、合，以過盈配合作徑向定位，且外聯(lián)軸器的一側(cè)采用軸肩作軸向定位，選取外伸段長為，直徑為。（2） 密封段：設(shè)計(jì)密封段與油封氈圈55配合，選取密封段直徑長度為，直徑為。（3） 軸肩段：軸肩與軸承和從動齒輪作軸向定位，選取軸肩段長為，直徑為。（4） 左右兩端軸頸段：左右兩端軸頸與6412深溝球軸承配合，軸承內(nèi)圈與軸承采用過度配合k6，實(shí)現(xiàn)徑向定位，根據(jù)軸承端軸頸直徑為，長度左端為和右段為。（5） 齒輪配合段：此段開有鍵槽，采用圓頭普通平鍵與減速器的從動配合，根據(jù)設(shè)計(jì)的直齒齒輪的齒寬為，為使裝配緊實(shí)，設(shè)計(jì)配合段長度為，直徑為。（6）退刀槽：為保證加工到位，和保證裝配時(shí)相鄰零件的端面靠緊，在軸肩和右端軸頸

6、處加工退刀槽，選取槽寬為，槽深為。（8） 倒角：根據(jù)推介值（mm）：，。 ，。輸出軸的基本尺寸如下表：名稱左端軸頸齒輪配合段軸肩段退刀槽右端軸頸密封段外伸段長度（mm）直徑（mm）輸入軸的結(jié)構(gòu)圖：4.2：輸出軸的受力分析：4.2.1：畫出受力簡圖：4.2.2：計(jì)算支座反力：（1）作用于齒輪上的圓周力：（2）作用于齒輪上的徑向力：（3）計(jì)算在水平面上的反力：（4）計(jì)算在垂直面上的反力：4.2.3：計(jì)算彎矩：（1）計(jì)算水平面上的彎矩：（2）計(jì)算垂直面上的彎矩：（3）計(jì)算合成彎矩：（4）計(jì)算轉(zhuǎn)矩：（6） 計(jì)算截面當(dāng)量彎矩：取應(yīng)力校正系數(shù)。（7） 繪制輸出軸的載荷分析圖：4.3：判斷危險(xiǎn)截面和校核：4.3.1：判斷危險(xiǎn)截面：如上計(jì)算所得：危險(xiǎn)截面位于安裝齒輪的位置。4.3.2：按彎扭合成強(qiáng)度校核：根據(jù)軸是單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力為