軸的結構設計範例

2021-07-16 15:20:34 字數 1522 閱讀 4370

四、低速軸系的結構設計

1、根據軸的工作條件,選擇材料及熱處理方法,確定許用應力,由(二)(三)已算得從動齒輪轉速n2=71.7r/min。齒輪分度圓直徑d2=360mm。

選用45號鋼調質。查①表11-1得抗拉強度,查①表11-9得許用彎曲應力。

2、按扭轉強度估算最小直徑

由(二)知,p2=3.87kw,t2=516.1n.m

查①表11-5取a=110,按①式(11-3)計算得:

考慮軸和聯軸器用乙個鍵聯接,故將軸放大5%並取標準值,即取d=45mm。

3、軸的結構設計

(1)將軸設計成階梯軸,按t=516.1n.m,從②查用tl8型彈性聯軸器,孔徑為45mm,長l=112mm,與軸頭配合長度為84mm。

取軸頭直徑為45mm,故靠近軸頭的軸身直徑為52mm,軸頸直徑取55mm。軸兩端選用6011型軸承,軸承寬度b=18mm,外徑d=90mm。軸承由套筒和軸肩實現軸向定位,圓角r=1mm。

取齒輪軸頭直徑為60mm,定位環高度h=5mm,其餘圓角r=1.5mm,擋油盤外徑取d=89mm。

(2)在(三)已經求得輪轂長為90mm,因此軸頭長度為88mm,軸頸長度與軸承寬度相等為18mm,齒輪兩端與箱體內壁間距離各取15mm,由於轉速較低,故軸承用潤滑脂,所以軸承端麵與箱體內壁距離取10mm。這樣可定出跨距為158mm。伸出箱體的軸段長度取44mm。

為了保證軸端擋圈只壓在半聯軸器上,應將頭長度取短一些,故取軸頭長度為75mm。

3、由於是單級齒輪減速器,因此齒輪布置在**,軸承對稱布置,齒輪與軸環、套筒實現軸向定位,以平鍵聯接及選用過渡配合h7/n6實現周向固定。齒輪軸頭有裝配錐度,兩端軸承分別以軸肩和套筒實現軸向定位,採用過盈配合k6實現周向固定。整個軸系以兩端軸承蓋實現軸向定位,聯軸器以軸肩、平鍵和選用過渡配合h7/k6實現軸向定位和周向固定。

4、草圖如下:

5、軸的強度校核:

軸的受力圖及彎矩圖如下

五、高速軸的設計

由前面已求得:n1=286.57r/min d1=90mm,輪轂長95mm,p1=4.03kw

1、 選用45鋼,調質。按扭轉強度估算最小直徑,查①表11-5取a=110

按①式(11-3)計算得:

因軸頭直徑最小且有鍵、與帶輪聯接,故將軸放大0.5d,即d=27.88mm,按①11-3取整d=28mm。

2、 以低速軸和大小齒輪的分度圓直徑,齒寬為基準,求出高速軸的尺寸已知d1=90,取齒輪兩端軸身直徑為70mm,軸頸直徑為50mm,套筒直徑為59mm,伸出箱體軸的直徑為47mm,軸頭直徑為40mm,大於dmin=28mm,所以合適已知輪轂長95mm,取齒輪兩端軸身各長5mm,依題意由①10.1選用6010型深溝球軸承d=50mm,d=80mm,b=16mm,所以軸頸長度與軸承寬度相等為16,齒輪端麵距箱體內壁12.5mm,軸承端麵距箱體內壁12mm,這樣可定出跨距為160mm,伸出箱體的軸身長44mm,軸頭的配合長度由①p128 查得 l=2d0=2×40=80mm,則選用a型鍵12×70 gb1069-79軸承由軸承蓋、套筒實現軸向定位,採用過盈配合k6實現周向固定,帶輪用軸肩實現軸向定位用鍵以配合h7/h6實現周向固定,草圖見上圖。

2軸的結構設計

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