轴的设计计算.doc

七、轴的设计计算
(1) 高速轴的设计高速轴上的功率、转速和转矩
转速（）
高速轴功率（）
转矩T（）
730
9.19
119.8
(2) 作用在轴上的力
已知高速级齿轮的分度圆直径为=98.75 ，根据《机械设计》（轴的设计计算部分未作说明皆查此书）式(10-14)，则

(3) 初步拟定轴的最小直径
的最小直径。选取轴的材料为45钢。根据表15-3，取C=113,于是得

轴上存在两个键槽，加大10%

标准的轴的直径有20、22、24、25、28等
故

第一、一方面拟定个段直径
A段：=20mm 由最小直径算出）
B段：=25mm，根据油封标准，选择毡圈孔径为25mm的
C、G段：=30mm，与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合，取轴承内径
D段：=36mm， 设计非定位轴肩取轴肩高度h=3mm
E段：=45.58mm，将高速级小齿轮设计为齿轮轴，考虑依据《课程设计指导书》p116
F段：=36mm, 设计非定位轴肩取轴肩高度h=3mm
第二、拟定各段轴的长度
A段：=1.6*20=32mm,圆整取=30mm
B段：=54mm，考虑轴承盖与其螺钉长度然后圆整取54mm
C、G段：=31mm, 与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合,加上挡油盘长度（参考《减速器装配草图设计》p24）=B+△2+2=16+10+2=31mm
F段：，=△2-2=10-2=8mm
E段：，齿轮的齿宽
D段：=90mm, 考虑各齿轮齿宽及其间隙距离，箱体内壁宽度减去箱体内已定长度后圆整得=90mm
轴总长L=30+54+31*2+8+90=244mm

轴段编号
长度（mm）
直径（mm）
配合说明
A
30
20
与V带轮键联接配合
B
54
25
定位轴肩
C、G
31
30
与滚动轴承30306配合，套筒定位
D
90
36
定位轴，长度未定
E
50
45.58
与小齿轮键联接配合
F
8
36
定位轴肩
总长度
244mm

2、轴Ⅱ的设计计算
1）、按齿轮轴设计，轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，40Cr，调质解决，查表15-31，取C=113
2）初算轴的最小直径

由于带轮轴上有键槽，故最小直径加大10%，=27.325mm。根据减速器的结构，轴Ⅱ的最小直径应当设计在与轴承配合部分，初选圆锥滚子轴承30206，故取=30mm

一方面，拟定各段的直径
A段:=30mm,与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合
F段：=30mm，与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合
E段：=38mm，非定位轴肩
B、D段：=50mm, 非定位轴肩，与齿轮配合
C段：=75mm, 齿轮轴上齿轮的分度圆直径
然后拟定各段距离：
A段： =28mm, 考虑轴承（圆锥滚子轴承30207）宽度与挡油盘的长度
B段：=8mm,根据轴齿轮到内壁的距离及其厚度
C段：=75mm,根据齿轮轴上齿轮的齿宽
E段：=50mm, 根据高速级大齿轮齿宽减去2mm（为了安装固定）
F段：=36mm，考虑了轴承长度与箱体内壁到齿轮齿面的距离
D段：=7mm,由轴Ⅰ得出的两轴承间距离（不涉及轴承长度）S=174mm减去已知长度 得出
轴段编号
直径（mm）
长度（mm）
配合说明
A
30
28
与滚子轴承配合（30206）
B
50
8
非定位轴肩，与齿轮配合
C
75
75
齿轮轴分度圆直径
D
50
7
非定位轴肩，与齿轮配合
E
50
45.58
非定位轴肩
F
30
36
与滚子轴承配合（30206）
总长度
204mm

3、轴Ⅲ的设计计算
输入功率P=5.58KW,转速n =119r/min,T=460300Nmm
轴的材料选用40Cr（调质），可由表15-3查得=110
所以轴的直径: =39.65mm。由于轴上有两个键槽，故最小直径加大12%，=45mm。
由表13.1(机械设计课程设计指导书)选联轴器型号为LH3
轴孔的直径=45mm长度L=84mm
轴Ⅲ设计图 如下：

一方面，拟定各轴段直径
A段: =55mm, 与轴承（圆锥滚子轴承30211）配合
B段: =60mm,非定位轴肩,h取2.5mm
C段: =72mm,定位轴肩，取h=6mm
D段: =68mm, 非定位轴肩，h=6.5mm
E段: =55mm, 与轴承（圆锥滚子轴承30211）配合
F段: =50mm,按照齿轮的安装尺寸拟定
G段: =45mm, 联轴器的孔径
然后、拟定各段轴的长度
A段: =36m,由轴承长度，△3，△2，挡油盘尺寸
B段: =64mm，齿轮齿宽减去2mm，便于安装
C段: =8mm, 轴环宽度，取圆整值
根据轴承（圆锥滚子轴承30212）宽度需要
D段: =58mm,由两轴承间距减去已知长度拟定
E段: =29mm, 由轴承长度，△3，△2，挡油盘尺寸
F段: =65mm, 考虑轴承盖及其螺钉长度，圆整得到
G段: =84mm,联轴器孔长度
轴段编号
直径（mm）
长度（mm）
配合说明
A
55
36
与滚子轴承配合（30211）
B
60
64
非定位轴肩，与齿轮配合
C
72
8
定位轴肩
D
68
58
非定位轴肩，与齿轮配合
E
55
29
与滚子轴承配合（30211）
F
50
65
按照齿轮的安装尺寸拟定
G
45
84
联轴器的孔径
总长度
344mm

普通平键