齿轮轴计算.doc

设计计算内容
主要结果
1求输出轴上的功率P2，转速n2,和转矩T2
若取齿轮传动的效率为，则

又

2求作用在齿轮上的力

各力方向如图所示。
3初步确定轴的最小直径
先按式15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3，取A0=112，于是得

输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径。为了使所选的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选择联轴器型号。
联轴器的计算转矩，查表14-1，考虑转矩变化很小，故取,则：

按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查手册，选用LX2型弹性柱销联轴器，其公称转矩为560000Nmm。半联轴器的孔径为32mm，故取轴最小直径为32mm。半联轴器与轴配合和毂孔长度为L1=60mm。
4轴的机构设计
（1） 拟定轴上零件的装配方案
（2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1） 为了满足半联轴器的轴向定位，I-II处应设置一轴肩，故取

2） 初步选择滚动轴承。选择7008C轴承。根据dxDxB=40x68x15mm。取

设计计算内容
主要结果

右端轴承采用轴肩进行定位。查手册定位高度h=3.5mm,即
3） 取安装齿轮处的直径，齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为84mm，取
齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度h=(2~3)R,由直径查表15-2，得R=1.6mm，故取h=4.8mm，则，轴环宽度，取。
4） 轴承端盖的总宽度为20mm。根据轴承端盖的装拆以及便于对轴承添加脂润滑的要求，去端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离l=30mm，故取L2=50mm。
5） 取齿轮距箱体内壁之间距离，考虑箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s，取s=8mm，已知滚动轴承宽度T=19.75mm，则

至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。
（3） 轴上零件的周向定位
齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按d4=45mm，由表6-1查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为70mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为，半联轴器与轴的配合为。
（4） 确定轴上的圆角和倒角尺寸
如图
5. 求轴上的载荷
首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置，应从手册中查得a的值。对于30208型圆锥滚子轴承，由手册中查得a=16.9mm。因此，作为简支梁的轴的支撑跨距。根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭转图。

从轴的结构图以及弯矩和扭转图中可以看出C截面为轴的危险截面。现将计算出的截面C除的受力值列于下表。

设计计算内容
主要结果

载荷
水平面H
垂直面V
支反力F

弯矩M

总弯矩

扭矩T

6. 按弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。根据公式及上表中的数据，以及轴的单向扭转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力

前已选轴的材料为45钢，调质处理，由表15-1查得。因此，故安全。

小齿轮轴的设计与计算
设计计算内容
主要结果

1高速轴上的功率
2齿轮上的受力

3初步确认轴的最小直径

查联轴器
选择lx1型，其公称转矩为250000Nmm d1=24mm 长度l=52mm ，配合长度为38mm。
后面内容和大齿轮轴一致，不在赘述。
轴结构及尺寸如下：

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