带式输送机二级直齿圆柱齿轮减速器设计之轴的选择与校核1.docx

第五章各轴设计方案

§5-1高速轴的的结构设计
1)、求Ⅰ轴上的功率
转速
转矩
2)、计算作用在齿轮上的力：
转矩：
圆周力：
径向力：
3）、初步估算轴的直径：
选取45号钢作为轴的材料，调质处理。硬度为217~255HBS查表取A0=112
根据公式计算轴的最小直径，并加大3%以考虑键槽的影响。
4）、.轴的结构设计：
（1）确定轴的结构方案：
该轴（输入轴）的轴承分别从两端装入，由挡油盘定位，如图3-2-1。

1 2 3 4 5 6 7
图3-2-1 输入轴
轴段①主要用于安装联轴器，其直径应于联轴器的孔径相配合，因此要先选择联轴器。联轴器的计算转矩为，考虑到转矩变化很小，根据工作情况选取，则：
。
根据工作要求选用弹性套柱销联轴器，型号为TL4,与输入轴联接的半联轴器孔径，因此选取轴段①的直径为。半联轴器轮毂总长度，（J型轴孔），与轴配合的轮毂孔长度为。

（2）确定各轴段的直径和长度：
轴段1:为配合轴颈，按半联轴器孔径，选取轴段①直径为mm。为保证定位要求，半联轴器右端用需制出一轴肩，轴段①的长度应比半联轴器配合段轮毂孔长度略短mm，轴段①总长为。
轴段2：此轴段为连接轴身，为了保证定位轴肩有一定的高度其直径确定为：。对于轴承端盖的宽度有取轴承端盖的宽度为，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离，故取。
轴段3:为支撑轴颈，用来安装轴承。预选轴承型号为6305深沟球轴承。宽度。所以轴段③直径应为轴承内圈直径；为保证轴承的轴向定位用挡油盘定位。
轴段4：取齿轮距箱体内壁的距离，考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时应距箱体内壁一定距离s,取已知滚动轴承宽度为在轴承左侧有一挡油盘，取其长度为，则此段轴的长

取其直径为
轴段5：齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度
则轴环处直径轴环宽度
轴段6：为安装齿轮部分，齿轮的左端与轴承之间采用挡油盘定位，已知齿轮轮毂宽度为56mm,为了使套筒的端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，取其长度。
轴段7：为支撑轴颈，用来安装轴承。直径为，长度为。

§5-2中间轴的结构设计
1）、求2轴上的功率
转速
转矩
2）、计算作用在齿轮上的力：
转矩：
圆周力：

径向力：
3）、初步估算轴的直径：
选取45号钢作为轴的材料，调质处理。硬度为217~255HBS查表取A0=112
根据公式计算轴的最小直径，并加大3%以考虑键槽的影响，轴结构如图3-2-2所示。

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图3-2-2 中间轴
4）、.轴的结构设计：
（1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。：
该轴（中间轴）的轴承分别从两端装入，由挡油盘定位。
轴段1为支撑轴颈，用来安装轴承。预选轴承型号为6306深沟球轴承。宽度。所以轴段①直径应为轴承内圈直径；为保证轴承的轴向
定位用挡油盘定位。

轴段2：为安装齿轮部分，齿轮的左端与轴承之间采用挡油盘定位，已知齿轮轮毂宽度为51mm,为了使挡油盘的端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，取其长度。
轴段3:齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度则轴环处直径轴环宽度
轴段4：为安装齿轮部分，齿轮的右端与轴承之间采用挡油盘定位，已知齿轮轮毂宽度为77mm,为了使挡油盘的端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，取其长度。
轴段⑤为支撑轴颈，用来安装轴承。所以轴段⑤直径应为轴承内圈直径；为保证轴承的轴向定位用挡油盘定位。长度
§5-3低速轴的结构设计
1）、求Ⅰ轴上的功率
转速
转矩
2）、计算作用在齿轮上的力：
转矩：
圆周力：
径向力：
3）、初步估算轴的直径：
选取45号钢作为轴的材料，调质处理。硬度为217~255HBS查表取A0=112
根据公式计算轴的最小直径，并加大3%以考虑键槽的影响。
4）、轴的结构设计：
（1）确定轴的结构方案：
该轴（输入轴）的轴承分别从两端装入，由挡油盘定位，如图3-2-3。

7 6 54 3 2 1
图3-2-3 输出轴
选择联轴器。联轴器的计算转矩为，考虑到转矩变化很小，根据工作情况选取，则：
。
根据工作要求选用弹性柱销联轴器，型号为HL3,与输出轴联接的半联轴器孔径，因此选取轴段①的直径为。半联轴器轮毂总长度，（J型轴孔），与轴配合的轮毂孔长度为。

（2）确定各轴段的直径和长度：
轴段①:为支撑轴颈，用来安装轴承。预选轴承型号为6309深沟球轴承。宽度。所以轴段①直径应为轴承内圈直径；为保证轴承的轴向定位用挡油盘定位。取挡油盘宽度为30mm，则轴段①的长度为
轴段2：为安装齿轮部分，齿轮的右端与轴承之间采用挡油盘定位，已知齿轮轮毂宽度为72mm,为了使套筒的端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，取其长度。
轴段③：齿轮的左端采用轴肩定位，轴肩高度则轴环处直径轴环宽度
轴段4：此轴段为连接轴身，为了保证定位轴肩有一定的高度其直径确定为：。长度为综合计算后得到的
段⑤:为支撑轴颈，用来安装轴承。所以轴段⑤直径应为轴承内圈直径；为保证轴承的轴向定位用挡油盘定位。其长度为
轴段⑥：此轴段为连接轴身，为了保证定位轴肩有一定的高度其直径确定为：。轴承端盖的宽度为，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离，故取。
轴段⑦:为配合轴颈，按半联轴器孔径，选取轴段⑦直径为。为保证定位要求，半联轴器左端用一套筒定位，轴段⑦的长度应比半联轴器配合段轮毂孔长度略短mm，轴段⑦总长为。

第六章 轴的强度校核

§6-1高速轴的校核
根据轴的结构图做出轴的计算简图，根据计算简图做出弯矩图。先将三维坐标转为平面，最后求合力。作用在齿轮上的力
51
而：圆周力
径向力
在垂直面上：

解得：

在水平面上：
解得

危险截面在安装齿轮处

所以轴安全。弯矩图如图3-2-4

§6-2中间轴的校核
根据轴的结构图做出轴的计算简图，根据计算简图做出弯矩图。先将三维坐标转为平面，最后求合力。作用在大齿轮上的力
圆周力
径向力
作用在小齿轮上的力
圆周力
径向力
在垂直面上：

解得：

在水平面上
解得：

所以轴安全。

§6-3低速轴的校核
根据轴的结构图做出轴的计算简图，根据计算简图做出弯矩图。先将三维坐标转为平面，最后求合力。作用在齿轮上的力
227.5
而圆周力
径向力

在垂直面上：

解得：

在水平面上：
解得

危险截面在安装齿轮处

所以轴安全。弯矩图如图3-2-6