機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)軸的設(shè)計(jì)過程

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)軸的設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)電學(xué)院姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.確定軸的最小直徑先按教材式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)教材表15-3，取，于是得，由于開了一個(gè)鍵槽，所以軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使軸的直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查教材表14-1取，又代入數(shù)據(jù)得查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-21（GB/T4323-1984），選用TL4型彈性柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的孔徑d=22mm,所以2.軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸上各段直徑和長度1）為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位

2、要求，在12段的右邊加了一個(gè)軸套，所以2）初步選取軸承，因同時(shí)受到徑向力和軸向力，故選用圓錐滾子軸承，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和最小軸的直徑大小 查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-16（GB/T297-1994）選用30205型軸承所以，根據(jù)軸承的右端采用軸肩定位，從表中可知，45斷的直徑為齒輪的齒頂圓直徑，所以，。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，所以長度應(yīng)取短些，先取。軸承的端蓋的總寬為25mm,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器的距離為25mm，所以12段上的軸套長，所以在確定軸承的位置時(shí)應(yīng)距離箱體內(nèi)壁S=8mm，取齒輪距離箱體內(nèi)壁a=12mm。所以，mm取24mm，可由中

3、間軸算出來，軸肩的高度，軸環(huán)的寬度，所以取56段1的長度為，所以，取26mm。（二）中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.確定軸的最小直徑先按教材式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)教材表15-3，取，于是得，由于開了一個(gè)鍵槽，所以2.軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）各段的直徑：因?yàn)檩S的最小軸與軸承相配合，所以應(yīng)該先確定軸承的型號(hào)從而確定軸的最小值，因同時(shí)受到徑向力和軸向力，故選用圓錐滾子軸承。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-16（GB/T297-1994），根據(jù)上面計(jì)算的，選擇軸承的型號(hào)為30206，其尺寸為所以，軸肩高度所以23段的直徑，34段的直接即為齒輪的齒頂圓直徑，45段的軸肩高，所以。（

4、2）確定各段的長度先確定23段的長度：軸環(huán)的寬度，取b為10mm即。確定12段的長度：因?yàn)榘惭b軸承應(yīng)距離箱體內(nèi)壁為8mm，齒輪距離箱體內(nèi)壁的距離為16mm，所以，取。確定34的長度：34的長度等于齒輪的寬度，所以。確定45段的長度：軸環(huán)的寬度，取b為10mm即。確定56段的長度：56的長度原本應(yīng)該等于齒輪的寬度B，但為了定位作用該段的軸應(yīng)小于齒寬B，確定67段的長度：取(三)輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.確定軸的最小直徑先按教材式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)教材表15-3，取105，于是得，由于開了兩個(gè)鍵槽，所以軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使軸的直

5、徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查教材表14-1取，又代入數(shù)據(jù)得查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-21（GB/T4323-1984），選用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的孔徑d=45mm,所以2.軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸上各段直徑和長度1）為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，在67段的左邊加了一個(gè)軸套，所以2）初步選取軸承，因同時(shí)受到徑向力和軸向力，故選用圓錐滾子軸承，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和最小軸的直徑大小 查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-16（GB/T297-1994）選用30210型軸承所以，根據(jù)軸承的右端采用軸肩定位，從表中可知，軸肩的高度 取4mm，所以，。 半聯(lián)軸

6、器與軸配合的轂孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，所以長度應(yīng)取短些，先取。軸承的端蓋的總寬為20mm,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器的距離為30mm，所以12段上的軸套長，所以在確定軸承的位置時(shí)應(yīng)距離箱體內(nèi)壁S=8mm，取齒輪距離箱體內(nèi)壁a=16mm。23段的長度原本等于齒輪的寬，但為了齒輪能夠軸向定位應(yīng)短一些，所以，所以取軸環(huán)的寬取b=11mm即可由中間軸確定取八 軸的校核（一）輸入軸的校核1畫軸的空間受力圖將齒輪所受載荷簡化為集中力，并通過輪轂中截面作用于軸上。軸的支點(diǎn)反力也簡化為集中力通過載荷中心作用于軸上；2作垂直平面受力圖和水平平面受力圖求出作用于軸上的載荷。并確定

7、可能的危險(xiǎn)截面。將計(jì)算出的危險(xiǎn)截面處的的值列入下表：載荷水平面H 垂直面V支反力F玩矩M總彎矩扭矩3按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度已知材料為40Cr鋼調(diào)質(zhì)，由教材表151查得，由已知條件，對(duì)軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度進(jìn)行校核。根據(jù)教材式15-5以上表中的數(shù)據(jù)，并取軸的計(jì)算應(yīng)力結(jié)論：按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，軸的強(qiáng)度足夠。（二） 中間軸的校核1畫軸的空間受力圖將齒輪所受載荷簡化為集中力，并通過輪轂中截面作用于軸上。軸的支點(diǎn)反力也簡化為集中力通過載荷中心作用于軸上；2作垂直平面受力圖和水平平面受力圖求出作用于軸上的載荷。并確定可能的危險(xiǎn)截面。將計(jì)算出的危險(xiǎn)截面處的的值列入下表：載荷水平面H

8、垂直面V支反力F玩矩M總彎矩扭矩3按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度已知材料為40Cr鋼調(diào)質(zhì)，由教材表151查得，由已知條件，對(duì)軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度進(jìn)行校核。根據(jù)教材式15-5以上表中的數(shù)據(jù)，并取結(jié)論：按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，軸的強(qiáng)度足夠（三）輸出軸的校核1畫軸的空間受力圖將齒輪所受載荷簡化為集中力，并通過輪轂中截面作用于軸上。軸的支點(diǎn)反力也簡化為集中力通過載荷中心作用于軸上；2作垂直平面受力圖和水平平面受力圖求出作用于軸上的載荷。并確定可能的危險(xiǎn)截面。將計(jì)算出的危險(xiǎn)截面處的的值列入下表：載荷水平面H 垂直面V支反力F玩矩M總彎矩扭矩3按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度已知材料為45鋼調(diào)質(zhì)，

9、由教材表151查得，由已知條件，對(duì)軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度進(jìn)行校核。根據(jù)教材式15-5以上表中的數(shù)據(jù)，并取結(jié)論：按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，軸的強(qiáng)度足夠九 軸承的校核軸承的預(yù)期計(jì)算壽命1 輸入軸上軸承的校核 （1）求兩個(gè)軸承受到的徑向載荷由軸的校核過程可知所以 （2）計(jì)算軸承的軸向力查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-16（GB/T297-1994）得30205型號(hào)軸承所以（3）求軸承的動(dòng)載荷查教材表13-5得對(duì)軸承1 對(duì)軸承2 查教材表13-6取沖擊載荷因數(shù)（四）計(jì)算軸的壽命所以 所以軸承滿足壽命要求。2 中間軸的校核（1）求兩個(gè)軸承受到的徑向載荷由軸的校核過程可知所以（2）計(jì)算軸承的軸向力查

10、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-16（GB/T297-1994）得30206型號(hào)軸承所以（3）求軸承的動(dòng)載荷查教材表13-5得對(duì)軸承1 對(duì)軸承2 查教材表13-6取沖擊載荷因數(shù)（四）計(jì)算軸的壽命所以所以軸承滿足壽命要求。（三） 輸出軸上軸承的校核（1）求兩個(gè)軸承受到的徑向載荷由軸的校核過程可知所以（2）計(jì)算軸承的軸向力查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-16（GB/T297-1994）得30210型號(hào)軸承所以（3）求軸承的動(dòng)載荷查教材表13-5得對(duì)軸承1 對(duì)軸承2 查教材表13-6 取沖擊載荷因數(shù)所以（四）計(jì)算軸的壽命所以軸承滿足壽命要求。十 鍵的選擇和校核1 輸入軸上聯(lián)軸器處的鍵（1）確定鍵的類型和尺寸由于是靜連

11、接，選用A型普通平鍵。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-14（GB/T1095-1979），查得當(dāng)軸徑時(shí)鍵取為。參照半聯(lián)軸器與軸配合的轂長和普通平鍵的長度系列，取鍵長。（2）強(qiáng)度驗(yàn)算由教材式（6-1）式中 由教材表15-1查取許用擠壓應(yīng)力為，滿足強(qiáng)度要求。2 中間軸上鍵（1）確定鍵的類型和尺寸由于是靜連接，選用A型普通平鍵。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-14（GB/T1095-1979），查得當(dāng)軸徑時(shí)鍵取為。參照齒輪與軸的配合長度為和普通平鍵的長度系列，取鍵長。（2）強(qiáng)度驗(yàn)算由教材式（6-1）式中 由教材表15-1查取許用擠壓應(yīng)力為，滿足強(qiáng)度要求。3 輸出軸上的鍵1）齒輪與軸聯(lián)結(jié)處（1）確定鍵的類型和尺寸由于是靜連接，選用A型普通平鍵。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-14（GB/T1095-1979），查得當(dāng)軸徑時(shí)鍵取為。參照齒輪與軸的配合長度為和普通平鍵的長度系列，取鍵長。（2）強(qiáng)度驗(yàn)算由教材式（6-1）式中 ，滿足強(qiáng)度要求。2） 聯(lián)軸器處（1）確定鍵的類型和尺寸由于是靜連接，選用A型普通平鍵。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表9-14（GB/T1095-1979），查得當(dāng)軸徑時(shí)鍵取為。參照齒輪與軸的配合長度為和普通平鍵的長度系列，取鍵長。（2）強(qiáng)度驗(yàn)算由教材式（6-1）式中 ，滿足強(qiáng)度要求。十一 減速器箱體的設(shè)計(jì)由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表4-17箱座壁厚： 箱蓋壁厚：箱座凸緣厚度： 箱蓋凸緣厚度：箱