《轴的设计计算》word版

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1、第七章轴的设计计算一、初步确定轴的尺寸1、高速轴的设计及计算已知：高速轴功率，转速。选取轴的材料为40Cr、调质处理、由《机械设计》教材表15-3，取，得考虑轴上开有一个键槽对轴强度的削弱，轴径增大，并圆整后，轴承选用角接触球轴承7205C，B=15mm，综合减速器其他零件的布置和减速器箱体的轮廓，高速轴初步设计如下：2、中间轴的设计及计算已知：中间轴功率，转速。选取轴的材料为40Cr、调质处理、由《机械设计》教材表15-3，取，得考虑轴上开有两个键槽对轴强度的削弱，轴径增大，并圆整后，轴承选用角接触球轴承7205C，B

2、=15mm，综合减速器其他零件的布置和减速器箱体的轮廓，中间轴初步设计如下：安装大齿轮处的键型号为：键1036GB1096-79安装小齿轮处的键型号为：键1070GB1096-793、低速轴的设计及计算已知：低速轴功率，转速。选取轴的材料为40Cr、调质处理、由《机械设计》教材表15-3，取，得考虑轴上开有两个键槽对轴强度的削弱，轴径增大，并圆整后，轴承选用角接触球轴承7209C，B=19mm，综合减速器其他零件的布置和减速器箱体的轮廓，低速轴初步设计如下：安装大齿轮的键型号为:键1865GB1096-97安装联轴器处的

3、键为:键16125GB1096-97二、轴的校核以中间轴的校核为代表，已知中间轴的功率为，转速为，转矩N·m。1、中间轴的受力分析如下：大齿轮的分度圆直径为，螺旋角，受力分析如图所示，则：·=小齿轮的分度圆直径为，螺旋角，受力分析如图所示，则：·=轴端受力：由上数据得轴的载荷分析图如下：载荷水平面H垂直面V支反力F；；弯矩MN·mmN·mm总弯矩N·mmN·m转矩T·mm1、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的强度。根据扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力由选定的材料45

4、Cr，调质处理，由《机械设计》教材表15-1查得。因此，故安全。3、精确校核轴的疲劳强度（1）、判断危险截面由轴的载荷分析图知：弯矩最大为处为危险截面，因而只需要校核该截面即可。（2）、危险截面抗弯截面系数：抗扭截面系数：截面上的弯曲应力：截面上的扭矩切应力：轴的材料为45Cr，调质处理。由《机械设计》教材表15-1查得，，。由《机械设计》教材图3-1可得轴的材料的敏性系数为：，故有效应力集中系数按式为：由《机械设计》教材图3-2得尺寸系数，由《机械设计》教材图3-3得扭转尺寸系数。轴按磨削加工，由《机械设计》教材图3-

5、4得表面质量系数为：轴未经表面强化处理，即，则得综合系数为：由《机械设计》教材及得材料的特性系数为：于是，计算安全系数值，得：故可知其安全。第八章轴承的计算及校核已知：所有轴承的寿命为8年，并以中间轴的轴承为代表进行校核，初选轴承型号为：角接触球轴承7205C，B=15mm，基本额定动载荷C=30.5kN，基本额定静载荷。轴上两齿轮受力如下图，轴转速，运转平稳。1、求两轴承受到的径向载荷2、求两轴承受到的轴向载荷对于7000C型轴承，按《机械设计》教材表13-7，轴承派生轴向力，其中e为《机械设计》教材表13-5中的判断

6、系数，其值由的大小来确定，但现轴承轴向力未知，故先取e=0.25，因此可估算：轴所受轴向力：因此靠近大齿轮的轴承被压紧。因为：所以：因为：所以：因此，由《机械设计》教材表13-5进行线性插值计算，得，，因为：所以：因为：所以：3、求轴承当量动载荷和因为，由《机械设计》教材表13-5进行线性插值计算径向载荷系数和轴向系数为：对轴承1：，对轴承2：，因轴承运转中有轻微冲击载荷，按《机械设计》教材表13-6，，取。则4、验算轴承寿命轴承预期寿命因为，所以按验算故所选轴承满足寿命要求第九章键联接的选择及校核计算已知：大齿轮的材料

7、为45钢，调质处理，轮毂宽度为40mm；小齿轮和轴的材料都为40Cr，调质处理，小齿轮轮毂宽度为75mm；齿轮的精度为7级；装齿轮处的轴径d=30mm；需要传递的转矩N·m；载荷平稳。初选键的型号为：安装大齿轮处的键型号为1036GB1096-79，安装小齿轮处的键型号为1070GB1096-79。1、校核大齿轮处键连接的强度从《机械设计》教材表6-1查得键的截面尺寸为：宽度b=8mm，高度h=7mm，由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=36mm（比轮毂宽度小些）。从《机械设计》教材表6-2查得许用应力，取，键的工作

8、长度。得：故所选键符合要求。2、校核小齿轮处键连接的强度从《机械设计》教材表6-1查得键的截面尺寸为：宽度b=8mm，高度h=7mm，由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=63mm（比轮毂宽度小些）。从《机械设计》教材表6-2查得许用应力，取，键的工作长度。得：故所选键符合要求。