电机输出轴-齿轮箱输出轴-设计输出轴结构

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1、大作业电动机直接带动一级直齿轮减速传动，电机功率22KW、转速1470转/分、传动效率为0.96,齿轮模数m=4mmZ】二18Z2=82O设支承跨距L=180mm,负载相对于支承对称布置，轴的材料采用45钢调质处理，其对称循环许用应力』=65MPa输出端釆用平键连接无附加弯矩作用。试设计输出轴的结构。耍求轴的结构满足强度（写出轴的强度计算过程）、零件定位夹紧、加工工艺和部件装拆要求，初步选定平键的尺寸形式、滚动轴承的类型型号，设L/D=0.9-2.0,画出轴的示意图。解：1•选择轴的材料，确定轴的许用应力由题可知轴的材料采用45钢调质处理

2、2•估算轴的最小直径查表13・5得，0118—=―,nx-n2—P]=0.9金®Z

3、z2轴端有一个键槽，直径增大3%,47.55xl.03=50mm,取dmin=50mm。3•轴的结构设计轴段1di=50mm,与端盖配合，轴长Li=70mm,平键C型14x9x60o轴段2d2=50+2h=50+3=53mm,d2IX54mm,轴长L2=55mmo轴段3和轴段7均与6211深沟球轴承配合，直径与6211深沟球轴承内圈直径一样，为d3=d7=55mm；轴长要比6211深沟球轴承的宽度（为21mm）短l~3mm,贝ljL3=53mm,L7=20mmo轴段4d4=59mm,与齿轮配合，

4、长度要比齿轮的轮毂宽度（为70mm）—=0.9〜2.0短1〜3mm根据Q取值16得L4=94.4mm,平键A型18x10x59。轴段5是一轴环，用来定位齿轮，查表得d5=68mm,L5=12mm。轴段6是一轴环，用来定位6211深沟球轴承，查表得d6=64mm,L6=20.3mmo4•计算齿轮受力分度圆直径d=mz,d]=4x18=72mm,d2=4x82=328mm转矩po96*00T=9.55x106二=9.55x106x—__—=625059Nmm"1470x1^82圆周力径向力Fr=Fttana=3811tan20=1387N5•轴的强度校核水平面支反力Rh=Rh2=&

5、=905.5N垂直面支反力傀产傀2=£=罟=693.5N6.绘制水平面弯矩图、垂直面弯矩图及合成弯矩图(1)截面b-b水平面弯矩“180F180x3811‘一MhH=—L==171495mm垂直面弯矩180^_180x1387=6245N'mm(2)合成弯矩Mb=J(M册)2+(M^)2=V1714952+624152=182500Nmm(3)危险截面的当量弯矩Me=Jm/+(刃)2=Ji825002+(1x625059)2=651157Nmm(4)校核危险截面的直径Me0・l[j]f严mm“6.44讪V0.1x65直径增大3%,46.44x1.03=47.84mm则d^47

6、.84mm,因结构设计的轴径为59mm,故满足强度条件。