111机械设计课程设计轴设计过程

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1、机械设计课程设计轴的设计学院：机电学院姓名：学号：指导老师：轴的设计计算（一）高速轴的设计计算1.确定轴的最小直径先按教材式（15-2）初步估算轴的最小直径。选轴的材料为40Cr调质处理。根据教材表15-3，取，于是得，由于开了一个键槽，所以轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径。为了使轴的直径和联轴器的孔径相适应，故需同时选联轴器的型号。联轴器的计算转矩，查教材表14-1取，又代入数据得查《机械设计课程设计》表9-21（GB/T4323-1984），选用TL4型弹性柱销联轴器。联轴器的孔径d=22mm,所以2.轴的机构设计（1

2、）根据轴向定位的要求确定轴上各段直径和长度1）为了满足联轴器的轴向定位要求，在12段的右边加了一个轴套，所以2）初步选取轴承，因同时受到径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承，根据轴的结构和最小轴的直径大小查《机械设计课程设计》表9-16（GB/T297-1994）选用30205型轴承所以，，根据轴承的右端采用轴肩定位，从表中可知，45断的直径为齿轮的齿顶圆直径，所以，。半联轴器与轴配合的毂孔长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，所以长度应取短些，先取。轴承的端盖的总宽为25mm,取端盖的外端面与半联轴器的距离为

3、25mm，所以12段上的轴套长，所以在确定轴承的位置时应距离箱体内壁S=8mm，取齿轮距离箱体内壁a=12mm。所以，mm取24mm，可由中间轴算出来，，轴肩的高度，轴环的宽度，所以取56段1的长度为，所以，取26mm。（二）中间轴的设计计算1.确定轴的最小直径先按教材式（15-2）初步估算轴的最小直径。选轴的材料为40Cr调质处理。根据教材表15-3，取，于是得，由于开了一个键槽，所以2.轴的机构设计（1）各段的直径：因为轴的最小轴与轴承相配合，所以应该先确定轴承的型号从而确定轴的最小值，因同时受到径向力和轴向力，故选用圆锥滚

4、子轴承。查《机械设计课程设计》表9-16（GB/T297-1994），根据上面计算的，选择轴承的型号为30206，其尺寸为所以，轴肩高度所以23段的直径，，34段的直接即为齿轮的齿顶圆直径，45段的轴肩高，所以。（2）确定各段的长度先确定23段的长度：轴环的宽度，取b为10mm即。确定12段的长度：因为安装轴承应距离箱体内壁为8mm，齿轮距离箱体内壁的距离为16mm，所以，取。确定34的长度：34的长度等于齿轮的宽度，所以。确定45段的长度：轴环的宽度，取b为10mm即。确定56段的长度：56的长度原本应该等于齿轮的宽度B，但为

5、了定位作用该段的轴应小于齿宽B，确定67段的长度：取(三)输出轴的设计计算1.确定轴的最小直径先按教材式（15-2）初步估算轴的最小直径。选轴的材料为45钢，调质处理。根据教材表15-3，取105，于是得，由于开了两个键槽，所以轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径。为了使轴的直径和联轴器的孔径相适应，故需同时选联轴器的型号。联轴器的计算转矩，查教材表14-1取，又代入数据得查《机械设计课程设计》表9-21（GB/T4323-1984），选用HL4型弹性柱销联轴器。联轴器的孔径d=45mm,所以2.轴的机构设计（1）根据轴向定位

6、的要求确定轴上各段直径和长度1）为了满足联轴器的轴向定位要求，在67段的左边加了一个轴套，所以2）初步选取轴承，因同时受到径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承，根据轴的结构和最小轴的直径大小查《机械设计课程设计》表9-16（GB/T297-1994）选用30210型轴承所以，，根据轴承的右端采用轴肩定位，从表中可知，轴肩的高度取4mm，所以，。半联轴器与轴配合的毂孔长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，所以长度应取短些，先取。轴承的端盖的总宽为20mm,取端盖的外端面与半联轴器的距离为30mm，所以12段上的轴

7、套长，所以在确定轴承的位置时应距离箱体内壁S=8mm，取齿轮距离箱体内壁a=16mm。23段的长度原本等于齿轮的宽，但为了齿轮能够轴向定位应短一些，所以，所以取轴环的宽取b=11mm即可由中间轴确定取八轴的校核（一）输入轴的校核1．画轴的空间受力图将齿轮所受载荷简化为集中力，并通过轮毂中截面作用于轴上。轴的支点反力也简化为集中力通过载荷中心作用于轴上；2．作垂直平面受力图和水平平面受力图求出作用于轴上的载荷。并确定可能的危险截面。将计算出的危险截面处的的值列入下表：载荷水平面H垂直面V支反力F玩矩M总弯矩扭矩3．按弯矩合成应力校

8、核轴的强度已知材料为40Cr钢调质，由教材表15—1查得，由已知条件，对轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度进行校核。根据教材式15-5以上表中的数据，并取轴的计算应力结论：按弯矩合成应力校核轴的强度，轴的强度足够。（二）中间轴的校核1．画轴的空间受力图将齿轮所受