机械设计课程设计之轴的结构设计

21
84
＋
＋
55k6 67 58H7/r6 55H7/k6 45H7/k6
23
98
Ⅶ ⅥⅤ
Ⅳ
Ⅲ
82
Ⅱ
Ⅰ
取齿轮端 面距箱体 内壁为 15mm 5
21
130
15
15
100
23 5 21
轴承距箱体内壁为5mm, 则 轴 环 宽 度 b=20mm 。 齿轮右端采用轴套定位， 其宽度为20mm。
＋
＋
55k6 67 58H7/r6 55H7/k6 45H7/k6
23
23
21 100
21
84
Ⅱ
Ⅰ
82
＋
＋
55k6 55k6
Ⅶ ⅥⅤ
Ⅳ
Ⅲ 45H7/k6
取齿轮安装段直径dⅣ-Ⅴ=58mm(H7/r6),配合轴段长度取LⅣ-Ⅴ=98 mm。 齿轮左端轴环定位，轴环高度h>0.07d，结合轴承轴肩的要求，取 h=6mm，则轴环直径dⅤ-Ⅵ=67mm。
100 23
21
2. 初步计算轴径——
已知：P=10kW， n=200r/min
根据式(13－2)，并由表13－2选系数Ｃ=110，得
P
10
Fra Baidu bibliotek
dmin C 3 n 110 3 200 40.5mm
因为轴端装联轴器需开键槽，会削弱轴的强度。故将轴径
增加4%~5%，取轴的最小直径为45mm。
3. 轴的结构设计——
取联轴器工作情况系数K=1.3，计算转矩为
TC KT 1.3 477500 620750N mm
84
查国标，选用HL4型弹性柱销联轴 器，J型轴孔，其孔径d1=45mm， 与 轴 配 合 为 H7/k6 ； 联 轴 器 的 毂 孔 长 L1=84mm ， 故 轴 与 其 配 合 段 长 LⅠ-Ⅱ=82mm； 按 轴 径 选 用 平 键 截 面尺寸b×h=14×9，键长为70mm； 按轴径选用轴端挡圈直径D=55mm。
23 20
98
Ⅶ ⅥⅤ
Ⅳ
Ⅲ
80.5 80.5
82
Ⅱ
Ⅰ
130
40
取平键16mm×10mm
40 15
15
23
×90mm
5
100
5
42 20
21
21
＋
＋
55k6 67 58H7/r6 55H7/k6
52 45H7/k6
23 20 Ⅶ ⅥⅤ
80.5
98 Ⅳ
80.5
45 60
Ⅲ
Ⅱ
82 Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
82
45H7/k6
b) 轴承、齿轮的定位及轴段主要尺寸——
根据轴的受力，选取一对7211C滚动轴承正装，其尺寸为d×D×B＝
55mm×100mm×21mm, 配合段轴径dⅢ-Ⅳ=dⅥ-Ⅶ=55mm(k6)。左端 轴承采用轴肩作轴向定位，由手册确定轴肩处直径dⅤ-Ⅵ≥64mm，配
合轴段长LⅥ-Ⅶ=23mm；右端采用轴套作轴向定位。
八、轴的结构设计实例
带式输送机减速器
试按弯扭合成法设 计计算其主动轴。
已知： P=10kW， n=200r/min， 斜齿圆柱齿轮传动 b=100mm， z=40， mn=5mm，
=922，
轴端装有联轴器。
1
×
Motor
×× ×
解： 1. 选择轴的材料—— 选择轴的材料为45号钢，调质处理，硬度217~255HBS。。
(1) 拟定轴上零件的布置方案
根据轴上齿轮、轴承、轴承盖、半联轴器等零件的装配方 向、顺序和相互关系，确定轴上零件的布置方案。
＋
＋
3. 轴的结构设计——
(2) 轴上零件的定位及轴主要尺寸的确定
a) 轴端联轴器选用和定位—— T 9.55106 P / n 477500N mm
已知：P=10kW， n=200r/min