齿轮箱轴设计计算

轴的结构设计及计算

一，轴一的设计

1. 轴上的功率P ，转速n 和转矩T

P=2.996KW

n=576r/min T=49.673N.m

2. 求一号齿轮上的力

因已知分度圆直径所以：则 Fr1=1505.2424N Ft1=547.863N

3. 初步确定最小直径

先按公式15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45号钢，调制处理。根据表15-3取A0=110，根据实际工作条件A0增大5%于是得：

4. mm n P C d mm n P C d mm n P C d A C 8

5.4640.41763.25.11538.32515

.130877.25.11520576

996.25.11505

.104531533

3333322233111=?=≥=?=≥=?=≥?=-钢取得：查课本表轴的结构设计（1）拟定轴的零件的装配方案：见装配图其其

简图如下

（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径1）由于齿轮直径较小故制成齿轮轴齿轮段CD 长度有齿轮宽度决定为66mm，AB,EF段安装轴承考虑到齿轮距箱体内壁的距离以及与其余轴的关系AB=29，EF=29，GH段由于安装带轮，根据所选带轮确定GH=65，直径为最小。2）初步选择滚动轴承。因轴承承受大部分为径向力，受轴向力较小，故选择价格低廉的深沟球轴承，根据AB直径，由轴承产品目录中初步选取0游隙组，，标准精度级的单列球轴承6208，其尺寸可查指导手册，右端距齿轮的距离较大故制出轴肩，轴承采用润滑脂润滑，

（3）轴的轴向定位

见上图，

（4）轴上圆角和倒角尺寸的确定

参考表15-2

5求轴上的载荷

首先根据上图作出轴的受力简图

载荷水平垂直

支反力Fn Fnt1=680.258N

Fnt2=202.459N

Fnr1=428.158N

Fnr2=93.5N

带轮径向力Fp Fp=1430.58N

弯矩133759.25MPa 0

总弯

矩

133759.25 MPa

扭矩T 49.673 MPa

5.按照弯扭合成应力校核轴的强度

进行校核时只校核最大弯矩的截面中的数据，由于轴为单向旋转，为脉动循环变应力，取

a=0.6，轴的计算应力：总弯矩M=√M

r 2+M

2=129409.07

N·m<133759.25 N·m

由公式σ=√0.6T2+M2

0.1d

=4.8MPa<[σ]=60 MPa

前面已经选定轴的材料，查表15-1查得最大极限应力为60MPa。故安全。