机械设计课程设计之轴的结构设计

根据式(13－2)，并由表13－2选系数Ｃ=110，得
d min
P 10 3 C 110 40.5mm n 200
3
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—— (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。
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。。 2. 初步计算轴径—— 已知：P=10kW， n=200r/min
98
80.5
55H7/k6
58H7/r6
45H7/k6
55k6
67
82 Ⅲ Ⅱ Ⅰ
ⅥⅤ 80.5
Ⅳ
130 40 5 21 15 100 15
40 23
取平键16mm×10mm ×90mm 42
5 21
20
＋
＋
23 Ⅶ
20
98 80.5
55H7/k6
58H7/r6
45 Ⅲ
60 Ⅱ
45H7/k6
＋
＋
55k6
55k6
Ⅶ
Ⅵ Ⅴ
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 21 84
＋
＋
23 Ⅶ ⅥⅤ
＋
＋
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 477500 N mm
取联轴器工作情况系数K=1.3，计算转矩为 已知：P=10kW， n=200r/min
TC KT 1.3 477500 620750 N mm
55k6
67
52
82 Ⅰ
ⅥⅤ 80.5
Ⅳ
84 82 Ⅰ
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。 23 23 21 21 84 100 Ⅱ Ⅰ 82
98
55H7/k6
58H7/r6
45H7/k6
55k6
67
82 Ⅲ Ⅱ Ⅰ
ห้องสมุดไป่ตู้
Ⅳ
取齿轮端 面距箱体 内 壁 为 5 15mm 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。
＋
＋
23 Ⅶ
20
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。 Ⅱ