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1、设计计算变速箱一级直齿圆柱齿轮传动的轴设计计算变速箱一级直齿圆柱齿轮传动的轴1和轴和轴2。高速轴直径的设计计算高速轴直径的设计计算1.选择轴的材料选择轴的材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故由轴的常用材料及其 主要力学性能表选用：材料45钢，正火处理，HBS160200。 查表10-1，取b=600MPa，查表10-4得 -1b=55MPa，查表10-3：取 C=110。 2.设计轴径设计轴径 1)初算轴径初算轴径 mm9 .303 .323125. 7110nd33PC考虑到轴上有键槽，轴径应增大35%即 d =30.91.05=32.4mm 2) 轴的结构设计轴的结构设计
2、 （1）轴段）轴段的设计。的设计。 轴段上安装 V 带轮，此段设计应与带轮设计同步进行。由最小直径初定的 轴径:d1=33.5mm （2 2）轴段）轴段的轴径设计。的轴径设计。 考虑带轮的轴向固定及密封圈的尺寸，带轮用轴肩定位，轴肩高度即 h=(0.070.1)33.5= 2.3453.35mm 轴段的轴径 d2=d1+2h=33.5+2x(2.3453.35)=38.1940.2mm 可选择毡圈油封，由毡圈油封用槽表(手册 P217) 选取毡圈为：d2=45mm （4 4）轴段）轴段和和的轴径设计。的轴径设计。 其上安装轴承，考虑齿轮只受径向力和圆周力，所以选用球轴承即可，选6210 轴承。
3、 由深沟球轴承表(手册 P184)查得轴承内径承:d3=d7=50mm （5 5）轴段）轴段和和的设计。的设计。 该轴段间接为轴承定位，查表(手册 P184)dmin=57可取 d4=d6=60mm （6 6）轴段）轴段的设计。的设计。 该轴段上安装齿轮，为便于安装，d5应略大于 d4，可初定 d5=63mm，则由普通平键及截面尺寸表查得该处的键的截面尺寸为18x11mm，轮毂键槽深度为t1=4.4mm，该处齿轮齿根圆直径 df=d1-2.5m=84-2.5x4=74;则轮毂键槽到齿根的距离为:1045 . 25 . 21 . 14 . 4-263-274t -2d-2de1sf则:此处应做成
4、齿轮轴,其尺寸 d5为齿轮的尺寸低速轴直径的设计计算低速轴直径的设计计算1.1.选择轴的材料选择轴的材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故由轴的常用材料及其 主要力学性能表选用常用的材料： 45钢，调质处理，HBS200240。 查表10-1，取b=650MPa，查表10-4得 -1b=60MPa，查表10-3：取 C=110。 2.初算轴径初算轴径则轴2的外伸段直径可按下式得： 3 .494 .7684. 6110nd33PC轴与联轴器连接，有一键槽，轴径应增大35%d =49.31.05=52mm 3. 轴的结构设计轴的结构设计（1 1）轴段）轴段的设计。的设计。轴段上安装
5、联轴器，此段设计应与联轴器设计同步进行。为补偿联轴 器所连接两轴的安装误差，隔离振动，考虑结构简单，安装方便，选用弹性柱 销联轴器。查工作情况系数表，得 K=1.5。Tc=KT=1.5x855=1282.5Nm 查表(手册 P160)联轴器的型号为:LX4 55X112 GB/T5014-2003相应的轴段直径 d1=55mm（2 2）轴段）轴段的轴径设计。的轴径设计。考虑联轴器的轴向固定及密封圈的尺寸，联轴器用轴肩定位，轴肩高度：h=(0.070.1)55= 3.855.5mm 轴段的轴径为d2=d1+2h=55+2x(3.855.5)=62.766mm 选择毡圈油封。由毡圈油封用槽表(手册
6、 P217) 选取毡圈为：d2=65mm（3 3）轴段）轴段和和的径设计。的径设计。其上安装轴承，考虑齿轮只受径向力和圆周力，所以选用球轴承即可，其直径 应既便于轴承的安装。现暂取轴承为6214，深沟球轴承内径 d=70mmd3=d6=70mm（4 4）轴段）轴段的设计。的设计。该轴段上安装齿轮，为便于齿轮的安装，d4 必须略大于 d3 ，可初取 d4=75mm（5 5）轴段轴段的设计。的设计。该轴段为齿轮提供定位作用，定位轴肩高度为d5=(1.11.3)d4=(1.11.3)75=82.597.5mm取d5=85mm轴轴1每段轴长的设计计算每段轴长的设计计算（1）轴段轴段的长度设计。的长度设
7、计。轴段上安装V带轮，带轮轮毂的宽度为130mm,为定位可可靠,则轴段的长度 略小于毂长 取L1=128mm（2）轴段）轴段的长度设计。的长度设计。轴段为齿轮轴,L5=B1=90mm（3）轴段）轴段和和的长度设计。的长度设计。因该轴齿轮的圆周速度:sm4 . 11000603 .32384 100060ndv11小于2m/s，故轴承采用脂润滑，需要挡油环，取挡油环端面到内壁距离 B1=2mm，为补偿箱体的铸造误差和安装挡油环，靠近箱体内壁的轴承端面至 箱体内壁的距离取=14mm，通常同一轴上的两个轴承取相同型号(6210)， 因 轴承的宽度:B=20mm，则:轴段和的长度为:L3=L7=B+B
8、1=20+14+2=36mm（4）轴段）轴段和和的长度设计。的长度设计。齿轮两端面与箱体内壁距离取为1=10mm，则轴段和的长度为:L4=L6=1-B1=10-2=8mm（5）轴段）轴段的长度设计。的长度设计。其长度L2除与轴上零件有关外，还与轴承座宽度及轴承盖等零件有关。由减速 箱铸造箱体结构尺寸表(手册P81)知: 1) 地脚螺钉直径地脚螺钉直径:df=0.036a+12=0.036220+12=19.92mm取df=M22mm 2) 轴承端盖螺钉直径轴承端盖螺钉直径:d3=(0.40.5)df=(0.40.5)X22=8.811 取d3=M103) 轴承旁连接螺栓直径轴承旁连接螺栓直径:
9、d1=0.75df=0.75X22=16.5mm取d1=M18mm 则:(手册P82)相应的c1=24mm，c2=22mm， 4) 箱座壁厚：箱座壁厚：=0.025a+1=0.025X220+1=6.58mm 取:=8mm 5) 箱盖壁厚箱盖壁厚:1=0.02a+1=0.02X220+1=5.48mm 取:1=8mm 由螺钉连接外装式轴承盖表查取公式(手册P90) 6) 计算轴承端盖厚计算轴承端盖厚:e=1.2d3=1.2X10=12mm 7) 轴承座宽度为轴承座宽度为:L=+C1+C2+(56)=8+24+22+6=60mm 取L=56mm，取端盖与轴承间的调整垫片厚度t=2mm，为了在不拆
10、卸带轮的 条件下，方便装拆轴承端盖连接螺栓，取带轮凸缘端面至轴承端盖表面的距离 取K=15mm，带轮采 用腹板式，螺栓的拆装空间足够，则轴段的长度为: L2=L+e+K+t-B=60+12+15+2-14-20=55mm轴轴2每段轴长的设计计算每段轴长的设计计算（1）轴段）轴段的长度设计。的长度设计。轴段上安装的是型号为:LX4 55X112的联轴器，其轮毂的宽度为112mm,为定 位可可靠,则轴段的长度 L1=110mm（2）轴段）轴段的长度设计。的长度设计。取其轮毂宽度等于齿轮宽度，其左端采用轴肩定位，右端采用套筒定位。为使 套筒端面能够顶到齿轮端面，轴段长度比轮毂略短，由于B2=84mm
11、，故取 L4=82mm。（3）轴段）轴段的长度设计。的长度设计。其长度除与轴上零件有关外，还与轴承座宽度及轴承盖等零件有关。轴承座宽 度L、轴承端盖厚e、轴承端盖连接螺栓、轴承靠近箱体内壁的端面距箱体内壁距离、端盖与轴承座间的调整垫片厚度均同轴1，为避免联轴器轮毂外径t与端面螺栓的拆装发生干涉，联轴器轮毂端面与端盖外端面的距离取K=15mm， 轴承6214的宽度为B=24mm,则有:L2=L+t+e+K-B-=60+2+12+15-24-14=51mm（4）轴段）轴段的长度设计。的长度设计。该轴段为齿轮提供定位作用，齿轮端面距箱体内壁距离为3=1+(B1-B2)/2=10+(90-84)/2=13mm 取挡油环端面到内壁距离为4=2mm，则轴段的长度为:L5=3-4=13-2=11mm（5）轴段）轴段和和的长度设计。的长度设计。轴段的长度为:L3=B2-L4+3+B=84-82+13+14+24=53mm轴段轴段的长度为的长度为: L6=B+4=24+14+2=40 mm
