轴设计计算】 计算项目 计 算 内 容 及 过 程 计算结果 1. 选择材料 该轴没有特殊的要求，因而选用调质处理的45号钢，可以查得的其强度极限表12-1）45号钢，调质处理， ＝650MPa 2. 初估轴径 按扭转强度估算输出端联轴器处的最小直径，根据表12-11，按45号钢，取C＝110； 根据公式（12-2）有： 由于在联轴器处有一个键槽， 轴径应增加5％，49.57+49.57 5％=52.05（mm）；为了使所选轴径与联轴器孔径相适应，需要同时选取联轴器 Tc=KT2=1.3874.2=1136.46≤Tn查手册（课程设计P238），选用HL4弹性联轴器J5584/Y55112GB5014-85故取联轴器联接的轴径为d1=55mmd1=55mmHL4弹性联轴器Tn=1250 Nm[n]=4000r/minl =84mm3. 结构设计（1）轴上零件的轴向定位 （2）轴上零件的周向定位 根据齿轮减速器的简图确定轴上主要零件的布置图（如图所示）和轴的初步估算定出轴径进行轴的结构设计。
齿轮的一端靠轴肩定位，另一端靠套筒定位，装拆、传力均较为方便；两端轴承常用同一尺寸，以便于购买、加工、安装和维修；为了便于拆装轴承，轴承处轴肩不宜过高（轴肩高h≥0.07d ），故左端轴承与齿轮间设置两个轴肩，如下页图所示 齿轮与轴、半联轴器与轴、轴承与轴的周向定位均采用平键联接及过盈配合根据设计手册，并考虑便于加工，取在齿轮、半联轴器处的键剖面尺寸为bh=1811，（查表7-3）配合均采用H7/k6；滚动轴承内圈与轴的配合采用基孔制，轴的尺寸公差为k6,如图所示3）确定各段轴径直径和长度轴径：从联轴器开始向左取ф55（联轴器轴径）d1；d2 →ф63 （55+20.07 d1=62.7；取标准值，表12-10）d3→ф65 （轴颈，查轴承内径）（轴承）d4 →ф75 （取＞65的标准值） （齿轮）d5 →ф85 （75+20.07 d4＝85.5；取整数值）d6→ф74 （查轴承7213C的安装尺寸da）d7→ф65（轴颈，同轴两轴承取同样的型号）d7＝ d3 轴长：取决于轴上零件的宽度及他们的相对位置半联轴器与轴配合长度 =84mm，为使压板压住半联轴器，取其相应的轴长为l1=82mm；选用7213C轴承，其宽度为B=23mm；齿轮端面至箱体壁间的距离取a＝15mm；考虑到箱体的铸造误差，装配时留有余地，取滚动轴承与箱体内边距s=5mm；轴承处箱体凸缘宽度，应按箱盖与箱座联接螺栓尺寸及结构要求确定，暂定：该宽度B3＝轴承宽＋（0.08～0.1）a＋（10～20）mm，取为50mm；轴承盖厚度取为20mm；轴承盖与联轴器之间的距离取为b=16 mm；已知齿轮宽度为B2=80mm，为使套筒压住齿轮端面，取其相应的轴长为78mm。
根据以上考虑可确定每段轴长，并可以计算出轴承与齿轮、联轴器间的跨度L=80+215+25+2（23/2）=143mmL1= 58+82/2+23/2=111.5mmd1=55mmd2=63mmd3=65mmd4=75mmd5=85mmd6=74mmd7=65mmB=23mma＝15mms=5mmB3＝50mmb=16 mml1 =82mml2 =16+21+(50-5-23) =59mml3 =23+5+15+2 =45mml4 =80-2=78mml5 =10mml6 =10mml7 =23mmL=143mmL1=111.5mm（4）考虑轴的结构工艺性 4. 强度计算（略） 考虑轴的结构工艺性，在轴的左端与右端均制成245倒角；左端支撑轴承的轴径为磨削加工，留有砂轮越程槽；为便于加工，齿轮、半联轴器处的键槽布置在同一母线上，并取同一剖面尺寸先作出轴的受力计算图（即力学模型）如图中（a）所示，取集中载荷作用于齿轮及轴承的中点 【轴承计算】 已知一单级圆柱齿轮减速器中，相互啮合的一对齿轮为渐开线圆柱直齿轮，传动轴轴颈直径为d＝55mm，转速n＝1450rpm，拟采用滚动轴承，轴承所承受的径向载荷Fr=2400N，外传动零件传递给轴的轴向载荷为 Fa＝520N，载荷平稳，工作温度正常要求预期寿命25000h，试确定轴承型号。
计算项目计算过程计算结果1.选择轴承类型依题意，轴承主要承受径向载荷且转速较高，故选用深沟球轴承深沟球轴承2.预选型号、查参数Cr、C0r因d＝55mm，预选轴承6211，查轴承手册知：基本额定动载荷Cr＝43.2kN，基本额定静载荷C0r＝29.2kN (P228)预选轴承6211Cr＝43.2kNC0r＝29.2kN3.计算当量动载荷PFa/C0r＝0.018，用内插法由表12-16知，判断系数e＝0.20Fa/Fr＝0.22>e，由表12-16查得X＝0.56，Y＝2.211，由表12-14知fp＝1，由公式知P＝2494N P＝2494N4.计算轴承受命Lh查表12-13取温度系数ft＝1，由公式12-12知轴承寿命且接近于预期寿命，故选用6211轴承合适Lh＝59737h选用6211轴承合适5.说明也可以用公式12-13计算实际动载荷C’，故选择6211轴承合适C’＝32422N选择6211轴承合适。