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1、轴设计计算和轴承计算实例文档编制序号：KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688【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，650MPa2.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：=二 1IOJ=49 Y7（tnm）由于在联轴器处有一个键槽，轴径应增加5%，+ X 5%= （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=K T2=X=W
2、Tn查手册（课程 设计P238 ），选用HL4弹性联轴器J55 X 84/Y55X112GB5014-85。故取联轴器联接的 轴径为dl=55mm。d1=55mmHL4弹性联轴 器Tn=1250 Nm n=4000r/min l =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# ），故左端轴承与齿
3、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bXh=18 X11，（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（4）考虑轴的结构工艺性4.强度 计算（略）轴径：从联轴器开始向左取巾55 （联轴器轴 径）di ；d2 巾63（55+2X di=；取标准值，表12-10）d3巾65 （轴颈，查轴承内径）（轴承） d4 巾75 （取65的标准值） （齿 轮） d5 巾85（75+2X
4、d4=；取整数值）d6巾74 （查轴承7213C的安装尺寸da） d7巾65 （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11=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+（） a+（1020） mm，取为50mm；轴承盖厚度取为20mm；轴 承盖与联轴器
5、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+2X 15+2X5+2X（23/2） =143mmL1二 58+82/2+23/2=111.5mm考虑轴的结构工艺性，在轴的左端与 右端均制成2X45o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。d1=55mmd2=63mmd3=65mmd4=75mmd5=85mmd6=74mmd7=65mmB=23mm a=15mm s
6、=5mmB3 = 50mm b=16 mm11 =82mm12 =16+21+(50- 5-23)=59mm13 =23+5+15+2=45mm14 =80- 2=78mm15 =10mm16 =10mm17 =23mm L=143mm L1=111.5mm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。LDCD 令92信曲La一 1122209e，由表 12-16 查得 X=, Y=，由表12-14 知 fp = 1,由公虞 f (XF + YF )pra知 P = 2494NP =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Lk =俸勒=的聲:59737 h 25000 h轴承寿命伽S户丿60X1450 1丿Lh =59737h选用 6211轴承 合适且接近于预期寿命，故选用6211轴承合适。5.说 明也可以用公式12-13计算实际动载荷C，討価欢| ，严卸0N故选择6211轴承合适。C=32422N选择 6211轴承 合适
