《2022年机械设计课程设计轴的设计过程 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年机械设计课程设计轴的设计过程 .pdf（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1 / 16 机械设计课程设计轴的设计学院：机电学院姓名：学号：指导老师：轴的设计计算一）高速轴的设计计算1. 确定轴的最小直径先按教材式 15-2 ）初步估算轴的最小直径。选轴的材料为40Cr 调质处理。根据教材表15-3 ，取，于是得，由于开了一个键槽，所以精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 16 页2 / 16 轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径。为了使轴的直径和联轴器的孔径相适应，故需同时选联轴器的型号。联轴器的计算转矩，查教材表14-1 取，又代入数据得查机械设计课程设计表9-21GB/T4323-1984 ）
2、，选用TL4 型弹性柱销联轴器。联轴器的孔径d=22mm, 所以2. 轴的机构设计1）根据轴向定位的要求确定轴上各段直径和长度1 ） 为 了 满 足 联 轴 器 的 轴 向 定 位 要 求 ， 在12段 的 右 边 加 了 一 个 轴 套 ， 所 以2）初步选取轴承，因同时受到径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承，根据轴的结构和最小轴的直径大小查机械设计课程设计表9-16GB/T297-1994 ）选用30205 型轴承所以，根据轴承的右端采用轴肩定 位 ， 从 表 中 可 知， 45断 的 直 径 为 齿 轮 的 齿 顶 圆 直 径 ， 所 以，。半联轴器与轴配合的毂孔长度，为了保证轴端挡圈只
3、压在半联轴器上而不压在轴的端面上，所以长度应取短些，先取。轴承的端盖的总宽为25mm, 取端盖的外端面与半联轴器的距离为25mm ，所以12 段上的轴套长，所以在确定轴承的位置时应距离箱体内壁S=8mm ，取齿轮距离箱体内壁a=12mm 。所以，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 16 页3 / 16 mm取24mm ，可由中间轴算出来，轴肩的高度，轴环 的 宽 度， 所 以 取56段1的 长 度 为， 所 以，取 26mm 。二）中间轴的设计计算1. 确定轴的最小直径先按教材式 15-2 ）初步估算轴的最小直径。选轴的材料
4、为40Cr 调质处理。根据教材表15-3 ，取，于是得，由于开了一个键槽，所以2. 轴的机构设计1）各段的直径：因为轴的最小轴与轴承相配合，所以应该先确定轴承的型号从而确定轴的最小值，因同时受到径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承。查机械设计课程设计表9-16GB/T297-1994 ），根据上面计算的，选择轴承的型号为30206，其尺寸为所 以 ，轴 肩 高 度所 以23段 的 直 径， 34 段的直接即为齿轮的齿顶圆直径，45段的轴肩高，所以。输出轴的设计计算1. 确定轴的最小直径先按教材式 15-2 ）初步估算轴的最小直径。选轴的材料为45 钢，调质处理。根据教材表15-3 ，取105，于
5、是得，由于开了两个键槽，所以轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径。为了使轴的直径和联轴器的孔径相适应，故需同时选联轴器的型号。联 轴 器 的 计 算 转 矩， 查 教 材 表14-1取， 又代入数据得查机械设计课程设计表9-21GB/T4323-1984 ），选用HL4 型弹性柱销联轴器。联轴器的孔径d=45mm, 所以2. 轴的机构设计精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 16 页5 / 16 1）根据轴向定位的要求确定轴上各段直径和长度1 ） 为 了 满 足 联 轴 器 的 轴 向 定 位 要 求 ， 在67段 的 左
6、边 加 了 一 个 轴 套 ， 所 以2）初步选取轴承，因同时受到径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承，根据轴的结构和最小轴的直径大小查机械设计课程设计表9-16GB/T297-1994 ）选用30210 型轴承所以，根据轴承的右端采用轴肩定 位 ， 从 表 中 可 知， 轴 肩 的 高 度取4mm ， 所 以，。半联轴器与轴配合的毂孔长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，所以长度应取短些，先取。轴承的端盖的总宽为20mm, 取端盖的外端面与半联轴器的距离为30mm ，所以12 段上的轴套长，所以在确定轴承的位置时应距离箱体内壁S=8mm ，取齿轮距离箱体内壁 a=16mm
7、。23段 的 长 度 原 本 等 于 齿 轮 的 宽 ， 但 为 了 齿 轮 能 够 轴 向 定 位 应 短 一 些 ， 所 以，所以取轴环的宽取 b=11mm 即可由中间轴确定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 16 页6 / 16 取八 轴的校核一）输入轴的校核1画轴的空间受力图将齿轮所受载荷简化为集中力，并通过轮毂中截面作用于轴上。轴的支点反力也简化为集中力通过载荷中心作用于轴上；2作垂直平面受力图和水平平面受力图求出作用于轴上的载荷。并确定可能的危险截面。将计算出的危险截面处的的值列入下表：载荷水平面 H 垂直面 V
8、 支反力F 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 16 页7 / 16 玩矩 M 总弯矩扭矩3按弯矩合成应力校核轴的强度已知材料为40Cr 钢调质，由教材表151 查得，由已知条件，对轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度进行校核。根据教材式15-5 以上表中的数据，并取轴的计算应力结论：按弯矩合成应力校核轴的强度，轴的强度足够。二）中间轴的校核1画轴的空间受力图将齿轮所受载荷简化为集中力，并通过轮毂中截面作用于轴上。轴的支点反力也简化为集中力通过载荷中心作用于轴上；2作垂直平面受力图和水平平面受力图求出作用于轴上的载荷。并确定可
9、能的危险截面。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 16 页8 / 16 将计算出的危险截面处的的值列入下表：载荷水平面 H 垂直面 V 支反力F 玩矩 M 总弯矩扭矩3按弯矩合成应力校核轴的强度已知材料为40Cr 钢调质，由教材表151 查得，由已知条件，对轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度进行校核。根据教材式15-5 以上表中的数据，并取精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 16 页9 / 16 结论：按弯矩合成应力校核轴的强度，轴的强度足够三）输出轴的校
10、核1画轴的空间受力图将齿轮所受载荷简化为集中力，并通过轮毂中截面作用于轴上。轴的支点反力也简化为集中力通过载荷中心作用于轴上；2作垂直平面受力图和水平平面受力图求出作用于轴上的载荷。并确定可能的危险截面。将计算出的危险截面处的的值列入下表：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 16 页10 / 16 载荷水平面 H 垂直面 V 支反力F 玩矩 M 总弯矩扭矩3按弯矩合成应力校核轴的强度已知材料为45 钢调质，由教材表15 1 查得，由已知条件，对轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度进行校核。根据教材式15-5 以上表中的数据，并
11、取结论：按弯矩合成应力校核轴的强度，轴的强度足够九 轴承的校核轴承的预期计算寿命1 输入轴上轴承的校核1）求两个轴承受到的径向载荷由轴的校核过程可知所以2）计算轴承的轴向力查 机 械 设 计 课 程 设 计 表9-16GB/T297-1994） 得30205型 号 轴 承精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 16 页11 / 16 所以3）求轴承的动载荷查教材表13-5 得对轴承 1 对轴承 2 查教材表13-6 取冲击载荷因数四）计算轴的寿命所以所 以 轴 承 满 足 寿 命 要求。2 中间轴的校核1）求两个轴承受到的径向
12、载荷由轴的校核过程可知所以精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 16 页12 / 16 2）计算轴承的轴向力查 机 械 设 计 课 程 设 计 表9-16GB/T297-1994） 得30206型 号 轴 承所以3）求轴承的动载荷查教材表13-5 得对轴承 1 对轴承 2 查教材表13-6 取冲击载荷因数四）计算轴的寿命所以所以轴承满足寿命要求。三）输出轴上轴承的校核1）求两个轴承受到的径向载荷由轴的校核过程可知精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 16
13、页13 / 16 所以2）计算轴承的轴向力查 机 械 设 计 课 程 设 计 表9-16GB/T297-1994） 得30210型 号 轴 承所以3）求轴承的动载荷查教材表13-5 得对轴承 1 对轴承 2 查教材表13-6 取冲击载荷因数所以四）计算轴的寿命所以轴承满足寿命要求。十 键的选择和校核1 输入轴上联轴器处的键1）确定键的类型和尺寸精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 16 页14 / 16 由于是静连接，选用A 型普通平键。由机械设计课程设计表9-14GB/T1095-1979），查得当轴径时键取为。参照半联轴
14、器与轴配合的毂长和普通平键的长度系列，取键长。2）强度验算由教材式 6-1）式中由教材表15-1 查取许用挤压应力为，满足强度要求。2 中间轴上键1）确定键的类型和尺寸由于是静连接，选用A 型普通平键。由机械设计课程设计表9-14GB/T1095-1979），查得当轴径时键取为。参照齿轮与轴的配合长度为和普通平键的长度系列，取键长。2）强度验算由教材式 6-1）式中由教材表15-1 查取许用挤压应力为，满足强度要求。3 输出轴上的键1）齿轮与轴联结处1）确定键的类型和尺寸由于是静连接，选用A 型普通平键。由机械设计课程设计表9-14GB/T1095-1979），查得当轴径时键取为。参照齿轮与轴
15、的配合长度为和普通平键的长度系列，取键长。2）强度验算由教材式 6-1）式中精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 16 页15 / 16 ，满足强度要求。2） 联轴器处1）确定键的类型和尺寸由于是静连接，选用A 型普通平键。由机械设计课程设计表9-14GB/T1095-1979），查得当轴径时键取为。参照齿轮与轴的配合长度为和普通平键的长度系列，取键长。2）强度验算由教材式 6-1）式中，满足强度要求。十一减速器箱体的设计由机械设计课程设计表4-17 箱座壁厚：箱盖壁厚：箱座凸缘厚度：箱盖凸缘厚度：箱座底凸缘厚度：地脚螺钉直径：地脚螺钉通孔直径：地脚螺钉数目：沉头座直径：底座凸缘尺寸 =箱体箱盖连接处凸缘尺寸=15+12=27轴承旁凸台处的半径精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 16 页16 / 16 轴承旁联接螺栓直径：机盖与机座联接螺栓直径：定位销直径：大齿顶圆与内机壁距离：齿轮端面与内机壁距离：箱座肋板的尺寸吊耳环直径钓钩半径油塞窥视孔长宽视孔盖通气孔视孔盖上的螺钉直径压配式圆形油标视孔 A 型压配式箱座的高度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 16 页