齿轮箱轴设计计算
轴的结构设计及计算
一, 轴一的设计
1. 轴上的功率P,转速n和转矩T
P=2.996KW n=576r/min T=49.673N.m
2. 求一号齿轮上的力
因已知分度圆直径所以:则 Fr1=1505.2424N Ft1=547.863N
3. 初步确定最小直径
先按公式15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45号钢,调制处理。根据表15-3取A0=110,根据实际工作条件A0增大5%于是得:
查课本表15-3得:45钢取C=A0⨯1.05
d1≥C4. P12.996=115.5⨯3=20mmn1576轴的结构设计 P22.877=115.5⨯=32.38mmn2130.515d2≥Cd3≥CP32.763=115.5⨯=46.85mmn341.40
(1) 拟定轴的零件的装配方案:见装配图其其简图如下
(2) 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径
1) 由于齿轮直径较小故制成齿轮轴齿轮段CD长度有齿轮宽度决定为
66mm,AB,EF段安装轴承考虑到齿轮距箱体内壁的距离以及与其余轴
的关系AB=29,EF=29,GH段由于安装带轮,根据所选带轮确定GH=65,
直径为最小。
2) 初步选择滚动轴承。因轴承承受大部分为径向力,受轴向力较小,故
选择价格低廉的深沟球轴承,根据AB直径,由轴承产品目录中初步选
取0游隙组,,标准精度级的单列球轴承6208,其尺寸可查指导手册,
右端距齿轮的距离较大故制出轴肩,轴承采用润滑脂润滑,
(3) 轴的轴向定位
见上图,
(4) 轴上圆角和倒角尺寸的确定
参考表15-2
5求轴上的载荷
首先根据上图作出轴的受力简图
5. 按照弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时只校核最大弯矩的截面中的数据,由于轴为单向旋转,为脉动循环变应力,取
a=0.6,轴的计算应力:总弯矩M= Mr+Mv=129409.07 N·m
由公式σ=
0.1d=4.8MPa
前面已经选定轴的材料,查表15-1查得最大极限应力为60MPa。故安全。