轴承 输出轴.docx

例 10.l 图 10.19 所示为用于带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器减速器由电动机驱动已知输出轴传递的功率 P=1l kW，转速 n=210 r／min，作用在齿轮上的圆周力 Ft＝2 618 N，径向力 Fr＝982 N，轴向力 Fa=653 N，大齿轮分度圆直径 dⅡ=382 mm，轮毂宽度B=80 mm试设计该减速器的输出轴解：（1）选择轴的材料并确定许用应力 选用 45 钢正火处理，由表 10.1 查得强度极限σB=600 MPa，由表 10.4 查得其许用弯曲应力[σ－1]b=55MPa2）确定轴输出端直径按扭转强度估算轴输出端直径由表 10.3 取 C=110，则考虑有键槽，将直径增大 5％，则 d=41.2×(1+5％)mm=43.3 mm 此段轴的直径和长度应和联轴器相符，选取 TL7 型弹性套柱销联轴器，其轴孔直径为 45 mm，和轴配合部分长度为 84 mm，故轴输出端直径 d=45 mm3）轴的结构设计1)轴上零件的定位、固定和装配单级减速器中，可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布(图 10.20)，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，周向固定靠平键和过渡配合。

两轴承分别以轴肩和套筒定位，周向则采用过渡配合或过盈配合固定联轴器以轴肩轴向定位，右面用轴端挡圈轴向固定，平键联接作周向固定轴做成阶梯形，左轴承从左面装入，齿轮、套筒、右轴承和联轴器依次从右面装到轴上2)确定轴各段直径和长度I 段即外伸端直径 d1＝45 mm，其长度应比联轴器轴孔的长度稍短一些，取 L1=80 mmⅡ段直径 d2=55 mm，(由机械设计手册查得轮毂孔倒角 C1=2.5 mm，取轴肩高度故 d2＝d1＋2h＝45mm＋2×5mm＝55mm 亦符合毡圈密封标准轴径初选 631 1 型深沟球轴承，其内径为 55 mm，宽度为 29 mm考虑齿轮端面和箱体内壁、轴承端面与箱体内壁应有一定距离，则取套筒长为 20 mm通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定距离而定，为此取该段长为 55 mm安装齿轮段长度应比轮毂宽度小 2 mm，故 lI 段长 L2=(2+20+29+55)mm=106 mmШ 段直径 d3=60 mm，长度 L3=(80—2)mm＝78 mmⅣ段直径 d4＝72(由手册查得 C1=3 mm，取 h＝2 C1=2 x 3mm=6 mm，d4=d3+2h=60 mm+2×6mm＝72mm)，长度和右面套筒长度相同，即 L4＝20 mm。

但此轴段左面为滚动轴承的定位轴肩，考虑便于轴承的拆卸，应按轴承标准查取由机械设计手册查得其安装尺寸为 h=5 mm，该段直径应为(55+5×2)mm＝65 mm，它和 d4 不符，故把Ⅳ段设计成阶梯形(或锥形)，左段直径为 65 mm，如图 10.20 所示 V 段直径 d5=55 mm，长度 L5=29 mm绘制轴的结构设计草图，如图 10.20 所示 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距 L=149 mm （4）按弯扭合成强度校核轴的强度1)绘制轴受力简图(图 10.21a)2)绘制垂直面弯矩图(图 10.21b)轴承支反力：计算弯矩：截面 C 右侧弯矩截面 C 左侧弯矩 3)绘制水平面弯矩图(图 10.21c)轴承支反力：截面 C 处的弯矩：4）绘制合成弯矩图（图 10.21d）5）绘转矩图（图 10.21e）转矩 6）绘制当量弯矩图（图 10.21f）转矩产生的扭剪应力按脉动循环变化，取 α＝0.6，截面 C 处的当量弯矩为7）校核危险截面 C 的强度由式（10.3）强度足够5）绘制轴的工作图（略）。