项目三：轴的设计

项目三：轴的设计 《现代机械设计技术》课程南通航运职业技术学院机电系

1.选择轴的材料并确定许用弯曲应力 由[2]P328 表20-1确定σB；由[2]P335表20-3利用插值法确定 [σ-1b]。 2.初步计算轴的最小直径（轴的外伸端） [2]P329 式20-2 注意：设计指导书所给公式已经考虑了键槽的影响。 3.轴的结构设计 • 主动轴设计步骤

主动轴设计步骤 • 确定各段直径[1] P74图6-12、P75表6-7 初选轴承型号（中系列） ★说明： d 0由[1]P138表10-6确定； d 1满足轴肩要求且符合密封元件孔径要求，见[1]表10-50、10-51、10-52、10-53、10-54； d 2、d 6与轴承内孔一致； d 3、d 5满足轴肩要求； d 4为小齿轮齿顶圆直径(因为齿轮轴)。主动轴长度

表6-7 表6-8 主动轴直径主动轴长度从动轴直径从动轴长度

表10-50 表10-52 表10-35 主动轴直径主动轴长度从动轴直径从动轴长度说明：表6-7各段直径符号与上一页图6-12中的一致。

主动轴直径 主动轴长度从动轴直径从动轴长度返回

表6-7 主动轴直径主动轴长度从动轴直径从动轴长度返回

主动轴直径 主动轴长度从动轴直径从动轴长度

主动轴设计步骤 • 确定各轴段的长度 [1] P74图6-12、[1]P75表6-8 ★说明： l 0由[1]P138表10-6确定； l 1与轴承座宽度、轴承盖有关； l 2、l 6等于轴承宽度和挡油环（封油环）厚度之和； l 3、l 5满足Δ2和Δ3； l 4即为小齿轮宽度。 • 计算轴的跨距 l =b1+2Δ2+2Δ3+B1（B1为主动轴轴承宽度）继续

表5-1 图5-5 表5-4 图6-12 主动轴直径主动轴长度从动轴直径从动轴长度返回

主动轴直径 主动轴长度从动轴直径从动轴长度

表6-8 主动轴直径主动轴长度从动轴直径从动轴长度

主动轴直径 主动轴长度从动轴直径从动轴长度表6-8

从动轴直径 主动轴直径表6-8 从动轴长度主动轴长度

4.验算轴的强度 • 绘出轴上受力图并确定轴上的作用力 • 计算水平平面上的弯矩ＭＨ, 并画出水平平面内的弯矩图 • 计算垂直平面上的弯矩Ｍv, 并画出垂直平面内的弯矩图 • 计算合成弯矩Ｍ，画出合成弯矩图 • 按转矩T画出转矩图轴的外伸端到齿轮啮合中心 • 计算当量弯矩Me，绘出当量弯矩图 • Me =［M2+(αT)2］1/2 • 注意[2]P335： • 转距稳定不变，α≈0.3； • 单向传动，脉动循环，α≈0.6； • 双向传动，脉动循环，α≈1。 • 找出危险截面，并验算危险截面的强度 • 主动轴设计步骤

4.验算轴的强度 • 主动轴设计步骤 • 绘出轴上受力图并确定轴上的作用力 • 计算水平平面上的弯矩ＭＨ, 并画出水平平面内的弯矩图 • 计算垂直平面上的弯矩Ｍv, 并画出垂直平面内的弯矩图 • 计算合成弯矩Ｍ，画出合成弯矩图 • 按转矩T画出转矩图轴的外伸端到齿轮啮合中心

主动轴受力图和弯扭矩图 • 主动轴设计步骤

从动轴设计步骤 1.选择轴的材料并确定许用弯曲应力方法同主动轴 2.初步计算轴的最小直径（轴的外伸端）方法同主动轴 3.轴的结构设计----阶梯轴

从动轴设计步骤 • 确定各段直径[1] P74图6-12、表6-7 初选轴承型号（中系列） ★说明： d 0由[1]P138表10-6确定； d 1满足轴肩要求且符合密封元件孔径要求，见[1]表10-50~表10-54； d 2、d 6与轴承内孔一致； d 3满足轴肩要求，且与齿轮配合，圆整为标准直径； d 4满足轴肩要求； d 5满足轴肩要求。

确定各轴段的长度 [1]P74图6-12 [1]P75表6-8 ★说明： l 0由[1]P138表10-6确定； l 1与轴承座宽度、轴承盖有关； l 2=小齿轮端面至箱体内壁距离Δ2+箱体内壁至轴承端面距离Δ3’+轴承宽度B2+1 ～2mm ； l 3=大齿轮宽度b2－ 1～2mm； l 4+l 5 =大齿轮端面至箱体内壁距离Δ2’+箱体内壁至轴承端面距离Δ3’； l 6等于轴承宽度B2。 • 从动轴设计步骤 • 计算轴的跨距（用不同方法验算） l =b1+2Δ2+2Δ3+B1（B1为主动轴轴承宽度） 4.其余步骤同主动轴

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