项目三：轴的设计

项目三：轴的设计

南通航运职业技术学院机电系《现代机械设计技术》课程

主动轴设计步骤

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-1 b] 。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


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

从动轴直径

表6-7

表6-8

从动轴长度

主动轴直径

主动轴长度

说明：表 6-7 各段直径符号与上一页图 6-12 中的一致。

表10-50

表10-52

表10-35

从动轴长度

从动轴直径

主动轴直径主动轴长度

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从动轴长度从动轴直径

主动轴直径

主动轴长度

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表6-7

从动轴长度

从动轴直径


从动轴长度

从动轴直径



确定各轴段的长度 [1] P74 图6-12、 [1]P75 表6-8

计算轴的跨距

★ 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。

l =b1+2Δ2+2Δ3+B1 （ B1 为主动轴轴承宽度）继续

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表5-1

图5-5

表5-4

图6-12

从动轴长度

从动轴直径


从动轴长度

从动轴直径


表6-8

从动轴长度

从动轴直径


表6-8从动轴长度从动轴直径主动轴直径主动轴长度

表6-8从动轴长度

从动轴直径主动轴直径

主动轴长度

主动轴设计步骤 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Ｍ v, 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


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Ｍ v, 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

主动轴设计步骤主动轴受力图和弯扭矩图

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。

从动轴设计步骤确定各轴段的长度 [1]P74 图6-12 [1]P75 表 6-

8

计算轴的跨距（用不同方法验算）

★ 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 。

l =b1+2Δ2+2Δ3+B1 （ B1 为主动轴轴承宽度）4.其余步骤同主动轴

项目三：轴的设计

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