设计计算变速箱一级直齿圆柱齿轮传动的轴1和轴2.doc

设计计算变速箱一级直齿圆柱齿轮传动的轴1和轴2。高速轴直径的设计计算1. 选择轴的材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故由轴的常用材料及其主要力学性能表选用： 材料45钢，正火处理，HBS160200。查表10-1，取b=600MPa，查表10-4得 -1b=55MPa，查表10-3：取C=110。 2. 设计轴径 1) 初算轴径 考虑到轴上有键槽，轴径应增大35% 即d =30.91.05=32.4mm 2) 轴的结构设计（1）轴段的设计。轴段上安装V带轮，此段设计应与带轮设计同步进行。由最小直径初定的轴径: d1=33.5mm（2）轴段的轴径设计。考虑带轮的轴向固定及密封圈的尺寸，带轮用轴肩定位，轴肩高度 即h=(0.070.1)33.5= 2.3453.35mm 轴段的轴径 d2=d1+2h=33.5+2x(2.3453.35)=38.1940.2mm 可选择毡圈油封，由毡圈油封用槽表(手册P217)选取毡圈为：d2=45mm （4）轴段和的轴径设计。其上安装轴承，考虑齿轮只受径向力和圆周力，所以选用球轴承即可，选6210轴承。由深沟球轴承表(手册P184)查得轴承内径承: d3=d7=50mm（5）轴段和的设计。该轴段间接为轴承定位，查表(手册P184)dmin=57 可取d4=d6=60mm（6）轴段的设计。该轴段上安装齿轮，为便于安装，d5应略大于d4，可初定d5=63mm，则由普通平键及截面尺寸表查得该处的键的截面尺寸为18x11mm，轮毂键槽深度为t1=4.4mm，该处齿轮齿根圆直径df=d1-2.5m=84-2.5x4=74;则轮毂键槽到齿根的距离为: 则:此处应做成齿轮轴,其尺寸d5为齿轮的尺寸低速轴直径的设计计算1. 选择轴的材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故由轴的常用材料及其主要力学性能表选用常用的材料： 45钢，调质处理，HBS200240。查表10-1，取b=650MPa，查表10-4得 -1b=60MPa，查表10-3：取C=110。 2.初算轴径则轴2的外伸段直径可按下式得： 轴与联轴器连接，有一键槽，轴径应增大35% d =49.31.05=52mm 3. 轴的结构设计（1）轴段的设计。轴段上安装联轴器，此段设计应与联轴器设计同步进行。为补偿联轴器所连接两轴的安装误差，隔离振动，考虑结构简单，安装方便，选用弹性柱销联轴器。查工作情况系数表，得K=1.5。 Tc=KT=1.5x855=1282.5Nm 查表(手册P160) 联轴器的型号为:LX4 55X112 GB/T5014-2003 相应的轴段直径d1=55mm（2）轴段的轴径设计。考虑联轴器的轴向固定及密封圈的尺寸，联轴器用轴肩定位，轴肩高度： h=(0.070.1)55= 3.855.5mm 轴段的轴径为 d2=d1+2h=55+2x(3.855.5)=62.766mm 选择毡圈油封。由毡圈油封用槽表(手册P217)选取毡圈为：d2=65mm（3）轴段和的径设计。其上安装轴承，考虑齿轮只受径向力和圆周力，所以选用球轴承即可，其直径应既便于轴承的安装。现暂取轴承为6214，深沟球轴承内径d=70mm d3=d6=70mm（4）轴段的设计。该轴段上安装齿轮，为便于齿轮的安装，d4 必须略大于d3 ，可初取d4=75mm（5） 轴段的设计。该轴段为齿轮提供定位作用，定位轴肩高度为 d5=(1.11.3)d4=(1.11.3)75=82.597.5mm 取d5=85mm轴1每段轴长的设计计算（1） 轴段的长度设计。轴段上安装V带轮，带轮轮毂的宽度为130mm,为定位可可靠,则轴段的长度略小于毂长 取L1=128mm（2）轴段的长度设计。 轴段为齿轮轴,L5=B1=90mm（3）轴段和的长度设计。 因该轴齿轮的圆周速度: 小于2m/s，故轴承采用脂润滑，需要挡油环，取挡油环端面到内壁距离B1=2mm，为补偿箱体的铸造误差和安装挡油环，靠近箱体内壁的轴承端面至箱体内壁的距离取=14mm，通常同一轴上的两个轴承取相同型号(6210)， 因轴承的宽度:B=20mm，则:轴段和的长度为: L3=L7=B+B1=20+14+2=36mm（4）轴段和的长度设计。齿轮两端面与箱体内壁距离取为1=10mm，则轴段和的长度为: L4=L6=1-B1=10-2=8mm（5）轴段的长度设计。其长度L2除与轴上零件有关外，还与轴承座宽度及轴承盖等零件有关。由减速箱铸造箱体结构尺寸表(手册P81)知:1) 地脚螺钉直径: df=0.036a+12=0.036220+12=19.92mm 取df=M22mm2) 轴承端盖螺钉直径: d3=(0.40.5)df=(0.40.5)X22=8.811 取d3=M103) 轴承旁连接螺栓直径: d1=0.75df=0.75X22=16.5mm 取d1=M18mm则:(手册P82)相应的c1=24mm，c2=22mm，4) 箱座壁厚： =0.025a+1=0.025X220+1=6.58mm 取:=8mm5) 箱盖壁厚: 1=0.02a+1=0.02X220+1=5.48mm 取:1=8mm由螺钉连接外装式轴承盖表查取公式(手册P90)6) 计算轴承端盖厚: e=1.2d3=1.2X10=12mm7) 轴承座宽度为: L=+C1+C2+(56)=8+24+22+6=60mm取L=56mm，取端盖与轴承间的调整垫片厚度t=2mm，为了在不拆卸带轮的条件下，方便装拆轴承端盖连接螺栓，取带轮凸缘端面至轴承端盖表面的距离取K=15mm，带轮采 用腹板式，螺栓的拆装空间足够，则轴段的长度为:L2=L+e+K+t-B=60+12+15+2-14-20=55mm轴2每段轴长的设计计算（1）轴段的长度设计。轴段上安装的是型号为:LX4 55X112的联轴器，其轮毂的宽度为112mm,为定位可可靠,则轴段的长度 L1=110mm（2）轴段的长度设计。取其轮毂宽度等于齿轮宽度，其左端采用轴肩定位，右端采用套筒定位。为使套筒端面能够顶到齿轮端面，轴段长度比轮毂略短，由于B2=84mm，故取L4=82mm。（3）轴段的长度设计。其长度除与轴上零件有关外，还与轴承座宽度及轴承盖等零件有关。轴承座宽度L、轴承端盖厚e、轴承端盖连接螺栓、轴承靠近箱体内壁的端面距箱体内壁距离、端盖与轴承座间的调整垫片厚度均同轴1，为避免联轴器轮毂外径与端面螺栓的拆装发生干涉，联轴器轮毂端面与端盖外端面的距离取K=15mm，轴承6214的宽度为B=24mm,则有: L2=L+t+e+K-B-=60+2+12+15-24-14=51mm（4）轴段的长度设计。该轴段为齿轮提供定位作用，齿轮端面距箱体内壁距离为 3=1+(B1