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轴的设计计算
计算及说明结果1轴的材料和热处理的选择
由《机械设计》教材P362表15-1得
选45号钢，调质处理，HB217～255
=640MPa=355MPa=275MPa
2轴几何尺寸的设计计算
（1）按照扭转强度初步设计轴的最小直径
根据《机械设计》教材P370表15-3，取A0=112，于是得
对于主动轴：
主动轴A0=112=33.63mm
考虑键槽=33.63×1.05=35.31mm
输入轴的最小直径显然是安装在大带轮的孔里
所以d1=38mm
对于从动轮：
从动轴A0=112=52.89mm
考虑键槽=52.89×1.05=55.53mm
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径（如图所示）。为了时所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号。
联轴器的计算转矩，查《机械设计》教材P351表14-1
考虑到转矩变化很小，故取，则
=1.3x1005.57=1307.24N.m
减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性柱销联轴器
按照计算转矩应小于联轴器公称转矩即的条件
查《机械设计课程设计手册》P99表8-7选用LX4型弹性柱销联轴器，采用Y型轴孔，A型键轴孔直径选d=60mm，轴孔长度L=142mm
LT10型弹性套柱销联轴器有关参数如下表
型号公称
转矩T/(N·m)许用
转速
n/（r·轴孔
直径
d/mm轴孔
长度
L/mm外径
D/mm材料轴孔
类型键槽
类型LX42500387060142195HT200Y型A型半联轴器的孔径，故取=60mm，半联轴器长度，半联轴器与轴配合的毂孔长度

（2）轴的结构设计
根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。
对于主动轴
1）拟定轴上零件的装配方案

现选用如图所示的装配方案

2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
如上图从左到右依次为
与大带轮配合的轴

取
且此处为基孔制配合（其中孔为轴承内孔）取
取
取

由于使用的轴承为深沟球轴承6010（GB/T276-1993）查《机械设计手册》P64表6-1得b=16mm
s滚动轴承内侧与箱体的距离，s=5～10mm，取s=9mm
Δ齿轮端面距箱体内壁的距离，Δ=10～20mm，取Δ=20mm

取

3）轴上零件的周向定位
齿轮，带轮和轴的周向定位均采用平键连接。按由《机械设计》教材P106表6-1查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为80mm，同时为了保证齿轮和轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轴毂与轴的配合为；同样大带轮与轴的连接，选用平键为，大带轮轴毂与轴的配合为。
滚动轴承与轴的周向定位是通过过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6
4）确定轴上圆角和倒角尺寸
参考《机械设计》教材P365表15-2由各轴段的直径d可以确定轴端倒角，各轴肩处的圆角半径。

对于从动轴：

1）拟定轴上零件的装配方案
现选用如图所示的装配方案

2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

取整为70
且此处为基孔制配合（其中孔为轴承内孔）取
取

取

由于使用的轴承为深沟球轴承6015（GB/T276-1993）查《机械设计手册》P64表6-1得b=20mm
所以

取

3）轴上零件的周向定位
齿轮，半联轴器和轴的周向定位均采用平键连接。按由《机械设计》教材P106表6-1查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为80mm，选择齿轮轴毂与轴的配合为；同样半联轴器与轴的连接，选用平键为，半联轴器与轴的配合为。
滚动轴承与轴的周向定位是通过过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6
4）确定轴上圆角和倒角尺寸
参考《机械设计》教材P365表15-2取轴端倒角为，各轴肩处的圆角半径见轴的俯视图上标注

(3)按弯扭合成应力校核轴的强度
1)主动轴的强度校核
圆周力==2000×255.86/93=5502.37N
径向力=tanα=5502.37×tan20°=5502.37×0.36=1980.85N
由于为直齿圆柱齿轮，轴向力=0
带传动作用在轴上的压力
Q=2541.16N
作主动轴受力简图：（如下图所示）

根据图进行计算
==0.5=0.5×5502.37=2751.185
由
即
得
转矩
制作如下表格：
载荷水平面垂直面
支反力（向下）
(向上）弯矩

总弯矩==
==265.55N.m
扭矩
校核:
当扭转切应力为脉动循环应力时，取=0.6
==
由《机械设计》教材P362表15-1得=60MPa
轴的抗弯截面系数

因为
所以此轴安全

2）从动轴的强度校核
圆周力==2000×1005.57/372=5406.29N
径向力=tanα=