轴肩高： h=(0.07~0.1)d, 一般取2.5~5mm
定位联轴器直径为：d② = d① + 2×(2.5~5) mm = 53mm
轴承内径为：
d③ = d② + 2×(1~2) mm = 55mm
故可选轴承型号为：7211C
《机械设计基础篇》
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轴承内径确定可参考下图的轴向定位情况：
f55F9/k6 f55k6
f5 3 f45k6
80
《机械设计基础篇》
160
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82 140
画轴系装配图时要注意如下细节： ◆ 除轴、箱体外所有零件应剖开（画剖面线） ◆ 齿轮、轴承的画法 ◆ 有配合的地方标注径向尺寸及配合 ◆ 零件的结构工艺性等
《机械设计基础篇》
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《机械设计基础篇》
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4、选择滚动轴承
由题意定为7类轴承(角接触球轴承)，型号未完全确定，7200C
现根据结构要求需确定出轴承内径 已知条件：最小轴径为d① = 45 mm
轴承内径一般比
最细处直径大 6~10mm左右， 并取标准值！
××
非定位轴肩
轴肩高：1~2mm， 也可以更小
定位轴肩
在轴上零件相互距离及箱体尺 寸未事先规定的情况下，可按 右图所示的经验数据确定！若 有规定，则按规定值设计！
上述轴向经验数据可在一定范围 内上下变动！
不同的装配方法轴系结构不同！
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◆ 假设齿轮和联轴器分别从轴的两端装入：
10
f91 f55
f58 f68f64
15
f53 f45
《机械设计基础篇》
4)轴的各段长度由各零件与轴配合部分的轴向尺寸 或者考虑装拆零件时需预留出的距离而定
《机械设计基础篇》
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5、按弯扭合成法校核轴的强度
1) 计算齿轮受力
轴传递的扭矩:
T1

9.55106
P n

9.55106
10 200

477500 N mm
齿轮的圆周力:
Ft

2 T1 d1
《机械设计基础篇》
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已选轴承型号为：7211C
并查《机械设计课程设计》中“滚动轴承”
标准，确定如下尺寸：
B
— 轴承外径D — 轴承宽度B
— 轴承内圈安装尺寸da
D
— 轴承外圈安装尺寸Da
Da
《机械设计基础篇》
查手册得: D×B = 100×21
da=64 Da=91
da
过大，拆卸困难； 过小，定位不好
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◆ 假设齿轮和联轴器同时从轴的一端（右端）装入：
10
15
可看到不同的装 配方案，轴的结 构完全不同！
《机械设计基础篇》
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批量生产时，第二种方案装拆更为简单。 但上述草图仍有不少结构有错误，具体如下：
10
15
《机械设计基础篇》
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各轴段的长度尺 寸如何确定？
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5、轴的结构设计 需事先简单了解一下减速器结构
《机械设计基础篇》
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×
下图为一实拍减速器的轴系结构（仅供参考）：
《机械设计基础篇》
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×
箱体凸缘外侧
箱体内壁
50
15
15
5
5
《机械设计基础篇》
滚动轴承采用润滑油润滑
润滑脂润滑时，轴承端面至内壁间的轴
50
向距离有所不同，轴系结构也不同！
假若轴端安装的是大带轮，参考轴系结构图如下：
《机械设计基础篇》
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结构设计时注意几点：
1) 轴没有统一的、标准的结构形式
2) 不同的装配方案，轴系结构不同
3) 轴段上各段直径的确定：先定出最细处直径，再 考虑轴上零件是需要轴向定位还是非轴向定位，一 步步由最细处直径累加轴肩高度得出来。尽量取标 准直径和优先数系 但滚动轴承定位轴肩的高度需要查轴承手册确定
轴的设计步骤回顾： 对于阶梯直轴，一般流程是：
选择轴的材料 初算轴的最细处直径
进行结构设计 进行强度验算
刚度验算 振动稳定性计算
《机械设计基础篇》
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P d C3
n
有特殊要求 时才进行
解：
1、 选择轴的材料
1
一般用途轴，选择轴的材料45钢，调质
由表6-1查其机械性能： sb =650MPa
《机械设计基础篇》
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×
因为最细处是安装联轴器的，因此其真正直径需等联 轴器选好后才能确定
3、选择联轴器
联轴器选择过程在此略 选用：弹性柱销联轴器 型号为：
HL4 JA 4284 GB/T 5014-85 JA 4584
《机械设计基础篇》
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联轴器型号为： HL4 JA 4284 GB/T 5014-85 JA 4584

2T1
zmn / cos

2 477500 40 5 / cos922
4710 N
齿轮的径向力：
Fr

Ft
tan n cos
4710

tan 20 cos 922
1740 N
齿轮的轴向力:
Fa Ft tan 4710 tan 922 777 N
主动端直径为42mm，轴孔长度为84mm，A型键槽 从动端直径为45mm，5mm，该轴段长度为多少？
84-(2~3)=82~81mm 轴长略短于毂孔长
到目前为止，已确定出外伸轴段的直径和长度如下：
直径为标准值d① = 45 mm 取轴段长L① = 82mm
再表6-4得：
[s-1] b =60MPa
2
2、初算轴的最细处直径
由表6-3，查得C=118~107 由于是高速轴，选C=115
×
dmin
C3
P n
1153 10 200
42.37
mm
考虑到与联轴器相连的轴段开有键槽， 故应将dmin增大5% 得dmin =44.5mm
× 最细处直径到底取多少？是不是44.5mm呢？
此轴向距离应保证 轴承盖上的螺栓能
取下来
15
此处是否需要 轴端挡圈？
此处不需要，但如果此处安装的是带轮、链轮或齿轮等，则需 要轴端挡圈，起轴向固定作用！
《机械设计基础篇》
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轴系装配图的完成示例：
《机械设计基础篇》
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在装配图上凡是有配合的地方需要标注：
f55k6 f58H7/r 6
《机械设计基础篇》
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2）画受力简图并计算支反力
《机械设a-计a基础b篇-b》
水平面内支反力
RHA RHB Ft / 2 2355 N
垂直面内支反力
RVB

1 l
(
Fr

l
/
2

Fa

d1
/
2)
378 N