12级机床主轴箱设计

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考虑有键槽，轴加大5%：d?(1?5%)?25?26.25mm 所以取最小d=30mm （3）轴的结构设计

确定轴各段直径和长度

L1直径 d1=30（轴承内径） L1?28mm

L2肩高h?(0.07~0.1)d?(0.07~0.1)?30?2.1~3(mm) 所以取d2?35mm

参见项目减速器的结构设计，采用油润滑，取套筒长18mm。通过密封盖轴段长度应根据密封的宽度，选择常有额螺钉，并考虑V带轮和箱体外壁应有一定距离而定。

故L2?227,主要考虑齿轮的布局 L3直径d3?35mm（选择轴承内径）

初选用圆柱滚子轴承N207E，宽度17mm，外径72mm.根据箱体厚度取

L3?24mm

L4段直径d4?32mm（齿轮的孔径)长度L4?164mm(变速时齿轮的移动距离)

L5主要是安装轴承，初选N206E，宽度16mm，外径62mm，所以

L5?20mm,d6?30mm.

L?463mm。

（4）轴的强度校核

主要校核危险截面，危险截面在右边，直径为34mm段

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已知小齿轮d1?66mm,T1?98210N?mm;La?103mm,Lb?126mm.

求圆周力Ft，径向力Fr

Ft?2T?/d1?2?98210/66?2976(N)Fr?Ft?tan??2976?tan20?1086(N)

轴的支持反力

Ft1?FrLb126?2976??1637(N)

La?Lb103?126La103?2976??1339(N)

La?Lb103?126Ft2?Fr垂直面的弯矩

Mc2?LaFt1?103?1637?168611(N?mm)

轴承支反力

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Fr1?FrLb126?1086??598(N)

La?Lb103?126La103?1086??488(N)

La?Lb103?126Ft2?Fr水平面弯矩

Mc1?LaFr1?103?598?61594(N?mm)

合成弯矩

Mc?Mc1?Mc2?(615942?1686112)1/2?179509(N?mm)

转矩

T?98210N?mm

转矩产生的剪力按脉动循环变化，取??0.6，截面C处的当量弯矩：

Mcc?[Mc2?(?T)2]1/2?188933(N?mm)

校核危险截面C的强度

??Mec/(0.1d4)?188933/(0.1?343)?48.07MPa?[??1]?55MPa

该轴强度足够。

<3>Ⅲ轴结构设计

（1）选择轴的材料

由文献[1]中的表11-1和表11-3选用45号钢，调质处理，硬度217?225HBS，

????????MPa，

?b????MPa，?s????MPa。

（2）按扭矩初算轴径

根据文献[1]中式（11-2），并查表11-2，取C=115，则 d?C3P3.51?1153?34.95(mm) n125 有键槽和轴承，轴加大5%：d?(1?5%)?34.95?36.70mm 取d=38mm.

（3）轴的结构设计

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确定轴各段直径和长度

L1直径 d1=35（轴承内径）初选圆柱滚子轴承N207E，宽度17mm，外径 72mm.根据箱体厚度取

L1?20mm(轴承的安装)

L2肩高h?(0.07~0.1)d?(0.07~0.1)?35?2.45~3.5(mm) 所以取d2?42mm

故L2?205,主要考虑齿轮的布局 L3直径d3?45mm（选择轴承内径）

初选用圆柱滚子轴承N209E，宽度19mm，外径85mm. L3?30mm

L4段直径d4?42mm（齿轮的孔径)长度L4?205mm(变速时齿轮的移动距离)

L5主要是安装轴承，初选N207E，宽度17mm，外径72mm，所以

L5?20mm,d5?35mm.

L?436mm。 (4)轴的强度校核

主要校核危险截面，危险截面在右边，跨距255mm。直径为42mm段C面