单臂摇篮式工作台设计说明书

(4)据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如图4-8所示。

图4-7 主轴结构图

dI?II?55mmdII?III?60mmdIII?IV?70mmdIV?V?60mmdV?VI?50mm（5）确定轴上圆角和倒角尺寸

LI?II?100mmLII?III?15mmLIII?IV?100mmLIV?V?60mmLV?VI?100mm

参考表16-2，取轴端倒角为1.5?45，各轴肩处的圆角半径见零件图。 3.6.3校核轴的强度

按弯扭合成应力校核轴的强度

通常在进行校核时，只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面）的强度。根据表中的数据，以及轴双向旋转，扭矩切应力为脉动循环变应力，

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根据许用弯曲应力计算时，由于回转主轴选用45钢调制处理，取??-1b?=60Mpa

则轴的最小直径d?3M’445640=3=19.51mm 0.1??-1b?0.1?60设计轴最小直径d=50mm>19.51mm。 综上分析计算回转主轴设计合理。 3.7联接、支撑件的设计

3.7.1键的选择包括类型选择和尺寸选择。

选择键的类型：应考虑所需传递转矩的大小；轴上零件是否需要沿轴向滑移及滑移距离的长短；对中性的要求；键在轴的中部还是端部。

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选择键的尺寸：键的尺寸有剖面尺寸（键宽b键高h）和长度L。键的剖面尺寸b*h按键所在轴段长直径d由标准选定。键的长度L根据轮毂的宽度确定。一般键长略短于轮毂宽度并符合标准的规定。

3.7.2键联接的类型

键联接类型分为平键联接、半圆键连联接、楔键联接、切向键联接等。其中平键连接 按用途分为普通平键、导向件、滑键。而普通平键用于静联接，即轴与轮毂之间无相对移动。按键的端部形状可分为A型（圆头）、B型（方头）、C型（单边圆头）。圆头键的优点是轴向固定较好，缺点是键的头部不能充分利用，而且键槽端部对引起的应力集中较大。方头键可避免上述缺点，但键在键槽中固定不好。单 圆头平键常用于轴端部与轴上零件的联接。普通平键联接如图5-1

图5-1 键的结构图

3.7.2键的选型

8级精度的直齿圆柱齿轮要有一定的定心性，因此选用平键，由于是静联接，选用普通平键，圆头。 键长度小于轮毂长度5mm~10mm且键长不宜超过1.6~1.8d

查手册得齿轮、涡轮、联轴器与轴的同向定位一般都采用平键联接，其中联接主轴与工作台键槽的轴径为50mm。

轴径 d: ＞44～50 键的公称尺寸|b(h8): 14 键的公称尺寸|(h8)h(11): 9

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键的公称尺寸|c或r: 0.4～0.6 键的公称尺寸|L（h14）: 36～160 每100mm重量／kg: 0.099 键槽|轴槽深t|基本尺寸: 5.5 键槽|轴槽深t|公差: (+0.2,0) 键槽|毂槽深t1|基本尺寸: 3.8 键槽|毂槽深t1|公差: (+0.2,0) 键槽|圆角半径r|min: 0.25 键槽|圆角半径r|max: 0.4 键为 b?h?l?14?9?60mm，

与涡轮配合的主轴的轴径是50mm.所选的键尺寸为b?h?l?14?9?60mm 蜗杆上带键槽的轴颈为36mm, 所选的键尺寸为b?h?l?10?8?23mm 齿轮轴的轴颈为60mm, 所选的键尺寸为b?h?l?18?11?23mm 3.7.3键的强度校核

联接涡轮的键b?h?l?14?9?60mm，由公式

?p?4T???p?MPa得 ??dhl4T4?7640?p???4.0MPa

dhl14?9?60查表2-10得材料为钢的键静联接的???p??=130MPa>?p 故强度足够 3.8轴承

3.8.1轴承的预紧

预紧可以提高轴承的旋转精度，增加轴承组合的刚度性、减少振动和噪声。 常用的预紧方法有：

（1）外圈或内圈间加金属垫片

（2）在一对轴承之间装入长短不等的套筒实现轴承的预紧，预紧力的大小可以通过长度差控制，这种方法刚度较大。 （3）用弹簧预紧，可得到稳定的预紧力。 3.8.2 滚动轴承的配合

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