一级斜齿齿轮圆锥滚子轴承轴系部件设计

1、百度文库-让每个人平等地捉升口我机械设计大作业设计题目：一级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设汁内装：1.设计任务书1份2. 设计计算说明书1份3. 装配工作图1张学院机自学院专 业机械工程及自动化学 号12120655设计者刘云飞指导教师傅燕鸣完成日期2015年1月6日成 绩机械设计大作业计算说明书设计题目：一级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计17百度文阵-让每个人平專地捉升口我学院机自学院专 业机械工程及自动化学 号12120655设计者刘云飞指导教师傅燕鸣完成日期2015年1月6日成 绩主要结果计算说明17百度文库-让每个人平等地捉升口我计算说明主要结果一、确定齿轮结构尺寸，计算

2、作用在齿轮上的作用力1.1选择齿轮的结构型式根据机械设汁课程设计手册第16章第5节，确定齿轮结构为齿轮轴。1.2计算输出轴的转矩T2t 9. 55 x 10& x P 9. 55 x 106 x 2. 7 .ooI:一-1 (这5 N mn.1451.3计算作用在齿轮上的圆周力、径向力、轴向力t2 =_ 2T2_2T2_ 2 x 177827. 58 _177. 83 Nmr丄丄丄fu 1“d.mz/cos0 3 x 107/cosl5F严艮=x tana / cos/7 = 1147. 04 x tan20c / cosl5 = 432. 22N1147. 04 NFa = F. x tan

3、0 = 1147. 04 x tanl5c = 307. 35NF严二、选择轴的材料432. 22 N因传递的功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，所以初选轴的材料为45钢，并经过调质处理。由机械设讣课程设计手册表16-1 =可知：轴材料的硬度217-225HBW,抗拉强度极限（TB =640 MPa,屈307. 35N服强度极限6 =355 MPa ,弯曲疲劳极限cr.! =275MPa ,剪切疲劳极限r! = 155MPa，许用弯曲应力0J = 6OMPa；表16-2可知r3 = 640MPaAo = 126 103 oq = 355 MPa6 = 275 MPar4 =155 MPab

4、=60 MPa17Ao = 126 103主要结果计算说明三、初步估算轴的最小直径考虑键槽对轴强度的影响, 取d2ffiin = (1.05 1.07) d2 = 28 35mm,参考联轴器孔径系列标准，取d牯“ =40mmch.min=40mmTca = 231. 18N-mTn = 250N md = 40/nmL = 82mm9 = 45mm四、轴的结构设计及强度校核4.1联轴器的选择由于载荷较平稳，速度不高，无特殊要求，故选用弹性柱销联轴器。査表7-9 ,联轴器的工作情况系数匕=13 ,故 5 =心 = 1 3 X 177827. 58 = 231. 18N m ,查表 7-6选用LT

5、6型，公称转矩T= = 250N - m，故Tca 人，采用Y型轴孔,A型键，轴孔直径/ = 40肠，轴孔长度L = 82mm,取弹性套柱销的装配距离& = 45mm4. 2轴上零件的位置与固定方式的确定大齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两侧。轴外伸端安装联轴 器，联轴器靠轴肩轴向固宦。齿轮靠轴环和套筒实现轴向固定。轴承采 用两端固定，脂润滑，通过封油环和轴承盖固定。输出轴轴系结构如图 所示计算说明主要结果4. 3各轴段宜径和长度的确定(1)各轴段直径的确定d21：最小直径，安装联轴器外伸轴段，d2i = 40 血d22：密封处轴段。根据联轴器的轴向泄位要求，泄位轴肩为d21 = 40/

6、zzzz?h=(0070l) d2i=(0.070.1) x 35mm =24535mm査表1-19,并考虑到毡圈油封的标准,取d22=40mmo该处轴的圆周速屈“尽3. 14 x 40 x 145 c 4-度 v 一- - 0. 30仏 / s Am / s60 x 100060 x 1000选取毡圈：故选用毡圈油封合格，由表9-9,选取毡圈45JB/ZQ4606-1997u45JB/ZQ4606-1997d23：滚动轴承处轴段。考虑拆装方便,兀 d22 取chHOmm。考虑到轴受径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承。由d23=50mm,查表6 - 3 ,初选代号30210轴承，其基本尺寸为d

7、 x D x B = 50mm x 90mm x 20mm安装尺寸da=57mmd23 = 50mmd24：低速级大齿轮安装轴段，取d24=55mmd25：轴环，该轴段为齿轮提供定位作用，定位轴肩高度：da = 57mmh=(0.070.1) d24=(0.070.1) x55=3.855.5mmd24 = 55mm则 d25= d24+2h=55+7.711=62.7/v66mm,査表1-19取标准值d25=63mmd：5 = 63mmd26：滚动轴承处轴段，d26=d23=50mmod26 = 50mm(2)各轴段长度的确定L2】：安装联轴器轴段。为了保证轴向左位可靠，该轴段的长度应比联轴

8、器轴孔的长度短23mm,现联轴器轴孔长为82mm,故取L2i=80mmoL：1 = 80mmL24：大齿轮配合段。由齿宽b=80mm,为了便于定位可靠，同理取Ly=78mmoL“ = 60mmL22：此段长度除与轴上零件有关外，还与轴承宽度及轴承端盖等零件有关。且此轴段一部分长度用于装轴承盖，一部分伸出箱体外。取L23 = 50mmk2=60mm计算说明主要结果4. 4按弯扭合成应力校验轴的强度 输出轴的受力简图如图所示FtFt2 _ 1147. 0412-=573. 52NM = F2xl = 307,35 x = 49.33N.mFav x 2a = M + Fr2 x aF + F ,

9、= F1 AV i Bv xr2Fav = 524. 4N Fbv = -92. 18N 17A、B处的总支反力：F. = 777. 12NF5 = 580. 88NFa =+ 時=777. 12N百度文库-让每个人平等地捉升口我六、设计小结本次机械设计大作业是轴系部件的设计。我们经过了计算，三维建模，二维CAD画图 等几个过程，最终把这大作业顺利地完成。从这次设计大作业的过程中，进一步加深了 机械设计的方法与步骤，设计的过程不仅包括尺寸的汁算，而且还要对所选的标准件进 行校核，以此来配合所设计的部件：对于每一个尺寸都必须要按照机械设讣手册的标准 来选择，不能按着自己所想的去做。本次机械设计大作业收获了不少，进