二级直齿圆柱齿轮减速器

1、目录第一章设计任务书1.1设计题目1.2设计步骤第二章传动装置总体设计方案 2.1传动方案2.2该方案的优缺点第三章电动机的选择3.1选择电动机类型3.2确定传动装置的效率 3.3选择电动机的容量 3.4确定电动机参数3.5确定传动装置的总传动比和分配传动比 第四章计算传动装置运动学和动力学参数4.1电动机输出参数4.2高速轴I的参数4.3中间轴n的参数4.4低速轴川的参数4.5滚筒轴的参数第五章 减速器高速级齿轮传动设计计算.5.1选精度等级、材料及齿数 5.2按齿面接触疲劳强度设计 5.3确定传动尺寸 5.4校核齿根弯曲疲劳强度 5.5计算齿轮传动其它几何尺寸 5.6齿轮参数和几何尺寸总结

2、 第六章 减速器低速级齿轮传动设计计算.6.1选精度等级、材料及齿数 6.2按齿面接触疲劳强度设计 6.3确定传动尺寸6.4校核齿根弯曲疲劳强度 6.5计算齿轮传动其它几何尺寸 6.6齿轮参数和几何尺寸总结 第七章轴的设计7.1高速轴设计计算7.2中间轴设计计算7.3低速轴设计计算第八章滚动轴承寿命校核8.1高速轴上的轴承校核 8.2中间轴上的轴承校核 8.3低速轴上的轴承校核 第九章键联接设计计算44446667810111212131313151516171717232935353637379.1高速轴与联轴器键连接校核 379.2中间轴与低速级小齿轮键连接校核9.3中间轴与高速级大齿轮键

3、连接校核9.4低速轴与低速级大齿轮键连接校核9.5低速轴与联轴器键连接校核.第十章联轴器的选择10.1高速轴上联轴器 10.2低速轴上联轴器第十一章减速器的密封与润滑 11.1减速器的密封11.2齿轮的润滑第十二章减速器附件设计12.1油面指示器12.2通气器12.3放油孔及放油螺塞 12.4窥视孔和视孔盖12.5定位销12.6启盖螺钉12.7螺栓及螺钉第十三章 第十四章 第十五章减速器箱体主要结构尺寸 设计小结 参考文献383838383939394040404040414141414242424343章设计任务书1.1设计题目250天，配备有三相交流电展开式二级直齿圆柱减速器，拉力F=40

4、00N,速度v=1.6m/s，直径D=400mm ,每天工作小时数：8小时，工作年限（寿命）：10年，每年工作天数：源，电压 380/220V。1.2设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 减速器内部传动设计计算6. 传动轴的设计7. 滚动轴承校核8. 键联接设计9. 联轴器设计10. 润滑密封设计11. 箱体结构设计第二章传动装置总体设计方案2.1传动方案传动方案已给定，减速器为展开式二级圆柱齿轮减速器。2.2该方案的优缺点因而沿齿向载荷分布不均,展开式二级圆柱齿轮减速器由于齿轮相对轴承为不对称布置，

5、 要求轴有较大刚度。第三章电动机的选择380V, Y型。3.1选择电动机类型按工作要求和工况条件，选用三相笼型异步电动机，电压为3.2确定传动装置的效率查表得:联轴器的效率：n 1=0.99一对滚动轴承的效率：n2=0.99闭式圆柱齿轮的传动效率:3=0.98工作机效率：n w=0.97故传动装置的总效率?= ?= 0.8863.3选择电动机的容量工作机所需功率为?=?X ?4000 X 1.6 = 6.4?10001000?r?60 x 1000 x ?=:?x ?3.4确定电动机参数电动机所需额定功率：6.4 =7.22? 0.886工作转速:60 x 1000 x 1.6 =76 43?

6、3.14 X400经查表按推荐的合理传动比范围，二级圆柱齿轮减速器传动比范围为：8-40因此理论传动比范围为：8-40。可选择的电动机转速范围为nd=ia x nw=(8-40) x 76.43=611-3057r/min。进行综合考虑价格、重量、传动比等因素，选定电机型号为：Y132M-4的三相异步电动机，额定功率 Pen=7.5kW，满载转速为 nm=1440r/min，同步转速为 nt=1500r/min 。方案电动机型号额定功率(kW)同步转速满载转速(r/mi n )(r/min )1Y160L-87.57507202Y160M-67.510009703Y132M-47.515001

7、4404Y132S2-27.530002900r11ft1111电机主要外形尺寸:厶:1y7TT4中心高外形尺寸地脚安装尺 寸地脚螺栓孔 直径轴伸尺寸键部位尺寸HL X HDAXBKDXEFXG132515X 315216X 1781238 X 8010 X 333.5确定传动装置的总传动比和分配传动比由选定的电动机满载转速 为：(1)总传动比的计算nm和工作机主动轴转速 nw,可以计算出传动装置总传动比?1440?=鬲=7=18.841(2)分配传动装置传动比高速级传动比?= V1.3 X ?= 4.95则低速级的传动比减速器总传动比?= 3.81?= ?x ?= 18.8595第四章 计算

8、传动装置运动学和动力学参数4.1电动机输出参数扭矩：?= 9.55功率：?= ?= 7.22?转速：? = ? = 1440?6?67.22106 * X = 9.55 X 106 X= 47882.64? ? ?1440?= ? X ?= 7.22 X 0.99 = 7.15?转速：?= ? = 1440?7 15扭矩：?= 9.55 X106 X = 9.55 X 106 X = 47418.4? ? ? 功率:4.3中间轴n的参数功率：？ = ? X ? X? =?=?=?1?转速:扭矩：?2? = 9.55 X 10614407.15 X 0.99 X 0.98 = 6.94?1440

9、4.95290.91?X = 9.55 X 10?6.94X 290= 227826.48?4.4低速轴川的参数=76.35?功率：? = ? X ? X ?= 转速:?=!=6.94 X0.99 X 0.98 = 6.73?290.913.816.73X 7675 = 841800.92?4.5滚筒轴的参数功率：?= ? X? X ? X ?= 6.73 X 0.97 X 0.99 X0.99 = 6.4?转速：？?= ? = 76.35?6 4扭矩：?= 9.55 X 106 X-?= 9.55 X106 X = 800523.9? ?76.35运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名功率P

10、(kW)转矩 T(N?mm)转速(r/mi n)输入输出输入输出电动机轴7.2247882.641440I轴7.157.0847418.446944.2161440n轴6.946.87227826.48225548.2152290.91川轴6.736.66841800.92833382.910876.35工作机轴6.46.4800523.9800523.976.35传动比i效率n10.994.950.973.810.9710.96第五章减速器高速级齿轮传动设计计算5.1选精度等级、材料及齿数（1）由选择小齿轮40Cr （调质），齿面硬度280HBS,大齿轮45 （调质），齿面硬度240HBS（

11、2）选小齿轮齿数 Z1=30,则大齿轮齿数 Z2=Z1X i=30 X 4.95=149。实际传动比i=4.967（3）压力角a =20 °。5.2按齿面接触疲劳强度设计（1）由式试算小齿轮分度圆直径，即?2X ?X ? ?+ 1? X ? X ?2-7XX (?)?1）确定公式中的各参数值试选载荷系数KHt=1.3?= 9550000?X ?= 9550000 X 14407.15=47418.4?查表选取齿宽系数0d=1?1128 = 3.491 X 1084.95由图查取区域系数 ZH=2.46查表得材料的弹性影响系数ZE=189.8 MPa由式计算接触疲劳强度用重合度系数Z&

12、#163;? X ?30 X ?20 °?初=arCCOS(?+2 X?a= arCCOS ( 30 + 2 X1 ) = 28.241? X?149 X?20 °?沪 arCCOS(?+2 X ?a= arCCOS(149 + 2 X 1 ) = 21.99?1? X (? ? X (? ?2?30 X (?28.241 ?2& 149 X (?21.99?20 °2?林=?=上旦2 = 0.86233计算接触疲劳许用应力b H由图查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为:?=1 600?550?计算应力循环次数?1= 60 X ?x ?< ? =

13、60X 1440 X 1 X 8 X 250 X10 = 1.728 X 109?|2 =546?1由图查取接触疲劳系数:?1 =0.965 , ?2= 0.993取失效概率为1%,安全系数S=1,得?刊1 =?iX ?1 0.965 X 600?=579?2X ?2 0.993 X 550取b H1和b H2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,b H=546MPa2 ）试算小齿轮分度圆直径23 2 X ?”X ? ?+ 1? X? X ?92? > 七_ X X (?d1? 546=V2 X 1.3 X 47418.4 X 4 X 严 X 189.8 X O.862 )2 = 43

14、.183? 4.95u"/（2 ）调整小齿轮分度圆直径1）计算实际载荷系数前的数据准备。 圆周速度V?= ?X ?林?:60 X 1000?X 43.183 X 144060 X 10003.254齿宽b?= ? X ?=X 43.183 = 43.183?2）计算实际载荷系数 KH查表得使用系数KA=1查图得动载系数Kv=1.117齿轮的圆周力。?X = 2 X ?47418.4=2196.161?43.183? X = 1?2196.16151? 100?X=<43.183?查表得齿间载荷分配系数:KHa =1.4查表得齿向载荷分布系数:KH3 =1.436? = ?X?

15、?= 一 - ?实际载荷系数为?= ? X? X ?X ?= 1 X 1.117 X 1.4 X 1.436 = 2.2463）按实际载荷系数算得的分度圆直径V= 43.183 xV2246 = 51.817?1.34 ）确定模数51317= 1.727?,取?= 2?2305.3确定传动尺寸（1）计算中心距?=(?+ 罗 X ? = 179?,圆整为 179?(2) 计算小、大齿轮的分度圆直径? = ? X ?= 30 X 2 = 60? = ? X ?= 149 X 2 = 298?(3) 计算齿宽?= ?>?X ? = 60?取 B1=65mmB2=60mm5.4校核齿根弯曲疲劳强

16、度齿根弯曲疲劳强度条件为?=2 X ?X ?X ? X ? X ?X ?X E ?1)K、T、m和d1同前齿宽 b=b2=60齿形系数YFa和应力修正系数YSa查表得:?-= 2.506， ?2= 2.132?= 1.625， ?= 1.844查图得重合度系数 丫£ =0.673查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为?=1500? ?=2 380?由图查取弯曲疲劳系数:?1= 0.762 , ?2= 0.867取弯曲疲劳安全系数 S=1.4,得许用弯曲应力?1 =?3?1X ?=10.762 X500 = 272.143?1.4?2 =?3?2x ?=20.867 X380 =

17、235.329?1.42 X?X ?1= X ?1X ? ?= 55.581?： ?£ = 272.143?.I?.I.I-L.JI?X ?2?2= ?1 X= 53.659?： ?2 = 235.329?1X ?1故弯曲强度足够。5.5计算齿轮传动其它几何尺寸(1)计算齿顶咼、齿根咼和全齿咼?= ? X ?= 2?= ? X (?+ ?) = 2.5? = (? ?+ ? = ? X (2?+ ?) = 4.5?(2)计算小、大齿轮的齿顶圆直径?1= ?+ 2 X ?= ? X (?+ 2?= 64?2= ?+ 2 X ?= ? X (? + 2? ? = 302?计算小、大齿轮的

18、齿根圆直径?1= ?- 2 X ?= ? X (? - 2? 2?) = 55?2= ?- 2 X ?= ?X (? - 2? ? 2? = 293?注：？? 1.0, ?= 0.255.6齿轮参数和几何尺寸总结参数或几何尺寸符号小齿轮大齿轮法面模数mn22法面压力角a n2020法面齿顶咼系数ha*1.01.0法面顶隙系数c*0.250.25齿数z30149齿顶高ha22齿根高hf2.52.5分度圆直径d60298齿顶圆直径da64302齿根圆直径df55293齿宽B6560中心距a179179第六章减速器低速级齿轮传动设计计算6.1选精度等级、材料及齿数(1)由选择小齿轮 40Cr (调质

19、)，齿面硬度280HBS,大齿轮45 (调质)，齿面硬度240HBS(2)选小齿轮齿数 Z1=30,则大齿轮齿数 Z2=Z1X i=30 X 3.81=115。实际传动比i=3.833(3)压力角a =20 °。6.2按齿面接触疲劳强度设计(1) 由式试算小齿轮分度圆直径，即?>23 2 X?X ? ?+ 1? X ? X ?2X = X(-1)?1)确定公式中的各参数值试选载荷系数KHt=1.3?= 9550000?X- = 9550000 ?6.94X= 227826.48? ? ?290.91查表选取齿宽系数0d=1由图查取区域系数 ZH=2.46查表得材料的弹性影响系数

20、ZE=189.8 MPa由式计算接触疲劳强度用重合度系数Z£? X ?30 X ?20 °?%= arCCOS(?+2 X?a= arCCOS ( 30 + 2 X1 ) = 28.241? X ?115 x?20 °F arCCOS(?+2 X ?烏=arCCOS ( 115 + 2 X 1 ) = 22.537?=? X (? ? X (? ?2?30 X (?28 241 ?2(+ 115 X (?22 537?20 ° =1.76?= v4- ?= v4- 1.76 = 0.86433计算接触疲劳许用应力(T H2?由图查得小齿轮和大齿轮的接触疲

21、劳极限分别为:?=1 600? ?2 550?计算应力循环次数?3?2= ?1?1= 60 X?X ?<?= 60 X 290.91 X 1 X 8 X 250 X10 = 3.491 X 1083.4938；10 = 9.163 X 107 3.81由图查取接触疲劳系数:?1 =0.993， ?2= 0.998取失效概率为1%,安全系数S=1,得?iX ?1 0.993 X 600?=596?2 =?2X ?2 0.998 X 550?=549?取d H1和d H2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,d H=549MPa2 ）试算小齿轮分度圆直径93 2 X ?X ? ?+ 1?

22、X ? X ? 2?> XX（? I?3/2 X1.3 X 227826.483.81 + 12.46 X 189.8 X 0.864 2="X X（）549=73.912?（2 ）调整小齿轮分度圆直径1）计算实际载荷系数前的数据准备。圆周速度V?= ?X ?X?60 X 1000?X 73912 二290.91=1.12560 X 1000齿宽b?= ? X ?= 1 X 73.912 = 73.912?2）计算实际载荷系数 KH查表得使用系数 KA=1 查图得动载系数 Kv=1.073 齿轮的圆周力。?227826.4873.912?=2 X?= 2 X = 6164.80

23、4? X ?= 16164.804X73.91283? 100? < ? ?查表得齿间载荷分配系数:KHa =1.4查表得齿向载荷分布系数:KH3 =1.455实际载荷系数为?今？ = ? X? X ?X ?= 1 X 1.073 X 1.4 X 1.455 = 2.1863)按实际载荷系数算得的分度圆直径? = ?X V? = 73.912 X= 87.892?1?1.34 )确定模数?=?!?87.892 = 2.93?,取?= 3?o306.3确定传动尺寸(1) 计算中心距圆整为218?=（?+?）X ? = 217.5?,(2) 计算小、大齿轮的分度圆直径? = ? X ?= 3

24、0 X 3 =90? = ? X ?= 115 X 3 =345?(3) 计算齿宽?= ?>?X ? = 90?取 B1=95mmB2=90mm6.4校核齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度条件为2 X ?X ?=； X ?X< ?X ?< ? . .1)K、T、m和d1同前齿宽 b=b2=90齿形系数YFa和应力修正系数YSa 查表得:?-= 2.506 , ?2= 2.148?= 1.625 , ?= 1.822查图得重合度系数 丫£ =0.676查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为?1500? ?2 380?由图查取弯曲疲劳系数:?1= 0.867， ?2=

25、 0.979取弯曲疲劳安全系数 S=1.4,得许用弯曲应力?1 =?3?1X ?=10.867 X500 = 309.643?1.4?2 =?治?2X ?20.979 = 265.729?1.42 X?X ?1= X ?1X ? ?= 79.173?< ?別=309.643?.I?.I.I-.II?X ?2?2= ?1 X ?-?- = 76.09?< ?2 = 265.729?1X ?1故弯曲强度足够。6.5计算齿轮传动其它几何尺寸(1)计算齿顶咼、齿根咼和全齿咼?= ? X ?= 3?= ? X (?+ ?夠=3.75?= (? ?+ ? = ? X (2?+ ?) = 6.7

26、5?(2)计算小、大齿轮的齿顶圆直径?1= ?+ 2 X ?= ? X (?+ 2?= 96?2= ?+ 2 X ?= ? X (? + 2? ? = 351?计算小、大齿轮的齿根圆直径?>1= ? - 2 X ?= ? X (? - 2? 2? = 82.5?2= ?- 2 X ?= ? X(?- 2? ? 2?) = 337.5?注: ?r 1.0, ?= 0.256.6齿轮参数和几何尺寸总结参数或几何尺寸符号小齿轮大齿轮法面模数mn33法面压力角a n2020法面齿顶高系数ha*1.01.0法面顶隙系数c*0.250.25齿数z30115齿顶高ha33齿根高hf3.753.75分度

27、圆直径d90345齿顶圆直径da96351齿根圆直径df82.5337.5齿宽B9590中心距a218218第七章轴的设计7.1高速轴设计计算(1)已经确定的运动学和动力学参数T=47418.4N?mmd =60MPa转速n=1440r/min ;功率P=7.15kW;轴所传递的转矩(2) 轴的材料选择并确定许用弯曲应力由表选用40Cr (调质)，齿面硬度280HBS,许用弯曲应力为(3) 按扭转强度概略计算轴的最小直径由于高速轴受到的弯矩较大而受到的扭矩较小，故取A0=112。?> ?0XV?= 112 X= 19.11?1440由于最小轴段截面上要开 1个键槽，故将轴径增大 5%?

28、(1 + 0.05) X 19.11 = 20.07?查表可知标准轴孔直径为30mm故取dmin=30(4) 设计轴的结构并绘制轴的结构草图 a.轴的结构分析由于齿轮1的尺寸较小，故高速轴设计成齿轮轴。 显然，轴承只能从轴的两端分别装入和拆 卸，轴伸出端安装联轴器，选用普通平键，A型，b X h=8 X 7mm(GB/T 1096-2003)，长L=63mm ; 定位轴肩直径为 35mm ;联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别和轴承端盖定位，采用过 渡配合固定。b.确定各轴段的直径和长度。L6:根据箱体的结构和小齿轮的宽度确定，取L6=8mm。外传动件到轴承透盖端面距离K=20mm轴承端盖厚度

29、e=10mm调整垫片厚度 t=2mm箱体内壁到轴承端面距离=10mm各轴段直径的确定d1:用于连接联轴器，直径大小为联轴器的内孔径,d1=30mm。根据联轴器的轴向定位要求，轴的直d2：密封处轴段，左端用于固定联轴器轴向定位, 径大小较 d1增大5mm , d2=35mmd3:滚动轴承处轴段，应与轴承内圈尺寸一致， 且较d2尺寸大1-5mm，选取d3=40mm , 选取轴承型号为深沟球轴承6208d4：轴肩段，选择 d4=45mm。d5：齿轮处轴段，由于小齿轮的直径较小，采用齿轮轴结构。d6：过渡轴段，要求与 d4轴段相同，故选取 d6=d4=45mm 。d7：滚动轴承轴段，要求与d3轴段相同

30、，故选取 d7=d3=40mm 。各轴段长度的确定L1:根据联轴器的尺寸规格确定，选取L1=80mm。L2:由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定，取L2=65mm。L3=30mm。L3:由滚动轴承宽度和齿轮端面到箱体内壁距离确定，选取L4:根据箱体的结构和小齿轮的宽度确定，选取L4=115.5mm。L5:由小齿轮的宽度确定，取L5=65mm。L7:由滚动轴承宽度和齿轮端面到箱体内壁距离确定，选取L7=30mm。轴段1234567直径(mm)30354045644540长度(mm)806530115.565830（5）弯曲-扭转组合强度校核a.画高速轴的受力图如图所示为高速轴受力图以及水平平面和

31、垂直平面受力图b.计算作用在轴上的力（d1为齿轮1的分度圆直径）齿轮1所受的圆周力（d1为齿轮1的分度圆直径）?1= 2 X?!= 2 X彎：4 = 1581? 60齿轮1所受的径向力?1= ?1x ?=?581 X ?20 575?第一段轴中点到轴承中点距离到轴承中点距离 Lc=61.5mmLa=114m m,轴承中点到齿轮中点距离Lb=169mm，齿轮中点轴所受的载荷是从轴上零件传来的， 计算时通常将轴上的分布载荷简化为集中力， 用点取为载荷分布段的中点。 作用在轴上的扭矩，一般从传动件轮毂宽度的中点算起。 把轴当做置于铰链支座上的梁，支反力的作用点与轴承的类型和布置方式有关其作通常在水平

32、面内轴承A处水平支承力:?= 3?= 422?+ ?169 + 61.5轴承B处水平支承力:?讦?1- ?<= 575 - (422) = 153?在垂直面内轴承A处垂直支承力:?= ?1X?= 1581169X = 1159?169 + 61.5轴承B处垂直支承力:61.5?加?尸？知X?= 1581 X亦帀=422?轴承A的总支承反力为:?= V 筋?+ ?%?= V (422)2+ (1159 )2 = 1233.44?轴承B的总支承反力为:?= V ?2?+ ?!?亍(153)2 + (422)2 = 448.88?d.绘制水平面弯矩图截面A在水平面上弯矩:?= 0? ?截面B在

33、水平面上弯矩:?= 0?截面C在水平面上的弯矩:? ?必?= 422 X 61.5 = 25953? ?截面D在水平面上的弯矩:?=0? ?e.在垂直平面上:截面A在垂直面上弯矩:?=0?截面B在垂直面上弯矩:?=0? ?截面C在垂直面上的弯矩:?&?= ?X ?= 1159 X 61.5 = 71278? ?截面D在垂直面上弯矩:?= 0? ?合成弯矩，有: 截面A处合成弯矩:?= 0?截面B处合成弯矩:?>?= 0? ?截面C处合成弯矩:?= V ?%?+ ?= V (25953)2 + (71278 )2 = 75856? ?截面D处合成弯矩:转矩和扭矩图?= 46944.

34、22? ?截面A处当量弯矩:?= 0? ?截面B处当量弯矩:?= V?2?+ (? = V (O)2 + (0.6 X 46944.22 )2 = 28167? ?截面C处当量弯矩:?= V ?2?+ (?= V (75856)2 + (0.6 X 46944.22 )2 = 80917? ?截面D处当量弯矩:?= V?2?+ (?= V (O)2 + (0.6 X 46944.22 )2 = 28167? ?e.画弯矩图 弯矩图如图所示:巩外信动件）-La亠Lb -Lc_RAHRAVUCH卫平®會拒图Y平面習拒圉V?tl,4111飞合威弯拒圍扭矩圍kfVBMVf左UVC右UVBTr

35、niiiiiiiiiiiiiIf t frv当里音拒图f按弯扭合成强度校核轴的强度其抗弯截面系数为? = ?X ? = 8941.64? ?> ?0X V = 115 X?32抗扭截面系数为?= ?X ? = 17883.28? 316最大弯曲应力为?= = 9.05?剪切应力为?=2.65?按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向传动的转轴， 转矩按脉动循环处理，故取折合系数a =0.6，则当量应力为?= V ?+ 4 X (?X ?2 = 9.59?查表得调质处理， 抗拉强度极限b B=640MPa,则轴的许用弯曲应力d -1b=60MPa , d e d -1b，所以强度满足要求。7.

36、2中间轴设计计算(1)已经确定的运动学和动力学参数转速n=290.91r/min ;功率 P=6.94kW;轴所传递的转矩 T=227826.48N?mm轴的材料选择并确定许用弯曲应力由表选用45 (调质)，齿面硬度217255HBS,许用弯曲应力为=60MPa(3)按扭转强度概略计算轴的最小直径由于中间轴受到的弯矩较大而受到的扭矩较小，故取A0=115。V 6.94= 33.11?290.91由于最小直径轴段处均为滚动轴承，故选标准直径dmin=35mm(4)设计轴的结构并绘制轴的结构草图a.轴的结构分析由于齿轮3的尺寸较大，其键槽底到齿根圆距离 安装在中速轴上，中速轴设计成普通阶梯轴。 上

37、齿轮3、齿轮2及两个轴承。x远大于2，因此设计成分离体，即齿轮3显然，轴承只能从轴的两端分别装入和拆卸轴与轴承相配合的轴径需磨削。 两齿轮之间以轴环定位； 两齿轮的另一端各采用套筒定位；齿轮与轴的连接选用普通平键，A型。联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别和轴承端盖定位，采用过渡配合固定。b.确定各轴段的长度和直径。确定各段轴直径d1=35mm，选取轴承型号为深沟d1:滚动轴承处轴段，应与轴承内圈尺寸一致，选取球轴承6207d2：过渡轴段，故选取 d2=40mm。d3:轴肩段，故选取 d3=50mm。d4：过渡轴段，故选取 d4=40mm。d5:滚动轴承轴段，要求与d1轴段相同，故选取d5=3

38、5mm。各轴段长度的确定L1:由滚动轴承宽度和齿轮端面到箱体内壁距离确定,选取L1=39mm。选取 L2=93mm。选取 L4=58mm。L2:由小齿轮的宽度确定，为保证轴向定位可靠，长度略小于齿轮宽度,L3:轴肩段，取 L3=15mm。L4:由大齿轮的宽度确定， 为保证轴向定位可靠， 长度略小于齿轮宽度,轴段12345L5:由滚动轴承宽度和齿轮端面到箱体内壁距离确定，选取L5=41.5mm。直径(mm)3540504035长度(mm)3993155841.5(5)弯曲-扭转组合强度校核a.画中速轴的受力图如图所示为中速轴受力图以及水平平面和垂直平面受力图b.计算作用在轴上的力齿轮2所受的圆周

39、力d2为齿轮2的分度圆直径)?2= 2 Xg=2 x22Z2g= 1529?2298齿轮2所受的径向力?2= ?2X ?=?529 X ?20 556?齿轮3所受的圆周力d3为齿轮3的分度圆直径)?3= 2 X?|=2 x22Z826= 5063?90齿轮3所受的径向力?3= ?3X ?=?063X?20 T842?C.计算作用在轴上的支座反力轴承中点到低速级小齿轮中点距离La=77.5mm ,离Lb=92.5mm，高速级大齿轮中点到轴承中点距离低速级小齿轮中点到高速级大齿轮中点距Lc=62.5mm轴承A在水平面内支反力?3X ?- ?2X (?+ ?1842 X77.5 - 556 X (7

40、7.5 + 92.5)?=?+ ?+ ?77.5 + 92.5 + 62.5207?轴承B在水平面内支反力?= ?3- ?- ?2= 1842 - (207) - 556 = 1079?轴承A在垂直面内支反力?3X ?+ ?2X(?+ ?5063 X 77.5 + 1529 X(77.5 + 92.5)?=?+ ?+ ?77.5 + 92.5 + 62.52806?轴承B在垂直面内支反力?3X (?+ ? + ?2X ?5063 X(92.5 + 62.5) + 1529 X 62.5?=?+ ?+ ?77.5 + 92.5 + 62.53786?轴承A的总支承反力为:?= V 唸?+ ?%?

41、= V (207)2+ (2806 )2 = 2813.62?轴承B的总支承反力为:?= V ?2?+ ?=(1079)2 + (3786)2 = 3936.75?d.绘制水平面弯矩图截面A和截面B在水平面内弯矩?= ?= 0截面C右侧在水平面内弯矩?右 = -?X ?= - (207X 62.5) = -12938? ?截面C左侧在水平面内弯矩?左 = -?X ?=-(207X 62.5) = -12938? ?截面D右侧在水平面内弯矩?右 = ?X ?=1079X77.5 = 83622? ? ?截面D左侧在水平面内弯矩e.绘制垂直面弯矩图?左 = ?X ?=1079X77.5 = 836

42、22? ? ?截面A在垂直面内弯矩?"= ?"= 0? ?截面C在垂直面内弯矩?= ?X ?= 2806 X 62.5 = 175375? ? ? 截面D在垂直面内弯矩?= ?加?X?= 3786 X77.5 = 293415?f.绘制合成弯矩图截面A和截面B处合成弯矩?= ?= 0?截面C右侧合成弯矩?右=V?% + ?= V (-12938) 2 + (175375 )2 =175852? ?截面C左侧合成弯矩?左=V?左 + ?汗 V (-12938) 2 + (175375 )2 =175852? ?截面D右侧合成弯矩?右 = V?右 + ?尸 V (83622)2 + (293415 )2 = 305098? ? ?截面D左侧合成弯矩?左 = V?左 + ?2?= V (83622)2 + (293415 )2 = 305098? ? ?f绘制扭矩图? = 225548.22? ? ?g.绘制当量弯矩图截面A和截面B处当量弯矩?>?尸?= 0? ?截面C右侧当量