福大机械学院 齿轮及轴系零件结构大作业

1、机械设计大作业题目齿轮及轴系零件设计 目 录一、目的（3）二、题目及方案（3）三、结构简图（3）四、计算内容（4）五、参考文献（7）附：1、装配简图一 目的1、掌握齿轮及轴系零件结构设计的方法2、培养独立设计能力3、学会查阅有关手册及设计资料二 题目及方案1、题目： 齿轮及轴系零件设计2、设计方案：项目输出轴转速（r/min）输出轴功率（kW）大齿轮齿数Z2大齿轮模数mn大齿轮螺旋角（左旋）大齿轮宽度B小齿轮齿数Z1设计方案1352.59739°22¢8019三结构简图：计算及说明：四计算内容（一）估算轴径1）选材，定热处理45钢，调质，=60MPa 2) 初步确定轴的最小

2、直径 按许用切应力的方法初步估算轴的最小直径，根据表15-3，取 （二）选取联轴器1) 轴的转矩 由题可知,，可得：2）联轴器的计算转矩输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径，为了使所选的轴的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号。 联轴器的计算转矩，考虑转矩变化很小，查表14-1，取则3) 半联轴器的主要参数及尺寸 按照计算转矩应小于联轴器转矩的条件，查标准,选用LT6型弹性套柱销联轴器半联轴器的孔径：d=40mm,故取半联轴器长度： L=112mm半联轴器与轴配合的毂孔长度： 4）半联轴器标记 （三）选择轴承1）轴承选用7210AC2）因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故

3、选用角接触球轴承，参照工作要求，并根据由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度级的角接触球轴承46210，其尺寸为：（四）计算和确定齿轮的各部分尺寸 1）齿轮： 内孔直径 2）结构简图：（五）初步设计轴的结构 1）为了满足半联轴器的轴向定位要求，轴段右端需制出一轴肩，由密封圈处轴径标准值系列：可得： 取 2）轴段右端的轴肩为非定位轴肩，由轴承标准系列综合考虑，取由于两个轴承成对，故尺寸相同，所以因为轴承宽度B=20mm,所以，3）半联轴器与轴配合的毂孔长度，为保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故长度应比略短一些，取4）由齿轮内孔轴径及III-IV轴段右端轴肩考虑，该轴肩为非

4、定位轴肩，取IV-V轴段右端轴肩为定位肩，所以取，h取4mm，轴环宽度，取5）VII-VIII轴段左端的轴肩为定位肩故取6）由于齿轮轮毂的宽度为80mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段长度应略短于轮毂宽度，故取7）轴承端盖的总宽度为20mm,根据轴承端盖的装拆以及便于对轴承添加润滑油的要求，取端盖的外端面和半联轴器右端间的距离L介于2025之间，取L=25mm，故。由于齿轮转速，所以选择润滑油方式，8）取齿轮距箱体内壁距离a=12mm角接触球轴承宽度B=20mm所以 （六）选择键的类型和尺寸 1）选择键的类型：齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接 2）确定尺寸齿轮与轴的周向定位键的

5、选择 按，由表6-1查得平键截面 键槽用键槽铣刀加工，长为63mm 同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 半联轴器与轴的周向定位键的选择 同样，半联轴器与轴的链接，选用平键为3）写出标记 半联轴器与轴的周向定位键标记 齿轮与轴的周向定位键标记 （七）轴的强度校核 1）跨距计算 2）作受力简图由题可知， 3）求弯矩M 求水平支反力和弯矩 所以 求垂直面支反力和弯矩 求合成弯矩M 扭矩 求当量弯矩 校核危险截面强度 最大处 （八）滚动轴承的寿命计算 1）求作用在轴承上的径向力， 2）求派生轴向力， ，所以左侧的轴承放松，右侧的轴承压紧 3）求当量动载荷， 取 4)计算轴承寿命 查表可得：, （九）键连接的强度计算 1）齿轮与轴的周向定位键的强度校核（） 2）半联轴器与轴的周向定位键的选择（） （十）联轴器的校核计算 需用最大转速为，符合要求。五参考文献（1）濮良贵，纪名刚主编 机械设计（第八版） 高等教育出版社（2）吴宗泽，罗圣国主编 机械设计课程设计手册 高等教育出版社（3）龚溎义主编 机械设计课程设计图册（第三版） 高等教育出版社结论：轴径选取45钢，调质处理轴的最小直径初定为30.43m