《教学》Ⅰ例齿轮轴轴承

1、个人资料整理 仅限学习使用1 / 12机械设计课程设计说明书展开式示范参考样本武汉工业学院机械工程系1.电动机的选择计算电动机的性能参数表电动机额定功率满载转速中心高轴端尺寸键型号kWr/minmmmmmm个人资料整理 仅限学习使用2 / 12Y160M-411146016042X11010X8各轴动力参数列表号输入功率输入转矩转速传动比效率I10.065.414603.75n联n齿n轴承n9.70239.9389.34.13n齿n轴承出9.41961.193.51n联n轴承IV9.22941.793.5高速级圆柱齿轮传动设计计算1选择精度等级、材料及齿数1按传动方案，采用斜齿圆柱齿轮传动。2

2、齿轮材料软齿面：小齿轮40Cr,调质硬度 241286HB教材表 10-210-2)大齿轮 45 钢，调质硬度 217255HB疲劳强度极限： 弯曲OFE1= 500MPa ,年E2=380MPa 图 10-20/21)接触GHiimi=600MPa ,曲阮=550MPa3计算疲劳许用应力循环次数 Ni=6OnijLh=60 X14401X(8 300 沁 0=2.07 杓9次N2= N3/i2=2.07 109/4.22=4.9 10 支次取失效概率为 1 1 %，安全系数 SF=1.4, SH=1.0 由式(10-12(10-12得其中，寿命系数 KFN、KHN分别由教材图 10-18/1

3、9 查取。4 精度等级选取 8-7-7-FKGBI0095-882按齿面接触强度设计1确定公式内的各计算数值(1 试选 Kt=1.8个人资料整理 仅限学习使用3 / 12(2齿宽系数由 表 10-7 选取 I(3节点区域系数由图 10-30 选取 ZH= 2.433个人资料整理 仅限学习使用4 / 12(4弹性影响系数由 表 10-6 查得 ZE=189.8 0(5齿轮螺旋角初选3=14(6 初选齿数 z1= 23, z2= izi=4.22 23=97.1，取 z2= 97(7端面重合度由 图 10-2610-26 查算2 2计算1试算小齿轮分度圆直径2计算圆周速度3计算载荷系数使用系数由表

4、 10-2 查取 KA= 1.25动载系数由图 10-8 查得 7 级精度 Kv= 1.10齿间载荷系数根据_,由表 10-3 查得 KHa= KFa= 1.4齿向载荷系数由表 10-4 查算 KH3=1.417 级精度，软齿面，非对称布置)其中，齿宽丨3按齿根弯曲强度设计1 1确定计算参数1计算载荷系数齿向载荷系数根据宽高比, ,由图 10-13 查得 KF3= l.33载荷系数2螺旋角影响系数载荷系数4校正分度圆直个人资料整理 仅限学习使用5 / 12纵向重合度个人资料整理 仅限学习使用6 / 12查图 10-28 得 YR=0.88P3齿形系数、应力系数i * 4计算确定卜2 2设计计算

5、满足弯曲强度。校验齿数4几何尺寸计算1计算中心距高速级圆整取 ai=i25mm2修正螺旋角1 因中心距、P值略为增大，满足齿轮强度。3计算大、小齿轮的分度圆直径4计算齿轮宽度1 1圆整取 B2= 50mm , B= 55mm5.结构设计（画齿轮零件工作图低速级圆柱齿轮传动设计计算1.1.选择精度等级、材料及齿数小齿轮大齿轮将较大数值代入设计计算。取 mn= 2.0mm查表 10-5 得x |满足接触强度。个人资料整理 仅限学习使用7 / 121按图示的传动方案，采用斜齿圆柱齿轮传动。2齿轮材料软齿面：小齿轮40Cr，调质硬度 241286HB教材表 10-210-2)大齿轮 45 钢，调质硬度

6、 217255HB 疲劳强度极限： 弯曲OFE1= 500MPa ,年E2=380MPa 图 10-20/21)接触GHiimi=600MPa ,曲阮=550MPa3计算疲劳许用应力循环次数 N3= N2=4.91W8次8 8式 10-l3) N4= N3/i2=4.91 10 /325=1.51 10 次取失效概率为 1 1 %，安全系数 SF=1.4, SH=1.0 由式(10-12(10-12得其中，寿命系数 KFN、KHN分别由教材图 10-18/19 查取。4精度等级：选取精度 8-7-7-FK-GBI0095-88。2.2.按齿面接触强度设计1确定公式内的各计算数值(1 试选 Kt

7、=1.8(2齿宽系数由表 10-7 选取 I(3节点区域系数由图 10-30 选取 ZH= 2.433(4弹性影响系数由 表 10-6 查得 ZE=189.8 0(5齿轮螺旋角初选 3 =14(6选择齿数初选 z3= 26, z4= iz3= 4.27 26= 111.0 互质(7端面重合度由 图 10-2610-26 查算_ 0 02 2计算(1试算小齿轮分度圆直径个人资料整理 仅限学习使用8 / 12(2计算圆周速度(3计算齿宽(4计算载荷系数使用系数查表 10-2 取 KA= 1.25动载系数查图 10-8 得 Kv= 1.05(7级精度齿间载荷系数由 =，查表 10-3 得 KHa=

8、KFa= 1.4齿向载荷系数由表 10-4 中公式算得3.3.按齿根弯曲强度设计1 1确定计算参数根据载荷系数(5分度圆直径(6计算模数(供比照用个人资料整理 仅限学习使用9 / 12(1计算载荷系数(2螺旋角影响系数纵向重合度查图 10-28 得 Y 尸 0.88(4齿形系数、应力系数个人资料整理 仅限学习使用10 / 12曲强度，同时可满足接触强度d3 67.569mr。4 4 几何尺寸计算1计算中心距中心距圆整为 a= 150150mm（齿轮 4 略大于齿轮 2。2修正螺旋角3计算大、小齿轮的分度圆直径4计算齿轮宽度_I 圆整取 B4= 75mm , B3= 80mm435 5 结构设计

9、（齿轮零件工作图 6 6.斜齿轮传动受力分析查表 10-5 得（5计算确定冋|大齿轮的数值较大,，将其代入设计计算。2 2设计计算取 mn= 2.5mm （保证弯个人资料整理 仅限学习使用11 / 12齿轮受力齿轮 1 1, 2 2齿轮 3 3, 4 4公式忽略 FfF FnF Ft(N1096.13020.1Ft=2T/dF Fr(N415.61147.0Fr= Fttana/cos3F Fa(N319.7900.3Fa= Fttan3传递 TToT1T2T3aTN.m15.7663.82199.190.6T减速器轴的设计计算1.第I轴的结构设计初估轴径 dmin第I轴结构设计表轴上零件名

10、称直径 d长度 L轴肩类型轴段考虑因素联轴器GBd=dminL=键联接 bxhXL外伸段轴长 A（查附录 9 表 3毡圈JB 或 FBd1=L1=定位轴肩h 0.1d定位轴肩处圆角 Rv零件孔倒 角C可用套筒形成轴肩轴承GBd2=L2=装配轴肩h=2 5mm距箱体内壁 4 由润滑方式确疋齿轮d3=L3=装配轴肩h=25mm键键联接，齿轮距箱体内壁2轴环或轴肩d4=L4=定位轴肩h 0.1d轴承轴肩查安装尺寸分别定位齿轮、轴承轴承GBd5=d2L5=说明：1.将各轴段结构参数列表；2.设计时，每根轴跨距的名义尺寸可将轴承的宽度中点对正在一条线上时取值。至 宽度 中占八、I轴同 +45+25=10

11、020+10+80+12+ 勺=147+ 10+20=57.521n轴20+10+ 冈=70目 +12+ 呂=7757.523m轴7077+57.5=134.525+55+ 冈=12224.7至 压力 占八、I轴100-因 +21=112.5147+ 国-21= 134.557.5+ 国-21=45n轴轴70+ 冈-23=567757.5+ 冈-23=43.5m轴70+ 冈-24.7=54.8134.5+ 冈-24.7=119.3122- ?+24.7=137.21.第U轴的结构设计初估轴径 dmin个人资料整理 仅限学习使用14 / 122.第U轴的弯扭合成计算各轴的跨距计算表一个资料整理仅限学习使用15 / 121第川轴的结构设计初估轴径 dmin2第川轴的弯扭合成计算各轴的跨距计算表a3第川轴的精确疲劳强度计算参见教材例 15-1)减速器轴承的设计计算1轴承的受力FR、FA计算支座反力)个人资料整理 仅限学习使