圆柱齿轮减速器小锥齿轮轴组合结构设计说明

1、题目 3: 圆锥 - 圆柱齿轮减速器小锥齿轮轴组合结构设计方案 :设计方案数据： 输入功率 P=5.5kW轴转速n=1460(r/min)小锥齿轮齿数Z1=25大锥齿轮齿数Z2=99齿轮模数 m=3.5mma= 100mmb= 50mmc= 80mm轴承旁螺栓直径d= 16mm计算过程及设计说明一、轴的设计计算1、求扭矩T已知：轴输入功率 p=5.5kw,轴转速n=1460(r/min)得 T=9550 P/n= 35.9 N m2、选择材料并按扭矩初算轴径选用轴的材料为45钢，调质处理，由机械设计手册表查得：硬度 217255HBS ,6 b=650Mpa ,6 s=360Mpa (r-i=

2、270Mp a,r .i=155Mpa根据课本公式8-2,取A0=115dmin= 115 3 a/5.5/1460mm=18.50mm考虑到最小直径处要连接联轴器要有键梢，将直径增大并取标准值，贝U dmin =20mm3、初步选择联轴器要使轴颈与联轴器轴孔相适应，故应选择联轴器型号查课本P264,查工况系数 K=1.5, Tc=K*T=1.5*35.9=59.25 N m查机械设计课程设计P149表4.7-1得，取HL1弹性柱销联 轴器，具额定转矩160 N m,半联轴器的孔径d1 =20mm,故取d1-2=20mm,轴孔长度L=38mm,联轴器的轴配长度Li =36mm.15-64580

3、0=27480 n - mm校核轴的强度由轴承装配图可知：1)、轴颈di-2处剖面的直径最小而计算弯矩 Mca3较大，故为危险截面。该剖面的计算应力为(Tca= Mca3/w=27480/(0.1 乂 183)=47.1 Mpa 2)、B剖面所承受的计算弯矩最大而轴径也为最大值，而直径与邻段 直径相差不大，故剖面B为危险截面。g ca= Mca2/w=64948.3/(0.1 乂 323)=19.8MPa按表 8-3 查得：er b-i = 59 MpaQ (T caS,所以B剖面安全。计算滚动轴承的使用寿命 已知：=709.1N=1731.7做弯矩图:计算派生轴向力查机械设计课程设计表 4.

4、6-3得：S旦2Y30305轴承的 Y=2,G=44800, e=0.3求轴承轴向载荷由结构知，Fa Fa 91.53NAmax(S2FA,S1)max(432.991.53,177.3)536.03NAmax(SFa,S2)max(177.391.53,432.9)444.5 N计算轴承当量动载荷查表，取 X=0 56, Y1=1.45查表 9-6,取 M=1, Y2=0查表9 7,取fd=1.5根据弯矩图可得，fm1=1.5,f m=21 fd fm1(X1R1 Y1A1) 1.5 1.5 (0.56 709.1 1,45 536.03) 2642.4NP2fd fm2(X2R2 Y2A2

5、) 1,5 2 (1 1731.7 0 444,5) 5195.1 N计算轴承寿命因P2R,故计算按P2计算，查表9-4得ft=1,圆锥滚子轴承取10/3 ,查表得6=44800N6610/3106 ftCr1061 44800L10h 13/52./n 8000n60n P 60 1460 5333.4轴承寿命符合要求。键连接的强度计算校核平键的强度平键的挤压应力计算公式为：2T4Tp 而 而半联轴器处平键尺寸：h=6,d=20,l=22圆锥齿轮处平键尺寸：h=7,d=24,l=28 带入公式得:因两键均受冲击载荷，且为静联接，：许 压应力 p90MPa故用p1 p p2 p即：两键的计算应力均小于许用应力，故判断其强度均合格。轴