机械设计齿轮传动轴的设计.doc

设计项目：齿轮传动轴的设计 院系：机电工程系 专业：机电一体化 班级：2班 学号：10062102 姓名： 指导教师： 工作条件：连续单向运转，荷载平稳，空载启动使用年限10年， 小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5%。已知条件：电机转速1440n/m，带轮传动比为2.5，运输带工作拉力为16000N,运输带工作速度为1.8m/s，卷筒直径为300mm，=90%。大齿轮转速n=114.6r/min，分度圆直径d=312mm，压力角an=20，螺旋角=15。计算内容计算说明计算结果1选择轴的材料，确定许用应力。由已知条件得减速器传递功率P=F.V/0.950.98= 29.8kw（主：由资料得知带轮上功率损失为0.920.97，轴上功率损失为0.980.99）故选择45号钢，调质处理。由教材P215表15-1查的b=650Mpa，由教材P220表 15-3查的许用弯曲应力-1b=60Mpa选用45号钢，调质处理b=650Mpa-1b=60Mpa2初步设计轴结构图如左图3按抗扭强度估算轴的直径由教材P219表15-2查的C=118107，则轴的最小直径为：dD=110=70.21mm考虑到键槽对轴的削弱，将直径增大3%，即dm=d（1+3%）=72.32mm。由设计手册取dD=75mm。根据轴系结构确定取dc=85mm。dD=75mmdc=85mm4齿轮上的作用力的计算齿轮所受的转矩为：T=9.55106=2483333.3Nmm圆周力Ft=15918.8Nmm径向力Fr=5998.3N轴向力Fa=Frtan=4265.4NT=2483333.3NmmFt=15918.8NmmFr=5998.3NFa=4265.4N5选取轴承由题知T=2483333.3Nmm且受径向力和轴向力，转速不高。查教材P230 和零件设计手册P118得选用型号为30216的圆锥滚子轴承。选用型号为30216的圆锥滚子轴承。6画出轴的受力图如左图7计算水平支反力，画水平弯矩图水平支反力为：FAH=FBH=7959.4NC-C截面处的水平面弯矩为：MCH=7959.4Nmm=955128NmmFAH=7959.4NMCH=955128Nmm8计算垂直面支反力，画垂直面弯矩图垂直面支反力为：FAVLFr+Fa=0FAV=226.64NFBV=FrFAV=5998.3N226.64N=5771.7NC-C截面的左侧垂直面弯矩MCV左=226.64Nmm=27196.8NmmC-C截面的右侧垂直面弯矩：MCV右=5771.7Nmm=692604NmmFAV=226.64NFBV=5771.7NMCV左=27196.8NmmMCV右=692604Nmm9画合成成弯矩图 MC左=9.5105Nmm MC右=1.18106NmmMC左=9.5105NmmMC右= 1.18106Nmm10画出转矩图由题知T=2483333.3NmmT 如左图11计算当量弯矩因减速器单向运转,故可认为转矩脉动循环变化,取系数=0.6Mec=1.89106NmmM