直齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计原版.doc

直齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计计算说明书姓名：杜荣荣 学号：100207105已知：n2=137r/min P=2.5kw z=101 m=3mm b=80mm L=160mm a=80mm c=100mm l=65mm1、 计算受力T=955104=955104=174270.1 Nmmd1=mz=3101=303mmFt=1150.3 NFr=Fttan=1150.3tan20=418.7 N2、 选择轴的材料用45钢，调质。由表12-2查得C=107118。3、 估算轴径取C=112，dmin=C=112=29.49mm ，由轴径选择键A8757 GB/T1096- 2003。考虑键槽的影响，则dmin=29.491.03=30.4mm。4、 结构设计（1） 为便于轴承部件的装拆，机体采用剖分式结构。因传递的功率小, 齿轮减速器效率高, 发热小,估计轴不会长，轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。由此，所设计的轴承部件的结构形式如图所示。然后，可按轴上零件的安装顺序，从dmin处开始设计。（2） dmin就是轴段的直径，d1=30.4mm，轴段长度l1=65mm(3) 轴段的直径由密封圈确定，密封圈选用毛毡圈中的轴径为35mm的，则轴段的直径d2=35mm， l2=55.5mm。毛毡圈按标准画法画。(4) 轴承类型选深沟球轴承，轴段上安装轴承，查轴承手册，内径d=40mm，外径D=80mm，宽度B=18mm。故轴段的直径d3=40mm，考虑到齿轮中心线到轴承中点距离a=80mm，故l3=53mm。(5) 轴段上安装齿轮，为方便齿轮的安装，d4应略大于d3，可取d4=44mm。齿轮左端用套筒端面顶在齿轮左端面上，即靠紧，轴段的长度l4应比吃轮毂略短，因齿轮宽度b=80mm，故取l4=78mm。由d4选择键A12870 GB/T1096- 2003，t=5.0mm。(6) 齿轮右端用轴肩固定，由此可确定轴段的直径。按公式h=(0.70.1)d4=3.08 4.4mm，取d5=50mm，l5=5mm。(7) 轴段的直径d7=d3=40mm，考虑到齿轮中心线到轴承中点距离a=80mm，故l7=47mm。5、轴的受力分析画轴的受力简图。计算支承反力。在水平面上：RH=209.35 N在垂直面上：RV=575.15 N画弯矩图。在水平面上：MH=RHa=209.3580=16748 Nmm在垂直面上：MV=RVa=575.1580=46012 Nmm合成弯矩：MW=(MH2MV2)1/2=(167482460122)1/2=48965.3 NmmT=955104=955104=174270.1 Nmm当量弯矩：M=MW2(T)21/2=48965.32(0.6174270.1 )21/2 =115459.2Nm6、 校核轴的强度a-a剖面左侧，因弯矩大，有转矩，还有键槽引起的应力集中，故a-a剖面左侧为危险剖面。抗弯剖面模量：W=(d43)/32bt(d4t)2/2d4=7325.9 mm3抗扭剖面模量：WT=(d43)/16bt(d4t)2/2d4=15688.8 mm3弯曲应力：a=6.68 MPam=0扭剪应力：a=m=5.55 MPa对于调质处理的45钢，查表得B=650 MPa，-1=270 MPa，-1=155MPa， K=1.825， K=1.625，=0.7，=0.84，=0.78，s=360， s=0.585360=210.6。S=-1/(Ka/-1m/s)=13.02S=-1/(Ka/-1m/s)=7.52S=SS/(S2S2)1/2=6.5S=1.31.5 SS 显然轴安全。7、 校核轴承寿命查表60208的C=29