一级斜齿齿轮圆锥滚子轴承轴系部件设计.doc

1、文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.机械设计大作业设计题目： 一级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计内装： 1. 设计任务书 1 份2.设计计算说明书 1 份3.装配工作图 1 张学院机自学院专业机械工程及自动化学号设 计 者刘云飞指导教师傅燕鸣完成日期2015年1月6日成绩机 械设计大作业计算说明书设计题目： 一级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计学院机自学院文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.专业机械工程及自动化学号设计者刘云飞指导教师傅燕鸣完成日期2015年1月6日成绩计算说明主要结果文档来源为 :从网络收集整理.w

2、ord 版本可编辑 .欢迎下载支持.计算说明主要结果一、确定齿轮结构尺寸，计算作用在齿轮上的作用力177.83 Nm1.1 选择齿轮的结构型式1147.04 N根据机械设计课程设计手册第 16 章第 5 节，确定齿轮结构为齿432.22 N轮轴。307.35N1.2 计算输出轴的转矩T2T =9. 55 106 P=9. 55 1062. 7=177.83 N m2n21451.3 计算作用在齿轮上的圆周力、径向力、轴向力Ft 22T22T22177827. 58Nd 2mnz/cos31147. 04107/cos15二、选择轴的材料因传递的功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，所以初选轴

3、的材料为 45 钢，并经过调质处理。由机械设计课程设计手册表16-1可知：轴材料的硬度217225HBW，抗拉强度极限B640MPa ，屈服强度极限s355MPa，弯曲疲劳极限-1275MPa ，剪切疲劳极限-1155MPa ，许用弯曲应力-160MPa ；表16-2可知A0126 103 。文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.计算说明主要结果三、初步估算轴的最小直径考虑键槽对轴强度的影响，取d2 min（1. 05 1. 07） d228 35mm 参考联轴器孔径系列标，准，取 d2min40mm四、轴的结构设计及强度校核4.1 联轴器的选择由于载荷较平稳，

4、速度不高， 无特殊要求， 故选用弹性柱销联轴器。查表 7-9，联轴器的工作情况系数KA1.3，故 TcaKA T21. 3177827.58231.18Nm ，查表7-6选用 LT6型，公称转矩 Tn250Nm ，故 TcaTn ，采用 Y 型轴孔，A 型键，轴孔直径d40mmL 82mm，轴孔长度，取弹性套柱销的装配距离 K245mm4.2 轴上零件的位置与固定方式的确定大齿轮安排在箱体中央， 轴承对称布置在齿轮两侧。 轴外伸端安装联轴器，联轴器靠轴肩轴向固定。 齿轮靠轴环和套筒实现轴向固定。 轴承采用两端固定， 脂润滑， 通过封油环和轴承盖固定。 输出轴轴系结构如图所示文档来源为:从网络收

5、集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.计算说明主要结果4.3 各轴段直径和长度的确定选取毡圈：（1）各轴段直径的确定45JB/ZQ4606-1997d21：最小直径，安装联轴器外伸轴段，d21d2 min40mm22d：密封处轴段。根据联轴器的轴向定位要求，定位轴肩为h=(0.070.1) d 21=(0.070.1)35mm =2.453.5mm查表 1-19，并考虑到毡圈油封的标准，取d 22=40mm 。该处轴的圆周速度 vd22 n23. 144014510006010000. 304m / s4m / s60故选用毡圈油封合格，由表9-9，选取毡圈 45JB/ZQ4606-199

6、7。d23：滚动轴承处轴段。考虑拆装方便, d23d 22取 d 23=50mm 。考虑到轴受径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承。由d23=50mm ，查表63，初选代号30210轴承，其基本尺寸为dD B50mm 90mm20mm安装尺寸da=57mmd24：低速级大齿轮安装轴段，取d 24=55mmd25：轴环，该轴段为齿轮提供定位作用，定位轴肩高度：h=(0.070.1) d 24=(0.070.1) x55=3.855.5mm则 d25= d24+2h=55+7.711=62.766mm ，查表 1-19，取标准值 d25=63mm d26：滚动轴承处轴段， d 26=d23=50mm

7、 。（ 2）各轴段长度的确定L21：安装联轴器轴段。为了保证轴向定位可靠，该轴段的长度应比联轴器轴孔的长度短23mm ，现联轴器轴孔长为82mm ，故取 L21=80mm 。L24 ：大齿轮配合段。由齿宽b=80mm ，为了便于定位可靠，同理取L24=78mm 。L22：此段长度除与轴上零件有关外，还与轴承宽度及轴承端盖等零件有关。且此轴段一部分长度用于装轴承盖，一部分伸出箱体外。取L22=60mm文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.计算说明4.4 按弯扭合成应力校验轴的强度输出轴的受力简图如图所示H 面V 面A、 B 处的总支反力：取齿轮中心平面左端面为截面c

8、，则截面C 处的水平弯矩截面 C 处的垂直弯矩截面 C 处的合成弯矩输出轴所受转矩危险截面C 的当量弯矩： 因为是单向回转轴，所以转矩切应力视为脉动循环变应力，取折合系数0. 6，则主要结果故轴强度足够。轴承采用脂润滑输出轴外伸端处:p 42. 34MPa键的强度足够，选择键10X80GB/T1096-2003输出轴大齿轮连接处 :键的强度足够，caMe123. 491037. 42MPa，故轴强度足够。W0. 13选择键5510X80GB/T轴的弯矩图和转矩图：1096-20034.5 滚动轴承校验（ 1）输出轴轴承寿命。查 表6-3得：圆锥滚子轴承30210的基本额定动载荷Cr73. 2k

9、N ，基本额定静载荷 C0 r92. 0kN。预计寿命为 10000h 。Fr 2Fr 1432. 22N 。查表 6-14，当收到轻微冲击，取滚动轴承载荷系数 f p1. 2 。因为 FdFr。查表 6-3 得圆锥滚子轴承302102Y的e=0.42、Y=1.4。故此时Fd1Fr1Fr2Fd2432. 22154. 36N2Y2Y21. 4，同 时Fa1=Fae+Fd2=461.71N ， Fa 2Fd2154. 36N ， 所 以FF0. 36，径向动 载荷系 数a1Fr11. 06， a2Fr2X10. 4， X21，轴向动载荷系数Y11. 4，Y20 。文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.六、设计小结本次机械设计大作业是轴系部件的设计。我们经过了计算，三维建模，二维CAD画图等几个过程，最终把这大作业顺利地完成。从这次设计大作业的过程中，进一步加深了机械设计的方法与步骤，设计的过程不仅包括尺寸的计算，而且还要对所选的标准件进行校核，以此来配合所设计的部件；对于每一个尺寸都必须要按照机械设计手册的标准来选择，不能按着自己所想的去做。本次机械设计大作业收获了