轴系设计作业(共9页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上齿轮 及 学院：机械学院轴系 学号： 零件 姓名：康宽结构设计计算内容结论一、 目的1、掌握齿轮及轴系零件结构设计的方法2、培养独立设计能力3、学会查阅有关手册及设计资料二、 题目单级圆柱齿轮减速器输出轴部件结构设计传动简图如图1所示，原始数据如下：项目设计方案12345678910输出轴转速（r/min）130135140145150155160165170175输出轴功率（kW）22.533.544.555.566.5大齿轮齿数Z29597101103105107109111113115大齿轮模数mn3333333333大齿轮螺旋角（左旋）9°22

2、62;9°22¢9°22¢9°22¢9°22¢9°22¢9°22¢9°22¢9°22¢9°22¢大齿轮宽度B80808080808080808080小齿轮齿数Z118192021222324252627半联轴器宽度b（mm）查手册轴承中点间距离L（mm）根据要求自定尺寸C（mm）根据要求自定工作年限（1班/年）1/10工作情况平稳我学号是位数是1，所以数据是最小的那组。（一）求输出轴上的转矩求输出轴上的转矩TT=95

3、50xPx2/n=9550x2x1000/130=146.15 KNmm（二）估算轴的最小直径先按照dA0𝑃/𝑛3初步估算最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。取A=110于是：dmin=A0𝑃/𝑛3=110x2/130=27.35mm（三）选择联轴器考虑到转矩变化小，取KA=1.3Tca=KAT=1.3X=Nmm按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查标准GB/T 5014-2003，选用Lt6弹性套柱联轴器。其公称转矩 Nmm，轴孔直径di=35 mm，故轴的最小直径dI=35半联轴器的长度L=82 mm，半联轴器与轴配

4、合毂孔长度L1=60 mm，（四）选择轴承选择单列角接触轴承，参照工作要求在轴承产品目录中初步选择代号为：7008c标准精度角接触轴承。其尺寸为：dxDxB=40x65x14（mm）a=18.3mm（五）计算和确定齿轮各部分的尺寸大齿轮分度圆直径d2=Z2mn=Z2mn/cos=95x3/cos9°22=288.85mm宽度B2=80 mm，大齿轮安装在轴上的半径d齿=50 mm。齿轮结构简图：(七)选择键的类型和尺寸联轴器与轴的周向定位采用普通平键连接，按dI-II选择键：GB/T 1096 键12x8x56齿轮与轴的周向定位采用普通平键连接，按dIV-V选择键：GB/T 1096

5、 键14x9x63(八)轴的强度校核1.求作用在齿轮上的力Ft=2T/d2=2x19.025x1000/288.85=1315.52NFr=Fttann/cos=1315.52xtan20°/cos9°22=485.27NFa=Fttan=1315.52xtan9°22=217.07N2.计算并画出轴力图弯矩图扭矩图由FNH1+FNH2-FT=0; FNH1L1-FNH2L2=0 得：FNH1=657.76N FNH2=657.76N由FNV1+FNV2-FR=0; FNV1L1-FAd2/2-FNV2L2=0 得：FNV1=445.81N FNV2=-39.45

6、N做出轴力图和弯矩图如下：Mmax=Mh2+Mv2 =50746.182+34394.242=61303.66 Nmm由以上弯矩图和扭矩图可知危险截面是B处。4. 按照第三强度理论校核ca=2+42=2+4（）2 取0.6W=d3/32-bt(d-t)2/2d=x603/32-14x9(50-9)2/2x50=10153.79 mm3=M/W=50837.39/1015.79=5.01 MPa=T/2W=/2x10153.79=14.39 MPa查表可得45号钢-1=60 MPa则：ca=2+42=2+4（）2 =5.012+4x(0.6x14.39)2=9.98 MPa<-1=60 M

7、Pa所以，强度校核通过，满足要求。（九）滚动轴承寿命计算外界作用力Fae=Fa=217.07 N先试取判断系数e=0.4Fr1=FNV=445.81 N Fr2=FNV2=39.45NFd1=eFr1=0.4x445.81=178.32 N Fd2=eFr2=0.4x39.45=15.78 N由于：Fae+Fd2=217.07+15.78=238.85 N>Fd1所以：Fa2=Fd2=15.78N Fa1= Fae+Fd2=232.85求出轴承当量动载荷P1和P2：Fa1/Fr1=0.52 Fa1/For=0.0172查表得：e1=0.38 Fa1/Fr1>e1查表得：X1=0.4

8、4 Y1=0.38Fa2/Fr2=0.40 Fa2/For=0.00016查表得：e2=0.38 Fa2/Fr2>e2查表得：X2=0.44 Y2=0.38根据轴承工作条件，选择fp=1.6则：P1=fp(x1Fr1+y1Fa1)=455.42 NP2=fp(x2Fr2+y2Fa2)=37.37计算轴承寿命由于：P1>P2,所以按照轴承1的动载荷计算。查表得：C=19000N又：Lh=8x365x10=29200 hLh=(106/60n)(C/P)3=(106/(60x160)x(19000/455.42)3= h>Lh所以轴承寿命满足要求。 (十)键连接的强度计算普通平键的连接强度条件为：p=2Tx103/Kld联轴器处：p1=2Tx103/Kld=33.14<p=100Mpa齿轮处：p2=2Tx103/Kld=20.62<p=100