斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计(南京林业大学)

1、III斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书姓名：刘* *学号：100301009日期：2013-5-11斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书原始数据项目设计方案输出轴转速n2(r /niin )137输出功率P(kW)2. 5齿轮齿数z101齿轮模数叫(mm)3齿轮宽度b (nun)80轴承间距L(nun)160齿轮中心线到轴承中点距离a (nnn)80轴承中点到外伸端轴头中点距离c(nmi)100齿轮的螺旋角0(右旋)15°滚动轴承的寿命为lOOOOh ,工作温度小于120°C ,有轻微冲击计算内容摘要结果1.作用在齿轮上的力转矩T,PT>=9.55xl

2、06 n.T =174270.073N-nun已知：P = 2.5kW,n2 =137r / mill分度圆直径dCOS fld = 313.69min圆周力耳2耳 2 =1111.IN径向力耳2Fj tan,2亠才宀= 20。 COS0F= 418.67N已知：耳2 =1111.IN轴向力Fj岛=耳2加"己知：Ft2=llll.lNF . = 297.72N 受力方向rFLi1142、初定轴的最小直径轴的材料选取45钢，调质处理绘小直径范鬧查表 153 得 4=1°3126,収 4 =105己知：P = 2.5kW,n,=137r/min= 27.64niui联轴器转矩=

3、KaT,查表 14-1,耳较小，取Ka = 1.3己知：1；=174270.073N mn】工，=226551. IN mm联轴器选择査标准GB/T 5014-2003, LX2型弹性柱销联轴器Z = 5 60000N nmi,ii = 6300r / mill。而工，<l；,n2<n已知：T = 226551.1N linuii. = 137r / millC A选取LX2型弹性柱销联 轴器最小直径确定（4）取LX2型弹性柱销联轴器轴孔系列中d = 30mm ,而 4 = 27.64nnn < ddj = 30nm3、轴的结构设计第1页共9页斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计

4、设计说明书（1）轴上零件装配方案（2）备段直径和长度_1直径确定按检述计算cij = 30nnnIl dllIII-IV长度确定直径范I韦I选择LX2型弹性柱销联轴器轴孔类型为J型，其 主动轴1二60mm 轴段长度应比1略短定位轴 Wlii=（0.07 0.1）4d2 = di + 21、已知：dj = 30111111直径确定毡圈汕封为标准件，按JB/ZQ 1606-86选取轴径为35mm的，轴径须配合毡圈油封标准选取。 长度确定；t> = c- 2己矢k c = lOOnniKli = 58n）inB = 18nun （后续査得）轴承类型确定轴承代©受力：耳、已同时存在轴承

5、内径dd并按GB/272-93选取。I】=5 SunncU = 34.2 3611mlcU = 35111111U = 6211ml采用圆锥滚子轴承选取30208型已知：cL = 3511ml直径确定4 = 40mm30208型轴承尺寸：dxDxT = 40mm x 80mm x 19.75mmB = l&nm长度确定1 b+B11厂2己知：a = 80nun5b = 80B = 1811ml, 14 = 7811ml (后续计算得到)13 = 51nuii套筒壁厚按照GB/T 5868-2003,查得30208型轴承定位轴 肩直径両=47 mm。套简外径D>d ,取D = 47

6、nmia nun応D-山26 = 3.5 nunIV-V直径确定为便于齿轮安装，d4略大于4d4 = 45mm长度确定齿轮宽度b = 80nmi, 14应略小干b14 = 78nunV-VI直径范围定为轴肩h2=(0.070.1)山d5 = d4 + 2h2己知：d4 = 4511)111Q =51.3 54inm直径确定d5 =51.3 54mm取 ds = 52mm长度确定轴环宽度 h >1.4h = 0.7 (d5 - d4 )=4.9n)iii15 = 15mmVI-u直径确定为减小应力集中和方便右轴承的拆押，de应根 据30208型轴承的定位轴肩直径«血确定。按照GB

7、/T 5868-2003,查得30208型轴承定位轴肩直径 damm = 4711)111dg = 47 mm长度确定1-a b+B 1已知：a = 80mm,b = 80nunB = 1 8iiiik15 = 15mm16 = 16nnnVI1-11D直径确定4 = 40nm己知：4 = 40mm长度确定30208型轴承尺寸：d xDxT = 40niin x 80nun x 19.75nunB = 18nun17 = T« 20nin(3)零件的轴向定位齿轮- 轴键连接类型平键连接键尺寸査表6-1,取轴的直径d4450的键宽b、键高 11,取长度 L = 70nmi (vl4 =

8、 78nnii)14111111 x 9mm x 70 nun配合要求齿轮与轴配合有良好的对中性H7116半联轴 器-轴键连接类里平键连接键尺寸査表6-1,収轴的直径d>2230的键宽b、键高h ,取长度L = 50niin (I】=58mm )811)111 x 7111111 x 50111111配合要求同轴度高，拆卸方便H7k6滚动轴 承-轴配合采用过渡配合H71116(4)轴上圆角、倒角圆角按表15-2推荐值选取>30-50 1.6>50-80 2. 0倒角按表15-2推荐值选取1.6x45°4、作用在轴上的载荷轴承支点位置査轴承手册30208型圆锥滚子轴承

9、参数a = 16nnn轴的支承跨距L2 = L5 = 2a+T-y-a已知:a = 8011U11.T = 19.7511U11B = 18nmi a = 16nimL> + Lg =149.5nmi第5页共9页斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书第7页共9页斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书轴的计算简图弯矩.扭矩图HFnhiMhM TkFc2F'nvi二Fq2C、MaFJ Fq2rHV1MviATMMh水平面H计算支反力F :Fnhi + NHl =耳2FhUD + DA 耳丄Fnh1=555.55NFnh: = 555.55N第#页共9页斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承

10、组合设计设计说明书弯矩M :MH =FNH2己知：F；2 =1111.112 = Lg = 74.75mmMh = 41527.36N-imn垂直面V计算2反力F :FnvI + NV2 =Fhv2(S + ® +警讥L, d严d + 21认Fnv1 = 527.66NFnv2 = -1°8 99N弯矩M :Mvi =My? = NV23己知：Fr = 418.67N,L» = 1 = 74.75mm耳2 = 297.72N,d = 313.69mmh： = 1,叫=3mmMV1 =39442.59NmmMV2 = -8147N mm合成弯矩M = Jm； + M

11、：iM3 = JM； + M 器已知：Mr =41527.36N mmMV1 = 39442.59N mmMV2 = -8147N - linnM =57273.38NmmM. = 42318.97Nmm扭矩TT=I；己知：T； =174270.073Nmn】T = 174270.073Nmm轴的强度校核由弯矩图和扭矩图知，危险截而处d = 45nmiJm： + （皿）'Jm： + （叫仏一W_却32取 a = 0.6已知：M =57273.38N mm1； = 174270.073N-niin6 = 13.33MPaCo査表 15-1, 45 调质钢，6j = 60MPa强度符合要求

12、5、作用在轴承上的载荷径向载荷F；、F,；耳1 = J( Fjjh i) + ( Fnvi )F2 = J(FnH2)+(FnV2)已知：FW1= 527.66N,FHV2 = -108.99NFnhi = Fnh2 = 555.55N斗；=766.20NF = 566.14N 派生轴向力Fd、Fd2取选定30208型轴承0 = 12°查轴承丁册，当F；/F； >e时，圆锥滚子轴承轴向动载荷系数Y满足Y= 0.40 cot«Y = 1.88F査表 13-7, Fd 一 1d 2Y己知：Fj = 766.20N,Fi2 = 566.14NFdl = 203.78NFd2 =150.57N轴向载荷F：i、F；2F.2 + Fd2 = 448.29N > Fdl = 203.78N ,轴承 1被压紧F 貯 Fj + Fd；Fa2 =珀已知：Fdl = 203.78N,Fd2 =150.57NF . = 297.72Na 二Fal = 448.29NF ,=150.57N乙当最动载荷v F；i > F；2，F；i > F：2, 只需对轴承1进行计算 p= fp(XF；+W；)査表 13-5, X = 0.4,已求得Y