一级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计(上海大学机械设计2大作业)

精品文档AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF机械设计大作业设计题目：一级直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张学院机电工程及自动化专业工业工程学号1212193012121924设计者章申君顾伟指导教师邓召义完成日期2015年1月4日成绩精品文档AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF精品文档AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF此处插入照片精品文档AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF计算及说明主要结果一、确定齿轮结构尺寸，计算作用在齿轮上的作用力1.1选择齿轮的结构型式根据《机械设计课程设计手册》第16章第5节，确定齿轮结构为齿轮轴。1.2计算输出轴的转矩TmNTnP25.1871530.395502955021.3计算作用在齿轮上的圆周力、径向力NzmTdTFt67.1166)107003.0/(25.1872)/(2/22222NFFtr63.42420tan67.1166tan22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，所以初选轴的材料为45钢，并经过调质处理。查《机械设计课程设计手册》表16-1，得：轴材料的硬度为217~225HBW，抗拉强度极限MPaB640，屈服强度极限MPas355，弯曲疲劳极限MPa2751，剪切疲劳极限MPa1551，许用弯曲应力MPa60][1；查表16-2，得103~1260A。mN25.187T2NFt67.11662NFr63.4242MPa640BMPa355sMPa2751MPa1551MPa60][1103~126A0计算及说明主要结果精品文档AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF三、初步估算轴的最小直径mmnPAd82.26~80.321537.2)103~126(33202考虑键槽对轴强度的影响，取mmdd70.2807.12min2参考联轴器孔径系列标准，取mmd32min2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，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3.1AK，故mNmNTKTAca43.24325.1873.12查表7-6选用LT6型，公称转矩mNTn250，故ncaTT，采用Y型轴孔，A型键，轴孔直径mmd32，轴孔长度mm82L，取弹性套柱销的装配距离mmK452。4.2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mmd32min2mN43.243TcamNTn250mmd32mm82LmmK452计算及说明主要结果精品文档AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF4.3各轴段直径和长度的确定（1）各轴段直径的确定4d：最小直径，安装联轴器外伸轴段，mmdd32min24bd：密封处轴段。根据联轴器的轴向定位要求，定位轴肩为mmdh2.3~24.2321.0~07.0)1.0~07.0(21）（查表1-19，并考虑到毡圈油封的标准，取mmd3522。该处轴的圆周速度smsmndv/4/28.010006015335100060222ππ故选用毡圈油封合格，由表9-9，选取毡圈35JB/ZQ4606-1997。3d：滚动轴承处轴段。考虑拆装方便，2223dd，取mmd403。选用圆锥滚子轴承。由mmd403，查表6-3，初选代号30208轴承，其基本尺寸为mmmmmmBDd188040安装尺寸mmda47。mmd324mmd35b选取毡圈35JB/ZQ4606-1997。mmd403mmmmmmBDd188040mmda47计算及说明主要结果2d：低速级大齿轮安装轴段，取mmd4524则，mmd452精品文档AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF1d：滚动轴承处轴段，mmdd4031。（2）各轴段长度的确定4L：大齿轮配合段。由齿宽mm80b2，为了便于定位可靠，同理取mmL784。2L：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mmL120223L：右侧安装封油环、轴承的轴段。mmBL1831L：此段装轴承与套筒。取套筒长度为30mm，则mmL482302181。mmd401mmL784mmL1202mmL183mmL481计算及说明主要结果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精品文档AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAFNFFFBYAY32.212263.42422rNFFFBZAZ34.583267.116622tNFAY32.212NFAZ34.583计算及说明主要结果NFFFFAZAYBA78.62034.58332.2122222截面C处的水平弯矩mNLFMAZZC08.462/158.034.5832/2截面C处垂直弯矩mNLFMAYYC77.162/158.032.2122/2截面C处的合成弯矩mNMMMZCYCC04.4908.4677.162222222NFFBA78.620mNMZC08.462mNMYC77.162精品文档AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF输出轴所受转矩m25.1872NTT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6.0，则mNTMMCe04.116)25.1876.0(04.29)(222222MPaMPadMWMeeca60][73.12451.01004.1161.0133322故轴强度足够mNMC04.492mNMe04.1162MPaMPaca60][73.121轴强度足够计算及说明主要结果轴的弯矩图和转矩图Y2CMVMZ2CMHM2CMM2TT4.5滚动轴承校验（1）输出轴轴承寿命。查表6-5得：圆锥滚子轴承30208的基本额定动载荷kN0.35Cr精品文档AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAFkNC0.63r，基本额定静载荷kNC0.740。预计寿命为10000h。查表6-14，当收到轻微冲击，取圆锥滚子轴承载荷系数2.1fp。因为0/raFF，查表6-3得圆锥滚子轴承的最小e值为0.37，故此时e/raFF，则径向动载荷系数121XX，轴向动载荷系数021YY.00.17063.4244.04.0111arFFPkN2.23C02.1fp1XX210YY2100.1701P计算及说明主要结果hhPCfnLrth100001054.500.1706300011536010601063626故轴承寿命符合要求。（2）轴承润滑方式的确定。齿轮的圆周速度smsndv/2/m27.060000153326000024ππ故轴承采用脂润滑。五、键的选择与强度校核5.1输出轴外伸端处（1）选择键连接的种类和尺寸。mmdd32min24，78mm4L，考虑到键在轴中部安装，查表4-27，选键10X80GB/T1096-2003，mmLmmhmmb80,8,10。选择材料为45钢，查表4-28，键静连接时的许用挤压应力为MPap120~100][，取MPap110][。hhLh100001054.56轴承寿命符合要求轴承采用脂润滑精品文档AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF工作长度mmbLl701080。键与轮毂键槽的接触高度mmhk485.05.0。（2）校核键连接的强度。mm80Lmm8hmm10bMPa110][pmm70lmm4k计算及说明主要结果][79.41327041025.187210232132ppMPakldT故键的强度足够，选择键10X80GB/T1096-2003合适。5.2输出轴大齿轮连接处（1）选择键连接的种类和尺寸。大齿轮连接处mmd452，mmL782，考虑到键在轴中部安装，查表4-27，选键14X9GB/T1096-2003，mmLmmhmmb70,9,14。选择材料为45钢，查表4-28，键静连接时的许用挤压应力为MPap120~100][，取MPap110][。工作长度mmbLl561470。键与轮毂键槽的接触高度mmhk5.495.05.0。][72.29455651025.187210232432ppMPakldT故键的强度足够，选择键16X70GB/T1096-2003合适。六、参考资料[1]傅燕鸣主编.机械设计课程设计手册.上海：上海科学技术出版社，2013.[2]濮良贵，纪名刚主编.机械设计.8版.北京：高等教育出版社，2006.][79.41ppMPa键的强度足够，选择键10X80GB/T1096-2003mmLmmhmmb70914MPap110][mml56mmk5.4][73.29ppMPa键的强度足够，选择键14X9GB/T1096-2003如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！精品文档AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF3811594E3铣203404F74佴33119815F腟+291857201爁318647C78籸2123352F1勱-366078EFF軿361608D40赀2659167DF柟cJ349058859衙