齿轮及轴系零件结构设计

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1、机械设计大作业齿轮及轴系零件结构设计机械工程及自动化学院姓名：学号：指导教师：完成日期2010年11月26日-12-()目录一、目的…………………………………（3）二、题目及方案…………………………（3）三、结构简图……………………………（3）四、计算内容……………………………（4）五、参考文献……………………………（12）附：装配简图-12-()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．题目及方案1、题目：齿轮及轴系零件设计2、设计方案：项目输出轴转速（r/min）输出轴功率（kW）大齿轮齿数Z2大齿轮模数mn大齿轮螺旋角β

2、（左旋）大齿轮宽度B小齿轮齿数Z1工作年限（班、年）工作情况设计方案170611339°22¢80261/10平稳三．结构简图：-12-()计算及说明：四．计算内容（一）估算轴径1）选材，定热处理45钢，调质，=60MPa2)初步确定轴的最小直径按许用切应力的方法初步估算轴的最小直径，根据表15-3，取（二）选取联轴器1)轴的转矩由题可知,，，可得：2）联轴器的计算转矩输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径，为了使所选的轴的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号。联轴器的计算转矩，考虑转矩变化很小，查表14-1，取则3)半联轴器的主要参数及尺寸按照计算转矩应小于联轴

3、器转矩的条件，查标准,选用LX3型弹性柱销联轴器结论：轴径选取45钢，调质处理轴的最小直径初定为38.70mm=360435.5Nmm选用LX3型弹性柱销联轴器-12-()半联轴器的孔径：d=40mm,故取半联轴器长度：L=84mm半联轴器与轴配合的毂孔长度：4）半联轴器标记（三）选择轴承1）轴承选用7210AC2）因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用角接触球轴承，参照工作要求，并根据由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度级的角接触球轴承46210，其尺寸为：（四）计算和确定齿轮的各部分尺寸1）齿轮：内孔直径2）结构简图：d=40mmL=112mm轴承选用7210AC

4、-12-()（五）初步设计轴的结构1）为了满足半联轴器的轴向定位要求，轴段右端需制出一轴肩，由密封圈处轴径标准值系列：可得：取2）轴段右端的轴肩为非定位轴肩，由轴承标准系列综合考虑，取由于两个轴承成对，故尺寸相同，所以因为轴承宽度B=20mm,所以，3）半联轴器与轴配合的毂孔长度，为保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故长度应比略短一些，取各轴段长度和半径：-12-()4）由齿轮内孔轴径及III-IV轴段右端轴肩考虑，该轴肩为非定位轴肩，取IV-V轴段右端轴肩为定位肩，所以取，h取8mm，轴环宽度，取5）VII-VIII轴段左端的轴肩为定位肩故取6）由于齿轮轮毂的宽度为

5、80mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段长度应略短于轮毂宽度，故取7）轴承端盖的总宽度为20mm,根据轴承端盖的装拆以及便于对轴承添加润滑油的要求，取端盖的外端面和半联轴器右端间的距离L介于20~25之间，取L=22mm，故。由于齿轮转速，所以选择润滑油方式，8）取齿轮距箱体内壁距离a=12mm角接触球轴承宽度B=20mm所以（六）选择键的类型和尺寸1）选择键的类型：齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接-12-()2）确定尺寸①齿轮与轴的周向定位键的选择按，由表6-1查得平键截面键槽用键槽铣刀加工，长为63mm同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的

6、配合为②半联轴器与轴的周向定位键的选择同样，半联轴器与轴的链接，选用平键为3）写出标记半联轴器与轴的周向定位键标记齿轮与轴的周向定位键标记（七）轴的强度校核1）跨距计算2）作受力简图由题可知，，，选择圆头普通平键-12-()3）求弯矩M①求水平支反力和弯矩所以-12-()②求垂直面支反力和弯矩③求合成弯矩M④扭矩⑤求当量弯矩⑥校核危险截面强度最大处（八）滚动轴承的寿命计算1）求作用在轴承上的径向力，2）求派生轴向力，-12-()，所以左侧的轴承放松，右侧的轴承压紧3）求当量动载荷，取4)计算轴承寿命查表可得：,（九）键连接的强度计算1）齿轮与轴的周向定位键的强度校核（）2）半联轴器

7、与轴的周向定位键的选择（）（十）联轴器的校核计算轴承寿命符合要求-12-()需用最大转速为，符合要求。五．参考文献（1）濮良贵，纪名刚主编机械设计（第八版）高等教育出版社（2）吴宗泽，罗圣国主编机械设计课程设计手册高等教育出版社（3）龚溎义主编机械设计课程设计图册（第三版）高等教育出版社符合强度要求符合强度要求符合校核计算-12-()