福州大学机械设计-齿轮及轴系零件设计

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1、机械设计大作业齿轮及轴系零件设计学院：机械学院设计者：郝承志学号：021400809指导老师：陈亮完成时间：2016.12.01(13)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：1、装配简图(13)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

2、旋角β（左旋）大齿轮宽度B小齿轮齿数Z1设计方案170611339°22¢8026三．结构简图：(13)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器转矩的条件，查标准,选用LX3型弹性柱销联轴

3、器结论：轴径选取45钢，调质处理轴的最小直径初定为38.70mm=438176.5Nmm选用LX3型弹性柱销联轴器(13)半联轴器的孔径：d=40mm,故取半联轴器长度：L=112mm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(13)（五）初步设计轴的结构1）为了满足半联轴器的轴向定

4、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：(13)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）

5、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(13)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

6、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(13)3）求弯矩M①求水平支反力和弯矩所以(13)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，(13)，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符合强度要求符合强度要求(13)需用最大转速为，

7、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校核计算(13)(13)