机械设计大作业轴系组件设计.doc

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1、作业三轴系组件设计一、任务书题目1斜齿圆柱齿轮传动输出轴的轴系组件设计(图5)1．原始数据题号参数1234输出轴转速n2/(r/min)137145153165输出轴功率P/kW2.52.73.03.2齿轮齿数z101107113120齿轮模数mn/mm3333齿轮齿宽b/mm80808080齿轮螺旋角β(右旋)/(°)14.2514.2514.2514.25a/mm(见图5)80808080c/mm(见图5)100100100100注：滚动轴承寿命为10000h，工作温度小于120℃，有轻微冲击。图5斜齿圆柱齿轮轴系结构2．工作量(1)输出轴的轴系组件装配图一张。(2)设计计

2、算说明书一份，主要内容包括：输出轴的设计计算，轴承类型选择和寿命计算，以及其它必要的计算。二、设计指导1．轴和齿轮的结构图7小圆锥齿轮轴系结构轴和齿轮的结构设计参考主教材中的有关章节。对于小圆锥齿轮，当齿根圆与轴径接近时，可将齿轮与轴制成一体，但要注意齿轮轴的装拆问题。轴承正装的小圆锥齿轮轴系结构如图7所示。图a是齿轮轴结构。这种结构当齿轮外径比套杯孔大时，轴承和套筒是在套杯内进行安装，很不方便。因此，如果用正装结构，只有当小圆锥齿轮外径比套杯孔小时，才能采用齿轮轴结构，这时可在套杯外先将轴承和套筒装在齿轮轴上后，一起装入套杯。图b是齿轮与轴分开的结构。这种结构轴承安装方便。轴

3、承反装的小圆锥齿轮轴系结构由于装配和调整都比较麻烦，因此本作业要求采用正装结构。2．滚动轴承的组合、固定和调整对于斜齿圆柱齿轮传动和圆锥齿轮传动，轴上受到径向力和轴向力，因此，需采用向心推力轴承，支承方式通常为两支承各单向固定结构。滚动轴承支承的结构形式参考主教材。滚动轴承的外圈以及轴系的轴向固定采用轴承端盖。轴承端盖有凸缘式和嵌入式两种，本作业要求采用凸缘式端盖，其结构尺寸参考机械设计手册。向心推力轴承是可调间隙轴承，在安装时，其间隙可通过在轴承端盖与箱体间加装调整垫片组进行调整(参看图5)。调整垫片由多片厚度不同(例如0.1mm、0.2mm和0.5mm)的软钢(08F)片或

4、黄铜片组成，使用时可根据需要组成合适的厚度。为了保证圆锥齿轮的正确啮合，装配时两齿轮的锥顶必须重合，因此要调整大、小齿轮的轴向位置。对于悬臂安装的小圆锥齿轮轴系，为了便于调整，小圆锥齿轮轴通常放在套杯里，在套杯凸缘端面与箱体之间，用加减调整垫片(参看图6)的办法来调整小圆锥齿轮的轴向位置。3．滚动轴承的润滑和密封减速器中的滚动轴承可以采用脂润滑，也可以采用油润滑，这与齿轮的圆周速度和箱体结构有关。本作业要求采用脂润滑。为了防止箱内的润滑油溅人轴承室而稀释或带走润滑脂，需在轴承室内侧加装封油环(图8)。轴伸出端的密封是为了防止滚动轴承内的润滑油(脂)漏出或外界杂质侵入轴承室。常用

5、的密封形式如图9。设计时可参考机械设计手册。图8封油环密封装置a)毡圈密封b)旋转轴唇形密封圈密封c)油沟槽密封图9常用密封形式三、设计步骤1．根据设计的原始数据，计算作用在齿轮上的力。2．按扭转强度条件初步估算轴径。3．根据轴上零件的安装、定位和调整要求进行轴的结构设计。4．画轴的受力分析图，进行轴的强度校核。5．计算轴承所受的力，并验算轴承的寿命。6．完成轴系组件装配图，标注主要尺寸和配合尺寸，引出零件号，填写标题栏和零件明细栏。