一级直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

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： 2. 3.

设计任务书1份 设计计算说明书1份 装配工作图1张

学 院 机电工程及自动化 专 业 机械工程及自动化 学 号 11121112 设 计 者 华爆会 指 导 教 师 傅燕鸣 完 成 日 期 2014年2月9日 成 绩

1.机械设计大作业计算说明书

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

学 院 机电工程及自动化 专 业 机械工程及自动化 学 号 11121112 设 计 者 华爆会 指 导 教 师 傅燕鸣 完 成 日 期 2014年2月9日

计 算 及 说 明 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T 主 要 结 果 9550?3.0T2??153 ?187.25N?m9550Pn2 1.3计算作用在齿轮上的圆周力、径向力 T2?187.25N?m Ft2?2T2/d2?2T2/(m?z)?2?187.25/(0.003?113)?1104.72NFr2?Ft2?tan??1104.72?tan20? ?402.09N 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 Ft2?1104.72N Fr2?402.09N ?B?640MPa ?s?355MPa ??1?275MPa ??1?155MPa [??1]?60MPa A0?126~103 217~225HBW，抗拉强度极限?B服强度极限?640MPa，屈，弯曲疲劳极限?s?355MPa??1?275MPa，剪切疲劳极限??1?155MPa，许用弯曲应力[??1]?60MPa；查表16-2，得A0?126~103。 计 算 及 说 明 三、初步估算轴的最小直径 主 要 结 果 Pd2?A03n23.0 ?(126~103)?3 153?33.98~27.77mm 考虑键槽对轴强度的影响， 取 参考联轴器孔径系列标准，取d2min?1.07d2?29.71mm d2min?35mm d2min?35mm ， 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故 KA?1.3 Tca?KAT2?1.3?187.25N?m?243.43N?m查表7-6选用LT6型，公称转矩故Tca?243.43N?m Tn?250N?m， Tca?Tn，采用Tn?250N?m Y型轴孔，A型键，轴孔直径d?35mm，轴孔长度L?82mm，取弹性套柱销的装配距离d?35mm L?82mm K2?45mm K2?45mm。 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 计 算 及 说 明 主 要 结 果 4.3各轴段直径和长度的确定 （1）各轴段直径的确定 d21：最小直径，安装联轴器外伸轴段， d21?d2min?35mm d21?35mm d22：密封处轴段。根据联轴器的轴向定位要求，定位轴肩为 h?(0.07~0.1)d21?（0.07~0.1）?35?2.45~3.5mm 查表1-19，并考虑到毡圈油封的标准，取d22?40mm。该处轴的圆周速度 πd22n2π?40?153v??60?100060?1000 ?0.32m/s?4m/s故选用毡圈油封合格，由表9-9，选取毡圈45JB/ZQ4606-1997。 取滚动轴承处轴段。考虑拆装方便，d23：d23?d22，d22?40mm 选取毡圈 45JB/ZQ4606-1997。 d23?50mm d?D?B?50mm?90mm?20mmda?57mm d23?50mm。考虑到轴只受径向力，故选用深沟球d23?50mm，查表6-5，初选代号6210轴承，轴承。由其基本尺寸为 d?D?B?50mm?90mm?20mm 安装尺寸da?57mm。

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