机械设计课程设计系列 - 华中科技大学 - 二级展开式斜齿圆柱齿轮(4)

7． 链轮的基本参数和主要尺寸 名称 分度圆直径 符号 计算公式 结果 d d?p 1800sin()Z小链轮：dz1?231.5mm大链轮：dz2＝694.5mm 齿顶圆直径 da 1.6damin?d?p(1?)?d1 Zdamax?d?1.25p?d1小链轮：daz1min?244.2mm daz1max?256.9mm 大链轮：daz2min?732.6mm daz2max?770.7mm 齿根圆直径 齿高 df df?d?d1 小链轮：dfz1?209.3mm大链轮：dfz2?672.3mm小链轮：haz1min?7.9mm ha hamin?0.5(p?d1)hamax0.8p ?0.625p?0.5d1?Z haz1max?14.3mm 大链轮：haz2min?23.8mm haz2max?42.9mm小链轮：dgz1?191.4mm大链轮：dgz2?574.2mm 确定的最大轴凸缘直径

dg 1800dg?pcot?1.04h2?0.76 Z 16

九.减速器轴及轴承装置、键的设计

1．１轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计

１．输入轴上的功率P1?4.244kw,转速n1?1440r/min

转矩T1?2.8146?104N?mm ２．求作用在齿轮上的力

2T12?2.81?46410Ft???1348.N3d141.75tanantan2?0?1348.?3?50N5. Fr?Ft 8?cos?cos14.03Fa?Fttan??134?8.3tan?1?4.03N337.0３．初定轴的最小直径

选轴的材料为４５钢，调质处理。根据表１５－３，取A??112

（以下轴均取此值），于是由式１５－２初步估算轴的最小直径

3dmin?A?3P1/n1?1124.244/1440?16.05mm

输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d1?2.为了使所选的轴直径d1?2 与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.

联轴器的计算转矩Tca=KAT1,查表14-1,考虑到转矩的变化很小,故取KA=1.3,则，

Tca?KAT1?1.3?2.8146?104?36589.8N?mm

查《机械设计手册》，选用HL１型弹性柱销联轴器，其公称转矩为160000N·ｍｍ。

半联轴器的孔径d1?18mm，故取d1?18mm半联轴器长度L＝42ｍｍ，半联轴器 与轴配合的毂孔长度L?30mm。

４．轴的结构设计

１）拟定轴上零件的装配方案（见下图）

２）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

（１）为满足半联轴器的轴向定位要求，１轴段右端需制处一轴肩，轴肩高度

'h?0.07~0.1d,故取２段的直径d2?20mm l2?21mm。半联轴器与轴配合

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的毂孔长度L1=30mm.，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故l1的长度应该比L1略短一点，现取l1?28mm

（2）初步选择滚动轴承 参照工作要求并根据d2?20mm，初选型号6205轴承，其尺

寸为d?D?B?25?52?15，基本额定动载荷Cr?14.0KN 基本额定静载荷

C?r?7.88KN，da?31mm Da?46mm，故d3?d8?25mm,轴段7的长

度与轴承宽度相同,故取l3?l8?15mm

(3)取齿轮左端面与箱体内壁间留有足够间距，取l4?94mm。为减小应力集中,并考虑右轴承的拆卸,轴段4的直径应根据６００５的深沟球轴承的定位轴肩直径da确定d4?da?31mm

（4）轴段5上安装齿轮,为便于齿轮的安装, d5应略大与d4,可取d5?35mm.齿轮左

端用套筒固定,为使套筒端面顶在齿轮左端面上,即靠紧,轴段5的长度l5应比齿轮毂长略短,若毂长与齿宽相同,已知齿宽b?50mm,故取l5?48mm。齿轮右端用肩固定,由此可确定轴段6的直径, 轴肩高度h?0.07~0.1d,取

d6?40mm,l6?1.4h,故取l6?5mm

为减小应力集中,并考虑右轴承的拆卸,轴段7的直径应根据６００５的深沟球轴

承的定位轴肩直径da确定,即d7?da?31mm，l7?12mm

（5）取齿轮齿宽中间为力作用点,则可得L1?55.5mm,L2?125.5mm，L3?48.5mm (6)参考表15－2，取轴端为1?45，各轴肩处的圆角半径见CAD图。

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0

输入轴的结构布置

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5．受力分析、弯距的计算 （１）计算支承反力 在水平面上 FAX?Ft?L3 ?375.8N FBX?Ft?FAX?972.5NL2?L3FAY?Fa?337.0N

（２）在垂直面上

?MB?0,FAZ?FrL3?Fad1L2?L32?215.3N

故FBZ?Fr?FAZ?505.8?215.3?290.5N 总支承反力

222FA?FAX?FAY?FAZ?375.82?337.02?215.32?548.8N 22FB?FBX?FBZ?972.52?290.52?1015.0N

２）计算弯矩并作弯矩图

（１）水平面弯矩图

MAX?FAX?L2?375.8?125.5?47162.9N.mm MBX?MAX?47162.9N.mm （２）垂直面弯矩图

MAZ?FAZ?L2?215.3?1252.5?27020.2N?mm MBZ?FBZ?L3?290.5?48.5?14089.3N?mm （３）合成弯矩图 MA? MB?22MAX?MAZ?47162.92?27020.22?54354.6N?mm 22MBX?MBZ?47126.92?14089.32?49184.2N?mm

3）计算转矩并作转矩图

T?T28.14N6? m1?20

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