1機(jī)械設(shè)計(jì)（基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目 ： 一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器輸出軸的軸系部件設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)電工程與自動(dòng)化 專 業(yè) 機(jī)械工程 學(xué) 號(hào) 設(shè) 計(jì) 者 指 導(dǎo) 教 師 完 成 日 期 2目錄一 、確定齒輪結(jié)構(gòu)尺寸，計(jì)算作用在齒輪上的作用力 .41.1 選擇齒輪的結(jié)構(gòu)型式 .41.2 計(jì)算輸出軸的轉(zhuǎn)矩 T.41.3 計(jì)算作用在齒輪上的圓周力、徑向力 .4二、選擇軸的材料 .4三、初步估算軸的最小直徑 .5四、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 .54.1 聯(lián)軸器的選擇 .54.2 軸上零件的位置與固定方式的確定 .64.3 各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定 .6（1）各軸段直徑的確定 .6（2）各軸段長(zhǎng)度的確定 .84.4 按彎扭合成應(yīng)力校驗(yàn)軸的強(qiáng)度 .94.5 滾動(dòng)軸承校驗(yàn) .11（1）輸出軸軸承壽命。 .11（2）軸承潤(rùn)滑方式的確定。 .12五、鍵的選擇與強(qiáng)度校核 .125.1 輸出軸外伸端處 .12（1）選擇鍵連接的種類和尺寸。 .12（2）校核鍵連接的強(qiáng)度。 .135.2 輸出軸大齒輪連接處 .13（1）選擇鍵連接的種類和尺寸。 .13六、設(shè)計(jì)小結(jié)（300 字） .14七、參考資料 .143計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果一、確定齒輪結(jié)構(gòu)尺寸，計(jì)算作用在齒輪上的作用力1.1 選擇齒輪的結(jié)構(gòu)型式da=m(z+2)=3（101+2）=309(mm)齒頂圓直徑位于 200mmda500mm 時(shí)，為了減輕重量，節(jié)約材料，常采用腹板式齒輪。1.2 計(jì)算輸出軸的轉(zhuǎn)矩 T69.31015cos3cosntt mzdmNT3.1741375.29n9221.3 計(jì)算作用在齒輪上的圓周力、徑向力 NdTFt29.13169.0/74mNT3.1742NFt29.12NFr74.182MPa640B35s271Pa60132A4計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果NFFttr74.1815cos20tan29. cosant二、選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)質(zhì)量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，所以初選軸的材料為45鋼，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表16-1，得：軸材料的硬度為217225HBW，抗拉強(qiáng)度極限 ，屈服強(qiáng)MPa640B度極限 ，彎曲疲勞極限Pa35s，剪切疲勞極限 ，271 15許用彎曲應(yīng)力 ；查表16-2，得1。0360A三、初步估算軸的最小直徑 mnPAd17.217.335.)06(30min考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響，取 =110得 =28.93mm0Amind m35din25計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果mdd95.303.2871%)(minmin參考聯(lián)軸器孔徑系列標(biāo)準(zhǔn)，取 in四、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核4.1 聯(lián)軸器的選擇由于載荷較平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查表 7-9，聯(lián)軸器的工作情況系數(shù)，故3.1KAmNmNTAca 8.283.173.2查表 7-6 選用 LT6 型，公稱轉(zhuǎn)矩 ，250n故 ，采用 Y 型軸孔，A 型鍵，軸孔直徑nca，軸孔長(zhǎng)度 ，取彈性套柱銷35d8L的裝配距離 。4K24.2 軸上零件的位置與固定方式的確定大齒輪安排在箱體中央，軸承對(duì)稱布置在齒輪兩側(cè)。軸外伸端安裝聯(lián)軸器，聯(lián)軸器靠軸肩軸向固定。齒輪靠軸環(huán)和套筒實(shí)現(xiàn)軸向固定。軸承采用兩端固定，脂潤(rùn)滑，通過封油環(huán)和軸承蓋固定。輸出軸軸系結(jié)構(gòu)如圖所示mNTca18.23Tn2503d8Lm4K26計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果4.3 各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定（1）各軸段直徑的確定：最小直徑，安裝聯(lián)軸器外伸軸段，2dm35in：密封處軸段。根據(jù)聯(lián)軸器的軸向定位要求，定位軸肩為 5.34.21.07.d)(h）（查表 1-19，并考慮到氈圈油封的標(biāo)準(zhǔn)，取。該處軸的圓周速度m54定 位 套Dsmsnv/4/387.01063751062 定 位 套故選用氈圈油封合格，由表 9-9，選取氈圈 55JB/ZQ4606-m35d21mD54定 位 套選取氈圈55JB/ZQ4606-1997。 md502TD75.2197計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果1997。：滾動(dòng)軸承處軸段。考慮拆裝方便， ，取2d 21d。考慮到軸既承受徑向力又承受徑向力，故選用m50圓錐滾子軸承。由 ，查表 6-3，初選代號(hào) 30210md502軸承，其基本尺寸為mTDd 75.219安裝尺寸 。ma57mda57：低速級(jí)大齒輪安裝軸段，取23 d523：軸環(huán)，該軸段為齒輪提供定位作用，定位軸肩高度：4d5.8. )1.0.()10(h4則 ，md67.27.h34查表 1-19，取標(biāo)準(zhǔn)值d6324：滾動(dòng)軸承處軸段， 。25d md5025（2）各軸段長(zhǎng)度的確定：安裝聯(lián)軸器軸和定位套段。1L此段長(zhǎng)度除與軸上零件有關(guān)外，還與軸承寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。查表 15-1，軸承端蓋螺釘直徑 M10、查表 4-13，取螺栓 GB/T 5782-2000 M830。根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，可知外伸端軸頭長(zhǎng)度初定為 140mm：大齒輪配合段。由齒寬 ，為了23Lm80b2md523m63d250m1402L7838計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果便于定位可靠，同理取 。mL7823：軸環(huán)的寬度。 。24L15.94(退刀槽)5：右側(cè)安裝封油環(huán)、軸承的軸段。26mTL75.18526：右側(cè)安裝封油環(huán)、軸承的軸段。由裝配關(guān)系以及給定的設(shè)計(jì)參數(shù)可知，mL125.49 125.975.1.38-02 。125.4978125.926254LL輸出軸的總軸長(zhǎng) 3075.18125.978125.4910 26432 LLLL兩軸承間的跨度 mL6084.4 按彎扭合成應(yīng)力校驗(yàn)軸的強(qiáng)度輸出軸的受力簡(jiǎn)圖如圖所示m2L169計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果NFFBZAZ 64.529.12t NFFFBYA BY27.5013808845.6610raYr NFAY53.82AZ6.NFBY27501Z.10計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果NFFBZBYBAZAYA 34.78645.27.501 74.56164.53.8222222 截面 C 處的水平彎矩 mNLFMAZZ 45. 2/16.0645.2/2截面 C 處垂直彎矩 mNLFBYY10.4 2/16.03.512/2截面 C 處的合成彎矩 mNMMZCYC 87.5