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1、下载可编辑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： 1.设计任务书1 份2.设计计算说明书1 份3.装配工作图1 张学院机电工程及自动化专业工业工程学号12121930 12121924设计者章申君 顾伟.专业 .整理 .下载可编辑指导教师邓召义完成日期2015 年1月4日成绩.专业 .整理 .下载可编辑此处插入照片.专业 .整理 .下载可编辑计算及说明主要结果一、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T9550PT2n 295503
2、.0153187.25 N mT2187.25N m1.3 计算作用在齿轮上的圆周力、径向力Ft 22T2 / d22T2 /( mz)2 187.25/( 0.003 107) 1166.67NFr 2Ft 2tan1166.67tan 20424.63NFt 21166.67N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，Fr 2424.63 N所以初选轴的材料为45 钢，并经过调质处理 。 查机械设计.专业 .整理 .下载可编辑课程设计手册表16-1，得：轴材料的硬度为217225HBW ，抗拉强度极限B度极限 s 355MPa ，弯曲疲劳极限1640MPa ，屈服强
3、275 MPa ，剪切疲劳极限 1155MPa ，许用弯曲应力 160MPa ；查表16-2 ，得 A0126 103 。B640MPas355MPa1275MPa1155MPa1 60MPaA 0126 103计算及说明主要结果三、初步估算轴的最小直径Pd2A0 3 n2(126 103)32.715332.80 26.82mm考虑键槽对轴强度的影响，取 d2 min 1.07d2 28.70mm参考联轴器孔径系列标准，取 d2 min 32mm.专业 .整理 .下载可编辑四、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
4、-9 ，联轴器的工作情况系数K A1.3，故d2min 32mmTcaK AT2 1.3 187.25N m243.43 N m查表 7-6 选用 LT6 型，公称转矩 T250Nm ，n故 TT ，采用 Y 型轴孔，A 型键，轴孔直径 d32mm，轴can孔长度 L 82mm ，取弹性套柱销的装配距离 K 245mm。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Tca243.43N m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Tn250 N
5、md32mmL82mmK 245mm.专业 .整理 .下载可编辑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d4 ：最小直径 ，安装联轴器外伸轴段 ，d4d2 min32mmdb ：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） 322.24 3.2mm查表 1-19 ，并考虑到毡圈油封的标准，取 d2235mm 。该处轴的圆周速度d4 32mmv d22n2 35 153 60 1000 60 10000.28m / s4m / s故选用毡圈油封合格，由表9-9，选取毡圈35JB/ZQ4606-1997。d3
6、 ：滚动轴承处轴段 。 考虑拆装方便 ， d23 d 22 ，取 d3 40mm。 选用圆锥滚子轴承 。由 d3 40mm，查表 6-3 ，.专业 .整理 .下载可编辑初选代号 30208 轴承，其基本尺寸为dDB40mm 80mm 18mm安装尺寸 da47 mm。db35mm选取毡圈35JB/ZQ4606-1997 。d340mmdD B40mm 80mm18mmda47mm计算及说明主要结果d2 ：低速级大齿轮安装轴段 ，取 d24 45mmd245mm则，d1：滚动轴承处轴段 ， dd340mm 。1（2）各轴段长度的确定L4 ：大齿轮配合段 。由齿宽 b280mm ，为了便于定位可靠
7、 ，同理取 L4 78mm 。L2 ：此段长度除与轴上零件有关外 ，还与轴承宽度及轴.专业 .整理 .下载可编辑承端盖等零件有关 。且此轴段一部分长度用于装轴承盖 ，一部分伸出箱体外 。取 L22 120mmL3 ：右侧安装封油环 、轴承的轴段 。L3 B 18mmd1 40 mmL1 ：此段装轴承与套筒 。取套筒长度为30mm ，则L118230248mm。L478mmL2120mmL318mmL148mm计算及说明主要结果4.4 按弯扭合成应力校验轴的强度输出轴的受力简图如图所示.专业 .整理 .下载可编辑FAYFr2424.63FBY212.32N22FAZFt 21166.67FBZ5
8、83.34N22.专业 .整理 .下载可编辑计算及说明FA FB22FAYFAZ212.322583.342620.78N截面 C 处的水平弯矩M C2ZFAZ L / 2583.340.158 / 246.08 N m截面 C 处垂直弯矩M C2YFAY L / 2212.320.158 / 216.77N m截面 C 处的合成弯矩22MC2MC2YMC2Z16.77246.08249.04N m输出轴所受转矩TT2187.25 N mFAY212.32NFAZ583.34N主要结果FAFB620.78 NMC2Z46.08N mMC2Y16.77 N m危险截面 C 的当量弯矩 ：因为是单
9、向回转轴 ，所以转矩切应M C 2力视为脉动循环变应力 ，取折合系数0.6 ，则49.04N m.专业 .整理 .下载可编辑M e2M C 22(T )229.042(0.6187.25)2116.04N mcaM eM e2116.04 103W0.1d30.1453212.73MPa160MPa故轴强度足够M e 2116.04 N mca12.73MPa160MPa轴强度足够计算及说明主要结果轴的弯矩图和转矩图M C2YM VM C2ZM HM C2M.专业 .整理 .下载可编辑T 2T4.5 滚动轴承校验（1）输出轴轴承寿命 。查表 6-5 得：圆锥滚子轴承30208 的基本额定动载荷
10、Cr63.0kN ，基本额定静载荷C074.0kN 。 预计寿命为10000h 。查表 6-14 ，当收到轻微冲击 ，取圆锥滚子轴承载荷系数f p 1.2。因为 F/ F0 ，查表 6-3得圆锥滚子轴承ar的最小 e 值为0.37，故此时 Fa / Fre，则径向动载荷系数X1X 2 1，轴向动载荷系数 Y1 Y20 .P10.4Fr1Fa10.4424.63170.00Cr35.0kNC023.2kNf p1.2X1X 21Y1Y20P1170.00计算及说明主要结果.专业 .整理 .下载可编辑Lh106ft CrLh60n2P5.54 106 h3106110000h63000601531
11、70.00轴承寿命符合要5.54106 h10000h故轴承寿命符合要求 。求（2）轴承润滑方式的确定 。齿轮的圆周速度v d4 n2 32 15360000600000.27m / s2m / s故轴承采用脂润滑 。五、键的选择与强度校核5.1 输出轴外伸端处（1）选择键连接的种类和尺寸 。d4d2min 32mm ， L4 78mm ，考虑到键在轴中部安装 ，轴承采用脂润滑查表 4-27 ，选键 10X80 GB/T 1096-2003，b10mm, h 8mm, L 80mm 。 选 择材 料为 45 钢， 查表4-28 ，键静连接时的许用挤压应力为 p 100 120MPa ，取 p
12、110MPa 。工作长度 lLb801070mm。键与轮毂键槽的接触高.专业 .整理 .下载可编辑度 k 0.5h 0.5 8 4mm。（2）校核键连接的强度 。b10mmh8mmL80mm计算及说明2T21032187.2510 3p4 7032kld 2141.79 MPa p 故键的强度足够 ，选择键 10X80 GB/T 1096-2003合适。5.2 输出轴大齿轮连接处（ 1）选择键连接的种类和尺寸。大齿轮连接处d245mm ， L2 78mm ，考虑到键在轴中部安装，查表 4-27，选键 14X9GB/T1096-2003 ，b 14mm, h 9mm, L70mm 。 选择材 料
13、为45 钢，查表4-28 ，键静连接时的许用挤压应力为 p 100 120MPa ，取 p 110MPa 。工作长度 lLb701456mm。键与轮毂键槽的接触高度 k0.5h0.594.5mm。p 110MPal 70mm k 4mm主要结果p 41.79MPap 键的强度足够，选 择 键10X80GB/T 1096-2003b 14mm h 9mm L 70mmp 110MPal56mm.专业 .整理 .下载可编辑2T21032187.25103k4.5mmp5 564529.73MPakld 24p29.72 MPa p p 故键的强度足够 ，选择键 16X70 GB/T 1096-2003合适。键的强度足够 ，选择键 14X9GB/T 1096-2003六、参考资料1 傅燕鸣主编 . 机械设计课程设计手册 . 上海：上海科学技术出版社 ， 2013.2 濮良贵，纪名刚主编 . 机械设计 . 8 版 . 北京：高等教育出版社 ，2006.专业 .整理 .