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2大作业)

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2大作业)

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

m

N 25.1871530

.39550T 2

n P 95502⋅=⨯=

=

1.3计算作用在齿轮上的圆周力、径向力

N

72.1104)113003.0/(25.1872)z m /(T 2d /T 2F 2222t =⨯⨯=⨯==

N

09.40220tan 72.1104tan F F 2t 2r =⨯=α⨯=

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217~225HBW ，

m

N 25.187T 2⋅=

N 72.1104F 2t =

N 09.402F 2r =

计 算 及 说 明

主 要 结 果

三、初步估算轴的最小直径

mm

77.27~98.33153

.3)103~126(n P A d 33

2

02=⨯=≥

考虑键槽对轴强度的影响， 取mm 71.29d 07.1d 2min 2==

参考联轴器孔径系列标准，取

mm 35d min 2=

的装配距离mm

45K 2=。

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

m

N 43.243T ca ⋅=

m N 250T n ⋅=

mm 35d = m m 82L =

mm 45K 2=

计 算 及 说 明

主 要 结 果

mm 40d 22=。该处轴的圆周速度

s

/m 4s /m 32.010*******

40100060n d v 222<=⨯⨯⨯=

⨯=ππ 故选用毡圈油封合格，由表9-9，选取毡圈45JB/ZQ4606-1997。 23d ：滚动轴承处轴段。考虑拆装方便，2223d

d

>，取

mm 50d 23=。考虑到轴只受径向力，故选用深沟球

轴承。由mm 50d 23=，查表6-5，初选代号6210轴承，其基本尺寸为

mm 20mm 90mm 50B D d ⨯⨯=⨯⨯ 安装尺寸mm 57d a =。

mm 35d 21=

mm 40d 22=

选取毡圈

45JB/ZQ4606-1997。

mm 50d 23=

mm 20mm 90mm 50B

D d ⨯⨯=⨯⨯mm 57d a =

两轴承间的跨度

mm 1608023020L =+⨯+=

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

N 05.2012

09

.4022F F F 2r BY AY ====

mm 160L =

计 算 及 说 明

主 要 结 果

N

81.58736.55205.201F F F F 222

AZ

2AY B A =+=+==

截面C 处的水平弯矩

m

N 19.442

/16.036.5522/L F M AZ Z 2C ⋅=⨯==

截面C 处垂直弯矩

m

N 08.162

/16.005.2012/L F M AY Y 2C ⋅=⨯==

截面C 处的合成弯矩

m N 02.4719.4408.16M M M 2

2

2

Z

2C 2Y 2C 2C ⋅=+=+=

输出轴所受转矩

N

81.587F F B A ==

m

N 19.44M Z 2C ⋅=

m

N 08.16M Y 2C ⋅=

故轴强度足够

m

N 79.121M 2

e ⋅=

MPa

60][MPa 32.71ca =σ<=σ-轴强度足够

计 算 及 说 明

主 要 结 果

轴的弯矩图和转矩图

Y 2C M

V M

Z 2C M

H M

2C M

M

T

0.22，故此时

e F /F r a ≤，则径向动载荷系数1X X 21==，轴向动载荷系数0Y Y 21==. 16.309)063.2571(2.1)F Y F X (

f P 1a 11r 1p 1=+⨯⨯=+=

16.309)063.2571(2.1)

F Y F X (f P 2a 22r 2p 2=+⨯⨯=+=

kN 0.35C r = kN 2.23C 0=

2.1f p =

1X X 21== 0Y Y 21== 16.309P 1= 16.309P 2=

计 算 及 说 明

主 要 结 果