齿轮及轴系零件结构设计指导书
齿轮轴的结构设计
目 录7.轴类零件设计7.1 I 轴的设计计算1.求轴上的功率，转速和转矩由前面算得P 1=5.76KW ，n 1=440r/min ，T 1=1.3510⨯N mm ⋅ 2.求作用在齿轮上的力已知高速级小齿轮的分度圆直径为d 1=70mm 而 F t112d T =701300002⨯==3625N F r =F =αtan t 3625︒⨯20tan =1319N 压轴力F=1696N1—输送带2—电动机3—V 带传动4—减速器5—联轴器3.初步确定轴的最小直径现初步估算轴的最小直径。
选取轴的材料为45钢，调质处理据[2]表15-3，取A 0=110，于是得： d m in =A 0==33114400.75110n P 26mm 因为轴上应开2个键槽，所以轴径应增大5%-7%故d=20.33mm ，又此段轴与大带轮装配，综合考虑两者要求取d m in =32mm ，查[4]P 620表14-16知带轮宽B=78mm 故此段轴长取76mm 。
4.轴的结构设计（1）拟定轴上零件的装配方案通过分析比较，装配示意图7-1图7-1（2）据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1）I-II 段是与带轮连接的其d II I -=32mm ，l II I -=76mm 。
2）II-III 段用于安装轴承端盖，轴承端盖的e=9.6mm （由减速器及轴的结构设计而定）。
根据轴承端盖的拆卸及便于对轴承添加润滑油的要求，取端盖与I-II 段右端的距离为38mm 。
故取l III II -=58mm ，因其右端面需制出一轴肩故取d III II -=35mm 。
3）初选轴承，因为有轴向力故选用深沟球轴承，参照工作要求并据dIIIII -=35mm ，由轴承目录里初选6208号其尺寸为d B D ⨯⨯=40mm ⨯80mm ⨯18mm 故d IV III -=40mm 。
又右边采用轴肩定位取ⅤⅣ-d =52mm 所以l ⅤⅣ-=139mm ，ⅥⅤ-d =58mm ，ⅥⅤ-l =12mm 4）取安装齿轮段轴径为d ⅦⅥ-=46mm ，齿轮左端与左轴承之间用套筒定位，已知齿轮宽度为75mm 为是套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于齿轮宽度故取l ⅦⅥ-=71mm 。
机械设计课程设计轴系部件设计说明书
机械设计课程设计-轴系部件设计说明书H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械设计大作业课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：能源学院班级：0802105设计者：就是不告诉你学号：10802105XX指导教师：曲建俊设计时间：2010/11/21哈尔滨工业大学机械设计大作业轴系部件设计说明书题目：行车驱动装置的传动方案如下图所示。
室内工作、工作平稳、机器成批生产，其他数据见下表。
方案电动机工作功率Pd/kW电动机满载转速nm/(r/min)工作机得转速n w/(r/min)第一级传动比i1轴承座中心高H/mm最短工作年限5.4. 1 2.2 940 60 3.2 20010年1班一选择轴的材料因为传递功率不大，轴所承受的扭矩不大，故选择45号钢，调质处理。
二初算轴径d min对于转轴，按扭转强度初算直径d min≥C√P n m3式中 P——轴传递的功率；C——由许用扭转剪应力确定的系数；n——轴的转速，r/min。
由参考文献[1] 表10.2查得C=106~118，考虑轴端弯矩比转矩小，故取C=106。
输出轴所传递的功率：P3=P d·ηV带·η轴承·η齿轮=2.2×0.96×0.99×0.96=2.00724 kW输出轴的转速：nm=n wi1·i2=940355 112×9920=59.912 r/min代入数据，得d≥C√Pn m3=106√2.0072459.9123=34.172 mm考虑键的影响，将轴径扩大5%， d min≥34.172×(1+ 5%)=35.88 mm。
三结构设计1.轴承部件机体结构形式及主要尺寸为了方便轴承部件的装拆，减速器的机体采用剖分式结构。
取机体的铸造壁厚δ=8mm，机体上的轴承旁连接螺栓直径d2=12 mm，C1=18 mm，C2=16 mm，为保证装拆螺栓所需要的扳手空间，轴承座内壁至坐孔外端面距离L=δ+C1+C2+(5~8)mm=47~50 mm取L=48 mm。
哈工大机械设计——轴系部件设计
Harbin Institute of Technology大作业设计说明书课程名称：机械设计设计题目：设计带式运输机中的齿轮传动高速轴的轴系部件院系：机电工程学院班级：1008106班设计者：林君泓学号：1100800130指导教师：郑德志设计时间：2012、10、22哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目：设计带式运输机中的高速轴的轴系部件题号：5.1.5设计原始数据：机器工作平稳、单向回转、成批生产，其他数据如表所示。
目录一、选择轴的材料 (1)二、初算轴径 (1)三、轴承部件结构设计 (2)3.1轴向固定方式 (2)3.2选择滚动轴承类型 (2)3.3键连接设计 (2)3.4阶梯轴各部分直径确定 (3)3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (4)四、轴的受力分析 (5)4.1画轴的受力简图 (5)4.2计算支反力 (5)4.3画弯矩图 (6)4.4画转矩图 (6)五、校核轴的弯扭合成强度 (8)六、轴的安全系数校核计算 (9)七、键的强度校核 (10)八、校核轴承寿命 (11)九、轴上其他零件设计 (12)十、轴承座结构设计 (12)十一、轴承端盖（透盖） (13)参考文献 (13)目录一、选择轴的材料 (1)二、初算轴径 (1)三、轴承部件的结构设计 (1)1.各轴段直径的确定 (1)2.各轴段长的确定 ......................................... 错误！未定义书签。
四、轴的受力分析 (4)1.轴的受力简图及各点力的计算 (4)2.弯矩图 (4)3.扭矩图 (5)五、轴的强度校核 (5)1.弯扭合成强度 (5)2.安全系数 (6)六、键的强度校核 (6)七、校核轴承寿命 (6)八、轴承端盖的设计 (7)九、轴承座的设计 (7)十、轴系部件装配图 (7)参考文献 (9)一、 选择轴的材料因传递的功率不大，且对质量和尺寸无特殊要求，故选择常用材料45钢，调质处理。
轴系零件结构设计大作业任务书和指导书
轴系零件结构设计大作业任务书和指导书一．目的1． 掌握轴系零件结构设计方法； 2． 培养独立设计能力；3． 熟悉有关设计资料，学会查手册。
二．题目单级圆柱齿轮减速器输出轴部件结构设计 原始数据如下：设计方案 项目1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 输出轴转速n （r/min ） 130 130135140145150155160 165 170输出轴功率P （kW ）2 2.22.5 2.83.2 3.5 3.8 44.2 4.5大齿轮齿数Z 2 95 97 101103105107109111 113 115小齿轮齿数Z 118 18 19 20 21 22 23 24 25 26齿轮螺旋角β 9 022'35″齿轮模数m n （mm ）3 大齿轮宽度B （mm ） 80 工作年限（班/年）1/10 工作情况 平稳传动简图：三．设计工作量1． 总装配图一张（A2图纸计算机1：1绘图，图只要求画出下图所示部分）； 2． 计算说明书一份（要求用论文纸手写，格式要求同前，可用涂改液少量涂改）。
减速器四．计算内容1．选择轴的材料及热处理方法2．按扭转强度初算轴的直径3．轴的结构设计(1) 选择联轴器（HL或TL型，要求写出标记）(2) 选择轴承（要求列出轴承各主要参数）(3) 画出轴系结构图（含轴上零件，用铅笔、直尺作图）(4) 简要说明各轴段直径的推导过程并在图上标出各直径(5) 计算跨距（要求图与文字结合写出推导过程）4．按弯扭合成强度条件校核轴的强度（要求受力简图、弯矩图及扭矩图对齐）5．滚动轴承寿命计算及轴承装置设计（寿命计算要求画出必要的示意图）6．键的选择和强度计算（要求写出标记）7．大齿轮结构设计（参考《图册》74页图2(1),要求用铅笔、直尺画出齿轮结构并注明主要尺寸）参考文献：1.吴宗泽罗圣国.机械设计课程设计手册.高等教育出版社2.濮良贵纪名刚.机械设计(第七版). 高等教育出版社.3.龚桂义潘沛霖等. 机械设计课程设计图册. 高等教育出版社。
实验五组合轴系结构设计实验任务书
实验五、组合轴系结构设计实验（设计性实验）一、实验目的1.了解轴和轴承部件结构。
2.掌握不同转速、载荷、的传动零件轴系结构的设计方法。
3.加深理解轴上零件的安装固定润滑密封的各种方法。
二、实验设备组合式轴系结构设计实验箱本实验箱内共有传动零件、连接零件、密封件、润滑零件、轴承等8类40 种100多件零件。
具体见下表：三、实验步骤1.根据实验指导书上提供的原始条件（如齿轮类型、载荷、转速、结构要求等）、自行选择合适的传动零件。
2.根据轴系结构设计的思路进行模拟设计及装配。
①确定传动零件的轴上固定方法、支撑方式、润滑方式。
②根据设计思路选择合适的零件组装成轴系结构。
将组装好的轴系结构交指导老师检查。
3.在装配好的基础上绘制出轴系部件装配图。
(至少完成五种组合轴系结构图)四、实验内容、原始条件* 该实验为考核性实验，要求学生在规定的时间内自行完成实验内容要求，方法步骤自定。
五、实验结果分析讨论1.轴作成阶梯形状的目的主要是和。
2.轴外伸端轴承内圈的轴向定位方法有、外圈轴向定位方法有，他与轴采用配合。
3.轴承型号7204属于类型，轴承周向定位方法是，它采用作润滑剂，其密封方式是，轴承轴向间隙用调整。
4.齿轮与其配合的轴采用配合，周向用固定。
5.齿轮的轴向定位方法是，而周向的定位方法是，他的轮毂宽度B与配合的轴的长度L要满足条件，齿轮内孔倒角C1与配合轴肩处的圆角R1要满足的条件。
6.轴系部件在箱体上采用定位，用和固定，其位置调整用。
福州大学机械设计大作业齿轮与轴系零件设计说明
机械设计大作业齿轮及轴系零件设计学院：机械学院设计者：郝承志学号： 021400809指导老师：陈亮完成时间：2016.12.01一．目的1、掌握齿轮及轴系零件结构设计的方法2、培养独立设计能力3、学会查阅有关手册及设计资料二．题目及方案1、题目：齿轮及轴系零件设计2、设计方案：项目输出轴转速（r/min）输出轴功率（kW）大齿轮齿数Z2大齿轮模数m n大齿轮螺旋角β（左旋）大齿轮宽度B小齿轮齿数Z1设计方案170 6 113 3 9°22 80 26 三．结构简图：（五）初步设计轴的结构1）为了满足半联轴器的轴向定位要求，I-II 轴段右端需制出一轴肩，由密封圈处轴径标准值系列：25,28,30,32,35,38,40,42,45,48,50,55,60⋅⋅⋅⋅⋅⋅可得：取 d 45mm II III -=2）II-III 轴段右端的轴肩为非定位轴肩，由轴承标准系列综合考虑，取50mm III IV d -=由于两个轴承成对，故尺寸相同， 所以d 50III IV VII VIII d mm --== 因为轴承宽度B=20mm, 所以，VII-VIII L =20mm3）半联轴器与轴配合的毂孔长度1L 112mm =，为保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故I-II L 长度应比1L 略短一些，取I-II L 110mm =各轴段长度和半径：d 45mm II III -=50mmIII IV d -=d 50III IV VII VIII d mm--==VII-VIII L =20mmI-II L 110mm =r tan 1962.04tan 20F 723.77cos cos(922')t n F N αβ⋅⨯===oot F F tan 1962.04tan(922')323.64N αβ=⨯=⨯=ot N F 1962.04F =2116.17cos cos cos 20cos(922')n N αβ==⋅⋅o o3）求弯矩M①求水平支反力和弯矩H M t 3H123F 1962.0450.7F =981.0250.750.7L N L L ⋅⨯==++所以H2F =981.02NH1H2H12M M =F L =981.0250.7=49737.71N mm =⋅⨯⋅2d 343.58mm =F 1962.04t N =r F 723.77N =F 323.64N α= N F =2116.17N。
圆柱齿轮减速器小锥齿轮轴组合结构设计说明
题目3:圆锥-圆柱齿轮减速器小锥齿轮轴组合结构设计方案:设计方案数据：输入功率P=5.5kW轴转速n=1460(r/min)小锥齿轮齿数Z1=25大锥齿轮齿数Z2=99齿轮模数m=3.5mma= 100mmb= 50mmc= 80mm轴承旁螺栓直径d= 16mm计算过程及设计说明一、轴的设计计算1、求扭矩T已知：轴输入功率p=5.5kw，轴转速n=1460(r/min)得T=9550·P/n= 35.9 N·m2、选择材料并按扭矩初算轴径选用轴的材料为45钢，调质处理，由机械设计手册表查得：硬度217~255HBS，σb=650Mpa，σs=360Mpa，σ-1=270Mp a，τ-1=155Mpa根据课本公式8-2，取A0=115d min= 115 3√5.5/1460￣mm=18.50mm考虑到最小直径处要连接联轴器要有键槽，将直径增大并取标准值，则d min =20mm3、初步选择联轴器要使轴颈与联轴器轴孔相适应，故应选择联轴器型号查课本P264，查工况系数K=1.5，T c=K*T=1.5*35.9=59.25 N·m 查《机械设计课程设计》P149表4.7-1得，取HL1弹性柱销联轴器，其额定转矩160 N·m，半联轴器的孔径d1=20mm,故取d1-2 =20mm,轴孔长度L=38mm,联轴器的轴配长度L1 =36mm.4.轴的结构设计（1）拟定轴的装配方案如下图：（2）轴上零件的定位的各段长度，直径，及定位○1为了定位半联轴器，1-2轴右端有一轴肩，取d2-3=28mm○2选滚动轴承：因轴承同时承受有径向力和轴向力，故选用系列圆锥滚子轴承。
参考d2-3=28mm。
查《机械设计课程设计》P146，表4.6-3.选取标准精度约为03.尺寸系列30206.尺寸：d×D×T=30×62×17.25故d3-4= d5-6=30mm，而L3-4=17mm 此两对轴承均采用轴肩定位，查表18-4，3030轴承轴肩定位高度h=4.5mm。
机械设计实验指导书
第一章机械设计第一节机械设计结构展示与分析一、实验目的1.了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结构及失效形式；2.了解轴系零部件的类型、组成结构及失效形式；3.了解常用的润滑剂及密封装置；4.了解常用紧固联接件的类型；5.通过对机械零部件及机械结构及装配的展示与分析，增加对其直观认识。
二、实验设备机构模型；典型机械零件实物；若干不同类型的机器。
三、实验内容、步骤在实验室要认识的典型机械零件主要有螺纹联接件、齿轮、轴、轴承、弹簧，具体内容如下：1.各种类型的螺纹联接实物，各种类型的螺栓、螺母及垫圈实物，螺纹联接的失效实物，各种类型的键、销实物，各种类型的键、销失效实物，各种类型的焊接、铆接实物；2.各种类型及各种材质的齿轮、齿轮加工刀具、蜗轮蜗杆、带、带轮、链条、链轮、螺旋传动的零部件实物，失效零件实物；3.各种类型的轴、轴承实物，轴上零件的轴向固定和周向固定实物，轴瓦和轴承衬实物，轴承、轴、轴瓦失效实物；4.各种类型的弹簧和弹簧失效实物，各种联轴器、离合器实物模型。
四、注意事项注意保护零件陈列柜中的零件。
五、实验作业1.请回答在实验室所见到的零部件如螺栓、键、销、弹簧、滚动轴承、联轴器、离合器各有哪些类型？2.请举出螺栓、键、齿轮、滚动轴承的一种使用情况以及相应的失效形式。
六、问题思考1.传动带按截面形式分哪几种？带传动有哪几种失效形式？2.传动链有哪几种？链传动的主要失效形式有哪些？3.齿轮传动有哪些类型？各有何特点？齿轮的失效形式主要有哪几种？4.蜗杆传动的主要类型有哪几种？蜗杆传动的主要失效形式有哪几种？5.轴按承载情况分为哪几种？轴常见的失效形式有哪些？6.联轴器与离合器各分为哪几类？各满足哪些基本要求？7.弹簧的主要类型和功用是什么？8.可拆卸联接和不可拆卸联接的主要类型有哪些？9.零件和构件的本质区别是什么？第二节螺栓联接综合实验一、实验目的1.了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。
机械设计实验指导书
《机械设计》实验指导书前言实验是机械设计课程中重要的实践性环节，通过实验不仅可以验证理论知识，加深对理论知识的理解，而且可以培养同学的动手能力，观察分析能力和勇于探索的创新精神。
机械设计实验是《机械设计》课程的重要实践环节，其教学目标是使学生更好地理解和深刻地把握课程的基本知识，并在此基础上训练学生动手能力、综合分析问题和创新设计的能力，按照《机械设计》课程教学大纲的要求，编写了此实验指导书，设置的具体实验项目：带传动效率实验、轴系结构设计与分析实验、减速器拆装实验3项实验。
实验一 带传动效率实验实验学时：2 实验类型：验证一、实验目的了解带传动实验台的组成和工作原理；观察带传动中的弹性滑动现象，以及它们与带传递的载荷和转速之间的关系。
测定传动效率和滑动率与所传递的载荷和转速之间的关系，绘制带传动的效率曲线和滑动曲线。
二、实验原理、方法和手段带传动原理是张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力。
带传动的效率，当主动轮与从动轮直径相等，即传动比i=1时，可按下式求得1122n T n T ==主动轮的功率从动轮的功率η式中：T 1 ——输入力矩，N·m ；T 2 ——输出力矩，N·m ； n 1 ——输入转速，r/min ； n 2 ——输出转速，r/min 。
由于带的紧边与松边拉力不等，使带的两边弹性形变不等引起带与轮面的微量相对滑动称为弹性滑动。
带传动在工作中的滑动程度用滑动系数ε表示，它是随负载的大小而变化的。
可按下式求得121n n n -=ε 式中： n 1 ——输入转速，r/min ； n 2 ——输入转速，r/min 。
滑动曲线就是表示带在不同负载时滑动的程度的曲线，可分别以主动轮转速和负荷档位为横坐标，以滑动系数ε为纵坐标来绘制。
三、实验条件1．柜式带传动效率测试分析实验台。
2．笔、草稿纸(此项自带)。
四、实验内容与步骤1．根据实验要求加初拉力（调整张紧螺丝）。
轴系设计 说明书
机械设计大作业计算说明书轴系设计说明书专业：班级：设计者：（部分内容有错，仅供参考）设计题目：已知数据：转速1/480/m in m n n i r == P=3.65kw T=72610.24 N ·mm轴上小齿轮： 齿数Z1=17，模数5m =，齿宽b=17mm ，分度圆直径d=85mm ，压力角 20=α 圆周力1510/2t a T F Nd ==径向力×tan 550r t F F N α== 法向力F n =F t ÷cos20=1607N 轴上大带轮：压轴力：F Q =1481.68N=1490N一、选择轴的材料因传递功率不大，且对质量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用材料45号钢，调质处理。
二、初算轴径d min对于转轴，按扭转强度初算轴径，由机械设计教材得C=106～118，考虑轴端弯矩比转矩小，故取C=106，则d =C PN3=20.84mm考虑键槽的影响，取d min ＝d ×1.05=21.88mm ，取轴径为d=40mm 。
三、结构设计1．确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸为方便轴承部件的装拆，铸造机体采用剖分式结构，取机体的铸造壁厚δ=8mm ，机体上轴承旁连接螺栓直径d 2=12mm ，装拆螺栓所需要的扳手空间C 1=18mm ，C 2=16mm ，故轴承座内壁到座孔外壁面距离L=δ+C 1+C 2+5～8mm=47～50mm ，取L=50mm 。
2．确定轴的轴向固定方式因为一级齿轮减速器输出轴的跨距不大，且工作温度变化不大，故轴的轴向固定采用两端固定方式。
3．选择滚动轴承类型，并确定其润滑与密封方式因为没有轴向力作用，故选用深沟球支承。
因为齿轮的线速度v =πdn 60×1000=π×85×10060×1000m/s =0.45m/s ，齿轮为开式，故滚动轴承采用脂润滑。
因为该减速器采用脂润滑，密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用毡圈密封。
轴系组成结构设计与分析实验指导书报告
轴系结构设计与分析实验指导书徐双满洪建平编机电学院机械基础实验室2011，9轴系结构设计与分析实验指导书一、工程应用与问题的提出轴系结构是机械系统的重要组成部份，也是机械设计课程教学的重点内容。
由于轴系结构设计涉及的加工工艺、装配工艺方面的问题较多，实践性较强。
为提高教学质量，强化轴系结构设计能力的训练，开展轴系结构设计实验是很有必要的。
任何回转机械大多都有轴系结构，轴系结构设计在机械设计中很重要，如何依照轴的回转要求、决定轴系组成及支撑解决方案;依照功能要求决定轴系的整体组成结构；轴上零件的轴向定位、周向定位设计，是机械设计的重要环节。
为了设计出合理的的轴系，有必要熟悉常见的轴系结构。
图1轴的结构设计示意图通过实验能够熟悉和把握轴的结构和轴承组合结构设计的大体要求，不仅加深对课堂上所学知识的明白得与经历，还能够对同窗进行技法训练，培育工程实践技术，为后面的综合课程设计训练打好基础，还能够培育同窗的创新意识。
上图1所示为一典型的轴系组成结构示用意例。
二．实验目的1．深切了解及熟悉轴系部件的结构形式，熟悉零件的结构形状、工艺、作用；2．熟悉和把握轴的结构设计和轴承组合设计的大体要求和设计方式；3．对所设计的组成方案，进行组装与测绘等操作的动手技术的训练。
三．实验设备与工具1．组合式轴系结构设计分析实验箱实验箱所提供的零件，能进行圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计，实验箱内有齿轮类、轴类、套筒类、端盖类、支座类、轴承类及连接件等8类100多个零件，见表一、表2。
零件名称件数零件编号零件名称件数零件编号1 直齿抡轴用支座（油用）2件2 直齿抡轴用支座（脂用）2件3 蜗杆轴用支座1件4 锥轮轴用支座1件5 锥齿轮轴用套环2件6 蜗杆用套环1件7 组装底座2件8 大直齿轮1件9 大斜齿轮1件10 小直齿轮1件表1：轴系轴上要紧国标件2.测量及工具：300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板、活扳手、小橡胶锤等。
齿轮机构设计说明书
（计算最大设计要求值）
圆锥齿轮齿数为18,29
3．齿轮变位系数及啮合角的计算
为了使齿轮在加工过程中不出现根切现象，传动质量提高，又能满足配凑中心距的要求，对圆柱齿轮采用角度变位正传动，为此需要得到各个齿轮的变位系数和各对齿轮的中心距及啮合角。
（1）滑移齿轮变速系统中，以齿轮5,6为基准，先对5,6进行计算：
,由选择变位系数线图，得 ，由 得inv , ， 得到 =66.96，为了加工方便， =arccos =24.33°,得到 =1.11，，由图的左半部分得到 =0.50， =0.61；
由中心距相等，可得到7,8及9,10齿轮的变位系数和啮合角。将结果记录如下：
齿轮号
5
6
7
8
9
10
变位系数x
0.50
0.61
2.传动比的分配计算：
传动比分配方法
电动机转速为 ＝1450r/min，输出转速为带传动 =30r/min， =35r/min， =40r/min，带的最大传动比 =2.5为好，滑移齿轮传动最大比为 =4，定轴齿轮传动每对齿轮的最大传动比为 =4(圆柱)， =4（圆锥）。
根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为
3.齿轮其它参数的确定
将确定的各齿轮参数带入计算公式，完成后面的表格。
对于相互啮合的圆柱齿轮5、6
序号
项目
代号
计算公式及计算结果
1
齿数
齿轮1（齿轮5）
15
齿轮2（齿轮6）
49
2
模数
2
3
压力角
200
4
齿顶高系数
1
5
顶隙系数
0.25
6
第5章 圆柱齿轮减速器轴系部件设计
第5章圆柱齿轮减速器轴系部件设计——装配图设计第一阶段在传动装置总体方案设计、运动学计算和传动零件设计计算等工作完成以后，即可着手减速器的图纸的设计工作。
装配图是表达各零件结构形状及相互尺寸关系的图纸，也是机器组装、调试、维护等的技术依据。
所以，一般机械设计图纸总是从装配图设计开始。
从装配图上确定所有零件的位置、结构和尺寸，再以此为依据分别绘制加工零件的工作图。
因此装配图的设计是整个设计工作的重要阶段。
在这个阶段必须综合地考虑零件的强度、刚度、制造工艺、装配、调整和润滑等各方面的要求。
在设计过程中，图纸不可避免地要作大量反复的修改工作，以获取最合理结构和表达最完整的图纸。
因此装配图的设计总是先绘制装配草图。
在装配草图上，观察最初确定的运动参数，各传动件的结构尺寸是否协调，是否会互相干涉；在草图上，确定轴的结构、跨距、受力点位置，并验算轴、轴承和键联接的强度是否足够之后最终确定所有零件、部件结构尺寸，为装配工作图、零件工作图的设计打下基础。
本章和下章将介绍圆柱齿轮减速器装配图的设计过程和方法。
圆锥齿轮减速器装配图和蜗杆蜗轮减速器装配图的设计特点将在第七章和第八章中介绍。
在圆锥齿轮减速器装配图和蜗杆蜗轮减速器装配图设计中，一些共性内容可参考第五章和第六章内容。
5.1 装配草图设计前的准备工作在绘制装配草图之前，应仔细阅读有关资料；认真读懂几张典型的减速器装配图纸；参观有关陈列展览，拆装减速器实物；比较、研究各种结构方案特点，弄懂各零件部件的功用和相互关系，做到对所设计的内容心中有数。
具体的准备工作有以下几方面：1．确定各类传动零件的主要尺寸。
如：中心距、直径（最大圆，顶圆，分度圆）、轮毂和轮缘宽度等。
2．按已选出的电机型号查出其安装尺寸。
如轴伸直径D、轴伸长度E及中心高H等。
3．按工作情况、转速高低、转矩大小及两轴对中情况选定联轴器的类型。
4．初定各轴最小直径。
因轴的跨距还未确定，先按轴所受的转矩初步计算轴受扭段的最小直径。
机械设计实验指导书-1
机械设计实验指导书姓名学号班级河北工业大学机械学院实验中心实验二带传动实验一、实验目的1、通过实验确定V带（三角带）传动的滑动曲线和效率曲线，并确定单根V带（三角带）能够传递的功率。
2、观察带传动的弹性滑动与打滑现象，加深对带传动工作原理和设计准则的理解。
3、掌握转矩与转速的基本测量方法。
二、实验设备由实验台主机和控制箱两部分组成。
图2—1 实验台结构原理图1、实验台的构造及工作原理实验台的结构见图2-1，图中1和2为三相异步电机，通过被试带相连，其中电机l作为主动，电机2为从动，两台电机分别由一对滚动轴承支撑而被吊架起来，便于测定电机的工作转矩。
电机1的支撑架固定在机架上，电机 2的支架则可沿机架导轨移动，以保持初拉力不变并可满足不同中心距的要求，并可以忽略摩擦力对初拉力的影响。
电机的转矩的测量采用杠杆测矩装置。
当电机转子上作用电磁力矩时，转子转动带动带轮工作，即表现为工作转矩，同时机壳(定子)受到该转矩的反作用使机壳翻转，只要将机壳翻转力矩测出，就知道了工作转矩，为了测出转矩，在两台电机上都装有杠杆，两台电机底座下均装有配重铁。
测量时，首先将机壳在静止时把杠杆上的游砣放在零点处，利用电机配重和杠杆上的平衡砣，(平衡砣上装有准泡，可以准确确定杠杆的平衡位置)使电机平衡，加载以后，机壳受力矩作用产生翻转，此时移动游砣，移动距离为a1(a2)，或同时增加祛码w1(w2)的重量，使电机重新取得平衡，游砣重0.156Kg，故知电机输出转矩。
本实验台的加载原理如下：两台相同型号的三相异步电机并联于电网，设计时，使两电机的转向相同(逆时针方向)，且使电机l上的带轮直径D1大于电机2上的带轮直径D2，这样电机l的转速低于同步转速。
运行于电动机状态，此时电机1所产生的电磁转矩M 1与转向n1相同，它将电能转换成机械能，通过带传动迫使电机2高于同步转速下运行，转子导体切割旋转磁场的方向随之改变，因而在转子中的感应电势及电流都改变方向，电机2所产生的电磁转矩M2与转向n2相反，成为一阻力矩，与M1方向相反，此时电机2处于发电机状态运行，它将由带传动输入的机械能转换成电能并反馈给电网，节省了实验所需的电能，实现了经济实验。
最新主机、齿轮箱和轴系安装作业指导书(GHP054A-40-35)
6.3尾轴密封装置(充气密封接口朝上)后端法兰孔套入尾轴管前端双头螺栓（船厂提供）。调整法兰孔位置，使尾轴密封装置中心线同镗孔中心线一致。
6.4双头螺栓螺纹部分涂抹二硫化钼润滑剂，螺母扭紧力矩160 N.m。
6.5在尾轴上固定夹箍，夹箍上的2只传动螺栓对准尾轴密封装置的安装孔。
6.6用夹箍上的4只调整螺栓调整尾轴密封装置轴向尺寸，直至达到规定的工作长度(自由长度-(10±1))。同时，夹箍与尾轴密封装置后端面的距离为2～3mm。
联接齿轮箱与2号中间轴之间的8只双头铰制孔螺栓毛坯，法兰端面的O型密封圈，螺母，开口销；联接2号中间轴与1号中间轴之间的8只双头铰制孔螺栓（孔的内径比螺栓配合面外径大0.005～0.025mm），法兰之间的定距环毛坯（包括定位销和内六角螺钉），法兰端面的O型密封圈，螺母，螺母下面的调整块等配件，由KMW公司提供。
主机与高弹性联轴器之间的联接螺栓(M22×80，8.8级，64×2只)，高弹性联轴器与中间支架之间的联接螺栓(M24×2×80，10.9级，48×2只)，中间支架与万向联轴器之间的联接螺栓（M24×2×80，10.9级，48×2只）和万向联轴器与齿轮箱之间的联接螺栓（M24×2×130，10.9级，48×2只），由711所提供。
5.7调整推进器轴和尾轴组合体的前后位置，使桨毂法兰前端面距后尾轴架后端面
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的距离为200±5mm。
5.8用塞尺检查尾轴架轴承前后端和尾轴管轴承后端上、下、左、右四个方向的间隙并做好记录。
6.尾轴密封装置安装
6.1核对尾轴密封装置自由长度并清点其附件，整箱吊至现场。注意:尾轴密封装置前端的4只螺栓和后端的16只螺栓要穿保险丝。
《机械设计》实验四(轴系结构实验)
综合性实验指导书实验名称：轴系结构实验实验简介：轴系主要包括轴、轴承和轴上零件，它是机器的重要组成部分。
轴的主要功用是支持旋转零件和传递扭矩。
轴的设计一方面要保证具有足够的工作能力，即满足强度、刚度和振动稳定性等要求。
另一方面，要根据制造、装拆使用等要求定出轴的合理外形和全都结构尺寸，即进行轴的结构设计。
轴承是轴的支承，分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
滚动轴承已标准化，设计时只需根据工作条件选择合适的类型和尺寸，并进行轴承装置的设计。
通过本实验学生将进一步定性地对轴系设计结构理论进行深入了解。
适用课程：机械设计实验目的：了解并正确处理轴、轴承和轴上零件间的相关关系，如轴与铀承及轴上零件的定位、固定、装拆及调整方式等，以建立对抽系结构的感性认识并加深对轴系结构设计理论的理解。
面向专业：机械类实验项目性质：综合性（课内必做）计划学时： 2学时实验要求：A预习《机械设计》等课程的相关知识点内容；B预习《机械设计实验指导书》中实验目的、原理、设备、操作步骤或说明，并写出预习报告；实验前没有预习报告者不能够进行实验；C 进行实验时衣着整齐，遵守实验室管理规定、学生实验守则、仪器设备操作规定等相关规定，服从实验技术人员或实验教师的指导与管理。
知识点：A《机械设计》课程传动轴内容；B 《机械设计》课程键、螺纹连接内容；C《机械设计》课程滚动轴承内容；D 《机械设计》课程齿轮传动内容； E 《机械设计》课程蜗轮蜗杆传动内容；F《机械设计》课程润滑、密封内容；G《机械制图》课程相关知识内容。
实验分组：1人/组《机械设计》课程实验实验四轴系结构实验一、概述轴系主要包括轴、轴承和轴上零件，它是机器的重要组成部分。
轴的主要功用是支持旋转零件和传递扭矩。
它与轴承孔配合的轴段称为轴颈，安装传动件轮毂的轴段称为轴头，联接轴颈和轴头的轴段称为轴身。
轴颈和轴头表面都是配合表面，须有相应的加工精度和表面粗糙度。
轴的设计一方面要保证具有足够的工作能力，即满足强度、刚度和振动稳定性等要求。
机械设计实验指导书
机械设计实验指导书目录实验一轴系结构设计实验................................................................... ..................................................1实验二减速器拆装实验................................................................... ....................................................5实验三带传动设计与性能参数测试分析................................................................... ..........................9实验四链传动设计与性能参数测试23实验五齿轮传动设计与性能参数测试26实验六蜗杆传动设计与性能参数测试分析.29实验七综合传动系统设计与性能参数测试分析32实验一轴系结构设计实验一、实验目的1．熟悉各种轴、齿轮、轴承等机械零件和部件；2．熟悉轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法；3．了解传动零件的润滑和密封方式；4．掌握轴上零件的定位和固定方法。
二、实验设备1．轴系结构组合设计实验装置2．实验工具：扳手、直尺、铅笔等。
三、实验原理本实验装置提供各类零件共计57种，有各种光轴、直齿轮轴、锥齿轮轴、滚动轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、透盖、闷盖、直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗杆、各种底座等零件。
能进行圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计及塔建。
1.传动件类型选择（1）直齿圆柱齿轮传动传动速度和功率范围很大；传动效率高（精度愈高，效率愈高）；对中心距的敏感性小，装配和维修比较简便；传动适应性好；易于进行精确加工，应用非常广泛。
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齿轮及轴系零件结构设计指导书
一、目的
1、掌握齿轮及轴系零件结构设计的方法
2、培养独立设计能力
3、学会查阅有关手册及设计资料
二、题目——单级圆柱齿轮减速器输出轴部件结构设计
传动简图如图1所示，原始数据如下：
三、设计内容
（一）估算轴径
（按许用切应力方法）
（二）选择联轴器
（可暂选弹性套柱销联轴器）
1、计算出转矩
2、列出主要参数及尺寸
3、写出标记
（三）选择轴承
（四）计算和确定齿轮的各部分尺寸
（画出一齿轮的结构简图）
（五）初步设计轴的结构
图1 传动简图
（阶梯轴各阶段直径和长度的确定）
画出轴结构图
（六）选择键的类型和尺寸
1、选择键的类型
2、尺寸的确定
3、写出标记
（七）轴的强度校核
（按许用弯曲应力方法校核）
（八）滚动轴承的寿命计算
（九）键联接的强度计算
（十）联轴器的校核计算
四、工作量
（一）总装配图一张
（二）计算说明书一份。