直齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计原版
轴承及齿轮传动的组合设计
实验八轴承及齿轮传动的组合设计、装配及测绘一、实验目的1、加深对多种齿轮副结构形式的认识;了解它们所能组成的多种传动系统。
2、根据传动系统的需要,学习怎样合理选择轴承部件。
3、了解轴承部件的装配、固定、调整和密封。
4、通过对实验的组装和测绘,为正确设计传动系统\合理选用轴承部件和密封元件加深感性认识。
二、实验设备与工具1、五种齿轮副:直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、螺旋齿轮、斜齿轮、蜗轮蜗杆。
2、两种(八件)轴承:四个单列向心轴承、四个单列圆锥滚子轴承。
3、六重密封元件:毛毡圈、橡胶油封、迷宫式密封、回油螺纹式密封、O型密封、密封衬垫。
4、四根传动及多种轴套和调整垫。
5、四个轴承和五种轴承压盖。
6、一个箱体。
7、一把卡环钳子、一个铜棒。
8、扳手、螺丝刀、卡尺钢板尺等。
三、实验内容和安排1、自己设计或选择一个齿轮传动组合方案。
2、根据所确定的传动方案,选出所需要的齿轮副和轴。
3、根据齿轮副的受力分析,选出所需轴承。
1)、如仅受径向力或轴向力很小时,应选用向心球轴承。
2)、如轴向力较大时,应选用圆锥滚子轴承。
这种轴承必须成对使用,放在轴的两端各一个或轴的一端两个,另一端放其它型号轴承,也可悬臂，但这种轴承间隙必须调整。
4、选择轴的支承方法1)、两端固定式(参考图十一)这种结构一定要考虑到轴的热变形,在轴承和压盖之间留有间隙δ,其δ值的大小与工作时的最大温度、轴的长度及轴的热膨胀系数有关、要在轴承端口与轴肩处加上调整垫圈和在轴承压盖与箱体端口间加调整垫来保证δ值的尺寸。
2)、一端固定,一端游动(参考图十二)3)、悬臂式支承(参考图十三)两个圆锥轴承同在轴的一侧。
此类轴承组装时一定要考虑留有间隙,因为径向间隙组装后难测量,换算成轴向间隙,测量较方便、一般轴向间隙δ=0、1-0、15,在轴承内端面加调整垫来保证。
5、轴承的配合与固定1)、轴承的外圈与轴承座(或箱体)配合不宜过紧,工作时外圈稍有微旋,使外圈滚道磨损均匀,可延长轴承使用寿命。
第四章直齿圆柱齿轮传动
F1
2
2KT1 bmd1
YF1
2
F2
YF2 YF1
F1
强度条件： F1[ ] F1 F2[ ] F2
例3 [F1]= 350MPa, [F2] = 300MPa,
1
F 1 = 320MPa F 2 = 300MPa
2
F 1 = 360MPa F 2 = 300MPa
公法线方向
Ft2
Fn
Fr2
二、标准直齿圆柱齿轮传动强度计算 （一）齿面接触疲劳强度计算
Hma x σ
1
L
2
Hmax
1
Fn L
112 122
E1
E2
赫兹理论
1 11
1 2
(u z 2 d 2 2 ) z1 d1 1
☆ ①齿根整体折断——直齿，b较小时 ②局部折断——斜齿，制造、安装误差 或偏载，b较大时
(3)防止措施 ：齿根弯曲应力小于许用值 ①减小应力集中 ②根部强化处理 ③增大支承刚度 ④增加轮齿芯部韧性 ⑤提高安装精度避免轮齿偏载
2、齿面点蚀
闭式、润滑良好
（1）部位：节线处靠近根部 （2）原因：
①一对齿啮合 ②相对滑动速度低、不易形成油膜 （3）防止措施：齿面疲劳强度计算 ①合理润滑 ②提高齿面硬度
二、标准直齿圆柱齿轮传动强度计算
（二）齿根弯曲强度计算 1、齿根弯曲疲劳强度计算依据： 悬臂梁、载荷作用在齿顶。
b
Ft
s
l
hF
Fn
F2
SF
F1
Fn
b
Fn
Fn
机械制图项目四 绘制直齿圆柱齿轮零件图
（4）注写尺寸数值和技术要求代（符）号。加深图线、填写标题栏、齿轮
参数表和文字说明。 （5）校核全图，完成标准直齿圆柱齿轮零件图，如图所示。
项目四 绘制直齿圆柱齿轮零件图
实施步骤
项目四 绘制直齿圆柱齿轮零件图
知识拓展
齿轮传动的种类繁多，其中常见的齿轮传动有三种，如图所示。
圆柱齿轮传动———用于两平行轴间的传动; 锥齿轮传动———用于两相交轴间的传动; 蜗杆蜗轮传动———用于两交错轴间的传动。
项目四 绘制直齿圆柱齿轮零件图
学习资料
在分度圆上，齿槽的两侧对应齿
廓之间的弧长称 为齿槽宽，用e表示。
在标准齿轮中，齿厚与槽宽各为 齿距的一半，即s=e=p/2，p=s+e。 （6）中心距:两啮合齿轮轴线间 的距离称为中心 距，用a表示，如图 所示。装配准确的标准齿轮中心距为
a=（d1+d2）/2=m（z1+z2）/2
齿轮传动的类型
项目四 绘制直齿圆柱齿轮零件图
知识拓展
一、圆柱齿轮的啮合画法 齿轮必须成对使用，才能传递动力、改变转速和旋转方向。其中最基本的 齿轮传动是圆柱齿轮传动。一对齿轮啮合时，两齿轮的分度圆应相切，此时分 度圆又称节圆。两圆柱齿轮啮合时，除啮合区外，其余部分均按单个齿轮绘制。 啮合区按如下规定绘制: 1.投影为圆的视图 在投影为圆的视图中，两齿轮的节圆用细点画线绘制，啮合区内的齿顶圆 均用粗实线绘制，如图（a）所示，也可以省略不画，如图（b）所示。
项目四 绘制直齿圆柱齿轮零件图
学习资料
一、标准直齿圆柱齿轮基本知识 直齿圆柱齿轮的典型结构主要由轮缘、轮毂、轮辐或辐板组成。轮缘上有若干 个轮齿，轮缘和轮毂之间由轮辐或辐板连接，辐板上一般有四个或六个孔，轮毂中 间有轴孔和键槽，如上图所示。
二级直齿圆柱齿轮传动设计
机械设计课程设计说明书设计题目：二级直齿圆柱齿轮传动设计目录一任务设计书 (1)二前言 (3)三减速箱原始数据及传动方案的选择 (5)四电动机的选择计算 (8)五轴的设计与校核 (11)六联轴器的选择 (26)七圆柱齿轮传动设计 (29)八轴承的设计及校核 (40)九减速器的润滑 (26)十箱体设计 (43)十一设计结论 (44)十二设计小结 (45)十三. 参考文献 (46)致谢 (47)一机械设计课程设计任务书设计题目：2级直齿圆柱齿轮传动设计原始数据：F=1500N F：输送带拉力；V=1.2m/s V：输送带速度；D=200mm D：滚筒直径。
设计工作量：１．设计说明书一份２．电子装配图一份工作要求：间歇工作，载荷平稳，传动可逆转，传动比误差为±5%，每隔2min工作一次，停机5min，工作年限为10年。
运动简图：（见附图）减速器系统框图二前言机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。
传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。
传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。
合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。
因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。
故本文在选取传动方案时，采用链传动。
众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。
机械制图齿轮、轴承课件
二、圆柱齿轮
1.直齿圆柱齿轮各部分名称及其代号 2.直齿圆柱齿轮的基本参数 3.直齿圆柱齿轮各部分的尺寸计算 4.单个齿轮的规定画法
齿顶圆
O1
齿顶圆
齿顶圆
中心距 a
α O2
2.直齿圆柱齿轮的基本参数
⑴齿数z——齿轮上轮齿的个数。
⑵模数 m——由于分度圆的周长πd = p·z ,所以d =（P /π）·z ，P/π就称为齿轮
齿轮的绘制
一、齿轮零件的结构特点：
齿轮零件最突出的特点是带有啮合齿,形状一 般以盘状居多，有单齿圈、双联或三联多齿 圈齿轮结构等，也有轴状的，如齿轮轴，还 有条状的，如齿条。 齿轮的轮体上有轮辐、轮毂和孔等结构。为 实现与其他零件的联结，还常设计有键槽、 矩形花键和渐开线花键等结构。
1. 齿轮各部分名称及其代号
外圈——装在机体或轴承座内，一般固定不动。 内圈——装在轴上，与轴紧密配合且随轴转动。 滚动体——装在内外圈之间的滚道中，有滚珠、滚柱、滚锥等类型。 保持架——用来均匀分隔滚动体，防止滚动体之间相互摩擦与碰撞。 ２.滚动轴承的种类： 向心轴承——主要承受径向载荷，常用的向心轴承如深沟球轴承。 推力轴承——只承受轴向载荷，常用的推力轴承如推力球轴承。 向心推力轴承——同时承受轴向和径向载荷，常用的如圆锥滚子轴承。
第一系列 1 1.25 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3.75) 4.5 5.5 (6.5) 7 9
第二系列 (11) 14 18 22
3.直齿圆柱齿轮各部分的尺寸计算
基本参数：模数 m 齿数 z
名称 齿距 齿顶高 齿根高 齿高 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 中心距
机械基础课程设计直齿圆柱齿轮传动的设计
机械基础课程设计题目：直齿圆柱齿轮传动的设计系别: 机电工程系专业：机电一体化班级：08级机电三班学生姓名：郭艳东****: ***完成日期：2009年12月16号河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院《机械基础》课程设计任务书目录第1章设计任务和要求 (3)1.1设计指标 (3)1.2设计要求 (3)第2章选题的意义 (3)第3章齿轮的设计计算 (3)3.1原始数据及设计要求 (3)3.2设计内容 (4)3.3齿轮传动参数的选择和设计步骤 (4)第4章设计小结 (18)参考文献 (19)齿轮传动的设计第1章设计任务和要求1.1设计指标①用于减速器上的一级直齿圆柱齿轮的齿轮传动；②传递功率P=10KW，主动小齿轮的转速n1=1200r/min,传动比i=5；③工作时有中等冲击，单向传动，两班制，使用10年1.2设计要求④计算主动轮、从动轮的主要尺寸；⑤校核齿轮的强度；⑥绘制大、小齿轮的零件图并标注主要尺寸。
第2章选题的意义齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动效率高（一般可以达到94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动），速度范围广（齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高，转速可以从1r/min到20000r/min或更高），结构紧凑，维护方便等优点。
因此，它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用，本课题就是齿轮传动的一个典型应用。
我们此次设计的是减速器上的一级直齿圆柱齿轮传动，通过本次对齿轮传动的设计，能使我们对齿轮传动的特点有进一步的了解，从而掌握常用机械零部件、机械传动装置或简单机械的设计方法与步骤。
并对减速器的工作原理及其外形有了一定的了解。
斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计
(a)
(b)
(c) (d)
(e)
(f) 图 2 轴的受力分析
姓名：张鑫磊 学号：080301027
斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计说明书 第 6 页-共 8 页
6、校核轴的强度 a—a 剖面左侧，因弯矩大，有转矩，还有键槽引起的应力集中， 故 a—a 剖面左侧为危险剖面。 由表 15-4，抗弯剖面模量 W=0.1d3-bt(d-t)2/2d=7221.43 mm3 抗扭剖面模量 WT=0.2d3-bt(d-t)2/2d=15739.83 mm3 弯曲应力 σb=M/W=8.21MPa σa=σb=8.21MPa σm=0 扭剪应力 τT=T/WT=11.90MPa τa=τm=τT/2=5.95MPa 对于调质处理的 45 钢，由表 15-1 查的σB=640MPa，σ-1=275MPa， τ-1=155MPa； 键槽引起的应力集中系数，由附表 3-4 查得 Kσ=1.64,Kτ=1.54; 取ψσ=0.2，ψτ=0.5ψσ=0.1。 安全系数 Sσ=σ-1/( Kσσa+ψσσm)=20.42 Sτ=τ-1/( Kττa+ψττm)=15.88 Sca= Sσ·Sτ/( Sσ2+ Sτ2)½=12.54
1、计算受力 T=9.55×106×P/n=187254.9 N·mm d1=mn·z/cosβ=351.0 mm Ft=2T/ d1=1067.0 N Fr= Fttanαn/cosβ=402.0 N Fa= Fttanβ=285.9 N
2、选择轴的材料 因传递功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用 材料 45 钢，调质处理。
直齿圆柱齿轮减速器的设计轴承座零件课程设计说明书
百度文库- 让每个人平等地提升自我机械制造工艺学课程设计设计题目：设计轴承座零件的机械加工工艺规程班级：08机电1学号：08姓名：导师：华侨大学2011年07 月06 日7、时间定额计算9、1 零件的分析零件的作用轴承座是用于支撑轴类零件的，镗孔的目的是为了满足滚动轴承的外圈和轴承孔的配合要求，或者是滑动轴承外圆与轴承孔的配合，两个孔是用于固定轴承座的，单边固定是出于满足结构和安装位置的要求。
零件的工艺分析⑴φ30及φ8两孔都具有较高的精度要求，表面粗糙度Ra的值为，是加工的关键表面。
⑵轴承座上、下表面及前、后两端面的表面粗糙度Ra为um，是加工的重要表面。
轴承座的上表面有位置精度要求，而且与轴承孔中心线有平行度要求。
轴承座的前、后端面与轴承孔中心线垂直度要求为，是重要的加工表面。
⑶φ13沉孔加工表面粗糙度要求较低。
⑷其余表面要求不高。
2 零件的生产类型生产类型及工艺特征轴承座为支承件，轴承座属于中等大批量生产零件，工艺特征见表1（如下）：表1生产类型工艺特征中等大批量（1）毛坯采用铸造，精度适中，加工余量相对较大（2）加工设备采用车床、铣床、钻床（3）加工设备采用组合夹具（4）工艺需编制详细的加工工艺过程卡片和工序卡片（5）生产效率低，对人工的技术要求高3 毛坯的确定确定毛坯类型及其制造方法材料为HT200，可确定毛坯类型为铸件。
估算毛坯的机械加工余量根据毛坯的最大轮廓尺寸（82）和加工表面的基本尺寸（42），查机械加工余量手册p77页可得出，轴承座上下表面机械加工余量为，其余为3。
绘制毛坯简图，如图1图1 毛坯简图绘制步骤4 定位基准选择选择精基准经分析零件图可知，轴承座底面为高度方向基准，轴承座前端面为宽度方向基准。
考虑选择以加工的轴承座底面为精基准，保证底面与φ30孔中心线的距离为30。
该基准面积较大，工件的装夹稳定可靠，容易操作，夹具结构也比较简单。
选择粗基准选择不加工的φ30孔外轮廓面为基准，能方便的加工出φ30孔（精基准），保证孔中心线与轴承座上端面平行度。
级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合结构设计计算说明书
一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合结构设计计算说明书2、设计步骤（1）根据已知条件计算传动件的作用力。
① 选择直齿圆柱齿轮的材料：传动无特殊要求，为便于制造采用软齿面齿轮，由表5-1，大齿轮采用45#钢正火，162~217HBS ； ② 直齿轮所受转矩nPT 61055.9⨯==×106×750=； ③ 计算齿轮受力：齿轮分度圆直径：d=mz 3=3×25=75mm齿轮作用力：圆周力F t =2T/d=2×42020/75=1121N径向力F r =F t tan α=×tan20°=408N ；（2）选择轴的材料，写出材料的机械性能：选择轴的材料：该轴传递中小功率，转速较低，无特殊要求，故选择45优质碳素结构钢调制处理，其机械性能由表8-1查得：σB =637MPa,σs =353MPa, σ-1=268MPa, τ-1=155MPa由表1-5查得：轴主要承受弯曲应力、扭转应力、表面状态为车削状态，弯曲时：34.0=σψ，扭转时： 34.0=τψ；（3）进行轴的结构设计：① 按扭转强度条件计算轴的最小直径d min ，然后按机械设计手册圆整成标准值：由式（8-2）及表8-2[τT ]=30MPa ，A 0=118得d min =A 0=118×=19.34mm, 圆整后取d min =20.0mm计算所得为最小轴端处直径，由于该轴段需要开一个键槽，应将此处轴径增大3%~5%，即d min =(1+5%)d=,圆整后取d min =25.0mm ；② 以圆整后的轴径为基础，考虑轴上零件的固定、装拆及加工工艺性等要求，设计其余各轴段的直径长度如下： 1） 大带轮开始左起第一段：带轮尺寸为：d s =25mm ，宽度L=65mm 并取第一段轴端段长为l 1=63mm ； 2） 左起第二段，轴肩段：轴肩段起定位作用，故取第二段轴径d 2=30mm 。
机械设计考研试题与答案
1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（ C ）。
A 、链传动只用来传递较小功率 B 、链速较高，在传递相同功率时圆周力小 AC 、链传动是啮合传动，无需大的张紧力D 、链的质量大，离心力大 2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。
A 、提高了轮齿的弯曲强度 B 、提高了齿面的接触强度 C 、降低了轮齿的弯曲强度 D 、降低了齿面的接触强度 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（ A ）。
A ．弹性柱销联轴器B ．凸缘联轴器C. 十字滑块联轴器 D ．万向联轴器 4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（ C ）。
A ．进入大带轮处 B ．离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D ．离开小带轮处 5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案 （ A ）为好。
A ．带传动 齿轮传动 链传动 B ．链传动 齿轮传动 带传动 C ．带传动 链传动 齿轮传动 D ．链传动 带传动 齿轮传动 6．螺纹联接防松的根本问题在于（ C ）。
A 、增加螺纹联接的轴向力B 、增加螺纹联接的横向力C 、防止螺纹副的相对转动D 、增加螺纹联接的刚度 7．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（ A ）。
A ．螺栓联接B. 双头螺柱联接 C ．螺钉联接 D. 紧定螺钉联接 8．齿面硬度HB ≤350HBS 的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。
A ．齿面磨损B ．齿面点蚀C ．齿面胶合 D. 轮齿折断 9.不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv 是为了防止轴承（ B ）。
A. 过度磨损B. 过热产生胶合C. 产生塑性变形D. 发生疲劳点蚀10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（ A ）。
A ．两端固定B ．两端游动C ．一端固定一端游动D ．A ，B ，C 均可以 11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d 1取标准，其目的是（ B ）。
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。
直齿圆柱齿轮设计
河南质量工程职业学院《机械基础》课程设计任务书目录一、课程设计任务书 (1)二、选题意义 (2)2.1 齿轮传动的特点和应用 (2)2.2 齿轮传动的类型 (2)2.3 齿廓啮合基本定律 (2)三、原始数据及设计要求 (3)四、设计过程 (3)4.1选择精度等级 (3)4.2选材与热处理 (4)4.3确定设计公式及校核公式 (6)4.4计算过程 (7)4.5确定主要参数 (10)4.6校核接触疲劳强度 (11)4.7结构设计及齿轮零件图 (12)五、设计小结 (16)六、参考文献 (16)二、选题意义2.1 齿轮传动的特点和应用齿轮传动是应用极为广泛的传动形式之一。
特点：能够传递任意两轴间的运动和动力，传动平稳、可靠，效率高，寿命长，结构紧凑，传动速度和功率范围广。
但需要专门设备制造，加工精度和安装精度较高，且不适宜远距离传动。
2.2 齿轮传动的类型齿轮传动的类型很多，按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动，可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类齿轮传动的类型2.3 齿廓啮合基本定律齿轮传动要求准确平稳，即要求在传动过程中，瞬时传动比保持不变，以免产生冲击、振动和噪音。
不论齿廓在任何点接触，过接触点所作两齿廓的公法线必须与连心线交于一固定点，这就是齿廓啮合基本定律。
三、原始数据及设计要求3.1直齿圆柱齿轮设计拟定。
3.1.1题目：设计带式输送机的一级直齿圆柱齿轮。
设计计算主动轮，从动轮各结构及尺寸，绘制主动轮图，标注主要尺寸及参数，设计计算主动轮轴键联接3.1.2工作条件：单班工作制，每班8h，工作期限10年 .3.1.3原始数据：该减速器由电动机驱动齿轮传递功率为10KW，低速轴转速n =1000r/min,传动比i=4,单向传动。
四、设计过程4.1选择齿轮精度等级。
输送机是一般工作机械，考虑次对齿轮的传递的功率不大，速度不高，故大小齿轮都选用8级精度。
要求齿轮面粗糙度Ra 1.6~3.2um..常用精度等级的齿轮的加工方法及其应用范围表14.2选材与热处理。
轴承及齿轮传动的组合设计
实验八轴承及齿轮传动的组合设计、装配及测绘一、实验目的1、加深对多种齿轮副结构形式的认识;了解它们所能组成的多种传动系统。
2、根据传动系统的需要,学习怎样合理选择轴承部件。
3、了解轴承部件的装配、固定、调整和密封。
4、通过对实验的组装和测绘,为正确设计传动系统\合理选用轴承部件和密封元件加深感性认识。
二、实验设备与工具1、五种齿轮副:直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、螺旋齿轮、斜齿轮、蜗轮蜗杆。
2、两种(八件)轴承:四个单列向心轴承、四个单列圆锥滚子轴承。
3、六重密封元件:毛毡圈、橡胶油封、迷宫式密封、回油螺纹式密封、O型密封、密封衬垫。
4、四根传动及多种轴套和调整垫。
5、四个轴承和五种轴承压盖。
6、一个箱体。
7、一把卡环钳子、一个铜棒。
8、扳手、螺丝刀、卡尺钢板尺等。
三、实验内容和安排1、自己设计或选择一个齿轮传动组合方案。
2、根据所确定的传动方案,选出所需要的齿轮副和轴。
3、根据齿轮副的受力分析,选出所需轴承。
1)、如仅受径向力或轴向力很小时,应选用向心球轴承。
2)、如轴向力较大时,应选用圆锥滚子轴承。
这种轴承必须成对使用,放在轴的两端各一个或轴的一端两个,另一端放其它型号轴承,也可悬臂，但这种轴承间隙必须调整。
4、选择轴的支承方法1)、两端固定式(参考图十一)这种结构一定要考虑到轴的热变形,在轴承和压盖之间留有间隙δ,其δ值的大小与工作时的最大温度、轴的长度及轴的热膨胀系数有关、要在轴承端口与轴肩处加上调整垫圈和在轴承压盖与箱体端口间加调整垫来保证δ值的尺寸。
2)、一端固定,一端游动(参考图十二)3)、悬臂式支承(参考图十三)两个圆锥轴承同在轴的一侧。
此类轴承组装时一定要考虑留有间隙,因为径向间隙组装后难测量,换算成轴向间隙,测量较方便、一般轴向间隙δ=0、1-0、15,在轴承内端面加调整垫来保证。
5、轴承的配合与固定1)、轴承的外圈与轴承座(或箱体)配合不宜过紧,工作时外圈稍有微旋,使外圈滚道磨损均匀,可延长轴承使用寿命。
《机械设计基础》大作业(轴承部件设计直齿圆柱齿轮减速器的输出轴)
a
m
S 1K amS=6.72>[S]=1.5 a-a剖面安全。
6. 校核键连接的强度：
联轴器处键连接的挤压应力：
pd 4Th3 l 4 5 8 2(5 8 6 914 )0 588 .9 8(5 M)Pa
取键、轴及联轴器的材料都为钢，查教材P84表
6.1：静连接条件下，p12~0 15M 0Pa
试设计带式运输机中齿轮减速器的输出轴部件。 已知：
输出轴功率P=2.74kW，转矩T=289458N.mm， 转速n=90.4r/min, 圆柱齿轮分度圆直径d= 253.643mm,齿宽b=62mm,圆周力F1=2282.4N, 径向力Fr=849.3N,轴向力Fa=485.1N,载荷 平稳，单向转动，工作环境清洁，两班工作 制，使用年限5年，大批量生产。
2）联轴器选择及轴段1直径d1、长度l1确定(续)：
取轴端的直径d1=35mm,该轴段长度应比联轴器主 动端轴孔长度60mm略短2~3mm,取l1为58mm。
3）密封圈与密封圈所在轴段2：
轴段2用轴 肩对联轴 器起轴向 定位作用
h=2.45~3.5mm,则轴段2的直径 d2=d1+h=40~42mm。
为便于轴承安装：d3>d2=40mm 轴承内径d3应在标准值系列
内：...,30,35,40,45,...
d3=45mm
查《机械设计手册》得轴承代号号为：7209 C，
其主要参数为：
内径d=45mm,外经D=85mm,宽度B=19mm,定位轴肩直径
da=52mm,轴肩定位处圆角半径(安装尺寸)rAS=1mm， 基本额定动载荷C=29800N,基本额定静载荷C0= 23800N，油润滑极限转速nlim=9000r/min,脂润滑极
直齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计原版
直齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计计算说明书姓名：杜荣荣 学号：100207105已知：n 2=137r/min P=2.5kw z=101 m=3mm b=80mm L=160mm a=80mm c=100mm l=65mm 1、计算受力T=955×1042n p=955×104×1375.2=174270.1 N •mmd 1=mz=3×101=303mm F t =12d T =3031.1742702x =1150.3 NF r =F t •tan α=1150.3×tan20°=418.7 N 2、选择轴的材料用45钢，调质。
由表12-2查得C=107~118。
3、估算轴径 取C=112，d min =C 3n p =112×31375.2=29.49mm ，由轴径选择键A8×7×57 GB/T1096- 2003。
考虑键槽的影响，则d min =29.49×1.03=30.4mm 。
4、结构设计（1）为便于轴承部件的装拆，机体采用剖分式结构。
因传递的功率小, 齿轮减速器效率高, 发热小,估计轴不会长，轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。
由此，所设计的轴承部件的结构形式如图所示。
然后，可按轴上零件的安装顺序，从d min 处开始设计。
（2）dmin就是轴段①的直径，d 1=30.4mm ，轴段①长度l 1=65mm(3) 轴段②的直径由密封圈确定，密封圈选用毛毡圈中的轴径为35mm 的，则轴段②的直径d 2=35mm ， l 2=55.5mm 。
毛毡圈按标准画法画。
(4) 轴承类型选深沟球轴承，轴段③上安装轴承，查轴承手册，内径d=40mm ，外径D=80mm ，宽度B=18mm 。
故轴段③的直径d 3=40mm ，考虑到齿轮中心线到轴承中点距离a=80mm ，故l 3=53mm 。
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直齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计计算
说明书5
学号：姓名：杜荣荣
b=80mm m=3mm n已知：=137r/min P= z=101
2l=65mm L=160mm a=80mm c=100mm
、计算受力1p52.44= N?mm
=95510×T=955×10×n1372d=mz=3×101=303mm
1x T174270.122F=== N
t d3031F=Ftanα=×tan20°= N ?tr2、选择轴的材料
用45钢，调质。
由表12-2查得C=107~118。
3、估算轴径
p2.5=112×= ，由轴径选择键A8×7=取C=112，dC×57 GB/T1096-33min n1372003。
考虑键槽的影响，则d=×=。
min4、结构设计
（1）为便于轴承部件的装拆，机体采用剖分式结构。
因传递的功率小, 齿轮减
速器效率高, 发热小,估计轴不会长，轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。
由此，所设计的轴承部件的结构形式如图所示。
然后，可按轴上零件的安装顺序，
从d处开始设计。
min（2）=65mm，轴段①长度ld就是轴段①的直径，d=1min1(3) 轴段②的直径由密封圈确定，密封圈选用毛毡圈中的轴径为35mm的，则轴段②的直径d=35mm，l=。
毛毡圈按标准画法画。
22(4) 轴承类型选深沟球轴承，轴段③上安装轴承，查轴承手册，内径d=40mm，外径D=80mm，宽度B=18mm。
故轴段③的直径d=40mm，考虑到齿轮中心线3到轴承中点距离a=80mm，故
l=53mm。
3(5) 轴段④上安装齿轮，为方便齿轮的安装，d应略大于d，可取
d=44mm。
齿443轮左端用套筒端面顶在齿轮左端面上，即靠紧，轴段④的长度l
应比吃轮毂略短，4因齿轮宽度b=80mm，故取l=78mm。
由d选择键A12×8×70 GB/T1096- 2003，44t=。
(6) 齿轮右端用轴肩固定，由此可确定轴段⑤的直径。
按公式h=~d= ~，取
4d=50mm，l=5mm。
55(7) 轴段⑦的直径d=d=40mm，考虑到齿轮中心线到轴承
中点距离a=80mm，故37l=47mm。
75、轴的受力分析
①画轴的受力简图。
．
②计算支承反力。
F r== N
在水平面上：R2H F t2= N =在垂直面上：R V③画弯矩图。
在水平面上：M=Ra=×80=16748 Nmm ··HH在垂直面上：M=Ra=×80=46012 Nmm ··VV2222)= N46012Mmm
)=(16748合成弯矩：M=(M＋＋1/21/2·VWH p5.244×= N?mm
×T=955×1010=955∵n1372222])＋×T) ]=[∴当量弯矩：M=[M＋(α1/2 1/2W=m ?6、校核轴的强度
a-a剖面左侧，因弯矩大，有转矩，还有键槽引起的应力集中，故a-a剖面左侧为危险剖面。
323 = mm/2d－bt(d－抗弯剖面模量：W=(πdt))/32444·323
= mm/2dbt(d－W=(πdt))/16－抗扭剖面模量：4T44·M48965.3w弯曲应力：σ=== MPa
a W7325.9σ=0
m T174270.1扭剪应力：τ=τ=== MPa
ma X W215688.28T对于调质处理的45钢，查表得σ=650 MPa，σ=270 MPa，τ=155MPa，-1-1B K=，K=，β=，ε=，ε=，σ=360，s
/(Kσ/βε＋σσS=σ/σ)= msa-1-1σσσ/(Kτ/βε＋τττ/τ)= ττσστ=×360=。
s
=S s-1a-1mτττ/22)SS(S=＋S=S1/2ττσσ∵[S]=~ ∴S>[S] 显然轴安全。
7、校核轴承寿命
查表60208的C= kN，X=1，ε=3
P=XF+YF=1×＋0=
)(L Pn·=.114 h =h10L>10000 h所以轴承寿命很充裕。
因h10 ar C16667ε。