齿轮及轴系零件结构设计.doc

机械设计大作业 齿轮及轴系零件结构设计 机械工程及自动化学院 姓名： 学号： 指导教师： 完成日期 2010年11月26日 目 录 一、目的…………………………………（3） 二、题目及方案…………………………（3） 三、结构简图……………………………（3） 四、计算内容……………………………（4） 五、参考文献……………………………（12） 附：装配简图 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mn 大齿轮螺旋角β（左旋） 大齿轮宽度B 小齿轮齿数Z1 工作年限（班、年） 工作情况 设计方案 170 6 113 3 9°22? 80 26 1/10 平稳 三．结构简图： 计算及说明： 四．计算内容 （一）估算轴径 1）选材，定热处理 45钢，调质，=60MPa 2) 初步确定轴的最小直径 按许用切应力的方法初步估算轴的最小直径，根据表15-3，取 （二）选取联轴器 1) 轴的转矩 由题可知,，， 可得： 2）联轴器的计算转矩 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径，为了使所选的轴的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号。 联轴器的计算转矩，考虑转矩变化很小，查表14-1， 取 则 3) 半联轴器的主要参数及尺寸 按照计算转矩应小于联轴器转矩的条件， 查标准,选用LX3型弹性柱销联轴器 半联轴器的孔径：d=40mm,故取 半联轴器长度： L=84mm 半联轴器与轴配合的毂孔长度： 4）半联轴器标记 （三）选择轴承 1）轴承选用7210AC 2）因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用角接触球轴承，参照工作要求，并根据由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度级的角接触球轴承46210，其尺寸为： （四）计算和确定齿轮的各部分尺寸 1）齿轮： 内孔直径 2）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，轴段右端需制出一轴肩，由密封圈处轴径标准值系列：可得： 取 2）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 由于两个轴承成对，故尺寸相同， 所以 因为轴承宽度B=20mm, 所以， 3）半联轴器与轴配合的毂孔长度，为保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故长度应比略短一些， 取 4）由齿轮内孔轴径及III-IV轴段右端轴肩考虑，该轴肩为非定位轴肩， 取 IV-V轴段右端轴肩为定位肩， 所以取， h取8mm，轴环宽度， 取 5）VII-VIII轴段左端的轴肩为定位肩 故取 6）由于齿轮轮毂的宽度为80mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段长度应略短于轮毂宽度， 故取 7）轴承端盖的总宽度为20mm,根据轴承端盖的装拆以及便于对轴承添加润滑油的要求，取端盖的外端面和半联轴器右端间的距离L介于20~25之间，取L=22mm， 故。 由于齿轮转速，所以选择润滑油方式， 8）取齿轮距箱体内壁距离a=12mm 角接触球轴承宽度B=20mm 所以 （六）选择键的类型和尺寸 1）选择键的类型： 齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接 2）确定尺寸 ①齿轮与轴的周向定位键的选择 按，由表6-1查得平键截面 键槽用键槽铣刀加工，长为63mm 同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 ②半联轴器与轴的周向定位键的选择 同样，半联轴器与轴的链接，选用平键为 3）写出标记 半联轴器与轴的周向定位键标记 齿轮与轴的周向定位键标记 （七）轴的强度校核 1）跨距计算 2）作受力简图 由题可知，，，