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1、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 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：1、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（左旋）大齿轮宽度B小齿轮齿数Z1设计方案170611339228026三结构简图：计算及说明：四计算
2、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=112mm半联轴器与轴配合的毂孔长度： 4）半联轴器
3、标记 （三）选择轴承1）轴承选用7210AC2）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
4、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2025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
5、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 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， 3）求弯矩M 求水平支反力和弯矩 所以 求垂直面支反力和弯矩 求合成弯矩M 扭矩 求当量弯矩 校核危险截面强度 最大处 （八）滚动轴承的寿命计算 1）求作用在轴承上的径向力， 2）
6、求派生轴向力， ，所以左侧的轴承放松，右侧的轴承压紧 3）求当量动载荷， 取 4)计算轴承寿命 查表可得：, （九）键连接的强度计算 1）齿轮与轴的周向定位键的强度校核（） 2）半联轴器与轴的周向定位键的选择（） （十）联轴器的校核计算 需用最大转速为，符合要求。五参考文献（1）濮良贵，纪名刚主编 机械设计（第八版） 高等教育出版社（2）吴宗泽，罗圣国主编 机械设计课程设计手册 高等教育出版社（3）龚溎义主编 机械设计课程设计图册（第三版） 高等教育出版社结论：轴径选取45钢，调质处理轴的最小直径初定为38.70mm=438176.5Nmm选用LX3型弹性柱销联轴器d=40mmL=112mm轴承选用7210AC各轴段长度和半径：选择圆头普通平键轴承寿命符合要求符合强度要求符合强度要求符合校核计算
