/一級(jí)開式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)裝置輸入軸組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書題目5〔方案5設(shè)計(jì)者學(xué)號(hào)班級(jí)指導(dǎo)教師2015年1月2日XX工程技術(shù)大學(xué)題目5：一級(jí)開式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)裝置輸入軸的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已知數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)方案數(shù)據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案……5……軸輸入功率P/kw……6.0……軸轉(zhuǎn)速n/<r/min>……300……齒輪齒數(shù)z……19……齒輪模數(shù)/mm……5……齒輪螺旋角…………齒輪寬度b/mm……65……l/mm……185……s/mm……90……軸承座形式……剖分……一.軸的設(shè)計(jì)1.選擇軸的材料該軸傳遞中小功率.轉(zhuǎn)速較低.無特殊要求.故選用45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)處理。其機(jī)械性能查表可得2.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步計(jì)算軸頸對(duì)實(shí)心圓軸：<材料45鋼查表8-2為118~107取110>考慮軸端安裝聯(lián)軸器有鍵槽.將直徑加大取標(biāo)準(zhǔn)值d=32mm3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)<1>軸上零件的布置圖2圖2軸的結(jié)構(gòu)圖在軸的輸出端安裝聯(lián)軸器.聯(lián)軸器的尺寸如圖聯(lián)軸器的中心平面與軸承的中心平面距離為s=90mm由于齒輪為斜齒輪.對(duì)軸有軸向力的作用。選軸承時(shí)應(yīng)選用能夠承載軸向載荷的軸承.同時(shí)根據(jù)裝拆需要.安裝軸承的軸端直徑應(yīng)比最小直徑大。故初選7208C軸承.按課程設(shè)計(jì)表4.6-2查出.其尺寸為40×80×18.即軸承寬度可暫取18軸承Ⅰ的中心平面與軸承Ⅱ的中心平面距離為l=185mm齒輪位于兩軸承的中間位置.且齒寬為65mm。<2>軸上零件的固定和定位〔見圖2斜齒輪用mm軸環(huán)定位.齒輪的左端與軸承Ⅰ內(nèi)端面間采用長度為51mm的軸套.一方面可軸向固定齒輪.方面可作為軸承的軸向定位；左面的軸承Ⅰ靠的軸肩固定；齒輪的周向固定用平鍵聯(lián)接.軸承的軸向固定用有過盈量的配合聯(lián)接。<3>軸上零件的拆裝考慮零件的裝拆方便及定位需要.齒輪及左側(cè)的零件從左邊裝.齒輪右側(cè)的零件從右邊裝入。軸的兩端直徑較小.其余各軸段根據(jù)需要將軸頸逐漸加大。4.按彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸軸的力學(xué)模型見圖輸出軸轉(zhuǎn)矩Nmm輪上圓周力輪上軸向力輪上徑向力-水平面支承反力水平面支撐反力圖垂直面支承反力垂直面支承反力圖合成支反力水平面彎矩水平面彎矩圖=184029Nmm垂直面彎矩垂直面彎矩圖合成彎矩合成彎矩圖M1=201191NmmM2=191794Nmm轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩圖見圖TT轉(zhuǎn)矩圖計(jì)算彎矩圖T轉(zhuǎn)矩圖T轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化處理.即校核軸的強(qiáng)度判斷危險(xiǎn)剖面軸上最小軸徑Ⅰ面.最大轉(zhuǎn)矩存在于Ⅴ面處.Ⅵ—Ⅶ面軸頸相同.V面處雖有最大轉(zhuǎn)矩但應(yīng)力集中影響較小鍵槽引起的應(yīng)力集中在兩端即Ⅵ面處.Ⅳ面承受較大轉(zhuǎn)矩從在應(yīng)力集中.故只需對(duì)Ⅰ面、Ⅵ、Ⅶ面進(jìn)行校核即可軸的結(jié)構(gòu)圖軸的結(jié)構(gòu)圖ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ按表查得所以安全5.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度通過對(duì)軸上零件的受力分析.繪制彎矩及轉(zhuǎn)矩圖.并綜合考慮軸徑大小及鍵槽、圓角等因素對(duì)軸的應(yīng)力影響.最終確定了3個(gè)危險(xiǎn)截面。Ⅰ截面彎矩不大但截面小.有圓角.有應(yīng)力集中。Ⅳ截面彎矩較大.且有應(yīng)力圓角.有應(yīng)力集中。Ⅵ截面彎矩最大.且開有鍵槽.有應(yīng)力集中。計(jì)算安全系數(shù).校核軸的疲勞強(qiáng)度。<1>校核Ⅰ由查附表1-2得Ⅰ剖面產(chǎn)生的扭應(yīng)力.應(yīng)力幅、平均應(yīng)力為絕對(duì)尺寸影響系數(shù)由附表1-4查得表面質(zhì)量系數(shù)由附表1-5查得則Ⅰ剖面的安全系數(shù)為取S>.所以剖面Ⅰ安全<2>校核Ⅵ、ⅦⅦ剖面的應(yīng)力集中系數(shù)查附表1-2得Ⅵ剖面因鍵槽引起的應(yīng)力集中系數(shù).由附表1-1得故應(yīng)按過渡圓角引起的應(yīng)力集中系數(shù)檢驗(yàn)Ⅳ剖面Ⅶ剖面承受的彎矩及轉(zhuǎn)矩為：131852NmmⅦ剖面產(chǎn)生的正應(yīng)力及其應(yīng)力幅.平均應(yīng)力為：191000NmmⅦ剖面產(chǎn)生的扭應(yīng)力及其應(yīng)力幅、平均應(yīng)力為：絕對(duì)尺寸影響系數(shù)由附表1-4查得：表面質(zhì)量系數(shù)由附表1-5查得：Ⅶ剖面的安全系數(shù)為：取.所以剖面安全。二．軸承的設(shè)計(jì)1.初選軸承型號(hào)為7208C2.軸承壽命計(jì)算查手冊(cè)得軸承7208C的額定載荷由表9-8可知.因e紙與有關(guān).現(xiàn)軸承所受軸向力A尚不可知.因此需用試算、逼近法來確定e.S.以及A值之值。初取e=0.4.則因?yàn)?如圖所以根據(jù)初算得到的之值進(jìn)行計(jì)算軸承1：.查表9-6.用插值法得這是軸承2：.查表9-6.用插值法得這時(shí)固從試算結(jié)果看.算得的值與初算結(jié)果相近.故以下就可按試算得到的值及值進(jìn)行當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算對(duì)軸承1：由表9-6查得.按.用插值法求得。此軸承承受中等沖擊載荷.故按表9-7取沖擊載荷系數(shù)。則其當(dāng)量動(dòng)載為對(duì)軸承2：由表9-6查得,。此軸承承受力矩載荷.取力矩載荷系數(shù)除力矩載荷外.還受中等沖擊按表9-7取沖擊載荷系數(shù)。故當(dāng)量動(dòng)載為比較兩個(gè)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷可知..故應(yīng)按計(jì)算軸承壽命。由表9-4.取溫度系數(shù).軸承2的額定壽命為所以軸承符合要求。三．鍵