錐齒輪軸設計題目及答案一、設計參數(shù)和要求1.錐齒輪軸的功率P=10KW，轉速n=1000r/min，傳動比i=2，使用期限10年，兩班制工作，載荷平穩(wěn)，軸承壽命30年。錐齒輪模數(shù)m=4mm，螺旋角β=20°，齒數(shù)z=20，齒寬b=50mm，材料40Cr，調質處理，齒面硬度HB=300～380。2.錐齒輪軸兩端分別通過軸承支承，錐齒輪與軸采用過盈配合，軸承型號6210，錐齒輪與軸的配合為H7/n6。3.錐齒輪軸的軸向定位采用軸端擋圈，徑向定位采用軸肩，軸肩高h=5mm。二、錐齒輪軸設計計算1.錐齒輪強度計算（10分）錐齒輪的圓周力Ft=9550×P/n=9550×10×1000/1000=9550N，徑向力Fr=0.5×Ft=4775N，軸向力Fa=0.2×Ft=1910N。錐齒輪的齒面接觸應力σH=Ft×10^3/(0.5×m×b×z)=9550×10^3/(0.5×4×50×20)=9550N/mm^2，齒根彎曲應力σF=3.3×Ft×10^3/(1.3×m×b×z)=3.3×9550×10^3/(1.3×4×50×20)=3.3×9550N/mm^2。2.錐齒輪軸強度計算（10分）錐齒輪軸的扭矩T=9550×P/n=9550×10×1000/1000=9550N·m，軸的直徑d=2×m=8mm。錐齒輪軸的扭矩剪切應力τ=16T/(πd^3)=16×9550/(π×8^3)=3.4MPa，軸的彎曲應力σ=32M/(πd^3)=32×9550/(π×8^3)=10.5MPa。3.錐齒輪軸的軸承壽命計算（10分）軸承的動載荷P=Fr=4775N，軸承壽命L=(C/P)^3=(35000/4775)^3=3.7×10^5轉。軸承的壽命為3.7×10^5/(2×10^4)=0.037年，遠小于30年，滿足要求。三、錐齒輪軸的結構設計1.錐齒輪軸的結構草圖（15分）錐齒輪軸的結構草圖如下：```A----------------B|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||