一级开式斜齿圆柱齿轮传动装置输入轴
组合结构设计说明书
题目5(方案5)
设计者学号
班级
指导教师
2015年1月2日
辽宁工程技术大学
题目5:一级开式斜齿圆柱齿轮传动装置输入轴的组合结构设计
2
2
1/2
l
34
s
1-半连轴器；2-轴承；3-齿轮；4-轴
已知数据：
设计方案数据
项目
设计方案
5
轴输入功率P/kw
6.0
轴转速n/(r/min)
300
齿轮齿数Z
19
齿轮模数m,/mm
5
齿轮螺旋角β
8634”
齿轮宽度b/mm
65
1/mm
185
s/mm
90
轴承座形式
剖分
一.轴的设计
1.选择轴的材料
该轴传递中小功率，转速较低，无特殊要求，故选用45优质碳素结构钢调质处理。其机械性能查表可得
σp=637MPa,σs=353MPa,σ_1=268MPa,
T_1=155MPa,φg=0.2,φ,=0.1
2.按扭转强度初步计算轴颈
对实心圆轴：
d?=29.86mm
=29.86mm
(材料45钢A。查表8-2为118~107取110)
考虑轴端安装联轴器有键槽，将直径加大取标准值d=32mmd=32mm
3.轴的结构设计
(1)轴上零件的布置
图2轴的结构图
a.在轴的输出端安装联轴器，联轴器的尺寸如图
b.联轴器的中心平面与轴承的中心平面距离为s=90mm
c.由于齿轮为斜齿轮，对轴有轴向力的作用。选轴承时应
选用能够承载轴向载荷的轴承，同时根据装拆需要，安装轴承
的轴端直径应比最小直径大。故初选7208C轴承，按课程设计表4.6-2查出，其尺寸为40×80×18,即轴承宽度可暂取18mm
d.轴承I的中心平面与轴承Ⅱ的中心平面距离为l=185mme.齿轮位于两轴承的中间位置，且齿宽为65mm。
(2)轴上零件的固定和定位(见图2)
a.斜齿轮用φ=50mm轴环定位，齿轮的左端与轴承I内端
面间采用长度为51mm的轴套，一方面可轴向固定齿轮，另一方面可作为轴承的轴向定位；
b.左面的轴承I靠的轴肩固定；
c.齿轮的周向固定用平键联接，轴承的轴向固定用有过盈量的配合联接。
(3)轴上零件的拆装
考虑零件的装拆方便及定位需要，齿轮及左侧的零件从左边装，齿轮右侧的零件从右边装入。轴的两端直径较小，其余各轴段根据需要将轴颈逐渐加大。
4.按弯扭合成强度条件校核轴轴的力学模型见图
输出轴转矩
轮上圆周力
T=191000Nmm
轮上轴向力
F=F·tanβ=3979×tan8°634”=567N
轮上径向力
水平面支承反力
水平面支撑反力图
垂直面支承反力
壬古而士函后力反
F=3979N
F,=567N
F,=1463N
R=1990N
R=1990N
合成支反力
R?=√R2+R2=√19902+5842=2074NR?=√R2+R2=√19902+8792=2175N
水平面弯矩
k亚而恋左h反
R=584N
R=879N
R=2074N
R,=2175N
Mn=184029N·mm
垂直面弯矩
垂直面弯矩图
合成弯矩
△书亦左F反
M=√M2+M2=√1840292+81308=201191N.mm
M?=√M2+M22=√184029+540202=191794N·mm
转矩T=191000N·mm转矩图见图
T
去左h反
计算弯矩图
M=81308N
Mv2=54020N
M1=201191N·mm
M2=191794N·mm
转矩图
转矩按脉动循环变化处理，即α≈0.6
Mca?=M?=191794N
M=√M2+(aT)2=√2011912+(0.6×191000)2
=231540N·mm
Ma?=aT=0.6×191000=114600N·mm
校核轴的强度判断危险剖面
轴上最小轴径I面，最大转矩存在于V面处，VI—VII面轴颈相同，V面处虽有最大转矩但应力集中影响较小键槽引起的应力集中在两端即VI面处，IV面承受较大转矩从在应力集中，故只需对I面、VI、VII面进行校核即可
轴的结构图
最小轴颈I面处