文档介绍：斜齿圆柱齿轮减速器结构设计说明
机械工程 系 机械工程及自动化 专业
机械12-7 班
设计者 林键
指导教师 王春华
2014 年 12 月 26 日
工程技术大学
题目二：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器输出轴结构简图及原始数据
l
s
b2
al
轴系结构简图
项目
设计方案
名称
字母表示及单位
4
输入功率
P/kW
轴转速
n/(r/min)
150
齿轮齿数
z 2
107
齿轮模数
mn/mm
4
齿轮宽度
b2/mm
80
齿轮螺旋角
β
8°6’34”
a/mm
80
l/mm
215
s/mm
100
链节距
p/mm
链轮齿数
z
29
轴承旁螺栓直径
d/mm
16
二、根据已知条件计算传动件的作用力
、圆周力Ft、径向力Fr、轴向力Fa及链传动轴压力Q。
已知：轴输入功率P=，转速n=150r/(min)。
转矩计算：
分度圆直径计算：
圆周力计算：
径向力计算：
轴向力计算：
轴压力计算：
计算公式为：
由于转速小，冲击不大，因此取KQ=,带入数值得：
Q
R2z
R2y
Rr
Rt
Ra
R1y
R1z
轴受力分析简图
(1)计算垂直面（XOZ）支反力
(2)计算垂直面（XOY）支反力
三、初选轴的材料，确定材料机械性能
初选材料及机械性能
材料牌号
45号
热处理
调质
毛坯直径/mm
≤200
硬度/HBS
217~255
σB/MPa
637
σs/MPa
353
σ-1/MPa
268
τ-1/MPa
155
[σ+1] /MPa
216
[σ0] /MPa
98
[σ-1] /MPa
59
四、进行轴的结构设计
按照扭转强度条件计算轴的最小值dmin。
其设计公式为：
查表8-2，因弯矩较大故A0取大值118，带入计算得：
因开有键槽，轴径需增大5%
得：D=
圆整成标准值得：D1=45mm
，且初选轴承型号
(1)设计直径
考虑轴上零件的固定、装拆及加工工艺要求。首先考虑轴承选型，其直径末尾数必须是0、5，且为了便于计算，故D3初取60mm。考虑链轮及轴承2的固定，故D2取55。考虑齿轮由轴套固定，故D4取62。考虑轴承选型相同及齿轮固定问题D5取70，D6取66，D7取60。
(2)设计各轴段长度
考虑齿轮的拆装与定位L4取78。考虑最左侧轴承的拆装与定位L7取25。考虑链轮宽度B=72，L1取70。考虑轴承2与齿轮的相对位置及轴承2的左端固定L3取54。考虑链轮与轴承2的相对位置及轴承2的右端固定，故L2取52。考虑齿轮左端固定及轴环强度问题，L5取8。考虑齿轮与轴承1之间的相对位置及轴环的宽度，L6取75。
(3)轴的初步结构设计图
7 6 5 4 3 2 1
(4)初选轴承型号
由于，故选择向心推力轴承，考虑轴径为60，初选轴承型号为圆锥滚子轴承30212。
(1)选择连接形式
连接形式主要是指链轮与齿轮的周向固定：初步选择利用键连接以固定链轮与齿轮。而键的型号依据链轮与齿轮处轴径大小D1、D4分别为45mm、62mm，查《机械设计课程设计》中表20-1初选链轮处键的公称尺寸为14×9，而键长L1初取56mm；初选齿轮处键的公称尺寸为18×11，键长L2初取63
(2)其余细部结构
五、轴的疲劳强度校核
Q
R2z
R2y
Rr
Rt
Ra
R1y
R1z
1
2
4
3
(1)垂直面（XOZ）弯矩图
1
4
2
3
90256N·m
(2)水平面（XOY）弯矩图
1
4
2
3
216405N·mm
397500N·mm
(3)合成弯矩图
1