一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合结构设计计算说明书

1 一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合结构 设计计算说明书 2 题目1：一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合结构设计（见图1） 图1 1-大带轮；2-轴承；3-齿轮；4-轴 原始数据见表1-1。 表1-1 设计方案及原始数据 项目 设计方案 3 轴输入功率 KWP / 3.3 轴转速 min// rn 750 齿轮齿数 3Z 25 齿轮模数 mmm / 3 齿轮宽度 mmB / 80 大带轮直径 mmD / 160 带型号 A 带根数 Z 4 mml / 160 mms / 100 带传动轴压力 NQ / 950 轴承旁螺栓直径 mmd / 12 1、设计目的 通过完成轴系部分大作业，要求掌握： （1）轴的结构设计过程； （2）轴的强度计算方法； （3）轴承的选型设计和寿命计算； （4）轴承的组合结构设计方法和过程。 2、设计步骤 （1）根据已知条件计算传动件的作用力。 ① 选择直齿圆柱齿轮的材料： 传动无特殊要求，为便于制造采用软齿面齿轮，由表5-1，大齿轮采用45#钢正火，162~217HBS； P137 表5-1 P=3.3Kw n=750r/min z3=25 3 ② 直齿轮所受转矩nPT61 05 5.9=9.55×106×3.3/750=42020N.mm； ③ 计算齿轮受力： 齿轮分度圆直径：d=mz3=3×25=75mm 齿轮作用力：圆周力Ft=2T/d=2×42020/75=1121N 径向力Fr=Fttanα=1120.5×tan20°=408N； （2）选择轴的材料，写出材料的机械性能： 选择轴的材料：该轴传递中小功率，转速较低，无特殊要求，故选择 45 优质碳素结构钢调制处理， 其机械性能由表 8-1 查得：σ B=637MPa,σ s=353MPa, σ -1=268MPa, τ -1=155MPa 由表 1-5 查得：轴主要承受弯曲应力、扭转应力、表面状态为车削状态，弯曲时： 3 4.0，扭转时： 3 4.0； （3）进行轴的结构设计： ① 按扭转强度条件计算轴的最小直径dmin，然后按机械设计手册圆整成标准值： 由式（8-2）及表 8-2[τ T]=30MPa，A0=118 得 dmin=A0=118×=19.34mm, 圆整后取 dmin=20.0mm 计算所得为最小轴端处直径，由于该轴段需要开一个键槽，应将此处轴径增大 3%~5%，即 dmin=(1+5%)d=21.0,圆整后取 dmin =25.0mm； ② 以圆整后的轴径为基础，考虑轴上零件的固定、装拆及加工工艺性等要求，设计其余各轴段的直径长度如下： 1） 大带轮开始左起第一段： 带轮尺寸为：ds=25mm，宽度L=65mm 并取第一段轴端段长为 l1=63mm； 2） 左起第二段，轴肩段： 轴肩段起定位作用，故取第二段轴径d2=30mm。由 l2=s-l/2-10=57.5mm...