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...