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1、.
機械設計大作業(yè)
設計題目 ： 一級直齒圓柱齒輪減速器輸出軸的軸系部件設計
內 裝： 1.設計任務書1份
2.設計計算說明書1份
3.裝配工作圖1張
學 院 機電工程及自動化
專 業(yè) 工業(yè)工程
學 號 12121930 12121924
設 計 者 章申君 顧偉
指 導 教 師 鄧召義
完 成 日 期
2、 2015年1月4日
成 績
精品
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此處插入照片
精品
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計 算 及 說 明
主 要 結 果
一、確定齒輪結構尺寸，計算作用在齒輪上的作用力
1.1選擇齒輪的結構型式
根據《機械設計課程設計手冊》第16章第5節(jié)，確定齒輪結構為齒輪軸。
1.2計算輸出軸的轉矩T
1.3計算作用在齒輪上的圓周力、徑向力
2、 選擇軸的材料
因傳遞的功率不大，并對質量及結構尺寸無特殊要求，所以初選軸的材料為45鋼，并經過調質處理。查《機械設計課程設計手冊》表16-1，得：
3、軸材料的硬度為217~225HBW，抗拉強度極限，屈服強度極限，彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限，許用彎曲應力；查表16-2，得。
計 算 及 說 明
主 要 結 果
精品
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3、 初步估算軸的最小直徑
考慮鍵槽對軸強度的影響，
取
參考聯(lián)軸器孔徑系列標準，取
4、 軸的結構設計及強度校核
4.1聯(lián)軸器的選擇
由于載荷較平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查表7-9，聯(lián)軸器的工作情況系數，故
查表7
4、-6選用LT6型，公稱轉矩，
故，采用Y型軸孔，A型鍵，軸孔直徑，軸孔長度，取彈性套柱銷的裝配距離。
4.2軸上零件的位置與固定方式的確定
大齒輪安排在箱體中央，軸承對稱布置在齒輪兩側。軸外伸端安裝聯(lián)軸器，聯(lián)軸器靠軸肩軸向固定。齒輪靠軸環(huán)和套筒實現(xiàn)軸向固定。軸承采用兩端固定，脂潤滑，通過封油環(huán)和軸承蓋固定。輸出軸軸系結構如圖所示
計 算 及 說 明
主 要 結 果
精品
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4.3各軸段直徑和長度的確定
（1）各軸
5、段直徑的確定
：最小直徑，安裝聯(lián)軸器外伸軸段，
：密封處軸段。根據聯(lián)軸器的軸向定位要求，定位軸肩為
查表1-19，并考慮到氈圈油封的標準，取。該處軸的圓周速度
故選用氈圈油封合格，由表9-9，選取氈圈35JB/ZQ4606-1997。
：滾動軸承處軸段。考慮拆裝方便，，取。選用圓錐滾子軸承。由，查表6-3，初選代號30208軸承，其基本尺寸為
安裝尺寸。
選取氈圈
35JB/ZQ4606-1997。
計 算 及 說 明
主
6、 要 結 果
：低速級大齒輪安裝軸段，取
則 ，
精品
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：滾動軸承處軸段，。
（2）各軸段長度的確定
：大齒輪配合段。由齒寬，為了便于定位可靠，同理取。
：此段長度除與軸上零件有關外，還與軸承寬度及軸承端蓋等零件有關。且此軸段一部分長度用于裝軸承蓋，
一部分伸出箱體外。取
：右側安裝封油環(huán)、軸承的軸段。
：此段裝軸承與套筒。取套筒長度為30mm，則
。
計 算 及 說 明
主 要 結 果
4.4按彎扭合成應
7、力校驗軸的強度
輸出軸的受力簡圖如圖所示
精品
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計 算 及 說 明
主 要 結 果
截面C處的水平彎矩
截面C處垂直彎矩
截面C處的合成彎矩
精品
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輸出軸所受轉矩
危險截面C的當量彎矩：因為是單向回轉軸，所以轉矩切應力視為脈動循環(huán)變應力，取折合系數，則
故軸強度足夠
8、
軸強度足夠
計 算 及 說 明
主 要 結 果
軸的彎矩圖和轉矩圖
4.5滾動軸承校驗
（1） 輸出軸軸承壽命。
查表6-5得：圓錐滾子軸承30208的基本額定動載荷
精品
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，基本額定靜載荷。預計壽命為10000h。查表6-14，
9、當收到輕微沖擊，取圓錐滾子軸承載荷系數。因為，查表6-3得圓錐滾子軸承的最小e值為0.37，故此時，則徑向動載荷系數，軸向動載荷系數.
計 算 及 說 明
主 要 結 果
故軸承壽命符合要求。
（2） 軸承潤滑方式的確定。
齒輪的圓周速度
故軸承采用脂潤滑。
5、 鍵的選擇與強度校核
5.1輸出軸外伸端處
（1） 選擇鍵連接的種類和尺寸。
，，考慮到鍵在軸中部安裝，查表4-27，選鍵10X80 GB/T 1096-2003，
。選擇材料為45鋼，查表4-28，鍵靜連接時的許用擠壓應力為，
取。
軸承壽命符
10、合要求
軸承采用脂潤滑
精品
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工作長度。鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。
（2） 校核鍵連接的強度。
計 算 及 說 明
主 要 結 果
故鍵的強度足夠，選擇鍵10X80 GB/T 1096-2003合適。
5.2輸出軸大齒輪連接處
（1）選擇鍵連接的種類和尺寸。
大齒輪連接處，，考慮到鍵在軸中部安裝，查表4-27，選鍵14X9 GB/T 1096-2003，。選擇材料為45鋼，查表4-28，鍵靜連接時的許用擠壓應力為，
取。
工作長度。鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。
故鍵的強度足夠，選擇鍵16X70 GB/T 1096-2003合適。
6、 參考資料
[1]傅燕鳴主編. 機械設計課程設計手冊. 上海：上?？茖W技術出版社，2013.
[2]濮良貴，紀名剛主編. 機械設計. 8版. 北京：高等教育出版社，2006.
鍵的強度足夠，選擇鍵10X80 GB/T 1096-2003
鍵的強度足夠，選擇鍵14X9 GB/T 1096-2003
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一級斜齒圓柱齒輪減速器輸出軸的軸系部件設計上海大學機械設計2大作業(yè)
