斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计(南京林业大学)

斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书姓名：刘**学号：100301009日期：2013-5-11斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书第1页共9页原始数据项目设计方案输出轴转速2/minnr137输出功率PkW2．5齿轮齿数z101齿轮模数nmmm3齿轮宽度bmm80轴承间距Lmm160齿轮中心线到轴承中点距离amm80轴承中点到外伸端轴头中点距离cmm100齿轮的螺旋角(右旋)15°滚动轴承的寿命为10000h，工作温度小于120C，有轻微冲击计算内容摘要结果1、作用在齿轮上的力转矩2T6229.5510PTn已知：22.5,137/minPkWnr2174270.073TNmm分度圆直径dcosnmzd313.69dmm圆周力2tF222tTFd21111.1tFN径向力2rF22tan,20costnrnFaFa已知：21111.1tFN2418.67rFN斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书第2页共9页轴向力2aF22tanatFF已知：21111.1tFN2297.72aFN受力方向2、初定轴的最小直径轴的材料选取45钢，调质处理最小直径范围查表15-3得0103~126A，取0105A3min02PdAn已知：22.5,137/minPkWnrmin27.64dmm联轴器转矩2caATKT，查表14-1，2T较小，取1.3AK已知：2174270.073TNmm226551.1caTNmm联轴器选择查标准GB/T5014-2003，LX2型弹性柱销联轴器560000,6300/minnTNmmnr。而2,canTTnn已知：2226551.1,137/mincaTNmmnr选取LX2型弹性柱销联轴器最小直径确定1d取LX2型弹性柱销联轴器轴孔系列中30dmm，而min27.64dmmd130dmm3、轴的结构设计斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书第3页共9页（1）轴上零件装配方案（2）各段直径和长度Ⅰ-Ⅱ直径确定按前述计算130dmm长度确定选择LX2型弹性柱销联轴器轴孔类型为J型，其主动轴60lmm，轴段长度应比l略短158lmmⅡ-Ⅲ直径范围定位轴肩110.07~0.1hd2112ddh已知：130dmm234.2~36dmm直径确定毡圈油封为标准件，按JB/ZQ4606-86选取轴径为35mm的，轴径须配合毡圈油封标准选取。235dmm长度确定122lBlc已知：1100,58cmmlmm18Bmm（后续查得）262lmmⅢ-Ⅳ轴承类型受力：rF、aF同时存在采用圆锥滚子轴承确定轴承代号轴承内径2dd，并按GB/272-93选取。已知：235dmm选取30208型直径确定30208型轴承尺寸:408019.7518dDTmmmmmmBmm340dmm斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书第4页共9页长度确定342bBlal已知：80,80ammb418,78Bmmlmm（后续计算得到）351lmm套筒壁厚按照GB/T5868-2003，查得30208型轴承定位轴肩直径min47admm。套筒外径minaDd，取47Dmm32Dd3.5mmⅣ-Ⅴ直径确定为便于齿轮安装，4d略大于3d445dmm长度确定齿轮宽度80bmm,4l应略小于b478lmmⅤ-Ⅵ直径范围定为轴肩240.07~0.1hd5422ddh已知：445dmm551.3~54dmm直径确定551.3~54dmm取552dmm长度确定轴环宽度5541.40.74.9lhddmm515lmmⅥ-Ⅶ直径确定为减小应力集中和方便右轴承的拆卸，6d应根据30208型轴承的定位轴肩直径minad确定。6minadd按照GB/T5868-2003，查得30208型轴承定位轴肩直径min47admm647dmm长度确定652bBlal已知：80,80ammbmm518,15Bmmlmm616lmmⅦ-Ⅷ直径确定73dd740dmm斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书第5页共9页已知：340dmm长度确定30208型轴承尺寸:408019.7518dDTmmmmmmBmm720lTmm（3）零件的轴向定位齿轮-轴键连接类型平键连接键尺寸查表6-1，取轴的直径44~50d的键宽b、键高h，取长度70Lmm（478lmm）14970mmmmmm配合要求齿轮与轴配合有良好的对中性76Hn半联轴器-轴键连接类型平键连接键尺寸查表6-1，取轴的直径22~30d的键宽b、键高h，取长度50Lmm（158lmm）8750mmmmmm配合要求同轴度高，拆卸方便76Hk滚动轴承-轴配合采用过渡配合76Hm（4）轴上圆角、倒角圆角按表15-2推荐值选取30~501.650~802.0倒角按表15-2推荐值选取1.6454、作用在轴上的载荷轴承支点位置查轴承手册30208型圆锥滚子轴承参数'16amm轴的支承跨距'2322BLLaTa已知：80,T19.75ammmm'18,16Bmmamm23149.5LLmm斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书第6页共9页轴的计算简图弯矩、扭矩图水平面H计算支反力F:12212323NHNHtNHtFFFFLLFL12555.55555.55NHNHFNFN斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书第7页共9页弯矩M：23HNHMFL已知：2231111.1,74.75tFNLLmm41527.36HMNmm垂直面V计算支反力F:122222322*22NVNVraaNVraannFFFFdFLLFLddhm12527.66108.99NVNVFNFN弯矩M：112223VNVVNVMFLMFL已知：23418.67,74.75rFNLLmm2297.72,313.69aFNdmm*1,3annhmmm1239442.598147VVMNmmMNmm合成弯矩22112222HVHVMMMMMM已知：41527.36HMNmm139442.59VMNmm28147VMNmm1257273.3842318.97MNmmMNmm扭矩T2TT已知：2174270.073TNmm174270.073TNmm轴的强度校核由弯矩图和扭矩图知，危险截面处45dmm22221212332caMTMTdW取0.6已知：157273.38MNmm2174270.073TNmm13.33caMPa斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书第8页共9页查表15-1，45调质钢，160MPa1ca强度符合要求5、作用在轴承上的载荷径向载荷'1rF、'2rF22'11122'222rNHNVrNHNVFFFFFF已知：12527.66,108.99NVNVFNFN12555.55NHNHFFN'1'2766.20566.14rrFNFN派生轴向力'1dF、'2dF取选定30208型轴承12查轴承手册，当''/arFFe时，圆锥滚子轴承轴向动载荷系数Y满足0.40cotY1.88Y查表13-7，''2rdFFY已知：''12766.20,566.14rrFNFN'1'2203.78150.57ddFNFN轴向载荷'1aF、'2aF''221448.29203.78addFFNFN,轴承1被压紧''122aadFFF''22adFF已知：''12203.78,150.57ddFNFN2297.72aFN'1'2448.29150.57aaFNFN当量动载荷''''1212,rraaFFFF，只需对轴承1进行计算''praPfXFYF查表13-5，0.4X，已求得1.88Y查表13-6，1.1pf已知：''11766.20,448.29raFNFN1264.19PN验算轴承寿命261060thfCLnP75.541010000hLhh斜齿圆柱齿轮传动轴的轴承组合设计设计说明书第9页共9页查表13-4，工作温度小于120时1tf30208为滚子轴承，103查轴承手册，63000CN已知：2137/min,1264.19nrPN寿命满足要求