機械設(shè)計大作業(yè) 設(shè)計題目 ： 一級直齒圓柱齒輪減速器輸出軸的軸系部件設(shè)計 內(nèi) 裝： 1.設(shè)計任務(wù)書1份 2.設(shè)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) 機械工程及自動化 學 號 11121112 設(shè) 計 者 華爆會 指 導(dǎo) 教 師 傅燕鳴 完 成 日 期 2014年2月9日 成 績 機械設(shè)計大作業(yè)計算說明書 設(shè)計題目 ： 一級直齒圓柱齒輪減速器輸出軸的軸系部件設(shè)計 學 院 機電工程及自動化 專 業(yè) 機械工程及自動化 學 號 11121112 設(shè) 計 者 華爆會 指 導(dǎo) 教 師 傅燕鳴 完 成 日 期 2014年2月9日 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 一、確定齒輪結(jié)構(gòu)尺寸，計算作用在齒輪上的作用力 1.1選擇齒輪的結(jié)構(gòu)型式 根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第16章第5節(jié)，確定齒輪結(jié)構(gòu)為齒輪軸。 1.2計算輸出軸的轉(zhuǎn)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(zhì)量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，所以初選軸的材料為45鋼，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表16-1，得：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(yīng)力；查表16-2，得。 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 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(jié)構(gòu)設(shè)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(shù)，故 查表7-6選用LT6型，公稱轉(zhuǎn)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(cè)。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(jié)構(gòu)如圖所示 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 4.3各軸段直徑和長度的確定 （1）各軸段直徑的確定 ：最小直徑，安裝聯(lián)軸器外伸軸段， ：密封處軸段。根據(jù)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45JB/ZQ4606-1997。 ：滾動軸承處軸段?？紤]拆裝方便，，取。考慮到軸只受徑向力，故選用深溝球軸承。由，查表6-5，初選代號6210軸承，其基本尺寸為 安裝尺寸。 選取氈圈 45JB/ZQ4606-1997。 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 ：低速級大齒輪安裝軸段，取 ：軸環(huán)，該軸段為齒輪提供定位作用，定位軸肩高度： 則 ， 查表1-19，取標準值 ：滾動軸承處軸段，。 （2）各軸段長度的確定 ：安裝聯(lián)軸器軸段。為了保證軸向定位可靠，該軸段的長度應(yīng)比聯(lián)軸器軸孔的長度短2~3mm，現(xiàn)聯(lián)軸器軸孔長為82mm，故取 ：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(guān)外，還與軸承寬度及軸承端蓋等零件有關(guān)。且此軸段一部分長度用于裝軸承蓋， 一部分伸出箱體外。取 ：軸環(huán)的寬度。。 ：右側(cè)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(jié) 果 輸出軸的總軸長 兩軸承間的跨度 4.4按彎扭合成應(yīng)力校驗軸的強度 輸出軸的受力簡圖如圖所示 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 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 輸出軸所受轉(zhuǎn)矩 危險截面C的當量彎矩：因為是單向回轉(zhuǎn)軸，所以轉(zhuǎn)矩切應(yīng)力視為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)，則 故軸強度足夠 軸強度足夠 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 軸的彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖 4.5滾動軸承校驗 （1） 輸出軸軸承壽命。 查表6-5得：深溝球軸承6210的基本額定動載荷，基本額定靜載荷。預(yù)計壽命為10000h。。查表6-14，當收到輕微沖擊，取滾動軸承載荷系數(shù)。因為，查表6-15得深溝球軸承的最小e值為0.22，故此時，則徑向動載荷系數(shù)，軸向動載荷系數(shù). 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 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(yīng)力為， 取。 工作長度。鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。 （2） 校核鍵連接的強度。 軸承壽命符合要求 軸承采用脂潤滑 計 算 及 說 明 主 要 結(jié) 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16X70 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(yīng)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、 設(shè)計小結(jié)（300字） 7、 參考資料 [1]傅燕鳴主編. 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊. 上海：上?？茖W技術(shù)出版社，2013. [2]濮良貴，紀名剛主編. 機械設(shè)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16X70 GB/T 1096-2003