中间轴的设计

i目录第1章二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴设计...........................................................11.1.设计数据.......................................................................................................11.2.设计要求.......................................................................................................11.3.作业目的.......................................................................................................1第2章轴基本尺寸的初步确定.................................................................................22.1.选择轴材料，处理方式.................................................................................22.2.初算轴的直径................................................................................................22.3.结构设计.......................................................................................................2第3章轴的强度校核................................................................................................43.1.轴的受力分析................................................................................................43.2.校核轴的强度................................................................................................53.3.校核键连接强度............................................................................................6第4章校核轴承寿命................................................................................................6设计小结......................................................................................................................8中间轴结构图.................................................................................................................9参考文献......................................................................................................................9第1章二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴设计1.1.设计数据图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器简图。该减速器用于机械加工车间起重机械的起重机构的传动系统中。已知数据见下表：方案输入轴转速n1（r.p.m）输入轴功率p1（KW）高速级低速级Z2/Z1mn（mm）a1b2Z4/Z3mn（mm）a2b45960377/2121004076/223150601.2.设计要求1.设计说明书一份，主要内容包括：中间轴的强度计算，轴承类型选择和寿命计算。2.画出中间轴的结构图。提示：表中给出的b2、b4为两级大齿轮的宽度，小齿轮的宽度应增加（5～10）mm。1.3.作业目的1.熟悉减速器的工作原理，利用课堂上所学的知识设计与计算轴的结构；2.运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造工艺与装配工艺等方面的问题。3.熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准。第2章轴基本尺寸的初步确定2.1.选择轴材料，处理方式因为传递的功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊故要求，故选用常用材料45钢，调质处理。2.2.初算轴的直径对于转轴，按扭转强度初算轴径，查表10.2得C=106~118，考虑轴端弯矩比转矩小，故取C=110，则6339.55100.2[]PPndCn其中121121960=n7721nniZZ=261.8r/min所以33110261.8d=24.80mm因为轴端无键槽，故不用考虑键槽的影响，所以取mind=24.80mm2.3.结构设计机械设计课程设计3（1）轴承与轴段1及轴段5：考虑齿轮有轴向力，轴承类型选角接触球轴承。轴端1上安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又应符合轴承内径系列。现暂取轴承型号为7205AC，查轴承手册，内径d=25mm，外径D=52mm，宽度=15mm。故取轴段1与5的直径15dd=25mm。为避免转动齿轮与不动机体相碰，应在齿轮端面与机体内壁之间留有足够间距H，有表10.3，可取H=15mm。为补偿机体的铸造误差，轴承应深入轴承座孔内适当距离，以保证轴承在任何时候都能坐落在轴承座孔内，为此取轴承上靠近机体内壁的端面与机体内壁间的距离5mm。则轴段1与5的长度15llBH=15+5+15=35mm。（2）轴段2：轴段2上安装齿轮，为便于齿轮安装，2d应略大于1d，可取2d=30mm。齿轮右端用轴套固定，为使轴套端面顶在齿轮左端面上，即靠紧，轴段4的长度应略小于小齿轮的轮毂的宽度，若轮毂与齿宽相等，已知齿宽3b=4(5~10)bmm=60+10=70mm，则2l=68mm。（3）轴段3：为使齿轮间更好的啮合，大齿轮与小齿轮间应有一段距离，且两齿轮与与轴肩固定，由图10.9中的公式计算的轴间高h=2.45~3.5mm，轴段3的长度可取3l=45mm，其直径3d=2d+h=30mm+（2.45~3.5）=33mm。（4）轴段4：轴段4上安装齿轮，为便于齿轮安装，4d应略大于5d，可取4d=30mm。齿轮左端用轴套固定，为使轴套端面顶在齿轮右端面上，即靠紧，轴段4的长度应略小于大齿轮的轮毂的宽度，若轮毂与齿宽相等，已知齿宽2b=40mm，则4l=38mm。（5）键的选择：键用于齿轮的轴向定位，由于1525ddmm，查GB/T1095-2003，选择普通平键（A型）87bhA。机械设计课程设计4第3章轴的强度校核3.1.轴的受力分析轴的受力简图机械设计课程设计53.2.校核轴的强度a-a剖面右侧，因当量弯矩大，且有键槽引起的应力集中，故a-a剖面右侧为危险剖面。机械设计课程设计63.3.校核键连接强度因为PP，所以键连接满足强度要求。第4章校核轴承寿命机械设计课程设计7轴承内部轴向力的受力如图所示图：由计算，12SFSa，因此轴有右移趋势，但由轴承部件的结构图分析可知轴承将使轴保持平衡，故可计算出两轴承的轴向力，进而校核轴承的寿命。很显然，'11hhLL，'22hhLL，故轴承满足寿命要求。机械设计课程设计8设计小结在设计过程中，我专心致力于其事。前期以设计，计算，选型为主，后期则将重点放在校核与画图上。两周时间，几乎天天埋头于公式、手册之中，可谓废寝忘食。为了加强锻炼，我采用了计算机绘图。动态的效果细化到了每一个零部件的倒角、圆角；图中的每一处重要的尺寸、结构都严格按照国家的相关标准设计绘制。说明书方面，也充分发挥了计算机的优势，结合我所掌握的全部知识，使其具有图文并貌的页面，并且尽量靠近毕业设计的编写格式。本次专业课程设计让我获益非浅设计的基本知识，也为以后的课程设计打下了一些基本的知识。由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺性等方面的要求，确定合理的设计方案，真正做到了学以致用。同时在本次设计过程中也充分的认识到自己在知识理解和接受能力方面的不足，特别是自己的系统的自我学习能力的欠缺，将更一步加强！机械设计课程设计9中间轴结构图参考文献[1]邱宣怀.机械设计[M].北京:高等教育出版社,1997.[2]王伯平.互换性与测量技术[M].北京:机械工业出版社,2005.[3]孙维连,魏凤兰.工程材料[M].北京:中国农业大学出版社,2006.[4]于惠力.机械设计[M].科学出版社,2007.[5]大连理工大学工程画教研室.机械制图[M].北京:高等教育出版社,2003[6]吴宗泽.机械设计课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,2006参考文献（即引文出处）的类型以单字母方式标识：M——专著，C——论文集，N——报纸文章，J——期刊文章，D——学位论文，R——报告，S——标准，P——专利；对于不属于上述的文献类型，采用字母“Z”标识260232ddn