吉林大学珠海学院机电工程系二级减速器课程设计_毕业设计(编辑修改稿)

吉林大学珠海学院机电工程系二级减速器课程设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

轴的最小轴径 由式 82，。 3min nPAd  由表 83 取。 110A 计算出 3m in d ；取 45min d mm ； 又因为该轴段安装轴承，因此查表选取轴承，选取的轴承代号为： 30209 尺寸为 mmmmmmmmmmCBTDd  轴的结构设计 :1d 最小轴径，该轴段轴径取决于轴承尺寸，。 45m in1 mmdd  :2d 高速级大齿轮段轴径， mmdddaad ,45,。 245 22  所以 :3d 两 齿 轮 间 的 轴 环 段 ， 用 于 齿 轮 的 轴 肩 定 位 ，mmddaadd ,2 3223  求得 :4d 低速级小齿轮轴段， mmdd  :5d 与 mmddd 45151 结构一样， 各轴段长度的确定 :1L 圆锥滚子轴承处轴段长度，由圆锥滚子轴承、挡油环和套筒的尺寸确定， 第 18 页 共 43 页 1L =49mm；其中 mm15mm15,19  筒大挡 ，套筒擦长度：挡油环的宽： LLmmB :2L 高速级大齿轮段的长度，mm80,78)3~2( 222  BmmBL 高速级大齿轮厚度 :3L 轴环处轴段的长度， 103L mm :4L 低速级小齿轮段的长度， ,113)3~2(14 mmBL  低速级小齿轮厚度mmB 1151  :5L 滚动轴承处轴段，该轴结构与 一样，1L。 mmL  其中 mmB 19 挡油环的宽：  筒小挡 ，套筒长度： LL mmLLLLLL 总 轴的结构如图： 由上可得箱体内腔宽度为： 312 LBBLLL 筒小筒大箱 15++80+115+10=. 局部结构设计 高速级大齿轮处键的选择 根据结构和工况，选择键的类型为 A 型 普通圆头平键，其特点为固定良好 由该轴的轴径与轮毂宽度选定 键的尺寸为 )561016(  lhb 第 19 页 共 43 页 键槽深度：轴处 mmmmt , 21  轮毂处 标记为 GB/T 1096 键 561016  键的校核 : 对于普通平键连接，只需要进行挤压强度计算 pp kldT ][1023   查表 得，按载荷性质为静载荷材料为钢选择 [ ]P =120~150MPa 确定式子中的参数 :k 键的轮毂接触高度， hk  =5mm :i 键的工作长度， mmbLl 401656  :d 轴的直径，。 mmd 所以计算出 3 p=125MPa [ ]p 满足挤压强度校核，适合选用。 低速级小齿轮处键的选择 与高速级大轮处键的选择一样，选择键的类型为 A 型普通圆头平键 由该轴的轴径与轮毂宽度选定 键的尺寸为 )1 0 01016(  lhb mm 键槽深度：轴处 mmtmmt , 21  轮毂处 标记为 GB/T 1096 键 1001016  键的校核： 对于普通平键链接，只需要进行挤压强度计算 pp k ldT ][1023   查表得，按载荷性质为轻微冲击材料为钢选择 [ ]P =100~120MPa 确定式子中的参数 :k 键与轮毂接触高度，  hk mm； :l 键的工作长度， mmbLl 84161 0 0  ；。 : mmdd 轴的直径， 所以计算出 MP ap 6052845 3   [ ]P 满足挤压强度校核，适合使用。 第 20 页 共 43 页 轴的校核 轴的力学模型的建立 轴上力的作用点的位置和支点跨距的确定 齿轮对轴的力作用点按简化原则在 齿轮宽度的中间点，因此决定两齿轮力的作用点位置 按弯扭合成强度条件计算 由轴的结构可以定出其简支梁的模型，其支撑距离为 ., 0 5, 321 mmLmmLmmL  求齿轮所在截面 B,C 的 的值以及 ca, MMMM VH 画出轴的简图 为了方便将轴上作用力分解到水平面和垂直面内进行计算，取集中力作用于轴上零件宽度中点。 对于支反力的位置，由轴承的类型和分布方 式不同而确定。 计算轴上的外力 齿轮的圆周力 圆周力，高速级大齿轮所承受的:1tF , os/1073 65294022 21 NdTF t   其中 d 为高速级大齿轮分度圆直径； :2tF 低速级小齿轮所承受的圆周力， NdTFt os/274 65294022 22   ,其中 d 为 低速级小齿轮分度圆直径； 齿轮的轴向力 :1rF 高速级大齿轮所承受的径向力； 4 8 0c o s/20t a n11  rr FF N :2rF 低速级小齿轮所承受的径向力； NFF tr o s/20tan22   齿轮的轴向力 高速级大齿轮 NFF ta 0 5 2tan11   低俗级小齿轮 NFF ta 1 2 9ta n22   77 求支反力 第 21 页 共 43 页 水平面内支反力 由 0)()( 323213211  LFLLFLLLF ttH 得 )()( 321 323211    LLL LFLLFF ttH= 由 0)()(321221211  LLLFLLFLF Htt 得 )()( 321 212112    LLL LLFLFF ttH N 垂直面内的支反力 由 0)()( 323211321  LFLLLFLLF rVr 得NLLL LLFLFF rrV )()( 321 321321    由 0)()( 321221111  LLLFLLFLF Vrr 得 )()( 321 112122    LLL LFLLFF rrV N 计算轴的弯矩并画出弯矩图 水平面内的弯矩 mmNLFM HHB  5 4 4 8 3 2 7 6 811 mmNLFM HHC  8 4 4 3 0 8 4 032 水平面内的弯矩 mmNLFM VVB  mmNLFM VVC  3 7 2 6 4 8 432 合成弯矩 mmNMMM VBHBB  5 4 5 9 6 23 5 0 8 25 4 4 8 3 4 2222 mmNMMM VCHCC  7 7 0 1 12 3 7 2 6 98 4 4 3 0 6 2222 画出转矩图 第 22 页 共 43 页 计算并画出当量弯矩图 转矩按不变计算，取  得： mmNT  1 9 5 8 8 26 5 2 9 4  所以弯矩图 mmNMM BeB  5 4 5 9 6 2左 mm5 8 0 0 3 8)( 222  NTMM BeB 右 mm8 8 2 2 3 7)( 22  NTMM CeC 左 mm8 8 2 2 3 7  NMM CeC 右 对轴进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩及扭矩的截面的强度 由轴的材料查出， [ 1 ]=60MPa a60][ 223 713 MPMPWM eCca   左 所以轴的强度足够。 轴承的校核 39。 10610 )(6010 hth LPCfnL   轴承属于 30209 圆锥滚子轴承，因此 310 因轴承只受到径向载荷，其当量动载荷为 ,rpFfP 其中取 pf 工作时轴承工作温度  120186。 C,所以选温度系数 1tf NFFF VHr 67824366768 22212 11  NFFF VHr 9 1 4 4 8 48 8 0 0 22222 22  所以计算出 NNFfP rp 6 2 4 8  22 rp FfP  = =4841N 取 2P 进行校核 又由工况，计算出 hL h 3 8 4 0 0163 0 0839。 10  第 23 页 共 43 页 通过计算， 39。 10310363610 )4841 ( 10)(6010 hth LPCfnL  其中 C 为圆锥滚子轴承 30209 的基本额定动载荷： C= 所以轴承满足强度校核。 （二） 、输入轴的设计和计算（ 1 轴）。 轴的材料选择和最小轴径的估算 根据工 作条件，初选轴的材料为 45 钢，热处理方法为调质处理。 轴的功率 P，转速 n，转矩 T 第 24 页 共 43 页 1P 。 m i n/584 rinn bm 。 mNnPT .170890584 6111  最小轴径的选定 按扭转强度条件设计，计算轴的最小轴径 由式 82，。 3min nPAd  由表 83，取 A=110。 计算出。 584 3m in mmd  又因为该段轴上有一个键槽，所以 mmd %)61( in  轴的结构设计 :1d 最小轴径，由于该轴段与大轴段相连，可适当增大轴径，取 mmd 351 。 :2d 为 伸 出 段 ， 为 带 轮 起 轴 肩 定 位 作 用 ，mmadd  ，圆锥滚子选取 30209，其尺寸为：  CTBDd mm。 :4d轴承的定位轴肩， mmadd  ，计 算出mmd 524 。 :5d 轴环段，为齿轮定位，  addmm。 :6d 安装高速级小齿轮，mmad 。 :7d 滚动轴承段轴径， mmdd 4537 。 各轴段长度的确定 :1L 大带轮所在的轴段，mmL 501 。 :2L 选L 602 。 :3L 滚动轴承处轴承长度，由滚动轴承、挡油环和套筒的尺寸确定， 第 25 页 共 43 页 mmL 393 。 其中，轴承。