減速器中間軸設(shè)計報告

1、東南大學(xué)機械工程學(xué)院 曾祥機械設(shè)計大作業(yè)軸系設(shè)計報告 02015732 曾祥 東南大學(xué)機械工程學(xué)院 指導(dǎo)老師：錢瑞明 2017.11.16目錄減速器中間軸的設(shè)計2一、軸系基本尺寸的設(shè)計計算2二、減速器中間軸的繪制7三、心得體會14減速器中間軸的設(shè)計一、 軸系基本尺寸的設(shè)計計算1. 選擇軸的材料 由題意軸的材料為45調(diào)質(zhì)鋼,查表19.1,硬度為217255 HBS,對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力-1=180Mpa。2. 初步計算軸徑根據(jù)式（19.3），查表19.3，A取115，得因為軸上開有兩個鍵槽，直徑增大10%15%，軸的直徑為52mm，為了更好的選取合適的軸承，軸的直徑取55mm。3. 軸的機構(gòu)設(shè)計

2、1) 擬定軸上齒輪、軸承、軸承蓋等零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，軸上零件的布置方案如圖一所示。2) 軸上零件的定位和軸的主要尺寸的確定參見圖一（第8頁）a) 最小軸徑為兩端安放軸承的部位，初步選定30211圓錐滾子軸承面對面布置，其尺寸為，即兩端與軸承配合的軸徑為55mm。左端軸承采用端蓋軸套軸向定位，配合軸段長度，右側(cè)軸承采用軸套端蓋軸向定位。b) 取齒輪2安裝段直徑，配合選，配合軸段長度應(yīng)該比齒輪2略寬，取，為了便于安裝，左側(cè)端面采用錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，齒輪2右側(cè)和齒輪3左側(cè)通過軸肩軸向定位固定，齒輪3安裝段直徑同樣選，配合選，配合軸段長度應(yīng)該比齒輪3略寬，取，為了便于安裝，左側(cè)端面采用錐面導(dǎo)

3、向結(jié)構(gòu)，由題目要求軸肩寬20mm，軸肩高度，取，軸環(huán)直徑c) 齒輪2距箱體內(nèi)壁20mm，左側(cè)軸承距箱體內(nèi)壁5mm，則軸套1長25mm。齒輪3距箱體內(nèi)壁15mm，右側(cè)軸承距箱體內(nèi)壁5mm，則軸套2長20mm。d) 齒輪2、3軸向定位采用平鍵，查GB/T 1095-2003，其尺寸分別為、e) 軸承蓋總厚取42mm。3) 軸結(jié)構(gòu)的工藝性取軸端倒角為,按規(guī)定確定各軸肩的圓角半徑，鍵槽位于同一軸線。4. 按彎扭合成校檢軸的強度1) 中間軸轉(zhuǎn)矩的計算 2) 畫出軸空間受力簡圖（圖2a）將軸上的力分解為垂直面（圖b）和水平面受力（圖c），集中力取齒輪的中點和圓錐滾子軸承中心垂線與軸的交點。3) 軸上受力分

4、析圖 2a圖 2b圖 2c圖 2d圖 2e齒輪2的圓周力齒輪2的徑向力齒輪的軸向力齒輪3的圓周力齒輪2的徑向力齒輪的軸向力4) 計算作用于軸上的支反力水平面支反力垂直面反力5) 計算軸的彎矩，并畫出彎矩圖齒輪2中心水平面處彎矩為齒輪2中心垂直面處彎矩為（最大）齒輪3中心水平面處彎矩為齒輪3中心垂直面處彎矩為（最大）6) 分別畫出垂直面水平面的彎矩圖（圖c、e）；求兩處合成彎矩（兩者方向遵循矢量疊加原理，在此只需要大小，方向不予計算給出）7) 畫扭矩圖（圖f）8) 校核軸的強度只校核危險截面（承受最大彎矩和扭矩的截面）和軸徑較小的截面。軸單向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，取，實心軸取，考慮鍵槽影響，d乘

5、以0.875，則有故軸安全。9) 軸承壽命計算圓錐滾子軸承查表17.7，查表17.5，查GB/T 297-1994，30211的Cr=90.8kN,則二、 減速器中間軸的繪制中間軸2D、3D圖繪制如下圖 3圖 1圖 4 軸3D俯視圖圖 5 軸3D左視圖圖 6 軸3D正視圖圖 7軸3D裝配圖圖 8軸裝配3D主視圖圖 9 軸裝配3D左視圖圖 10軸裝配3D俯視圖圖 11軸裝配3D軸測圖 三、 心得體會 經(jīng)過一個多月的設(shè)計繪圖，我終于把減速器中間軸畫好。其中碰到很多困難，比如solidworks不會用，軸上零件定位固定裝置的選用問題。設(shè)計環(huán)節(jié)遇到問題時，我通過參考教材p406例題以及參考資料一步步地

6、解決。技術(shù)上遇到問題，通過借閱相關(guān)書籍熟練掌握了solidworks的基本用法。 軸的設(shè)計是綜合性很強的一個項目，不僅僅要考慮軸的長度，還要考慮軸上零件定位固定、軸的強度、軸承的選用及壽命。運算量最大的部分就是通過彎扭合成檢驗軸的強度，彎矩圖、扭矩圖、強度理論這些都是材料力學(xué)的重要知識，在計算遇到困難時我會查詢材料力學(xué)相關(guān)資料來完成扭矩圖彎矩圖的繪制，最后完成軸強度的校驗。在參考課本上例題計算彎矩時，發(fā)現(xiàn)了例題上一個不太精確的取值。P406例題19.1選用7211C滾動軸承，屬于角接觸軸承，接觸角為，但是在計算軸承跨距時忽略了接觸角的影響，直接把滾子中心坐垂線與軸線交點作為受力中心，精度不高的情況下可以這樣做，但是為了提高計算精度，我選用圓柱滾子軸承30211，采用面對面布置并且考慮接觸角的影響，減小了誤差。 這次