機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)例分析

1、二級減速器輸入軸二級減速器輸入軸軸系零件設(shè)計(jì)軸系零件設(shè)計(jì)組長組長：賀志娟賀志娟組員組員：王寧王寧 鄭威鄭威 陳濤陳濤 尹鵬尹鵬 蔡志輝蔡志輝團(tuán)隊(duì)分工明細(xì)表設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)二二級級減速器減速器的輸入的輸入軸。已知輸入軸。已知輸入功率功率P=8kw，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n=500r/min，齒輪齒寬，齒輪齒寬B=70mm，齒數(shù)齒數(shù)z=28，模數(shù)，模數(shù)m=2.5，壓力角，壓力角a=20，電動(dòng)機(jī)為，電動(dòng)機(jī)為Y160L-6。減速減速器使用年限十年（每年器使用年限十年（每年300天），天），兩班制工作。兩班制工作。輸入軸設(shè)計(jì)要求一一.選取選取軸的材料和熱處理軸的材料和熱處理方法方法二二.輸入軸的受力輸入軸

2、的受力分析分析三三.判斷危險(xiǎn)截面和校核判斷危險(xiǎn)截面和校核輸入軸的設(shè)計(jì)輸入軸的設(shè)計(jì)選擇材料選擇材料初步估算軸的直徑初步估算軸的直徑輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入軸的結(jié)構(gòu)圖輸入軸的結(jié)構(gòu)圖一.選取軸的材料和熱處理方法選取軸的材料和熱處理方法：選取軸的材料和熱處理方法： 選取選取軸的材料為軸的材料為45鋼鋼，并且并且經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理硬度經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理硬度HB=240 。選擇材料 軸徑軸徑計(jì)算計(jì)算 根據(jù)根據(jù)選用材料為選用材料為45鋼鋼， 的的范圍為范圍為 ，選取選取 值為值為120，高速，高速軸功軸功 代入代入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)： 考慮考慮到軸的外伸端上開有鍵槽，將計(jì)算軸頸增大到軸的外伸端上開有鍵槽，將計(jì)算軸頸增

3、大3%7%后，取標(biāo)準(zhǔn)直徑為后，取標(biāo)準(zhǔn)直徑為45mm。初步估算軸的直徑30minnPAd 輸入軸輸入軸系的主要零部件包括一對深溝球軸承，考系的主要零部件包括一對深溝球軸承，考慮到軸的最小直徑為慮到軸的最小直徑為45mm，而差速器的輸入齒輪分，而差速器的輸入齒輪分度圓為度圓為70mm，設(shè)計(jì)輸入軸為齒輪軸，設(shè)計(jì)輸入軸為齒輪軸，且且7軸段軸段為了為了便便于軸上零件的裝卸，采用階梯軸結(jié)構(gòu)。于軸上零件的裝卸，采用階梯軸結(jié)構(gòu)。 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1軸軸段段、5軸軸段段兩端兩端軸頸跟深溝球軸承軸頸跟深溝球軸承6309配合，采配合，采用過度配合用過度配合k6，實(shí)現(xiàn)徑向定位，根據(jù)，實(shí)現(xiàn)徑向定位，根據(jù)軸承

4、軸承B=25mm， 端軸頸直徑端軸頸直徑為為60mm ，1軸軸段段長度為長度為30mm 和和5軸軸段段長長度度為為 28mm。 為保證加工到位，和保證裝配時(shí)相鄰零件的端面靠為保證加工到位，和保證裝配時(shí)相鄰零件的端面靠緊，在齒輪段兩端軸頸處加工緊，在齒輪段兩端軸頸處加工2軸軸段段與與4軸軸段段，即退即退刀槽，選取槽寬為刀槽，選取槽寬為 5mm，槽槽深為深為2mm 。 輸入軸的輸入軸的7軸段與帶輪的從動(dòng)齒輪鍵連接，開有鍵槽，軸段與帶輪的從動(dòng)齒輪鍵連接，開有鍵槽，選取直徑選取直徑為為45mm ，長，長為為78mm 。根據(jù)以上信息可得輸入軸的基本尺寸如下表：根據(jù)以上信息可得輸入軸的基本尺寸如下表：名稱

5、名稱1軸段軸段2軸段軸段3軸段軸段4軸段軸段5軸段軸段6軸段軸段7軸段軸段長度（長度（mm）3051005286078直徑（直徑（mm）55516351555045輸入軸的結(jié)構(gòu)圖畫受力畫受力簡圖簡圖計(jì)算計(jì)算支座反力支座反力計(jì)算計(jì)算彎矩彎矩二.輸入軸的受力分析畫受力簡圖 （1）作用于齒輪上的圓周力）作用于齒輪上的圓周力： （2）作用于齒輪上的徑向力）作用于齒輪上的徑向力： （3）計(jì)算在水平面上的反力）計(jì)算在水平面上的反力： （4）計(jì)算在垂直面上的反力：）計(jì)算在垂直面上的反力： 計(jì)算支座反力 （1）計(jì)算水平面上的彎矩）計(jì)算水平面上的彎矩： （2）計(jì)算垂直面上的彎矩）計(jì)算垂直面上的彎矩： （3）計(jì)算

6、合成彎矩）計(jì)算合成彎矩： （4）計(jì)算轉(zhuǎn)矩）計(jì)算轉(zhuǎn)矩：計(jì)算彎矩 （5）計(jì)算計(jì)算截面當(dāng)量彎矩截面當(dāng)量彎矩： 取應(yīng)力校正系數(shù)取應(yīng)力校正系數(shù) 。 （6）繪制輸入軸繪制輸入軸的載荷分析的載荷分析圖圖：計(jì)算彎矩判斷危險(xiǎn)截面和判斷危險(xiǎn)截面和校核校核按彎扭合成強(qiáng)度按彎扭合成強(qiáng)度校核校核三.判斷危險(xiǎn)截面和校核如上計(jì)算所得：危險(xiǎn)截面位于如上計(jì)算所得：危險(xiǎn)截面位于安裝齒輪的位置。安裝齒輪的位置。判斷危險(xiǎn)截面 根據(jù)軸是單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，根據(jù)軸是單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取取 ，軸的計(jì)算應(yīng)力為軸的計(jì)算應(yīng)力為： 式式中中 ： 軸所受的彎矩軸所受的彎矩，單位單位 Nmm ； 軸所受的扭矩軸所受的扭矩， 單位單位Nmm ； 抗彎截面系數(shù)抗彎截面系數(shù)， ，根據(jù)截面形狀，根據(jù)截面形狀， 取取 ; 對稱循環(huán)變應(yīng)力