項(xiàng)目二 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

時(shí)間安排：一周（五天——30小時(shí)）第一天下發(fā)課程設(shè)計(jì)題目，說明要求。每位同學(xué)熟悉軸的設(shè)計(jì)流程，準(zhǔn)備相關(guān)設(shè)計(jì)用資料。第二天——第四天每位同學(xué)根據(jù)下發(fā)課程設(shè)計(jì)題目，書寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份、繪制軸的零件工作圖一份（A3紙）。第五天每位同學(xué)上交設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份、繪制軸的零件工作圖一份（A3紙），指導(dǎo)教師講評(píng)。項(xiàng)目二軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器如圖所示，輸入軸與電機(jī)相聯(lián)，輸出軸與帶式輸送機(jī)相聯(lián)，單向轉(zhuǎn)動(dòng)。已知電機(jī)功率P=13kW，轉(zhuǎn)速n=1550r/min，減速器的齒輪及高速級(jí)的兩根軸已設(shè)計(jì)完畢

有關(guān)參數(shù)如下表，試設(shè)計(jì)該減速的輸出軸。項(xiàng)目二軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題目級(jí)別Z1Z2Mn(mm)β齒寬(mm)高速級(jí)326937°53′06″20°1B1=50，B2=45低速級(jí)268548°08′23″20°1B1=80，B2=75

減速器齒輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)要求：1、書寫設(shè)計(jì)說明書一份：寫出軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全過程（包含所選用的聯(lián)軸器、軸承、鍵），并校核所選用的鍵的強(qiáng)度和軸承是否適用。2、繪制所設(shè)計(jì)的軸的工作零件圖（A3）。一般轉(zhuǎn)軸細(xì)化軸的結(jié)構(gòu)按許用彎曲應(yīng)力校核危險(xiǎn)截面直徑校核所選鍵的強(qiáng)度，確定所選軸承是否適合選擇材料、熱處理方式，確定許用應(yīng)力估算軸徑軸的結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì)校核危險(xiǎn)截面安全系數(shù)安全完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖不安全不安全安全重要轉(zhuǎn)軸完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖軸的設(shè)計(jì)流程圖計(jì)算軸的受力和支反力，畫彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖不符合符合軸的常用材料及其主要力學(xué)性能軸肩圓角半徑軸常用材料的［τ］和C值軸的許用彎曲應(yīng)力例一：設(shè)計(jì)如圖所示一帶式輸送機(jī)中的單級(jí)斜齒輪減速器的低速軸。

圖12－28已知稈電動(dòng)眉機(jī)的忌功率戒為P=中25奴kW，轉(zhuǎn)速n1=9弊70今r/望mi撒n，傳動(dòng)突零件袍（齒旨輪）慈的主冒要參重?cái)?shù)及鴉尺寸少為：役法面階模數(shù)制為mn=4藝mm，齒數(shù)排比u=3.斷95盞,小齒宗輪齒瘦數(shù)z1＝20，大齒妥輪齒較數(shù)為z2＝79，分度亭圓上休的螺扶旋角粒為，抱小齒腸輪分柔度圓湊直徑敘為d1＝80閱.81受mm，大齒船輪分蝦度圓囑直徑稍為d2＝31臭9.的19彼mm，中心慌距為a=蜜20侮0m欄m，齒寬聰為B1=8儀5m毒m，B2=8劍0m仆m。一、茂選擇評(píng)軸的槳材料該軸鴿沒有冷特殊培的要才求，舒因而貝選用襲調(diào)質(zhì)澡處理捧的45號(hào)鋼兔，可區(qū)以查宵的其加強(qiáng)度價(jià)極限賄＝65詠0M待Pa。二、消初步落估算捆軸徑按扭框轉(zhuǎn)強(qiáng)能度估端算輸藍(lán)出端憐聯(lián)軸宣器處饞的最傅小直蒜徑，壤根據(jù)礎(chǔ)表按45號(hào)鋼叉，取A＝11從0；輸出與軸的妹功率P2=Pη1η2η3（η1為聯(lián)索軸器的的效晶率，損等于0.假99；η2為滾裂動(dòng)軸坐承的垂效率畢，取蜻為0.生99；η3為齒析輪傳更動(dòng)效餡率，大取為0.密98），辣所以P2=2季5×0.仔99×0.饞99×0.偵98＝24持5k熄W；輸出縫軸轉(zhuǎn)灶速為n2=9殺70橡/3哪.9獨(dú)5=趣24厭5.慌6r貞/m危in，根據(jù)急公式銷有：由于匠在聯(lián)懶軸器瞎處有渠一個(gè)幟鍵槽驢，軸派徑應(yīng)幻玉增加5％；誘為了出使所測(cè)選軸顛徑與撲聯(lián)軸泉器孔結(jié)徑相啞適應(yīng)甜，需痛要同冠時(shí)選隱取聯(lián)違軸器者。從辨手冊(cè)番可以劍查的睬，選佳用HL驅(qū)4彈性靈聯(lián)軸突器J5急5×報(bào)84港/Y豈55念×1你12票GB達(dá)50防14架-8盈5。故取財(cái)聯(lián)軸暫器聯(lián)國(guó)接的場(chǎng)軸徑套為55渾mm。三、繼軸的遞結(jié)構(gòu)數(shù)設(shè)計(jì)根據(jù)肢齒輪俘減速退器的計(jì)簡(jiǎn)圖蠶確定早軸上輔主要中零件蹤蝶的布棋置圖赴（如壩圖）智和軸暑的初辮步估名算定毒出軸要徑進(jìn)酒行軸歲的結(jié)簽構(gòu)設(shè)艇計(jì)。1、軸蓋上零江件的登軸向免定位齒輪挎的一篩端靠將軸肩次定位儀，另蟲一端粉靠套啞筒定宵位，敞裝拆流、傳四力均涉較為照方便宿；兩灑段端產(chǎn)承常表用同英一尺郊寸，據(jù)以便掃于購(gòu)營(yíng)買、目加工殲、安辭裝和茅維修捧；為溉了能砍順利生拆裝隱軸承耍，軸娛承處改軸肩侍不宜杯過高瓜（其膨高度歌最大演值可泰從軸丙承標(biāo)削準(zhǔn)中推查得祥），疫故左京端軸再承與民齒輪邁間設(shè)邀置兩的個(gè)軸橫肩，箭如圖攏所示老。3、確努定各哈段軸迅徑直決徑和咸長(zhǎng)度如圖朝所示裹。軸徑對(duì)：從舊聯(lián)軸悟器開亡始向拳左取ф55→ф62→ф準(zhǔn)65摔→ф肅70辣→ф蔽80炭→ф趟70僚→ф閘65軸長(zhǎng)詳：取決更于軸碎上零專件的坑寬度籠及他索們的贊相對(duì)曠位置朝。選但用72掙13爹C軸承掃，其箭寬度帆為23姿mm；齒輪野端面冠至箱猶體壁鎮(zhèn)間的薦距離壇取a＝15籠mm；考慮王到箱局體的賺鑄造寬誤差神，裝藍(lán)配時(shí)塞留有害余地擦，取植滾動(dòng)埋軸承糕與箱幟體內(nèi)遙邊距s=塵5m律m；軸承辯處箱迅體凸昨緣寬勸度，眾應(yīng)按壩箱蓋召與箱機(jī)座聯(lián)誤接螺疫栓尺剩寸及屢結(jié)構(gòu)殼要求股確定真，暫男定：瓶該寬散度＝塌軸承吩寬＋（0.茶08～0.我1）a＋（10～20）mm，取為50疼mm；軸承棒蓋厚泳度取成為20妹mm；軸承碼蓋與狀聯(lián)軸妹器之夢(mèng)間得武距離詳取為16纏mm；半聯(lián)槽軸器紙與軸艘配合縮慧長(zhǎng)度詠為84壇mm，為使旁壓板蕉壓住駱半聯(lián)稈軸器翻，取唇其相坡應(yīng)得蝴軸長(zhǎng)驢為82旗mm；已知組齒輪察寬度銜為B2=8諷0m艙m，為使飄套筒歸壓住蘇齒輪副端面矩，取斗其相袍應(yīng)得浙軸長(zhǎng)命為78賣mm。根據(jù)許以上撞考慮厚可確賢定每初段軸劣長(zhǎng)，卵并可橫以計(jì)遣算出尖軸承翅與齒盡輪、高聯(lián)軸叨器間鼠的跨慰度。4、考姨慮軸鉗的結(jié)綁構(gòu)工女藝性考慮統(tǒng)軸的灶結(jié)構(gòu)竿工藝眼性，跪在軸駐的左自端與調(diào)右端腎均制剝成2×逃45參o倒角直；左滋端支幅撐軸泥承的預(yù)軸徑壯為磨府削加到工到追位，具留有首砂輪蠶越程正槽；本為便裂于加潔工，及齒輪感、半士聯(lián)軸轟器處策的鍵奇槽布食置在浴同一脈母線使上。四、川軸的棋強(qiáng)度堪計(jì)算先作途出軸史的受棗力計(jì)跟算圖膀（即旅力學(xué)炊模型警）如壓圖中a所示研，取監(jiān)集中坑載荷訪作用柱于齒依輪及幟軸承吩的中銹點(diǎn)。圖12－321）求菜齒輪丟上作約用力籍的大挑小和探方向轉(zhuǎn)矩:T鳴2=噸9.進(jìn)55蝦×1眉03棕P2/n2=9省.5灑5×乓10停3×竹24態(tài)/2住45僻.6村=9忠33棄.2奴(N齊m)圓周恨力：Ft2=2賄T2/d2=2檔×9噸33托20車0/霧31胃9.模19撫=5直84棕7(吳N)徑向紙力：Fr2=當(dāng)Ft2=5素84艷7×肚=2楊15跑0(鮮N)軸向諒力：Fa2=壘Ft2=5套84威7×注=8跑33井(N意)Ft2、Fr2、Fa2的方源向如段圖所郵示。2）求王軸承吳的支鳴反力水平玩面上徑的支認(rèn)反力椒：FRA=FRB=Ft2/2以=5晉84眨7/聞2=慶29庸23倘.5艦(N延)垂直斑面上真的支魄反力弄：＝（共－Fa2d2/2己+7愚1孕Fr2）/1肆42校=1昏39璃(N謝)＝(Fa2d2/2戀+7忽1權(quán)Fr2）/1勸42睬=2距01鳳1(畜N)3）畫臨彎矩州圖（下如圖b、c、d）剖面C處的套彎矩水平栗面上際的彎冊(cè)矩：MC＝71殿FRA×1揪0-3=7叛1×抱29辜23擇.5點(diǎn)×1厘0-3=2吉07僵.6矛(N敲m)垂直妻面上陣的彎橡矩：灘＝71奔×1鍵0-3=7飄1×向13疾9×滅10-3=9戒.8質(zhì)7(謝Nm）＝(7懷1厚+離Fa2d2/2貨)請(qǐng)×1圣0-3=(篩13貌9×勻71捕+8冬33曲×3賭19聚.1抄9/緩2)懶×鴉10-3=1逆48侵.2電(N雞m)合成師彎矩當(dāng)：MC1＝服＝20深7.修8(賢Nm頂)；MC2＝漲＝25枯2.孩0（Nm）4）畫帝合成彼彎矩掘圖（聞如圖e）T2書=9識(shí)33喜.2吹(N弟m)5）畫密當(dāng)量交彎矩確圖（始如圖f）因?yàn)榻z式單向塑回轉(zhuǎn)簽，視校轉(zhuǎn)矩娛為脈棍動(dòng)循秤環(huán)，已知鵝＝65拋0M良Pa，查獅表得暴：塑＝59吩MP食a，＝98偉MP騰a，則艷＝0.端60縮慧2剖面C處的鍵當(dāng)量斜彎矩慣：＝20孟7.賤8(查Nm疊)＝61肯5.坑7(療Nm鞏)6）判駛斷危杰險(xiǎn)剖斥面并怠驗(yàn)算遍強(qiáng)度（1）剖日面C當(dāng)量騾彎矩潔最大浸，二霜其直耐徑與民鄰接悶段相禮差不威大，墊故剖始面C為危界險(xiǎn)剖配面。已知Me＝嚴(yán)＝61偏5.貌7(糾Nm校)，＝59臥MP扮a，＝18賠.0析MP鉆a<＝59越MP峽a（2）剖聰面D處雖側(cè)然僅咬受轉(zhuǎn)償矩，陰但其婚直徑五較小盯，則哪該剖奴面也粥為危舒險(xiǎn)剖膊面。＝56恰2(桂Nm龜)＝33句.8MP仇a<＝59牙MP她a所以眠強(qiáng)度遷足夠半。例二例三圓錐—圓柱弄齒輪聞減速劇器如急圖a所示局，輸爐入軸傅與電滅機(jī)相礦聯(lián)，穩(wěn)輸出寺軸與勝帶式禽輸送靜機(jī)相欄聯(lián)，嬌單向依轉(zhuǎn)動(dòng)錘。已招知電挪機(jī)功初率P=混10京kW，轉(zhuǎn)坑速n=1詠45內(nèi)0r就/m愿in，減蜘速器其的齒艇輪及她高速都級(jí)的留兩根摩軸已榜設(shè)計(jì)格完畢晴有年關(guān)參進(jìn)數(shù)如闊下表鹿，試宅設(shè)計(jì)哲該減普速的躍輸出朽軸。解：(1欣)求輸灣出軸內(nèi)的功紙率P3、轉(zhuǎn)伸速n3，和姨轉(zhuǎn)矩T若取叔每級(jí)探齒輪稍傳動(dòng)蓮效率(包括橡軸承番效率妥在內(nèi))＝0.裁97，則又③軸椒上零月件的遠(yuǎn)周向瘋定位齒輪腳、聯(lián)證軸器掛與軸覆的周窩向定階位均妖采用粉平鍵飾聯(lián)接尊。按dⅣ滴-Ⅴ由手據(jù)冊(cè)選兵擇平下鍵剖船面b×尋h＝20招×1格2，長(zhǎng)畝為63悲mm，同湯時(shí)為俗了保叫證齒叉輪與顆軸配軋合有紛良好國(guó)的對(duì)萄中性醉，選窯擇齒詢輪輪貍轂與什軸的憂配合配為H7／r6；同弊樣，直聯(lián)軸即器與稈軸的炕聯(lián)接譽(yù)，選燥用b×法h×初L＝16卻×1臣0×姑63的平量鍵，緒配合括為H7／r6。滾講動(dòng)軸鏡承與盞軸的水周向剝定位陵借過偵渡配企合來婦保證筐，此匪處選m6。④按鍛前面穴所述糖的原腔則，隆定出校軸肩卻處的胃圓角某半徑r值，裝軸端腰倒角