二级圆柱齿轮减速器 机械制造与自动化专业毕业设计 毕业论文

毕业设计题目二级圆柱齿轮减速器系机电工程专业班级机械制造与自动化2班姓名学号13指导教师2011年10月28日目录第1章机械设计基础要求及总论11机械设计CAD设计任务书12了解和学习机械设计基础13总论第2章传动装置总体设计21传动方案的拟定及说明22电动机的选择第3章参考资料目录33传动件的设计计算34齿轮减速器的箱体结构尺寸35轴承的选择及计算36联接的选择及校核计算37润滑与密封第4章设计总结11总结一、课程设计的目的课程设计是机械设计课程的重要的的教学环节，是培养学生机械设计能力的重要实践环节。课程设计的重要目的是1通过课程设计使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识，起到顽固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。2通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械设计的一般方法和步骤。3提高学生的有关设计的能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计（CAD）能力等，使学生熟悉设计资料手册、图册等的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。二、课程设计的内容和任务课程设计一般选择机械传动装置或一些简单机械作为设计课题（比较成熟的题目使以齿轮减速器为主的机械传动装置），设计的主要内容一般包括以下几方面（1）初步确定分析传动装置的设计方案；（2）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数；（3）教学传动件的的设计计算，校核轴轴承联轴器键等（4）绘制减速器装配图；（5）绘制零件装配图；（6）编写设计计算说明书。三、课程设计主要步骤步骤主要内容1设计准备工作1熟悉任务书，明确设计的内容和要求2熟悉设计指导书有关资料图纸等3观看录像、实物、模型，或进行减速器的装拆实验等，了解减速器的结构特点与制作过程2总体设计1确定传动方案；2选择电动机；3计算传动装置的总传动比，分配各级传动比；4计算各级的转速、功率和转矩3传动键的设计计算1计算齿轮传动的主要参数和几何尺寸；2计算各传动键上的作用力4装配草图的绘制1确定减速器的结构方案2绘制装配图草图（草图纸），进行轴，轴上零件和轴承组合的结构设计3校核轴的强度，校核滚动轴承的寿命4绘制减速器箱体结构5绘制减速器附件5装配图的绘制1画底线图，画剖面线2选择配合，标准尺寸3编写零件序号，列出明细栏4加深线条，整理面图5书写技术条件，减速器特性等6零件图的绘制1绘制齿轮类零件工作图；2绘制轴类零件工作图；3绘制其他零件工作图7编写设计计算说明书编写设计计算说明书，内容所有计算，并附有必要简图；四、课程设计的有关事项本课程设计中应注意以下事项1认真设计好草图是提高设计质量的关键草图也应该按正式的比例尺画，而且作图的顺序要得当。画草图是应着重注意各零件之间的相对位置，有些细部结构可先以简化画法画出。2设计过程中应及时检查、及时修正设计过程是一个边计算、边绘图、边修改的过程，应经常进行自查或互查，有错误时应及时修改，避免造成大量的修改。3注意计算数据的记录和整理数据是设计的依据，应及时记录与整理计算数据，如有变动应及时修正，供下一步设计及编写设计说明书是使用。4要有整体观念设计时考虑问题周全整体观念强，就会少出差错，从而提高设计效率12了解和学习机械设计基础121机械设计的基本要求机械设计零件的基本要求是零件工作可靠且成本低廉,所以必须注意1、要求合理选择材料，降低材料费用；2、保证良好的工艺性，减少制造费用；3、尽量选用标准化通用化的设计，简化设计过程从而降低成本。机械设计的基本要求1、实现预定功能；2、满足可靠性要求；3、满足经济性要；4、操作方便，工作安全；5、造型美观，减少污染。123机械设计的内容和步骤1、产品规划2、方案设计3、技术设计4、制造及实验。123机械零件的失效形式和设计计算准则失效形式1、断裂，2、过量变形，3、表面失效，4、破坏正常工作条件引起的失效。设计计算准则1、强度准则，2、刚度准则3磨性准则，4、散热性准则，5、可靠性准则。124机械零件设计的标准化、系列化及通用化。标准化给机械带来的好处1、保证质量、节约材料、降低成本2、简化设计工作、缩短产品生产周期3、减少刀具和量具的规格4、简化机械的安装和维修13总论131课程设计的目的课程设计是机械设计课程的重要的的教学环节，是培养学生机械设计能力的重要实践环节。132课程设计的重要目的1通过课程设计使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识，起到顽固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。2、通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械设计的一般方法和步骤。3、提高学生的有关设计的能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计（CAD）能力等，使学生熟悉设计资料手册、图册等的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。133课程设计的内容和任务课程设计一般选择机械传动装置或一些简单机械作为设计课题（比较成熟的题目使以齿轮减速器为主的机械传动装置），设计的主要内容一般包括以下几方面（7）初步确定分析传动装置的设计方案；（8）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数；（9）教学传动件的的设计计算，校核轴轴承联轴器键等（10）绘制减速器装配图；（11）绘制零件装配图；（12）编写设计计算说明书。134课程设计的有关事项本课程设计中应注意以下事项1认真设计好草图是提高设计质量的关键草图也应该按正式的比例尺画，而且作图的顺序要得当。画草图是应着重注意各零件之间的相对位置，有些细部结构可先以简化画法画出。2设计过程中应及时检查、及时修正设计过程是一个边计算、边绘图、边修改的过程，应经常进行自查或互查，有错误时应及时修改，避免造成大量的修改。3注意计算数据的记录和整理数据是设计的依据，应及时记录与整理计算数据，如有变动应及时修正，供下一步设计及编写设计说明书是使用。4要有整体观念设计时考虑问题周全整体观念强，就会少出差错，从而提高设计效率。计算及说明结果传动装置的整体设计设计题目二级斜齿圆柱齿轮减速器已知条件1卷筒效率096（包括卷筒与轴承的效率损失）2工作情况两班制，连续单向运转，运动载荷平稳，运输带允许误差53使用折旧期10年；4制造条件及生产批量一般机械厂制造，小批量生产设计工作量1减速器装配图1张（A0或A1）2低速轴和低速轴齿轮的零件图各1张（比例11）3设计说明书一份，约30页，1万字左右分析和拟定1传动方案分析1）一般工作机器通常由原动机、传动装置和工作装置三个基本职能部分组成。传动装置传送原动机的动力、变换其运动，以实现工作装置预定的工作要求，它是机器的主要组成部分2分析和选择传动机构的类型及其组合是拟定传动方案的重要一环，这时应综合考虑工作装置载荷、运动以及机器的其他要求，再结合各种传动机构的特点适用范围，加以分析比较，合理选择。3在分析传动方案时注意用机械传动方式的特点及在布局上的要求带传动平稳性好，能缓冲吸震，但承载能力较低，宜布置在高速级锥齿轮、斜齿轮宜放在高速级链传动平稳性差，且有冲击，震动，宜放在低速级开式齿轮传动的润发条件差，磨损严重，宜放在低速级4传动装置的布局应使结构紧凄、匀称，强度和刚度好并适合车间布置情况和工人操作，便于装拆和维修5在传动装置总体设计中，必须注意防止因过载或操作疏忽而造成机器损坏和人员工伤，可视具体情况在传动系统的某一环节加设安全保险装置。2传动方案拟定传动装置的设计方案通常由运动简图表示。它直观的反映了工作机、传动装置和原动机三者间的运动和力的传第关系。如下图即为运输机运动简图；传动方案为二级斜齿圆柱齿轮传动传动方案的分析1、在分析传动方案时应注意常用机械传动的特点及在布局上的要求1带传动平稳性好，能缓冲吸振，但承载能力小，宜布置在高速级；2链传动平稳性差，且有冲击、振动，宜布置在低速级；3蜗杆传动放在高速级时蜗轮材料应选用锡青铜，否则可选用铝铁青铜；4开式齿轮传动的润滑条件差，磨损严重，宜布置在低速级；5锥齿轮、斜齿轮宜放在高速级。2、常用减速器的类型及特点1二级圆柱齿轮减速器传动比一般小于5，使用直齿、斜齿或人字齿，传递功率可达数万千瓦，效率较高。工艺简单，精度易于保证，一般工厂均能制造，应用广泛。轴线可作水平布置、上下布置或铅垂布置。2二级锥齿轮减速器传动比一般小于3。（3）二级蜗杆减速器结构简单，效率较低，适用于载荷较小、间歇工作的场合；蜗杆圆周速度V45M/S时用蜗杆下置式，V45M/S时用蜗杆上置式。4二级圆柱齿轮减速器传动比，使用斜齿、直齿或人字齿齿轮。结构简单，应用广泛。展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大刚度。分流式则齿轮相对于轴承对称布置，常用于较大功率、変载荷场合。同轴式减速器长度方向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差，两级大齿轮直径接近，有利于浸油润滑。轴线可以水平、上下或铅垂布置。3、传动方案的拟定及传动简图的绘制根据设计任务书中的设计任务及常用传动减速器的特点，我们可以选用二级斜齿圆柱齿轮减速器来设计为运输机的传动机构。其运输机的传动简图如下此图为二级斜齿轮减速器，应注意齿轮的润滑，以及齿轮的分布情况，以便进行合理的布置。工作条件使用年限8年，工作为两班工作制，载荷较平稳，一般机械厂制造，小批量生产；2原始数据滚筒直径260MM；运输带工作速度V145M/S；运输带工作拉力1800N,卷筒效率081,运输带速度允许误差为5。电动机的选择1、电动机类型的选择按已知的工作条件和要求知用于运输机的电动机，一般选用Y系列自散冷式笼型三相异步电动机。2、电动机功率选择1传动装置的总功率总W轴承3齿轮2联轴器2W0993097209920980960812电机所需的工作功率PDPW/FV/1000WFV/1000W2350145/10000814。20KW选择电动机为Y系列自散冷式笼型三相异步电动机860总PD3。84KW3、确定电动机转速滚筒轴的工作转速为NW601000V/D601000135/30092。30R/MIN按推荐的合理传动比范围，取齿轮传动比I135，又I11315I2,故合理总传动比的范围为I总I1I2620,则电动机转速的可选范围为N电动机I总NW62092。30R/MIN5531846R/MIN符合这一范围的同步转速有1500R/MIN、3000R/MIN,再根据计算出的容量，由附表81查出有两种适用的电动机型号，其技术参数及传动比比较情况见下表额定功率电动机转速R/MIN传动装置的总传动比方案电动机型号PED/KW同步转速满载转速总传动比带齿轮1Y132MZ65510009601043202822Y160M285575072078276211综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量以及减速器的传动比，比较两个方案知方案1电动机转速较高，但总传动比大，传动装置尺寸大故方案2较好。因此选定电动机型号为Y112M4,所选电动机额定功率为PED4KW,满载转速NM1440R/MIN,总传动比适中，传动装置结构较紧凑。所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下图和表格所示中心高外形尺寸LAC/2ADHD底脚安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DE装键部位尺寸FGD112400305265190140122860831N电动机5531846电动机型号Y160M28N720R/MIN,N9230R/MIN计算传动装置的运动和动力参数各轴转速由公式得轴NNM720R/MIN轴NN/I1720/78923R/MIN轴NN/I29230/2264267R/MIN卷筒轴NWN43R/MIN各轴输入功率由公式，得轴PIPD01PD联轴器420994032KW轴PPI12P1轴承2齿轮4032099097387KW轴PP23266轴承齿轮387099097367KW卷筒轴PP34P轴承联轴器367099099354KW各轴输入转矩由公式计算电动机轴的输入转矩TDTD9550PD/NM557104NMM故轴TITD联轴器557104099417104NMM轴TTI轴承2齿轮4171040992097320104NMM轴TT轴承齿轮320104099097270104NMM卷筒轴TT轴承联轴器230104099099226104NMM运动和动力参数的计算结果列于下表轴名参数电动机轴轴轴轴卷筒轴转速N/R/MIN720923879866879齿宽系数D1初选螺旋角12斜齿圆柱齿轮传动的设计高速级斜齿轮的设计选择齿轮材料及精度等级因传递功率小，选用软齿面齿轮组合。小齿轮用45钢调质，硬度为220250HBS大齿轮选用45钢正火，硬度为170210HBS。因为是普通减速器，由常见机器中齿轮精度等级表选用8级精度，要求齿面粗糙度为RA3263UM。按齿面接触疲劳强度设计按斜齿轮传动的设计公式可得D13217UZKTDHE确定有关参数与系数主动轮转矩T1T557104NMM载荷系数查载荷系数表,知取K14齿数Z1、螺旋角和齿宽系数D因为是软齿面传动，小齿轮齿数Z120,则Z2I1Z27820156由齿宽系数表，知D1初选螺旋角13。许用接触应力H由齿轮接触疲劳极限图知560MPA,530MPA1LIMH2LIMH由安全系数表，查得1S60NJ6014401852802871091NHL/287109/4426502I810由接触疲劳寿命系数坐标图，得,1NTZ2T输入功率P/KW42402387367354输入转矩TNMM55710441710432010427O104226104传动比I78276253211效率096095096098分度圆直径MD178402齿宽B4512当量齿数Z121Z269由齿面接触疲劳许用应力公式，得560MPA,530MPA1HHNTSZ1LIM2HHNTSZ2LIM由斜齿轮设计公式，得D13217UZKTDHE32421530819705235151MM1COSZDMNM366COS25由渐开线齿轮模数表，取标准模数175MMN3主要尺寸计算COS21ZANM02192COS567将中心距圆整成110MM,则CS21MN1CS5025839970OMZMDN178950COS462211B41取则,402MB40,52BB4按齿根弯曲疲劳强度校核由公式得出,如果,则校核合格。FF确定有关参数和系数当量齿数为211VZ31COSZ许用弯曲疲劳强度MPAF1462齿根弯曲疲劳强度为AF485271齿轮圆周速度为SMV/013齿轮精度为8级6932COSZV齿形系数由标准外齿轮齿形系数表，知FYY12961Y22275应力修正系数由标准外齿轮应力修正系数表，知SY1158Y21753许用弯曲应力由试验齿轮弯曲疲劳极限坐标图，查得FMPAPAF190,2102LIMLIM由安全系数表，查得Y09由弯曲疲劳寿命系数，查得21NTY由齿根弯曲疲劳许用应力公式，得MPASYFNTFF1463902LIM21LI1由齿根弯曲疲劳强度公式，得615824051611SFNFDBK7676MPAPAF18217405266122SFNFYDBMT7302MPAMAF62由以上计算结果，知齿根弯曲强度校核合格。5验算齿轮圆周速度VSMND/01316043160由常用精度等级齿轮的加工方法，可知选用8级精度是合适的6几何尺寸计算及绘制齿轮工作图高速级齿轮传动几何尺寸如下名称计算公式结果/MM法面模数MN185低速级小齿轮转速为MIN/325RN小齿轮转矩为T240104NMM载荷系数法面压力角N20螺旋角128391D40分度圆直径2178NAAMH143齿顶圆直径D2181NFF136齿根圆直径FFMH2174COS1ZAN110中心距齿宽B240510MM14514K齿数Z321Z463初选螺旋角9低速级齿轮模数MN751低速级中心距低速级斜齿轮的设计由前面的表格，知低速级斜齿小齿轮转速为MIN/325RN低速级斜齿轮传动比为16I传递功率P361KW选择齿轮材料及精度等级因传递功率小，选用软齿面齿轮组合。小齿轮用45钢调质，硬度为220250HBS大齿轮选用45钢正火，硬度为170210HBS。因为是普通减速器，由常见机器中齿轮精度等级表选用8级精度，要求齿面粗糙度为RA3263UM。按齿面接触疲劳强度设计按斜齿轮传动的设计公式可得D13217UZKTDHE确定有关参数与系数小齿轮转矩T3240104NMM载荷系数查载荷系数表,知取11K齿数Z、螺旋角和齿宽系数D因为是软齿面传动，小齿轮齿数Z326,则Z4I2Z32631683由齿宽系数表，知1D初选螺旋角9许用接触应力H由齿轮接触疲劳极限图知560MPA,530MPA1LIMH2LIMH由安全系数表，查得1SMA90螺旋角7638低速级齿轮分度圆直径MD1043齿宽B3724当量齿数1532VZ齿根许用弯曲疲劳强度60NJ603251852806491081NHL/639108/316205422I810由接触疲劳寿命系数坐标图，得,11NTZ2NT由齿面接触疲劳许用应力公式，得560MPA,583MPA1HHTS1LIM2HHNTSZ2LIM由斜齿轮设计公式，得D32317UZKTDHE324163508970213440MM3COSZDMNM029COS40由渐开线齿轮模数表，取标准模数175MMN3主要尺寸计算COS243ZANM059COS2836751将中心距圆整成100MM,则CS43MN9CS763802980COSMZMDN109835COS464433BD743取则,7442,5MBBMPAF1462齿根弯曲疲劳强度PAF78,10962低速级齿轮圆周速度SMV/5780低速级齿轮精度为8级4按齿根弯曲疲劳强度校核由公式得出,如果,则校核合格。FF确定有关参数和系数当量齿数为VZ31COSZ3572406983342V13齿形系数FY由标准外齿轮齿形系数表，知219,5821FFY应力修正系数S由标准外齿轮应力修正系数表，知7841,621SSY许用弯曲应力F由试验齿轮弯曲疲劳极限坐标图，查得MPAPAF190,2102LIMLIM由安全系数表，查得3S由弯曲疲劳寿命系数，查得21NTY由齿根弯曲疲劳许用应力公式，得MPASYFNTFF1463902LIM21LI1由齿根弯曲疲劳强度公式，得6158237061461413SFNFDBK10679MPAPAF1784293706142614232SFNFYDMBT10178MPAMAF162由以上计算结果，知齿根弯曲强度校核合格。5验算齿轮圆周速度VSMND/57801603241603由常用精度等级齿轮的加工方法，可知选用8级精度是合适的。6几何尺寸计算及绘制齿轮工作图低速级齿轮传动几何尺寸如下减速器结构尺寸名称符号二级斜齿轮减速器尺寸关系MM箱座壁厚0025A38，取8箱盖壁厚1002A38，取8箱盖凸缘厚度B115112名称计算公式结果/MM法面模数NM1306法面压力角20螺旋角86023DCOS3ZMN34分度圆直径44N110NAAMHD2338齿顶圆直径4114NFF330齿根圆直径FFMHD24106名称计算公式结果/MM中心距COS243ZAN9034DB37齿宽510342高速轴主动轮圆周力为1260N,径向力为4688N,轴向力为2678N轴的材料为45钢并经正火处理。其强度极限为MPAB60轴的许用弯曲应力为B51箱座凸缘厚度B1512箱座底凸缘厚度B22520地脚螺钉直径DF1585216地脚螺钉数目NN取4轴承旁连接螺栓直径D1075DF12119盖与座连接螺栓直径D28连接螺栓D2的间距L161轴承端盖螺钉直径D324检查孔盖螺钉直径D410定位销直径D48DF、D1、D2至外箱壁距离C112DF、D2至凸缘边缘距离C220轴承旁凸台半径R120凸台高度H根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准外箱壁至轴承座端面的距离L1C1C2510,取L150齿轮顶圆与内箱壁间的距离112,取110齿轮端面与内箱壁间的距离2,取29箱盖、箱座肋厚M1、MM10851；M085轴承端盖外径D2D555D3,D轴承外径嵌入式轴承盖尺寸见表45轴承旁连接螺栓距离S尽量靠近，以MD1和MD3互不干涉为准，一般取SD2轴的设计1、高速轴的设计计算由前面的已知条件，知轴传递功率P384KW,高速轴主动齿轮转速N11440R/MIN,分度圆直径D140MM由斜齿圆柱齿轮的强度计算公式，得TANCOS211ATRTFDT其中,12,0,4,052141NMDNT则NFART82671TAN2604COS1即高速轴主动齿轮圆周力为1260N,径向力为4688N,轴向力为2678N1选择轴的材料，确定许用应力由已知条件，知减速器高速轴传递的功率属于小功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并经正火处理。由“轴的常用材料及其部分机械性能”表，查得强度极限，再由“轴的许用弯曲应力”查得许用弯MPAB60曲应力。B512按扭转强度估算轴径根据“常用材料的值和C值”表，查得C107118由轴的设计计算公式，得1071181892093NPD31408考虑到轴的最小直径处呀安装联轴器，会有键槽，故将估算直径增大35，取为19362195MM，由设计手则取标准直径D135MM（3）轴的结构设计及绘制结构草图由于减速器为二级减速器，将齿轮布置在箱体1/3处，将轴承对称安装在齿轮两侧，轴的外伸端安装半联轴器。1）轴上零件的定位，固定方式和装配要确定轴的结构形状，必须先确定轴上零件的装配顺序和固定中间轴齿轮强度参数NFART2603158ART843方式。参考图148,确定齿轮从轴的右端装入，齿轮的左端用轴肩定位，右端用套筒固定。这样齿轮在轴上的轴向位置被完全确定。齿轮的周向固定采用平键连接。轴承对称安装与齿轮的两则，其轴向用轴肩固定，周向采用过盈配合固定。2确定轴各段直径和长度轴段1外伸端直径最小，D135MM；考虑到要对安装在轴段1上的联轴器进行定位，轴段2上应有轴肩，同时为能很顺利地在轴段2上安装轴承，轴段2必须满足轴承内径的标准，故取轴段2的直径D2为28，同理可确定轴段3和4的直径D345MMD450MM,为了便于拆卸左轴承，可查出6207型圆锥滚子轴承的安装高度为35MM,取D535MM。3确定各轴段的长度齿轮轮毂宽度为45MM，为保证齿轮固定可靠，轴段3的长度应略短于齿轮轮毂取为58MM，齿轮端面与箱体内壁不相碰，齿轮端面与箱体内壁间应留有一定的距离，取该间距为17MM，为保证轴承安装在箱体轴承的孔中（轴承宽度为2075MM）并考虑轴承的润滑，取轴承端面距箱体内壁的距离为5MM，所以轴段4的长度取22MM，轴承支点距离L175MM，根据箱体结构及联轴器距离轴承盖要有一定的距离的要求，取L155MM，查阅联轴器相关手册取L262MM，在轴段1、3上分别加工键槽，使两键槽处于轴的同一圆柱母线上，键槽的长度比相应的轮毂度应小于510MM，键槽的宽度按轴段直径查手册得到轴的材料为45钢，并经正火处理，其强度极限为许MPAB60用弯曲应力为B51轴承内径为MD301轴的结构为一段为齿轮轴，另一段为实体式齿轮与轴用键连接。各轴段直径为MD3051D2843各轴段长度为MLL7520396412、中间轴的设计计算由前面的已知条件，知轴传递功率P266KW,中间轴上高速级从动轮转速N2317R/MIN,分度圆直径D2180MM第二级主动轮转速N3317R/MIN,分度圆直径D348MM。由斜齿圆柱齿轮强度计算公式，得TANCOS22ATRTFDTTANCOS233ATRTFDT其中9,1,20,4,178,0532432NMDMNT则NFART2601TAN28335COS742NFART82439TAN31482156COS0152343即中间轴高速级从动轮圆周力为1989N,径向力为74N,轴向力为423N；低速级主动轮圆周力为7458N,径向力为2748N,轴向力为1181N。1选择轴的材料，确定许用应力由已知条件，知减速器低速轴传递的功率属于小功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并经正火处理。由“轴的常用材料及其部分机械性能”表，查得强度极限，再由“轴的许用弯曲应力”查得许用弯MPAB60曲应力。B512按扭转强度估算轴径根据“常用材料的值和C值”表，查得C107118由轴的设计计算公式，得107118238263MM3NPCD32561考虑该处轴径尺寸应大于高速轴轴径，即取轴承内径为D1DMIN30MM水平支反力NFHBA160284C截面弯矩为MN410862D截面弯矩为433设计轴的结构并绘制结构草图将中间轴布置在箱体内部中央，将轴承对称安装在一对齿轮两侧，即轴的最小直径处。确定轴上零件的位置和固定方式要确定轴的结构形状，必须先确定轴上零件的装配顺序和固定方式。首先，轴的两端均安装轴承，均为最小直径。齿轮2从左端装入，左端用套筒固定，右端用轴肩定位，齿轮3则与轴制成一体。齿轮2的周向固定采用平键连接，轴承对称安装于轴的两端，其轴向用轴肩固定，周向采用过盈配合固定。确定各轴段直径由于轴的两端需安装轴承，直径最小，则轴段、取D1D530MM。为了便于拆装轴承，初选圆锥滚子轴承型号为30306，其安装高度为35MM,则轴段直径D235MM,轴段直径D340MM,轴段直径为D428MM。确定各轴段长度齿轮2轮毂宽度为43MM,齿轮3轮毂宽度为60MM。为保证齿轮固定可靠，轴段的长度应略短于齿轮的轮毂宽度，取为。轴段的长度应大ML21于齿轮3轮毂宽度，而同时又必须满足轴承内端面到箱体内壁的间距，则取为；轴段的长度为；轴段的长度为；ML962ML3L7504故轴段的长度可确定为50MM。考虑到要在轴段上加工出键槽，则键槽的长度应比齿轮2的轮毂宽度小约510MM,键槽宽按轴段直径查手册得到键槽长L36MM,键宽B8MM,键高H7MM。选定轴的结构细节，如圆角、倒角、退刀槽等的尺寸。按设计结果画出轴的结构草图如下图A所示。4按弯扭合成强度校核轴径。画出轴的受力图图B作出水平面内的弯矩图。水平支反力XY平面XY平面图C由绕B点力矩和,得0BYM6408N605724/65732TTHAFF由绕A点力矩和,得283114823AY102226N/5432TTHBC截面处的弯矩为MNFMA410862478607D截面处的弯矩为HB4321作垂直面的弯矩图图D，求垂直面XZ面支点反力。由平面平行力系，得0AZMF、低速轴齿轮强度参数NFART23486轴的材料为45钢，并经正火处理，其强度极限为MPAB60许用弯曲应力为B51低速轴最小直径为36MM轴上零件齿轮4采用实体式结构。各轴段直径MD361402583转矩及转矩图附图EMNT4321053、低速轴的设计计算由前面的已知条件，知轴传递功率,低速轴上低速轴从动轮转速，KWP473MIN/1034RN分度圆直径。MD104由斜齿圆柱齿轮的强度公式，得TANCOS244ATRTFT其中,6028,2,103244NMNT则NFART234608TAN32COS54即低速轴上从动齿轮圆周力为2263N,径向力为833N,轴向力为342N。选择轴的材料，确定许用应力由已知条件，知减速器低速轴传递的功率属于小功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并经正火处理。由“轴的常用材料及其部分机械性能”表，查得强度极限，再由“轴的许用弯曲应力”查得许用弯MPAB60MD54640527轴承支点距离为ML7512其他参数如下L8水平支反力NFHBA514382轴承预期寿命46720H曲应力。MPAB512按扭转强度估算轴径根据“常用材料的值和C值”表，查得C107118由轴的设计计算公式，得10711834553811MM3NPCD31047考虑到轴的最小直径处要安装联轴器，会有键槽存在，故将估算直径加大35，取为35584001MM。同时考虑到该处轴径尺寸应大于中间轴轴径，取低速轴最小直径为。MD361设计轴的结构并绘制结构草图将低速轴布置在箱体内部顶部，将轴承分别安装在齿轮的两侧，轴的外伸端安装半联轴器。确定轴上零件的位置和固定方式要确定轴的结构形状，必须先确定轴向零件的装配顺序和固定方式。轴上零件为齿轮4，而齿轮4的齿顶圆直径200MM,故齿轮4应MDA1564采用实体式结构。首先，将齿轮4从轴的右端装入，齿轮左端用轴环定位，右端用套筒固定，这样齿轮4在轴上的轴向位置被完全确定。齿轮4的周向固定采用平键连接。轴承安装于齿轮的两侧，其轴向用轴肩固定，周向采用过盈配合。确定各轴段的直径如图所示，轴段外伸端直径最小，；考虑到要对安装MD361在轴段上的联轴器进行定位，轴段上应有轴肩，取。同时轴段402和轴段上要安装轴承，其轴径必须满足轴承内径标准，故轴段和轴段的直径；为了便于拆装左轴承，可查出30309型圆锥滚子轴承MD4583的安装高度为45MM，取；轴段直径取；轴段MD5464MD605取。确定各轴段长度齿轮轮毂宽度为55MM,为保证齿轮固定27可靠，轴段的长度应略短于齿轮轮毂宽度，取为648MM；为保证齿轮端面与箱体内壁不相碰，齿轮端面与箱体内壁应留有一定的间距，取该间距为135MM；为保证轴承安装在箱体座孔中（轴承宽度为2725MM），并考虑轴承润滑，取轴承端面距箱体内壁的距离为10MM,所以轴段的长度为235MM，取轴承支点距离根据箱体结构及联轴器距轴承端盖要有一定的距ML7512离要求，取；查阅有关联轴器手册取；在轴段、上分ML82别加工出键槽，使两键槽处于轴的同一圆柱母线上，键槽的长度比相应的轮毂宽度小约510MM,键槽的尺寸按轴段直径查手册得到轴段上的键槽长L63MM，键宽B8MM,键高H7MM轴段上的键长，键宽，键高。L50B14H9轴承实际寿命H1087窥视孔盖用M8螺钉紧固。小凹坑，选用M1815JB/ZQ445086六角螺塞，并选用橡胶将其密封。油标选用M12的杆式游标通气器选用M1615的有过滤网式通气器起盖螺钉选用M6的起盖螺钉定位销选用M6的圆锥定位销选定轴的结构细节，如圆角、倒角、退刀槽等的尺寸。按设计结构画出轴的结构草图（图A）按弯矩合成强度校核轴径。A、画出轴的受力图图B。B、作水平面内的弯矩图（图C）（XY面）求支点反力。由绕B点力矩,得0BYMNFFTHA8275136975128643由绕A点力矩,得0YNHB437512689D处弯矩验算轴承寿命因，故只需验算轴承。P轴承预期寿命与整机寿命相同，为8（年）365（天）16（小时）46720H轴承实际寿命310601注PCNLRH1075932H4610具有足够使用寿命。3、低速轴的轴承寿命校核计算，验算轴承寿命因，故只需验算轴承。P轴承预期寿命与整机寿命相同，为8（年）365（天）16（小时）46720H轴承实际寿命310601注PCNLRH108213H467087具有足够使用寿命。齿轮用浸油润滑，浸油深度20MM，大齿轮顶到池底面的距离大于40MM。轴承的润滑采用飞溅润滑轴承的密封采用J型橡胶密封十