FZY-300液压式半球阀阀座装配机工作装置设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 次 引言 . 2 . 1 . 1 紧转矩的计算 . 1 性转矩计算 . 2 . 2 . 4 . 4 . 4 . 6 行元件的确定 . 6 速装置传动比的确定 . 6 . 7 . 8 . 8 . 8 术要求 . 8 . 8 统压力的选定 . 8 确定液压马达的排量 . 9 选定液压马达 . 9 系统工作压力及流量计算 . 9 压其他元件的选择 . 9 . 11 . 11 传动比和各级传动 比的确定 . 11 轴转速及转矩计算 . 11 . 12 速级圆柱齿轮设计计算 . 12 速级圆柱齿轮设计计算 . 17 . 21 齿轮受力分析 . 21 的设计 . 22 . 30 杠设计 . 30 况分析 . 30 . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 计丝杠 . 30 设计总结 . 36 致谢 . 38 参考 文献 . 39 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 引言 球阀是通过球阀阀芯的转动控制通道的开通和闭合。当阀芯的轴线与通道的轴线相重合时，球阀处于开启状态；当球阀阀芯与通道的轴线相重合的时候，球阀处于 关闭状态。所以阀芯与阀座配合程度决定了球阀工作的状态。 为了使球阀在较低的工作压力下具有良好的密封性能，球体与阀座之间必须施加一定的预紧力 ， 预紧力不足，不能保证密封，而过大的预紧力又会使摩擦转矩增加，还可能导致阀座材料产生塑性变形而破坏密封性能。 目前 国内 生产实际过程中球阀阀座的装配主要还是依靠人力，不仅劳动强度大，生产效率低，而且还不能 有效 保证安装的精度，且在安装过程中容易损伤工件。 因此需要设计一种专用装配机 械 以实现装配过程的自动化。 根据资料显示，工业生产过程中装配作业的劳动量、耗时时间等在产品生产周期中 不 仅 占有很大比例 ，而且装配质量的高低对于产品的质量有至关重要的影响 。目前实现装配作业 的方法 主要有人工操作、专用装配机械装配和装配机器人三种 途径 。 传统的 人工装配不仅耗时时间长，工人劳动强度大，而且装配质量也无法有效保证； 工业机器人装配式最新发展的装配技术，利用 机器人装配不仅耗时时间短，经济效益高，而且装配质量有所保证，但主要应用于多品种、小批量的 生产线 装配作业；而专用装配机械装配不仅满足装配机器人装配质量的要求，而且主要适用于大批量 生产情况下的 装配作业。目前我国阀类生产企业的产品种类比较单一，因此采用专用装配机 械装配适合我国的国情。 因此针对 阀专门设计了一种半球阀阀座装配机，该装配机主要是为了实现装配过程中预紧力的自动控制，从而保证装配质量，提高生产效率，减轻工人劳动强度，实现装配作业过程的自动化。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 球阀阀座装配技术要求分析 床负载转矩计算 球阀装配中硬质密封的实现是依靠如图 1 所示的阀座 2与阀芯 1的紧密配合 实现的 。通过旋压螺套 3的旋紧提供密封过程中的预紧力，即把螺纹连接过程中的预紧扭矩转换成预紧力。 图 1 球阀装配图 紧转矩的计算 为了保证密封要求，根据经验，取预紧压力为工作压力的 ，即： (1) (2) 式中： 经计算得： 07 4 2260 装配时预紧力的大小 是 通过扭紧力矩来控制的，查相关资料得扭紧力矩与预紧力之间的关系如公式（ 3）： 0 （ 3） 式中： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 查标准取 K 为 ： 1 7 6102 9 0 7 4 0 性转矩计算 液压传动过程中的转矩除了装配过程中需要的扭矩外还有惯性扭矩和摩擦扭矩两部分。根据经验，取摩擦扭矩为工作扭矩的 01 T (4) 因为液压马大工作过程中的进给速度比较慢，所以可以忽略惯性转矩的影响，所以该液压系统需要的负载转矩 10 (5) 根据公式（ 4）、（ 5）得总负载转矩为： 1 9 1 7 1 7 610 配机技术参数 根据阀门结构特点，阀座装配机的技术参数如下： 1）阀座直径 300）阀座装配需要的扭矩为 3） 装配机主轴转速为： 快进转速 40工进转速 20文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 2 半球阀阀座 装配机方案 设计 计思路 根据 上述计算得知， 球阀装配需要的 转 矩为 ，该转 矩相对而言比较大，传统的纯机械传动输出的扭矩比较小，而液压 式 径向柱塞马达可以 在 低速的情况下输出较大的扭矩，同时液压马达便于实现无级变速 、调速范围大；与电气装置相配合可以实现加工过程的自动化控制，因此在设计过程中选用液压马达作为该装置的执行元件，这样就可以简化机床结构。 查有关标准，发现径向柱塞马达的质量、尺寸一般比较大，尤其是大 转 矩马达的质量，大多都是在 100上，这样就会导致主轴箱的整体质量 、结构变大 ，为了 使 主轴箱结构紧凑，根据减速器减速增大扭矩的特性，因此需要把液压马达与减速器相连，这样就可 以选择质量轻、扭矩小的马达，从而优化主轴箱结构，使工作装置更为紧凑。 因为半球阀的整体尺寸比较大，为了安装方便，所以选用立式机床结构。 液压马达的扭矩比较大，所以导致减速器中齿轮的尺寸相对比较大，这样即使通过减速装置减速，主轴箱的整体质量还是比较大的，为了实现优化结构，保证装配质量，所以采用主轴箱整体升降的方式设计主轴箱轴向进给。 根据以上设计思路可以大概估计出机床的工作过程：主轴箱快速轴向进给接近工件定位，然后液压马达转动 。装配初期，液压马达以高速小扭矩快速进给；在装配后期通过蓄能器提高液压马达的工作压力 提高液压马达的的输出扭矩，再通过减速装置增大输出扭矩，从而满足装配过程中预紧力的要求。 床总体布局方案设计 机床的总体布局是根据机床传动要求合理布局机床上各个传动部件、操作机构 。根据上面装配机的设计思路，该装配机主要有两个主运动，一个是加载头的轴向运动，另一个是加载头的转动。其中加载头的转动的方案已经确定，所以现在主要确定的是加载头的轴向运动的方案，该方案影响到装载机的总体布局格式。 本次设计中， 根据 运动分配方式的不同 ，可以有两种不同的布局方案。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 如图 2 所示，工件固定于工作台的固定位置，主轴箱安放 在摇臂 1 上，摇臂可以沿着立柱 2 上下移动， 绕着立柱做旋转运动； 主轴箱也可沿着摇臂左右移动 。这样的布局因为运动的自由度比较多，所以适用性强，使用范围广，可以用于装配重量的大工件。但是由于该结构结合面比较多，所以机床的整体刚性不足，影响装配的精度。 图 2 另一种方案 如图 3 所示， 该方案是把上述方案中主轴箱的运动分解，把主轴箱的左右移动和分配给工件，这样 工件 就可以沿着工作台 1 水平左右移动，主轴箱依然沿着立柱 2 上下移动。这样的布局由于缺少了转动而使得机床整体结构变得更为紧凑，但同时也限制了 机床的结构尺寸，也就限制了该装置装配工件的类型。但是由于机床总体布局结构紧凑，所以机床的整体刚性良好，能够保证很好的加工精度。 图 3 综合上述分析，根据要求本次设计的重 点是专用机床的设计，机床加工范围的大小只是一种参考，所以选择第二种方案作为机床的总体布局格式 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 床主传动系统方案设计 机床主传动系统主要是指动力装置、执行装置、变速装置及操纵机构等。机床主传动系统方案的设计主要是指根据输出需求，结合经验合理的拟定传动方案、系统传动比等。本次设计的要点是执行元件的 确定和减速装置传动比的确定。 行元件的确定 根据设计思路，本次设计中所用到的执行元件是径向柱塞液压马达。液压马达可以实现无级变速，且传动平稳，换向冲击小。但是由于液压马达的质量、外观尺寸比较大，为了得到需要的输出扭矩，就需要更大、更重的液压马达，所以为了减小主轴箱的结构尺寸，减小液压马达的重量，所以需要选择减速装置，以增大输出扭矩。根据机床变速连续性的分类，机床分为无级变速和有级变速，那么该机床就属于无级变速与有机变速结合的形式。 速装置传动比的确定 减速装置主要作用是降 低输出轴的速度，增大输出扭矩。减速装置有一级减速器、多级减速器等多种形式。合理的传动比不仅能得到需要的输出，而且可以影响到整机的机构尺寸、质量大小等，对机床结构的合理设计具有至关重要的作用。 减速器有圆柱齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器等，其中涡轮蜗杆减速器的传动比大，主要用来传递空间交错轴之间的运动和动力，所以这次选择圆柱齿轮减速器作为减速装置。 圆柱齿轮减速器的一级传动一般小于 8，假定减速器为一级减速器，则初步估计液 压马达需要的输出扭矩最低 为 查有关液压马达的标准，能够输出这样大的扭矩的马达的质量一般都 在 75上，同时根据以往减速器设计，液压马达输出这么大的扭矩，齿轮的整体结构增大，所以选择二级减速器作为传动系统。 假定每一级的传动比接近 4 左右，这样总传动比就是 16 左右，这样液压马达需要输出的扭矩就是 00 ，马达的质量就在 50右，齿轮装置因为输出扭矩的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 减小，结构也得到极大地优化。所以本次设计中选取的传动比为 15，马达输出扭矩 约 在 700 ，转速为 300 降系统传动方案设计 主轴箱的升降是实现装配过程中的主要运动。因为在传动系统方案中，主轴箱是沿着立柱升降的，这样必然导致机床的整体受到很大的倾覆力矩；同时由于主轴箱的垂直放置，所以在设计过程中必须考虑怎么防止主轴箱的自然下滑。根据设计要求，现在又两种方案可供选择： 方案一：主轴箱通过螺母副与螺纹丝杠连接，用步进电机驱动 ， 该方案的优点是定位精确， 便于实现自动化控制。 目前螺纹丝杠传动有滑动螺旋、滚动螺旋、和静压螺旋传动三种形式 。 滑动螺旋传动的优点是运动平稳，易于自锁，缺点是传动效率低，磨损快；滚动螺旋传动的优点是传动效率高，低速不爬行，缺点是不能自锁，这是在立式机床中应该避免的；静压螺旋传动不仅传动效率高，工作平稳，而且低速时不会出现爬行现相，但是需要一套压力稳定、温度恒定、过滤要求较高的供油系统。综合各方考虑，选择滚动螺旋传动比较经济、可靠，但是为了避免螺旋传动受载后逆转，应该设置防逆转机构。 方案二 是 主轴箱通过液压缸驱动 轴向 进给， 该方案的 优点是 可以与液压马达共用一套液压系统，省去动力源的选择，同时 液压缸可以提供较大的压紧力，保 证加载头与压紧螺套始终接触， 但是液压系统的 运动精度不高， 且在运动过程中，尤其在换向的过程中冲击较大，同时存在泄漏，容易造成污染 综合上述比较，用滚动螺旋传动 是一种比较经济、可靠的传动系统，所以升级系统的传动就选择方案一中的滚动螺旋传动作为传动方案。 通过上述各个系统的分析，现在可以确定 半球阀 阀座装配机方案为：液压马达通过减速装置驱动主轴的转动，滚动螺旋传动机构在步进电机的驱动下带到主轴箱沿立柱上下移动。本方案不仅使得机床的机构紧凑，同时传动效率较高，能够满足生产实践的要求 。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 3 液压 系统 的 设计 压系统介绍 液压传动技术是从五六十年代兴起的一门新的技术，液压传动的功能是通过两次能量转换实现机械能到机械能的转换，因此液压传动的效率比较低，但是由于液压系统使用的是液压油等油压介质，因此液压系统的布局非常灵活，可以通过各种管道控制介质的方向，从而避免了普通机床的结构限制。同时液压传动在各种阀的控制下可以很容易的实现自动化控制，当阀为电磁阀时，则可以与机电控制设备联系到一起，实现液压系统控制的制动化。所以虽然液压系统发展的比较晚，但是随着液压元件的发展，液压系统将得到更多的应用。 压系 统设计 术要求 机床设备技术要求是设计液压系统的原始依据和出发点。本次设计的技术要求 ： 1）阀座装配需要的扭矩为 2） 装配机主轴转速为： 快进转速 40工进转速 20）根据总体方案设计，液压马达的输出扭矩为 700 ，系统传动比大致 为 15 左右 统参数计算 统压力的选定 液压系统的压力可以通过压力控制阀控制，每一套液压系统的压力原则上是可以 自由选定的，但是过高的压力系统的必 然 会要求性能更好的液压元件，这样就会提高液压系统的成本，不利于液压系统的推广，所以在选取液压系统的压力时一般要参照其他同类型机床的压力进行选定。 本次设计的主机类型为中 型工程机械，所以选取的设计压力一般在 20 32间，取本次设计 中快进的 系统压力 1p 20最后 工进时的工作压力为 25忽略马达的背压力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 确定液压马达的排量 取 液压马达的机械效率为 m 92%，马达输 出扭矩为 2T =700 ，则 马达排量为： ) 0 0 6121 （ 1） 4 4 选定液压马达 因为马达的选取是由两个因素决定的：排量和转矩，根据上述计算液压马达需要的排量为 r，转矩为 700 ,所以选取排量为 V=r，额定转矩为 715 、最大转矩为 894 的 径向柱塞马达作为该装置的执行元件。 系统工作压力及流量计算 查取有关资料，取 液压马达的容积效率为 v 系统的 工作压力 p 和流量 q 为： 2 （ 2） 6)3 m i i 0 33 v 压其他元件的选择 根据机床的技术参数可知该机床只需两种转速，所以可以通过流量阀控制液压泵输入到液压马达的流量，所以选择的液压泵为定量泵。 定量泵的最高压力为 20为液压马达的最高工作压力为 25在25液压马达的输出扭矩比额定状态下高，可以通过蓄能器提高在工进阶段的压力，所以在装置中还有蓄能器。 选用电动机的转速为 ，则液压泵的排量 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 P / 7 0/79/ 33 取液压泵流量 9 即可。 电动机的功率 36 0801020/ ,故取功率为 30 电动机。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 4 减速装置的设计 传动比和各级传动比的确定 （ 1）式中： 液压马达输出转速 输出轴转速 根据上面设定的参数得总传动比 1520300 i 因为在总体方案中设计的是两级减速器，所以 总传动比 21 （ 2）式中 1i - 第一级减速器传动比 2i 第二级减速器传动比 取第一级传动比为 4 则由公式 (1)得 轴转速及转矩计算 I 轴 001 m i n/75430012 m 矩计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 I 轴 5 0 m a x 3 2 9 79 5 5 0 1c 5 4 9 39 5 5 0 2c 式中：c z 轴承传动效率 根据上述计算可得下表 1： 表 1 各轴运动参数统计 速级圆柱齿轮设计计算 度等级、材料及齿数 1）按传 动方案，选用直齿圆柱齿轮。 2）装配机为一般工作机器，速度不高，一般选用 8 级精度（ 0095 3) 材料选择： 查有关标准，根据液压马达输出的转矩比较大，所以齿轮的材料的硬度应该选的大一点，这样可以提高选择齿轮的齿面接触疲劳强度，所以 选择 的 小齿轮 的 材料为 45 钢 （渗碳后淬火），硬度为 350齿轮材料为 45 钢 （渗碳后淬火），硬度为 300者材料硬度差为 50 4）选小齿轮齿数 201 z ，大齿轮齿 数 ，802042 Z 。 为了保证传动平稳，一对啮合齿轮一般互为质数，故取 81取 。 齿面接触疲劳强度是根据公式 （ 1） 确 定齿轮的分度圆直径 轴名 参数 I 轴 转速 (300 75 20 转矩 T(293 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 3211 )(（ 3）1）确定公式内的各计算数值 （ 1）初步估计系统的载荷系 数 ， 试选载荷系数 2.1 （ 2） 确定 小齿轮传递的转矩 根据上面计算得一轴的转矩 （ 3） 查有关标准 选取齿宽系数 1d。 （ 4） 查有关标准 得材料的弹性影响系数 （ 5） 查有关标准， 按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳极限2801 ；大齿轮的疲劳极限 1002 。 （ 6）计算大小齿轮的 应力循环次数 911 53 0 082(13 0 06060 992 103 2 8 N （ 7） 根据应力循环次数，查有关标准 取 各级齿轮的齿面 （ 8） 计算 齿面 接触疲劳许用应力。 取 本次设计过程中齿轮的 失效 概率 大约 为 1%，安全系数 1S ,根据公式（ 4） SK (4) 得： M P 1l i M P 2l i （ 9） 根据公式带入上述数据计 算小齿轮分度 圆 直径 1d ， 其中公式中的 H 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 为 H 中较小的值。 0 7 33211）（ （ 10） 计算圆周速度0t /0000 1 （ 11） 计算齿宽0 （ 12） 计算齿宽与尺高之比 模数 齿高 13） 计算载荷 系数。 根据 ， 8级精度， 查有关标 准 取 动载系数 12.1 因为传动用的是 直齿轮， 故 1 K； 根据机器的使用情况，查有关标准可知机器的 使用系数 110； 因为齿轮运动的精度 8级精度、 小齿轮相对支承对称 布置， 由 9.8查 有关标准 得 载荷系数 （ 14） 按实际的载荷系数校正所算得的分度 圆 直径 得 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 311 （ 15） 计算模数 m 。 ， 轮 齿轮按弯曲强度计算的计算 公式为 3 (2211（ 5） 1） 确定公式内 各个 计算数值 （ 1） 由标准 小齿轮的弯曲疲劳强度极限 1501 ；大齿轮的弯曲强度极限 0002 ； （ 2） 根据齿轮的应力循环次数结合所选齿轮的材料，故 取 小齿轮的 弯曲疲劳寿命系数 ,大齿轮的弯曲疲劳强度的寿命系数 3） 取 弯曲疲劳安全系数 ， 由公式 （ 6） l (6) 得： 111 M P 221 （ 4）计算载荷系数 K 。 （ 5） 查取齿形系数。 根据有关经验得小齿轮与大齿轮的齿形系数为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 （ 6） 查取应力校正系数。 根据有关经验得小齿轮与大齿轮的应力校正系数分别： （ 7） 根据公式 计算大、小齿轮的 Y 并加以比较。 0 0 2 111 Y 0 0 6 1 2 7 7 222 Y 大齿轮的数值大。 （ 8）设计计算 20 3 由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，故 可 按 弯曲强度算的的模数 整 为标准值 ，按接触强度算的的分度 圆 直径 算出小齿轮齿数 204 大齿轮 802042 z ，取 812 z 。 这样设计出的齿轮传动， 就可以满足设计要求， 避免浪费。 （ 1）计算分度 圆 直径 042011 2 448122 （ 2）计算中心距 022 324802 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 （ 3）计算齿轮宽度 d 8 0 08011 取 02 ， 51 。 速级圆柱齿轮设计计算 度等级、材料及齿数 1）按传动方案，选用直齿圆柱 齿轮。 2）装配机为一般工作机器，速度不高，一般选用 8 级精度（ 0095 3) 材料选择：查有关标准，根据液压马达输出的转矩比较大，所以齿轮的材料的硬度应该选的大一点，这样可以提高选择齿轮的齿面接触疲劳强度，所以选择的小齿轮的材料为 45 钢 （渗碳后淬火），硬度为 350齿轮材料为 45 钢 （渗碳后淬火），硬度为 300者材料硬度差为 50 4）选小齿轮齿数 241 z ，大齿轮齿数 2 ，取Z 。为了保证传动平稳，一般互为质数。 齿面接触疲劳强度是根据公式（ 3）确定齿轮的分度圆直径，首先确定公式中的各个值的大小。 1）确定公式内的各计算数值 （ 1）试选载荷系数 2.1 （ 2）计算小齿轮传递的转矩。 T 32 93. （ 3）查有关标准选取齿宽系数 1d。 （ 4）查有关标准得材料的弹性影响系数 （ 5）查有关标准，按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳极限2801 ；大齿轮的疲劳极限 1002 。 （ 6）计算大小齿轮的应力循环次数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 911 103 2 8 53 0 082(1766060 992 100 8 6 03 2 8 N （ 7） 根据应力循环次数，查有关标准取各级齿轮的齿面接触疲劳寿命系数 ; （ 8）计算齿面接触疲劳许用应力。 取本次设计过程中齿轮的失效概率大约为 1%，安全系数 1S ,根据公式（ 4）得： 1l i M P 2l i （ 9）根据公式带入上述数据计算小齿轮分度 得 直径 1d ，其中公式中的 H 为 H 中较小的值。 （ 10） 计算圆周速度0t /0000 1 （ 11） 计算齿宽0b。 411 （ 12） 计算齿宽与尺高之比 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 模数 411 齿高 （ 13） 计算载荷系数。 根据 ， 8级精度， 查有关标准 取 机床的 动载系数04.1 因为传动用的是直齿轮，所以取： 1 K； 根据机器的使用情况，查有关标准可知机器的使用系数 110； 因为齿轮运动的精度 8级精度、 小齿轮相对支承对称 布置 ， 由 关标准 得 载荷系数 5 7 6)按实际的载荷系数校正所算得的分度 圆 直径 311 计算模数 m 。 8 611 ， 齿轮按弯曲 强度计算的计算公式为公式（ 5） 1） 确定公式内个计算数值 （ 1） 由标准小齿轮的弯曲疲劳强度极限 1501 ；大齿轮的弯曲强度极限 0002 ； （ 2） 根据齿轮的应力循环次数结合所选齿轮的材料，故取小齿轮的弯曲疲买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 劳寿命系数 齿轮的弯曲疲劳强度为 （ 3） 取弯曲疲劳安全系数 ，由公式（ 6） 111 M P 221 （ 4）计算载荷系数 K 。 （ 5） 查取齿形系数。 根据有关经验得小齿轮与大齿轮的齿形系数为： （ 6） 查取应力校正系数。 根据有关经验得小齿轮与大齿轮的应力校正系数分别为为： （ 7） 计算大、小齿轮的 Y 并加以比较。 0 0 5 6 9 111 Y 0 0 5 8 222 Y 大齿轮的数值大。 （ 8）设计计算 5 3 由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，故可按弯曲强度算的的模数 整 为标准值 ，按接触强度算的的分度 圆 直径 算出小齿轮齿买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 数，这样设计出的齿轮传动， 就可以满足要求 ，避免浪费。 285 大齿轮 z ，取 1072 z 。 （ 1）计算分度 圆 直径 4052811 3 551 0 722 （ 2）计算中心距 351402 21 （ 3）计算齿轮宽度 d 1 4 01 4 011 取 402 ， 451 。 的设 计 齿轮受力分析 计齿轮机构的参数于下表 2： 表 2 齿轮参数 级别 2 m/ 高速级 20 81 4 200 低速级 28 107 5 200 11 F 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 F 根据上述公式计算得如下表 3： 表 3 受力分析 的设计 1. 轴 1） 确定轴的最小直径 （ 1)一轴前端做成空心轴，用于安放马达，根据所选马达的轴伸处的直径为 40据经验空心轴内径 外径 比通常为 算得此处的轴颈为 （ 2)按公式估算轴的最小直径 估算轴最小直径的公式为：3330A 其中 决于所选轴的材料， 假设 该 轴的 选用的 材料为 45钢 ,根据 经验取 110，于是得 0 00 086 71 80 01103330m i n 综合上述比较，为了满足设计要求，取两者最大者， 因为 该 轴最小处是 用于 安放轴承的，查轴承标准，取代号为 7012C 的角接触球轴承。该轴承的基本参数为： d=60=110=22 2） 轴的结构设计 （ 1）拟定轴上零件的装配方案 轴上零件装配方案就是合理的选择轴上零件的定位、装配方案，从而优化级别 齿轮 1 高速级 小齿轮 齿轮 速级 小齿轮 齿轮 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 轴的结构，使轴的结构更为合理。 如果液压马达通过联轴器与轴实现连接的话，查有关标准这样的联轴器不仅质量大而且尺寸也大，这就导致整体结构的偏大，所以需要液压马达与含有键槽空的轴相连，这样就可以极大地优化机械产品的结构。 所以轴与液压马达的连接不需要联轴器。 根据最小处轴颈的直径为 60上定位功能处的高度，决定安放齿 轮处的尺寸 至少 大于 65 因为小齿轮的分度圆为 80据公式 a 得齿根圆直径为 70为安放齿轮， 如果在 轴上开键槽，则齿根圆到键槽底部的距离 e=70 ,842 所以该齿轮应做成齿轮轴的形式 。 该轴上的零件主要是轴承及密封装置，所以为减少轴上零件，及合理安排轴上零件的定位问题，所以轴上零件的定位用轴肩定位。 （ 2）确定轴各段的直径和长度 根 据所选轴承的，轴 0端轴承用脂密封，选择的密封装置为油毡密封。根据轴承内圈定位尺寸，确定油毡的尺寸为内圈 60度为 15择的轴承为角接触球轴承，一般成对使用，所以 的直径也为 60 密封装置的用轴肩定位，取轴肩的定位高度 5 取齿轮距箱体内壁之间的距离为 大于 13时为了保证后面设计的结构合理，所以去 别为 长度为 承的宽度为 22加上密封装置的长度，所以 取 3要安放轴承， 为了便于轴承的拆分，所以轴的长度应比轴承的宽度小， 所以取长度为 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 （ 3）轴上零件的周向定位 齿轮与马达之间的周向定位均采用平键连接，马达伸出轴上的键为键 8012 ，所以需要在轴上开键槽，键槽的铣处的长度为 82与轴承的周向定位是由 它 们之间的过渡配合来确定的，此处选轴的直径尺寸公差为 以该轴 要有与螺母连接的螺纹和退刀槽，取其总长度为 通过上述计算得出轴的总长为 L=9+5+5+48= （ 4）确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为 ，0452 轴上各圆角处半径为 2 其结