两级斜齿柱齿轮减速器中间轴轴系的设计题.doc

两级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴轴系的设计设计要求：图示为两级斜齿圆柱齿轮减速器简图。该减速器用于机械加工车间桥式起重机的起升机构中，已知数据如下表：题号输入轴转速n1 r/min输入轴功率P1 KW高 速 级低 速 级Z2/z1mna12b2Z4/z3mna34b449605575/2131505074/24420080设计步骤：一、选取轴的材料考虑该减速器用于机械加工车间桥式起重机的起升机构中，选择中间轴材料为40Cr,调质处理,取C=100二、求中间轴的功率、转速以及扭矩若取每对齿轮的机械效率三、初步估算最小轴径轴材料为40Cr,调质处理,取C=100，于是得：根据减速器的结构，轴的最小直径应该设计在与轴承配合部分，初选圆锥滚子轴承32006，故取=30mm四、轴的结构设计1、轴的设计图如下：2、确定各段的直径A段:=30mm,与轴承（圆锥滚子轴承32006）配合B段：=40mmC段：=56mm, 定位轴肩D段：=46mm, E段：=30mm，与轴承（圆锥滚子轴承32006）配合3、然后确定各段距离：A段： =42mm, 考虑轴承（圆锥滚子轴承32006）宽度T=17，轴承与箱体内壁距离（取S=5），箱体内壁与齿轮的距离（取）及齿轮轮与装配轴段的长度差（ 此处取4）等尺寸决定B段：=86mm, 根据由低速级齿轮轮宽度决定，为使齿轮轴向定位，应略小于，取C段：=10mm, 轴环宽度一般不小于轴肩高度的1.4倍，取D段：=48mm, 根据高速级齿轮轮宽b2减去2mm（为了安装固定）E段：=44mm, 考虑轴承（圆锥滚子轴承32006）宽度T=17，轴承与箱体内壁距离（取S=5），箱体内壁与齿轮的距离（取）及齿轮轮与装配轴段的长度差（ 此处取4）等尺寸决定4、轴上零件的周向定位 齿轮、轴的周向定位均采用平键连接，B段查得平键剖面，键槽用键槽铣刀加工，长为mm，为保证齿轮与轴的配合有良好的对中性，故选齿轮轮与轴的配合代号，同样，D段也采用平键剖面，其配合代号，滚动轴承与轴的周向定位是靠过盈配合来保证的，此处选择。5、轴的结构工艺性 考虑轴的结果工艺性，轴肩处的轴角半径r 轴端倒角取；为便于加工，两端齿轮的键槽布置在同一母线上。五、轴的强度验算1. 计算齿轮上作用力的大小2. 计算轴承支反力水平面：垂直：3. 画弯矩图水平面：竖直面：合成弯矩：4. 画扭矩图T=189543.34Nmm5. 画计算弯矩图视扭矩为脉动循环，则截面C处的当量弯矩为6. 按弯矩合成应力校核轴的强度由图可见，截面C的当量弯矩最大，故校核该截面的强度查表得，故安全六、精确校核轴的疲劳强度计算计算内容及公式计算结果备注剖面左侧剖面右侧转矩189543.3189543.3合成弯矩M（Nmm）轴径d(mm)3040抗弯模量W(mm3)抗扭模量WT(mm3)弯曲应力幅56.724.0对称循环弯曲平均应力（）00扭剪应力幅17.67.4脉动循环扭剪平均应力8.736.99弯曲、扭剪疲劳极限MP弯曲、扭剪的等效系数 表面质量系数= 0.92（内插法）弯曲有效应力集中系数、扭转有效应力集中系数只考弯矩作用的安全系数只考虑扭矩作用的安全系数 安全系数2.144.9需用【S】1.31.5校核结果故安全七、滚动轴承类型的选择和寿命计算1. 确定轴承的基本额定动载荷=，基本额定静载