齿轮减速器中间轴

1、 目目录录第第 1 1 章章二二级级斜斜齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器高高速速级级齿齿轮轮传传动动的的设设计计任任务务书书 .11.1.设计题目 .11.3.设计要求 .11.4.作业目的 .1第第 2 2 章章二二级级斜斜齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器高高速速级级齿齿轮轮传传动动的的设设计计与与计计算算.22.1.选择齿轮材料、热处理方式和精度等级.22.2.初步计算传动主要尺寸 .32.3.确定传动尺寸 .42.4.校核齿根弯曲疲劳强度 .52.5.计算齿轮传动其他几何尺寸 .6设设计计小小结结 .7参参考考文文献献 .8第第 1 1 章章 二二级级斜斜齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器

2、中中间间轴轴的的 设设计计任任务务书书1 1. .1 1. .设设计计题题目目图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器简图。该减速器用于机械加工车间起重机械 的起重机构的传动系统中。两班工作制，使用8 年。图 1 二级斜齿圆柱齿轮减速器1 1. .2 2. .设设计计数数据据表 1设计数据高速级低速级方案输入轴转速 n1（r.p.m）输入轴功率 p1（KW）Z2/Z1mn（mm）a1b2Z4/Z3mn（mm）a2b4101450880/1831506078/204200801 1. .3 3. .设设计计内内容容1、传动方案的分析与拟定 ；2、电动机的选择与传动装置运动和运动参数计算；3、传动件设计（齿轮

3、传动设计）； 4、轴的设计，轴承及其组合件的设计；5、键连接和连接器的选择与校核；6、润滑设计，箱体，机件及附件的设计；7、装配图和零件图的设计与绘制（ CAD）；8、设计计算说明书的编写。提示：表中给出的 b2、b4为两级大齿轮的宽度，小齿轮的宽度应增加（510）mm。3. 熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准。第第 2 2 章章 二二级级斜斜齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器中中间间轴轴的的设设计计与与计计算算2 2. .1 1 选选择择轴轴的的材材料料、热热处处理理方方式式和和精精度度等等级级因为该减速器用于机械加工车间起重机械的起重机构的传动系统中，故选用常用材料 45 钢,调制

4、处理。2.2 结结构构设设计计（1）轴承部件的结构形式：采用两端固定型（2）确定各轴段直径：机械设计课程设计数据单位法面啮合角an20.000 齿轮1齿数z118.000齿轮2齿数z280.000齿轮3齿数z320.000齿轮4齿数z478.000输入轴转速n11450.000 rpm输入轴功率P18.000 KW输入轴转矩T152689.655 Nmm高速级传动比i14.444低速级传动比i23.900高速级中心距a1150.000 mm低速级中心距a2200.000 mm高速级大齿轮宽度b260.000 mm高速级小齿轮宽度b165.000 mm低速级大齿轮宽度b480.000 mm低速级

5、小齿轮宽度b385.000 mm高速级法面模数mn13.000 mm低速级法面模数mn24.000 mm高速级斜齿轮螺旋角11.479 低速级斜齿轮螺旋角11.479 高速级中间轴齿轮分度圆直径dd2164.156 mm低速级中间轴齿轮分度圆直径dd361.818 mm中间轴转速n2326.250 rpm中间轴功率P2P18.000 KW中间轴转矩T211855.172 Nmm12zz34zz11in22zmt32zmt11iT11610*55. 9nP1212112arccosazzmn24322arccosazzmn机械设计课程设计3初步确定轴的各段尺寸：初算轴径dmin31.957mm初

6、选d1d135.000mm初选d2d237.000mm初选d3d342.000mm初选d4d437.000mm初选d5d535.000mm初选L1L143.000mm初选L2L259.000mm初选L3L310.000mm初选L4L484.000mm初选L5L543.000mm高速级初选键mm低速级初选键mm 32232262.01055.9nPCnP5178A4 .7178A =35mm, 与轴承（角接触轴承 7207AC，GB/T 292-1994）配合1d =42mm,定位轴肩，取 h=5mm3d（3）确定各轴段长度： =43mm, 考虑轴承、套筒和间隙的要求1L5L =59mm，=84

7、mm,考虑齿轮厚度与间隙的要求2L4L （4）键的选择：键用于齿轮的轴向定位，由于，查mmdd3742GB/T 1095-2003，选择普通平键（ A 型）。L810机械设计课程设计轴的受力分析高速级中间轴齿轮转速v2168.166 m/s低速级中间轴齿轮转速v363.328 m/s高速级中间轴齿轮圆周力Ft2641.946 N高速级中间轴齿轮径向力Fr2238.418 N高速级中间轴齿轮轴向力Fa2130.363 N低速级中间轴齿轮圆周力Ft31704.670 N低速级中间轴齿轮径向力Fr3633.113 N低速级中间轴齿轮轴向力Fa3346.174 N计算l1l151.000 mm计算l2

8、l281.500 mm计算l3l363.500 mm高速级中间轴轴承圆周力Rh1-877.531 N低速级中间轴轴承圆周力Rh2-1469.086 N高速级中间轴轴承径向力Rv1-3.563 N低速级中间轴轴承径向力Rv2-391.132 N高速级中间轴水平弯矩Mh185057.863 Nmm低速级中间轴水平弯矩Mh286938.187 Nmm高速级中间轴垂直弯矩Mv131590.432 Nmm低速级中间轴垂直弯矩Mv232288.783 Nmm高速级中间轴弯矩M190734.754 Nmm低速级中间轴弯矩M292740.573 Nmm高速级中间轴当量弯矩Mca191505.959 Nmm低速

9、级中间轴当量弯矩Mca293495.235 Nmm260222ddn260232ddn21*2ddTcostan2ntFtan2tF312ddTcostan3ntFtan3tF32113212llllFllFrr132vrrRFF32121213lllllFlFtt132httRFF212llFt13lFt212llFr13lFr2121vhMM2222vhMM2221TM2222TM机械设计课程设计52 2. .1 1. .校校核核轴轴的的强强度度项目计算及说明结果校核轴的强度a-a 剖面右侧，因当量弯矩大，且有键槽引起的应力集中，故 a-a 剖面右侧为危险剖面。a-a剖面右侧抗弯截面系数W

10、14499.407mm3a-a剖面右侧抗扭截面系数W1T9469.732mm3a-a剖面右侧弯曲应力20.166 Mpa20.166 Mpa0.000 Mpaa-a剖面右侧剪切应力1.252 Mpa0.626 Mpa0.626 Mpa45号钢调制处理抗拉强度极限由表10.1查得，p192650.000 Mpa45号钢调制处理弯曲疲劳极限由表10.1查得，p192300.000 Mpa45号钢调制处理扭转疲劳极限由表10.1查得，p192155.000 Mpa碳素钢等效系数由表10.1注查得，p1920.200由表10.1注查得，p1920.100键槽引起的应力集中系数由附表10.4查得，p20

11、71.825由附表10.4查得，p2071.625绝对尺寸系数由附图10.1查得，p2070.800由附图10.1查得，p2070.760表面质量系数由附图10.2查得，p2070.9202222TM42434232dtdbtd42434216dtdbtd1b11WMTWT121a11ba1T1a21T1m1m21TB11KK机械设计课程设计安全系数3.73392.570S3.730折合系数0.600当量应力23.486Mpa碳素钢许用弯曲应力由表10.4查得，p20160.000MpaS111maKS111maK22SSSSe21214Tb b1因为 S 近似S,所以轴的 a-a 剖面右侧面

12、的强度 be1满足要求。2 2. .2 2. .校校核核键键连连接接的的强强度度项目计算机说明结果校核键连接的强度高速级齿轮处键连接的挤压应力7.752 Mpa键连接许用挤压应力由表6.1查得，p85 120150MpaPbLhdT424 P因为，所以键连接满足强度要求。 PP2.3.校校核核轴轴承承寿寿命命项目计算机说明结果校核轴承寿命轴承内部轴向力的受力如图所示图：由计算，因此轴有右移趋势，但由轴承部件的结12SFSa构图分析可知轴承将使轴保持平衡，故可计算出两轴承的轴向力，进而校核轴承的寿命。机械设计课程设计77207AC轴承基本额定动载荷Cr由GB/T 292-1994查得29000.

13、000 N7207AC轴承基本额定静载荷Cor由GB/T 292-1994查得19200.000 N高速级中间轴轴承内部轴向力S1138.212 N低速级中间轴轴承内部轴向力S2239.441 N高速级中间轴轴承轴向力Ra1S2+Fa287.999 N低速级中间轴轴承轴向力Ra2S2239.441 N轴承动载荷径向系数 X由表11.12查得，p2200.410轴承动载荷轴向系数 Y由表11.12查得，p2200.870高速级中间轴轴承当量动载荷P1331.512 N低速级中间轴轴承当量动载荷P2348.558 N温度系数fT由表11.9查得，p2181.000载荷系数fP由表11.10查得，p

14、2191.500高速级中间轴轴承预期寿命8*2*250*832000.000 h低速级中间轴轴承预期寿命8*2*250*832000.000 h高速级中间轴轴承寿命Lh110132600.902 h低速级中间轴轴承寿命Lh28717520.185 h17 . 0 R27 . 0 R11aYRXR 22aYRXR 1hL2hL31266010PfCfnPrT32266010PfCfnPrT很显然，故轴承满足寿命要求。11hhLL22hhLL机械设计课程设计设设计计小小结结 本次设计中查表比较多，我们要准确的查询我们所要的数据才能设计出真确的齿轮结构。本次设计使我对二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴有了一定的认识，同时也复习了书本上直齿圆柱齿轮的一些知识 本次专业课程设计让我获益匪浅。由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，但我相信这次课