机械设计报告- - 东南大学

1、报告人：于天池学号：02001415减速器中间轴的设计2的设计流程及其目录第3页参考文献第3页设计任务轴的材料第3页初步计算轴径第3页分析设计轴的结构设计第4页轴结构的工艺性第4页画轴空间受力简图第5页第5页轴上受力分析第6页求水平面内的支承反力设计流程抗弯扭合成校核第6页求竖直面内的支承反力计算轴的弯矩、扭矩第6页第6页校核轴的强度第6页计算附加轴向力第7页计算轴承所受轴向载荷轴承寿命计算第7页计算当量动载荷第7页轴承寿命计算心得体会第8页作者:于天池02001415减速器中间轴的设计3X【参考文献】编写组编【设计任务】对于教材415页题19.5所示的二级斜齿圆柱齿轮减速器（如下图），其中齿

2、轮2的宽度B2=230mm,齿轮3的宽度B3=160mm。试对轴II进行机构设计，并按弯扭合成强度计算方法对轴进行设计计算。然后利用软件绘制轴的工作图并对轴系进行三维造型设计，结构和尺寸参考教材P406图19.18。X32X机械零件设计手册（第二版）中册东北工学院机械零件设计手册冶金工业出版社机械设计课程设计任金泉主编西安交通大学出版社机械设计吴克坚、于晓红、钱瑞明主编高等教育出版社画法几何及机械制图范思冲主编机械工业出版社机械设计手册单行本润滑与密封成大先主编机械工业出版社dmin=A作者:于天池02001415分析设计】1.轴的材料：轴为45钢调质，硬度为217255HBS,o_=180M

3、Pa2.初步计算轴径：根据文献（3）式（19.3）,取B=0，并由表19.3选取A=115,得-=115X理=67mmn200因为键槽会削弱轴的强度，故将轴径增大4%,取70mm。II2015III减速器中间轴的设计臺VIV111主要尺寸的确定:75X130X25mm,其配合段的直径为75mm(H-m及d“训)，T=2727.5mm,取1.4a,故取a=15mm，所以轴环的高度dw_v=93mm。与7215C型轴承配合段齿轮安装段直径dw_m=dv_=78mm。据文献(1)P134,轴环的宽度Lw_v=20mm初定dii_m=73mm,由此据文献(1)P194取7215C型滚动轴承，其尺寸为3

4、轴的结构设计：轴上零件的布置方案如图所示。(注：本图是从AutoCAD中导入)作者:于天池02001415的长度L_m=T+L轴斟余量=27.5+(20+5)+4.5=57mm。齿轮的周向定位采用平键，其尺寸为16X10X100mmGB109679(90)。4.轴结构的工艺性：轴肩倒圆半径r=4mm(文献(1)P135)，轴端倒角均为2X45，键槽位于同一轴线上。减速器中间轴的设计5【抗弯扭合成校核轴的强度】C31g79K.iinFhDF1774536N.mm-(2)轴上受力分析轴传递的转矩为02001415作者:于天池912C00N.nn亠-d)。取集中力作用于T=9.55X106X40/2

5、00=1910000N.mm299P弓冇N.甘n27789N.nn|(1)画轴空间受力简图。将轴上作用力分解为垂直面受力(图b)和水平面受力(图齿轮和轴承宽度的中点。”18yj/L3N.nn1799569N.nm_rV2991.OX.nrlJlulN.nn”减速器中间轴的设计齿轮的周向力齿轮的径向力齿轮的轴向力:（3）求水平面内的支承反力:由故安全。0.1x(0.94x78)3（注：上图是从AutoCAD中导入）（6）校核轴的强度：C处为危险截面，根据文献（3）式（19.6），取a=0.7（单向转动，转矩按脉动变化），B=0（实心轴），考虑键槽影响，d3乘以0.94，得F=5552Xtan12

6、.833=1265NaBF=22471Xtan10.483=4158NaC2T=2xI9】0000=5552NM=（4）求竖直面内的支承反力：由于选用了7215C型滚动轴承，故可以查得Cr=79.2KN,C0=65.8KN由文献（3）表17.8得fp=1.0（轴承所受载荷平稳）（1）计算附加轴向力（如下图，从AutoCAD中导入）由MD=0得FBlBD-FClCD+FHAlAD=0FHA=1609.6沐F二tBd2688F=F兽rtcos卩c屮12+QT)2“；18907132+(07x1910000)2=58.75MPa（5）计算轴的弯矩、扭矩，分别画出垂直面的弯矩图b）、水平面的弯矩图e）

7、及扭矩图g）。求合成弯矩并画出其弯矩图f）。减速器中间轴的设计7作者:于天池02001415Fsi=0.5行=0.5仇2+Fva2=897-87N因P2P1,故按轴承D来计算轴承寿命由文献(3)表17.5得7215C型滚动轴承的附加轴向力为Fs=0.5FrF=F-F=2893NaaCaBFs2=05Fr2=0.FHD2+FVD=812507N(2)计算轴承所受轴向载荷F+F=3790.87N(3)计算当量动载荷F3790.87对于A轴承：山二二0.0576C065800由文献(3)表17.7，可求得:ei二0.43心=2.11eFri1由e1查表17.7，可求得:X1=0.44,Y1=1.30

8、.p1=fp(X/门+Y1Fa1)=1.0 x(0.44x1795.74+1.30 x3790.87)=5718.2566N同理对于D轴承：比=8125.07=0.123C065800由文献(3)表17.7，可求得：e2=0.47F泄=0.5eFr2由e2查表17.7，可求得：X2=0.44,Y2=1.19.p2=1.0 x(0.44x16250.14+1.19x8125.07)=16818.8949N(4)轴承寿命计算L=竺(C)e=106(79200)38702hh60nP60 x20016818.8949减速器中间轴的设计从策划构思、总体设计弓的论文，这一切如今仍历上工作岗位所必需的技雪

9、这也是为什么我认为机械。学会了SolidWorks的使用,口深了我对设计尤其是【心得体会】俗话说“凡事必亲躬”，唯有自己亲自去做的事，才懂得其过程的艰辛。通过做这次大作业，我着实遇到了不少的困难，构思、定数据、画图、写论文等都得自己去做。每天泡在图书馆，找例证、查资料，个中自有不少困难，而这些难题都是课本中所不曾提到过的。开始时，由于书本上没有任何提示，我甚至不知道从何入手，只能与同学们相互切磋，这样我慢慢地入了门，进而也可以自己搞定了。这其中有一个习惯问题最需要种确切的数据，但实际上你要你根据从资料上查得的范带来了很大的挑战。幸而，该是这次作业的一大收获吧。第二大收获就是学会了到各个模块的的具体设计历在目。我想，这种对整能，而这种技能却只能通过自设计大作业这种教学回首这几个星期，学会了各种资料的查找方法，机械设计的理解，这收获可真是不小啊！所周知，课堂、书本给我们的都是乞现它们都是经验性的，也就是说需苣，这就给习惯于接受确切数字的我查找自己想要的资料，这应【建议】我建议课堂上多讲一些与实际相关的操作规程（如果时间够用的话）；还有就是讲题目时最好先讲解题思路再讲细节，这样我们可以从总体上对它有一个认识,这样可以触类旁通，从而避免出现把题目稍微改一下就能难倒