二级减速器轴系设计方案设计

目录设计项目···································································1项目要求···································································1轴的设计轴颈的计算·······················································2轴系主要尺寸的确定·······································2键的选择——按轴颈计算·······························3滚动轴承的选择···············································3轴结构工艺性···················································6弯扭合成校核轴的强度···································6轴工作图(详见附件)··············································12轴系装配图（详见附件）·····································12SolidWorks轴系三维设计图（详见附件）·········13参考文献··················································································14个人小结··················································································15机械设计大作业——轴系设计报告-1-第一章设计项目项目要求轴的设计初步计算轴颈已知轴的材料为45钢，经调质处理，硬度为217~255HBS。由表19.1查得对称循坏弯曲许用应力[σ-1]=180MPa根据式（19.3），取β=0，并由表19.3，选系数A=120，得：dmin=A考虑到安全，取整，得到轴的直径50mm。轴系主要尺寸的确定1.2.3键的选择——按轴颈计算根据轴上基本零件的布置方案，确定两个安装齿轮的轴的直径都为60mm，进一步选择键的基本尺寸。齿轮二选用，圆头普通型平键（Ａ型）GB/T1096键18×11×160。齿轮三选用，圆头普通型平键（Ａ型）GB/T1096键18×11×90。1.2.4滚动轴承的选择根据轴上基本零件的布置方案，确定两个安装轴承的轴的直径都为50mm，根据轴承的基本尺寸，选择角接触球轴承，滚动轴承7210CGB/T292——2007。轴承寿命计算：由机械手册查得C由机械设计书查得f（1）计算附加轴向力F由机械设计书得7000C型轴承的附加轴向力为F则可得轴承A、B的附加轴向力分别为FF（2）计算轴承所受轴向载荷因为F分析得知，轴承A被“放松”，轴承B被“压紧”。由此可得：FF（3）计算当量动载荷轴承A查表并线性插值求得：eF由e1查表，并用线性插值法求得：X1=0.44,P轴承B查表并线性插值求得：eF由e2查表，并用线性插值法求得：X2=0.44,P（4）轴承寿命Lh因P1>P2L1.2.5轴的结构工艺性取周端倒角为2×45°，按规定确定各轴肩的圆角半径，左轴径留有砂轮越程槽，键槽位于统一轴线上。弯扭合成校核轴的强度（1）扭矩计算已知周二传递的功率为20kW，转速为300r/min，故轴2所传递的转矩为T=9.55×（2）轴上受力分析对于齿轮2，齿轮2的圆周力F齿轮2的径向力Fr2=F齿轮2的轴向力F对于齿轮3，齿轮3的圆周力F齿轮3的径向力Fr3=齿轮3的轴向力F（3）计算作用于轴上的支反力水平面内的支反力，分别对左右端点求矩：-FHAFFHA=5060NF垂直面内的支反力，分别对左右端点求矩：-F已知d2d3FVA=1740N（4）计算C，D截面轴的弯矩，并画弯矩图MHC=LMVC1=L1MVC2=LMHD=L3MVD1=L3MVD2=L水平弯矩图垂直弯矩图（5）分别画出垂直和水平的弯矩图（c）（e）求合成弯矩并画出弯矩图（f）MMMM合成弯矩图（6）画扭矩图（g）（7）校核轴的强度危险截面多为承受最大弯矩和扭矩的截面，通常只需对该截面进行校核。取α≈0.7（单向转动，转矩按脉动变化）；β=0（实心轴）；考虑键槽影响，d1乘以0.94σ故安全。轴力分析图第二章轴工作图第三章轴系装配图第四章SolidWorks轴系三维设计图参考文献[1].吴克坚于晓红钱瑞明主编.机械设计.北京：高等教育出版社.2003.3[2].罗国盛等.机械设计课程设计指导书.北京高等教育出版社.2004.4[3].王旭、王积森.机械设计课程设计.机械工业出版社2003.7个人小结

这次机械设计大作业是设计二级减速器的一段轴系结构。拿到这个作业，开始觉得不是特别难，可能仅仅是在三维建模上面可能比较难。如今，大作业已经做完了，学到了很多，也收获了很多。

从刚开始的轴系方案的初级设定，到轴的尺寸的精确定稿，这个过程，是在CAD上完成。完成了轴的设计和轴系初步尺寸的确定后，开始写报告。初步轴径确定，键和轴承的选型，以及轴承的寿命计算。之后开始进行CAD轴系装配图的绘制，从而确定了轴套的尺寸，大齿轮的造型设计。接下来，就是对轴进行受力分析，这个过程，参考书上的例题，但是在绘制弯矩图时，发现自己不会计算弯矩了，又一次拿出材料力学的书来参考，完成了整个计算报告。最后，进行SolidWorks模型设计，因为自己有CATIA的基础，在三维模型建模上，没有话费太多时间，非常顺利。如果有时间，接下来可以借助ANSYS等有限元软件对整个轴系应力，扭矩，弯矩分析，对装配模型进行应力分析，最终与理论计算结果进行对比。必要时，需要重新设计