机械设计、工艺设计课程设计说明书、毕业设计

1、( 此文档为 word 格式，下载后您可任意编辑修改！)代做机械设计、工艺设计课程设计，代画零件图、装配图、夹具设计图、减速器图、课程设计说明书、 A0、A1、A2、 A3、A4 图纸、毕业设计图纸等 前言机械设计课程设计是一个重要实践环节，也是考察学生是否全面掌握基本理论知识的重要环节。在2013 年 11 月 04 日-2013 年 11 月 24 日为期三周的机械设计课程设计。本次设计的任务是一个蜗轮蜗杆减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。本减速器属单级蜗杆减速器（电机弹性联轴器蜗轮蜗杆减速器刚性联轴器工作机），该课程设计任务是在指导老师指导下完成的。该课程设计内

2、容包括：设计计算说明书，参数选择，传动装置总体设计，电动机的选择，联接装置的设计选择，蜗杆蜗轮传动设计，蜗干的尺寸设计与校核，蜗轮轴及蜗轮尺寸的设计，减速器箱体的结构设计，减速器其它零件的选择，减速器的润滑，轴承的选择校核和装配图A0 图纸 1 张、零件图 A2 或 A3 图纸 3 张等。设计参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得。蜗轮蜗杆减速器的图纸运用计算机辅助设计，计算机辅助设计及辅助制造（ CADCAM）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术，通过本课程设计，将进一步深入地对这一辅助画图软件进行深入地了解和学习。本文主要介绍一级蜗轮蜗杆减速器的设计过程及其相关零、部件的选择及

3、相关的 CAD图形。计算机辅助设计（ CAD），计算机辅助设计及辅助制造（ CADCAM）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术，能清楚、形象的表达减速器的外形特点。该减速器的设计基本上符合生产设计要求，限于处于初学阶段，整个过程还存在不足、不妥之处，敬请老师指正。编者12013年 11月2目录一 . 机械设计课程设计任务书1二. 设计计算2121.121.221.321.422 总体传动方案的选择与分析22.122.233 电动机的选择33.13.233.344 确定传动装置的总传动比并分配传动比4.15 计算传动装置的运动及动力参数计算45.145.255.356 传动零件设计计算6

4、6.166.26767.177.237.38. 78.18.28.39 轴承端盖的结构结构形式10 确定减速器箱体结构方案和主要结构尺寸10.110.211 轴的设计计算及校核811.1811.2812 键的选择及校核1712.11711.21713 轴承的选择及额定寿命校核1813.11813.21814 减速器附件的设计1914.11914.22014.32014.42014.520212121212224254一 .【机械设计】课程设计任务书设计设计者机设2011 级 2班蜗轮减速器姓名：题目题目1.65工作机 转速 (rpm)44.5工作机 输入功率 (kW)数据电动机 (未画出 )与

5、减速器输入轴用弹性联轴器联接，减速器输出轴与工作机用刚性联轴器联接。1、连续单向运转；工2、载荷较平稳；作3、两班制；条4、结构紧凑；件5、工作寿命 5 年。设1、 减速器装配图 1 张计(0 号图 )；内2、零件图 2 3 张；容3、设计计算说明书1 份。设计期限答辩日期指导教师设计成绩二.设计计算过程1 设计题目：蜗杆减速器51.1 工作情况已知条件：1、连续单向运转； 2、载荷较平稳； 3、两班制； 4、结构紧凑； 5、工作寿命 5 年； 6、电动机与减速器输入轴用弹性联轴器联接，减速器输出轴与工作机用刚性联轴器联接； 7、工作机输入功率1.65KW,工作机转速 44.5rmin 。1.

6、2 传动方案本课程设计采用单级蜗杆减速器传动。1.3 设计数据工作机输入功率1.65KW,工作机转速 44.5rmin 。1.5 机械设计课程设计的内容1、电动机的选择与运动参数计算；2、蜗轮蜗杆传动设计计算；3、轴的设计；4、滚动轴承的选择；5、键和联轴器的选择与校核；6、装配图、零件图的绘制；7、设计计算说明书的编写；8、减速器总装配图一张；9、齿轮、轴零件图各一张；10、设计说明书一份。2 总体传动方案的选择与分析2.1 传动方案的选择该传动方案在任务书中已经确定，采用一个单级蜗杆减速器传动装置传动（蜗杆下置式传动装置传动） 。2.2 传动方案的分析该方案工作机采用的原动机为电动机，考虑

7、其工作特性，工作环境和工作载荷，该方案采用 Y 系列三相笼型异步电动机（参考机械设计课程设计指导书和机械设计课程设计手册 ）。三相笼型异步电动机是一般用途的全封闭自扇冷式电动机，具有防止灰尘、铁屑或其它杂物侵入电动机内部之特点， B 级绝缘，电压 380 V ，频率 50HZ，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便；另外其传动功率大，传动转矩也比较大，噪声小，在室内使用比较环保。传动装置采用单级蜗杆减速器组成的封闭式减速器，采用蜗杆传动能实现较大的传动比，结构紧凑 , 传动平稳，但效率低，多用于中、小功率间歇运动的场合。工作时有一定的轴向力，但采用圆锥滚子轴承可以减小这一缺点带来的影响，但它

8、常用于高速重载荷传动，所以将它安放在高速级上。在电动机心轴与减速器输入轴用弹性联轴器联接，有缓冲和吸振作用，以减少振动带来的不必要的机械损耗。输出轴与工作机采用刚性联轴器，其具有高的超低惯性和高灵敏度的优越性能，且在实际传动中，刚性联轴器具有免维护，超强抗油以及耐腐蚀的优点。总而言之，此工作机属于小功率、载荷变化不大的工作机，其各部分零件的标准化程度高，设计与维护及维修成本低；结构较为简单，传动的效率比较高，适应工作条件能力强，可靠性高，能满足设计任务中要求的设计条件及环境。3 电动机的选择3.1 选择电机类型由传动方案、工作要求和工作条件分析，电动机采用Y 系列三相笼型异步电动6机，其结构为

9、全封闭式自扇冷式结构，电压为380V。3.2 选择电机的容量（功率）1) 工作机各传动部件的传动效率及总效率由机械设计课程设计指导书表9.1 可知蜗杆传动的传动比为： ；又根据机械设计基础表 9.1 可知，初选蜗杆头数为，的传动效率为： （已知：已包括蜗杆轴上一对轴承的效率） ，本设计取 =0.725，查机械设计课程设计指导书表 9.1 可知各传动部件的效率分别为：本课程设计取 =0.9925本课程设计取 =0.98本课程设计取工作机的总效率为：总弹性联轴器蜗轮蜗杆滚子轴承刚性联轴器=0.9925 3 0.725 30.98 3 1）所需电动机的工作功率：PdP1.65KW2.34kw2总0.

10、705又由查机械设计课程设计指导书表12.1 电动机选择功率为 3KW3.3 确定电动机的转速1) 传动装置的传动比的确定：查机械设计课程设计指导书书表 2.1 得各级齿轮传动比如下 : 理论总传动比：2) 电动机的转速：工作机的转速： n 工作机 =nw=44.5 rmin所以电动机转速的可选范围为：nd n工作机 .i总 (10 40)44.5 445 1780r / min根据上面所算得的原动机的功率与转速范围，符合这一范围的同步转速有750rmin 、1000 rmin 和 1500 rmin 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素， 为使传动装置结构紧凑， 决定选用同

11、步转速为 1000 rmin 的电动机。其主要功能表如下（此表由机械设计课程设计手册表12-1 查得）：电动机额定功率满载转速型号kWrmin堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩质量 kgY132S-639602.02.263根据电动机的类型，由机械设计课程设计手册表12-3 查得，确定电动机的安装及外形尺寸如下表：机座号ABCDEFGHKABACADHDLY132S2161408938801033131228027521031547524 确定传动装置的总传动比并分配传动比4.1 实际传动比及各级传动比的分配由于是蜗杆蜗轮传动，其传动比集中在蜗杆上，其它不分配传动比。75 计算传动装置的运动及动

12、力参数计算5.1 各轴的转速计算：第一轴转速：第二轴转速： n2n196044.5r/minn 总21.575.2 各轴的输入功率第一轴输入功率： P1Pd1d弹性联轴器2.340.9925 2.32kW第二轴输入功率： P2Pd12P1蜗杆2.320.7251.68kW工作机输入功率： P3Pd123P2 轴承刚性联轴器1.680.9811.65kW5.3 各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩： Td9.55106 Pd9.551062.322.31 104 N mmn m960第一轴输入转矩：T1Td弹性联轴器2.311040.9925 2.29 104 Nmm第二轴输入转矩 ： T2T1蜗杆

13、 i总2.29 1040.72521.573.58105 N mm工作机输入转矩：T3T2轴承刚性联轴器3.58 1050.9813.52105 N mm将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：轴名功率 Pkw 转矩 T(N?mm)转速效率传动比 in(rmin)电动机轴2.342.313104960蜗杆轴2.322.2931040.99251960蜗轮轴1.68工作机轴1.653.583 1053.523 1050.72521.5744.50.98144.56 传动零件设计计算6.1 传动参数蜗杆输入功率P=2.32 kW ，蜗杆转速，蜗轮转速，理论传动比i=21.6 ，当选择蜗杆的头数

14、 Z1=1 时， Z2 =21.6 不在推荐值范围内。当选则蜗杆的头数Z1=2 时，Z2=43.2 ，在推荐值范围中，所以蜗杆头数取Z1=2（以上结果由机械设计表111 得到）。6.2 蜗轮蜗杆材料选择1）选择蜗杆传动类型根据 GBT 10085 1988 的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI ）.2）选择材料由机械设计蜗杆传动一章知识可知，蜗杆一般是用碳钢或合金钢制成，考虑到蜗杆传动功率不大，速度只是中等，故蜗杆用45 钢；因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求整体调质，表面淬火，硬度为45 55HRC。蜗8轮用铸锡磷青铜 ZCuSn10Pb1，金属模铸造。 为了节约贵重的有色金属， 仅齿圈

15、用青铜制造，而轮芯用灰铸铁 HT200 制造。3）按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，在校核齿根弯曲疲劳强度。传动中心距：A、确定作用在蜗轮上的转矩T 2按 Z 1=2，估取效率 =0.8，则：T2 9.55 106 P29.55 106p19.551062.32 0.83.98 105 Nmmn2n1 / i1244.5B、确定载荷系数 KK；由机械设计表选取因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数11-5=1使用系数 K =1.15; 由于转速不高，冲击不大，可取动载系数K =1.05 ；则AvK= KAK Kv=1.15 3 13 1.05

16、1.21C、确定弹性影响系数ZE因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故 ZE=160M D、确定接触系数 Z先假设蜗杆分度圆直径 d1 和传动中心距的比值 =0.35 ，从机械设计图 11-18 中可查得 Z =2.9 。E、确定许用接触应力 H根据蜗轮材 料为 铸锡磷青铜 ZCuSn10Pb1， 金属 模铸造，蜗杆螺旋齿面硬 >45HRC, 可从机械设计表 11-7 中查得蜗轮的基本许用应力 H =268Mp。应力循环次数N=60jn2L h=603 13寿命系数KHN=0.774 3 268 MP=207.4 MP则HH = K HN . F、设计中心距mm=134.08mm取中心

17、距 =160mm,因 i=21.6, 故从机械设计表 11-2 中取模数 m=6.3，蜗杆分度圆直径 d1=63mm。这时 =0.39375 ，从机械设计图 11-18 中可查得接触系数 =2.62 ，因为 <Z ,因此以上计算结果可用。4）蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸A、蜗杆轴向齿距 pa；直径系数q=10;齿顶圆直径a1齿根圆直径=m=19.792d =75.6;df1=47.88;分度圆导程角 =11° 18 36 ; 蜗杆轴向齿厚 sa=9.896mm。B、蜗轮蜗轮齿数 Z2=41（参考机械设计表11-2）；变位系数 X 2=0.1032验算传动比 i=在允许

18、7;（ 35）% 范围内变化，所以结果满足。蜗轮分度圆直径d2=mz2=6.33 41=258.3mm蜗轮喉圆直径 da2=d22ha2=258.3+23 6.3=270.9mm9蜗轮齿根圆直径 df2=d2-2hf2=258.3-23 6.33 (1+0.1032+0.2)=241.88mm 蜗轮咽喉母圆半径 r g2=da2=160mm5）校核齿根圆弯曲疲劳强度F =zv2当量齿数根据 x2， v2=中可查得齿形系数Fa2=2.47 。，从机械设计图11-19=0.1032 z =43.48Y螺旋角系数许用弯曲应力 F= F 2 KFN从机械设计表11-8 中查得 ZCuSn10Pb1 制

19、造的蜗轮的基本许用弯曲应力 F =56MPa。寿命系数 KFN= F=56 3 0.616 MPa=34.496 MPa =16.32 MPaF弯曲强度是满足的。6）验算效率 =（ 0.95 0.96）已知 18 36=,; fv 与相对滑动速度vs 有关 。Vs=从机械设计表 11-18 中用插值法查得 f v=0.02708、=1.5471°；代入式中得 =0.8325，大于原估计值，因此不用从算。蜗杆分度圆的圆周速度 V=3.17ms V （45）ms 为便于加工蜗杆和满足任务书，蜗杆可以下置和螺旋线取为右旋。7）精度等级公差和表面粗糙度的确定考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，

20、 属于通用机械减速器，从 GBT100891988 圆柱蜗杆、蜗轮精度中选择 8 级精度，侧隙种类为 f ，标注为 8f GBT 10089 1988。然后由机械设计课程设计指导书表 16.37 和 16.38 查得蜗杆、蜗轮要求的公差项目及表面粗糙度，此处从略。8）热平衡核算A、估算散热面积A1.750.33 1601 .75A 0.33a0.75m21001008）验算油的工作温度 ti室温 t0：通常取 20 ；散热系数 ks：取=1417.5Ks=17.5 W(2 )啮合效率；轴承效率 0.98，取轴承效率2=0.98；搅油效率 0.940.99，搅油效率 3=0.98；=13 23

21、3=0.843 0.983 0.98=0.81ti10001P1100010.842.3220 48.28 80ksAt017.50.75油温未超过限度，满足使用条件。10其它尺寸总汇表如下：名称齿顶高齿根高全齿高分度圆直径齿根圆直径蜗轮喉圆直径符计算公式和数据（单位 mm）号蜗轮数据蜗杆数据ha6.3(ha* +x2)5.65hf7.568.21h13.8614.51dd163d2=mz2258.3dfd=d -2hf147.88d=d -2h241.88f11f22f2dada1=d1+2ha175.6da2=d2+2ha2269.6蜗杆分度圆上螺旋角蜗轮分度圆上螺旋角 2节圆直径d

22、9;传动中心距蜗杆轴Pa1Pa1=m向齿距蜗杆导程Pzz1P =mz蜗杆螺旋b1b1部分长度蜗轮顶de2d圆直径e2蜗轮齿宽b2蜗轮齿宽角11°30'36" 2=61.7258.316019.7939.58852795640.97°7 装配草图设计7.1 电动机有关尺寸动机的类型，由机械设计课程设计手册表12-3 查得，确定电动机的安装及外形尺寸如下表：机座号ABCDEFGHKABACADHDLY132S2161408938801033131228027521031547527.2 选定联轴器的类型（初算轴的最小直径）由机械设计课程设计手册表12-3 可知

23、，电动机轴径D=38mm， P=3kw, 转速 n=960rmin确定该减速器高速轴的最小直径并选择适用的联轴器。1）按扭矩强度初定该轴最小直径min15-3 45 钢 A0 值为d ,见机械设计表126103，本计算取 110。dmin11该段轴上有一键槽，将计算值加大3% d min=16.56mm2)选择电动机处联轴器录，选至机械设计课程设计指导书表 13-1。计算转矩为： Tc K T 1.5 29.844.7N m式中 T-联轴器所传递的名义转矩。T=9550由于蜗杆减速器的载荷较平稳，按转矩变化小考虑，查机械设计表14-1 取工作情况系数 k=1.5根据 Tc=, 查表13-1 L

24、H型联轴器中LH1 型联轴器就能满足传递转矩的要求：（ Tn=160Tc） , 但其轴孔直径范围为 d=(12 22)mm，满足不了电动机的轴径要求，故最后确定选用 LH3型联轴器（Tn=630Tc n=5000rmin ）其轴孔直径 d=3042mm,可满足电动机的轴径要求。3)最后确定减速器高速轴伸处的直径： dmin=30mm7.3 选择工作机处联轴器1）已知工作机的输入功率为 1.68kw, 转速 44.5rmindmin该段轴上有两键槽，将计算值加大 5% d min=38.75mm 录，选至机械设计课程设计指导书表 13-4。计算转矩为： Tc K T 1.5 360.54 540

25、.81N m 式中 T-联轴器所传递的名义转矩。T=9550根据 Tc=, 查表13-4 GY 型联轴器中GY6 型联轴器就能满足传递转矩的要求：（ Tn=900Tc） , 其轴孔直径范围为 d=(3850)mm，可满足电动机的轴径要求。2）最后确定减速器低速轴伸处的直径： dmin=42mm8 确定滚动轴承的类型及其润滑与密封方式8.1 确定轴承的类型根据已知的工作条件，由机械设计课程设计指导书第4 章确定轴承类型为圆锥滚子轴承。8.2 滚动轴承的润滑与密封方式由机械设计课程设计指导书第 4 章，在减速器中，蜗杆下置，为浸油传动零件，其圆周速度 v2ms, 所以采用齿轮传动时飞溅出来的润滑油

26、来润滑轴承，而且此方式最简单。8.3 密封方式由轴承的润滑方式和工作环境，应橡胶唇形密封圈密封效果好，适用于密封处轴表面圆周速度 8ms一下，故此处密封方式采用橡胶唇形密封圈密封。9 轴承端盖的结构结构形式9.1 由轴承的润滑方式和工作环境，轴承端盖采用凸缘式轴承端盖。10 确定减速器箱体结构方案和主要结构尺寸1210.1 箱体的结构和材料1）由机械设计课程设计指导书第三章，因为蜗杆圆周速度 , 所以采用蜗杆下置剖分式蜗杆减速器，为便于加工螺旋线取为右旋。2）由机械设计课程设计指导书第四章，考虑减速器机体的工作性能、加工工艺、材料消耗及制造成本等因数，箱体采用铸造箱体，材料HT150。10.2

27、 箱体主要结构尺寸此表参考机械设计课程设计指导书表4.1铸件减速器机体结构尺寸计算表名称机座壁厚机盖壁厚机座凸缘厚度机盖凸缘厚度机座底凸缘厚度地脚螺钉直径地脚螺钉数目轴承旁连接螺栓直径机座与机盖连接螺栓直径连接螺栓d2 的间距轴承端盖螺钉直径窥视孔盖螺钉直径定位销直径df 、 d1 、 d2 至外机壁距离 df 、 d1 、 d2 至缘边距离轴承旁凸台半径凸台高度外机壁至轴承座端面距离内机壁至轴承座端面距离蜗轮齿顶圆与内箱壁距离蜗轮端面与内箱壁的距离蜗杆箱体轴承座孔的轴向长度机座肋厚机盖肋厚轴承端盖外径轴承端盖凸缘厚度轴承旁连接螺栓距离称 号一级齿轮减速器计算结果0.04a+3mm8mm100

28、.85 91b1.5 15b11.5 15p2.5 25df0.036a+12mm20n4f4d1160.75 dd2(0.50.6) df12l125200mm160d3(0.40.5) df10d4f8(0.30.4) dd(0.70.8) df16c1见下表c2见下表R1c224h根据低速轴承座外径确定90l1c + c +(510)mm50122l2160+ c+ c +(510)mm11.2 12210LcLc=（11001.2 ） D， D为轴承孔mM0.85 9m1M 10.85 9D2轴承座孔直径+(55.5) d1403e(11.2) d310s 尽量靠近，以 Md 1 和

29、Md 3 100 互不干涉为准， s D2机械设计课程设计指导书表4.2联接螺栓扳手空间c1、c2 值和沉头座直径螺栓直径M8M10M12M16M20M24M30C1min1316182226344013C2min11141620242834沉头座直径2024263240486011 轴的设计计算及校核11.1 蜗杆轴的设计及校核（参考机械设计第十五章）图 11-1 蜗杆轴草图1）选择轴的材料及热处理由减速器为普通用途中小功率减速传动装置，轴主要向蜗轮传递转矩，其传递的功率不大，对其重量和尺寸无特殊要求，故轴的材料选择常用的 45 钢，调质处理。根据机械设计表 15-1 硬度 HBS=217

30、255Mpa，强度极限 =640 Mpa，屈服极限 =355Mpa，弯曲疲劳极限 =275Mpa ，剪切疲劳极限 =155Mpa ，许用弯曲应力 =60Mpa 。2）求蜗杆轴上的功率、转速和转矩由前面（ 5 计算传动装置的运动及动力参数计算）可知，。3）求作用在蜗杆上的力又已知蜗杆的分度圆直径为63mm，则切向力Ft12T122.2910 4Nd163727轴向力Fa1Ft 22T223.58105Nd 2258.32772径向力 Fr 1Fr 2Ft 2tan2772tan 20。1009N4）初步确定轴的最小直径查机械设计（表 15-3）先初步校核估算轴的最小直径，取A。 =110d mi

31、nA 3P1110 3 2.3214.76mmn19605）轴的结构设计A. 初选轴承初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向和轴向力的作用，故选用圆锥滚子轴承；参照工作要求，并根据 =30mm，由轴承产品目录中初步选取 0 基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承，查机械设计课程设计手册6-7 初选型号为30308，其尺寸为 d3 D3 T3 B=40mm3 90mm3 25.25mm3 23mm。B. 各轴段径向尺寸确定初估轴径后 , 就可按轴上零件的安装顺序为最小端 , 故该段直径为 30mm。III-IV设计的需要，考虑安装密封装置，设计, 从左端开始确定直径 . 该轴轴段 I-II 段安

32、装轴承，故该段直径为 40mm，为了II-III段的直径为 35mm。 IV-V 段为挡14油环提供轴向定位，选直径为 46mm，取 V-VI 段直径为 40mm。VI-VII 段为蜗杆，直径是蜗杆的分度圆直径为 63mm， - 直径和 V-VI 段一样为 40mm。 - 直径和 IV-V 一样，选直径为 46mm， - 段是安装轴承，所以选直径为 40mm。C. 各轴段轴向尺寸确定。I-II 段安装联轴器， 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故 I-II 段的长度可取 80mm。II-III 段装端盖，长为 70 mm。轴段 III-IV 的长度为 30mm。轴段 IV-V

33、 的长度为 10mm。 V-VI 段的长度为 56，查机械设计表 11-4 b1（11+0.0z2）m，计算得出 VI-VII 的长度为 90 mm，- 长度为 56mm，而 - 段的长度为 10mm， - 的长度为 32mm。D. 轴上零件的周向定位为了保证良好的对中性，与轴承内圈配合轴径选用 H7m6配合，轴承外圈与套杯采用 H7k6 的配合，联轴器与轴采用 A 型普通平键联接，查机械设计课程设计E. 轴上倒角与圆角为保证 30308 轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，查机械设计课程设计手册表 1-25 ， 取轴 环圆 角 半径 为 1.2mm(3050mm)， 其 他 轴 肩 圆 角 半

34、径 为1.0mm(1830mm)与 1.2mm(3050mm)。查机械设计表 15-2，轴的左右端倒角为 1.03 45°(1830mm)与 1.23 45° (3050mm)。6）按弯扭合成应力校核高速轴的强度在确定轴承支点位置时，查机械设计课程设计手册表 6-7 得 30308 圆锥滚子轴承的 a=19.5mm 20mm，参看机械设计图 15-23 。因此，作为简支梁的轴的支承跨距为 202mm。切向力Ft12T122.2910 4727Nd163轴向力Fa1Ft 22T223.58105Nd 2258.32772径向力 Fr 1Fr 2Ft 2tan2772 tan

35、20。 1009NA. 绘出轴的计算简图11-2(a)图B. 绘制垂直面弯矩图11-2(b)图轴承支反力：计算弯矩：截面 C 右侧弯矩M cvFRBVl11340.11818.812N m截面 C 左侧弯矩M cvFRAV（Ll1） 875 (0.236 0.118)103.25N mC. 绘制水平面弯矩图 11-2(c)图轴承支反力：FRAHFtl1 L727118236 363.5NFRBHFtFRAH727363.5363.5N15截面 C 左侧弯矩M CHFRAH（ Ll1） 363.5(0.236 0.118)42.893N m截面 C 右侧弯矩M CHFRBHl 1363.5 0.

36、11842.893NmE. 绘制合成弯矩图 11-2(d) 图M CM CV2M CH218.812242.893246.84M CM CV2M CH2103.25242.8932111.81F. 绘制转矩图11-2 (e)图N.mG. 绘制当量弯矩图11-2(f)图进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩的截面（即危险截面C）的强度。轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取=0.6，截面 C 处的当量弯矩为M ECM C 2T 2111.8120.622.9 2112.65H. 校核危险截面 C 的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩的截面（即危险截面C）的强度。,安全。图 11-2高

37、速轴的弯矩和转矩(a) 轴的结构 (b) 受力简图 (c)水平面的受力和弯矩图 (d) 垂直面的受力和弯矩图(e) 合成弯矩图(f)转矩图 (g) 计算弯矩图1611.2 蜗轮轴的设计1) 蜗轮轴的设计11-3 蜗轮轴草图2）求作用在蜗轮上的力已知蜗轮的分度圆直径为=6.3 3 41=258.3mm，所以得 =，。3）初步确定轴的最小直径选取轴的材料为 45 刚，调质处理。查机械设计 （表 15-3）先初步校核估算轴的最小直径，取 A。=110，于是得d ' min A 3P2110 3 1.6836.9mm 。n244.54）蜗轮轴的轴上零件的定位、固定和装配单级减速器中，可将蜗轮安

38、排在箱体中央，相对两轴承对称分布，蜗轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴固定，轴向固定靠平键和过渡配合。两轴承分别一轴肩和套筒定位，轴向则采用过渡配合或过盈配合固定。联轴器以轴肩轴向定位，右面用轴端挡圈轴向固定，键联接作轴向固定。轴做成阶梯形，左轴承从左面装入，蜗轮、套筒、右轴承和联轴器依次从右面装到轴上。5） 轴的结构设计A. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径初估轴径后 , 可按轴上零件的安装顺序 , 从左端开始确定直径 . 该轴轴段 I-II 为最小端 , 装轴承，为便与轴承的安装 , 该段直径为 50mm, 选定轴承型号为 30310，其尺寸为 d3 D3 T3 B=50mm3 110mm3

39、 29.25mm3 27mm。为了设计的需要， 考虑轴的轴向定位，定位轴肩高度h>0.07d, 故设计 II-III段的直径为58mm。 III-IV段为齿轮的轴向定位提供轴肩，取设计直径为70mm。IV-V 段安装蜗轮，故该段直径为 60mm，齿轮左端用套筒定位。V-VI 段装套筒和轴承，直径和I-II段一样为 50mm。 - 段安装轴承端盖，采用唇形密封圈，所用直径为45mm。 - 安装联轴器，故该段直径为40mm。B. 各轴段长度的确定I-II 段长为轴承的宽度为 32mm。II-III 段长度为为 15mm, III-IV 段为轴间的长度为 10mm。IV-V 装蜗轮，由蜗轮齿宽

40、 b2 0.75d a1=56.7mm，设计长为长为 60mm。轴段 V-VI 的长度为 52mm。轴段 - 装轴承端盖，长度为 50mm。 - 段的长度为联轴段 110mm, 故轴的总长为 324mm。C. 轴上零件的周向定位为了保证良好的对中性，蜗轮与轴选用 A 型普通平键联接，查机械设计课键长 56mm，键槽用键槽铣刀加工， 同时为了保证蜗轮与轴配合有良好的对中性，所以选择蜗轮与轮毂的配合为；联轴器与输出轴采用 A 型普通平键联接，键的型号为键宽 b3键高 h=123 8 ，键长为 110mm；轴与轴承内圈配合轴径选用 H7m6 的配合。17D. 轴上零件的周向定位为保证 30310 轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据机械设计表15-2，取轴环圆角半径为1.2mm(3050mm),取轴肩圆角半径为1.2mm(3050mm)、2.0mm(3050mm)。其他轴肩圆角半径分别由具体轴径而定,轴的左右端倒角为2.03 45°(5080mm)与 1.23 45°(3050mm)。12 键的选择及校核12.1 键的选择联轴器与蜗杆轴采用A 型普通平键联接， 查机械设计课程设计手册 表 4-1 mm，键与轮毂键槽的接触高度mm。蜗轮与轴选用A 型普通平键联接，查机械设计课程设计手册表4-1 度 mm，键与轮毂键槽的接触高度mm。联轴器与