机械设计课程设计(二级减速器)

1、机械设计基础课程设计计算说明书系专业班设计者指导老师2011年5月21日目录一、设计任务书目录一、设计任务书(2)设计内容设计内容计算及说明结果- -选取轴的材料为40Cr，调质处理。2、初估轴径按扭转强度法估算高速轴的直径，由表14-2，取常数C100,由式(14-2),轴的最小直径满足：设计内容3d，CminP3P3C3100Xnn设计内容3d，CminP3P3C3100Xnn3此轴的最小直径dmin2.2366032.7mm；d,32.7mmmin即安装在联轴器处轴的最小直径d，为了使所III选的轴的直径d与联轴器的孔径相适应，所以需要同时选取联轴器的III型号。计算及说明3、选择联轴器

2、查表17-1，取K1.5，则计算转矩:ATkt1.5X355.9=533.85Nm；CA3按照TT及电动机轴尺寸等限制条件，查表13-1,选用HL3型Cn弹性柱销联轴器。其公称转矩T630Nm，半联轴器的孔径nd3042mm，故取低速轴3最小直径d=35mmd。I-IImin4、初选轴承考虑到主要承受径向力，轴向也可承受小的轴向载荷。当量摩擦系数最少。在高速转时也可承受纯的轴向力，工作中容许一定的内外圈轴线偏斜量，大量生产价格最低等因素，根据表16-2选用深沟球轴承。又根据设计尺寸d42mm，由2表18-2选用轴承型号为6209，其IIiiid45mm，B=19mm。选用HL3型弹性柱销联轴器

3、选用6209深沟球轴承5、低速轴3的结构设计(1)拟定轴的结构方案如图:!7XH（2）各轴段直径与长度的确定1）由所选半联轴器的孔径d3042mm,取低速轴最小直径d-35mm；半联轴器与轴配合的毂孔长度为L82mm,1-11断的I-II长度应比L略短一些，现取L80mm；i-ii2）为满足半联轴器的轴向定位要求，I-II轴段右端要求制出一轴肩，故取II-III段的直径d42mm；轴承端盖的总宽度为15mm（由减速器II-III和轴承端盖的机构设计而定），根据轴承的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖外端面与联轴器的距离为25mm。故取L40mm。ii-iiid35mmi-iiL80mmi

4、id42mmiiiL40mmii-iii设计内容计算及说明结果3）根据所选轴承直径尺寸确定dd45mm,取III-W-WL19mm,L45mm；III-W-W4）为满足轴承的轴向定位要求，取d50mm,综合中间轴设计取IVVL68mm；V-V5）为满足齿轮的轴向定位要求，取该段直径d60mm，长度VWL10mm；-W6）根据齿轮几何尺寸，切-段直径d50mm，长度取VWL56mm；-W至此已初步确定各轴段的直径与长度。（4）轴上零件的周向固定1）齿轮，半联轴器与轴的周向定位都采用平键联接。按d35mm，由1表10-9查得平键的截面b10mm，I-IIh8mm，根据该轴段长度，取L70mm。同理

5、按d50mm，由表10-9查得平键的截面b14mm，科-测h9mm，根据该轴段长度，取L45mm。同时为了保证齿轮与轴配合得有良好得对中性，故选择齿轮轮毂与轴dd45mmIII-V-wL19mmIII-VL45mm迎-wd50mm-VL68mm-Vd60mm-可L10mm-可d50mm-可L56mm-可键10X8X70GB/T1069-1979键14X9X45GB/T1069-1979得配合选H7/n6。2)半联轴器与轴得配合选H7/k6。五、滚动轴承与轴的周向定位，是借过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为m6。(4)轴上倒角与圆角根据4表15-2，取轴端倒角C1.6，各轴肩处的圆角半径见低

6、速轴零件图。倒角C1.6设计内容计算及说明结果滚动轴承校核滚动轴承校核(本次设计中为减轻设计负担，只进行高速轴上轴承的校核)根据要求对所选的在咼速轴1上的两滚动轴承进行校核，深沟球轴承型号均为6207，其基本额定动载荷C一25500N，基本额定静载荷rC15200N。0r前面求得的两个轴承所受的载荷分别为：F260.3N，F94.8N，NH1NV1F685.3N，F=249.4N；NH2NV2由上可知轴承2所受的载荷大于轴承1，所以只需对轴承2进行校核，如果轴承2满足要求，轴承1也必满足要求。1、求比值对于深沟球轴承所受径向力：FJ685.32+249.42N=731.3Nr所受的轴向力：F0

7、N，aF根据4表13-5，深沟球轴承的最小e值为0.19，故此时f,e。Fr2、计算当量动载荷P根据式(13-8a),Pf(XF+YF)，按照4表13-5,X=1，Y=0，PraF731.3NrF0Na按照4表13-6,fp1.01.2，取fp=1.1。则：Pf(XFYF)1.1x(1x731.3)=804.43NPra3、验算轴承的寿命按要求轴承的最短寿命为：L5x365x8h=14600h；h所选轴承6207基本额定寿命，根据4式(13-5)有：了106(C)h60nP1；106(25500&5530107x()3-553010h60 x960804.43则L-14600hL-553010

8、h，故所选的轴承6207满足要求。hhP-804.43NL-14600hhL-553010h设计内容计算及说明结果连接设计连接设计（本次设计中为减轻设计负担，只进行高速轴上键的校核）1、选择键连接的类型和尺寸本设计半联轴器与高速轴的周向定位采用圆头普通平键（A型）联接。按d-30mm，由1表10-9查得平键的截面尺寸b-8mm，i-iih_7mm，由该轴段长度取L-70mm。2、校核键联接的强度由1式（10-26）有平键连接的挤压强度条件：八4T猜1pdhlp1）键、轴和联轴器的材料都是钢，承受轻微冲击，由1表10-10查得许用挤压应力B-100120MPa，取Q-110MPa；pp2）键的工

9、作长度l-Lb_708-62mm，则由上式得：c-4x23640-7.9MPatL110MPa；pdhl30 x7x62p故所选的平键满足强度要求。键的标记为：键8X7X70GB/T1069-1979。c-110MPapcC1pp减速器润滑及密封减速器润滑及密封1、齿轮的润滑由于两对啮合齿轮中的大齿轮直径径相差不大，计算它们的速度：2，n2,x960n-.fv一1d一x0.05一5.024ms，60i602,n12,x60门.v一3d一x0.258一1.6m：s；60260v2V11.26114齿轮端面与内壁距离A6212外壁至轴承座端面的距离lC+C+（510）1=2150设计内容计算及说明

10、结果设计总结设计总结1、分析方案优缺点1）能满足所需的传动比；齿轮传动能实现稳定的传动比，该减速器为满足设计要求而设计了1：16的总传动比。2）选用的齿轮满足强度刚度要求；由于系统所受的载荷不大，在设计中齿轮采用了腹板式齿轮不仅能够满足强度及刚度要求，而且节省材料，降低了加工的成本。3）轴具有足够的强度及刚度；由于二级展开式齿轮减速器的齿轮相对轴承位置不对称，当其产生弯扭变形时，载荷在齿宽分布不均匀，因此，对轴的设计要求最高，通过了对轴长时间的精心设计，设计的轴具有较大的刚度，保证传动的稳定性。4）箱体设计的得体；设计减速器的具有较大尺寸的底面积及箱体轮毂，可以增加抗弯扭的惯性，有利于提高箱体

11、的整体刚性。5）加工工艺性能好；设计时考虑到要尽量减少工件与刀具的调整次数，以提高加工的精度和生产率。此外，所设计的减速器还具有形状均匀、美观，使用寿命长等优点，可以完全满足设计的要求。6）由于经验及知识等的欠缺，设计存在诸多缺点；设计功率、尺寸等相对方案需要的余量过大，造成成本浪费。箱体结构庞大，重量很大。齿轮及轴的计算校核不够精确等。2、个人心得相较同组成员，我提前了很久开始课程设计。于是在起步的时候，真可谓举步维艰。加上我们专业并未系统学习机械设计与机械原理，而只修过机械设计基础，这让我们在基础上就难以达到设计所需的知识水平。当然，在设计过程中硬着头皮不断探索，着实让自己收获很多。在借阅

12、设计指导书的基础上，向机械专业的同学借来机械设计和减速器装配图，自己学习，帮助很大。通过此次机械设计，我对机械零件设计步骤和设计思想，得到了充分掌握，真正地把所学到的知识初步地运用到了实践之中。同时，也从中发现了许多知识掌握不足。设计过程中面对各个未曾学过的问题，逐个攻破，掌握了许多新知识，还对机械设计有了重要的认识。觉得虽然学校没有为我们安排机械设计这门课程，但对于内燃机专业的学生，我们应该也必须学好这门课。也因为自学时间及基础知识的有限，导致学习心得不够深刻，不能对现学的知识达到熟练的运用，这还需要在今后不断的学习和提高。设计内容计算及说明结果虽然机械设计课程设计已经完成，但应当承认，我的设计的全面性还不够，考虑问题的周密性也不强，所设计的最后结果还没有达到最优效果。这其中有多方面原因，这包括对所学或未学的知识理解不透，也包括我们对实践中的机械零件的不够了解。课程设计让我有机会把理论和实践相结合，学会了用理论去指导实践，同时也只有通过实践检验才知道理论正确与否。同时在这次设计中我深刻体会到机械设计发展的速度之快，在社会各领域的地位也越来越高。因此在这方面我们应不断学习，不断更新知识，不断充实自己，这样才能适应信息时代的发展。最后，感谢胡老师给我们机械设计基础的教学以及本次课程设计