项目二 轴的结构设计课件.ppt

时间安排：一周（五天——30小时） 第一天 下发课程设计题目，说明要求。每位同学熟悉轴的设计流程，准备相关设计用资料。 第二天——第四天 每位同学根据下发课程设计题目，书写设计计算说明书一份、绘制轴的零件工作图一份（A3纸） 。 第五天 每位同学上交设计计算说明书一份、绘制轴的零件工作图一份（A3纸） ，指导教师讲评 。 二级斜齿圆柱齿轮减速器如图所示，输入轴与电机相联，输出轴与带式输送机相联，单向转动。已知电机功率P=13kW，转速 n =1550r/min，减速器的齿轮及高速级的两根轴已设计完毕?有关参数如下表，试设计该减速的输出轴。 ④作合成弯矩图(图、9—11(d)) 截面C左侧的合成弯矩 例三　　圆锥—圆柱齿轮减速器如图a所示，输入轴与电机相联，输出轴与带式输送机相联，单向转动。已知电机功率P=10kW，转速 n =1450r/min，减速器的齿轮及高速级的两根轴已设计完毕?有关参数如下表，试设计该减速的输出轴。 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 解：(1)求输出轴的功率P3、转速n3，和转矩T 若取每级齿轮传动效率(包括轴承效率在内)＝0.97，则 又 ③轴上零件的周向定位 齿轮、联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。按dⅣ-Ⅴ由手册选择平键剖面b×h＝20×12，长为63mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，选择齿轮轮毂与轴的配合为H7／r6；同样，联轴器与轴的联接，选用b×h×L＝16×10×63的平键，配合为H7／r6。滚动轴承与轴的周向定位借过渡配合来保证，此处选m6。 ④按前面所述的原则，定出轴肩处的圆角半径r值，轴端倒角取2×45°。 (5)求轴上的载荷 由所确定的轴的结构图(图9—10)可确定出简支梁的支承跨距为L2+L3＝79+149＝228mm。据此求出齿轮所在截面C处的MH、Mv及Me的值。 则 圆周力Ft，径向力Fr，及轴向力Fa的方向如图9—11(a)的所示。 ①确定轴上的作用力，画出轴的受力图，见图9—11(a) 输出轴齿轮的分度圆直径为 ②作水平面内的弯矩MH图(见图9-11(b))： 支承反力 ③作垂直面内的弯矩MR图(见图9—11(c)) 截面C右侧的合成弯矩 ⑤作转矩T图(作图9-11(e)) 因单向传动，转矩可认为按脉动循环变化；所以校正系数＝0．6 危险截面处的当量弯矩 则取 * ?机电创新实践 项目二 轴的结构设计 项目二 轴的结构设计题目 B1=80，B2=75 1 20° 8°08′23″ 4 85 26 低速级 B1=50，B2=45 1 20° 7°53′06″ 3 69 32 高速级 齿宽 (mm) β Mn (mm) Z2 Z1 级别 减速器齿轮机构的参数 要求： 1、书写设计说明书一份：写出轴结构设计的全过程（包含所选用的联轴器、轴承、键），并校核所选用的键的强度和轴承是否适用。 2、绘制所设计的轴的工作零件图（A3）。 一般转轴 细化轴的结构 按许用弯曲应力校核危险截面直径 校核所选键的强度，确定所选轴承是否适合 选择材料、热处理方式，确定许用应力 估算轴径 轴的结构草图设计 校核危险截面安全系数 安全 完成结构设计图 不安全 不安全 安全 重要转轴 完成结构设计图 轴的设计流程图 计算轴的受力和支反力，画弯矩图和转矩图 不符合 符合 轴的常用材料及其主要力学性能 轴肩圆角半径 轴常用材料的 ［τ］和C值 轴的许用弯曲应力 例一：设计如图所示一带式输送机中的单级斜齿轮减速器的低速轴。 图12－28 已知电动机的功率为P=25kW，转速n1=970r/min，传动零件（齿轮）的主要参数及尺寸为：法面模数为mn=4mm，齿数比u=3.95,小齿轮齿数z1＝20，大齿轮齿数为z2＝79，分度圆上的螺旋角为，小齿轮分度圆直径为d1＝80.81mm，大齿轮分度圆直径为d2＝319.19mm，中心距为a=200mm，齿宽为B1=85mm，B2=80mm。 一、选择轴的材料 该轴没有特殊的要求，因而选用调质处理的45号钢，可以查的其强度极限＝650MPa。 二、初步估算轴径 按扭转强度估算输出端联轴器处的最小直径，根据表按45号钢，取A＝110； 输出轴的功率P2=Pη1η2η3（η1为联轴器的效率，等于0.99；η2为滚动轴承的效率，取为0.99；η3为齿轮传动效率，取为0.98），所以P2=25×0.