传动杆计算说明书.docx

Hefei University机械设计基础COURSE PROJECT系别：机械工程系班级： 14级机制三班 学制：四年姓名：学号：导师：王勇 20 16 年 11 月 27日姓 名班 级机制三学号设计题目：一级减速器的输出轴部件设计设计条件：1. 额定功率P=6.79KW2. 转速N=120 r/min3. 圆柱齿轮分度圆直径d=300mm4. 齿轮轮毂长度L=78mm5. 圆周力Ft=3600N6. 径向力Fr=1500N7. 轴向力Fa=450N8. 建议轴承类型：69. 载荷平稳，单向转动，工作环境清洁10. 两班工作制，使用年限5年，大批量生产设计工作量：1、设计轴的结构，绘制草图（徒手画）一张；2、验算轴的危险截面尺寸（至少2处）；3、确定轴承的参数，计算轴承寿命（轴承采用3个方案，可以与轴的寿命不一致）；4、联轴器和齿轮处的键的强度要校核计算，如果强度不足，可适当修改尺寸（包括齿轮轮毂长度）；5、轴的零件工作图一张（A3或A4图），严格按要求绘制；6、齿轮零件工作图一张（A3或A4图），严格按要求绘制；7、设计计算说明书一份。一、机构简图二、设计计算说明书（一）选择轴的材料因为传递功率较大，且对质量及结构尺寸无特殊要求，故常选用材料45号钢，调质处理。（二）初算轴径对于转轴，按扭转强度初算轴径，查书P193表10.2得C=103～118，考虑轴端弯矩比转矩小，故取C=110，则考虑键槽的影响，取（三）结构设计1.轴承部件的结构形式为方便轴承部件的拆装，减速器的机体采用剖分式结构。因为传递功率较大，齿轮减速器效率高、发热较大，估计轴不小，所以轴承部件的固定方式可采用一端固定、一端游动方式。由此，所设计的轴承部件的结构形式如上图所示。然后，可按轴上零件的安装顺序，从处开始设计。2.联轴器及轴段①在本次设计中，就是轴段①的直径，又考虑轴段①上安装联轴器，因此，轴段①的设计应与联轴器的设计同时进行。为补偿联轴器所连接的两轴的安装误差，隔离振动，选用弹性柱销联轴器。查书P270表13.1取载荷系数K=1.5，则计算转矩。由机械设计手册P103查得GB/T5014-2003中的L×3型联轴器符合要求：公转转矩为1250N·m，许用转速为4700r/min，轴孔直径范围为40～48mm。考虑，所以取联轴器轴孔直径45mm，轴孔长度为84mm，J型轴孔，B型键槽，联轴器主动端的代号为L×3 45×60 GB/T 5014-2003。同理，轴段①的直径,轴段①的长度应该比联轴器主动端轴孔长度略短，故取。3.密封圈与轴段②在确定轴段②的直径时，应该考虑联轴器的固定及密封圈的尺寸两个方面。当联轴器右端用肩轴固定时，由h=0.07～0.1计算轴肩高度，为h=3.15～4.5mm，相应的轴段②的直径的范围为51～55mm。轴段②的直径最终由密封圈确定。查机械设计手册P94表7-12，可选用轴径为55mm的毡圈，则轴段②的直径。4.轴承与轴段③及轴段⑦考虑齿轮有轴向力，且轴的转速中等偏高，所以选取三种轴承类型进行比较。方案一：选取调心球轴承轴段③上安装轴承，其直径应该既便于轴承安装，又符合轴承内径系列。查设计手册P73GB/T 281-1994取代号1212的轴承，内径d=60mm,外径D=110mm，宽度B=22mm，定位轴肩直径，轴上定位端面的圆角半径。故轴段③的直径。方案二：选取深沟球轴承轴段③上安装轴承，其直径应该既便于轴承安装，又符合轴承内径系列。查设计手册P68GB/T 276-1994取代号6012的轴承，内径d=60mm,外径D=95mm，宽度B=18mm，定位轴肩直径，轴上定位端面的圆角半径。故轴段③的直径。方案三：选取角接触球轴承轴段③上安装轴承，其直径应该既便于轴承安装，又符合轴承内径系列。查设计手册P77GB/T 292-2007取代号7012C的轴承，内径d=60mm,外径D=95mm，宽度B=18mm，定位轴肩直径，轴上定位端面的圆角半径。故轴段③的直径。综合造价、结构等问题最终选取方案三中的角接触轴承。通常用一根轴上的两个轴承取相同型号，故轴段⑦的直径，轴段⑦的长度与轴承宽度相同，故取。5.齿轮与轴段④轴段④上安装齿轮，为便于齿轮的安装，应该略大于，可取。齿轮左端用套筒固定，为使套筒端面顶在齿轮左端面上，即靠紧，轴段④的长度应该比齿轮毂长略短，故取。6.轴段⑤与轴段⑥齿轮右端用轴肩固定，由此可确定轴段⑤的直径。根据公式h=0.07～0.1，取。根据公式计算得轴环宽度b=1.4h=，可取。为减小应力集中，并考虑右轴承的拆卸，轴段⑥的直径应该根据7012C轴承的定位肩轴直径确定，即。7.机体与轴段②、③、⑥的长度轴段②、③、⑥的长度除了与轴上零件有