二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴设计

二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴设计

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HefeｉＵｎiｖeｒsity 课程设计

ＣOURＳE PRO JECT

题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴设计系别: 机械工程系

专业：机械设计制造及自动化

学制：四年

姓名：

学号:

导师:

２010年1２月

15日

目录

第 1 章ﻩ二级斜齿圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动的设计任务书 .... 错误!未定义书签。

1.1．ﻩ设计题目 .............................................................................. 错误!未定义书签。

1.3.ﻩ设计要求ﻩ错误!未定义书签。

１.4.ﻩ作业目的 .............................................................................. 错误!未定义书签。

第 2 章二级斜齿圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动的设计与计算ﻩ错误!未定义书签。

2.1．ﻩ选择齿轮材料、热处理方式和精度等级............................... 错误!未定义书签。２．2.ﻩ初步计算传动主要尺寸ﻩ错误!未定义书签。

２.3.ﻩ确定传动尺寸......................................................................... 错误!未定义书签。

2.4．校核齿根弯曲疲劳强度 .................................................... 错误!未定义书签。2．5.ﻩ计算齿轮传动其他几何尺寸................................................. 错误!未定义书签。

设计小结ﻩ错误!未定义书签。

参考文献ﻩ错误!未定义书签。

第 1 章二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴的设计任务书1.1.设计题目

图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器简图。该减速器用于机械加工车间起重机械的起重机构的传动系统中。两班工作制，使用8年。

图错误!未定义书签。二级斜齿圆柱齿轮减速器

1.2.设计数据

表错误!未定义书签。设计数据

方案输入轴转

速ｎ1

（ｒ.

ｐ.m）

输入轴

功率p1

（ＫW）

高速级低速级

Z2/Ｚ

1

m n(ｍ

m）

a1b2

Ｚ

4

/Z3

m n（ｍ

m)

ａ

２

b４

4 ５００９

7８

／１

9

4

2０

80

7８

/19

6 300

１

20

1.3.设计要求

1、设计说明书一份，主要内容包括：中间轴的强度计算，轴承类型选择和寿命计算。

2、画出中间轴的结构图。

提示：表中给出的ｂ2、b4为两级大齿轮的宽度，小齿轮的宽度应增加(５~10)mｍ。

1.4.作业目的

１. 熟悉二级斜齿圆柱齿轮减速器的工作原理，设计与计算的方法；

2. 运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题,培养独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造工艺与装配工艺等方面的问题。

3. 熟悉有关设计资料,学会查阅手册和运用国家标准。

第 2 章 二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴的设计与计算

2.1. 选择轴的材料、热处理方式和精度等级

计算机说明

结果

因为该减速器用于机械加工车间起重机械的起重机构的传动系统中,故选用常用材料45钢,调制处理。 选用常用材料

45钢,调制处理。

2.2. 初算轴径

计算机说明

结果

对于转轴,按扭转强度初算轴径，查表１0.2的C=１06～118，考虑轴端弯矩比转矩小，故取C=11０，则3

min 3311032.011950078

P d C mm n ==⨯=⨯

min d ＝ 32.01mm

2.3. 结构设计

轴承部件的结构形式：采用两端固定型。

2.4. 轴的受力分析

计算机说明

结果

画轴的受力简图：

图２轴的受力简图及弯矩、扭矩图

高速级中间轴齿轮转速v 2129.893m/s 低速级中间轴齿轮转速v 355.903m/s 高速级中间轴齿轮圆周力F t2377.769N 高速级中间轴齿轮径向力

F r2

140.303N 高速级中间轴齿轮轴向力F a276.715N 低速级中间轴齿轮圆周力F t3877.757N

低速级中间轴齿轮径向力

F r3

325.998N 低速级中间轴齿轮轴向力F a3

178.250N 计算l 1l 1

54.000mm 计算l 2l 2100.000mm 计算l 3l 3

39.000mm

高速级中间轴轴承圆周力

R h1

-547.022N 低速级中间轴轴承圆周力R h2-708.504N 高速级中间轴轴承径向力

R v1

20.740N 低速级中间轴轴承径向力R v2-206.435N 高速级中间轴水平弯矩M h158176.424Nmm 低速级中间轴水平弯矩M h247398.897Nmm 高速级中间轴垂直弯矩M v121606.684Nmm 低速级中间轴垂直弯矩M v2

17603.918Nmm 高速级中间轴弯矩M 162059.206Nmm 低速级中间轴弯矩M 250562.371Nmm 高速级中间轴当量弯矩M ca162590.668Nmm 低速级中间轴当量弯矩M ca2

51213.280Nmm

26022

2d d n ⨯⨯

π26023

2d d n ⨯⨯π21*2d d T β

αcos tan 2

n t F β

tan 2t F 3

12d d T β

αcos tan 3

n t F β

tan 3t F ()3

211

3212l l l l F l l F r r ++-+1

32v r r R F F --()[]

3

2121213l l l l l F l F t t ++++-

()

132h t t R F F ++-()212l l F t +1

3l F t ()212l l F r +1

3l F r 21

21v h M M +22

22v h M M +2221T M +2

222

T M

+