二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴设计.docx
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二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴设计
HefeiUniversity
课程设计
COURSEPROJECT
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
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1二级斜齿圆柱齿轮减速器
1.2.设计数据
表1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/Z1
mn（mm）
a1
b2
Z4/Z3
mn（mm）
a2
b4
4
500
9
78/19
4
200
80
78/19
6
300
120
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
=
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
2.5.校核轴的强度
计算及说明
结果
a-a剖面右侧，因当量弯矩大，且有键槽引起的应力集中，故a-a剖面右侧为危险剖面。
因为S>[S],
所以轴的a-a剖面右侧面的强度满足要求。
2.6.校核键连接的强度
计算机说明
结果
因为
，所以键连接满足强度要求。
2.7.校核轴承寿命
计算机说明
结果
轴承内部轴向力的受力如图所示图：
由计算，
，因此轴有右移趋势，但由轴承部件的结构图分析可知轴承将使轴保持平衡，故可计算出两轴承的轴向力，进而校核轴承的寿命。
很显然，
，
，故轴承满足寿命要求。
设计小结
此次对二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴的设计，不仅考察了我们对轴的设计的相关要求，同样考察了我们在齿轮传动方面的知识一级键槽的尺寸选择与轴的尺寸之间的关联性。
通过此次的设计，也让我了解到，输出轴上大齿轮的轮缘部分的设计可依据由齿轮传动强度条件计算而得到的数据来进行，然而轮毂、轮辐部分的设计却依赖于与之相配合的轴段的直径，同样，虽然与大齿轮相配合的轴段的直径可按轴的安装要求及前一轴段的直径来确定，但是该轴段的长度要依赖于齿轮轮毂的宽度。
因而，齿轮轮毂与相配合的轴段必须同时进行设计。
在完成此次大作业的过程中，也检查出自己课本知识点的不足之处，通过这次作业也正好在进行查询相关表格和公式的时候予以弥补。
参考文献
[1]王黎钦，陈铁鸣.《机械设计》，2010，1..
[2]吴宗泽，罗盛国.《机械设计课程设计手册》，2010，3.
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