機(jī)械零件設(shè)計實例分析

1、二級減速器輸入軸二級減速器輸入軸軸系零件設(shè)計軸系零件設(shè)計組長組長：賀志娟賀志娟組員組員：王寧王寧 鄭威鄭威 陳濤陳濤 尹鵬尹鵬 蔡志輝蔡志輝團(tuán)隊分工明細(xì)表設(shè)計要求設(shè)計要求：設(shè)計設(shè)計二二級級減速器減速器的輸入的輸入軸。已知輸入軸。已知輸入功率功率P=8kw，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n=500r/min，齒輪齒寬，齒輪齒寬B=70mm，齒數(shù)齒數(shù)z=28，模數(shù)，模數(shù)m=2.5，壓力角，壓力角a=20，電動機(jī)為，電動機(jī)為Y160L-6。減速減速器使用年限十年（每年器使用年限十年（每年300天），天），兩班制工作。兩班制工作。輸入軸設(shè)計要求一一.選取選取軸的材料和熱處理軸的材料和熱處理方法方法二二.輸入軸的受力輸入軸

2、的受力分析分析三三.判斷危險截面和校核判斷危險截面和校核輸入軸的設(shè)計輸入軸的設(shè)計選擇材料選擇材料初步估算軸的直徑初步估算軸的直徑輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計輸入軸的結(jié)構(gòu)圖輸入軸的結(jié)構(gòu)圖一.選取軸的材料和熱處理方法選取軸的材料和熱處理方法：選取軸的材料和熱處理方法： 選取選取軸的材料為軸的材料為45鋼鋼，并且并且經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理硬度經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理硬度HB=240 。選擇材料 軸徑軸徑計算計算 根據(jù)根據(jù)選用材料為選用材料為45鋼鋼， 的的范圍為范圍為 ，選取選取 值為值為120，高速，高速軸功軸功 代入代入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)： 考慮考慮到軸的外伸端上開有鍵槽，將計算軸頸增大到軸的外伸端上開有鍵槽，將計算軸頸增

3、大3%7%后，取標(biāo)準(zhǔn)直徑為后，取標(biāo)準(zhǔn)直徑為45mm。初步估算軸的直徑30minnPAd 輸入軸輸入軸系的主要零部件包括一對深溝球軸承，考系的主要零部件包括一對深溝球軸承，考慮到軸的最小直徑為慮到軸的最小直徑為45mm，而差速器的輸入齒輪分，而差速器的輸入齒輪分度圓為度圓為70mm，設(shè)計輸入軸為齒輪軸，設(shè)計輸入軸為齒輪軸，且且7軸段軸段為了為了便便于軸上零件的裝卸，采用階梯軸結(jié)構(gòu)。于軸上零件的裝卸，采用階梯軸結(jié)構(gòu)。 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1軸軸段段、5軸軸段段兩端兩端軸頸跟深溝球軸承軸頸跟深溝球軸承6309配合，采配合，采用過度配合用過度配合k6，實現(xiàn)徑向定位，根據(jù)，實現(xiàn)徑向定位，根據(jù)軸承

4、軸承B=25mm， 端軸頸直徑端軸頸直徑為為60mm ，1軸軸段段長度為長度為30mm 和和5軸軸段段長長度度為為 28mm。 為保證加工到位，和保證裝配時相鄰零件的端面靠為保證加工到位，和保證裝配時相鄰零件的端面靠緊，在齒輪段兩端軸頸處加工緊，在齒輪段兩端軸頸處加工2軸軸段段與與4軸軸段段，即退即退刀槽，選取槽寬為刀槽，選取槽寬為 5mm，槽槽深為深為2mm 。 輸入軸的輸入軸的7軸段與帶輪的從動齒輪鍵連接，開有鍵槽，軸段與帶輪的從動齒輪鍵連接，開有鍵槽，選取直徑選取直徑為為45mm ，長，長為為78mm 。根據(jù)以上信息可得輸入軸的基本尺寸如下表：根據(jù)以上信息可得輸入軸的基本尺寸如下表：名稱

5、名稱1軸段軸段2軸段軸段3軸段軸段4軸段軸段5軸段軸段6軸段軸段7軸段軸段長度（長度（mm）3051005286078直徑（直徑（mm）55516351555045輸入軸的結(jié)構(gòu)圖畫受力畫受力簡圖簡圖計算計算支座反力支座反力計算計算彎矩彎矩二.輸入軸的受力分析畫受力簡圖 （1）作用于齒輪上的圓周力）作用于齒輪上的圓周力： （2）作用于齒輪上的徑向力）作用于齒輪上的徑向力： （3）計算在水平面上的反力）計算在水平面上的反力： （4）計算在垂直面上的反力：）計算在垂直面上的反力： 計算支座反力 （1）計算水平面上的彎矩）計算水平面上的彎矩： （2）計算垂直面上的彎矩）計算垂直面上的彎矩： （3）計算

6、合成彎矩）計算合成彎矩： （4）計算轉(zhuǎn)矩）計算轉(zhuǎn)矩：計算彎矩 （5）計算計算截面當(dāng)量彎矩截面當(dāng)量彎矩： 取應(yīng)力校正系數(shù)取應(yīng)力校正系數(shù) 。 （6）繪制輸入軸繪制輸入軸的載荷分析的載荷分析圖圖：計算彎矩判斷危險截面和判斷危險截面和校核校核按彎扭合成強(qiáng)度按彎扭合成強(qiáng)度校核校核三.判斷危險截面和校核如上計算所得：危險截面位于如上計算所得：危險截面位于安裝齒輪的位置。安裝齒輪的位置。判斷危險截面 根據(jù)軸是單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，根據(jù)軸是單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取取 ，軸的計算應(yīng)力為軸的計算應(yīng)力為： 式式中中 ： 軸所受的彎矩軸所受的彎矩，單位單位 Nmm ； 軸所受的扭矩軸所受的扭矩， 單位單位Nmm ； 抗彎截面系數(shù)抗彎截面系數(shù)， ，根據(jù)截面形狀，根據(jù)截面形狀， 取取 ; 對稱循環(huán)變應(yīng)力