蚌埠市中考满分作文-一级变速器.doc 18页

长轴的制作设计计算内容计算及说明结果及依据Ø轴的设计计算与校核轴的尺寸设计轴的材料和热处理的选择轴几何尺寸的设计计算轴的设计计算与校核：不论何种具体条件，轴的结构都应满足：轴和装在轴上的零件要有准确的位置；轴上零件应便于装拆和调整；轴应具有良好的制造工艺性等。按承载性质，减速器中的轴属于转轴。因此，一般在进行轴的结构设计前先按纯扭转对轴的直径进行估算，然后根据结构条件定出轴的形状和几何尺寸，最后校核轴的强度。这里因为从动轴为Ⅱ轴，故只对Ⅱ轴进行强度的校核，对两根轴进行尺寸的设计计算过程。具体步骤如下：1、电动机轴的材料选择、热处理方式，许用应力的确定。选择45钢正火。硬度达到170~217HBS,抗拉强度=600MPa，屈服强度=355MPa。[]=55MPa2、初步计算各轴段直径1）计算d1，按下列公式初步计算出轴的直径，输出轴的功率P和扭矩T《机械设计基础》《机械设计基础》教材C=110=50mm 最小直径计算（查表取c=106）考虑键槽mm选择标准直径（2）计算因必须符合轴承密封组件的要求，经查表，取=58mm；3）圆整=60mm（4）计算，为装配方便而加大直径，应圆整为标准直径，一般取0，2，5，8尾数，取=62mm；（5）计算取=72mm；（6）计算，同一轴上的轴承选择同一型号，以便减少轴承座孔镗制和减少轴承类型。电动机轴各阶梯轴直径列表如下： 名称直径mm5058606272603、计算轴各段长度（1）计算半联轴器的长度l=112mm，为保证轴端挡圈只压在半联上，而不压在轴的端面上，故第一段的长度应比l略短一些，取取=100mm;（2）计算轴承端盖采用凸缘式轴承端盖，取，其中d3为螺钉直径M=12，由轴承外径D=110mm，查表，取d3=7mm，式中，为箱体壁厚，取=8mm，取轴旁连接螺栓的直径为10mm，查得；由于轴承的轴颈直径和转速的乘积＜（1.5~2）×105，故轴承采用脂润滑，取=9mm，所以m=8+16+14+8-9-22=21mm,所以=20+15.72+21=56.72mm，取=58mm；（3）计算 轴的尺寸设计和强度校核，故查表取50mm（4）计算（5）计算（6）计算；各段轴长度列表如下:名称长度/mm100584778839强度校核部分具体步骤如下：(1)计算齿轮受力（大齿轮采用锻造毛坯的腹板式）T=9550×圆周力：径向力：轴向力： (2)求支持反力水平面支反力垂直面支反力(3)作弯矩图水平弯矩（图B）垂直弯矩（图C）4)求合成弯矩，作出合成弯矩图（图E）5)作扭矩图（图D）C点左C点右该轴单向工作扭矩产生的弯曲应力按脉动单循环应力考虑故合格 图3：从动轴受力简图校核分析尺寸设计部分具体步骤如下：1、电动机轴的材料选择、热处理方式，许用应力的确定。选择45钢正火。硬度达到170~217HBS,抗拉强度=600MPa，屈服强度=355MPa。[]=55MPa2初步计算各轴段直径（1）按下列公式初步计算出轴的直径，输出轴的功率P和扭矩T最小直径计算（查《机械设计基础》教材表14—2取c=110） 考虑键槽选择标准直径（2）计算因必须符合轴承密封组件的要求，经查表，取=35mm；（3）计算，且必须与轴承的内经一致，圆整=40mm，初选轴承型号为208,查附表可知，B=18mm，D=80mm，；（4）计算，为装配方便而加大直径，应圆整为标准直径，一般取0，2，5，8尾数，取=45mm；（5）计算取=52mm；（6）计算，同一轴上的轴承选择同一型号，以便减少轴承座孔镗制和减少轴承类型。电动机轴各阶梯轴直径列表如下： 名称直径（mm）3035404552403、计算轴各段长度（1）计算L1段部分为插入开式齿轮的长度：∵b2小齿轮=78mm，∴取L1=80mm（2）计算轴承端盖采用凸缘式轴承端盖，取，其中d3为螺钉直径，由轴承外径D=72mm，查表，取d3=35mm，式中，为箱体壁厚，取=8mm，取轴旁连接螺栓的直径为10mm，查得；由于轴承的轴颈直径和转速的乘积＜（1.5~2）×105，故轴承采用脂润滑，取=9mm，所以m=8+16+14+8-9-17=20mm,所以=20+13.32+20=53.32mm，取=55mm；（3）计算， 取L3=55mm（4）计算;（5）计算（(6）计算；轴长度列表如下:名称长度/mm80555583636 第五章轴承、键和联轴器的选择设计计算内容计算及说明结果及依据Ø滚动轴承的选择与校核轴承的选择及校核（一）从动轴承：因为闭式齿轮选择直齿圆柱齿轮，考虑承受载荷和只承受径向力，主动轴承和从动轴承均选用深沟球轴承。从动轴承：根据轴径值查《机械制图》教材Ｐ326附录C10—1深沟球轴承各部分尺寸，选择212（GB/T276-89）型深沟球轴承2个。各部分尺寸如下表：轴承代号尺寸/mmdDB2126011022寿命计划：要求轴承寿命：（五年两般制工作，按每年工作365天，每班工作16个小时）计算选用轴承寿命查《实用机械设计手册》基本额定动负荷动载荷系数当量动载荷温度系数载荷系数对球轴承寿命系数《机械制图》教材附录C10—2《机械设计基础》教材公式16-4表16-8表16-9 则轴承寿命合格（二）主动轴承：主动轴承：根据轴径值查《机械制图》教材Ｐ326附录C10—1深沟球轴承各部分尺寸，选择207（GB/T276-1994）型深沟球轴承2个。各部分尺寸如下表：轴承代号尺寸/mmdDB207357217寿命计划：要求轴承寿命：（五年两般制工作，按每年工作365天，每班工作16个小时）计算选用轴承寿命查《实用机械设计手册》P63基本额定动负荷动载荷系数当量动载荷温度系数载荷系数对球轴承寿命系数则轴承寿命合格 键的选择与校核材料选择及其许用挤压应力选择45号优质碳素钢，，查《机械零件设计手册》P458表3·2-3其许用挤压应力（1）主动轴外伸端，，考虑到键在轴中部安装，选择平键就可以了，且联轴器轴长度=62mm，故选择8×250GB1096型键。静连接工作面的挤压应力：则：强度足够，合适（2）主动轴齿轮键，，考虑到键在轴中部安装，选择平键就可以了，故选择。静连接工作面的挤压应力：则：强度足够，合适（3）从动轴与齿轮联接处，，考虑到键在轴中部安装，选择平键就可以了，故选择。静连接工作面的挤压应力：可见连接挤压强度相差较大，因此采用双键相隔180°《机械制图》附录C8《机械零件设计手册》表3·2-3表3·2-2主动轴外端90键从动轴外端GB1096-90A型键从动轴与齿轮联接处GB1096-90A型键 布置双键工作长度l=1.5×62=93mm则故：强度足够，合适（4）从动轴与联轴器连接处d=50mm选择平键则b=14mmh=9mmL=100mm则静连接工作面的挤压应力强度足够，合适联轴器的选择由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑装拆方便及经济问题，选用弹性套柱销联轴器，取工作情况系数选用型（GB4323-84）弹性套柱销联轴器,根据主动轴连接联轴器处，将各种参数列表如下：型号公称转矩T许用转数n轴孔直径d轴孔长度L外径D材料轴孔类型1250280050110195HT200T型联轴器承受转矩故： 合适第六章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图设计计算内容计算及说明结果及依据Ø润滑方式、密封方式简要说明润滑方式及牌号密封方式（1）齿轮,查《机械零件设计手册》P981表3·14-26，选用浸油润滑方式并根据表3·14-27，选用150号机械油；（2）轴承采用润油脂润滑，并根据表3·14-23选用ZL-3型润油脂《机械零件设计手册》表3·14-26表3·14-27表3·14-21（1）轴承内部与机体内部处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部（2）轴承外部与端用半粗羊毛毡圈加以密封（3）箱座与箱盖凸缘结合面与观察孔、油孔之间都采用静密封方式 箱体主要结构尺寸的计算名称计算公式尺寸计算《机械零件设计手册》表4·1-9表4·1-12箱座厚度0.25a+1≥78箱盖厚度8箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度12箱座底凸缘厚度20地脚螺钉直径M20地脚螺钉数目4轴承旁联结螺栓直径M16盖与座联结螺栓直径M12螺栓的间距：200~300轴承端盖螺钉直径轴承外圈直径85/100直径M10螺钉数目4定位销直径d=（0.7-0.8）8，，至外箱壁的距离181620，8 至凸缘边缘距离5轴承座外径155轴承旁连接螺栓距离S一般取S=155轴承旁凸台半径16箱盖、箱座厚7mm,m=7mm大齿轮顶圆与箱内壁间距离10齿轮端面与箱内壁距离9附件选择及简要说明表名称功用数量材料规格螺栓安装端盖12Q235M6×16GB5782-1986螺栓安装端盖24Q235M8×25GB5782-1986销定位235A6×40GB117-1986弹性垫圈调整安装265Mn毡封圈调整安装2半粗羊毛挡油环挡油4橡胶螺母安装3Q235螺钉安装3Q235油标尺测量油高度1组合件M32×1.5通气孔透气1A3齿轮的制造过程 齿轮的加工工艺（以45号钢为例）：一、毛坯下料二、粗车三、调质处理（提高齿轮轴的韧性和轴的刚度）四、精车齿坯至尺寸五、若轴上有键槽时，可先加工键槽等六、滚齿七、齿面中频淬火（小齿轮用高频淬火），淬火硬度HRC48-58（具体硬度值需要依据工况、载荷等因素而定）八、磨齿传统的齿轮铣刀制造工艺制造齿轮铣刀的传统工艺流程为：⑴车加工：一次装夹车出内孔和端面，内孔尺寸用塞规控制，其厚度留出约1mm的加工余量；⑵磨非基准面：厚度留出0.8mm的加工余量；⑶车外形、齿形；⑷铣齿槽；⑸拉单键槽；⑹调质处理：硬度控制在33～37HRC；⑺半精磨两平面：厚度留出0.4mm加工余量；⑻半精磨内孔：内孔尺寸用半成品内孔塞规控制；⑼铲齿形：铲后表面粗糙度要求达到Ra1.6µm；⑽热处理：淬火、回火(硬度63～66HRC)；⑾精磨两平面：保证齿形对称；⑿精磨内孔：用夹具保证等分三个齿的齿顶跳动；⒀磨前面：保证各齿齿顶的相邻齿形误差及累积跳动误差。2改进后的齿轮铣刀制造新工艺经改进后的齿轮铣刀制造新工艺流程为：⑴车加工：内孔尺寸改用原半成品内孔塞规控制，厚度留出约0.6mm的加工余量；⑵磨非基准面：厚度留出0.4mm加工余量；⑶车外圆、齿形；⑷铣齿槽；⑸拉单键槽；⑹铲齿：铲后表面粗糙度可放宽至Ra6.3µm，对铲刀要求较宽松，单件、小批生产时可由工人按照样板用白钢刀条自行磨制；⑺热处理：淬火、回火；⑻平磨两平面；⑼磨内孔；⑽磨前面；⑾铲磨齿形：齿面表面粗糙度可达Ra0.8µm，齿形精度大大提高。3样板、靠模的设计制造传统工艺方法需要一套齿形样板和一套半成品对称度样板。新的工艺方法除保留这两套样板外，还需增加一套成品对称度样板和一件靠模，其设计形式如图所示。　　(a)齿形样板(b)半成品对称度样板 　　(c)成品对称度样板(d)打砂轮靠模以上三种样板和一种靠模都可在线切割机床上用已淬火的、厚度为2mm的TIO磨平板切割加工，经研磨、检测后即可投入使用。由于线切割机床的切割线线径一般为0.1～0.2mm，因此凸、凹样板需分开切割，以减少研磨工作量。修整砂轮靠模可将压紧调整孔一次装夹切出，不影响使用。不论是用圆弧代替渐开线齿形，还是由某一基圆生成渐开线齿形，都可在线切割机床上通过编程准确切割出来。将新、旧工艺方法加以比较，可以看出，新的工艺方法省去了二道工序(特别是省去了一道硬度范围要求严格的热处理调质工序)，且降低了工序要求，单件制造工时可降低20%以上，故大大缩短了生产周期，降低了成本，提高了产品质量。