机械设计课程设计计算说明书设计题目 铣床主轴减速器设计 学院： 电气信息工程学院 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 设 计 人： 指导教师： 2011年 12月 12日目 录一、 设计题目1二、 系统总体方案的确1三、 设计原始数据2四、 传动装置的运动和动力参数17五、 齿轮的传动计算18六、 减速器机体的尺寸设计31七、 轴的设计32八、 键的选择及强度较核33九、 轴的强度较核37十、 参考文献41计 算 及 说 明主 要 结 果一、 设计题目：铣床主轴减速器设计二、 系统总体方案的确定：系统总体方案：电动机传动系统执行机构；传动方案，电动机传动系统执行机构（如下图）三、 设计原始数据：输入功率KW输入转速小齿轮齿数z1大齿轮齿数z2压力角传动比u使用寿命h联轴器效率0.973齿轮传动效率0.985四、 传动装置的运动和动力参数：1. 各轴转速轴 轴 2. 各轴输入功率轴 轴 3. 各轴输入转矩轴的输出转矩可由功率和转速求出： 轴 ： II轴的输出转矩分别为I轴的输入转矩乘减速比，则轴 ： 运动和动力参数计算结果整理于下表：n1=n2=P1P2T1=T2=轴名传递功率输出转矩转速轴轴五、 齿轮的传动计算.高速级齿轮（一） 选择材料，确定许用应力（二）选择齿数，齿宽系数及精度等级（三）确定载荷系数（四）齿根抗弯疲劳强度计算（五）确定主要参数（六）齿面接触疲劳强度验算（七）齿面静强度验算（八）齿根抗弯强度验算六、 减速器机体的尺寸设计机座壁厚度： 机盖壁厚度：机座凸缘厚度：机盖凸缘厚度：机座底凸缘厚度：地脚螺钉直径：地脚螺钉数目：轴承旁联接螺栓直径：机盖与机座联接螺栓直径：联接螺栓间距：轴承端盖螺钉直径：窥视孔盖螺钉直径：定位销直径： 至外壁距离： 至凸缘边缘距离：轴承旁凸台半径：轴承旁凸台高度：外机壁至轴承座端面距离：大齿顶圆与内机壁距离：齿轮端面与内机壁距离：机盖机座肋板厚度：地脚沉头座直径：40mm十二、 轴的结构设计由式（20-2）各轴的直径，PI为考虑联轴器效率后轴I传递的功率。查表20-3，对于40Cr材料的轴A0=112-97。轴上有键槽时，会削弱轴的强度。对于直径的轴，单键时轴径增大5%-7%，双键时增大10%-15%，故（一）轴I各轴段设计： 1. 各段轴的直径轴1段与联轴器配合，为最小直径dI18.5285mm，取22mm。轴2段与轴承盖配合，取d2=25mm。轴段3为轴承径，其直径应符合轴承内径标准，且由此选定。因此，选择轴承代号为S6205，其内径30mm,外径52mm,宽度15mm，基本额定静载荷7800N，额定动载荷14000N，极限转速17000r/min，参考转速14500r/min。轴段4与齿轮配合，且便于安装，取其标准系列轴段5为定位轴肩，轴肩高度取，则轴段6取轴段7为轴承径，直径与相同2. 各段轴的长度轴端1的长度与联轴器相关，这里取l1=80mm轴端2的长度与轴承盖相关，这里取l2=40mm轴段3的长度由轴承宽度，和实际位置尺寸确定：轴段4的长度取决与轮毂宽度。轮毂宽度l=55mm，取轴段4的长度略小于轮毂宽度轴段5为定位小齿轮用，取轴段6的长度由轴承宽度，和实际位置尺寸确定：轴段7的长度完全取决与长度由轴承宽度， 十三、 键的选择及强度校核（一）连接小齿轮轮处的键1.确定键的类型和尺寸2.强度验算（二）连接大齿轮处的键1.确定键的类型和尺寸2.强度验算十五、 轴的强度校核1画轴的空间受力图将齿轮所受载荷简化为集中力，并通过轮毂中截面作用于轴上。轴的支点反力也简化为集中力通过载荷中心作用于轴上；2作垂直平面受力图和水平平面受力图，求出作用于轴上的载荷齿轮切向力：径向力：齿轮II切向力：径向力：3.确定轴的最小直径在垂直平面受力：在水平平面受力： 3作出垂直平面弯矩和水平平面弯矩图垂直平面弯矩：截面I：截面II：水平平面弯矩：截面I：截面II：4求合成弯矩M及作出合成弯矩阵图5作出转矩阵图根据条件，取转矩6.作出当量弯矩图，并确定可能的危险截面已知材料为40Cr钢调质，由表201查得用插值法由表20-4查得，由已知条件，轴的转矩可按脉动循环考虑，即则截面I：7校核轴径截面有双键，最小轴径应增大15%；结论：按当量弯矩法校核，轴的强度足够！十六、 参考文献机械原理与机械设计上册、下册主编：张策 副主编：陈树昌 孟彩芳 机械工业出版社新编机械设计课程设计图册主编：陈铁鸣 高等教育出版社机械设计课程设计指导书（第二版）主编：龚桂义 高等教育出版社机械设计手册满足静强度要求