减速器低速轴设计及加工工艺

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减速器输出轴的设计

减速器输出轴的设计

减速器输出轴的设计减速器是一种机械设备,用于减少驱动装置的旋转速度,并提高扭矩。

在许多工业应用中,减速器常用于将高速旋转的电机输出减速为低速,并提供更大的扭矩。

减速器输出轴的设计对于减速器的正常运行和稳定性非常重要。

本文将从减速器输出轴的结构设计、轴承选型、动平衡以及装配与调整等方面进行详细讨论。

减速器输出轴的结构设计是其设计的基础。

输出轴必须具有足够的强度和刚度,以承受输出扭矩的传递和工作负荷的作用。

通常,输出轴采用圆柱形或齿轮形结构,具有一定的长度。

对于大型减速器,通常采用空心轴设计以减轻重量,并增加输出的扭矩。

同时,轴上还需预留一定的余量,以方便后续的装配和调整。

轴承选型也是减速器输出轴设计的关键因素。

输出轴的轴承必须能够承受输出轴上的径向和轴向负荷,并保证正常运转。

一般来说,轴承的选型要考虑到输出轴的转速、载荷大小、寿命要求等。

常用的轴承类型有滚动轴承和滑动轴承。

滚动轴承由于其摩擦小、刚度高等特点,广泛应用于减速器输出轴上。

在选型时,还应注意轴承的优化布局,以减小体积和重量,并提高输出轴的刚度和稳定性。

减速器输出轴的动平衡对于减速器的运行平稳性和减少振动噪声至关重要。

动平衡是指在输出轴转动时,各部分质量的分布要均匀,且输出轴不会发生自激振动。

要实现动平衡,可采用静平衡和动平衡相结合的方法。

静平衡是在装配减速器输出轴时,将轴上的重量均匀分布,消除静态不平衡力矩。

动平衡则是通过在转轴上加装平衡块抵消由于重量不均匀引起的动态不平衡矩。

动平衡的精度会影响到减速器输出轴运行的平稳性,因此需要进行严格的检测和精确的调整。

最后,减速器输出轴的装配与调整是确保减速器正常运行的关键步骤。

在装配过程中,应根据设计要求将各个部件正确安装到输出轴上,并进行必要的紧固和连接。

装配时还需注意清洁度和润滑,以确保输出轴的正常工作。

在调整过程中,应检查轴承的间隙和磨损情况,调整并保证其在正常工作范围内。

同时,还需检查输出轴的动平衡情况,进行必要的平衡校正。

二级减速器低速轴制造工艺流程

二级减速器低速轴制造工艺流程

二级减速器低速轴制造工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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减速器设计说明书以及内容

减速器设计说明书以及内容

.连接的选择和计算低速轴Ⅲ上键和联轴器的设计计算1. 对连接齿轮与轴的键的计算(1):选择键连接的类型和尺寸一般7级以上精度的齿轮有定心精度要求,应选用平键连接。

由于齿轮不在轴端,故选用圆头普通平键(A)型。

根据d=51(mm)从表6-1中查的键的截面尺寸为:宽度b=16(mm),高度=10(mm),由轮毂宽度并参考键的长度系列,取键长L=56(mm)(比轮毂宽度小些)(2):校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢,由表6-2查得许用挤压用力[σP]=100~120MPa,取中间值,[σP]=110MPa 。

键的工作长度l=L-b=56-16=40(mm),键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.5×10=5(mm)。

由式(6-1)可得:σP=2T×103kld =2∗348×1035×40×51=68.2MPa<[σP]=110MPa所选的键满足强度要求。

键的标记为:键16×40GB/T 1096—2003 2. 对联轴器及其键的计算b*h=10*8 d1=38 L=56所以l=L-b=56-10=46 k=0.5h=4σP=2T×103kld=99.5<110 MPa所选的键满足强度要求。

键的标记为:键10×46GB/T 1096—2003中间轴Ⅱ上键的设计计算1. 对连接小齿轮与轴的键的计算(1):选择键连接的类型和尺寸一般7级以上精度的齿轮有定心精度要求,应选用平键连接。

由于齿轮不在轴端,故选用圆头普通平键(A)型。

根据d=35(mm)从表6-1中查的键的截面尺寸为:宽度b=10(mm),高度=8(mm),由轮毂宽度并参考键的长度系列,取键长L=45(mm)(比轮毂宽度小些)(2):校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢,由表6-2查得许用挤压用力[σP]=100~120MPa,取其平均值,[σP]=110MPa 。

单级圆柱齿轮减速器设计说明书

单级圆柱齿轮减速器设计说明书

设计
项目
计算公式及说明主要结果
1.设计任务
(1)设计带式传送机的传动系统,采用单级圆柱齿轮减速器和开式圆柱齿轮传动。

(2)原始数据
输送带的有效拉力 F=4000N
输送带的工作转速 V=s(允许误差 5%)
输送带滚筒的直径 d=380mm
减速器的设计寿命为5年
(3)工作条件
两班工作制,空载起动,载荷平稳,常温下连续单向运转,工作环境多尘;三相交流电源,电压为380V/220V。

2.传动方案的拟定
带式输送机传动系统方案如下所示:
带式输送机由电动机驱动。

电动机1通过联轴器2将动
力传入减速器3,再经联轴器4及开式齿轮5将动力传至输送
机滚筒6,带动输送带7工作。

传动系统中采用单级圆柱齿轮
减速器,其结构简单,齿轮相对于轴位置对称,为了传动的
平稳及效率采用斜齿圆柱齿轮传动,开式则用圆柱直齿传动。

传动系统方
案图见附图(一)
参考文献
[1] 诸文俊主编,机械原理与设计,机械工业出版社,2001
[2] 任金泉主编,机械设计课程设计,西安交通大学出版社,2002
[]3朱文俊钟发祥主编,机械原理及机械设计,西安交通大学城市学院,2009
马小龙
2009年6月30日。

减速机齿轮轴的加工与工艺

减速机齿轮轴的加工与工艺

减速机齿轮轴的工艺与加工目录前言 (1)一减速机的基本知识 (2)1.1减速机概述 (2)1.2减速机的作用及工作原理 (2)1.3 减速机的分类和种类 (3)二减速机齿轮轴的材料与热处理 (4)2.1轴类零件的材料 (4)2.2轴类零件的热处理 (8)三齿轮轴的加工工艺分析 (11)3.1数控车削加工 (11)3.2轴类零件的加工内容 (13)3.3齿轮轴的工艺分析与加工 (14)四总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)前言随着国家对机械制造业的重视,重大装备国产化进程的加快以及城市化进程的加快,减速机行业仍保持着快速发展的态势,减速机作为现代化建设中必不可少的传动设备,被应用于各个行业之中,减速机的发展极大的影响着机械行业的发展,而齿轮轴在整个减速机当中起着极其重要的作用,从减速机齿轮轴从无到有的整个过程的每一个细小的环节都对齿轮轴的寿命、作用等起着很大的作用。

在这我做此毕业项目来介绍整个减速机齿轮轴的加工制造过程,通过查阅大量关于齿轮轴的材料、热处理、详细加工等资料,再经过我自己在神工集团实习期间,亲自对齿轮轴的实际加工的了解,做出的此毕业项目与往届学长做的关于轴的设计更具有特色。

本毕业项目是我根据大学三年在学校学到的理论知识加上我在神工实习的实践经验的结果,其特点是更具有实用性。

在我查阅资料的时候大多数都是介绍轴的机械加工,或者是数控加工,而我根据我自己实际操作程序步骤,采用了机械加工与数控加工相结合的方法加工此轴,详细的介绍了整个轴从无到有的过程,详细的介绍了这种齿轮轴的各种材料,以及各种材料制造出的轴对整个减速机的不同的影响,从而获得最佳材料。

还有毛坯料的选择,为什么选择锻坯而不是铸造等其他的毛坯料。

热处理的选择也是对轴的性能起重要作用的。

整个齿轮轴的加工重要的就是车削加工与滚齿加工,在这我详细介绍了机械车削,数控车削,还有滚齿的加工等。

希望通过此次项目对机械行业更深入了解,积累更多的经验。

【精品】毕业设计---单级斜齿圆柱齿轮减速器设计

【精品】毕业设计---单级斜齿圆柱齿轮减速器设计

【精品】毕业设计---单级斜齿圆柱齿轮减速器设计目录一.设计要求 (4)1.1传动装置简图 (4)1.2原始数据 (4)1.3工作条件 (4)二.传动系统的总体设计 (6)2.1电动机的选择 (6)2.1.1选择电动机类型 (6)2.1.2选择电动机容量 (6)2.1.3确定电动机转速 (6)2.2传动装置运动和动力参数的计算 (7)2.2.1计算总传动比及分配传动比 (7)2.2.2计算传动装置各轴的运动和运动参数 (7)2.2.2.1各轴轴转速 (7)2.2.2.2各轴的输入功率 (8)2.2.2.3各轴的输入转矩 (8)三 V带及带轮结构设计 (10)4.1 一级斜齿轮大小齿轮的设计 (12)4.1.1选精度等级,材料及齿数 (12)4.1.2按齿面接触强度设计 (12)4.1.3 按齿根弯曲强度设计 (14)4.1.3.1确定参数 (14)4.1.3.2 设计计算 (15)4.1.4几何中心距计算 (15)4.1.5齿轮受力分析 (16)五轴的计算 (17)5.1 齿轮轴的设计 (17)5.1.1基本参数 (17)5.1.2初步确定轴的最小直径 (17)5.1.3轴的结构设计 (18)5.1.4轴的受力分析 (19)5.1.5按弯扭合成应力校核轴的强度 (21)5.1.6精确校核轴的疲劳强度 (21)5.2低速轴的设计 (22)5.2.1材料选择及热处理 (22)5.2.2初定轴的最小直径 (23)5.2.3轴的结构设计 (23)5.2.4轴的受力分析 (25)5.2.5精确校核轴的疲劳强度 (27)六轴承、润滑密封和联轴器等的选择及校验计算 (31)6.1轴承的确定及校核 (31)6.1.1对初选高速及轴承7306C校核 (31)6..1.2对初选低速轴承7211AC进行校核 (34)6.2键的校核 (36)6.2.1齿轮轴上的键连接的类型和尺寸 (36)6.2.2大齿轮轴上的键 (36)6.3联轴器的校核 (37)6.4润滑密封 (37)七.箱体端盖齿轮的位置确定 (38)八.设计小结 (39)九、参考文献 (40)一.设计要求1.1传动装置简图带式运输机的传动装置如图所示1.2原始数据带的圆周力F/N 带速V(m/s) 滚筒直径D/mm2400N 2 4001.3工作条件三班制,使用十年,连续单向运载,载荷平稳,小批量生产,运输链速度允许误差为链速度的±5%.传动方案如下图所示二.传动系统的总体设计2.1电动机的选择2.1.1选择电动机类型按工作要求选用Y 型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,电压为380V 2.1.2选择电动机容量电动机所需工作功率为awdp pη=又wwFVPη1000=根据带式运输机工作机的类型,可取工作机效率96.0=w η传动装置的总效率433221ηηηηη⋅⋅⋅=a 查课本表10-2机械传动和摩擦副的效率概略值,确定各部分效率为:联轴器效率99.01=η,滚动轴承传动效率(一对)99.02=η,齿轮转动效率99.03=η,V 带的传动效率96.04=η;代人得:893.096.099.099.099.032=⨯⨯⨯=a ηW η为工作机效率,96.0=W η所需电动机功率为KWFV P a W d 60.5893.096.01000224001000=⨯⨯⨯==ηη 电动机额定功率cdP 约大于dP ,由课本第19章表19-1所示Y 系列三相异步电动机的技术参数,选电动机额定功率cd P =7.5 2.1.3确定电动机转速卷筒轴工作转速为min 5.95min 4002100060100060r r D n =⨯⨯⨯=⨯=ππ V 带传动的传动比为2~4单级圆柱齿轮减速一般传动比范围为3~6 则总传动比合理范围为i=6~24故电动机转速可选范围min 2292~573min 5.95)24~6(''r r n i n d d =⨯=⋅=,符合这一范围的同步转速有750r/min 、960r/min 、1440r/min ,750r/min 不常用,故选择1440r/min 的电方案优点:结构简单、带传动易加工、成本低,可吸震缓冲,应用较广泛。

一级蜗轮蜗杆减速器设计

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一级蜗轮蜗杆减速器设计说明书第一章绪论1.1本课题的背景及意义计算机辅助设计及辅助制造(CADCAM)技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术。

本次设计是蜗轮蜗杆减速器,通过本课题的设计,将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。

1.1.1 本设计的设计要求机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容,因此,必须从机器整体出发来考虑零件的设计。

设计零件的步骤通常包括:选择零件的类型;确定零件上的载荷;零件失效分析;选择零件的材料;通过承载能力计算初步确定零件的主要尺寸;分析零部件的结构合理性;作出零件工作图和不见装配图。

对一些由专门工厂大批生产的标准件主要是根据机器工作要求和承载能力计算,由标准中合理选择。

根据工艺性及标准化等原则对零件进行结构设计,是分析零部件结构合理性的基础。

有了准确的分析和计算,而如果零件的结构不合理,则不仅不能省工省料,甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件,或者根本装不起来。

1.2.(1)国内减速机产品发展状况国内的减速器多以齿轮传动,蜗杆传动为主,但普遍存在着功率与重量比小,或者传动比大而机械效率过低的问题。

另外材料品质和工艺水平上还有许多弱点。

由于在传动的理论上,工艺水平和材料品质方面没有突破,因此没能从根本上解决传递功率大,传动比大,体积小,重量轻,机械效率高等这些基本要求。

(2)国外减速机产品发展状况国外的减速器,以德国、丹麦和日本处于领先地位,特别在材料和制造工艺方面占据优势,减速器工作可靠性好,使用寿命长。

但其传动形式仍以定轴齿轮转动为主,体积和重量问题也未能解决好。

当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。

1.3.本设计的要求本设计的设计要求机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容,因此,必须从机器整体出发来考虑零件的设计计算,而如果零件的结构不合理,则不仅不能省工省料,甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件,或者根本装不起来。

课程设计--减速器的设计

目录一、设计任务书-----------------------------------------2二、传动方案分析---------------------------------------3三、电动机的选择计算-----------------------------------3四、总传动比的确定和各级传动比的分配-------------------4五、运动和动力参数的计算-------------------------------4六、传动零件的设计-------------------------------------5七、轴的设计和计算------------------------------------13八、滚动轴承的选择和计算------------------------------27九、键连接的选择和计算--------------------------------28十、联轴器的选择和计算--------------------------------29十一、润滑和密封的说明--------------------------------30十二、减速箱体的附件的说明----------------------------30十三、设计小节----------------------------------------30十四、参考资料----------------------------------------31一、设计任务书课程设计的题目:减速器的设计(1)输送带的工作拉力kN F 7=输送带工作速度s m v /1.1= 滚筒直径mm D 400=工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳 使用折旧期:10年工作环境:室内,灰尘较大,环境最高温度35o C动力来源:电力,三相交流,电压380/220V检修间隔期:四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修 制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产 二、传动方案分析 ①方案设计方案一:带传动+单级传动方案二: 齿轮传动+二级传动+带传动方案三: 带传动+链传动+单级传动②方案比较方案一:带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸振等特点。

二级减速器输出轴的设计及加工制造

二级减速器输出轴的设计及加工制造1绪论1.1制造业与制造技术制造技术是当代科学技术发展最为活跃的领域,是产品更新、生产发展、国际间经济竞争的重要手段。

制造业国民经济的基础产业,也是各种产业发展的有力支持。

制造技术的发展水平对于制造业的发展有着至关重要的影响。

1.1.1机械制造技术发展方向向高柔性化和自动化方向发展。

其中以解决中小批量生产自动化问题为主要目标的CNC(计算机数控)、CAD/CAM(计算机辅助设计/计算机辅助制造)、CIMS(计算机集成系统)等高新技术,越来越受到重视。

[1]精密加工和超精密加工的应用将日益广泛。

在现代高科技领域中,产品的精度要求越来越高,掌握精密和超精密加工技术,在未来的激烈竞争中具有重要意义,也是一个国家制造水平的重要标志。

发展高速切削、强力切削。

其发展方向包括高速软切削、高速硬切削、高速干切削、大进给切削等。

高速切削能够大幅度提高生产效率和单位时间内材料切除率,改善加工表面质量,降低加工费用。

多种加工技术并行发展。

如特种加工:利用声、光、电、磁、原子等能源实现的物理的,化学的加工方法(超声波加工、电火花加工、激光加工、电子束加工、电解加工等),在一些新型材料、难加工材料的加工和精密机工中取得了良好的效果;表面功能性覆盖层技术通过附着(电镀、涂层、氧化)、注入(渗氮、离子溅射、多元共渗)、热处理(激光表面处理)等手段,使工件表面有耐磨、耐蚀、耐疲劳、耐热、减摩擦等特殊功能。

1.1.2机械制造技术包括材料(金属与非金属)成型技术:铸造、焊接、锻造、冲压、注塑、热处理技术,以及无余量或少余量的精密成型技术等。

[2]切削加工技术:通常指车削、铣削、磨削、镗削、钻削等加工方法,此类技术的应用占机械制造过程总工作量60%以上,是通过刀具和工件的相对运动及在相互力的作用下,切除毛坯上多余部分,形成所需要的零件形状。

特种加工技术对形状复杂的轮廓表面、难加工材料进行加工,避免刀具碰撞等约束条件,在模具制造中有特殊的作用。

机械传动基础 3531减速器的低速轴的轴系结构

高等职业教育数控设备应用与维护专业教学资源库建设项目《机械传动基础》课程建设子项目重庆工业职业技术学院2012年5月目录《机械传动基础》 (1)目录 (2)单元三轴系结构 (4)学习项目1减速器的低速轴的轴系结构 (4)项目描述 (4)项目要求 (4)1.工作任务 (4)2.学习产出 (4)3.学习目标 (4)基础训练 (5)一、相关知识 (5)(一)轴的分类 (5)(二)轴系结构 (6)(三) 轴的结构工艺性 (10)二、实践训练 (13)(一)目的 (13)(二)步骤 (13)三、课外练习 (14)任务实施认识减速器的低速轴的轴系结构 (14)一、信息收集 (14)二、步骤 (15)三、分析减速器中低速轴上的零件的定位和固定方式、轴系定位方式 (16)思考与提高 (18)单元三轴系结构学习项目1减速器的低速轴的轴系结构项目描述任何回转机械都具有轴系结构,轴系性能的优劣直接决定了机器的性能与使用寿命。

为了更好的掌握机械的传动性能和正确维护机器,有必要熟悉常见的轴系结构(图3-1)。

通过对减速器中低速级轴系部件的拆装与分析。

认识轴和轴系结构,熟悉轴与轴上零件的定位与固定方法和图3-1轴系结构轴的结构工艺性。

项目要求1.工作任务1)拆卸给定的减速器的低速级轴的轴系结构,认识轴和轴系结构。

2)分析减速器中的轴与轴上零件的定位与固定方法、轴系定位方式及轴的结构工艺性。

3)以小组为单位自评和小组互评。

4)完成技术文件归档装订。

2.学习产出1)给定减速器低速级轴上的零件清单。

2)减速器低速级轴上的各零件在轴上定位和固定方式的清单。

3)减速器轴系定位方式清单。

4)减速器低速级轴结构工艺分析的清单。

3.学习目标1)通过对给定减速器低速级轴的拆装,认识轴和轴系结构。

2)通过对给定减速器低速成级轴系的分析,学习轴与轴上零件的定位与固定方法及轴系定位方式。

3)能正确分析轴的结构工艺性。

基础训练一、相关知识(一)轴的分类按几何轴线形状,轴可分为直轴(图3-2 a)、曲轴(图3-2 b)和挠性轴(图3-2 c)。

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J20型减速器低速轴的设计及加工工艺1 设计要求原始资料:根据成都卡帕特科技有限公司要求,设计一减速器低速轴,传递的功率P=3.42kW,主动轮转速n=60r/min,载荷平稳,单向运转,预期寿命10年(每天按300天计),单班制工作,原动机为电动机。

设计应完成的任务:设计出一个符合上述要求的轴,画出零件图,根据轴的工作条件及性能要求确定轴的加工步骤,并写出轴的加工工艺。

2 轴的结构设计2.1最小轴径的设计按扭矩初算最小轴径本轴是属于中、小轴,在减数器重工作时要承受各种负荷和冲击载荷并且要具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能,因此该轴材料选用45钢即可满足其要求。

所以选用45#调质,硬度217-255HBS.根据文献P26514.4表,取c=118, 又因为设计要求P=3.42,n=60 所以, d≥(P/N)1/3118 =(3.42/60)1/3mm=46mm考虑有键槽,将直径增大5%,则d=46(1+5%)mm=48.3 mm∴选d=50mm2.2 轴的结构设计2.2.1轴上零件的定位,固定和装配单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定,联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别以轴肩和套筒定位,则采用过渡配合固定。

2.2.2 确定轴各段直径和长度为了使计算方便、易懂,现画草图如下(图上的阶梯轴从左到右依次是I段、II段、III段、Ⅳ段、Ⅴ段、Ⅵ段)2.1 轴的草图I段:d1=50mm 长度取L1=47mm∵h=2c c=1.5mmII段:取轴肩高3.5mm,作定位用,∴d2=57mm初选用一对6213型角滚动轴承,其内径为65mm,宽度为23mm.考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。

取套筒长为50mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长:L2=85mmIII段直径d3=65mm, L3=55mm根据轴承安装要求,轴肩高h=2.5 mmⅣ段直径d4=70mm, L4=80mmⅤ段直径d5=82mm. 长度L5=9mmⅥ段直径d6=65 mm,长度L6=23 mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=299mm 2.2.3 按弯矩复合强度计算1.求分度圆直径:已知d=3×Z1=27mm2.求转矩:已知T1=544350N·mm3.求圆周力:Ft根据参考文献P267得 Ft=2T1/d1=2×544350/324=3360N4.求径向力Fr根据参考文献P267得Fr=Ft·tanα=3360×tan200=1220N2.2轴的受力图1)绘制轴的受力图如图a2)水平面内的弯矩图(图b),支点反力为:F HA =FHB=Fr/2=1680N由两边对称,知截面C的弯矩也对称。

截面C在垂直面弯矩为M H =FHA×64=10752(N·mm)3) 垂直面内的弯矩图(图c)F VA = FHB=64×Fr/2=534.79(N·mm)截面处的弯矩为: MVI=646.95×64=34226.56(N·mm) 4)绘制合弯矩图(如图d)M I =(MH2+MV2)1/2=(1075202+34226.562)1/2=112836.199N·mm5)绘制扭矩图(如图e)转矩:aT=0.6×544.35=326610N·mm6)绘制当量弯矩图(如图f)转矩产生的扭剪力按脉动循环变化,取α=0.6,截面C处的当量弯矩:Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[112836.1992+3266102]1/2=345550N·mm7)校核危险截面C的强度由式(6-3)d(Mec/0.1[σ-1])1/3=238594/0.1×551/3=39.5mm因截面C处开有键槽,故将轴直径加大5%,即为39.5×1.05=41.475mm,结构设计草图该处直径为70mm,强度足够。

轴的结构简图如下:图2.1减速器低速3零件的工艺过程3.1 轴的材料轴的失效多为疲劳破坏,所以轴对材料的要求是:具有足够的疲劳强度,对应力集中的敏感性小,具有足够的耐性,易于加工和热处理,价格合理。

轴的常用材料主要是碳素钢、合金钢和铸钢。

1.碳素钢在轴的材料中常用的有30、35、40、45、和50等优质碳素钢,尤以45纲应用最为广泛。

用优质碳素钢制造的轴,一般均应进行正火或调制处理,以改善材料的力学性能。

不重要的或受力较小的轴可用Q235A、Q255A,Q275A等普通碳素钢制造,一般不进行热处理。

2.合金钢合金钢比碳素钢具有更好的力学性能和热处理性能。

但对应力集中较敏感,价格也较贵,因此多用于重载、高温、要求尺寸小、重量轻、耐磨性好等特殊要求的场合。

需要指出的是,合金钢和碳素钢的弹性摸量相差很小,因此在形状和尺寸相同的情况下,用合金钢来替代碳素钢不能提高轴的钢度。

此外在设计在设计合金钢轴时,必须注意从结构上减小应力集中和减少其表面粗糙度。

3.铸铁球墨铸铁和高强度铸铁适应于形状复杂的轴或大型转轴。

其优点是不需要锻压设备、价廉、吸阵性好,对应力集中不敏感;缺点是冲击韧性低,铸造质量不易控制。

毛坯的形式有棒料和锻造两种,前者应用与单件小批量生产,尤其是适用于光滑轴和外圆直径相差不大的阶梯轴,对于相差较大的阶梯轴则往往采用锻件。

锻件还可以获得较高的抗拉,抗弯和抗扭强度。

单件小批生产一般采用自由段,批量生产则采用模锻造,大批量生产时若采用带有贯穿孔的无缝钢管毛坯,能大大节省材料和机械加工量本轴是属于中、小轴,在减数器重工作时要承受各种负荷和冲击载荷并且要具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能,因此该轴材料选用45钢即可满足其要求。

根据图样可看出外圆直径尺寸相差不大,故选择¢85mm的热轧圆钢作毛坯。

3.2轴的热处理锻造是利用锻压机械对金属坯料施加的压力,使其产生塑性变形以获得一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。

锻造能消除金属的铸态疏松,焊合孔洞,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件.常用的锻造有轧制、挤压、拉拔、自由锻、模锻、板料冲压。

因为轧制比较方便,所以我选择轧制。

在机器制造过程中,为使工件获得良好力学性能,或改善材料的工艺性能,常采用热处理方法。

热处理就是将固态金属或合金,采用适当的方式进行加热、保温和冷却,获得所需组织结构与性能的一种工艺方法。

热处理是强化金属材料、提高产品质量和寿命主要途径之一。

通常重要的机器零件大多数要进行热处理。

如汽车、拖拉机工业中70%-80%的零件要经过热处理,机床工业中60%-70%的零件要进行热处理,各种工具则几乎100%要进行热处理。

因此热处理在机械制造工业中有切削加工十分重要的地位。

根据热处理加热和冷却方式的不同,热处理可分为以下三类:1. 整体热处理:指对工件整体进行穿透加热的热处理,主要有退火、正火、淬火和回火。

2. 表面热处理:指对工件表层进行热处理,以改变表面组织和性能的热处理,主要有火焰淬火、感应淬火等。

3. 化学热处理:指改变工件表面的化学成分、组织和性能的热处理,主要有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗金属等。

热处理的种类和方法很多,但其基本过程都由加热、保温和冷却三个阶段组成。

其过程通常用“温度-时间”为坐标的曲线来表示,称热处理工艺曲线,改变加热温度、保温时间和冷却速度等参数,都会在一定程度上发生相应的组织转变,进而影响材料的性能。

所以,要掌握钢的热处理规律,就必须研究钢在加热和冷却过程中的组织.综上所述制定主轴制造工艺路线:锻造→正火→切削加工(粗)→调质→(半精)→高频感应加热表面淬火→低温回火→磨削锻造是消除毛坯的铸态疏松,焊合孔洞,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件.正火的目的是为了消除和改善前一道工序即锻造所造成的某些组织缺陷及内应力,也为随后的切削加工(粗加工)及热处理做好组和性能上的准备。

调质是为以后的表面淬火作预先热处理;调质后的硬度不高,便于为以后的切削加工(半精加工)最好准备。

而高频感应加热表面淬火+低温回火作为最终热处理,高频感应加热表面淬火是为了使轴承处及锥孔表面得到高硬度、耐磨性和疲劳强度;低温回火是为了消除应力,防止磨削时产生裂纹,并保持高硬度和耐磨性。

3.3确定轴表面的加工方法轴大都是回转表面,主要采取车削与外圆磨削成形。

由于该轴的主要表面的公差等级较高,所以外圆表面的加工方案可为:粗车→半精车→磨削。

先用夹具夹住毛坯的一端。

先把¢85的毛坯粗车加工成¢83的外圆。

粗车:粗车外圆¢65mm→¢67mm 粗车外圆¢70mm→¢72mm粗车外圆¢65mm→¢67mm,调头粗车外圆¢50mm→¢52mm粗车外圆¢57mm→¢59mm半精车:半精车外圆¢65mm→¢65.5mm 半精车外圆¢82mm→¢82.5mm半精车外圆¢70mm→¢70.5mm 调头半精车外圆¢65mm→¢65.5mm调头半精车外圆¢50mm→¢50.5mm 半精外圆¢57mm→¢57 mm。

磨削:磨各外圆到各设计的尺寸,磨各轴肩到各设计的尺寸。

3.4 确定轴的定位基准合理地选择定位基准,对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。

由于该轴的几个主要配合表面及轴肩面对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求,它又是实心轴,所以应选择两端中心孔为基准,采用双顶尖装夹方法,以保证零件的技术要求。

粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。

中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆,车端面、钻中心孔。

一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔,而应该以毛坯外圆作粗基准,先加工一个端面,钻中心孔,车出一端外圆;然后以已车过的外圆作基准,用三爪自定心卡盘装夹,车另一端面,钻中心孔。

如此加工中心孔,才能保证两中心孔同轴。

3.5 划分加工阶段轴类零件的加工,一般可分为三个阶段:粗加工(包括铣端面打顶尖孔,粗车外圆),半精车和精加工。

具体的加工工艺路线取决于轴的主要表面的加工精度和表面粗糙度要求。

加工工艺路线通常是:粗车→半精车→精车→研磨→精磨。

为了改善机械加工性能和提高硬度,在加工过程中,还要插入必要的热处理工序,例如:粗加工(包括切小头端面,打顶尖孔,粗车外圆,大端端面,钻通孔等)→热处理(调质)→半精加工(包括各外圆,小端。

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