减速器传动轴的设计
日 期 【】本课题是对减速器传动轴的研究和设计方案。组成机器零件的重要零件之一是传动轴，传动零件做一切回转运动的（如齿轮，涡轮等等）都需要安装在了传动轴上才可以进行运动和动力的传输。变速箱和驱动桥间的联接常由传动轴来完成，此类轴常常比较长而且转速较高，往往不能够承受弯矩但是能承受扭距。应使传动轴具有很高的临界转速和足够的刚度，材料力学是传动轴的设计方法的基础，其外径的计算是根据轴的强度来确定的，最后再依照轴能够承受的载荷来确定处理的工艺并依次来校对扭距稳定性和临界转速。
目录
目录 3
引言 1
一、绪论 2
（一）轴的相关介绍 2
二、减速机设计任务书 2
（一）初始数据 2
（二）设计步骤 2
三、传动轴的设计 2
（一）输入轴的设计 2
（二）中间轴的设计 7
（三）输出轴的设计 12
总结 18
致谢 19
参考文献 20
引言
进入80年代以来，关于机电一体化的研究已经成为全世界共同探讨的话题。而机械设计也作为机电一体化的主要研究方向。随着机械设计的发展，人们的生活也变得越来越便捷。本文主要阐述了传动轴的设计和材料的选择及校对。? 一、绪论
（一）轴的相关介绍
结构的设计是轴确定全部尺寸和合理外形的指标和重要步骤。它是和轴上尺寸和位置，零件的固定方式，安装的零件类型，载荷的大小，方向，性质以及分布情况，轴的尺寸和类型，轴的制造，毛胚和安装及运输及装配工艺，对轴的变形等等因素都有关。设计人员可以依照轴的具体需求来进行设计。如果有必要可以多做几个方案来进行选择并比较，以此来选择最优设计方案，下面是轴的设计结构原则：1、减轻重量来节约材料，最好采用大的截面系数的截面形状或等强度外形尺寸；2、方便轴上零件装配、稳固、精确定位、调整和拆卸；3、采用加高强度的结构措施和各种减少应力集中；4、方便保证精度和加工制造。
二、减速机设计任务书
（1）初始的数据 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
二级圆柱圆锥齿轮减速器的设计，初始数据为F = 5800N，V = 0.35m/s，D = 250mm，年限设计为：5年，工作班制每天为：3班制（8小时/班），工作天数为每年：300天，三相交流电源，电压380/220V。
（2）设计的步骤
1. 总体设计方案（传动装置）
2. 选择电动机
3. 确定的分配传动比和总传动比（传动装置）
4. 计算动力参数（传动装置）
5. 设计齿轮
6. 设计链轮和链传动
7. 设计轴
8. 设计传动轴和滚动轴承
9. 设计键联接
10. 设计箱体结构
11. 设计润滑密封
12. 设计联轴器
本文其中主要讲解涉及传动轴的主要方法。
三、传动轴的设计
（1）输入轴
1. 转速n1、功率P1、转矩T1
P1 = 2.47 KW n1 = 960 r/min T1 = 24.57 N?m
2. 齿轮上的作用力
已知：
dm1=d11?0.5φR=66×1?0.5×0.3=56.1mm
则：
Ft=2T1dm1=2×1000×24.5756.1=875.9N
Fr=Ft×tanα×cosδ1=875.9×tan20°×cos15.569°=306.9N
Fa=Ft×tanα×sinδ1=875.9×tan20°×sin15.569°=85.5N
3. 输入轴的最小直径：
轴的最小直径可按下面的公式求得，其中轴的材料选取45钢，根据相关标准，A0 为112：
dmin=A0×3P1n1=112 ×32.47960=15.3mm
转矩联轴器Tca为：
Tca=KAT1=1.7×24.57=41.8Nm
依照条件，转矩计算Tca应该要小于联轴器公称转矩，并且考虑到电机轴直径38mm，查手册或标准GB/T 43232002，采取LT5型号联轴器。孔径为32mm的半联轴器所以取d12 = 32mm，轴和半联轴器配合毂孔长为60mm。
4. 输入轴的设计
输入轴的设计如图31所示。
/
图31 输入轴的设计
5. 输入轴的各段直径和长度的确定
1） 为了满足联轴器的轴向定位要求，d23的直径取37mm；挡圈的直径D取42mm。毂孔长度为L取60mm，L12长度的确定使得挡圈值作用在联轴器上，因此L12=可取58mm。
2）根据该联轴器的工作要求，本论文的滚动轴承可采用单列圆锥滚子轴承。按照设计要求d23可取37mm，根据单列圆锥滚子轴承的尺寸大小，d34和d56的尺寸大小相同且为40 mm；L34和L56处都是安装轴承，因此L34和L56可都取为19.75mm。d45和L45可通过选定轴承定位轴肩的尺寸计算求得，结果为d45= 47mm，L45= 118mm。
3）为了确保轴承的安装，d67的尺寸可根据d56求得且为35mm。
4）为了方便轴承端盖的安装和拆卸L23的尺寸可取50mm。
5）L67的可根据齿轮距离箱体内壁的长度Δ、滚动轴承距离箱体内壁的距离s、小锥齿轮轮毂尺寸L这些参数求得。根据设计要求，L67为65mm。
6. 输入轴的受力分析与校核
1）输入轴的计算：
依照30208轴承查手册得a = 16.9mm
输入轴的第一段的中点距离左侧支撑点的长度L1 = (58/2+50+16.9)mm = 95.9mm
两轴承支点间长度L2 = 19.75+118+19.752×16.9)mm = 123.7mm
目录
目录 3
引言 1
一、绪论 2
（一）轴的相关介绍 2
二、减速机设计任务书 2
（一）初始数据 2
（二）设计步骤 2
三、传动轴的设计 2
（一）输入轴的设计 2
（二）中间轴的设计 7
（三）输出轴的设计 12
总结 18
致谢 19
参考文献 20
引言
进入80年代以来，关于机电一体化的研究已经成为全世界共同探讨的话题。而机械设计也作为机电一体化的主要研究方向。随着机械设计的发展，人们的生活也变得越来越便捷。本文主要阐述了传动轴的设计和材料的选择及校对。? 一、绪论
（一）轴的相关介绍
结构的设计是轴确定全部尺寸和合理外形的指标和重要步骤。它是和轴上尺寸和位置，零件的固定方式，安装的零件类型，载荷的大小，方向，性质以及分布情况，轴的尺寸和类型，轴的制造，毛胚和安装及运输及装配工艺，对轴的变形等等因素都有关。设计人员可以依照轴的具体需求来进行设计。如果有必要可以多做几个方案来进行选择并比较，以此来选择最优设计方案，下面是轴的设计结构原则：1、减轻重量来节约材料，最好采用大的截面系数的截面形状或等强度外形尺寸；2、方便轴上零件装配、稳固、精确定位、调整和拆卸；3、采用加高强度的结构措施和各种减少应力集中；4、方便保证精度和加工制造。
二、减速机设计任务书
（1）初始的数据 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
二级圆柱圆锥齿轮减速器的设计，初始数据为F = 5800N，V = 0.35m/s，D = 250mm，年限设计为：5年，工作班制每天为：3班制（8小时/班），工作天数为每年：300天，三相交流电源，电压380/220V。
（2）设计的步骤
1. 总体设计方案（传动装置）
2. 选择电动机
3. 确定的分配传动比和总传动比（传动装置）
4. 计算动力参数（传动装置）
5. 设计齿轮
6. 设计链轮和链传动
7. 设计轴
8. 设计传动轴和滚动轴承
9. 设计键联接
10. 设计箱体结构
11. 设计润滑密封
12. 设计联轴器
本文其中主要讲解涉及传动轴的主要方法。
三、传动轴的设计
（1）输入轴
1. 转速n1、功率P1、转矩T1
P1 = 2.47 KW n1 = 960 r/min T1 = 24.57 N?m
2. 齿轮上的作用力
已知：
dm1=d11?0.5φR=66×1?0.5×0.3=56.1mm
则：
Ft=2T1dm1=2×1000×24.5756.1=875.9N
Fr=Ft×tanα×cosδ1=875.9×tan20°×cos15.569°=306.9N
Fa=Ft×tanα×sinδ1=875.9×tan20°×sin15.569°=85.5N
3. 输入轴的最小直径：
轴的最小直径可按下面的公式求得，其中轴的材料选取45钢，根据相关标准，A0 为112：
dmin=A0×3P1n1=112 ×32.47960=15.3mm
转矩联轴器Tca为：
Tca=KAT1=1.7×24.57=41.8Nm
依照条件，转矩计算Tca应该要小于联轴器公称转矩，并且考虑到电机轴直径38mm，查手册或标准GB/T 43232002，采取LT5型号联轴器。孔径为32mm的半联轴器所以取d12 = 32mm，轴和半联轴器配合毂孔长为60mm。
4. 输入轴的设计
输入轴的设计如图31所示。
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图31 输入轴的设计
5. 输入轴的各段直径和长度的确定
1） 为了满足联轴器的轴向定位要求，d23的直径取37mm；挡圈的直径D取42mm。毂孔长度为L取60mm，L12长度的确定使得挡圈值作用在联轴器上，因此L12=可取58mm。
2）根据该联轴器的工作要求，本论文的滚动轴承可采用单列圆锥滚子轴承。按照设计要求d23可取37mm，根据单列圆锥滚子轴承的尺寸大小，d34和d56的尺寸大小相同且为40 mm；L34和L56处都是安装轴承，因此L34和L56可都取为19.75mm。d45和L45可通过选定轴承定位轴肩的尺寸计算求得，结果为d45= 47mm，L45= 118mm。
3）为了确保轴承的安装，d67的尺寸可根据d56求得且为35mm。
4）为了方便轴承端盖的安装和拆卸L23的尺寸可取50mm。
5）L67的可根据齿轮距离箱体内壁的长度Δ、滚动轴承距离箱体内壁的距离s、小锥齿轮轮毂尺寸L这些参数求得。根据设计要求，L67为65mm。
6. 输入轴的受力分析与校核
1）输入轴的计算：
依照30208轴承查手册得a = 16.9mm
输入轴的第一段的中点距离左侧支撑点的长度L1 = (58/2+50+16.9)mm = 95.9mm
两轴承支点间长度L2 = 19.75+118+19.752×16.9)mm = 123.7mm
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