二级展开式减速器中间轴的设计与加工工艺
二级展开式减速器中间轴的设计与加工工艺[20200123181701]
日期： 2012年11月10日 【摘要】
在现代机械生产中，中间轴的种类繁多，它包括有高速轴、中间轴、低速轴等。中间轴零件是旋转体零件，其长度大于直径，通常由外圆柱面、键槽、等表面结构构成；主要用来支承传动零件齿轮，传递运动与扭矩。
我们通过对中间轴零件进行工艺设计与分析，选择合理的毛坯外形与尺寸。根据粗基准、精基准的选择原则，选择正确的定位基准和加工顺序，选择和计算加工余量，制定工艺路线，通过分析比较各工艺路线的优点与不足，选择合理的工艺路线。对中间轴的加工进行了夹具设计，通过分析中间轴零件加工的工艺性，确定定位、夹紧方案，对定位误差、夹紧力进行了简单计算。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】中间轴；工序；加工工艺
引言 1
一、轴的设计 2
（一）材料的选择和比较 2
（二）相关计算 2
二、结构设计 3
（一）确定基本直径 3
（二）确定各轴段直径 4
（三）设计键槽 6
（四）设计轴上齿轮 7
（五）生成轴的零件图 8
三、轴的加工工艺 8
（一）加工余量 8
（二）设定加工工序 9
（三）选用机床 9
（四）选用刀具 10
四、仿真模拟 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
附录 15
引言
减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数，动力机的性能，经济性等因素，比较不同类型、品种减速器的外廓尺寸，传动效率 ，承载能力，质量，价格等，选择最适合的减速器。减速器 是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加扭矩。
减速器主要由传动零件(齿轮或蜗杆)、轴、轴承、箱体及其附件所组成。其基本结构有三大部分：1、齿轮、轴及轴承组合。小齿轮 与轴制成一体，称齿轮轴 ，这种结构用于齿轮直径与轴的直径相关不大的情况下，如果轴的直径为d，齿轮齿根圆的直径为df，则当df-d≤6～7mn时，应采用这种结构。而当df-d>6～7mn时，采用齿轮与轴分开为两个零件的结构，如低速轴与大齿轮 。此时齿轮与轴的周向固定平键 联接，轴上零件利用轴肩、轴套和轴承盖作轴向固定。两轴均采用了深沟球轴承。这种组合，用于承受径向载荷和不大的轴向载荷的情况。当轴向载荷 较大时，应采用角接触球轴承、圆锥滚子轴承 或深沟球轴承与推力轴承 的组合结构。轴承是利用齿轮旋转时溅起的稀油，进行润滑。箱座中油池的润滑油，被旋转的齿轮 溅起飞溅到箱盖的内壁上，沿内壁流到分箱面坡口后，通过导油槽流入轴承。当浸油齿轮圆周速度 υ≤2m/s时，应采用润滑脂 润滑轴承，为避免可能溅起的稀油冲掉润滑脂，可采用挡油环将其分开。为防止润滑油流失和外界灰尘进入箱内，在轴承端盖和外伸轴之间装有密封元件。2、箱体。箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。箱体通常用灰铸铁 制造，对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。单体生产的减速器，为了简化工艺、降低成本，可采用钢板焊接的箱体。灰铸铁具有很好的铸造性能 和减振性能。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心 线水平剖分式。上箱盖和下箱体用螺栓联接成一体。轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，而轴承座旁的凸台，应具有足够的承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加支撑肋。为保证减速器安置在基础上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座一般不采用完整的平面。
要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较：(1)对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率
(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)．可按下式计算所需电动机
的功率P(kw)：P=P1/n1n2
式中 n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率。即传动效率。按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此．所选
电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。
在设计两级或多级减速器时，合理地将传动比分配到各级非常重要。因它直接影响减速器的尺寸、重量、润滑方式和维护等。分配传动比的基本原则是：1）使各级传动的承载能力接近相等（一般指齿面接触强度）。2）使各级传动的大齿轮浸入油中的深度大致相等，以使润滑简便。3）使减速器获得最小的外形尺寸和重量。
一、轴的设计
（一）材料的选择和比较
轴的常用材料是优质碳素钢35、45、50，最常用的是45和40Cr钢。对于受载较小或不太重要的钢，也常用Q235或Q275等普通碳素钢。对于受力较大，轴的尺寸和重量受到限制，以及有某些特殊要求的轴，可采用合金钢，常用的有40Cr、40MnB、40CrNi等。经过综合考虑，45这类材料的强度、塑性和韧性都比较好，进行正火处理可提高机械性能。该零件的材料选用45钢。
（二）相关计算
1．外力偶矩的计算
轴的俩端受到一对大小相等、转向相反、反作用面与轴线垂直的力偶作用时，横截面绕轴线产生相对转动，使轴产生扭转变形。相对转动形成的角位移称为扭转角，以符号Φ表示。
在工厂实际中，不能直接知外力偶矩的大小，而是给出轴所传递的功率P和轴的转速n，利用下列公式计算 M=9550*(P/n)
式中 M:作用在轴上的外力偶矩，N.m；
P:轴所传递的功率，为4.8KW:
n:轴的转速，为3000r/min.
M=9550*(P/n)将数据代入公式得M=15.28N*m
2．传动轴横截面上的内力
轴在外力偶矩的作用下，横截面上会产生抵抗变形和破坏的内力，可用横截面法求出内力。由平衡关系可知，横截面上的内力合成为内力偶矩，这个内力偶矩称为扭矩或转矩，用T表示。由平衡关系可知∑M=0，T-M=0
日期： 2012年11月10日 【摘要】
在现代机械生产中，中间轴的种类繁多，它包括有高速轴、中间轴、低速轴等。中间轴零件是旋转体零件，其长度大于直径，通常由外圆柱面、键槽、等表面结构构成；主要用来支承传动零件齿轮，传递运动与扭矩。
我们通过对中间轴零件进行工艺设计与分析，选择合理的毛坯外形与尺寸。根据粗基准、精基准的选择原则，选择正确的定位基准和加工顺序，选择和计算加工余量，制定工艺路线，通过分析比较各工艺路线的优点与不足，选择合理的工艺路线。对中间轴的加工进行了夹具设计，通过分析中间轴零件加工的工艺性，确定定位、夹紧方案，对定位误差、夹紧力进行了简单计算。
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关键字:】中间轴；工序；加工工艺
引言 1
一、轴的设计 2
（一）材料的选择和比较 2
（二）相关计算 2
二、结构设计 3
（一）确定基本直径 3
（二）确定各轴段直径 4
（三）设计键槽 6
（四）设计轴上齿轮 7
（五）生成轴的零件图 8
三、轴的加工工艺 8
（一）加工余量 8
（二）设定加工工序 9
（三）选用机床 9
（四）选用刀具 10
四、仿真模拟 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
附录 15
引言
减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩
减速器主要由传动零件(齿轮或蜗杆
要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较：(1)对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率
(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)．可按下式计算所需电动机
的功率P(kw)：P=P1/n1n2
式中 n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率。即传动效率。按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此．所选
电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。
在设计两级或多级减速器时，合理地将传动比分配到各级非常重要。因它直接影响减速器的尺寸、重量、润滑方式和维护等。分配传动比的基本原则是：1）使各级传动的承载能力接近相等（一般指齿面接触强度）。2）使各级传动的大齿轮浸入油中的深度大致相等，以使润滑简便。3）使减速器获得最小的外形尺寸和重量。
一、轴的设计
（一）材料的选择和比较
轴的常用材料是优质碳素钢35、45、50，最常用的是45和40Cr钢。对于受载较小或不太重要的钢，也常用Q235或Q275等普通碳素钢。对于受力较大，轴的尺寸和重量受到限制，以及有某些特殊要求的轴，可采用合金钢，常用的有40Cr、40MnB、40CrNi等。经过综合考虑，45这类材料的强度、塑性和韧性都比较好，进行正火处理可提高机械性能。该零件的材料选用45钢。
（二）相关计算
1．外力偶矩的计算
轴的俩端受到一对大小相等、转向相反、反作用面与轴线垂直的力偶作用时，横截面绕轴线产生相对转动，使轴产生扭转变形。相对转动形成的角位移称为扭转角，以符号Φ表示。
在工厂实际中，不能直接知外力偶矩的大小，而是给出轴所传递的功率P和轴的转速n，利用下列公式计算 M=9550*(P/n)
式中 M:作用在轴上的外力偶矩，N.m；
P:轴所传递的功率，为4.8KW:
n:轴的转速，为3000r/min.
M=9550*(P/n)将数据代入公式得M=15.28N*m
2．传动轴横截面上的内力
轴在外力偶矩的作用下，横截面上会产生抵抗变形和破坏的内力，可用横截面法求出内力。由平衡关系可知，横截面上的内力合成为内力偶矩，这个内力偶矩称为扭矩或转矩，用T表示。由平衡关系可知∑M=0，T-M=0
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