哈工大机械设计-轴系部件设计.doc

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1、.一、概述21、任务来源32、技术要求3二、结构参数设计31、受力分析及轴尺寸设计112、轴承选型设计、寿命计算113、轴承结构设计12三、精度设计12轴颈轴承配合12四、总结13..HarbinInstituteofTechnology课程设计说明书课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：航天学院自动化班级：11104104设计者：学号：1110410420指导教师：设计时间：2013年12月10日工业大学..机械设计作业任务书一、概述1、任务来源：老师布置的大作业课题：轴系的组合结构设计。2、题目技术要求：一钢制圆轴,装有两胶带轮A和B，两轮

2、有相同的直径D=360mm，重量为P=1KN，A轮上胶带的力是水平方向的，B轮胶带的力是垂直方向的，它们的大小如图所示。设圆轴的许用应力[s]=80MPa，轴的转速n=960r/min，带轮宽b=60mm，寿命为50000小时。设计要求：1.按强度条件求轴所需要的最小直径；2.选择轴承的型号（按受力条件及寿命要求）；3.按双支点单向固定的方法，设计轴承与轴的组合装配结构，画出装配图（3号图纸）4.从装配图中拆出轴，并画出轴的零件图（3号图纸）5.设计说明书1份二、结构参数设计..1选择材料，确定许用应力通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传

3、递的功率属于中小型功率。因此轴所承受的扭矩不大。故选45号钢，并进行调质处理。2按扭转强度估算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：其中——轴传递的功率，——轴的转速，r/minC——由许用扭转剪应力确定的系数。查表10.2得C=106～118，考虑轴端弯矩比转矩小，取C=106。由于考虑到轴的最小直径处要安装大带轮，会有键槽存在，故将其扩大5%，得，按标准GB2822-81的圆整后取。3设计轴的结构由于本设计中的轴需要安装带轮、齿轮、轴承等不同的零件，并且各处受力不同，因此，设计成阶梯轴形式，共分为六段。以下是轴段草图：..3.1确定轴承部件机体的结构形

4、式及主要尺寸为方便轴承部件的拆装，铸造机体采用剖分式结构，取机体的铸造壁厚，机体上轴承旁连接螺栓直径，装拆螺栓所需要的扳手空间，，故轴承座壁至座孔外端面距离取3.2确定轴的轴向固定方式因为一级齿轮减速器输出轴的跨距不大，且工作温度不大，故轴的轴向固定采用两端固定方式。3.3选择滚动轴承的类型，并确定其润滑与密封方式因为轴不受轴向力的作用，故选用深沟球球轴承支撑。由齿轮结构设计中，小齿轮，，得分度圆直径，所以齿轮的线速度为齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承，故滚动轴承采用脂润滑。因为该减速器的工作环境清洁，脂润滑，密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用

5、毡圈密封，并在轴上安置挡油板。3.4轴的结构设计在本题中有6个轴段的阶梯轴，轴的径向尺寸确定，以外伸轴颈为基础，依次增加为，，，，，。根据轴承的类型和轴径，初选滚动轴承型号为6308，其基本尺寸为，,。因为轴承..选用润滑脂，轴上安放挡油板，所以轴承端面与机体壁间要有一定距离，取。为避免齿轮与机体壁相碰，在齿轮端面与机体壁间留有足够的间距，取。采用凸缘式轴承盖，其凸缘厚度。为避免带轮轮毂端面与轴承盖连接螺栓头相碰，并便于轴承盖上螺栓的装拆，带轮轮毂端面与轴承盖间应有足够的间距，取。确定各部分轴段的长度：轴段④的长度要比相配齿轮的轮毂长度b略短，由齿轮设

6、计小齿轮的齿宽，取轴段③的长度轴段②的长度轴段①的长度，由V带设计中得V带轮宽度为60mm，轴段①的长度应略小于V带轮宽度，以方便固定，取轴段⑤的长度就是轴环的宽度，按经验公式适度放大，取轴段⑥的长度进而，轴的支点及受力点间的跨距也随之确定下来。6308轴承的作用点距外座圈大边距离，取该点为支点。取段中点为支撑点，则可得跨距取齿轮中点为支点，则..最终尺寸如上图3.5键连接设计带轮及齿轮与轴的周向连接均采用A型普通平键连接，由GB/T1095-2003可知，两个键的尺寸分别为8×7×40GB/T1095-2003，14×9×36GB/T1095-200

7、3。4轴的受力分析4.1绘制受力简图计算结果如下4.2计算支承反力轴上一共收到3个外力，分别为..齿轮的圆周力齿轮的径向力为齿轮无轴向力。V带压轴力在水平面上，外力为V带的压轴力和齿轮径向力在竖直面上，外力为齿轮的径向力轴承Ⅰ的总支承反力：轴承Ⅱ的总支承反力：4.3计算弯矩在水平面上滚动轴承Ⅰ弯矩：在竖直面上滚动轴承Ⅰ弯矩：在水平面上滚动轴承Ⅱ弯矩：在竖直面上滚动轴承Ⅱ弯矩：竖直平面弯矩最大处，弯矩为：..4.4绘制弯矩扭矩图5校核轴的强度轴承Ⅰ处的弯矩为此处最大但由于齿轮处存在键，会存在应力集中，因此分两处校核。5.1轴承Ⅰ处轴承Ⅰ处的弯矩：抗弯截面

8、模量为弯曲应力：扭曲应力：..对于单向转动的转轴，通常转矩按脉冲循环处理，故取折合系数，则当量