哈工大机械设计大作业轴系部件设计完美版

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1、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：班级：设计者：学号：指导教师：郑德志设计时间：2014年11月哈尔滨工业大学目录一、选择轴的材料……………………………………………………………1二、初算轴径……………………………………………………………1三、轴承部件结构设计…………………………………………………23.1轴向固定方式……………………………………………………………23.2选择滚动轴承类型……………………………………………………………23.3键连接设计…………………………

2、……………………………23.4阶梯轴各部分直径确定…………………………………………………………33.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定……………………………………………4四、轴的受力分析……………………………………………………………54.1画轴的受力简图……………………………………………………………54.2计算支反力……………………………………………………………54.3画弯矩图……………………………………………………………64.4画转矩图……………………………………………………………6五、校核轴的弯扭合成强度……………………………………………………

3、8六、轴的安全系数校核计算……………………………………………………9七、键的强度校核………………………………………………………………10八、校核轴承寿命………………………………………………………………11九、轴上其他零件设计…………………………………………………………12十、轴承座结构设计……………………………………………………………12十一、轴承端盖（透盖）………………………………………………………13参考文献………………………………………………………………13一、选择轴的材料通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小

4、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。二、初算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：d≥9.55×106Pn10.2[τ]=C3Pn1式中d——轴的直径；P——轴传递的功率，kW；n1——轴的转速，r/min;[τ]——许用扭转剪应力，MPa;C——由许用扭转剪应力确定的系数；由大作业四知P=3.802kw所以：d≥36.99mm本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即d≥36.99×1+5%=38.84mm按照GB2822-2005的20系列圆整，取d=40mm。根据GB/T1096—1990，键的公称尺寸b×h=

5、12×8，轮毂上键槽的尺寸b=12mm，=3.3mm3、设计轴的结构3.1轴承机构及轴向固定方式因传递功率小，齿轮减速器效率高、发热小，估计轴不会长，故轴承部件的固定方式采用两端固定方式。同时为了方便轴承部件的拆装，机体采用部分式结构。又由于本设计中的轴需要安装联轴器、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。轴段的草图见图2：图23.2选择滚动轴承类型因轴承所受轴向力很小，选用深沟球轴承，因为齿轮的线速度小于2m/s，齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承，采用油脂对轴承润滑，由于该减速器的工作环境有尘，脂润滑，密封处轴

6、颈的线速度较低，故滚动轴承采用唇形圈密封，由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。3.3键连接设计齿轮及带轮与轴的周向连接均采用A型普通平键连接，齿轮、带轮所在轴径相等，两处键的型号均为128GB/T1096—1990。3.4各轴段直径确定（1）轴段1和轴段7轴段1和轴段7分别安放大带轮和小齿轮，所以其长度由带轮和齿轮轮毂长度确定，而直径由初算的最小直径得到。所以，d1=d7=40mm。（2）轴段2和轴段6轴段2和轴段6的确定应考虑齿轮、带轮的轴向固定和密封圈的尺寸。由参考文献[1]图10.9计算得到轴肩高度h=0.07~0.1d=0.07~0.

7、1×40=2.8~4mmd2=d6=d1+2×h=40+2×2.8~4=45.6~48mm由参考文献[2]表14.4，唇形圈密封的轴径d=45mm，所以取d2=d6=45mm.密封圈代号为B45628。（3）轴段3和轴段5轴段3和轴段5安装轴承，尺寸由轴承确定。标准直齿圆柱齿轮，没有轴向力，但考虑到有较大的径向力，选用深沟球轴承。初选轴承6310，d=50mm，外形尺寸D=110mm，B=27mm，轴件安装尺寸da=60mm。因为带式运输机为开式结构，所以采用脂润滑。d3=d5=50mm。（4）轴段4轴段4在两轴承座之间，其功能为定位固定轴承的

8、轴肩，故取3.5各轴段长度确定（1）轴段4：轴段4在两轴承座之间，两端支点间无传动件，应该首先确定该段跨距L。一般L=2~3d3=2~3×50=100