机械设计大作业5轴系部件设计

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1、提供全套，各专业毕业设计HarbinInstituteofTechnology机械设计大作业说明书轴系部件设计课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：能源科学与工程学院班级：班设计者：指导教师：学号：设计时间：2014-12-02哈尔滨工业大学目录机械设计作业任务书-1-1选择材料，确定许用应力-2-2按扭转强度估算轴径-2-3设计轴的结构-2-4轴的受力分析-4-4.1画轴的受力简图-4-4.2计算支承反力-4-4.3画弯矩图-5-4.4画转矩图-5-5校核轴的强度-6-6轴的安全系数校核计算-7-7校核键连接的强度-8-8校核轴承的

2、寿命-9-8.1计算当量动载荷-9-8.2校核寿命-9-9轴上其他零件设计-10-10轴承座结构设计-10-11轴承端盖（透盖）-10-12参考文献-10-哈尔滨工业大学机械设计大作业任务书题目___轴系部件设计___设计原始数据：方案电动机工作功率P/kW电动机满载转速nm/(r/min)工作机的转速nw/(r/min)第一级传动比i1轴承座中心高度H/mm最短工作年限工作环境5.1.13960901.81808年1班室外有尘传动方案如图5.1图5.1-11-1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，该传动机所传递的功率

3、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9.4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，按参考文献[2]标准GB2822-1981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，共分为七段。以下是轴段的草图：轴段⑦轴段⑥轴

4、段⑤轴段④轴段③轴段②轴段①-11-3.1阶梯轴各部分直径的确定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，。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]表9.5计算得到轴肩高度毛毡圈油封的轴径，所以。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。根据参考文献[2]表12.1得GB/T276—1994，初选轴承6307，外形尺寸d

5、=35mm，D=80mm，B=21mm，轴件安装尺寸。因为轴承的值小于，所以选用脂润滑。故取。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轴肩，故。3.2阶梯轴各轴段长度及跨距的确定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，取。则轴段4长度,取79mm。2)轴段3和轴段5。轴段3和轴段5安装轴承，轴段长度与轴承内圈宽度相同，故。3)轴段2和轴段6。轴段2和轴段6的长度和轴承盖的选用及大带轮和小齿轮的定位轴肩的位置有关系。选用凸缘式轴承端盖，取固定轴承端盖螺钉大径,则凸缘厚度，，箱体外部传动零

6、件的定位轴肩距轴承端盖的距离，则轴段6长度-11-由于大带轮较大，设计成腹板式结构，故轴段2长度,4）轴段1和轴段7。轴段1和7分别安装大带轮和小齿轮，故轴段1长度，轴段7长度。3.3键尺寸的确定轴和大带轮和小齿轮的轴向连接均采用A型普通平键连接，根据参考文献[2]表11.27，选用A型普通平键，大带轮键GB/T1096-2003，键长L=40mm。小齿轮键GB/T1096-2003键长L=40mm。4轴的受力分析4.1画轴的受力简图轴的受力简图、弯矩图、转矩图画在一起，见图5.2。4.2计算支承反力传递到轴系部件上的转矩齿轮圆周力齿轮径向力

7、齿轮轴向力带轮压轴力-11-在水平面上在垂直平面上轴承1的总支承反力轴承2的总支承反力4.3画弯矩图竖直面上，II-II截面处弯矩最大，；水平面上，I-I截面处弯矩最大，；II-II截面处的弯矩为合成弯矩，I-I截面：II-II截面：竖直面上和水平面上的弯矩图，及合成弯矩图如图2所示4.4画转矩图做用在轴上的转矩为大带轮的输入转矩-11-转矩图如图5.2所示5校核轴的强度II-II截面既有弯矩又有转矩，且弯矩最大，为危险截面。III57354943029430227037转矩图51570合成弯矩图水平面弯矩图竖直面弯矩图单位：图5.2轴的受力

8、简图、弯矩图、转矩图按弯扭合成强度计算。根据参考文献[1]式10.3，有-11-式中：——2-2截面处弯矩，；——2-2截面处转矩，；——抗弯剖面模量，由参考文献[