轴系部件大作业 李勇1100200733.doc

Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业计算说明书 题 目： 轴系部件设计 院 系： 能源科学与工程学院 班 级： 1002104班 姓 名： 李勇 学 号： 1100200733 时 间： 2012.11.25-12.03 哈尔滨工业大学 目录 任务书………………………………………………………………………… 2 选择轴的材料、热处理方式………………………………………………… 3 初算轴径dmin，并根据相配大带轮的尺寸确定轴径d1和长度L………… 3 结构设计……………………………………………………………………… 3 轴的受力分析………………………………………………………………… 3 按照弯矩合成强度计算……………………………………………………… 6 轴的安全系数校核计算……………………………………………………… 6 校核键连接的强度…………………………………………………………… 7 校核轴承的寿命……………………………………………………………… 8 轴上其他零件设计…………………………………………………………… 10 参考文献……………………………………………………………………… 11 哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目：行车驱动装置中的轴系部件设计 设计原始数据： 行车驱动装置的传动方案如图5.4所示。室内工作、工作平稳、机器成批生产，其他数据见表5.4。 图5.4 方案 Pd（KW） 轴承座中 心高H（mm） 最短工作 年限L 工作环境 5.4.4 2.2 940 60 3.2 200 5年2班 室内 表5.4 由先前的设计可知轴的输入功率P1=2.2KW,转矩T=22351 N·mm，转速n=290.91 r/min，斜齿轮圆柱齿轮分度圆直径d=34mm，螺旋?=16.26度，齿宽b=36mm. 1. 选择轴的材料及热处理方式 因为传递功率不大，且对质量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用材料45钢，调质处理。 2.初算轴径dmin，并根据相配联轴器的尺寸确定轴径d1和长度L1 对于转轴，按扭转强度初算轴径，由文献[1]表10.2得C=106~118，取C=106，则 考虑键槽的影响，取d min/mm=22.761.05=23.63mm，考虑轴端1与带轮连接，按标准GB2822-81 的R10圆整后，取d1=25mm，L1=80mm 3.结构设计 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 为方便轴承部件的装拆，铸造机体采用部分式结构（图1），取机体的铸造壁厚，机体上轴承旁连接螺栓直径d2=12mm，装拆螺栓所需要的扳手空间C1=18mm，C2=16mm，故轴承旁内壁至座孔外端距离，取L=50mm 确定轴的轴向固定方式 因为行车驱动装置中的齿轮高速传动端的轴的跨距不大，且工作温度变化不大，故轴的轴向固定端采用两段固定方式（图3） （3）选择滚动轴承类型，并确定其润滑及密封方式 因为轴受轴向力的作用，故选用角接触球轴承。 齿轮的线速度，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，脂润滑，密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用毡圈密封，并在轴上安置挡油板（图1）。 密封圈与轴段2 在确定轴段2直径时，应考虑联轴器的固定及密封圈的尺寸两个方面。当联轴器右端用轴肩固定时，由文献【1】图10.9中公式计算得轴肩高度，相应轴段2的直径d2的范围为28.5~30mm。轴段2的直径最终由密封圈确定。由文献【2】表14.4，可选用毡圈油封F2/T92010-1991中的轴径为30mm的，则轴段2的直径d2=30mm。 轴承与轴段3和轴段6 轴段3上安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又应该符合轴承内径系列。由于载荷较大，现暂取圆锥滚子轴承30207（如图2），由文献【2】表12.4，内径d=35mm，外径D=72mm，宽度B=17mm，定位轴肩直径da=42mm。因为轴承采用脂润滑，轴上安置挡油板，所以轴承内端面与机体内壁间要有一定距离。。故轴段3的直径d3=35mm。通常一根轴上的两个轴承取相同型号，故轴段6的直径d6=35mm 图2 齿轮与轴段4 轴段4上安装齿轮，为便于齿轮的安装，d4应略大于d3，可取d4=3