哈工大机械设计大作业轴系部件设计.doc

提供完整版的各专业毕业设计， Harbin Institute of Technology 机械设计大作业 题 目： 轴系部件设计 院 系： 机电工程学院 班 级： 姓 名： 学 号： 时 间： 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校核轴承的寿命 9 8.1计算当量动载荷 9 8.2校核寿命 10 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） 11 12参考文献 11 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. 2.2 940 80 2.1 180 5年班 室内清洁 图5.1  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/min C——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=112。 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GB2822-1981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： 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]图10.7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GB/T 276—1994，初选轴承6307，外形尺寸d=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77mm。 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直径,则凸缘厚度，，箱体外部传动零件的定位轴肩距轴承端盖的距离，则轴段6长度 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。 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 齿轮轴向力 带轮压轴力 带初次装在带轮上时，所需初拉力比正常工作时大得多，故计算轴和轴承时，将其扩大50%，按计算。 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 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603*75.5=45526.5 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 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，