哈工大机械设计大作业轴系部件概要.docx

Harbin Institute of Technology机械设计大作业题目：轴系部件设计院系：能源科学与工程学院班级： 1302403班姓名：闫昭琦学号： 1130240312 时间： 2015年11月28号目录一、设计题目二、轴的材料选择三、初算轴径四、结构设计21.轴承部件的结构型式及主要尺寸22.轴承固定方式23. 轴的结构设计24.选择滚动轴承类型及其润滑方式35. 键连接设计3五、轴的受力分析51.画轴的受力简图52.计算轴的支撑反力53.画弯矩图及转矩图6六、校核轴的强度8七、校核键连接强度9八、校核轴承寿命101.计算当量动载荷102.校核轴承寿命10九、轴上其他零件设计….......................................................................................................11十、轴承座结构设计……………………………………………………………………….11十一、轴承端盖…………………………………………………………………………….11参考文献12轴系部件设计一、设计题目设计原始数据：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5.1.2496010021803年3班室外、有尘传动方案如图1.1图1.1二、轴的材料选择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。故选择45号钢，并进行调质处理。三、初算轴径对于转轴，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。由参考文献[1]查表10.2得C=106～118，取C=110。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.四、结构设计1.轴承部件的结构型式及主要尺寸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：图4.1为方便轴承部件的拆装，减速器的机体采用剖分式结构，取箱体的壁厚，机体上轴承旁连接螺栓直径，装拆螺栓所需的扳手空间，故轴承座内壁至座孔外端面距离，取C=50mm。2.轴承固定方式因传递功率小，齿轮减速器效率高、发热小，估计轴不会很长，故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。由此，所涉及的轴承部件的结构型式如图4.1所示。然后，可按轴上零件的安装顺序，从处开始设计。3. 轴的结构设计3.1 阶梯轴各轴段直径的设计本题中有7个轴段的阶梯轴，以外伸轴颈，即为基础，考虑轴上零件的受力情况，轴上零件的装拆与定位固定、与标准件孔径的配合、轴的表面结构及加工精度等要求，逐一确定其余各段的直径。轴的轴向尺寸要考虑轴上零件的位置、配合长度、支承结构情况、动静件的距离要求等要素，通常从与传动件相配的轴段开始。根据以上要求，确定各段轴的直径：1)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由轮毂长度确定，而直径由初算的最小直径得到。。2)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]计算得到轴肩高度由参考文献[3]，毛毡圈油封的轴径，所以。3)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，圆角ra=1.5mm，轴件安装尺寸。因为齿轮分度圆线速度，所以选用脂润滑。故取。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大带轮轮毂长=60~80mm，取b=80，轴段的长度要比相配大带轮轮毂长度略短，=.小齿轮轮毂长，取b=38，轴段⑦的长度要比相配小齿轮轮毂长度略短，=.轴承端盖部分，选用M8螺栓连接。根据参考文献[3]图7.5，轴承端盖基本尺寸为：取，e=1.2*8=9.6mm,,，取D2=270，D0=0.5（D+ D2）=175。考虑螺栓可能会与带轮、齿轮相碰影响安装，轴承端盖左边和右边分别留一间隙，故=取为30mm，=25mm。显然轴段③和轴段⑤宽度应与深沟球轴承宽度相等，即===18。两轴承间跨距应满足=（2~3）=70~105，所以轴段④宽度为=-=52~87，取=80。综合以上分析可得轴的各段宽度为：=78，=30，=18，=80，=18，=25，=36。五、轴的受力分析5.1画轴的受力简图图5.3 轴的受力简图5.2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