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机械设计
设计计算说明书
题目:张紧轮构造设计专业:车辆工程
班级:12级04班学生:杨颖
学号设计任务书
设计题目:
图示为一V带传动装置,小带轮主动,带速12m/s,要求张紧轮安装在带的内侧,张紧轮轴能上下调整。
H F
设计参数:
张紧轮轴所受最大压力为250N,带的型号为B型,带的根数为5,张紧轮直径155mm,张紧轮轴心到支撑面距离H为230~330mm。
作业要求:
轴、轴承、螺钉等主要零件设计计算说明书一份;
装配图一张;
张紧轮零件图一张。
全部零部件工作原理和构造自行设计,尽量构造简洁,运行牢靠,调整便利,便于加工装配及维护。
名目
\l“_TOC_250006“主要零件材料选择 4
\l“_TOC_250005“轴的直径的初选 4
\l“_TOC_250004“轴承设计 4
\l“_TOC_250003“轴承型号及参数 4
\l“_TOC_250002“轴承的润滑和密封 5
\l“_TOC_250001“轴承寿命计算 6
张紧轮设计 6
端盖设计及毡圈选择 7
闷盖设计 7
透盖设计及毡圈的选择 8
轴的构造设计 10
材料的选用 10
轴的构造设计 10
轴上零件装配方案的拟定 10
确定各轴段的直径和长度 10
轴上零件的固定 11
轴的制造和轴上零件的装拆 11
升降夹及底座的设计 11
升降夹的设计 11
底座的设计 11
收获与感想 12
\l“_TOC_250000“参考文献 13
主要零件材料选择
张紧轮:HT200张紧轮轴:Q235前后端盖:Q235
轴承、螺栓、螺母、毡圈等为标准件
轴的直径的初选
由于张紧轮所受的力较小〔250N〕,而且轴的材料为碳素钢〔Q235〕,强度远远足够,因此不需要严格的强度计算与校核。承受“类比法”来初选轴的直径。参考同类型已有机器中轴的构造和尺寸,经分析比照,初选轴的直径为d=20mm。
轴承设计
深沟球轴承主要承受纯径向载荷,也可承受少量轴向载荷。其机构简洁,使用便利,应用广泛,因此考虑承受深沟球轴承。
轴承型号及参数
d 20mm
图1深沟球轴承构造
参考已初选的轴的直径,因此轴承内径d?20mm。查阅《机械设计手册》〔第4卷〕p28-86,轴承的型号及各参数确定如下:
轴承代号6004;
根本尺寸D?42mm;B=12mm;
D?42mmB=12mm
根本额定载荷C
r
d ?26.9mm;
2
?9.38kN;C
0r
?5.02kN;
D
2
r
min
?35.1mm;
?0.6mm,取0.6mm;
r?0.6mm
球径D
W
?6.35;
球数N?9;
安装尺寸:轴径d ?24.0mm。 d ?24.0mm
a a
轴承的润滑和密封
依据轴颈的速度,轴承可以用润滑脂或润滑油润滑。润滑方式的选择主要与轴承的速度有关,一般依据
速度因数nD
m
值,参考表选择。
表1适用于脂润滑和油润滑的nDm值界限
润滑油
轴承类型
脂润滑
油浴润滑
滴油润滑
油雾润滑
喷射润滑
深沟球轴承
300000
500000
600000
1000000
2500000
角接触球轴承
300000
500000
500000
900000
2500000
圆柱滚子轴承
300000
400000
400000
1000000
2000000
圆锥滚子轴承
250000
350000
350000
450000
—
推力球轴承
70000
100000
200000
—
—
计算得到nD
60v ?d?D?
? ? ?362775
m 2?d 2
d
300000?362775?500000,因此选油浴润滑。
油浴润滑
轴承寿命计算
由于此设计中,轴承主要受径向力,有F
A
F?e,
R
对于深沟球轴承,有X=1,Y=0。
所以其当量动载荷P=XF
R
?125N。
且??3,C=9.38kN。
故根本额定寿命L
?16670?C??
?816657h
h n ?P?
L?816657h
? ? h
张紧轮设计
图2张紧轮轮廓参数
查阅《机械工程师设计手册》〔英科宇软件〕,可知
一般V带轮B型槽的带轮基准宽度b
=14mm;
d
b ?14mm
基准线上槽深h
基准线下槽深h
=3.5mm,取3.5mm; d
amin
=10.8mm,取11mm;
fmin
槽间距e=19±0.4m
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