哈工大 机械设计 轴系部件大作业.doc

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： 1002301 姓 名： 邹云鹏 学 号： 1100200312 轴系部件设计 设计题目 原始数据如下： 方案 Pd（KW） 轴承座中 心高H（mm） 最短工作 年限L FC 5.3.3 2.5 920 55 2.8 200 10年2班 25% 图 1 二、轴的材料选择 因传递功率不大，且对质量及结构尺寸无特殊要求，故需选用常用材料45钢，调质处理。 三、初算轴径，并根据相配联轴器的尺寸确定轴径和长度 对于转轴，按扭转强度初算轴径，由参考文献[1]查表10.2得 C=118~106,取C =112，则 式中： ——齿轮的传动效率 ——为小齿轮传递的功率，有大作业四可知=3.0， 由参考文献[2]，取 ，代入上式，得： 考虑有一个键槽的影响，取 四、结构设计 1.轴承部件的结构型式及主要尺寸 为方便轴承部件的拆装，减速器的机体采用剖分式结构，取机体的铸造壁厚，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。 2.确定轴的轴向固定方式 因传递功率小，齿轮减速器效率高、发热小，估计轴不会长，故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。因此，所涉及的轴承部件的结构型式如图2所示。然后，可按轴上零件的安装顺序，从 处开始设计。 3.选择滚动轴承类型，并确定其润滑与密封方式 因轴承所受轴向力很小，选用深沟球轴承，因为齿轮的线速度，齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承，采用油脂对轴承润滑，由于该减速器的工作环境清洁，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。 4. 轴的结构设计 本设计中有7个轴段的阶梯轴，以外伸轴颈为基础，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：=24，=26，=30，=35，=40mm，=30mm 根据轴承的类型和，初选滚动轴承型号为7306C，=30，=72，=19。因为轴承选用脂润滑，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，取。 为避免齿轮与机体内壁相碰，在齿轮端面与机体内壁间留有足够的间距H，取H=15mm。 采用凸缘式轴承盖，其凸缘厚度e=10mm。为避免带轮轮毂端面与轴承盖连接螺栓头相碰，并便于轴承盖上螺栓的装拆，带轮轮毂端面与轴承盖间应有足够的间距K，取K=20mm。 在确定齿轮、机体、轴承、轴承盖、带轮的相互位置和尺寸后，即可从轴段④开始，确定各轴段的长度。 轴段④的长度要比相配齿轮轮毂长度b略短，取=b-2=60mm 轴段③的长度=H++B+2=46mm 轴段②的长度= 轴段①的长度=58mm 轴段⑤的长度就是轴环的宽度m，按经验公式m=1.4h=3.5mm 适当放大，取=15mm 轴段⑥的长度= 由以上分析可得轴的各段宽度为：=58mm，=54mm，=43mm，=60mm，=10mm，=31mm。 进而，轴的支点及受力点间的跨距也随之确定下来，7206C轴承力的作用点距外座圈大边距离，取该点为支点。取带轮中间为力作用点，则可得跨距，，。 5. 键连接设计 带轮及齿轮与轴的周向连接均采用A型普通平键连接，分别采用键87GB/T 1096—2003及108GB/T 1096—2003。 五、轴的受力分析 1. 画轴的结构设计简图 根据上面几步对轴的结构尺寸分析计算，可以画出轴的结构设计草图如图2（a）。 2.画轴的受力简图 根据材料力学知识，对轴的隔断进行受力分析，画出轴的受力简图如图2（b）。 3.计算支承反力 齿轮所受转矩为 /N·mm= 齿轮圆周力为 径向力为 轴向力 在水平面上 在垂直面上 轴承I的总支承反力 轴承II支承反力 4.画弯矩图 根据受力情况可画轴上隔断的弯矩图如图2（c） 在