哈工大机械设计大作业5讲解.doc

Harbin Institute of Technology 机械设计大作业说明书 课程名称： 机械设计 设计题目： 轴系部件设计 院 系： 机电学院 班 级： 1208108 设 计 者： 学 号： 指导教师： 吴伟国、古乐 设计时间： 2014 年 12月 目 录 一．机械设计作业任务书设计内容 1.选择轴的材料……………………………………………………1 2.初算轴径…………………………………………………………2 3.轴的结构设计……………………………………………………2 3.1轴承机构及轴向固定方式……………………………………………2 3.2选择滚动轴承类型……………………………………………………3 3.3键连接设计……………………………………………………………3 3.4各轴段直径设计………………………………………………………3 3.5各轴段长度设计………………………………………………………4 4.轴的受力分析……………………………………………………4 4.1轴的受力简图…………………………………………………………5 4.2计算支撑反力…………………………………………………………5 4.3轴的弯矩图……………………………………………………………6 4.4轴的转矩图……………………………………………………………6 5.校核轴的强度……………………………………………………7 6.校核键连接的强度………………………………………………8 7.轴承寿命校核 7.1计算当量动载荷………………………………………………………9 7.2轴承寿命校核…………………………………………………………9 8.轴承其他零件设计 8.1轴上键连接的设计……………………………………………………10 8.2轴承座结构设计………………………………………………………10 8.3轴承端盖设计…………………………………………………………10 三. 参考文献 一、机械设计作业任务书 题目:轴系部件的设计 传动方案如图1所示： 图 带式运输机运动方案简图 原始数据如下： 机器工作平稳，单向回转，成批生产 方案 轴承座中 心高H（mm） 最短工作 年限L 工作环境 5.1.2 4 960 100 2 180 3年3班 室外、有尘 二、设计内容 1、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型功率。因此轴所承受的扭矩不大，对质量及结构尺寸无特殊要求。故选用常用材料45号钢，并进行调质处理。 2、初算轴径 对于转轴，按扭转强度初算直径： 式中： ——轴传递的功率，根据大作业4知 ——轴的转速， ——由许用扭转剪应力确定的系数。查表10.2得，考虑轴端弯矩比转矩小，取。 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GB2822-81的圆整后取 3、设计轴的结构 3.1轴承机构及轴向固定方式 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采用两端固定方式。同时为了方便轴承部件的拆装，机体采用部分式结构。又由于本设计中的轴需要安装联轴器、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。轴段的草图见图 图2 3.2选择滚动轴承类型 因轴承所受轴向力很小，选用深沟球轴承，因为齿轮的线速度小于2m/s，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有尘，脂润滑，密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用唇形圈密封，由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。 3.3键连接设计 齿轮及带轮与轴的周向连接均采用A型普通平键连接，齿轮、带轮所在轴径相等，两处键的型号均为108GB/T 1096—2003。 3.4各轴段直径确定 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9.16和表9.5计算得到轴肩高度 由参考文献[3]，毛毡圈油封轴径，所以取。密封圈代号为B35508。 （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