哈工大机械设计大作业轴系部件选编.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 TOC \o 1-3 \h \u  HYPERLINK \l _Toc15869 一、设计题目  PAGEREF _Toc15869 1  HYPERLINK \l _Toc8678 二、轴的材料选择  PAGEREF _Toc8678 2  HYPERLINK \l _Toc6817 三、初算轴径  PAGEREF _Toc6817 2  HYPERLINK \l _Toc22974 四、结构设计 2  HYPERLINK \l _Toc7277 1.轴承部件的结构型式及主要尺寸 2  HYPERLINK \l _Toc8320 2.轴承固定方式 2  HYPERLINK \l _Toc2902 3. 轴的结构设计 2  HYPERLINK \l _Toc4949 4.选择滚动轴承类型及其润滑方式 3  HYPERLINK \l _Toc22724 5. 键连接设计 3  HYPERLINK \l _Toc2913 五、轴的受力分析 5  HYPERLINK \l _Toc22847 1.画轴的受力简图 5  HYPERLINK \l _Toc13109 2.计算轴的支撑反力 5  HYPERLINK \l _Toc29927 3.画弯矩图及转矩图 6  HYPERLINK \l _Toc28112 六、校核轴的强度 8  HYPERLINK \l _Toc13268 七、校核键连接强度 9  HYPERLINK \l _Toc15670 八、校核轴承寿命 10  HYPERLINK \l _Toc29491 1.计算当量动载荷 10  HYPERLINK \l _Toc28029 2.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  HYPERLINK \l _Toc12749 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/min C——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。 dmin=C3Pnm=110×34480=22.301mm 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dk≥23.416mm. 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： 轴段⑦ 轴段⑥ 轴段⑤ 轴段④ 轴段③ 轴段② 轴段① 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 C=δ+C1+C2+5~10mm=47~52mm，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dmin，即①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