哈工大机械设计大作业5轴系部件设计选编.docVIP

PAGE  Harbin Institute of Technology 机械设计大作业 说明书 设计题目： 轴系部件设计 院 系： 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 目录 TOC \o 1-3 \h \u  HYPERLINK \l _Toc17805 一、 设计任务书  PAGEREF _Toc17805 1  HYPERLINK \l _Toc5080 二、 选择轴的材料  PAGEREF _Toc5080 2  HYPERLINK \l _Toc23088 三、 初算轴径  PAGEREF _Toc23088 2  HYPERLINK \l _Toc3312 四、 结构设计  PAGEREF _Toc3312 2  HYPERLINK \l _Toc22278 五、 轴的受力分析  PAGEREF _Toc22278 4  HYPERLINK \l _Toc14004 六、 校核轴的强度  PAGEREF _Toc14004 5  HYPERLINK \l _Toc28419 七、 校核键连接的强度  PAGEREF _Toc28419 6  HYPERLINK \l _Toc19582 八、 校核轴承的寿命  PAGEREF _Toc19582 7  HYPERLINK \l _Toc15241 九、 轴上其他零件设计  PAGEREF _Toc15241 8  HYPERLINK \l _Toc18407 十、 参考文献  PAGEREF _Toc18407 8   PAGE \* MERGEFORMAT 7 设计任务书 任务书: 设计带式运输机中的齿轮传动高速轴的轴系部件 带式运输机的传动方案如图1所示，机器工作平稳，单向回转，成批生产，原始数据见表1。 图  SEQ 图 \* ARABIC 1 带式运输机传动方案 表1 带式运输机原始数据 方案电动机工作功率（KW）电动机满载转速工作机的转速第一级传动比轴承座中 心高H（mm）最短工作 年限L工作环境5.1.3396011021805年2班室外，有尘 选择轴的材料 因传递功率不大，且单向转动、无冲击，一般机械使用，对质量结构无特殊要求，所以选45钢，调质处理。 初算轴径 对于转轴，按扭转强度初算轴径，查参考文献[1]表9.4得，弯矩较大故取 转速 功率 则 考虑到轴端有一个键槽，轴径加大5%，则 结构设计 轴承部件的结构型式 箱体内无传动件，不需经常拆卸，箱体采用整???式。由轴的功能决定，该轴至少应具有带轮、齿轮的安装段，两个轴承的安装段以及两个轴承对外的密封段，共7段尺寸。由于没有轴向力的存在，且载荷、转速较低，选用深沟球轴承，传递功率小，转速不高，发热小，轴承采用两端固定式。轴低速旋转，且两轴承间无传动件，所以采用脂润滑、毛毡圈密封。确定轴的草图如图1所示： 图  SEQ 图 \* ARABIC 2 轴的草图 轴的伸出端（轴段1、7） 由最小直径得 由带轮和齿轮设计结构确定 周向连接用A型普通平键，分别为，，GB/T 1096-2003 轴段2、6 由参考文献[1]图9.8得 得 所以取 轴段3、5 由参考文献[1]图9.8得 得 取 由参考文献[2]表12.1初选轴承6207，查得、、，所以取 箱体与其他尺寸 由参考文献[4]经验公式得跨距 取，并取 由于箱体内无润滑油（无传动件），可取小值，；选用整体式箱体，轴承盖凸缘厚为10mm；用M8螺栓连接轴承盖和箱体，为使螺栓头不与齿轮和带轮相碰，且因箱内无传动件箱体几乎不拆卸，K取小值，K=5mm。综合以上可以得到轴承座宽度 B为大带轮轮宽 b1为小齿轮齿宽 轴的受力分析 画轴的受力简图 轴的受力简图、弯矩图、转矩图画在一起，如图3 计算支反力 转矩 小齿轮圆周力,为小齿轮分度圆直径 小齿轮径向力 小齿轮轴向力 大带轮压轴力 在水平面上 在垂直平面上 轴承1的总支承反力 轴承2的总支承反力 画弯矩图 垂直面上，轴承2处弯矩最大， 水平面上，轴承1处， 轴承2处， 合成弯矩，轴承1处， 轴承2处 如图3所示 画转矩图 如图3所示 图  SEQ 图 \* ARABIC 3 轴的受力分析图 校核轴的强度 由弯矩转矩图可知，轴承2处为危险截面 轴的安全系数校核计算 由参考文献[1]表9.6，抗弯剖面模量； 抗扭剖面模量； 弯曲应力： , 扭剪应力： 对于调质45钢，由参考文献[1]表9.3查得 由参考文献[1]查得碳素钢等效系数 由参考文献[1]表9