哈工大机械设计轴系部件设计.docx

Harbin Institute of Technology大作业设计说明书课程名称： 机械设计 设计题目： 设计带式运输机中的 齿轮传动高速轴的轴系部件 院 系： 机电工程学院 班 级： 1008106班 设 计 者： 林君泓 学 号： 1100800130 指导教师： 郑德志 设计时间： 2012、10、22 哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目：设计带式运输机中的高速轴的轴系部件题号：5.1.5设计原始数据：机器工作平稳、单向回转、成批生产，其他数据如表所示 。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5.1.537108021703年3班室内清洁目 录选择轴的材料……………………………………………………………1二、初算轴径……………………………………………………………1三、轴承部件结构设计………………………………………………23.1轴向固定方式……………………………………………………………23.2选择滚动轴承类型……………………………………………………………23.3键连接设计………………………………………………………23.4阶梯轴各部分直径确定…………………………………………………………33.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 ……………………………………………4四、轴的受力分析 ……………………………………………………………54.1画轴的受力简图……………………………………………………………54.2计算支反力……………………………………………………………54.3画弯矩图……………………………………………………………64.4画转矩图……………………………………………………………6五、校核轴的弯扭合成强度……………………………………………………8六、轴的安全系数校核计算……………………………………………………9七、键的强度校核………………………………………………………………10八、校核轴承寿命………………………………………………………………11九、轴上其他零件设计…………………………………………………………12十、轴承座结构设计……………………………………………………………12十一、轴承端盖（透盖）………………………………………………………13参考文献 ………………………………………………………………13目录一、选择轴的材料1二、初算轴径1三、轴承部件的结构设计11.各轴段直径的确定12.各轴段长的确定2四、轴的受力分析21.轴的受力简图及各点力的计算22.弯矩图33.扭矩图3五、轴的强度校核31.弯扭合成强度32.安全系数4六、键的强度校核5七、校核轴承寿命5八、轴承端盖的设计5九、轴承座的设计6十、轴系部件装配图6参考文献7选择轴的材料因传递的功率不大，且对质量和尺寸无特殊要求，故选择常用材料45钢，调质处理。初算轴径因为为代式运输机 工作时间每天24小时，所以K=1.3Pm=Pd/K=2.3式中——带轮的传动效率——对滚动轴承的传递的功率由参考文献2，表9.1取，，代入上式，得对于转轴，按扭转强度初算直径：其中p——轴传递的功率， ！！！P=——轴的转速，r/minC——由许用扭转剪应力确定的系数。查参考文献1表9.4得C=106～118，考虑轴端弯矩比转矩小，C取较小值106。则得到 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！！！！20.41，按标准GB2822-81的圆整后取。开始抄5.1.5好了！轴承部件的结构设计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：3.1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。3.2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，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阶梯轴各部分直径的确定d1和d7的确定轴段1和轴