机械设计大作业轴系设计5.1.3.doc

Harbin Institute of Technology 机械设计大作业说明书 大作业名称：轴系部件设计 设计题目：设计带式运输机 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师：郑德志 设计时间：2014年 哈尔滨工业大学 目录 设计任务书1 设计过程2 一．选择轴的材料…………………………………………………………………………2二．初算轴径………………………………………………………………………………2三．结构设计………………………………………………………………………………2 1. 轴承部件的结构型式……………………………………………………………2 2. 轴段1、7、 4. 轴段3、 五．校核轴的强度…………………………………………………………………………5 六．校核键连接的强度………………………………………………………………7七．校核轴承的寿命………………………………………………………………7 1. 计算当量动载荷…………………………………………………………………7 2. 校核寿命…………………………………………………………………………7 八．校核轴承的寿命………………………………………………………………8 1. 轴承座结构设计…………………………………………………………………8 2. 轴承端盖…………………………………………………………………………8 3. 轴端挡圈…………………………………………………………………………8 参考文献………………………………………………………………………………………8  哈尔滨工业大学机械设计大作业任务书 姓名： 院（系）： 专业班号 任务起止日期 至2014年12月6日 机械设计大作业题目：设计带式运输机 设计数据及要求 带式运输机的传动方案如下图所示机器工作平稳 方 案 电动机额定功率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H/mm 最短工作年限 工作环境 5.1.3 3 960 110 2 180 5年2班 室外、有尘 （1）绘制轴系工作图一张，按照工作图要求标注全部尺寸及必要的极限公差、必要的几何公差、全部表面结构要求、填写齿轮啮合特征表，填写标题栏，编写技术要求。 （2）撰写设计说明书一份。 指导教师 郑德志 教研室主任 设计过程 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10.2得，齿轮装在悬伸段 转速 功率 则 考虑到轴端有一个键槽，轴径加大5%，则d19.52×（1+5%）=18.97mm 由GB/T2822-2005圆整，得d=25mm 大带轮直径=200mm，选用腹板轮，L=（1.5~2）d=37.5~50mm，取L=45mm， B=（z-1）e+2f=65mm 小齿轮直径，选用实心式齿轮，由，取 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，箱体采用整体式。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、唇形圈密封。确定轴的草图如图1所示： 图 2 轴的草图 轴段1、7 由带轮和齿轮设计结构确定 周向连接用A型普通平键，由参考文献[2]表11.28分别为， 轴段2、6[1]表10.3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6307，查得、、，所以取 取圆角r=2mm 箱体与其他尺寸 由参考文献[3]经验公式得跨距 取L=100mm 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e=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，K取15mm。综合以上可以得到轴承座宽度 B为大带轮轮宽 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 由大作业3，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， 水平面上，轴承2处， 合成弯矩，轴承1处， 轴承2处 图 3 轴的受力分析图 校核轴的强度 由弯矩转矩图