哈工大-机械设计大作业-轴系部件.docx

Harbin Institute of Technology机械设计大作业说明书 设计题目：设计带式运输机中的轴系部件 院 系： 机电工程学院 班 级： 1308xxxx 设 计 者： xxxxxxxx 学 号： 11308xxxxxxx 指导教师： xxxxxxxx 设计时间： xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 目录任务书………………………………………………………………………………1选择轴的材料…………………………………………………………………2初算轴颈………………………………………………………………………2轴的结构设计…………………………………………………………………2轴的受力分析…………………………………………………………………4校核轴的强度…………………………………………………………………6校核键连接的强度……………………………………………………………6校核轴承寿命…………………………………………………………………7轴上其他零件设计……………………………………………………………7轴承座的设计…………………………………………………………………8轴承端盖的设计………………………………………………………………8参考文献……………………………………………………………………8机械设计作业任务书题目:带式运输机 结构简图见下图:原始数据如下：机器工作平稳，单向回转，成批生产方案电动机工作功率Pd（kW）电动机满载转速工作机的转速第一级传动比轴承中心高H/mm最短工作年限工作环境5.1.2496010021803年3班 室外、有尘选择轴的材料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45号钢，并进行调质处理。初算轴颈对于转轴，按扭转强度初算轴颈，根据参考文献[1]表9.4得，考虑到轴端弯矩比转矩小，故取，则考虑到键槽的影响，取。轴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（如图1）：轴段⑦轴段⑥轴段⑤轴段④轴段③轴段②轴段① 轴段⑦轴段⑥轴段⑤轴段④轴段③轴段②轴段① 轴段⑦轴段⑥轴段⑤轴段④轴段③轴段②轴段① 轴段⑦轴段⑥轴段⑤轴段④轴段③轴段②轴段① 图1 轴段设计草图1、轴各段直径的确定轴段①和轴段⑦分别安放大带轮和小齿轮，直径取即可，考虑到22.76，故取。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]表9.5计算得到轴肩高度唇形圈油封的直径，故取。3）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。根据参考文献[2]表12.1得GB/T 276—1994，初选轴承6307，外形尺寸，，，轴承安装尺寸。故取。4）轴段4在两轴承座之间，其功能为定位固定轴承的轴肩，根据轴承安装尺寸，取。2、轴各段长度及跨距的确定1）对二支点间在同一轴承座内而支点间无传动件的情况，应首先确定跨距，一般取，为轴承所在轴段的直径。故取，则轴段④长度。轴段③和轴段⑤安装轴承，轴段长度与轴承内圈宽度相同，故。轴段2和轴段6的长度和轴承盖的选用及大带轮和小齿轮的定位轴肩的位置有关系。选用凸缘式轴承端盖，取固定轴承端盖螺钉大径,则凸缘厚度，，箱体外部传动零件的定位轴肩距轴承端盖的距离，则轴段6长度由于大带轮较大，设计成腹板式结构，故轴段2长度4）轴段①和轴段⑦分别连接大带轮和小齿轮，应分别与大带轮和小齿轮轮毂略短，故取，3、选用滚动轴承类型，并确定其润滑与密封方式因轴承所受轴向力很小，选用深沟球轴承，工作条件为室外、有尘，故采用脂润滑，考虑到轴颈圆周速度不大，工作温度不高，因此选用唇形圈密封。4、键尺寸确定轴和大带轮及小齿轮的轴向连接均采用A型普通平键连接，根据参考文献[2]表11.3，选用A型普通平键，大带轮选用：键 ，小齿轮选用：键 。四、轴的受力分析1、画轴的受力简图（如图2-b）图22、计算支承反力传递到轴系部件上的转矩齿轮圆周力齿轮径向力齿轮轴向力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3、画弯矩图竖直面上，上弯矩最大，，水平弯矩。水平面上，面弯矩最大，。合成弯矩竖直面上和水平面上的弯矩图，及合成弯矩图如图2-c、d、e所示。4、画转矩图转矩图如图2-f所示。五、校核轴的强度2-2截面弯矩大，有转矩，故2-2截面为危险截面。由参考文献[1]表9.6查得弯曲应力扭切应力对于一般用途转轴，可按弯扭合成强度进行校核，故已知轴的材料为45钢，调质处理由参考文献[1]表9.3查得，由表