文档介绍：Harbin Institute of Technology
机械设计大作业五
说明书
课程名称: 机械设计
设计题目: 轴系部件设计
院系: 机电工程学院
班级:
设计者:
学号:
指导教师:
设计时间:
目录
机械设计作业任务书---------------------------------1
选择轴的材料-----------------------------------2
初算轴径-----------------------------------2
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-------------------------------8
校核轴承寿命-----------------------------------8
参考文献---------------------------------------9
设计任务:设计带式运输机中一级齿轮减速器的输出轴轴系部件
带式运输机的传动方案见下图,机器工作平稳、单向回转、成批生产。
原始数据如下:
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H/mm
最短工作
年限
工作环境

940
80

160
5年2班
室内清洁
同时,经过大作业三、四的计算可知输出功率P=,转矩T=•mm,转速n=470r/min,圆柱齿轮分度圆直径d=,齿宽b=52mm。
一选择轴的材料
因为传递功率不大,轴所承受的扭矩不大,故选择45号钢,调质处理。
二初算轴径
对于转轴,按扭转强度初算直径
式中 P——轴传递的功率;
C——由许用扭转剪应力确定的系数;
n——轴的转速,r/min。
由参考文献[1] =106~118,考虑轴端弯矩比转矩小,故取C=106。
输出轴所传递的功率:,
输出轴的转速:
代入数据,得
考虑键的影响,将轴径扩大5%,。圆整取
三结构设计
本设计方案是有6个轴段的阶梯轴,轴的径向尺寸(直径)确定,以外伸轴径d1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、与标准件孔的配合、轴的表面结构及加工精度等要求,逐一确定其余各轴段的直径;而轴的轴向尺寸(长度)确定,则考虑轴上零件的位置、配合长度、支承结构情况、动静件间的距离要求等因素,通常从与传动件的轴段开始,向两边展开。为方便轴承部件的部件,箱体采用剖分式结构
轴段①
本设计中,轴段①为轴的最小尺寸=20mm。同时,根据大作业三可知,带轮为A型带,共有三根,故轴段①长度l1=(3-1)
轴段②
设计采用轴段②轴肩固定,轴肩计算
轴段②直径最终由密封圈确定。由参考文献[2] ,选用毡圈密封
FZ/T 92010-1991中的轴径为25mm的毛毡圈,则轴段②直径d2=25mm。
轴承及轴段③和轴段⑥
考虑轴系部件几乎呈对称布置,且没有轴向力,轴承类型选择深沟球轴承。轴段③
和轴段⑥上安装轴承,其直径应既便于轴承安装,又应符合轴承内径系列。
初选轴承型号6306,由参考文献[2] ,内径d=30mm,外径D=72mm,宽度B=19mm,定位轴肩直径damin=37mm。
通常同一轴上两轴承取相同型号,故轴段③和轴段⑥直径为d3=d6=30 mm。
齿轮及轴段④
轴段④安装齿轮,为便于齿轮的拆装,且与齿轮轮毂配合,取d4=35mm。齿轮左端用套筒固定,为使套筒端面顶在齿轮左端面上,即仅靠,轴段④的长度l4应比齿轮轮毂长略短,由于齿宽L=52 mm,取l4=52 mm。
轴段⑤和轴段⑥
齿轮右端采用轴段⑤的轴肩固定,轴肩计算公式
且确定d5还要考虑6211轴承最小定位轴肩直径,
,
由参考文献[2],取d5=40 mm。
轴环宽度计算公式
取l5=8 mm。
轴上其他零件设计
轴上键连接的设计:
轴上大带轮和小齿轮的轴向连接均采用A型普通平键连接,为加工方便,两处键连接尺寸相同。由参考文献[2] ,采用键6×6×45 GB/T 1096-2003。
两侧轴端挡板:
该零件属于标准件,查参考文献[2] ,选用螺栓紧固轴端挡圈(GB/T 8