文档介绍：Harbin Institute of Technology
设计说明书
设计课题：滚动轴承，轴系的组合结构设计
课程名称：机械学基础
姓名：潘瑞
学号：
班级： 0936104
院系：英才学院自动化
设计要求：
一钢制圆轴，装有两胶带轮A和B，两轮有相同的直径D=360mm，重量为P=1kN，A轮上胶带的张力是水平方向的，B轮胶带的张力是垂直方向的，它们的大小如下图所示。设圆轴的许用应力[σ]=80MPa，轴的转速n=960r/min，带轮宽b=60mm，寿命为50000小时。
1). 按强度条件求轴所需的最小直径
2). 选择轴承型号（按受力条件及寿命要求）
3). 按双支点单向固定的方法，设计轴承与轴的组合装配结构，画出装配图（3号图纸）
4). 从装配图中拆出轴，并画出轴的零件图（3号图纸）
设计步骤：
根据强度条件计算轴所需的最小直径
先计算C、D支点处的受力
从而可得D点所受轴向力
从而可得D点所受轴向力
2、计算弯矩，求得最小直径
水平方向上：
时
时
竖直方向上：
时
时
时
由弯矩图判断可得：C点为危险点，故可得：
解得
所以，。
二、轴材料的确定
根据已知条件的[σ]=80MPa，为对称循环应力状态下的许用弯曲力，确定材料为合金钢。以上最小直径是按弯曲扭转组合强度计算而得来的，即在[σ]=80MPa的合金钢情况下，，强度足以达到要求。
三、受力条件及寿命要求选择轴承型号
由前面的受力分析可知：所要设计的轴仅受径向作用力，故优先考虑选择深沟球轴承。
分析：若选择深沟球轴承，, , , ，，，，所以：
根据题意
经查GB/T 276-1994，选择6412型深沟球轴承，，。
带入验证：
所以，，符合要求，故选择6412。以下为深沟球轴承6412的相关参数如下表所示：
基本尺寸/mm|d:
60
其他尺寸/mm|r
(min)
基本尺寸/mm|Ｄ:
150
基本额定载荷/kN|Cr:
109
基本尺寸/mm|B:
35
基本额定载荷/kN|C0r

安装尺寸/mm|da
(min) 72
极限转速/(r/min)|脂:
4500
安装尺寸/mm|Da
(max) 138
极限转速/(r/min)|油:
5600
安装尺寸/mm|ra
(max)
重量/kg|W
≈
其他尺寸/mm|d2
≈
轴承代号|60000型:
6412
其他尺寸/mm|D2
≈
四、设计轴承与轴的组合装配结构
1、确定轴上零件的位置及轴上零件的固定方式
首先确定将B胶带轮放在箱体内部中央，深沟球轴承对称的分布在B胶带轮两边，轴的左侧外延伸端安装A胶带轮。具体设计为：B胶带轮靠轴环和双螺母实现轴向的定位与固定，靠平键和过盈配合实现周向固定；两端轴承均靠轴颈和轴承套实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定；A胶带轮通过轴肩、轴端挡圈、平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向固定。
确定轴的各段直径
根据前