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设计说明书
设计课题:转动轴承,轴系的组合构造设计
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,两轮有同样的直径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
大小以下列图所示。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置构造,画出装置
图(3号图纸)
4).从装置图中拆出轴,并画出轴的部件图(3号图纸)
设计步骤:
一、依据强度条件计算轴所需的最小直径
1、先计算C、D支点处的受力
进而可得D点所受轴向力
进而可得D点所受轴向力
2、计算弯矩,求得最小直径
水平方向上:
0
x
120时
M1
FA
x
0
M1
120
x
300时
M2
FA
x
FCy
(x
120)
0
M2
5x
500
3
竖直方向上:
0
x
120时
M1
PA
x
0
M1
x
120
x
210时
M2
PA
x
FCy
(x
120)
29
x410
M2
12
210
x
300时
M3
PA
x
FCy
(x
120)
(FB
PB)
(x
120)0
由弯矩图判断可得:C点为危险点,故可得:
解得d3
32
2702
[
]
因此,最小直径为。
二、轴资料确实定
依据已知条件的[σ]=80MPa,为对称循环应力状态下的许用曲折力,确立资料为
合金钢。以上最小直径是按曲折扭转组合强度计算而得来的,即在[σ]=80MPa的合金钢状况下,,强度足以达到要求。三、受力条件及寿命要求选择轴承型号
由前面的受力剖析可知:所要设计的轴仅受径向作使劲,故优先考虑选择深沟球轴承。
剖析:若选择深沟球轴承,Fa0,e0,
X1,Y0,Fr1
,
,fd
,因此:
依据题意
经查GB/T276-1994,选择6412型深沟球轴承,d60mm,Cr109kN。
带入考证:
因此,L10h[L10h]50000,切合要求,应选择6412。以下为深沟球轴承6412
的有关参数以下表所示:
基本尺寸/mm|d:60其余尺寸/mm|r(min)
amin
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)|
4500
脂:
安装尺寸/mm|Da
(max)138
极限转速/(r/min)|
5600
油:
安装尺寸/mm|ra
(max)
重量/kg|W
≈
其余尺寸/mm|d2
≈
轴承代号|60000型:
6412
其余尺寸/mm|D2
≈
四、设计轴承与轴的组合装置构造
1、确立轴上部件的地点及轴上部件的固定方式
第一确立将B胶带轮放在箱体内部中央,深沟球轴承对称的散布在
B胶带轮两边,轴的左边外延长端安装A胶带轮。详细设计为: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;两头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胶带轮经过轴肩、轴端挡圈、平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向固定。
2、确立轴的各段直径
依据前面的计算与选择,获取以下数据:
深沟球轴6412,d60mm,d72mm,
左边外伸端直径为48mm;与透盖毡圈接触的轴直径取58mm,在轴的外伸端做一个轴肩,轴肩圆角半径;左、右两头轴承的轴直径均取为
60mm,轴肩轴肩半径;与双螺母接触的轴的螺纹公称直径取72mm;中间B胶带轮的轴直径取78mm,轴肩圆角半径;轴环直径取90mm;右端轴承与轴环之间的轴直径取72mm,轴肩圆角半径。以上设计数据知足轴承拆装的合理性与方便性。
3、确立轴的各段长度
依据前面的计算与选择,获取以下数据:
深沟球轴6412,b35mm
胶带轮:b60mm
轴的外伸端长度取58mm,与透盖毡圈接触的轴长度取,左端轴承
处轴长度取36mm,螺纹段取,退刀槽2mm,B胶带轮处轴长度取58mm,
轴环长度取10mm,右端轴承与轴环之间的轴长度取,右端轴承的轴取
34mm垫圈槽取4mm,轴头6mm。
4、键以及键槽的尺寸
A
胶带轮处,d
48mm,键尺寸为b
14mm,h
9mm,t1
,
t2
。
B
胶带轮处,d
78mm,键尺寸为b
22mm,h
14mm,t1
,
t2
。
4、双圆螺母的尺寸
依据GB/T812-1998,确立以下参数:D72mm,dk105mm,m12mm。
5、装置图如图1所示。
五、绘制轴的部件图
轴的部件图如图2所示。
67891011
A-A
A
5
12
4
3
13
8
6
6
7
f
h
6
2
/
/
p
S
0
7
7
k
×
/
J
H
H
0
7
0
6
0
0
6
2
H
5
3
5
5
φ
7
8
1
14
1
1
M
7
φ
φ
φ
φ
6
n
/
7
2
H
8
4
φ
φ
200
φ250
A
1
6
螺栓M16×2
12
GB/T5781-2000
5
ZX-03
毡封油圈
1
半粗羊毛毡
4
GB/T1096-2003
键14×19
1
3
GB/T5781-2000
螺栓M12×2
1
技术要求
13
ZX-01
圆轴
1
合金钢
2
ZX-02
轴端挡圈
1
35
1.
所有部件在装置前,皆应消除污垢、毛刺、尖棱和不平展处;
12
GB/-1986
弹性挡圈
1
65Mn
1
ZX-01
带轮
1
HT200
2.
装置好后,带轮须保证互相平行,可正常安稳转动。
11
GB/T1096-2003
键22×14
1
序号
代号
名称
数目
资料
备注
10
GB/T812-1988
圆螺母M72×2
2
45
9
ZX-04
机体
1
45
8
GB/T276-1994
深沟球轴承6412
2
7
GB/T93-1987
弹性垫圈
12
65Mn
图1
355
A
C
E
8
40
26
82
2
42
10
00
8
00
..
..
00
00
2
8
5
0
++
++
×
4
φ
6
7
φ
φ
M
M13×1
25
孔
31
E
C
58
36
43
166
268
E-E
G-G
0
0
B
22-
14-0,043
A
2
0
.
0
2
5
-
0
0
.
9
.
-
2
4
6
图2
六、设计心得
G
B
8
40
D
89
75
82
00
..
0
2
10
00
00
++
00
..
9
9
7
++
.
0
7
φ
φ
6
7
φ
φ
46
G
58
10
44
2×
技术要求
(√)
1.
调制办理,硬度为220-250HBS
2.
;
3.
×45°;
4.
未注尺寸公差按GB/T1804-m;
5.
未注几何公差按GB/T11840-k.
钢制圆轴
资料
图号
PR-002
合金钢
比率
1:1
制图
潘瑞
哈尔滨工业大学
审查
0936104
为了达成这份设计报告,我花了快要两周的时间准备、查手册、设计、画图,以后又经过了两三次的改正而获取了最后成就,此中光机械设计资料就下载了快要10G。设计草稿时,完整没有参照任何图纸,在完整独立思虑的状况下,严格按照2008版机械设计手册上的要求,达成了设计报告和图纸初样,一些细
节上存在许多问题。以后在改正作业时,花了许多时间阅读他人的图纸,从中汲取精髓,也在对照中改正了许多错误。
经过此次设计,我感觉自己有好多的收获。一是从头学****了AutoCAD软件,同时也掌握了以前不会一些东西,如设置页面及怎样打印等;二是初步掌握的做机械设计的步骤与方法,养成了勤差机械设计手册的****惯,关于一些经验性的东西会阅读他人的图纸而从中获取灵感;三是为课程设计打下了优秀的基础。
同时一定感谢蒋秀珍老师和刘永猛老师的帮助与指点,让我更
顺利的达成了这份设计。
精心收集整理,请按实质需求再行改正编写,因文档各样差别排版需调整字体属性及大小