哈工大机械设计大作业5.1.4轴系设计

HarbinInstituteofTechnology机械设计大作业说明书大作业名称：机械设计大作业 设计题目：轴系部件设计班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学目录一、设计任务 图4.1轴段3、5轴段3和轴段5用于轴承的安装，其直径应比稍大且满足方便轴承安装并符合轴承内径系列，故取。由参考文献【3】表12.1得轴承型号为6306，其基本参数如下：由于两轴承之间没有传动件，不需要挡油环，右侧靠轴肩固定，左侧由轴承端盖压紧，轴承的润滑方式根据速度因数来确定故应采用脂润滑，用唇形密封圈进行接触式密封。通常，同一根轴上的两个轴承采用相同型号，故轴段5的轴径轴段3和轴段5的长度与轴承宽度相同，取轴段4对于两支点在同一轴承座内而支点间无传动件的情况，应首先确定两轴承间的跨距故轴段4的长度左侧轴承的右端及右侧轴承的左端均靠轴段4的轴肩进行固定，轴肩高,故轴段6轴段6可取与轴段2相同结构，轴段7由齿轮传动设计大作业知小齿轮宽，小齿轮右侧用轴端挡圈固定，取轴段7长度取轴径与轴段1相等，即其中小齿轮为实心式结构。轴承端盖图4.2选取凸缘式轴承端盖，轴承端盖与机座用M8X20的螺钉固定。轴承端盖其余尺寸如下：轴承端盖与机体外部零件间隙K取15mm。得到轴段6长度由于大带轮较大，设计成腹板式结构，故轴段2长度故各轴段长度和直径均确定下来，取轴承宽度中点为支点，取带轮和齿轮轮毂长度中心点作为力的作用点，得跨距轴承座结构设计两轴承间无零件，选用整体式轴承座即可，相关尺寸由轴、轴承、凸缘式端盖可确定。键连接及轴端挡圈带轮及齿轮的周向固定采用A型普通平键，其尺寸分别为：带轮处；齿轮处。图4.3如图4.2，查参考文献【3】表11.22，得两侧轴端挡圈的尺寸如下：轴端固定用螺栓采用M6X20。五、轴的受力分析1.轴系部件受力分析轴的受力简图如下：图5.1在齿轮传动中小齿轮参数：忽略齿轮与带轮传动转矩误差与损失，则：。带轮对轴的压力为：齿轮上的圆周力：2.计算支反力在水平面上，带入数据得在竖直平面内所以，得到轴承1的总支反力轴承2的总支反力3.绘制弯矩图、扭矩图在水平面上：轴承1截面左侧轴承2截面右侧在垂直面内：合成弯矩：在1截面在2截面弯矩图、扭矩图如下：轴段①轴段②轴段③轴段④轴段⑤轴段⑥轴段⑦图5.2六、校核轴的强度根据轴的受力分析，得到右侧轴承处，也就是截面2为危险截面。查参考文献【1】表9.6得弯曲应力扭转切应力对于调制处理的45钢，查参考文献【1】表9.3得 查参考文献【1】得材料的等效系数轴承配合采用有较大过盈的过渡配合，查参考文献【1】表9.11得查参考文献【1】表9.12得绝对尺寸系数轴磨削加工时的表面质量系数由参考文献【1】表9.9差得。安全系数由参考文献【1】知，许用安全系数,所以截面2安全。对于一般用途的转轴，也可按弯扭合成强度进行校核计算。对于单向转动的转轴，通常转矩按脉动循环处理，故取折合系数，则当量应力。已知轴的材料为45钢，调制处理，查参考文献【1】表9.3得，由表9.6得。,所以截面2满足强度要求。七、校核键的强度大带轮处键连接的挤压应力键、轴和带轮轮毂材料为钢材，查表得因为，所以满足强度条件。小齿轮处键连接挤压应力查表得因为，所以满足强度条件。八、校核轴承寿命由参考文献【3】查得轴承6306：由于轴承只承受径向力作用，且，故只需校核轴承2。轴承2当量动载荷，由于轴承在100℃以下工作，查参考文献【1】表10.10得。载荷平稳，查表10.11得。轴承2的寿命故所选轴承负荷寿命要求。九、参考文献[1]宋宝玉，王黎钦.机械设计.1版.北京：高等教育出版社，2010