機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)軸系設(shè)計(jì)5

1、機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)說明書 大作業(yè)名稱：軸系部件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī) 班 級(jí)： 設(shè) 計(jì) 者： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師：鄭德志 設(shè)計(jì)時(shí)間：2014年12月5日哈爾濱工業(yè)大學(xué)目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書1設(shè)計(jì)過程2一選擇軸的材料2二初算軸徑2三結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21. 軸承部件的結(jié)構(gòu)型式22. 軸段1、733. 軸段2、634. 軸段3、535. 箱體與其他尺寸3四軸的受力分析41. 畫軸的受力簡(jiǎn)圖42. 計(jì)算支反力43. 畫彎矩圖4五校核軸的強(qiáng)度5六校核鍵連接的強(qiáng)度7七校核軸承的壽命71. 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷72. 校核壽命7八校核軸承的壽命81. 軸承座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)82. 軸承端蓋83. 軸端擋圈8參考文獻(xiàn)8哈爾濱工業(yè)大學(xué)

2、機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)任務(wù)書姓名： 院（系）：專業(yè)： 班號(hào)：任務(wù)起止日期: 至2014年12月6日機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)方案如下圖所示，機(jī)器工作平穩(wěn)、單向回轉(zhuǎn)、成批生產(chǎn)。方 案電動(dòng)機(jī)額定功率P/kW電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm/(r/min)工作機(jī)的轉(zhuǎn)速nw(r/min)第一級(jí)傳動(dòng)比i1軸承座中心高H/mm最短工作年限工作環(huán)境396011021805年2班室外、有塵設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)（1）繪制軸系工作圖一張，按照工作圖要求標(biāo)注全部尺寸及必要的極限公差、必要的幾何公差、全部表面結(jié)構(gòu)要求、填寫齒輪嚙合特征表，填寫標(biāo)題欄，編寫技術(shù)要求。 （2）撰寫設(shè)計(jì)說明書一份。指導(dǎo)教師鄭德志教研

3、室主任設(shè)計(jì)過程一、 選擇軸的材料因傳遞功率不大，且單向轉(zhuǎn)動(dòng)、無沖擊，一般機(jī)械使用，對(duì)質(zhì)量結(jié)構(gòu)無特殊要求，所以選45鋼，調(diào)質(zhì)處理。二、 初算軸徑對(duì)于轉(zhuǎn)軸，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初算軸徑，查參考文獻(xiàn)1表10.2得，齒輪裝在懸伸段轉(zhuǎn)速功率則 考慮到軸端有一個(gè)鍵槽，軸徑加大5%，則d19.52（1+5%）=18.97mm由GB/T2822-2005圓整，得d=25mm大帶輪直徑=200mm，選用腹板輪，L=（1.52）d=37.550mm，取L=45mm，B=（z-1）e+2f=65mm小齒輪直徑，選用實(shí)心式齒輪，由，取三、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 軸承部件的結(jié)構(gòu)型式箱體內(nèi)無傳動(dòng)件，不需經(jīng)常拆卸，箱體采用整體式。由軸的功能

4、決定，該軸至少應(yīng)具有帶輪、齒輪的安裝段，兩個(gè)軸承的安裝段以及兩個(gè)軸承對(duì)外的密封段，共7段尺寸。由于沒有軸向力的存在，且載荷、轉(zhuǎn)速較低，選用深溝球軸承，傳遞功率小，轉(zhuǎn)速不高，發(fā)熱小，軸承采用兩端固定式。軸低速旋轉(zhuǎn)，且兩軸承間無傳動(dòng)件，所以采用脂潤(rùn)滑、唇形圈密封。確定軸的草圖如圖1所示：圖 1 軸的草圖2. 軸段1、7由最小直徑得由帶輪和齒輪設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)確定周向連接用A型普通平鍵，由參考文獻(xiàn)2表11.28分別為，3. 軸段2、6由參考文獻(xiàn)1表10.3得 得所以取4. 軸段3、5由參考文獻(xiàn)1圖9.8得得取由參考文獻(xiàn)2表12.1初選軸承6307，查得、，所以取取圓角r=2mm5. 箱體與其他尺寸由參考文獻(xiàn)

5、3經(jīng)驗(yàn)公式得跨距取L=100mm取，并取由于箱體內(nèi)無潤(rùn)滑油（無傳動(dòng)件），可取小值，；選用整體式箱體，軸承蓋凸緣厚為e=10mm；用M8螺栓連接軸承蓋和箱體，為使螺栓頭不與齒輪和帶輪相碰，K取15mm。綜合以上可以得到軸承座寬度B為大帶輪輪寬四、 軸的受力分析1. 畫軸的受力簡(jiǎn)圖軸的受力簡(jiǎn)圖、彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖畫在一起，如圖32. 計(jì)算支反力轉(zhuǎn)矩小齒輪圓周力,為小齒輪分度圓直徑小齒輪徑向力小齒輪軸向力由大作業(yè)3，大帶輪壓軸力在水平面上在垂直平面上軸承1的總支承反力軸承2的總支承反力3. 畫彎矩圖垂直面上，軸承2處彎矩最大， 水平面上，軸承1處，水平面上，軸承2處， 合成彎矩，軸承1處， 軸承2處圖

6、2 軸的受力分析圖五、 校核軸的強(qiáng)度由彎矩轉(zhuǎn)矩圖可知，軸承2處為危險(xiǎn)截面軸的安全系數(shù)校核計(jì)算由參考文獻(xiàn)1表9.6，抗彎剖面模量；抗扭剖面模量；彎曲應(yīng)力：,扭剪應(yīng)力：對(duì)于調(diào)質(zhì)45鋼，由參考文獻(xiàn)1表10.1查得 由參考文獻(xiàn)1表10.1查得碳素鋼等效系數(shù)由參考文獻(xiàn)1附表10.3查得軸與滾動(dòng)軸承配合應(yīng)力系數(shù) 由參考文獻(xiàn)1附圖10.1查得絕對(duì)尺寸系數(shù) 由參考文獻(xiàn)1表9.9得軸磨削時(shí)表面質(zhì)量系數(shù) 安全系數(shù)由參考文獻(xiàn)1表10.5查得許用安全系數(shù)，安全。對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，通常按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù) ，則當(dāng)量應(yīng)力由參考文獻(xiàn)1表10.4查得，強(qiáng)度滿足要求六、 校核鍵連接的強(qiáng)度由參考文獻(xiàn)1式6.1知式中：工

7、作面的擠壓應(yīng)力，；傳遞的轉(zhuǎn)矩，；軸的直徑，；鍵的工作長(zhǎng)度，A型，為鍵的公稱長(zhǎng)度和鍵寬；鍵與轂槽的接觸高度，；許用擠壓應(yīng)力，由參考文獻(xiàn)1表6.1，靜連接，材料為鋼，靜載，。對(duì)于大帶輪軸段上的鍵；校核通過；對(duì)于軸段7上的鍵; 校核通過。七、 校核軸承的壽命軸承不受軸向力，只有徑向力，且，所以只校核軸承2。1. 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷由表11.12 ；2. 校核壽命由參考文獻(xiàn)1表11.9，工作溫度，；由參考文獻(xiàn)1表11.10，無沖擊，??；由參考文獻(xiàn)2表12.1，查軸承6307，； 壽命指數(shù)，對(duì)于球軸承，；軸承的預(yù)期壽命，五年兩班，每年按250天計(jì)；，校核通過。八、 軸上其他零件設(shè)計(jì)1. 軸承座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本次設(shè)

8、計(jì)中選用整體式軸承座。按照設(shè)計(jì)方案的要求，軸承座孔中心高H=180mm，直徑等于滾動(dòng)軸承外徑80mm，軸承座腹板壁厚。 2. 軸承端蓋箱內(nèi)無傳動(dòng)件，選用凸緣式軸承端蓋，工作環(huán)境室外有塵，唇形圈密封。凸緣厚，旋入端長(zhǎng)，旋入端外徑為軸承外徑，內(nèi)徑配合軸承安裝尺寸取71mm，拔模斜度1:10。凸緣外徑，為螺栓直徑，取120mm。螺栓孔中心距，螺栓為，長(zhǎng)度為30mm，墊圈厚度2.1mm，外徑為8.18.6mm，取8.5mm，墊片厚度為0.05mm。查參考文獻(xiàn)2表14.5采用B型唇形密封圈，有關(guān)尺寸參數(shù)外徑D=50mm，寬b=8mm。軸承蓋底座螺栓為M12，查參考文獻(xiàn)2表4.2，得，則軸承座長(zhǎng)度為165mm,寬度為222mm。3. 軸端擋圈查閱參考文獻(xiàn)2表11.22，選用螺栓緊固軸端擋圈（GB/T 892-1986），B型，公稱直徑D