哈爾濱工業(yè)大學機械設計基礎軸系部件設計.doc

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機械設計基礎大作業(yè)計算說明書題目：朱自發(fā)學院：航天學院班號：1418201班姓名：朱自發(fā)日期：2016.12.05哈爾濱工業(yè)大學機械設計基礎大作業(yè)任務書題目：軸系部件設計設計原始數(shù)據(jù)及要求：方案序號5輸出軸功率（KW）6.3輸出軸轉速175大齒輪齒數(shù)83齒輪模數(shù)（mm）3大齒輪寬度80半聯(lián)軸器輪轂寬(mm)70機器工作環(huán)境清潔機器載荷特性平穩(wěn)機器工作年限班次3年3班中心距（mm）160小齒輪的齒數(shù)20目錄1.設計題目42.設計原始數(shù)據(jù)43.設計計算說明書53.1 軸的結構設計53.1.1 軸材料的選取53.1.2初步計算軸徑53.1.3結構設計63.2 校核計算83.2.1軸的受力分析83.2.2校核軸的強度103.2.3校核鍵的強度113.2.4校核軸承的壽命114. 參考文獻121.設計題目斜齒圓柱齒輪減速器軸系部件設計2.設計原始數(shù)據(jù)方案序號5輸出軸功率（KW）6.3輸出軸轉速175大齒輪齒數(shù)83齒輪模數(shù)（mm）3大齒輪寬度80半聯(lián)軸器輪轂寬(mm)70機器工作環(huán)境清潔機器載荷特性平穩(wěn)機器工作年限班次3年3班中心距（mm）160小齒輪的齒數(shù)203.設計計算說明書 3.1 軸的結構設計3.1.1 軸材料的選取大、小齒輪均選用45號鋼，調制處理，采用軟齒面，大小齒面硬度為，平均硬度；齒輪為8級精度。因軸傳遞功率不大，對重量及結構尺寸無特殊要求，故選用常用材料45鋼，調質處理。3.1.2初步計算軸徑按照扭矩初算軸徑：式中： d軸的直徑，mm； 軸剖面中最大扭轉剪應力,； P軸傳遞的功率，； n軸的轉速，； 許用扭轉剪應力，； C由許用扭轉剪應力確定的系數(shù)；根據(jù)參考文獻查得，取 故本方案中，軸頸上有一個鍵槽，應將軸徑增大5%，即取圓整，。3.1.3結構設計（1）軸承部件的支承結構形式減速器的機體采用剖分式結構。軸承部件采用兩端固定方式。（2）軸承潤滑方式螺旋角:齒輪線速度：因, 故軸承用油潤滑。（3）聯(lián)軸器及軸段1選定聯(lián)軸器的類型和型號，從而確定聯(lián)軸器的輪轂寬度和孔的直徑，設計任務書中已給出了聯(lián)軸器的輪轂寬和聯(lián)軸器孔直徑系列：末位數(shù)為：0、2、5、8。設本例中給定的聯(lián)軸器的輪轂寬,故取。（4）軸的結構設計 橡膠密封圈與軸段2軸肩高,相應。選橡膠密封軸徑為，則。 軸承與軸段3及軸段6考慮齒輪有軸向力，軸承類型選角接觸球軸承。取軸承內徑，現(xiàn)暫取軸承型號為7209C,查表2軸承外徑,寬度 , 故軸段3的直徑，軸段7的直徑。 與齒輪配合的軸段4取 軸環(huán)-軸段5齒輪左端軸肩高,取，軸環(huán)長度為,可取軸段5的長度。 軸段6右端軸肩高,取，可取軸段6的長度 軸承座設計以及軸段2，3，7的長度齒輪端面與機體間留有足夠的間距（ 箱體壁厚），取.軸承采用油潤滑，取軸承上靠近機體內壁的端面與機體內壁間的距離，壁厚，軸承座應有足夠的寬度。調整墊片的厚度取為。軸承端蓋凸緣厚度, 軸段的長度畫圖確定。量?。?端蓋外圈直徑 （5）鍵聯(lián)接設計聯(lián)軸器及齒輪與軸的周向聯(lián)接均采用A型普通平鍵聯(lián)接，分別為鍵10x50 GB1096-90及鍵14x50 GB1096-903.2 校核計算3.2.1軸的受力分析為簡化計算，取軸承寬度的中間為支點。取齒輪齒寬中間為力作用點，則可得跨矩.（1） 畫軸的受力簡圖并計算齒輪上的作用力齒輪分度圓直徑：軸上所受轉矩 齒輪所受圓周力 齒輪所受徑向力 齒輪所受軸向力 （2） 計算支承反力在水平面在垂直面軸承1 的總支反力 軸承2的總支反力 （3）畫彎矩圖在水平面上，a-a剖面左側： a-a剖面右側：在垂直面：合成彎矩，a-a剖面左側：a-a剖面右側：（4）畫轉矩圖（5）畫當量彎矩圖最大當量彎矩3.2.2校核軸的強度查資料得：，因此： 滿足要求 3.2.3校核鍵的強度聯(lián)軸器處鍵的擠壓應力 取鍵、軸及聯(lián)軸器的材料均為鋼，查得1 故 ，強度足夠齒輪處鍵的擠壓應力取鍵、軸及聯(lián)軸器的材料均為鋼，查表得 故 ，強度足夠3.2.4校核軸承的壽命查表2得 7209C軸承C=29800N, C0r=23800N(1) 計算軸承的軸向力內部軸向力的方向如圖內部軸向力的大小為: S=0.4FrS2與Fa同向，則1端被壓緊，2端放松比較兩軸承的受力，因,故只需校核軸承1(2)計算當量動載荷，查表1得 e=0.42因為所以X=0.44,Y=1.33載荷平穩(wěn)，當量動載荷 （3） 校核軸承壽命溫度系數(shù) ,軸承1的壽命 已知減速器使用三年，三班制工作，則最大預期壽命顯然 ,故軸承壽命很充裕4. 參考文獻1.宋寶玉. 機械設計基礎（第4版）. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，20102.王連明，宋寶玉. 機械設計課程設計（修訂版）. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，20053. 王瑜. 機械設計基礎大作業(yè)指導書. 哈爾濱工業(yè)大學，201412