哈工大机械设计大作业5轴系部件5.1.4
机械设计课程设计轴系部件设计说明书
机械设计课程设计-轴系部件设计说明书H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械设计大作业课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：能源学院班级：0802105设计者：就是不告诉你学号：10802105XX指导教师：曲建俊设计时间：2010/11/21哈尔滨工业大学机械设计大作业轴系部件设计说明书题目：行车驱动装置的传动方案如下图所示。
室内工作、工作平稳、机器成批生产，其他数据见下表。
方案电动机工作功率Pd/kW电动机满载转速nm/(r/min)工作机得转速n w/(r/min)第一级传动比i1轴承座中心高H/mm最短工作年限5.4. 1 2.2 940 60 3.2 20010年1班一选择轴的材料因为传递功率不大，轴所承受的扭矩不大，故选择45号钢，调质处理。
二初算轴径d min对于转轴，按扭转强度初算直径d min≥C√P n m3式中 P——轴传递的功率；C——由许用扭转剪应力确定的系数；n——轴的转速，r/min。
由参考文献[1] 表10.2查得C=106~118，考虑轴端弯矩比转矩小，故取C=106。
输出轴所传递的功率：P3=P d·ηV带·η轴承·η齿轮=2.2×0.96×0.99×0.96=2.00724 kW输出轴的转速：nm=n wi1·i2=940355 112×9920=59.912 r/min代入数据，得d≥C√Pn m3=106√2.0072459.9123=34.172 mm考虑键的影响，将轴径扩大5%， d min≥34.172×(1+ 5%)=35.88 mm。
三结构设计1.轴承部件机体结构形式及主要尺寸为了方便轴承部件的装拆，减速器的机体采用剖分式结构。
取机体的铸造壁厚δ=8mm，机体上的轴承旁连接螺栓直径d2=12 mm，C1=18 mm，C2=16 mm，为保证装拆螺栓所需要的扳手空间，轴承座内壁至坐孔外端面距离L=δ+C1+C2+(5~8)mm=47~50 mm取L=48 mm。
轴系-机械设计大作业
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y哈尔滨工业大学机械设计作业设计说明书设计题目：设计液体搅拌机中的齿轮传动高速轴的轴系部件院系：英才学院班级：0936105班设计者：王天啸设计时间：2011年11月20日哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学机械设计大作业任务书题目：设计液体搅拌机中的齿轮传动高速轴的轴系部件原始数据：由前两个大作业可知以下数据：n=7102.2r/min=322.73r/min T=65101N∙mmd=68mmb=31.68mmF t=2188.3NF r=765.8NF a=218.8NF Q=1149N目录一、选择轴的材料 (1)二、初算轴径 (1)三、轴承部件的结构设计 (1)1.各轴段直径的确定 (1)2.各轴段长的确定 (2)四、轴的受力分析 (2)1.轴的受力简图及各点力的计算 (2)2.弯矩图 (3)3.扭矩图 (3)五、轴的强度校核 (3)1.弯扭合成强度 (3)2.安全系数 (4)六、键的强度校核 (5)七、校核轴承寿命 (5)八、轴承端盖的设计 (5)九、轴承座的设计 (6)十、轴系部件装配图 (6)参考文献 (7)一、 选择轴的材料因传递的功率不大，且对质量和尺寸无特殊要求，故选择常用材料45钢，调质处理。
二、 初算轴径查[1]表9.4得C =106~118，C 取较小值106。
则得到 d min = C√Pn 3= 106×√ 2.2322.733mm = 20.10mm考虑到键槽对轴的影响，取d min = 20.10×1.05 mm = 21.10mm三、 轴承部件的结构设计为方便轴承部件的拆装，机体采用剖分式结构，因传递功率较小，齿轮减速的效率高，发热小，估计轴承不会长，故轴承结构设计草图如图 ⅠⅠ因为轴承转动线速度小于2000mm/min ，所以采用脂润滑。
1. 各轴段直径的确定（1） d 1和d 7的确定由于dmin = 21.10，即要求d1、d7≥d min ,取d 1=d 7 = 25mm 。
哈工大_机械设计大作业_轴系部件设计_5.3.5
Harbin Institute of Technology机械设计大作业题目：轴系部件设计院系：机电工程学院班级：指导老师：姓名：学号：©哈尔滨工业大学目录一、材料选择 (3)二、初算轴径 (4)三、轴系结构设计 (4)3.1轴承部件的结构型式及主要尺寸 (4)3.2及轴向固定方式 (4)3.3选择滚动轴承类型 (4)3.4 轴的结构设计 (5)3.5 键连接设计 (5)四、轴的受力分析 (6)4.1 画出轴的结构和受力简图 (6)4.2 计算支承反力 (6)4.3 画出弯矩图 (7)4.4 画出扭矩图 (7)五、校核轴的强度 (8)六、校核键连接强度 (9)七、校核轴承寿命 (9)7.1 当量动载荷 (9)7.2 校核轴承寿命 (9)八、轴上的其他零件 (10)8.1 毡圈 (10)8.2 两侧挡油板 (10)8.3 轴承端盖螺钉连接 (10)九、轴承端盖设计 (10)9.1 透盖 (10)9.2 轴承封闭端盖 (10)十、轴承座 (10)十一、参考文献 (11)轴系部件设计任务书题目: 设计绞车（带棘轮制动器）中的齿轮传动高速轴轴系部件结构简图见下图:。
原始数据如下：室内工作、工作平稳、机器成批生产一、材料选择通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。
因此轴所承受的扭矩不大。
故选45号钢，并进行调质处理。
二、初算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：min d C ≥其中2P ——轴传递的功率，=2 3.0P KW m n ——轴的转速，r/min ，296.5/min m n r =C ——由许用扭转剪应力确定的系数。
查表10.2得C=106～118，考虑轴端弯矩比转矩小，取C=106。
≥=⨯=min d 10622.93Cmm由于考虑到轴的最小直径处要安装大带轮，会有键槽存在，故将其扩大5%，得min d 1.0524.07k d mm ≥⨯=，按标准GB2822-81的10R 圆整后取125=d mm 。
哈工大机械设计大作业轴系部件设计完美版
Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：郑德志设计时间：2014年11月哈尔滨工业大学目录一、选择轴的材料 (1)二、初算轴径 (1)三、轴承部件结构设计 (2)3.1轴向固定方式 (2)3.2选择滚动轴承类型 (2)3.3键连接设计 (2)3.4阶梯轴各部分直径确定 (3)3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (4)四、轴的受力分析 (5)4.1画轴的受力简图 (5)4.2计算支反力 (5)4.3画弯矩图 (6)4.4画转矩图 (6)五、校核轴的弯扭合成强度 (8)六、轴的安全系数校核计算 (9)七、键的强度校核 (10)八、校核轴承寿命 (11)九、轴上其他零件设计 (12)十、轴承座结构设计 (12)十一、轴承端盖（透盖） (13)参考文献 (13)一、 选择轴的材料通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。
因此轴所承受的扭矩不大。
故选45号钢，并进行调质处理。
二、 初算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：d ≥√9.55×106P n10.2[τ]=C √P n13式中 d ——轴的直径；P ——轴传递的功率，kW ；n1——轴的转速，r/min;[τ]——许用扭转剪应力，MPa; C ——由许用扭转剪应力确定的系数；由大作业四知P =3.802kw所以：d ≥36.99mm本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即d ≥36.99×(1+5%)=38.84mm按照GB2822-2005的a R 20系列圆整，取d =40 mm 。
根据GB/T1096—1990，键的公称尺寸b ×h =12×8，轮毂上键槽的尺寸 b=12mm ，1t =3.3mm 3、设计轴的结构3.1轴承机构及轴向固定方式因传递功率小，齿轮减速器效率高、发热小，估计轴不会长，故轴承部件的固定方式采用两端固定方式。
2021年哈工大机械设计大作业
哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目: 轴系部件设计系别: 英才学院班号: 1436005姓名: 刘璐日期: .11.12哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目: 轴系部件设计设计原始数据:图1表 1 带式运输机中V带传动已知数据方案dP（KW）(/min)mn r(/min)wn r1i轴承座中心高H（mm）最短工作年限L工作环境5.1.2496010021803年3班室外有尘机器工作平稳、单向回转、成批生产目录一、带轮及齿轮数据 (1)二、选择轴材料 (1)三、初算轴径d min (1)四、结构设计 (2)1. 确定轴承部件机体结构形式及关键尺寸 (2)2. 确定轴轴向固定方法..................................................................................... 错误!未定义书签。
3. 选择滚动轴承类型, 并确定润滑、密封方法 ...................................... 错误!未定义书签。
4. 轴结构设计 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
五、轴受力分析 (4)1. 画轴受力简图 (4)2. 计算支承反力 (4)3. 画弯矩图 (5)4. 画扭矩图 (5)六、校核轴强度 (5)七、校核键连接强度 (7)八、校核轴承寿命 (8)1. 计算轴承轴向力 (8)2. 计算当量动载荷 (8)3. 校核轴承寿命 (8)九、绘制轴系部件装配图（图纸） (9)十、参考文件 (9)一、 带轮及齿轮数据已知带传动输出轴功率 P = 3.84 kW , 转矩 T = 97333.33 N·mm , 转速 n = 480 r/min , 轴上压力Q = 705.23 N , 因为原本圆柱直齿轮尺寸不满足强度校核, 故修改齿轮尺寸为分度圆直径d 1 =96.000 mm , 其它尺寸齿宽b 1 = 35 mm , 螺旋角β = 0°, 圆周力 F t = 2433.33 N , 径向力 F r = 885.66 N , 法向力 F n = 2589.50 N , 载荷变动小, 单向转动。
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Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：郑德志设计时间：2014年11月哈尔滨工业大学目录一、选择轴的材料 (1)二、初算轴径 (1)三、轴承部件结构设计 (2)3.1轴向固定方式 (2)3.2选择滚动轴承类型 (2)3.3键连接设计 (2)3.4阶梯轴各部分直径确定 (3)3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (4)四、轴的受力分析 (5)4.1画轴的受力简图 (5)4.2计算支反力 (5)4.3画弯矩图 (6)4.4画转矩图 (6)五、校核轴的弯扭合成强度 (8)六、轴的安全系数校核计算 (9)七、键的强度校核 (10)八、校核轴承寿命 (11)九、轴上其他零件设计 (12)十、轴承座结构设计 (12)十一、轴承端盖（透盖） (13)参考文献 (13)一、 选择轴的材料通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。
因此轴所承受的扭矩不大。
故选45号钢，并进行调质处理。
二、 初算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：d ≥√9.55×106P n10.2[τ]=C √P n13式中 d ——轴的直径；P ——轴传递的功率，kW ；n1——轴的转速，r/min;[τ]——许用扭转剪应力，MPa; C ——由许用扭转剪应力确定的系数；由大作业四知P =3.802kw所以：d ≥36.99mm本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即d ≥36.99×(1+5%)=38.84mm按照GB2822-2005的a R 20系列圆整，取d =40 mm 。
根据GB/T1096—1990，键的公称尺寸b ×h =12×8，轮毂上键槽的尺寸 b=12mm ，1t =3.3mm 3、设计轴的结构3.1轴承机构及轴向固定方式因传递功率小，齿轮减速器效率高、发热小，估计轴不会长，故轴承部件的固定方式采用两端固定方式。
哈工大机械设计大作业五——轴系部件设计
（1）d1和d7的确定
轴段1和轴段7分别安放大带轮和小齿轮，所以其长度由带轮和齿轮轮毂长度确定，而直径由初算的最小直径得到。所以， 。
（2）d2和d6的确定
轴段2和轴段6的确定应考虑齿轮、带轮的轴向固定和密封圈的尺寸。由参考文献[1]图9.16和表9.5计算得到轴肩高度
由参考文献[2]表14.4，毛毡圈油封的轴径 ，所以 。
由于本设计中的轴需要安装带轮、齿轮、轴承等不同的零件，并且各处受力不同，因此，设计成阶梯轴形式，共分为七段。以下是轴段的草图：
3.1及轴向固定方式
因传递功率小，齿轮减速器效率高、发热小，估计轴不会长，故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。因此，所涉及的轴承部件的结构型式如图2所示。然后，可按轴上零件的安装顺序，从 处开始设计。
T=65101
五、
1.
由弯矩图和扭矩图可知，轴的危险截面是Ι—Ι剖面
抗弯模量
W=
抗扭模量
WT=
弯曲应力
， 。
扭剪应力
危险截面Ι—Ι的当量应力
查[1]表9.3，得 =650MPa，查[1]表9.3的[ -1b]=60MPa
因为 ，所以轴的Ι—Ι剖面强度满足要求。
2.
已知轴承圆角r=1mm，所以轴肩圆角 ，取r`=1mm，则
查[1]表9.10得 ， =1.70。
由[1]式9.4，9.5,9.6注查得等效系数 ， 。
绝对尺寸系数由[1]图9.12查得
轴磨削加工时，表面质量系数由[1]表9.8,9.9查得 。
则安全系数为
查[1]表9.13得许用安全系数 ，显然
所以，剖面安全。
六、
带轮处挤压应力
齿轮处挤压应力
哈工大机械设计大作业轴系部件设计完美版
（4）轴段1和轴段7：
轴段1和7分别安装大带轮和小齿轮，故根据大作业3、4可知轴段1长度 ，轴段7长度 。
（5）计算
， ，
， ，
4、轴的受力分析
4.1画轴的受力简图
轴的受力简图见图3。
4.2计算支承反力
传递到轴系部压轴力
带初次装在带轮上时，所需初拉力比正常工作时大得多，故计算轴和轴承时，将其扩大50%，按 计算。
图2
3.2选择滚动轴承类型
因轴承所受轴向力很小，选用深沟球轴承，因为齿轮的线速度小于2m/s，齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承，采用油脂对轴承润滑，由于该减速器的工作环境有尘，脂润滑，密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用唇形圈密封，由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。
3.3键连接设计
齿轮及带轮与轴的周向连接均采用A型普通平键连接，齿轮、带轮所在轴径相等，两处键的型号均为12 8GB/T 1096—1990。
4.4画转矩图……………………………………………………………6
五、校核轴的弯扭合成强度……………………………………………………8
六、轴的安全系数校核计算……………………………………………………9七、键的强度校核………………………………………………………………10
八、校核轴承寿命………………………………………………………………11
在水平面上：
在垂直平面上
轴承1的总支承反力
轴承2的总支承反力
4.3画弯矩图
竖直面上，II-II截面处弯矩最大， ；
水平面上，I-I截面处弯矩最大， ；
合成弯矩，I-I截面：
II-II截面： ；
竖直面上和水平面上的弯矩图，及合成弯矩图如图5.4所示
4.4画转矩图
哈工大机械设计大作业资料
哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目: 轴系部件设计系别: 英才学院班号: 1436005姓名: 刘璐日期: 2016.11.12哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目：轴系部件设计设计原始数据：图1表 1 带式运输机中V带传动的已知数据方案dP（KW）(/min)mn r(/min)wn r1i轴承座中心高H（mm）最短工作年限L工作环境5.1.2496010021803年3班室外有尘机器工作平稳、单向回转、成批生产目录一、带轮及齿轮数据 (1)二、选择轴的材料 (1)三、初算轴径d min (1)四、结构设计 (2)1. 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 (2)2. 确定轴的轴向固定方式 ................................................................................ 错误!未定义书签。
3. 选择滚动轴承类型，并确定润滑、密封方式 ....................................... 错误!未定义书签。
4. 轴的结构设计 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
五、轴的受力分析 (4)1. 画轴的受力简图 (4)2. 计算支承反力 (4)3. 画弯矩图 (5)4. 画扭矩图 (5)六、校核轴的强度 (5)七、校核键连接的强度 (7)八、校核轴承寿命 (8)1. 计算轴承的轴向力 (8)2. 计算当量动载荷 (8)3. 校核轴承寿命 (8)九、绘制轴系部件装配图（图纸） (9)十、参考文献 (9)一、带轮及齿轮数据已知带传动输出轴功率 P = 3.84 kW ，转矩 T = 97333.33 N·mm ，转速 n = 480 r/min ，轴上压力Q = 705.23 N ，因为原本圆柱直齿轮的尺寸不满足强度校核，故修改齿轮尺寸为分度圆直径d 1 =96.000 mm ，其余尺寸齿宽b 1 = 35 mm ，螺旋角β = 0°，圆周力 F t = 2433.33 N ，径向力 F r = 885.66 N ，法向力 F n = 2589.50 N ，载荷变动小，单向转动。
哈工大机械设计大作业轴系部件设计完美版
Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：郑德志设计时间：2014年11月哈尔滨工业大学目录一、选择轴的材料 (1)二、初算轴径 (1)三、轴承部件结构设计 (2)3.1轴向固定方式 (2)3.2选择滚动轴承类型 (2)3.3键连接设计 (2)3.4阶梯轴各部分直径确定 (3)3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (4)四、轴的受力分析 (5)4.1画轴的受力简图 (5)4.2计算支反力 (5)4.3画弯矩图 (6)4.4画转矩图 (6)五、校核轴的弯扭合成强度 (8)六、轴的安全系数校核计算 (9)七、键的强度校核 (10)八、校核轴承寿命 (11)九、轴上其他零件设计 (12)十、轴承座结构设计 (12)十一、轴承端盖（透盖） (13)参考文献 (13)一、 选择轴的材料通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。
因此轴所承受的扭矩不大。
故选45号钢，并进行调质处理。
二、 初算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：d ≥√9.55×106P n10.2[τ]=C √P n13式中 d ——轴的直径；P ——轴传递的功率，kW ；n1——轴的转速，r/min;[τ]——许用扭转剪应力，MPa; C ——由许用扭转剪应力确定的系数；由大作业四知P =3.802kw所以：d ≥36.99mm本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即d ≥36.99×(1+5%)=38.84mm按照GB2822-2005的a R 20系列圆整，取d =40 mm 。
根据GB/T1096—1990，键的公称尺寸b ×h =12×8，轮毂上键槽的尺寸 b=12mm ，1t =3.3mm 3、设计轴的结构3.1轴承机构及轴向固定方式因传递功率小，齿轮减速器效率高、发热小，估计轴不会长，故轴承部件的固定方式采用两端固定方式。
哈工大机械设计课程设计-轴系部件设计说明书-王策-1100800125
键连接的挤压应力计算公式
式中d——键连接处轴径，mm；
T——传递的转矩， ；
h——键的高度，mm；
l——键连接的计算长度， 。
联轴器处键连接的挤压应力
齿轮处键连接的挤压应力
取键、轴及带轮的材料为钢，由参考文献[1]表41查得 。
显然， ，故强度足够。
8、校核轴承寿命
8.1计算当量载荷系数
机械设计大作业五
说明书
课程名称：机械设计
设计题目：轴系部件设计
院 系：机电工程学院
班 级：1008104
设 计 者：王 策
学 号：**********
********
设计时间：2012 年11月16日
一、设计任务书1
二、设计过程2
1、选择轴的材料2
2、初算轴径 2
3、结构设计4
4、结构设计简图6
5、轴的受力分析7
由此，安全系数计算如下：
由参考文献[1] 附表9.13，查得许用安全系数 。
显然 ，故a—a剖面安全。
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，取折合系数 ，当量应力为
已知轴的材料为45钢，调质处理，查得 。
显然， ，故轴的a—a剖面左侧强度满足要求。
t——键槽的深度，t=5mm。
同理，抗扭截面模量为
弯曲应力：
扭剪应力：
对于调质处理的45钢，由参考文献[1] 表9.3，查得 ，
。
键槽引起的应力集中系数，由参考文献[1] 附表9.11，查得 。
绝对尺寸系数，由参考文献[1] 附表9.12，查得 。
轴磨削加工时的表面质量系数，由参考文献[1] 附表9.8和表9.9，得 。
哈工大机械制造装备设计 大作业
= 7.858 ≤ 8~10,符合要求，其它变速组的变速范围也
5，绘制转速图
（1）选定电动机
根据设计要求，机床功率为 5.5KW，可以选用 Y132S-4，其同步转速为 1500r/min，满载 转速为 1440r/min，额定功率 5.5KW。
机械制造装备设计大作业——段泽军
（2）分配总降速传动比
《 机 械 制 造 装 备 设 计 》 课 程 （ 2015） 大作业
院（系） 专业 姓名 学号 班号 任课教师 完成日期
机电工程学院 机械制造及自动化 段泽军 1120810810 1208108 孙雅洲 2015 年 5 月 25 日
哈尔滨工业大学机电工程学院
2015 年 5 月
目录
目录 ............................................................................................................................ II 一，机床的规格及用途 ............................................................................................. 1 二，运动设计 ............................................................................................................. 1
1，确定极限转速 ...................................................................................................................... 1 2，确定公比������=1.41 ................................................................................................................. 1 3，确定主轴转速级数 Z=12 .................................................................................................... 1 4，确定结构式 .......................................................................................................................... 1 5，绘制转速图 .......................................................................................................................... 1 （1）选定电动机 ............................................................................................................... 1 （2）分配总降速传动比 ................................................................................................... 2 （3）确定传动轴的轴数 ................................................................................................... 2 （4）绘制转速图 ............................................................................................................... 2 6，确定变速组齿轮传动副的齿数.......................................................................................... 3 （1）速组 a： .................................................................................................................... 3 （2）速组 b： .................................................................................................................... 4 （3）速组 c： .................................................................................................................... 4 7，传动系统图 .......................................................................................................................... 4 8，校核主轴转速误差 .............................................................................................................. 4
哈工大机械设计大作业
工业大学机械设计作业设计计算说明书题目: 轴系部件设计系别: 英才学院班号: 1436005: 璐日期: 2016.11.12工业大学机械设计作业任务书题目：轴系部件设计设计原始数据：图1表 1 带式运输机中V带传动的已知数据方案dP（KW）(/min)mn r(/min)wn r1i轴承座中心高H（mm）最短工作年限L工作环境5.1. 2 4 960 100 2 180 3年3班室外有尘机器工作平稳、单向回转、成批生产目录一、带轮及齿轮数据 (1)二、选择轴的材料 (1)三、初算轴径d min (1)四、结构设计 (2)1. 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 (2)2. 确定轴的轴向固定方式 (2)3. 选择滚动轴承类型，并确定润滑、密封方式 (2)4. 轴的结构设计 (2)五、轴的受力分析 (4)1. 画轴的受力简图 (4)2. 计算支承反力 (4)3. 画弯矩图 (5)4. 画扭矩图 (5)六、校核轴的强度 (5)七、校核键连接的强度 (7)八、校核轴承寿命 (8)1. 计算轴承的轴向力 (8)2. 计算当量动载荷 (8)3. 校核轴承寿命 (8)九、绘制轴系部件装配图（图纸） (9)十、参考文献 (9)一、带轮及齿轮数据已知带传动输出轴功率P = 3.84 kW，转矩T = 97333.33 N·mm，转速n = 480 r/min，轴上压力Q= 705.23 N，因为原本圆柱直齿轮的尺寸不满足强度校核，故修改齿轮尺寸为分度圆直径d1 =96.000 mm，其余尺寸齿宽b1 = 35 mm，螺旋角β = 0°，圆周力F t = 2433.33 N，径向力F r = 885.66 N，法向力F n = 2589.50 N，载荷变动小，单向转动。
二、选择轴的材料因传递功率不大，且对质量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用材料45钢，调质处理。
三、初算轴径d min对于转轴，按扭转强度初算，由参考文献[1]式10.2估算最小直径d≥√9.55×106dd0.2[d]3=d√dd3式中：P —轴传递的功率，kW；n —轴的转速，r/min；[τ] —许用扭转应力，MPa；C —由许用扭转切应力确定的系数。
哈工大机械设计_大作业_V带传动设计 (1)
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械设计大作业题目：V带设计院系：能源科学与工程学院班级：1202104姓名：刘翼学号：1120200623指导教师：张锋©哈尔滨工业大学目录一 任务书 (1)二 选择电动机 (2)三 确定设计功率d P (2)四 选择带的型号 (2)五 确定带轮的基准直12d d d d 和 (2)六 验算带的速度 (3)七 确定中心距a 和V 带基准长d L (3)八 计算小轮包1 (3)九 确定 V 带Z (3)十 确定初拉0F (4)十一 计算作用在轴上的压Q (5)十二 带轮结构计 (5)十三 参考文献 (6)一哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书题目:带式运输机结构简图见下图:原始数据如下：机器工作平稳，单向回转，成批生产方案 d P （KW ） (/min)m n r(/min)w n r1i轴承座中心高H （mm ）最短工作 年限L 工作环境 5.1.42.2940802.11605年2班室内、清洁二 选择电动机 由方案图表中的数据要求，查参考文献[2]表15.1 Y 系列三相异步电动机的型号及相关数据选择可选择Y112M-6。
可查得轴径为28mm,长为60mm. 三 确定设计功率d P设计功率是根据需要传递的名义功率、载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的，表达式如下：d A m P K P =式中 m P ——需要传递的名义功率A K ——工作情况系数，按表2工作情况系数A K 选取A K =1.2；已知设计功率为2.2KW 。
四 选择带的型号查看教材图7.11可选取A 型带。
五 确定带轮的基准直径12d d d d 和查表3. V 带带轮最小基准直径min d d 知A 型带min d d =75mm,又由教材表7.3选取小带轮基准直径：mm d d 1251=；大带轮基准直径：mm d i d d d 5.2621251.212=⨯=⋅= 查教材表7.3选取大带轮基准直径mm d d 2502=；其传动比误差%50476.0%1001.21252501.2<=⨯-=∆i 故可用。
哈工大轴系部件设计说明书
机械设计大作业轴系部件设计说明书课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：机电工程学院班级：1508104姓名：关宇珩学号：1150810423指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学目录任务说明及设计要求一．轴的选材、热处理方式及力学性能 (2)二．初步估算轴径 (2)三．结构设计 (2)四．轴的受力分析 (5)五．轴的强度校核 (7)六．键连接强度校核 (8)七．轴承寿命校核 (8)八．轴上其它零件设计 (9)任务说明及设计要求表一已知数据方案电动机工作功率P/kW电动机满载转速()minr/nm工作机的转速()minr/nw第一级传动比1i轴承座中心高H/mm最短工作年限工作环境5.1.2 4 960 100 2 180 3年3班室外、有尘设计题目：设计带式运输机的齿轮传动高速轴的轴系部件。
设计要求：确定轴上传动零件的结构及尺寸；按要求确定轴的最小直径，圆整时要符合相配标准件的孔径；确定轴和轴承的结构和尺寸，布置各零件间的相对位置，定出跨距，确定整个轴系部件的定位与固定、配合、调整、润滑及密封等。
一．轴的选材、热处理方式及力学性能由于碳素钢价格较低，对应力集中的敏感性较小，本设计对质量和结构尺寸无特殊要求，且传递功率不大，故选用45钢。
二．初步估算轴径按扭矩确定轴径的公式为：31n PC d ≥其中： P ——轴传递的功率，可计算kW 425.4P P d ==齿轮带轴承ηηη；1n ——输入轴转速为min r 480i n n 1m 1==；C ——由许用扭剪切应力确定的系数，由于小齿轮在悬伸端，取110C =。
计算结果为mm 06.23d ≥，考虑键槽影响，所以轴径应该相应增大5%，即mm 22.24d ≥，根据标准20052822 T /GB —的R10系列选取mm 25d =。
三．结构设计1.确定机体和轴的结构形式箱体内无传动件，不需经常拆卸，箱体采用整体式。
由轴的功能可知，该轴应具有带轮、齿轮的安装段，两个轴承的安装段以及两个轴承对外的密封段，共7段尺寸。
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Harbin Institute of Technology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: 120设计者:学号: 112指导教师: 张锋设计时间: 2014、11、21哈尔滨工业大学设计任务书题目:设计带式传输机中得齿轮传动高速轴得轴系部件设计原始数据:带式传输机得传动方案如图所示,机器工作平稳、单向回转、成批生产,其它数据见表。
带式传输机中齿轮传动得已知数据目录1、选择轴得材料、热处理方式 ........................................ 错误!未定义书签。
2、初步计算轴径 (4)3、结构设计 (4)3、1确定机体与轴得结构形式 (4)3、2 阶梯轴各轴段直径得确定 (5)3、2、1 轴段1与轴段7 (5)3、2、2 轴段2与轴段6 (5)3、2、4 轴段4 (6)3、3 阶梯轴各轴段长度及跨距得确定 (6)3、3、1 轴段4 (6)3、3、2 轴段3与轴段5 (6)3、3、3 轴段2与轴段6 (6)3、3、4 轴段1与轴段7 (6)3、4 键连接设计 (7)4、轴得受力分析 (7)4、1 画轴得受力简图(图3b) (7)4、2 计算支承反力 (7)4、3画弯矩图(图3c、d、e) (7)4、4画弯矩图(图3f) (8)5、校核轴得强度 (8)6、校核键连接得强度 (10)7、校核轴承寿命 (11)7、1 计算当量动载荷 (11)7、2 校核轴承寿命 (11)8、轴上其她零件设计 (12)8、1轴上键连接设计 (12)8、3 轴承端盖设计 (12)8、4 轴端挡圈设计 (13)参考文献 (13)1、选择轴得材料、热处理方式因传递功率不大,且对质量及结构尺寸无特殊要求,故选用常用材料45钢,调质处理。
2、初步计算轴径对于转轴,按扭转强度初算轴径。
式中d——轴得直径;P——轴传递得功率,kW;n——轴得转速,r/min;C——由许用扭转剪应力确定得系数;根据参考文献[2]表9、4查得C=118～106,取C=118,由大作业4可得:所以考虑键槽影响,应将轴径增大5%,即按照得R10系列圆整,取d=25mm。
3、结构设计3、1确定机体与轴得结构形式箱体内无传动件,不需经常拆卸,箱体采用整体式。
由轴得功能可知,该轴应具有带轮、齿轮得安装段,两个轴承得安装段以及两个轴承对外得密封段,共7段尺寸。
由于没有轴向力得存在,且载荷、转速较低,故选用深沟球轴承。
由于传递功率小,转速不高,发热小,故轴承采用两端固定式。
由于轴转速较低,且两轴承间无传动件,所以采用脂润滑、毛毡圈密封。
确定轴得草图如图1所示:图1 确定轴得草图3、2 阶梯轴各轴段直径得确定 3、2、1 轴段1与轴段7轴段1与轴段7分别安放大带轮与小齿轮,所以其长度由带轮与齿轮轮毂长度确定,而直径由初算得最小直径得到。
所以。
3、2、2 轴段2与轴段6轴段2与轴段6得确定应考虑齿轮、带轮得轴向固定与密封圈得尺寸。
由参考文献[2]图9、8计算得到轴肩高度mm mm d h )5.2~75.1(25)1.0~07.0()1.0~07.0(11=⨯==故mm mm h d d d )30~5.28()]5.2~75.1(225[21162=⨯+=+==由参考文献[1]表14、4取毡圈油封直径,取轴径。
3、2、3 轴段3与轴段5轴段3与轴段5安装轴承,最终尺寸由轴承确定。
标准直齿圆柱齿轮,没有轴向力,但考虑到有较大得径向力,故选用深沟球轴承。
初算轴径由参考文献[1]表12、1选轴承6307,外形尺寸d=35mm,D=80mm,B= 21mm,安装尺寸d a=44mm,D a=71mm。
故确定轴径。
3、2、4 轴段4轴段得作用为轴承得轴向定位,故取d4=d a=44mm。
3、3 阶梯轴各轴段长度及跨距得确定对二支点在同一轴承座内而支点间无传动件得情况,应首先确定两轴承间跨距L,一般,d为轴承所在轴段得直径。
而此轴得跨距就是指轴上支反力作用点间得距离,对于深沟球轴承,力作用点在轴承宽度中点。
3、3、1 轴段4由上述可知,取L=101mm。
则轴段4得长度l4=L−B=101mm−21mm=80mm3、3、2 轴段3与轴段5轴段3与轴段5安装轴承,轴段长度与轴承内圈宽度相同,故l3=l5=B= 21mm。
3、3、3 轴段2与轴段6轴段2与轴段6得长度与轴承盖得选用及大带轮与小齿轮得定位轴肩得位置有关系。
由于箱体采用整体式,故选择凸缘式轴承端盖(如图2所示)。
取固定轴承端盖得螺栓得直径为,则,取。
取, 图2 凸缘式轴承端盖箱体外部传动零件得定位轴肩到轴承端盖间得距离K取20mm。
故轴段2与轴段6得长度l2=l6=e+m+K=8mm+18mm+20mm=46mm。
3、3、4 轴段1与轴段7由大作业4数据知,小齿轮宽度为55mm,为避免重复定位,取轴段1得长度。
由大作业3数据知,小带轮轮毂长度为50mm ,故取大带轮轮毂长度也为50mm ,为避免重复定位,取轴段7得长度。
3、4 键连接设计大带轮与小齿轮得周向连接均采用A 型普通平键连接,由,初选普通平键尺寸为,轴段1得键长为45mm ,轴段7得键长为40mm 。
4、 轴得受力分析4、1 画轴得受力简图(图3b) 4、2 计算支承反力转矩mm N mm N n p T •=•⨯⨯=⨯⨯=4246747009.21055.91055.966。
小齿轮圆周力。
小齿轮径向力。
由于就是直齿轮,故小齿轮轴向力。
由大作业3可知,大带轮压轴力。
由前面计算可得,跨距L 1=l 12+l 2+l 32=（532+46+212）mm =83mm ,跨距L 2=L =101mm ,跨距L 3=l 52+l 6+l 72=（212+46+482）mm =80.5mm 。
水平面上,对右侧轴承列平衡方程得:()()12312650.883101721.4380.5610.6101r HF L L QL R N N L +-⨯+-⨯===垂直面上,对左侧轴承列平衡方程得: 轴承1得总支承反力 轴承2得总支承反力 4、3画弯矩图(图3c 、d 、e)水平面上,轴承1所受弯矩水平面上,轴承2所受弯矩 垂直面上,轴承1所受弯矩最大 合成弯矩:轴承1处:1157928.84M mm N mm ==•=•轴承2处:258075.1M mm N mm ==•=• 4、4画弯矩图(图3f)转矩mm N mm N n p T •=•⨯⨯=⨯⨯=4246747009.21055.91055.966。
5、 校核轴得强度由弯矩转矩图可知,轴承1处为危险截面。
由参考文献[2]表9、6可知: 抗弯剖面模量: 抗扭剖面模量:图3 轴得受力图弯曲应力:扭剪应力:对于调质45钢,由参考文献[2]表9、3查得,,。
由参考文献[2]查得碳素钢等效系数由参考文献[2]表9、11查得轴与滚动轴承配合应力系数, 由参考文献[2]表9、12查得绝对尺寸系数由参考文献[2]表9、9查得轴磨削时表面质量系数只考虑弯矩时得安全系数:13003.9891.8334.360.200.950.88a mS K σσσσσσψσβε-===⨯+⨯+⨯只考虑转矩时得安全系数:115527.731.632.520.1 2.520.950.81a mS K ττττττψτβε-===⨯+⨯+⨯安全系数: 校核通过。
6、 校核键连接得强度由参考文献[2]式4、1: 式中:——工作面得挤压应力,; ——传递得转矩,; ——轴得直径,;——键得工作长度,,A 型,,为键得公称长度与键宽; ——键与毂槽得接触高度,;——许用挤压应力,,由参考文献[1]表6、1,静连接,材料为钢,有轻微冲击,,取110Mpa 。
轴段1上得键: 校核通过。
轴段7上得键: 校核通过7、 校核轴承寿命轴承不受轴向力,只有径向力,且,所以只校核轴承1即左轴承即可。
7、1 计算当量动载荷由参考文献[2]式10、2得:式中:——当量动载荷,;——轴承得径向载荷与轴向载荷,;——动载荷径向系数与动载荷轴向系数。
7、2 校核轴承寿命由参考文献[2]公式10、1c 得:3661011010 1.03340021008.26060470 1.23314t hP f C L h n f P ε⎛⎫⋅⨯⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⋅⨯⨯⎝⎭⎝⎭ 式中: L 10h ——轴承得基本额定寿命,h ;——轴承得基本额定动载荷,由参考文献[1]表12、1,查轴承6307,; ——寿命指数,对于球轴承,;——温度系数,由参考文献[2]表10、10,工作温度,;——载荷系数,由参考文献[2]表10、11,中等冲击,,取;由已知条件可知,五年两班,每年按250天计,则轴预期寿命:因为,故校核通过。
8、轴上其她零件设计8、1轴上键连接设计由前面计算可知,大带轮与小齿轮得周向连接均采用A型普通平键连接,由,查参考文献[1]表11、28,选取,轴段1得键长为45mm,轴段7得键长为40mm。
8、2 轴承座设计本次设计中选用整体式轴承座。
按照设计方案得要求,轴承座孔中心高H=160mm,轴承座孔得内径等于滚动轴承得外径80mm,轴承座孔长,轴承座腹板壁厚。
8、3 轴承端盖设计箱内无传动件,故选用凸缘式轴承端盖,工作环境室内清洁,故用毛毡圈密封。
凸缘厚,旋入端长,旋入端外径为轴承外径,内径配合轴承安装尺寸取70mm,拔模斜度1:10。
凸缘外径,为螺栓直径M6,取110mm。
螺栓孔中心距。
毛毡圈所在轴段得直径为30mm,查参考文献[1]表14、4,可得毛毡圈梯形沟槽宽边长5、5mm,窄边长4mm,窄边直径43mm,宽边直径31mm。
图4 轴承端盖结构图8、4 轴端挡圈设计轴端挡圈直径32mm,内孔直径12mm,厚5mm。
参考文献[1]王连明,宋宝玉主编、机械设计课程设计[M]、4版、哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2005、[2]宋宝玉,王黎钦主编、机械设计[M]、北京:高等教育出版社,2010、[3]马惠萍主编、互换性与测量技术基础案例教程[M]、北京:机械工业出版社,2014、8、。