哈工大机械设计大作业轴系部件设计完美版

同时取
（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
作用在轴上的转矩为大带轮的输入转矩
转矩图如图5.4所示
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、
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。
——对称循环的许用弯曲应力，轴材料为45钢进行调制处理，由参考文献[1]表9.3查得 ，由表9.6查得 。
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） 轴段3和轴段5
轴段3和轴段5安装轴承，尺寸由轴承确定。标准直齿圆柱齿轮，没有轴向力，但考虑到有较大的径向力，选用深沟球轴承。初选轴承6310，d=50mm，外形尺寸D=110mm，B=27mm，轴件安装尺寸 。因为带式运输机为开式结构，所以采用脂润滑。 。
（4） 轴段4
轴段4在两轴承座之间，其功能为定位固定轴承的轴肩，故取
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
二、
对于转轴，按扭转强度初算直径：
式中d——轴的直径；
P——轴传递的功率，kW；
n1——轴的转速，r/min;
——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
所以：
本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即
按照GB2822-2005的 20系列圆整，取d=40mm。
根据GB/T1096—1990，键的公称尺寸 ，轮毂上键槽的尺寸
3.5 各轴段长度确定
（1）轴段4：
轴段4在两轴承座之间，两端支点间无传动件，应该首先确定该段跨距L。一般
取L=120mm。
则轴段4长度
（2）轴段3和轴段5：
轴段3和轴段5安装轴承，轴段长度与轴承圈宽度相同，故
（3)轴段2和轴段6：
轴段2和轴段6的长度和轴承盖的选用及大带轮和小齿轮的定位轴肩的位置有关系。选用嵌入式轴承端盖，取轴承盖凸缘厚度 ，m=15mm，箱体外部传动零件的定位轴肩距轴承端盖的距离 ，则轴段6长度
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：德志
设计时间：2014年11月
工业大学
一、选择轴的材料……………………………………………………………1
二、初算轴径……………………………………………………………1
3.4各轴段直径确定
（1） 轴段1和轴段7
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） 轴段2和轴段6
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10.9计算得到轴肩高度
由参考文献[2]表14.4，唇形圈密封的轴径 ，所以取 .密封圈代号为B45628。
b=12mm， =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。同时为了方便轴承部件的拆装，机体采用部分式结构。又由于本设计中的轴需要安装联轴器、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。轴段的草图见图2：
图3
5、校核轴的强度
Ⅱ-Ⅱ截面既有弯矩又有转矩，且弯矩最大，为危险截面。
按弯扭合成强度计算。根据参考文献[1]式9.3，有
式中：
——1-1截面处弯矩， ；
——1-1截面处转矩， ；
——抗弯剖面模量，由参考文献[1]附表9.6，
；
——抗扭剖面模量，由参考文献[1]附表9.6，
；
——根据转矩性质而定的折合系数，对于不变的转矩， ；