机械设计课程设计-轴系部件设计说明书
机械轴套课程设计说明书
准备教学资料：准备相关的教学资料， 如教材、课件、实验器材等
设计课程内容：根据目标设计课程内 容，包括理论知识和实践操作
实施教学：按照教学计划实施教学， 包括课堂教学、实验操作等
制定教学计划：制定详细的教学计划， 包括课时安排、教学进度等
评估教学效果：对教学效果进行评估， 包括学生的学习效果、教师的教学效 果等
机械轴套的强度计算
强度计算公式：σ=F/A 强度等级：根据材料和用途选择合适的强度等级 应力集中：考虑轴套上的应力集中现象，进行强度校核 疲劳强度：考虑轴套在长期使用中的疲劳强度，进行疲劳寿命计算
机械轴套的刚度计算
刚度定义：抵抗变形的能力 刚度计算公式：E=F/δ 影响因素：材料、截面形状、尺寸等 计算方法：有限元法、实验法等
增强学生团队合作能力
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提高学生实践操作能力
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培养学生创新思维和解决问题的 能力
课程设计的主要内容
机械轴套的设计 原理和结构
机械轴套的材料 选择和加工工艺
机械轴套的装配 和调试方法
机械轴套的性能 测试和优化方法
课程设计的步骤和方法
确定课程目标：明确课程要达到的目标 和效果
热处理：通过加热、保温和冷却，改变轴套表面的组织和性能，提高耐磨性、耐腐蚀性和疲劳强 度。
喷涂：通过喷枪将涂料喷涂在轴套表面，形成一层保护层，提高耐磨性、耐腐蚀性和美观性。
化学处理：通过化学反应，在轴套表面形成一层化学物质，提高耐磨性、耐腐蚀性和美观性。
机械轴套的质量检测和控制
检测项目：尺寸、形状、表面粗糙度等
切割：将材料切割成所需的尺寸和形状
磨削：使用磨床对轴套进行磨削，提高其 精度和表面粗糙度
典型轴类零件的设计方案与加工说明书(老)
第一章轴类零件结构设计及其分析轴是组成机器的重要零件之一，它的主要功能是：①支承轴上零件，并使其具有确定的工作位置；②传递运动和动力。
1.1 轴的分类轴的分类方式有很多，按照不同的方式，有着不同的种类。
1、按照承受载荷情况的不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。
⑴、转轴。
工作时既承受弯矩又传递转矩的轴。
如机床的主轴和减速器中的齿轮轴。
它是机器中最常见的轴。
⑵、心轴。
工作时只承受弯矩的轴。
不随零件一同转动的心轴称为固定心轴，如自行车的前轮和滑动轴。
随零件的一同转动的心轴称为转动心轴，如火车车轮轴和滑轮轴。
⑶、传动轴。
主要用以传递转矩，不承受弯矩或弯矩很小的轴，如汽车变速箱与后桥差速器之间的轴。
2、按照不同的轴线形状，轴又可分为直轴、曲轴、扰性轴。
直轴按其外形的不同，可分为光轴<轴外径相同）和阶梯轴两种。
光轴形状简单，易加工，应力集中源少，但轴上的零件不易装配和定位，阶梯轴方便轴上零件的装拆、固定与紧固，在机器中应用广泛，因此本课题主要围绕阶梯轴的设计。
1.2 轴的材料由于轴工作时产生的应力多是循环交变应力，所以轴的损坏常为疲劳破坏。
而轴是机器中的重要零件，因此轴的材料应具有足够的强度和韧性，对应力集中敏感性小和良好的工艺性，有的轴还有耐磨性要求等。
轴的材料主要是碳素钢和合金钢。
碳素钢强度虽然较合金钢低，但价廉，对应力集中的敏感性低，故应用较广<常采用调质处理）。
常用的碳素钢有30、40、45和50钢，其中45钢最常用。
对于载荷不大或不重要的轴，也可用Q235、255等普通碳素钢，不需要热处理。
合金钢比碳素钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能，但对应力集中比较敏感，价格较贵，对于受载大并要求尺寸紧凑、重量轻或耐磨性要求高的重要轴，或处于非常温度或腐蚀条件下工作的轴，常采用合金钢。
常用合金钢有：20Cr、40Cr、20CrMnTi、40MnB等。
轴也可以采用合金铸铁和球墨铸铁。
铸铁的流动性好，易于铸造成形以获得形状复杂的轴<曲轴），价廉，有良好的吸振性和耐磨性，以及对应力集中不敏感等优点。
哈工大机械设计-轴系部件设计
一、概述 (2)1、任务来源 (3)2、技术要求 (3)二、结构参数设计 (3)1、受力分析及轴尺寸设计 (11)2、轴承选型设计、寿命计算 (11)3、轴承结构设计 (12)三、精度设计 (12)轴颈轴承配合 (12)四、总结 (13)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：航天学院自动化班级：11104104设计者：学号：1110410420指导教师：设计时间：2013年12月10日哈尔滨工业大学机械设计作业任务书一、概述1、任务来源：老师布置的大作业课题：轴系的组合结构设计。
2、题目技术要求：一钢制圆轴,装有两胶带轮A和B，两轮有相同的直径D=360mm，重量为P=1KN，A轮上胶带的张力是水平方向的，B轮胶带的张力是垂直方向的，它们的大小如图所示。
设圆轴的许用应力[]=80MPa，轴的转速n=960r/min，带轮宽b=60mm，寿命为50000小时。
设计要求：1.按强度条件求轴所需要的最小直径；2.选择轴承的型号（按受力条件及寿命要求）；3.按双支点单向固定的方法，设计轴承与轴的组合装配结构，画出装配图（3号图纸）4.从装配图中拆出轴，并画出轴的零件图（3号图纸）5.设计说明书1份二、结构参数设计1选择材料，确定许用应力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。
2按扭转强度估算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：3min d mP Cn ≥ 其中2P ——轴传递的功率，η=⨯=⨯=3.70.96 3.55m P P kW m n ——轴的转速，r/min912285/min 3.2m 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。
≥=⨯=33min 3.55d 10624.57285mPCmm n 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 1.0525.8k d mm ≥⨯=，按标准GB2822-81的10R 圆整后取130d mm =。
轴的课程设计说明书
轴的课程设计说明书
一、课程简介
本课程是针对工程机械专业的学生开设的轴的课程设计，课程旨在通过理论讲解和实践操作，使学生掌握轴的设计、制造和检测等方面的基本知识和技能，进一步提高学生的综合能力和实践操作水平。
二、课程目标
1.掌握轴的基本原理和设计方法；
2.熟悉轴的材料选择和热处理工艺；
3.掌握轴的制造工艺和加工方法；
4.熟练掌握轴的检测方法和应用；
5.培养学生的团队合作意识和实际操作能力。
三、课程内容
1.轴的基本原理和设计方法
2.轴的材料选择和热处理工艺
3.轴的制造工艺和加工方法
4.轴的检测方法和应用
5.课程设计实践操作
四、课程教学方法
1.理论授课：通过讲解轴的基本原理和设计方法，使学生掌握轴的设计方法和技巧。
2.实验操作：通过轴的制造和检测等实验操作，强化学生的实际操作能力。
3.团队合作：学生将分成小组进行轴的设计和制造，培养团队合作精神和实际操作能力。
五、考核方式
1.课程设计报告：对课程设计实践操作的过程和结果进行综合评价。
2.实验操作考试：对学生在实验操作中的实际操作能力进行考核。
3.理论考试：对学生对轴的基本原理和设计方法的掌握程度进行考核。
六、教材及参考书目
教材：《轴承设计与制造》
参考书目：《轴承设计原理》、《轴承材料与热处理》、《轴承制造工艺
与加工方法》、《轴承检测方法与应用》。
七、结语
本课程设计旨在帮助学生掌握轴的设计、制造和检测等方面的基本知识和技能，为学生的未来职业发展打下坚实的基础，同时也期望能够培养学生的团队合作意识和实际操作能力，让学生在实践中不断提高自己的综合素质。
轴设计说明书
目录摘要 (2)1绪论 (3)1.1国内外机械发展概况 (4)2零件分析 (5)2.1零件的结构特点 (5)2.2.1零件图纸的工艺分析 (6)2.2.2加工内容以及相关要求 (6)2.2.3加工要点分析 (7)2.2.4零件的精度要求 (7)3毛坯的选择 (8)3.1分析毛坯的加工余量 (8)3.2零件毛坯形状及余量的确定 (9)4零件加工定位基准的选择 (9)5.1零件粗基准的选择 (9)5.2零件精基准的选择 (9)6工艺方案的制订 (9)7工艺装备的确定 (9)7.1刀具的选择 (9)7.2切削用量的确定 (10)7.2.1主轴转速的确定 (10)7.2.2进给速度的确定 (10)7.2.3背吃刀量的确定 (10)总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)摘要输出轴是位于原动机和动作机之间的机械传动装置。
在实际生产中常用的轴已经标准化和规格化。
本次设计根据工作条件和需要进行了规格的选择，以及相关数据的计算。
本次的输出轴轴的毕业设计是根据工作条件的选择而设计的非标准型的轴。
机器常由电动机，传动装置，和工作机三部分组成。
电动机的选择直接影响了整个设计的成本，合理的功率以及电动机的构造是选择的主要考察标准。
传动零件的配合和选择则以设计数据为标准设计计算以及查表，主要由4部分构成：V带的根数以及型号，齿轮的主要参数以及主要几何尺寸，各传动轴设计以及加工方法，联轴器的类型选择以及型号选择，滚动轴承的选择和校核。
合理的传动方案不仅满足工作机的性能要求，而且还要工作可靠，建构简单紧凑加工方便，成本低，传动效率高以及使用和维护方便。
润滑方式选择，也是设计中重要的一个环节，在设计制造后，维护对整个变速器的寿命以及效率有着举足轻重的地位。
最后就是变速器的密封件的选择，根据轴承的外径选择。
输出轴是位于原动机和动作机之间的机械传动装置。
在实际生产中常用的减速器已经标准化和规格化。
本次设计根据工作条件和需要进行了规格的选择，以及相关数据的计算。
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
轴类零件工艺课程设计说明书
机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：设计“二代变右半轴”零件的机械机工规程（年产量为中批或大批）学号班级学生指导教师机电工程学院机械系2011年 7 月机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“二代变右半轴”零件的机械加工工艺规程（年产量为中批或大批）内容:1.零件图1张2.夹具零件图1张3.夹具装配图 1张3.机械加工工艺规程 1套4.课程设计说明书 1份班级 08机制3班学生伊广辉指导教师刘军2011 年7 月目录序言 (4)第一章零件的分析 (5)第一节零件的作用 (5)第二节零件的工艺分析 (6)第二章工艺规程设计 (6)第一节确定毛坯的制造形式 (6)第二节基准的选择 (6)第三节制定工艺路线 (7)第四节机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)第五节确定切削用量及基本工时 (8)第三章夹具设计 (19)第一节夹具的结构组成 (19)第二节夹具的工作原理 (18)第三节零件加工定位误差分析 (18)参考文献 (19)序言机械加工工艺规程，是规定零件机械加工工艺过程和操作方法的重要工艺文件。
它不仅是企业生产中重要的技术文件，也是机械制造过程中用于指导生产、组织加工和管理工作的基本依据，还是新建和改建工厂或车间的基本资料。
本次课程设计是在学习了机械制造技术课程之后，我们综合所学的基础和专业知识，在老师的指导下进行系统、全面的一次综合性生产实践的检验。
课程设计说明书概括性的介绍了设计过程，,对设计中各部分内容作了重点的说明、分析、论证和必要的计算，系统性整理、表达了在机械加工工艺设计过程中涉及到的专业知识和基本要求，有条理的表达了自己对工艺规程作用的独到见解。
本次设计中，由于生产经验和专业知识有限，设计中一定存着缺点，恳请老师批评指正。
第一章零件的分析第一节零件的作用传动轴在各种机械或传动系统中广泛使用，用来传递动力。
将减速器齿轮的动力传给带轮，在传力过程中主要承受交变扭转负荷或有冲击，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应其工作条件。
轴类零件加工工艺方案设计说明书
本单元 小结
零件工艺性分析方法
采集分析信息的关键：
应用分析方法分析特定零件
与实际加工联系 对应的技术准备
轴类零件制造工艺特点
毛坯
棒料
锻件
加工方法
车（粗、半精）
磨 （精车）
安装
一端夹持
对顶
一夹一顶
工序尺寸
多为第一类，轴向尺寸、键槽为第二类
教学 单元
零件工艺设计原则
零件毛坯选择
添加标题
2
主题
添加标题
3
加工前应做的技术准备
添加标题
4
教学目标
添加标题
5
熟练进行零件工艺性分析
添加标题
6
二、轴类零件图纸的工艺性分析
支承传动件 传递运动、扭矩
添加标题
1
轴类零件在机器中的作用：
添加标题
2
结构特点：
添加标题
3
回转体、由各种回转面 组成
添加标题
4
主要技术要求：
添加标题
5
轴的直径精度，圆度、圆柱度、同轴度、垂直度等
工艺设计前的决策内容
本单元 小结
上教学 单元回顾
毛坯确定
1、
工艺设计步骤与方法
2、
工序尺寸计算方法
3、
工艺文件种类选择与填写
4、
2、复杂轴的工艺设计
1、简单轴的工艺设计
本教学 单元主题
接工艺过程卡
1、结构特点：回转面
轴类零件 加工小结
1、加工特点：以车为主，磨做精加工
1、毛坯选择：棒料
工艺计算
2、
工艺分析
2、
202X
机械设计课程设计轴系部件设计说明书
机械 设计 大作 业课程名称： 设计题目： 机械设计 轴系部件设计机械设计大作业 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。
电动机工作 功率 2.2 电动机满载转速 工作机得转速 第一级传动比 轴承座中心 高 H/mm 200方 案 5.4.1最短工作年限 10 年 1 班940603.2一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。
二初算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径式中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 输出轴所传递的功率：，考虑轴端弯矩比转矩小，故取带 轴承 齿轮。
输出轴的转速：代入数据，得考虑键的影响，将轴径扩大 5%，。
三结构设计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，1. 轴承部件机体结构形式及主要尺寸机体上的轴承旁连接螺栓直径 ， 所需要的扳手空间，轴承座内壁至坐孔外端面距离 ， ，为保证装拆螺栓 取 L=48 mm。
2．轴的结构设计本设计方案是有 8 个轴段的阶梯轴，轴的径向尺寸（直径）确定，以外伸轴径 、 为 基础，考虑轴上零件的受力情况、轴上零件的装拆与定位固定、与标准件孔的配合、轴的 表面结构及加工精度等要求，逐一确定其余各轴段的直径；而轴的轴向尺寸（长度）确定， 则考虑轴上零件的位置、配合长度、支承结构情况、动静件间的距离要求等因素，通常从 与传动件的轴段开始，向两边展开。
（1） 联轴器及轴段①和轴段⑧ 本设计中，轴段①和轴段⑧为轴的最小尺寸 。
因此，轴段①和轴段⑧与联轴器 的设计同时进行。
为了补偿联轴器所连接的两轴的安装误差，隔离振动，选用弹性柱销联轴器。
由参考文献[1] 表 13.1 查得 ，则计算转矩带 轴承 齿轮由参考文献[2] 表 13.1 可以查得 GB/T 5014-2003 中的 LX3 型弹性柱销联轴器符合要求。
机械设计大作业-轴系设计-说明书
机械设计基础大作业计算说明书题目轴系部件设计学院材料学院班号1429201学号1142920102姓名胡佳伟日期2016年12月13日哈尔滨工业大学机械设计基础大作业任务书1.1设计题目直齿圆柱齿轮减速器轴系部件设计1.2设计原始数据1.3设计要求1.轴系部件装配图一张。
2.计算说明书一份，包括输出轴，输出轴上的轴承及键的校核计算。
2．设计过程（1）估算轴的基本直径。
选用45号钢，正火处理，σb =600MPa ，估计直径<100mm 。
查表可得C = 118，由公式得d ≥C √p n 3=118×√41253=37.46mm所求的d 为受扭部分的最细处，即装联轴器处的轴径处。
但因为该处有一个键槽，故轴径应该增大3%，d=37.46 x 1.03=38.58mm 取d=40mm 。
（2）轴的结构设计（齿轮圆周速度<2m/s,采用脂润滑）○1.初定各个轴段直径○2.确定各轴段长度（3）轴的受力分析○1.求轴传递的转矩T=9.55×106P=9.55×106×4=305600N⋅mm○2.求轴上传动件作用力齿轮上的圆周力F t2=2Tmz=2×3056003×85=2397N齿轮上的径向力F r2=F t2tanα=2397×tan20°=872.4N ○3.确定轴的跨距。
查表可知所选用轴承的B值为19mm，故左轴承的支反力作用点至齿轮力作用点的间距为0.5×80+10+8+19×0.5=67.5mm故右轴承的支反力作用点至齿轮力作用点的间距为0.5×80+8+10+19×0.5=67.5mm（4）按当量弯矩校核轴的强度○1.做轴的空间受力简图○2.做水平面受力图及弯矩M H图F AH=F BH=0.5×F r2=0.5×872.4=436.2NM H=F AH×67.5=436.2×67.5=29443.5N∙mm○3.做垂直面受力简图及弯矩M V图F AV=F BV=0.5×F t2=0.5×2397=1198.5NM V=F AV×67.5=1198.5×67.5=80898.75N∙mm○4.做合成弯矩M图M=√M H2+M V2=√29443.5+80898.75=86090.22N∙mm○5.做转矩T图T=305600N∙mm○6.做当量弯矩图M e=√M2+(αT)2○7.按当量弯矩校核轴的强度由当量弯矩图可以看出齿轮处当量弯矩最大，对此截面进行校核，查表得45号钢的[σ-1]=55MPa.σe=M e0.1d3=202564.60.1×483=18.32MPa<[σ−1]故轴的强度足够。
机械设计课程设计轴类说明书资料
机械设计课程设计课题名称一级直齿圆柱齿轮减速器学院材料与纺织工程学院班级轻化101班姓名黄丹梅学号201054805115 ____ 指导老师刘楚辉完成日期2012年12月目录机械设计课程设计 (1)第1章绪论 (3)第2章课题题目及主要技术参数说明 (4)2.1. 课题题目 (4)2.2. 主要技术参数说明 (4)2.3. 传动系统工作条件 (4)2.4. 传动系统方案的选择 (4)第3章齿轮的设计计算 (5)3.1. 齿轮材料和热处理的选择 (5)3.2. 齿轮几何尺寸的设计计算 (5)3.3. 按齿面接触疲劳强度确定主要参数 (5)3.4. 校核齿根弯曲疲劳强度 (7)3.5. 确定齿轮的主要几何尺寸 (8)3.6. 确定齿轮制造精度 (8)第4章轴的设计计算 (12)4.1. 轴的材料和热处理的选择 (12)4.2. 轴几何尺寸的设计计算 (12)4.3. 轴的结构设计 (13)第5章轴承、键的选择 (14)5.1. 轴承的选择 (14)5.2. 键的选择 (14)第6章总结 (15)参考文献 (15)第1章绪论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。
通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。
主要体现在如下几个方面：1)培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
3)另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。
机械轴套课程设计说明书
φ18.3 的孔为重要加工表面,其尺寸要求为 IT7 级,粗糙度为 3.2，用钻,扩, 铰,可以达到其要求。两端面有 1×45°的倒角,表面粗糙度为 12.5,无特殊要求。
根据图纸计算轮廓尺寸，长 122.05mm，宽 29mm，高 78.96mm。 （2） 选择铸件公差等级
查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得铸件公差等 级为 8-12 级取为 10 级。 （3） 求铸件尺寸公差
公差带相对于基本尺寸对称分布。 （4）求机械加工余量等级
查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为 HT200 得机械加工余量 等级 E-G 级选择 G 级。
此零件为轻型机械生产纲领在 5000-50000（件/年）之间为大批生产。该零 件材料为 HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，及零件外轮廓相对复杂 所以选择铸铁铸造。因零件的轮廓尺寸不大，采用砂型铸造，机器造型。
2.3、机械加工余量、毛坯尺寸和公差计算[1]
（1） 求最大轮廓尺寸
2
CAD+三维模型请加 QQ1497948061
图 1.1 摇杆零件图 由零件图可知 B 平面为设计基准和加工基准,以 B 平面加工 φ18.3.3 的孔, 再以 φ18.3.3 的孔表面为基准孔加工 φ10.2 的孔和 φ12.2 的孔，最后以 B 平 面为基准加工 M6 螺纹孔.
1
CAD+三维模型请加 QQ1497948061
1.3．尺寸和粗糙度要求
设计题目： 学 院： 专业年级： 学 号： 学生姓名： 指导教师：
轴套课程设计 XXXXX
机械设计课程设计轴类说明书.
机械设计课程设计课题名称一级直齿圆柱齿轮减速器学院材料与纺织工程学院班级轻化101班姓名黄丹梅学号201054805115 ____ 指导老师刘楚辉完成日期2012年12月目录机械设计课程设计 (1)第1章绪论 (3)第2章课题题目及主要技术参数说明 (4)2.1. 课题题目 (4)2.2. 主要技术参数说明 (4)2.3. 传动系统工作条件 (4)2.4. 传动系统方案的选择 (4)第3章齿轮的设计计算 (5)3.1. 齿轮材料和热处理的选择 (5)3.2. 齿轮几何尺寸的设计计算 (5)3.3. 按齿面接触疲劳强度确定主要参数 (5)3.4. 校核齿根弯曲疲劳强度 (7)3.5. 确定齿轮的主要几何尺寸 (8)3.6. 确定齿轮制造精度 (8)第4章轴的设计计算 (12)4.1. 轴的材料和热处理的选择 (12)4.2. 轴几何尺寸的设计计算 (12)4.3. 轴的结构设计 (13)第5章轴承、键的选择 (14)5.1. 轴承的选择 (14)5.2. 键的选择 (14)第6章总结 (15)参考文献 (15)第1章绪论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。
通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。
主要体现在如下几个方面：1)培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
3)另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。
毕业设计(典型轴类零件)说明书
1.绪论毕业设计是我对大学三年基础知识的总结以及自己实际掌握情况的体现，我的毕业设计的内容主要偏向于机械制造。
大学期间我的主要课程是AUTO-CAD机械制图﹑机械制造基础﹑公差测量与分析﹑机械设计以及数控加工。
辅修课程是电路基础﹑PLC﹑单片机﹑CAM和数控编程。
根据设计任务书的要求,本设计说明书针对轴类零件的加工工艺的设计进行说明。
机械加工工艺规程是车间中一切从事生产的人员都要严格认真执行的工艺技术文件，按照它来组织生产，就可以使各工序科学的衔接，实现优质高产和低能耗。
本设计主要内容包括进行零件的工艺性审查，进行毛坯的选择，选择基准，拟定机械加工工艺路线的，确定机械加工余量、工序尺寸及公差，选择机床及工艺设备，确定切削用量（确定背吃刀量、进给量、切削速度、主轴转速），填写工艺文件，填写机械加工工艺卡片。
2数控加工技术现状和前景数控是现代机床的核心技术传统的机床延伸了人的体力成为工作母机而数控技术赋予机床一个大脑使机床变得越来越“聪明”。
数控技术已经从被动执行运动指令发展到能够“感知”机床的温度、振动、能耗等工况并加以调整和控制在线测量工件尺寸、刀具破损和预测刀具寿命以及防止刀具和运动部件干涉甚至为操作者进行语音导航或发送短消息。
数控机床具备智能化功能可以保证机床自动适应加工环境的变化从而使机床操作更加便利精度更加稳定效率更加提升。
五轴联动大大拓展了机床的加工范围使得复杂形状和空间曲面零件的加工成为可能为各类产品的结构创新和优化提供了广阔的前景和空间。
复合加工可以将复杂零件在一台机床全部加工完成避免了工序间的工件搬运和多次装夹缩短了加工链提高了加工质量。
高速加工大幅度提高了加工效率高效加工除了关注高效率外还考虑高能效和高效益。
滑板自动交换、机器人装卸、柔性制造单元和系统等自动化系统集成是进一步提高劳动生产率重要措施是机床产业可持续发展的重要途径。
直线电动机和直接驱动大大简化了机床的机械传动结构。
轴的设计说明书
轴的设计说明书一轴的分类作用轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
一轴的分类特点一般根据外形和用途分为三类：直轴、曲轴、软轴。
其中直轴又分为三种：转轴、心轴、传动轴。
如上图所示:功用：一、把原动机和工作机械的轴联接起来并传递扭矩。
二、可以适当补偿两根轴因制造、安装等因素造成的径向轴向和角向误差。
三、安全联轴器当发生过载时，联轴器打滑或销子断开以保护工作机械。
四、弹性联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用结构特点：-呈圆柱形或方形轴类零件的选材特点轴类零件的选材特点轴的工作条件与性能要求⑴工作条件：扭矩、摩擦、过载和冲击等。
轴的功能：支承旋转零件、传递动力或运动。
负荷特点转轴——弯曲与扭转的复合作用，如减速器的轴、机床主轴。
心轴——只承受弯矩，如铁路车辆的轮轴。
传动轴——扭转应力作用，如汽车的驱动轴。
轴颈——较大摩擦；此外，轴大部受交变应力及一定的过载或冲击作用。
主要失效形式：疲劳断裂；轴颈或花键处过度磨损；过量变形等⑵性能要求:①良好的综合力学性能（强度和塑性、韧性良好配合），以防止断裂;②高的疲劳强度;③轴颈、花键等处较高硬度与耐磨性。
轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45~52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。
轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50~58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。
轴系设计 说明书
机械设计大作业计算说明书轴系设计说明书专业：班级：设计者：（部分内容有错，仅供参考）设计题目：已知数据：转速1/480/m in m n n i r == P=3.65kw T=72610.24 N ·mm轴上小齿轮： 齿数Z1=17，模数5m =，齿宽b=17mm ，分度圆直径d=85mm ，压力角 20=α 圆周力1510/2t a T F Nd ==径向力×tan 550r t F F N α== 法向力F n =F t ÷cos20=1607N 轴上大带轮：压轴力：F Q =1481.68N=1490N一、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号钢，调质处理。
二、初算轴径d min对于转轴，按扭转强度初算轴径，由机械设计教材得C=106～118，考虑轴端弯矩比转矩小，故取C=106，则d =C PN3=20.84mm考虑键槽的影响，取d min ＝d ×1.05=21.88mm ，取轴径为d=40mm 。
三、结构设计1．确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸为方便轴承部件的装拆，铸造机体采用剖分式结构，取机体的铸造壁厚δ=8mm ，机体上轴承旁连接螺栓直径d 2=12mm ，装拆螺栓所需要的扳手空间C 1=18mm ，C 2=16mm ，故轴承座内壁到座孔外壁面距离L=δ+C 1+C 2+5～8mm=47～50mm ，取L=50mm 。
2．确定轴的轴向固定方式因为一级齿轮减速器输出轴的跨距不大，且工作温度变化不大，故轴的轴向固定采用两端固定方式。
3．选择滚动轴承类型，并确定其润滑与密封方式因为没有轴向力作用，故选用深沟球支承。
因为齿轮的线速度v =πdn 60×1000=π×85×10060×1000m/s =0.45m/s ，齿轮为开式，故滚动轴承采用脂润滑。
因为该减速器采用脂润滑，密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用毡圈密封。
轴的设计说明书
XXX学院课程设计说明书一、零件结构工艺性分析（一）零件的技术要求（二）确定阶梯轴的生产类型二、毛坯的选择（一）选择毛坯（二）确定毛坯的尺寸公差三、定位基准的选择（一）精基准的选择（二）粗基准的选择四、工艺路线的拟定（一）各表面加工方法的选择（二）加工阶段的划分（三）加工顺序的安排五、工序内容的拟定（一）工序的尺寸和公差的确定（二）设备及工艺装备的选择（三）切削用量的选择及工序时间计算工序Ⅰ粗车轴两端面工序Ⅱ粗车阶梯轴外圆工序Ⅲ精车阶梯轴外圆面工序Ⅳ 2*φ19、2*φ23、2*φ24、2*φ14、2*φ19、2*φ24切槽工序Ⅴ铣键槽（长32） X（宽 6） X（深 4）工序Ⅵφ、φ表面淬火处理工序Ⅶ磨φ、φ外圆面参考文献零件结构工艺性分析零件实体三维图：（一）零件的技术要求1、轴类零件，材料为45钢，具有较高的硬度、耐磨性。
2、零件的技术要求表加工表面尺寸及偏差／mm公差／mm及精度等级表面粗糙度／μm形位公差／mm轴左右端面154±1 IT10 6.3φ30h9 IT9 3.2二、毛坯的选择（一）选择毛坯由于阶梯轴类零件工作时，某些部位如轴颈（主要是与滑动轴承配合的轴颈）往往要承受摩擦、磨损，严重时可能发生咬死（又称抱轴）现象，使轴类零件运转精度下降。
有时还需要承受多种载荷的作用，为增强阶梯轴的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。
为增强阶梯轴的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件（二）确定毛坯的尺寸公差1．公差等级：由阶梯轴的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。
2．锻件材质系数：由于该阶梯轴材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数为M级。
3．锻件分模线形状：根据该阶梯轴的形位特点，选择零件方向的对称平面为分模面，属于平直分模线。
4．零件表面粗糙度：由零件图可知，该阶梯轴的各加工表面粗糙度Ra均小于等于3.2。
三、定位基准的选择（一）精基准的选择根据该阶梯轴零件的技术要求和装配要求，选择该阶梯轴轴线作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”的原则。
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。
轴系组件设计说明书
3.1.2按照弯扭合成强度条件计算
轴所受的载荷是从轴上的零件传来的，根据计算简图，分别按水平面和垂直面计算各力产生的玩具，并按计算结果分别作出水平面上的弯矩 图和垂直面上的弯矩 图；然后按下式计算总弯矩并作出M图
由式子（15-5）可知
拟定 ，根据（表15-4）则
符合上式子
3.1.3按照疲劳强度条件进行精确校核
查公式（3-12）可知
法向应力
扭转切应力
设计安全系数
S=1.3~1.5，用于材料均匀，载荷与应力计算精确
S=1.5~1.8，用于材料不均匀，计算精确度较低时
S=1.8~2.5，用于材料均匀性及计算精确度很低，或者轴的直径大于200mm时
3.1.4按照静强度条件进行校核
危险截面静强度的计算安全系数
注：
（1）输出轴的轴系组件装配图一张
（2）设计计算说明书一份，主要内容包括：输出轴的设计计算，轴承类型选择和寿命计算，以及其他必要的计算
3．设计计算
3.1输出轴设计计算
3.1.1按照扭转强度条件计算
输出轴上的转矩
因已知低速级大齿轮的分度圆直径为
而
先按式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为Q235A，于是得
，用于高塑料材Leabharlann （ ）制成的刚轴，用于中等塑料材料（ ）制成的刚轴
，用于低塑料材料刚轴
，用于铸造轴
3.2轴承过盈配合处校核
按照输出轴设计计算过程，同理可得
3.3校核平键
机械设计大作业
说明书
设计题目：轴系组件设计
机械与自动控制院（系）
机械设计制造及其自动化专业
班级：12机制2学号：2012330300073
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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P
d
/kW
电动机
满载转
速n
m
/(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 3.2 200
10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 m
3
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：P
3=P d·η
V带
·
η
轴承·η
齿轮
=2.2×0.96×0.99×0.96
=2.00724 kW
输出轴的转速：n
m
=n w
i1·i2
=
940
355 112×99
20
=59.912 r/min
代入数据，得
d≥C√
P
n m
3
=106√
2.00724
59.912
3
=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。
2．轴的结构设计
本设计方案是有8个轴段的阶梯轴，轴的径向尺寸（直径）确定，以外伸轴径d1、d8为
基础，考虑轴上零件的受力情况、轴上零件的
装拆与定位固定、与标准件孔的配合、轴的表
面结构及加工精度等要求，逐一确定其余各轴
段的直径；而轴的轴向尺寸（长度）确定，则
考虑轴上零件的位置、配合长度、支承结构情
况、动静件间的距离要求等因素，通常从与传
动件的轴段开始，向两边展开。
（1）联轴器及轴段①和轴段⑧
本设计中，轴段①和轴段⑧为轴的最小尺寸
d min。
因此，轴段①和轴段⑧与联轴器的设计
同时进行。
为了补偿联轴器所连接的两轴的安装误差，隔离振动，选用弹性柱销联轴器。
由参考文献[1] 表13.1查得K
A
=1.5，则计算转矩
T c=K A T4=K A×9.55×106·P d
n w
·i1·i2·η
V带
·η
轴承
·η
齿轮
=1.5×9.55×106×2.2
940
×
355
112
×0.96×0.99×
99
20
×0.96
=319956.83 N·mm
由参考文献[2] 表13.1可以查得GB/T 5014-2003中的LX3型弹性柱销联轴器符合要
求。
其参数为：公称转矩1250 N·mm，许用转
速为4750 r/min，轴孔直径范围30~48mm。
考虑d min=34.17 mm，取轴孔长度60 mm，
J型轴孔，A型键。
相应地，轴段①和轴段⑧的直径为d
=
1 d8=40 mm，轴段①和轴段⑧的长度应比联轴器
主动段轴孔长度略短，故取l
=l8=58 mm。
1
（2）密封圈及轴段②和轴段⑦
联轴器采用轴段②和轴段⑦的轴肩固定，轴肩计算
ℎ≈(0.07~0.1)d1=2.8~4mm
轴段②和轴段⑦直径最终由密封圈确定。
由参考文献[2] 表14.4，选用毡圈油封FZ/T 92010-1991中的轴径为48mm的，则
轴段②和轴段⑦直径d
=d7=48 mm。
2
（3）轴承及轴段③和轴段⑥
考虑轴系部件几乎呈对称布置，且没有轴向力，轴承类型选择深沟球轴承。
轴段③和轴段⑥上安装轴承，其直径应既便于轴承
安装，又应符合轴承内径系列。
初选轴承型号6211，由参考文献[2] 表
12.1，内径d=55mm，外径D=100mm，宽度
B=19mm，定位轴肩直径d amin=64 mm。
通常同一轴上两轴承取相同型号，故轴
段③和轴段⑥直径为d
=d6=55 mm。
3
（4）齿轮及轴段④
轴段④安装齿轮，为便于齿轮的拆装，且
与齿轮轮毂配合，取d
=60 mm。
齿轮左端用套
4
筒固定，为使套筒端面顶在齿轮左端面上，即仅靠，轴段④的长度l4应比齿轮轮毂长略
短，由于齿宽L=70 mm，取l
=70 mm。
4
（5）轴段⑤和轴段⑥
齿轮右端采用轴段⑤的轴肩固定，轴肩计算公式
ℎ≈(0.07~0.1)d4=4.2~6mm
还要考虑6211轴承最小定位轴肩直且确定d
5
径，d
≥d amin=64 mm，
5
由参考文献[2] 表9.4中R a20系列查得标准
值，取d
=71 mm。
5
轴环宽度计算公式
b=1.4ℎ=1.4（d5−d4）2⁄=7.7 mm取l5=14 mm。
（6）机体和轴段②、③、⑥、⑦的长度
机体和轴段②、③、⑥的长度l2、l3、l6、l7除与轴上零件有关外，还与机体及
轴承盖等零件有关。
通常从齿轮壁面与机体内壁间留有足够间距H，由参考文献[1] 表10.3，取H=15mm。
为补偿机体的铸造误差，轴承应深入轴承座孔内适当距离，以保证轴承在任何时候
都能坐落在轴承座孔上。
由参考文献[1] 表
10.3，取轴承上靠近机体内壁的端面与机体
内壁间的距离Δ=10mm。
采用凸缘式轴承盖，由6211轴承参数及参考文献[2] 表12.6，取凸缘厚度e=12mm。
为避免联轴器轮毂端面与轴承盖连接螺栓头相碰，并便于轴承盖上螺栓的装拆，联轴器轮毂端面与轴承盖间应用足够的间
距K，取K=20mm。
在确定齿轮、机体、轴承、轴承盖及联轴器的相互位置后，轴段②、③、⑥的长度
就随之确定下来，即
l2=l7=(L−Δ−B)+e+K
=(48−10−21)+12+2=49 mm
l3=B+H+Δ+2=(21+15+10+2)=48 mm
l6=(B+H+Δ)−l5=(21+15+10)−14=32 mm
。