哈工大机械设计轴系部件大作业(完整版)
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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。
Harbin Institute of Technology机械设计大作业说明书设计题目:轴系部件设计院系:材料科学与工程学院班级:电子封装设计者:姚明山学号:1132920112指导教师:张峰设计时间:2015.12.19目录目录 (1)任务书 (1)1选择轴的材料 (2)2初算轴径 (2)3 结构设计 (2)4轴的受力分析 (5)5校核轴的强度 (7)6校核键连接的强度 (7)7校核轴承的寿命 (8)参考文献 (9)任务书试设计齿轮减速器的输出部件。
已知输出轴功率P=2.7kW,转速n=80r/min,大齿轮齿数z2=81,齿轮模数m=3mm,齿宽B=80mm,小齿轮齿数z1=17,中心距a=150mm,半联轴器轮毂宽L=70mm,载荷平稳,工作环境多尘,三班工作制,使用3年,大批量生产。
12设计要求1. 轴系部件装配图一张(样图见图7.1和图7.2)2. 设计说明书一份,包括输出轴、输出轴上的轴承及键的校核计算1选择轴的材料因传递功率不大,并对重量及结构尺寸无特殊要求,故选用常用材料45钢,调质处理。
MPa 650=B δ,MPa 360=s δ。
2初算轴径对于转轴,按扭转强度初算轴径,查表11.4得C=106~118;考虑轴端弯矩比转矩小,故取C=106,则mm n P C d 26.34807.210633min =⨯==,考虑键槽的影响, 5.29mm 31.0334.26min =⨯=d 。
3 结构设计(1)轴承部件的结构形式为了方便轴承部件的装拆,减速器的机体采用剖分式机构。
因传递的功率小,齿轮减速器效率高、发热小,估计轴不会长,故轴承部件可采用两端固定方式。
(2)联轴器及轴段1轴段1的设计与联轴器的设计同时进行。
考虑成本因素,选用凸缘联轴器。
查表取5.1=A K ,则计算传递转矩m N T K T A ⋅=⨯⨯⨯==483.5807.21055.95.16,查《机械设计课程设计》p159,取3GY5弹性柱销联轴器,公称转矩为m 500N ⋅,许用转速为8000r/min,轴孔直径范围30mm~42mm ,考虑 5.29mm 3min =d ,取d1=38mm 。
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。
一、概述ﻩ11、任务来源ﻩ错误!未定义书签。
2、技术要求ﻩ错误!未定义书签。
二、结构参数设计ﻩ错误!未定义书签。
1、受力分析及轴尺寸设计ﻩ错误!未定义书签。
2、轴承选型设计、寿命计算..............................................错误!未定义书签。
3、轴承结构设计...................................................................错误!未定义书签。
三、精度设计ﻩ错误!未定义书签。
轴颈轴承配合ﻩ错误!未定义书签。
四、总结.........................................................................................错误!未定义书签。
Harbin Instituteof Technology课程设计说明书课程名称:机械设计ﻩ设计题目:轴系部件设计院系:航天学院自动化班级:ﻩ11104104 ﻩ设计者:学号: 1110410420ﻩ指导教师:ﻩﻩ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。
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。
Harbin Institute of Technology机械设计大作业设计题目: 院 班 姓 学 时 系: 级: 名: 号: 间:轴系部件设计 英才学院2012.12.05哈尔滨工业大学方案 5.2.2 3nm (r / min)710nw (r / min)80i12.4轴承座中 心高 H/mm 200最短工作 年限 5年2班工作环境 室内潮湿一、选择轴的材料因传递功率小,扭矩小,机器工作平稳,单向回转,可选择 45 号钢并调质处理。
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——由许用扭转切应力确定的系数; n——轴的转速,r/min。
, 因弯矩比转矩小, 且齿轮装在悬伸端, 应取较小值, C由[1] 中表 9.4 查得 可取。
输出轴所传递的功率: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1. 确定轴承部件机体结构形式及主要尺寸为方便轴承部件的装拆,机体采用剖分式结构。
取机体的铸造壁厚 δ=9mm,机体上轴 承旁连接螺栓直径 ,装拆螺栓所需要的扳手空间 ,故轴承座内壁至座孔外端面距离 ,取 L=49 mm。
2.确定轴的轴向固定方式因为轴的跨度不大,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轴受轴向力作用,故选用角接触球轴承支承。
因为齿轮在机体外侧,无油滴飞溅, 故滚动轴承采用脂润滑。
因采用脂润滑,故选用毛毡圈密封。
4.轴的结构设计本方案有 7 个轴段的阶梯轴。
由最小直径得 带轮、齿轮倒角为 1.5mm,所以 因此 ,取要 和 轴 承 配 合 , 查 [2] 中 表 12.2 , 初 选 轴 承 7208C , 其 基 本 尺 寸 是 :。
因此采用凸缘式轴承盖,其凸缘厚度,。
为避免齿轮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,齿轮轮毂端面与轴承盖间应有足够的 间距 K,取轴段①的长度。
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。
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 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 5.1.2496010021803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。
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___能源学院________班号____0902103________姓名____ _______指导教师___________日期_2011年12月5日__目录机械设计作业任务书 (3)1选择材料,确定许用应力 (4)2按扭转强度估算轴径 (4)3设计轴的结构 (4)4轴的受力分析 (6)4.1画轴的受力简图 (6)4.2计算支承反力 (6)4.3画弯矩图 (7)4.4画转矩图 (7)5校核轴的强度 (8)6轴的安全系数校核计算 (9)7校核键连接的强度 (10)8校核轴承的寿命 (11)8.1计算当量动载荷 (11)8.2校核寿命 (12)9轴上其他零件设计 (12)10轴承座结构设计 (12)11轴承端盖(透盖) (13)12参考文献 (13)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:传动方案如图5.1图5.11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:min d ≥ 其中2P ——轴传递的功率,0130.95 2.85m P P kW η=⨯=⨯= m n ——轴的转速,r/minC ——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 mm ∴≥ 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22.6474k d mm ≥,按标准GB2822-81的10R 圆整后取125d mm =。
3设计轴的结构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:轴段⑦轴段⑥轴段⑤ 轴段④ 轴段③ 轴段②轴段①3L 2L 1L3.1 阶梯轴各部分直径的确定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。