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机械设计大作业-5

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哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文） Harbin Institute of Technology

机械设计大作业说明书

大作业名称： 大作业五 设计题目： 轴系部件设计 班 级： 1202301 设 计 者： 樊天鹏 学 号： 1120200717 指导教师： 张锋 设计时间： 2014年 12月3日

哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）

1 目 录

设计任务书……………………………………………………………………………………1

1.选择轴的材料 ……………………………………………………………………………2 2.初算轴径mind………………………………………………………………………………2

3.轴的结构设计 3.1轴向固定方式 ………………………………………………………………………………3 3.2选择滚动轴承类型 …………………………………………………………………………3 3.3键连接设计 …………………………………………………………………………………3 3.4阶梯轴各部分直径的确定 3.4.1 1d和7d的确定……………………………………………………………………… 3 3.4.2 2d和6d的确定…………… …………………………………………………………3 3.4.3 3d和5d的确定……… ………………………………………………………………4 3.4.4 4d的确定… …………………………………………………………………………4 3.5 阶梯轴各轴段长度及跨距的确定 3.5.1 轴段4长度的确定 … ………………………………………………………………4 3.5.2 轴段3和轴段5长度的确定 ………………………………………………………4 3.5.3 轴段2和轴段6长度的确定 ………………………………………………………4 3.5.4 轴段1和轴段7长度的确定 ………………………………………………………5 4．轴的受力分析 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 5.校核轴的强度 5.1按弯扭强度合成计算 ………………………………………………………………………7 5.2轴的安全系数校核计算 ……………………………………………………………………8 5.3校核键连接的强度 …………………………………………………………………………8 6.校核轴承的寿命 6.1计算当量动载荷 ……………………………………………………………………………9 6.2校核寿命 ……………………………………………………………………………………9 7.轴上其他零件设计 7.1轴承座结构设计……………………………………………………………………………10 7.2轴承透盖……………………………………………………………………………………10 7.3轴端挡圈……………………………………………………………………………………10 5.参考文献…… ………………………………………………… …………………………12 哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）

1 哈尔滨工业大学课程设计任务书

姓 名：樊天鹏 院（系）：能源科学与工程学院 专 业：核工程与核技术 班 号：1202301 任务起至日期： 2014 年 12月 1日 至2014 年 12月 3日

课程设计题目：轴系部件设计 设计数据及要求 电动机工作功率/kWdP：2.2 电动机满载转速/(r/min)mn：940 工作机的转速/(r/min)wn：80 第一级传动比1i：2.1 轴承座中心高/mmH：160 最短工作年限：5年2班 工作环境：室内、清洁 传动装置简图

设计要求： （1）绘制轴系部件装配图一张，按照装配图要求标注尺寸、序号及填

写明细栏、标题栏，编写技术要求。 （2）撰写设计说明书一份，主要是齿轮传动高速轴的结构设计及其强度计算。轴上的滚动轴承额定寿命计算及键连接的校核计算。 指导老师 教研室主任 哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文） 2 1.选择轴的材料 因传递功率不大，且单向转动、无冲击，一般机械使用，对质量结构无特殊要求，所以选45钢，调质处理。

2.初算轴径mind 对于转轴，按扭转强度初算轴径，查参考文献[1]表10.2得=106~118C，考虑轴端弯矩比转矩小，取C=106。 转速：

1940r/min447.619r/min2.1mnni

由参考文献[2]表9.1 取10.96，20.99,得功率： 1122.20.960.99kW1.742kW1.2dAPPK

式中：1——带轮的传递效率 2——滚动轴承的传递效率

则轴的最小直径： 6333

min

9.55101.74210616.673mm0.2[]447.619PPndCn

考虑到轴端有一个键槽，取 min16.6731.0517.507mmdmm 由GB/T2822-2005圆整，得25mmd。 大带轮直径2210mmdd，选用腹板轮，L=（1.5~2）d=37.5~50mm，取 =40mmL (1)221521050mmBzef

小齿轮直径1=417mm=68mm200mmadmz，选用实心式齿轮，由

1(5~10)(22~27)mmbb，取

125mmb 哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文） 3 3.轴的结构设计 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：

1243567

3.1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。

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以润滑轴承，采用油脂对轴承润滑，由于该减速器的工作环境清洁，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，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，由参考文献[2]表11.28知小齿轮所在轴径键的型号为818 / 10962003GBT—和830 / 10962003GBT—。

3.4阶梯轴各部分直径的确定 3.4.1 1d和7d的确定 轴段1和轴段7分别安放小齿轮和大带轮，而直径由初算的最小直径得到： 1725ddmm

3.4.2 2d和6d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10.16和表10.3计算得到轴肩高度 哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文） 4 (0.07~0.1)(0.07~0.1)25(1.75~2.5)hdmmmm 2612[2521.75~2.5]28.5~30dddhmmmm

取 26

30ddmm

由毛毡圈油封的轴径30dmm，查参考文献[2]表14.4，取毡圈尺寸：143mmD，

031mmd，14mmb，25.5mmb，=12mmB，毡圈代号为30 FZ/T92010-1991。 3.4.3 3d和5d的确定 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。根据GB/T 276—1994，选轴承6307，d=35mm，

外形尺寸D=80mm，B=21mm，轴件安装尺寸44mmad，71mmaD。采用脂润滑。有：

3535mmdd 3.4.4 4d的确定 轴段4在两轴承座之间，其功能为定位固定轴承的轴肩，故 444mmadd

3.5 阶梯轴各轴段长度及跨距的确定 3.5.1 轴段4长度的确定 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

3(2~3)(2~3)35(70~105)mmLd 取80mmL。则轴段4长度 4802159mmLLB,取4=60mmL。

3.5.2 轴段3和轴段5长度的确定 轴段3和轴段5安装轴承，轴段长度与轴承内圈宽度相同，则

3521mmLLB

3.5.3 轴段2和轴段6长度的确定 轴段2和轴段6的长度和轴承盖的选用与大带轮和小齿轮定位轴肩的位置有关系。选用嵌入式轴承端盖，取定位螺钉直径

38mmd 则轴承盖凸缘厚度

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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

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。

机械原理大作业凸轮机构设计

机械原理大作业凸轮机构设计

机械原理大作业凸轮机构设计一、凸轮机构概述凸轮机构是一种常见的传动机构，它通过凸轮的旋转运动，带动相应零件做直线或曲线运动。

凸轮机构具有结构简单、运动平稳、传递力矩大等优点，在各种机械设备中得到广泛应用。

二、凸轮基本结构1. 凸轮凸轮是凸起的圆柱体，通常安装在主轴上。

其表面通常为圆弧形或其他曲线形状，以便实现所需的运动规律。

2. 跟随件跟随件是与凸轮配合的零件，它们通过接触面与凸轮相互作用，并沿着规定的路径做直线或曲线运动。

跟随件可以是滑块、滚子、摇臂等。

3. 连杆连杆连接跟随件和被驱动部件，将跟随件的运动转化为被驱动部件所需的运动。

连杆可以是直杆、摇杆等。

三、凸轮机构设计要点1. 几何参数设计设计时需要确定凸轮半径、角度和曲率半径等参数，这些参数的选择将直接影响凸轮机构的运动规律和性能。

2. 运动规律设计根据被驱动部件的运动要求，选择合适的凸轮曲线形状，以实现所需的运动规律。

3. 稳定性设计在设计凸轮机构时，需要考虑其稳定性。

例如，在高速旋转时，可能会发生跟随件脱离凸轮或者产生振动等问题，因此需要采取相应措施提高稳定性。

4. 材料和制造工艺设计在材料和制造工艺方面，需要考虑凸轮机构所承受的载荷和工作环境等因素，选择合适的材料和制造工艺。

四、几种常见凸轮机构及其应用1. 摇臂式凸轮机构摇臂式凸轮机构由摇臂、连杆和被驱动部件组成。

它通常用于实现直线运动或旋转运动，并且具有结构简单、运动平稳等优点。

摇臂式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如发动机气门控制系统、纺织设备等。

2. 滑块式凸轮机构滑块式凸轮机构由凸轮、滑块、连杆和被驱动部件组成。

它通常用于实现直线运动，并且具有结构简单、运动平稳等优点。

滑块式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如冲压设备、印刷设备等。

3. 滚子式凸轮机构滚子式凸轮机构由凸轮、滚子、连杆和被驱动部件组成。

它通常用于实现圆弧形运动，并且具有运动平稳、传递力矩大等优点。

滚子式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机气门控制系统等。

机械工程测试技术基础大作业哈工大

机械工程测试技术基础大作业哈工大

哈尔滨工业大学·机电工程学院机械工程测试技术基础Ⅰ课程大作业设计人：段泽军学号：10院系：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：1208108：目录目录................................................................................ 错误!未定义书签。

题目一：信号的分析与系统特性 ............................... 错误!未定义书签。

机械工程测试技术基础课程大作业任务书............................................... 错误!未定义书签。

一，方波信号的数学表达式......................................................................... 错误!未定义书签。

1，方波信号的时域表达式 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

2，时域信号的傅里叶变换 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

二，频率成分分布情况................................................................................. 错误!未定义书签。

三，系统分析................................................................................................. 错误!未定义书签。

螺旋千斤顶机械设计大作业福大

螺旋千斤顶机械设计大作业福大

一、目的：1、熟悉螺旋千斤顶的工作原理与设计方法；2、初步学会综合、运用所学过的知识，解决实际问题，培养独立工作能力;3、熟悉有关设计资料，学会查手册。

二、题目及方案：设计一个螺旋千斤顶，要求满足以下原始数据：装订位置(4)验算螺杆的稳定性稳定条件：F cr /F > 3.5〜5 其中临界载荷嘉=空,岸1)2千斤顶一端固定，一端自由，则卩=2 ,5 | g4E =2.06 x10 MPa，\ = ------64H由|=hi+H‘+^2 ；h i=(1.8~2)d i，取中间值1.9，人=1.94 = 1.9汉29 = 55.1mm，取整得 h1 = 56mmH可由螺母的设计计算得出。

则可算出螺杆长度：H 丨=0 +H + 旦=56+220+H/2=301mm,22 5 4则有F c^L-=3.14^2.0^10^3-1^ 34=367.5KN, (田)264^(2 沢301)2所以F C^=367^=7.067>5，满足要求。

F 523•螺母的设计计算(1)根据耐磨性定出螺母的高度HH > FPQhlp]梯形螺纹工作咼度h=0.5p=0.5X 6mm=3.0mm由《机械设计》表5-12得钢-青铜滑动螺旋副低速下的许用压力[p]=18 〜25MPa取[p]=20MPa,FcrF=7.067 > 5满足稳定性条件装订位置FP 52KN 乂6H >----------- = =0.050m=50.0mm取H=50mmnd2h[ p]兀汉33汉3.0 汉20M旋合圈数u二H/P=50/6=8.33<10满足条件。

校核© = H/d2=50/33=1.52.在1.2〜2.5之间，满足条件。

(2)校核螺纹牙的剪切强度剪切强度1 = ―F—兰k】，弯曲强度CT b = 3Fh2兰匕]n Dbu K Db u螺母大径D=37mm螺纹牙根厚度b=0.634p=0.634X 6mm=3.804mm取b=4mm螺纹工作咼度h=0.5P=0.5X6mm3.0mm ,则剪切强度：T - F= --------------------------- =13.43MPa<[叮=30〜40MPa冗Dbu 3.14 江37 汉4 汇8.33弯曲强度：3Fh ^52^ 3.0 仆r】% —2 = 2一 30.22MPa <[ % ]=40 〜Pb u 3.14 汉37 汉4 汉8.3360MPa螺纹牙满足强度要求。