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
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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： 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
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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
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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
P nm对于转轴，按扭转强度初算直径：dmin?C其中
3P2——轴传递的功率，P?Pm???3.7?0.96?3.55kW nm——轴的转速，r/min
912?285r/min 3.2C——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。
nm?dmin?C3P?106?nm33.55?24.57mm 285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 dk?dmin?1.05?25.8mm，按标准GB2822-81的R10圆整后取d1?30mm。
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，共分为六段。以下是轴段草图：
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3.1 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸
为方便轴承部件的拆装，铸造机体采用剖分式结构，取机体的铸造壁厚
??8mm，机体上轴承旁连接螺栓直径d2?12mm，装拆螺栓所需要的扳手空间
C1?18mm，C2?16mm，故轴承座内壁至座孔外端面距离
L???C1?C2??5~8?mm?47~50mm
取L?50mm
3.2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，且工作温度不大，故轴的轴向固定采用两端固定方式。
3.3 选择滚动轴承的类型，并确定其润滑与密封方式
因为轴不受轴向力的作用，故选用深沟球球轴承支撑。由齿轮结构设计中，小齿轮z?17，m?4mm，得分度圆直径d?4?17?68mm，所以齿轮的线速度为
?dn??68?285v???1.0147m/s?2m/s
60?100060?1000齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承，故滚动轴承采用脂润滑。因为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，并在轴上安置挡油板。 3.4 轴的结构设计
在本题中有6个轴段的阶梯轴，轴的径向尺寸确定，以外伸轴颈d1为基础，依次增加为d1?30mm，d2?35mm，d3?40mm，d4?45mm，d5?50mm，
d6?40mm。
根据轴承的类型和轴径d3，初选滚动轴承型号为6308，其基本尺寸为d?40mm，
D?90mm,B?23mm。因为轴承选用润滑脂，轴上安放挡油板，所以轴承内端面与机体内壁间要有一定距离?，取??10mm。
为避免齿轮与机体内壁相碰，在齿轮端面与机体内壁间留有足够的间距H，取H?15mm。
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