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1、哈工大机械设计大作业5轴系零件设计(DOC)HarbinInstituteofTechnology机械设计大作业说明书设计题目：轴系零件设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：/目录一、设计任务书1二、选择轴的资料2三、初算轴径2四、构造设计2五、轴的受力剖析4六、校核轴的强度5七、校核键连结的强度6八、校核轴承的寿命7九、轴上其余零件设计8十、参照文件8一、设计任务书任务书:设计带式运输机中的齿轮传动高速轴的轴系零件带式运输机的传动方案如图1所示，机器工作安稳，单向展转，成批生产，原始数据见表1。图1带式运输机传动方案表1带式运输机原始数据电动机电动机满载工作机的转第一工作功级传转
2、速速轴承座中最散工作工作方案动比pm心高H（mm）年限L率nm(r/min)nw(r/min)i1环境（KW）5.1.3396011021805年2班室外，有尘1二、选择轴的资料因传达功率不大，且单向转动、无冲击，一般机械使用，对证量构造无特别要求，因此选45钢，调质办理。三、初算轴径关于转轴，按扭转强度初算轴径，查参照文件1表9.4得C=106118，弯矩较大故取C=118转速nnmi1960/2480r/min功率P112P0.960.9932.8512kW则dC3P11832.851221.3703mmn480考虑到轴端有一个键槽，轴径加大5%，则dmin21.37031.05=22.4
3、388mm四、构造设计1. 轴承零件的构造型式箱体内无传动件，不需常常拆卸，箱体采纳整体式。由轴的功能决定，该轴起码应拥有带轮、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。因为没有轴向力的存在，且载荷、转速较低，采纳深沟球轴承，传达功率小，转速不高，发热小，轴承采纳两头固定式。轴低速旋转，且两轴承间无传动件，因此采纳脂润滑、毛毡圈密封。确立轴的草图如图1所示：1234567图2轴的草图2. 轴的伸出端（轴段1、7）由最小直径得2d1d725mm由带轮和齿轮设计构造确立L140mm,L733mm周向连结用A型一般平键，分别为8728，8722，GB/T1096-20033
4、. 轴段2、6由参照文件1图9.8得h1(0.070.1)d11.752.5mm得d2d62hd128.530mm因此取d2d630mm4. 轴段3、5由参照文件1图9.8得h2(0.070.1)d22.13mm得d3d52h2d233.0634.8mm取d3d535mm由参照文件2表12.1初选轴承6207，查得da42mm、Da65mm、B17mm，因此取d4da42mm5. 箱体与其余尺寸由参照文件4经验公式得跨距L(23)d370105mm取L4LB70mm，并取L3L5B17mm因为箱体内无润滑油（无传动件），可取小值，3mm；采纳整体式箱体，轴承盖凸缘厚为10mm；用M8螺栓连结轴
5、承盖和箱体，为使螺栓头不与齿轮和带轮相碰，且因箱内无传动件箱体几乎不拆卸，K取小值，K=5mm。综合以上能够获得轴承座宽度L2emK(BL1)210125(6540)/240mmB为大带轮轮宽L6emK(b1L2)210125(3533)/228mmb1为小齿轮齿宽3五、轴的受力剖析1. 画轴的受力简图轴的受力简图、弯矩图、转矩图画在一同，如图32. 计算支反力转矩T19.55106P19.551062.851256727Nmmn1960/2小齿轮圆周力FtT1.6684kN,da为小齿轮分度圆直径da2小齿轮径向力FrFttan1.6684tan200.6073kN小齿轮轴向力Fa0大带轮压
6、轴力FQ1.1548kN在水平面上1.1548(68.587)0.6073531.6941kNR1H87R2HFQFrR1H1.1548+0.60731.6941=0.0680kN在垂直平面上0.6073531.0142kNR1V87R2VFtR1V(1.01421.6684)2.6790kN轴承1的总支承反力R1R12HR12V1.694121.014221.9745kN轴承2的总支承反力R2R22HR22V2.679020.068022.6799kN3. 画弯矩图垂直面上，轴承2处弯矩最大，M2v1.01428788.2354kNmm水平面上，轴承1处，M1h1.154868.579.10
7、38kNmm轴承2处，M2h0.60735332.1869kNmm合成弯矩，轴承1处，M1M1h79.1038kNmm轴承2处M2M22vM22h88.2354232.1869293.9227kNmm4如图3所示4. 画转矩图如图3所示图3轴的受力剖析图六、校核轴的强度由弯矩转矩图可知，轴承2处为危险截面轴的安全系数校核计算d533533；由参照文件1表9.6，抗弯剖面模量W324209mm32抗扭剖面模量WTd533538418mm3；1616曲折应力：M293.9227bW22.31MPa4209ab22.31MPa,m0,扭剪应力：5TT1567276.74MPaWT8418amT6.7
8、43.37MPa22关于调质45钢，由参照文件1表9.3查得b650MPa,1300MPa,1155MPa由参照文件1查得碳素钢等效系数0.2，=0.1由参照文件1表9.11查得轴与转动轴承配合应力系数K2.63,K1.89由参照文件1表9.12查得绝对尺寸系数0.88,0.81由参照文件1表9.9查得轴磨削时表面质量系数1.0安全系数S13004.50K2.6322.310.20am10.88S115518.90K1.89am3.370.13.371.00.81SS4.5018.904.38SS24.50218.902S2由参照文件1表9.13查得许用安全系数S1.31.5，SS，安全。关于单向转动的转轴，往常按脉动循环办理，故取折合系数0.6，则当量应力e24()29.882223.73MPab40.66.74由参照文件1表9.7查得1b55MPa，e1b，强度知足要求七、校核键连结的强度由参照文件1式4
