张紧轮结构设计.doc

机械设计设计计算说明书题目： 张紧轮结构设计 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 11级04班 学生： xxx 学号： xxxxxxxx 设 计 任 务 书1.1 设计题目图示为一V带传动装置，小带轮主动，带速12m/s，要求张紧轮安装在带的内侧，张紧轮轴能上下调节。HF1.2 设计参数1、 张紧轮最大压力F=200N 带型号：A 带根数：4 张紧轮直径：90mm 张紧轮轴心到支撑面的距离：Hmin=190mm Hmax=280mm。1.3 设计任务1. 轴、轴承、螺钉等主要零件设计计算说明书一份；2. 装配图一张；3. 张紧轮零件图一张；4. 所有零部件工作原理和结构自行设计，尽量结构简单，运行可靠，调整方便，便于加工装配及维护。目录1、总体结构42、主要零件材料选择43、主要零件参数设计与计算43.1张紧轮参数确定43.1.1 张紧轮相关参数43.2张紧轮轴参数确定及结构设计53.2.1 张紧轮轴的长度53.2.2 张紧轮轴的直径53.2.3张紧轮轴的结构53.3 轴承确定63.3.1轴承选用63.3.2参数确定63.4移动套筒参数确定及调节方式设计73.4.1 基本参数与锁紧方式73.4.2上下调节方法方式简述73.5直立轴的参数确定73.6支座尺寸及外形确定83.6.1 工作部分尺寸83.6.2其余尺寸及外形8参考文献9设 计 计 算 与 说 明主 要 结 果1、总体结构详见装配图2、主要零件材料选择张紧轮：HT200张紧轮轴：45钢移动套筒：45钢前后端盖：Q235轴承，螺栓，螺母等为标准件3、主要零件参数设计与计算3.1张紧轮参数确定3.1.1 张紧轮相关参数由机械设计P155表6-3 普通V带轮的轮槽尺寸（摘自 GB/T 13575.1-2008）、3.2张紧轮轴参数确定及结构设计3.2.1 张紧轮轴的长度张紧轮总宽： 解得张紧轮轴1的长度,圆整后的3.2.2 张紧轮轴的直径轮轴1所受的弯矩：其中、代入解得由弯曲应力的计算公式： 其中为抗弯弹性模量，对于圆截面轴正常工作时满足： 其中为材料的许用弯曲应力，由材料决定。解得轴1半径： 取 3.2.3张紧轮轴的结构为了实现轴承定位与轴的固定，该轴采用阶梯轴的形式设计，轴颈处直径取 轴肩处直径取。出于增加轴运转稳定性以及固定的可靠性考虑，轴与移动套筒结合处使用大轴肩设计，轴尾部切削螺纹，采用圆螺母防松固定与移动套筒相联。3.3 轴承确定3.3.1轴承选用深沟球轴承 GB/T 276-19943.3.2参数确定，当量重载荷：理论上该轴承只受径向载荷，则可知轴承寿命基本额定动载荷带入已知条件进行计算，并查阅机械设计手册，得轴承的相关参数、3.4移动套筒参数确定及调节方式设计3.4.1 基本参数与锁紧方式移动套筒长支撑锁紧方式:两螺栓压紧直立轴使移动套筒锁紧3.4.2上下调节方法方式简述上下移动时松开两螺栓，上极限位置及下极限位置已确定，移动到合适位置拧紧螺栓，通过螺栓与直立轴的摩擦及移动套筒与直立轴的压紧作用使移动套筒锁紧。3.5直立轴的参数确定将轮轴2简化为悬臂梁的力学模型，将力简化后可知水平面内的弯矩: 垂直面内的弯矩: 合成弯矩: 此时悬臂梁为拉伸弯曲组合变形，危险截面正应力:其中为圆截面面积，；其中为抗弯弹性模量，对于圆截面轮轴2正常工作时：代入数据解得：由于轮轴2起主要支撑作用，并受到其他力的作用，且为方便计算，设置安全系数：考虑其它因素影响，取直立轴3.6支座尺寸及外形确定3.6.1 工作部分尺寸工作杆长度其中：、为安全工作裕度本次取解得：3.6.2其余尺寸及外形其余尺寸没有相关严格规定，参考工程中实际使用的案例来进行选取。底座取长方形保证接触平稳，圆锥台前端加肋板增加稳定性。为克服上拉力，地板上设有螺栓孔方