哈尔滨工业大学 机械设计基础 轴系部件设计

机械设计基础大作业计算说明书题目：朱自发学院：航天学院班号：1418201班姓名：朱自发日期：2016.12.05哈尔滨工业大学机械设计基础大作业任务书题目：轴系部件设计设计原始数据及要求：方案序号5输出轴功率（KW）6.3输出轴转速175大齿轮齿数83齿轮模数（mm）3大齿轮宽度80半联轴器轮毂宽(mm)70机器工作环境清洁机器载荷特性平稳机器工作年限班次3年3班中心距（mm）160小齿轮的齿数20目录1.设计题目 42.设计原始数据 43.设计计算说明书 53.1轴的结构设计 53.1.1轴材料的选取 53.1.2初步计算轴径 53.1.3结构设计 63.2校核计算 83.2.1轴的受力分析 83.2.2校核轴的强度 103.2.3校核键的强度 113.2.4校核轴承的寿命 114.

参考文献 121.设计题目

斜齿圆柱齿轮减速器轴系部件设计2.设计原始数据

方案序号5输出轴功率（KW）6.3输出轴转速175大齿轮齿数83齿轮模数（mm）3大齿轮宽度80半联轴器轮毂宽(mm)70机器工作环境清洁机器载荷特性平稳机器工作年限班次3年3班中心距（mm）160小齿轮的齿数203.设计计算说明书3.1轴的结构设计3.1.1轴材料的选取大、小齿轮均选用45号钢，调制处理，采用软齿面，大小齿面硬度为，平均硬度；齿轮为8级精度。因轴传递功率不大，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。3.1.2初步计算轴径按照扭矩初算轴径：式中： d——轴的直径，mm； ——轴剖面中最大扭转剪应力,； P——轴传递的功率，； n——轴的转速，； ——许用扭转剪应力，； C——由许用扭转剪应力确定的系数； 根据参考文献查得，取故本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即取圆整，。3.1.3结构设计（1）轴承部件的支承结构形式减速器的机体采用剖分式结构。轴承部件采用两端固定方式。（2）轴承润滑方式螺旋角:齿轮线速度：因,故轴承用油润滑。（3）联轴器及轴段1选定联轴器的类型和型号，从而确定联轴器的轮毂宽度和孔的直径，设计任务书中已给出了联轴器的轮毂宽和联轴器孔直径系列：末位数为：0、2、5、8。设本例中给定的联轴器的轮毂宽,故取。（4）轴的结构设计①橡胶密封圈与轴段2轴肩高,相应。选橡胶密封轴径为，则。②轴承与轴段3及轴段6考虑齿轮有轴向力，轴承类型选角接触球轴承。取轴承内径，现暂取轴承型号为7209C,查表[2]轴承外径,宽度,故轴段3的直径，轴段7的直径。③与齿轮配合的轴段4取④轴环-轴段5齿轮左端轴肩高,取，轴环长度为,可取轴段5的长度。⑤轴段6右端轴肩高,取，可取轴段6的长度⑤轴承座设计以及轴段2，3，7的长度齿轮端面与机体间留有足够的间距（≥箱体壁厚），取.轴承采用油润滑，取轴承上靠近机体内壁的端面与机体内壁间的距离，壁厚，轴承座应有足够的宽度。调整垫片的厚度取为。轴承端盖凸缘厚度,轴段的长度画图确定。量取：端盖外圈直径（5）键联接设计联轴器及齿轮与轴的周向联接均采用A型普通平键联接，分别为键10x50GB1096-90及键14x50GB1096-903.2校核计算3.2.1轴的受力分析为简化计算，取轴承宽度的中间为支点。取齿轮齿宽中间为力作用点，则可得跨矩.画轴的受力简图并计算齿轮上的作用力齿轮分度圆直径：轴上所受转矩齿轮所受圆周力齿轮所受径向力齿轮所受轴向力计算支承反力在水平面在垂直面轴承1的总支反力轴承2的总支反力（3）画弯矩图在水平面上，a-a剖面左侧：a-a剖面右侧：在垂直面：合成弯矩，a-a剖面左侧：a-a剖面右侧：（4）画转矩图（5）画当量弯矩图最大当量弯矩3.2.2校核轴的强度查资料得：，因此：满足要求3.2.3校核键的强度联轴器处键的挤压应力取键、轴及联轴器的材料均为钢，查得[1]故，强度足够齿轮处键的挤压应力取键、轴及联轴器的材料均为钢，查表得故，强度足够3.2.4校核轴承的寿命查表[2]得7209C轴承C=29800N,C0r=23800N计算轴承的轴向力内部轴向力的方向如图内部轴向力的大小为:S=0.4FrS2与Fa同向，则1端被压紧，2端放松比较两轴承的受力，因,故只需校核轴承1(2)计算当量动载荷，查表[1]得e=0.42因为所以X=0.44,Y=1.33载荷平稳，当量动载荷校核轴承寿命温度系数,轴承1的寿命已知减速器使用三年，三班制工作，则最大预期