机械设计大作业

1、机械设计的大工作轴系设计报告名字：学号：指导老师：日期： 2012.5.19目录第一章设计任务第二章轴的结构设计4第三章轴承寿命计算6第四章轴强度的检查10第五章simulation12心得，心得，心得，心得参考文献，参考文献，参考文献附录，附录，附录，附录，附录，附录图示二级螺旋圆筒齿轮减速机。 已知中间轴的传输功率p=35kw、转速n2=300r/min； z2=103、mn2=6、2=12、宽度b2=210mm毫米； z3=21，mn3=8，3=8，b3=140mm毫米。 轴材： 45钢调质。图1.1设计任务设计轴结构，生成图纸和装配图。第二章轴的结构设计2.1选择轴的材料：45号钢，调

2、质处理，硬度217255hbs。根据表19.1调查了对称循环弯曲容许应力=180mpa。2.2轴径的初始计算：=0，a=110，获取因为需要在轴上开键槽，所以要减弱轴的强度。 轴径增加4%5%，轴的最小直径为55mm。2.3轴的结构设计(1)制定轴上零件的配置方案主要零件有轴承(一对)、套筒、轴上齿轮，根据它们之间的组装方向、顺序和相互关系，轴上零件的配置方案如图2.1所示。图2.1轴上的零件布局(2)轴上零件的定位和轴的主要尺寸的确定1 )轴承的选定：根据先得到的初步计算的轴径，d=55，在安全上，轴的最小直径为65mm，根据轴的力选定7213c角接触滚动轴承，其尺寸与其相匹配的轴段的轴径为

3、55mm )。2 )齿轮、轴承及衬套的定位：轴中央设置轴环，宽度20mm，定位两个齿轮。 齿轮2的齿宽为210mm，配合轴段比齿宽稍短，l=208mm。 同样地，右侧齿轮3的齿宽为140mm，配合轴区段为138mm。 由于齿轮不能直接用于定位轴承，所以用凸台定位，左侧凸台的长度为25mm，右侧凸台的长度为20mm (凸台的长度由距齿轮箱内部的距离决定)。 另外，从轴端将轴承延长24mm，轴承宽度为23mm，因此左右的轴承段的长度分别决定为54mm和49mm。 以下显示各轴段直径的确定，首先，轴承段直径为。 轴径的变化是定位，另一方面，因为需要承受一定的轴向力，所以肩、轴环尺寸稍大，一般来说是优

4、选的，所以第二轴段径设为轴环径。 通过在齿轮周向的定位上采用平键，一般使平键的长度比轮毂的长度短，来将齿轮2使用的键的尺寸齿轮3使用的钥匙的尺寸为。3 )轴结构的工艺性取轴端的倒角，按规定确定各肩和轴环的圆角半径，在左右轴颈上留下砂轮行程槽，键槽在同一轴线上。第三章轴承寿命计算3.1轴承力分析：图3.1是表示受到轴力的情况的图齿轮尺寸：齿轮受到扭矩：齿轮2周向力：齿轮3周向力：齿轮2的径向力：齿轮3的径向力：齿轮2的轴力：齿轮3的轴力：总推力：要求出施加在垂直面内的两个轴承上的径向载荷：要求出施加在水平面内的两个轴承上的径向载荷：施加在两个轴承上的总径向载荷3.2轴承寿命计算：图3.2表示轴受

5、到力的情况的图根据状况，选定轴承7213c。 查看说明书(施加在轴承上的负荷很平稳)(1)计算附加轴力，7000c型轴承的附加推力为由此，左右两个轴承的附加推力分别如下所示(2)计算轴承受到的推力载荷因为。左侧的轴承“被按压”，右侧的轴承“被松了”。 可以这样得来。(3)计算等效动态载荷轴承1核对表如下：可以从查找表中获得：然后可以获得轴承2核对表如下：可以从查找表中获得：然后可以获得(4)轴承寿命计算因此，用轴承2计算轴承寿命选定的轴承7213c合格。第4章轴强度的检查4.1扭转合成检查：(1)轴上的受力分析及反作用力的计算在上一次计算中，数据知道以下内容(3)计算轴的力矩，绘制弯曲角图计算

6、b截面上的力矩计算c截面上的力矩图4.1受力分析分别描绘垂直面内和水平面内的角图(图c、e )求出合成力矩，描绘其弯曲力矩图(图f )(4)画扭矩图(g )(5)单向轴的强度(单向旋转、扭矩因脉动而变化) (实心轴)考虑到键槽的影响，乘以0.94后安全。第五章simulation5.1静力分析：分割网格如图5.1所示，施加扭矩和离心力，分析轴整体的应力分布。图5.1传动轴表面网格图5.2轴上的应力分布状况输出结果表明，轴整体应力分布好，看不到大面积应力集中，结构设计合理，能满足使用要求。心得这个轴是我第一次设计的机械零件。 我以为设计很简单，但是完成这个项目后我才发现不是这样的。 机械设计需要

7、综合的精力，所以不要简单地查手册和画画，而要选择另一个参数。 每一步，每一大小都要有充分的理由。 好的设计要在保证功能的基础上，尽量降低成本。 从后来的验证情况来看，我取的轴径还很保守，有一定程度的优化空间。此外，绘图的创建也花费了很多时间，以前在solidworks建模的学习上花费了很多时间，但在绘图的学习上花费的时间不多。 只有通过这个设计，图纸才知道，不是简单地从三维变成二维，而是很多尺寸和公差需要自己标注。 制作符合国家标准的图纸还需要时间。 在这一点上还不熟练，今后有必要特别加强。 另外，在图纸上，solidworks有尺寸通过，轮廓线不消失的缺点，我一直在摸索解决方法，但是没有找到，所以希望能解决今后的新版本的问题