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机械设计:轴系设计方案

机械设计:轴系设计方案
机械设计:轴系设计方案

题目轴系设计方案 ___ 姓名_____ ________ _余楠__________ ___ _____

学号______ __3120000110_______ __________ 授课教师______ __ 顾大强_____________ ___ 专业___ __机械电子专业(混合班)___________

目录

1.设计题目及要求------------------------------------------------2

2.设计效果图及说明----------------------------------------------2

3.主轴设计与校核------------------------------------------------3

3.1.轴材料选择----------------------------------------------3

3.2. 按转矩估算轴的最小直径---------------------------------3

3.3.轴的结构设计--------------------------------------------3

3.4.轴的受力分析--------------------------------------------4

3.4.1.计算齿轮受力---------------------------------------4

3.4.2.绘制轴受力图---------------------------------------5

3.4.3.校核薄弱截面---------------------------------------6

3.5. 轴的安全系数校核计算-----------------------------------6

4. 轴承的选型与校核---------------------------------------------7 4.1.轴承选型----------------------------------------------------7

4.2.轴承寿命计算------------------------------------------------8

5.主轴零件图----------------------------------------------------8

6.轴系装配图----------------------------------------------------8

7.参考文献------------------------------------------------------8

1.设计题目及要求

图示二级斜齿圆柱齿轮减速器,已知中间轴Ⅱ的输入功率P=40kW ,转速nⅠ=100r/min ,齿轮2 的分度圆直径d2=688mm ,螺旋角β2=12°50′ ,齿轮3 的分度圆直径d3=170mm ,螺旋角β3=10°29′。本设计报告要求完成:

1.中间轴Ⅱ的结构设计和强度校

核。

2.选择轴Ⅱ所用轴承类型和型号,

并计算轴承的寿命

3.绘出轴系Ⅱ的装配结构草图

(轴、轴承、齿轮、套筒、轴肩、

键)

2.设计效果图及说明

本设计效果图如下图所示,设计渲染图由SolidWorks2014与PhotoView360

软件制作, 在下图中,从左到右依次分别为32917X2圆锥滚子轴承,主轴,28x16普通平键,688mm 圆柱斜齿,2mm 套筒,170mm 圆柱斜齿,4mm 套筒以及32917X2圆锥滚子轴承。

[图] 1 设计效果图

3. 主轴设计与校核

3.1. 轴材料选择

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型功率,主要承受扭矩,故选择45号钢,并进行调质处理。由于45号钢成本适中,是轴的常用材料,且经过调质处理后,可提高其综合性能,所以选为本轴的制作材料。

3.2. 估算轴的最小直径

对于转轴,按扭转强度初算直径公式为:

min d

在公式中,P 为轴传递的功率,此例中P=40KW ,n 为轴的转速,C 为常数,查机械设计教程中表12-2可知C 的范围是118-107

,由于此例中轴主要作用是

传递扭矩,扭矩小于弯矩,C取110。求得:

d min≥81.04mm

考虑到有键槽等应力集中源,将直径加大5%后得到:

d min≥85mm

3.3轴的结构设计

由于本设计中的轴需要安装齿轮、轴承等零件,并且各处受力不同,因此,设计成阶梯轴形式,如右图所示。在本图中,轴从上到下依次固定齿轮3,套筒,齿轮2最终两端由轴承固定,实现传动轴的目的。

本例中轴键主要用于在扭转方向固定齿轮与轴,考虑到减速器需要良好的对中性,并且应该能够适应变载荷受力情况,普通型平键可以满足设计需求。参阅GB/T 1096-2003标准,为保证键连接的强度,选用尺寸为28×16的键较为适宜,最终得到初步设计结果。

[图] 2 主轴零件图

3.4轴的受力分析

3.4.1计算齿轮受力

传递到轴系部件上的转矩为:

T=9.55×106P

N

=3819000 N?mm

计算齿轮2有关系数:

圆周力: F t=2T

d

=11101 N

径向力: F r=F t tan a

cos b

=4143.9 N

轴向力: F a=F t tan b=2528.9 N

计算齿轮3有关系数:

圆周力: F t=2T

d

=44929 N

径向力: F r=F t tan a

cos b

=16630.5N

轴向力: F a=F t tan b=8327.9N

3.4.2绘制轴受力图

我们可以根据上一步的齿轮受力结果绘制节点受力简图,后根据节点受力简图即可方便得到轴的分段弯矩公式,最后利用Excel表格的x-y坐标图工具由弯矩公式求得水平与垂直两方向的弯矩图,如下图4.2.1,4.2.2。

之后我们可以利用上一步的数据合成弯矩M,绘制弯矩图得到4.2.3,最后一步绘制扭矩T图,并将M图T图两图合并成当量弯矩Me,下图中4.2.5就是最终得到的当量弯矩图,在合成当量弯矩时,系数a近似于0.6。

3.4.3

故A

薄弱截面的校核公式为:

d≥√

M e 0.1[σ?1]b

3

其中Me为截面当量弯矩,在4.2中已求出,具体数值可参见对应excel表格,通过查表得到Me(A)=6005385 N?mm,[σ?1]b为轴的许用弯曲应力,通过查表可知调制45#钢对于抗拉强度σB=650,对应[σ?1]b值可近似取65。分别计算得到:

d a≥97.3 mm

查看设计图纸可知,A截面处均有键槽,故实际直径应比计算值多出5%-7%,则在考虑键槽应力集中的情况下:

d a≥102.1 mm

原设计中,da=110mm,均满足校核条件,故原设计合格,能够满足设计需求。

3.5. 轴的安全系数校核计算

下面校核危险截面的安全系数。参考机械设计课本294页公式:

σ

S 为考虑弯矩时的安全系数,τS 为考虑转矩时的安全系数,1-σ、1-τ为材料

对称循环的弯曲疲劳极限和扭转疲劳极限,通过查机械设计教材表12-1可知45号钢调质处理,1-σ=275MPa ,1-τ=155MPa 。τσK K 、为弯曲时和扭转时轴的有效应力集中系数,由表12-4查普通平键有效应力集中系数表可得两系数分别取1.76,

1.54。τσεε、为零件的绝对尺寸系数,查表12-7可得两系数分别取0.73与0.72。

β为表面质量系数取0.925,τσψψ、为弯曲时和扭转时的等效系数,取0.2与0.1。

σa 、σm 为弯曲应力的应力幅和平均应力,τa,τm 为扭转剪应力的应力幅和平均应力。

对于σa 、σm 、τa 、τm 由于之前在绘制弯矩扭矩图中,具体数值已由excel

表格公式求出,此处直接查表带入基础材料力学公式即求,此处不赘述。在带入相关系数后可求得最终结果。

S τ=8.80 S σ=2.48 S =2.60

在本设计方案中,材料选择调制处理45#钢,材质均匀,载荷与应力计算精

确,[S]取1.5。因此S>[S],轴的危险截面A 有足够的疲劳强度,满足设计需求,校核完成。

4.轴承的选型与校核

4.1.轴承选型

通过4.1中的载荷计算可通过静力学推导得轴承1(齿轮2上方),受径向力

Fr=2301.8 N,轴向力Fa=5799N ,轴承2(齿轮3下方),受径向力Fr=10184.7N ,为了保证机械整体安装方便与稳定性,需要选择轴向力与径向力承载能力俱佳的轴承,在参考教材表14-1的轴承主要类型与特性表后,我认为在本设计中,圆锥滚子轴承能够满足设计需求。

哈工大机械设计大作业轴系

HarbinI n s t i tut e o fTech n o logy 机械设计大作业说明书大作业名称:轴系设计 设计题目: 5.1.5 班级:1208105 设计者: 学号: 指导教师: 张锋 设计时间:2014.12.03 哈尔滨工业大学

哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目___轴系部件设计____ 设计原始数据: 方案电动机 工作功 率P/k W 电动机满 载转速n m /(r/min) 工作机的 转速n w /(r/min) 第一级 传动比 i1 轴承座 中心高 度 H/mm 最短工 作年限 工作环 境 5.1.5 3 710 80 2 170 3年3 班 室内清 洁 目录 一、选择轴的材料 (1) 二、初算轴径 (1) 三、轴承部件结构设计 (1) 3.1轴向固定方式 (2) 3.2选择滚动轴承类型 (2) 3.3键连接设计 (2) 3.4阶梯轴各部分直径确定 (2) 3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (2) 四、轴的受力分析 (3) 4.1画轴的受力简图 (3) 4.2计算支反力 (3) 4.3画弯矩图 (3) 4.4画转矩图 (5) 五、校核轴的弯扭合成强度 (5)

六、轴的安全系数校核计算………………………………………………6 七、键的强度校核 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 九、轴上其他零件设计 (9) 十、轴承座结构设计 (9) 十一、轴承端盖(透盖).........................................................9参考文献 (10)

一、选择轴的材料 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。 二、初算轴径 对于转轴,按扭转强度初算直径 3min m P d C n ≥ 式中: P ————轴传递的功率,KW ; m n ————轴的转速,r/mi n; C————由许用扭转剪应力确定的系数,查各种机械设计教材或机械设计手册。 根据参考文献1表9.4查得C=118~106,取C=118, 所以, mm n P C d 6.23355 85.211833==≥ 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即 ????d ≥23.6×(1+5%)=24.675mm 按照GB 2822-2005的a R 20系列圆整,取d=25mm。 根据GB/T1096—2003,键的公称尺寸78?=?h b ,轮毂上键槽的尺寸 b=8m m,mm t 2.0013.3+= 三、轴承部件结构设计 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,共分为七段。以下是轴段的草图: 3.1及轴向固定方式 因传递功率小,齿轮减速器效率高、发热小,估计轴不会长,故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。因此,所涉及的轴承部件的结构型式如图2所示。然后,可按轴上零件的安装顺序,从min d 处开始设计。 3.2选择滚动轴承类型 因轴承所受轴向力很小,选用深沟球轴承,因为齿轮的线速度,齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承,采用油脂对轴承润滑,由于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,由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。 3.3 键连接设计 轴段⑦ 轴段⑥ 轴段⑤ 轴段④ 轴段③ 轴段② 轴段① L1 L2 L3 图1

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:

目录 1.设计题目 (4) 2.设计原始数据 (4) 3.设计计算说明书 (5) 3.1 轴的结构设计 (5) 3.1.1 轴材料的选取 (5) 3.1.2初步计算轴径 (5) 3.1.3结构设计 (6) 3.2 校核计算 (8) 3.2.1轴的受力分析 (8) 3.2.2校核轴的强度 (10) 3.2.3校核键的强度 (11) 3.2.4校核轴承的寿命 (11) 4. 参考文献 (12)

1.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

3.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241~286HBW ,平均硬度264HBW ;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: 6 3 39.55100.2[]P P n d n τ?≥ =式中: d ——轴的直径,mm ;

τ——轴剖面中最大扭转剪应力,MPa ; P ——轴传递的功率,kW ; n ——轴的转速,r /min ; []τ——许用扭转剪应力,MPa ; C ——由许用扭转剪应力确定的系数; 根据参考文献查得106~97C =,取106C = 故 10635.0mm d ≥== 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即 35(15%)36.75mm d ≥?+= 取圆整,38d mm =。 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: 12() arccos =162n m z z a β+= 齿轮线速度: -338310175 2.37/6060cos 60cos16n m zn dn v m s πππ β???==== 因3/v m s <, 故轴承用油润滑。

一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计(上海大学机械设计2大作业)

机械设计大作业 设计题目:一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计 内装: 1.设计任务书1份 2.设计计算说明书1份 3.装配工作图1张 学院机电工程及自动化 专业机械工程及自动化 学号 11121112 设计者华爆会 指导教师傅燕鸣 完成日期 2014年2月9日 成绩

机械设计大作业计算说明书 设计题目:一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计 学院机电工程及自动化 专业机械工程及自动化 学号 11121112 设计者华爆会 指导教师傅燕鸣 完成日期 2014年2月9日

一、确定齿轮结构尺寸,计算作用在齿轮上的作用力 1.1选择齿轮的结构型式 根据《机械设计课程设计手册》第16章第5节,确定齿轮结构为齿轮轴。 1.2计算输出轴的转矩T m N 25.1871530 .39550T 2 n P 95502?=?= = 1.3计算作用在齿轮上的圆周力、径向力 N 72.1104)113003.0/(25.1872)z m /(T 2d /T 2F 2222t =??=?== N 09.40220tan 72.1104tan F F 2t 2r =?=α?= 二、选择轴的材料 因传递的功率不大,并对质量及结构尺寸无特殊要求,所以初选轴的材料为45钢,并经过调质处理。查《机械设计课程设计手册》表16-1,得:轴材料的硬度为 217~225HBW ,抗拉强度极限MPa 640B =σ,屈 服强度极限 MPa 355s =σ,弯曲疲劳极限 MPa 2751=σ-,剪切疲劳极限MPa 1551=τ-, 许用弯曲应力 MPa 60][1=σ-;查表16-2,得 103~126A 0=。 m N 25.187T 2?= N 72.1104F 2t = N 09.402F 2r = MPa 640B =σ MPa 355s =σ MPa 2751=σ- MPa 1551=τ- MPa 60][1=σ- 103~126A 0=

高速轴轴系部件设计

机械设计作业设计计算说明书 题目:设计齿轮传动高速轴的轴系部件系别: 班号: 姓名: 日期:2014.11.29

机械设计作业任务书 题目:设计带式运输机中的齿轮传动 设计原始数据: 带式运输机传动方案如图1所示。 原始数据见表1 表1 带式运输机设计中的已知数据 电动机工作功率Pd (kW)电动机满载转 速 (/min) m n r 工作机的转 速 (/min) w n r 第一 级传 动比 1 i 轴承中 心高H (mm) 最 短 工 作 年 工作环境 3 960 90 1.8 150 1班室外、有尘 图1 带式运输机运动方案及各轴名称

目录 1 轴材料的选择 (3) 2 初算轴径 (3) 3 结构设计 (3) 3.1 确定轴的轴向固定方式 (4) 3.2 确定轴承类型及其润滑和密封方式 (4) 3.3 确定各段轴的径向尺寸 (4) 3.4 确定轴承端盖的尺寸 (5) 3.5 确定各段轴的轴向尺寸 (5) 3.6 确定各段轴的跨距 (6) 3.7 确定箱体的尺寸 (6) 3.8 确定键的尺寸 (7) 4 轴的受力分析 (7) 4.1 画出轴的受力简图 (7) 4.2 计算轴承的支承反力 (7) 4.3 画出轴的弯矩图 (7) 4.4 画出轴的转矩图 (9) 5 校核轴的强度 (9) 5.1 按弯扭合成强度计算 (9) 5.2 轴的安全系数校核计算 (9) 6 校核键连接的强度 (11) 7 轴承寿命计算 (11) 8 绘制高速轴装配图 (12) 9参考文献 (12)

1 轴材料的选择 因传递功率不大,且对质量及结构尺寸无特殊要求,故需选用常用材料45钢,并调质处理。 2 初算轴径 由V 带传动的设计计算和齿轮传动的设计计算可得各轴的运动参数和动力参数见表2。 表2 各轴的运动及动力参数 高速轴作为转轴,这里按照扭转强度初算轴径 3n P C d ?≥ 式中: P ——高速轴(即I 轴)传递的功率,kW ,由表2可知,kW P 88.2=; n ——高速轴的转速,min /r ,由表2可知,min /533r n =; C ——由许用扭转剪应力确定的系数,查参考文献[1]表10.2得106~118=C ,取112=C 。 由上述数据计算轴径得 mm d 7.19533 88.21123=?≥ 由于轴上有一个键槽,因此,轴径需要增大5%,即 mm d 7.207.1905.1min =?= 根据GB/T 2822—200520a R 系列圆整得mm d 22min =。 3 结构设计 轴名 功率P/ kW 转矩T/ (N ·m) 转速n/ (r/min) 传动比i 效率η 电机轴 3 29.8 960 1.8 0.96 Ⅰ轴 2.88 51.49 533 5.9 0.96 Ⅱ轴 2.77 291.73 90 1 0.98 卷筒轴 2.71 285.92 90

轴系部件的设计

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械设计大作业 题目:轴系部件设计 院系:能源科学与工程学院 班级: 姓名: 学号: ?哈尔滨工业大学

目录

题目:设计行车驱动装置中的齿轮传动 行车驱动装置的传动方案如图5.4所示。室内工作、工作平稳、机器成批生产,其他数据见表5.4。 图5.4 表5.4 行车驱动装置中齿轮传动的已知数据 方案电动机工作功 率Pd/(KW) 电动机满载转 速/(/min) m n r 工作机的转 速 /(/min) w n r 第一级 传动比 1 i 轴承座中心高 H(mm) 最短工作年 限 5.4.1 2.2 940 55 2.8 250 10年1班5.4.2 3 960 50 3.3 250 3年3班5.4.3 2.2 710 40 2.8 220 3年3班5.4.4 2.2 940 60 3.2 200 5年2班5.4.5 3 1420 75 3.2 200 5年2班

由先前的设计可知轴的输入功率P1=2.09KW,转矩T=78713.5 N ·mm ,转速n=253.57 r/min ,斜齿轮圆柱齿轮分度圆直径d=52.14mm 齿宽b=50mm ,带轮宽度B=65mm 。 1. 选择轴的材料 因为传递功率不大,且对质量及结构尺寸无特殊要求,故选用常用材料45钢,调质处理。 2.初算轴径dmin ,并根据相配联轴器的尺寸确定轴径d1和长度L1 对于转轴,按扭转强度初算轴径,由文献[1]表10.2得C=106~118,考虑轴端弯矩比转矩小,故取C=106,则 41.2157 .25309.2106n d 3 3 min =?==P C 考虑键槽的影响,取d min/mm=21.41*1.05=22.48mm ,考虑轴端1与带轮连接,按标准GB2822-81 的R10圆整后,取d1=25mm ,L1=65mm 3.结构设计 (1)确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 为方便轴承部件的装拆,铸造机体采用部分式结构(图1),取机体的铸造壁厚mm 8=δ,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 ,故轴承旁内壁至座孔外端距离 mm 50~47mm )8~5(21=+++=C C L δ,取L=50mm (2)确定轴的轴向固定方式 因为行车驱动装置中的齿轮高速传动端的轴的跨距不大,且工作温度 变化不大,故轴的轴向固定端采用两段固定方式(图1) (3)选择滚动轴承类型,并确定其润滑及密封方式 因为轴受轴向力的作用,故选用角接触球轴承。 齿轮的线速度2 69.01000 6057 .25314.521000 60dn v ≤=???= ?= ππ,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,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(图1)。 (4)密封圈与轴段2 在确定轴段2直径时,应考虑联轴器的固定及密封圈的尺寸两个方面。当联轴器右端用轴肩固定时,由文献【1】图10.9中公式计算得轴肩 高度mm d 5.2~75.1)1.0~07.0h =≈(,相应轴段2的直径d2的范围为28.5~30mm 。轴段2的直径最终由密封圈确定。由文献【2】表14.4,可

轴系结构设计实验指导与参考答案图

轴系结构的分析与测绘 一、实验目的 1.通过拼装和测绘,熟悉并掌握轴的结构设计以及轴承组合设计 的基本要求和方法。 2.了解并掌握轴系结构的基本形式,熟悉轴、轴承和轴上零件的结构、功能和工艺要求。掌握轴系零、部件的定位和固定、装配与调整、润滑与密封等方面的原理和方法。 二、实验内容 1. 根据选定的轴系结构设计实验方案,按照预先画出的装配草图进行轴系结构拼装。检查原设计是否合理,并对不合理的结构进行修改。 2.测量一种轴系各零、部件的结构尺寸,并绘出轴系结构的装配图,

标注必要的尺寸及配合,并列出标题栏及明细表。 三、实验设备和用具 1.模块化轴段(可组装成不同结构形状的阶梯轴)。 2. 轴上零件:齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、轴端挡板、止动垫圈、轴用弹性挡圈、孔用弹性挡圈、螺钉、螺母等。 3. 工具:活搬手、胀钳、内、外卡钳、钢板尺、游标卡尺等。 四、实验步骤 1. 利用模块化轴段组装阶梯轴,该轴应与装配草图中轴的结构尺寸一致或尽可能相近。 2. 根据轴系结构设计装配草图,选择相应的零件实物,按装配工艺要求顺序装到轴上,完成轴系结构设计。 3. 检查轴系结构设计是否合理,并对不合理的结构进行修改。合理的

轴系结构应满足下述要求: 1)轴上零件装拆方便,轴的加工工艺性良好。 2)轴上零件固定(轴向周向)可靠。 4.轴系测绘 1)测绘各轴段的直径、长度及轴上零件的相关尺寸。 2)查手册确定滚动轴承、螺纹联接件、键、密封件等有关标准件的尺寸。 5. 绘制轴系结构装配图 1) 测量出的各主要零件的尺寸,对照轴系实物绘出轴系结构装配图。 2)图幅和比例要求适当(一般按1:1),要求结构清楚合理,装配关系正确,符合机械制图的规定。 3)在图上标注必要的尺寸,主要有:两支承间的跨距,主要零件的配合尺寸等。 4)对各零件进行编号。并填写标题栏及明细表(标题栏及明细表可参阅配套教材《机械设计课程设计》)。

机械设计实验(轴系)

南昌大学机械设计实验报告 学生姓名: ****** 学号:********** 专业班级: ********* 实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:12年11月14日小组组员:***、****、*****、******* 实验成绩: 实验名称:组合轴系结构设计实验 实验目的:熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。 实验内容: (1)指导教师根据实验箱中的说明书选择性安排每组的实验内容或 学生自主拟定实现轴系结构功能及其设计方案. (2)进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计,每组学生根据实验题 号的要求,进行轴系结构设计,解决轴承类型选择、轴上类型定位、固定轴承安装与调节、润滑及密封等问题 (3)绘制轴系结构装配图。 (4)经指导教师检查后,再按拟定方案进行轴系结构的装配,并分 析及特点。 实验设备: (1)实验仪器设备:组合式轴系结构设计分析实验箱:提供能进行减速器圆柱齿轮轴系,小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计的全套零件。 (2)测量及绘图工具:钢皮尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角

板等。 实验步骤: (1)明确实验内容,理解设计要求。 (2)复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的内容与方法。 (3)构思轴系结构方案 ①根据齿轮类型选择滚动轴承型号; ②确定支承轴向固定方式(两端固定:一端固定、一端游动); ③根据齿轮圆周速度(高、中、低)确定轴承润滑方式(脂润滑、油润滑); ④选择端盖形式(凸缘式、嵌入式)并考虑透盖处密封方式(毡圈、皮碗、油沟); ⑤考虑轴上零件的定位与固定,轴承间隙调整等问题; ⑥绘制轴系结构方案示意图。 (4)组装轴系部件。根据轴系结构方案,从试验箱中选取合适零件并组装成轴系部件、检查所组装的轴系结构是否正确。 (5)绘制结构轴系草图。 (6)测量轴系结构尺寸(支座不用测量),并做好记录。 (7)将所有零件放入实验箱内的指定位臵,交还所借工具。 (8)根据结构草图及测量数据,在实验报告上按1:1比例绘制轴系结构装配图,要求装配关系表达正确,注明必要尺寸,填写标 题栏和明细表。 (9)写出实验报告。

机械设计轴系大作业(最新版)

轴系部件设计计算说明书 学院(系):机械工程与自动化学院 专业:机械工程及自动化学院 班:机械1209 设计者:鲍涛(20123067) 指导老师:闫玉涛 2014 年 12 月13日 东北大学

目录 一、设计任务书及原始数据 (1) 二、根据已知条件计算传动件的作用力 (2) 2.1计算齿轮处转矩T、圆周力Ft及径向力Fr (2) 2.2计算支座反力 (2) 三、初选轴的材料,确定材料的机械性能 (3) 四、进行轴的结构设计 (3) 4.1确定最小直径 (4) 4.2设计其余各轴段的直径和长度,且初选轴承型号 (4) 4.3选择连接形式与设计细部结构 (5) 五、轴的疲劳强度校核 (5) 5.1轴的受力图 (5) 5.2绘制弯矩图 (6) 5.3绘制转矩图 (7) 5.4确定危险截面 (8) 5.5计算安全系数,校核轴的疲劳强度 (8) 六、选择轴承型号,计算轴承寿命 (13) 6.1计算轴承所受支反力 (13) 6.2计算轴承寿命 (14) 七、键连接的计算 (14) 八、轴系部件的结构装配图 (14)

一、设计任务书及原始数据 题目:一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合结构设计 轴系结构简图 带轮受力分析简图 原始数据见表1

传动件计算结果T=36836N F t=1169.4N F r=425.6N

理(ΣM z=0)得出求解b点垂直面支反力R bz的计算公式: R bz=F r/2 代入圆周力F t的值,得: R bz=425.6/2=212.8N 根据垂直面受力平衡原理(ΣF z=0),得出d点垂直面支反力R dz的计算公式: R dz=F r-R bz 带入以求得的b点垂直面支反力的值R bz,得: R dz=425.6-212.8=212.8N 2、计算水平面(XOY)支反力 根据受力分析图,我们可以利用水平面力矩平衡原理(ΣM y=0)得出求解d点水平面支反力R dy的计算公式: R dy=(Q?s+F t?l/2)/l 代入径向力F r与a点带传动轴压力Q的值,得:R dy=(900×100+1169.4×160/2)/160 =1147.2N 根据水平面受力平衡原理(ΣF y=0),得出求解b点水平面支反力R by的计算公式: R by=F t-Q-R dy 带入d点水平力支反力R dy的值,得: R by=1169.4-900-1147.2=-877.8N 三、初选轴的材料,确定材料的机械性能 支座反力计算结果 R bz=212.8N R dz=212.8N R dy=1147.2N R by=-877.8N

轴系部件设计

机械设计大作业说明书 题目:轴系部件设计 学院:机电工程与自动化学院 专业:机械类 班级: 姓名: 学号:

目录一.大作业任务书4 二.设计内容4 1. 选择轴的材料4 2. 按扭转强度估算轴径4 3. 轴的结构设计5 3.1轴承机构及轴向固定方式5 3.2选择滚动轴承类型5 3.3键连接设计5 3.4各轴段直径设计5 3.5各轴段长度设计6 4.轴的受力分析6 4.1轴的受力简图7 4.2计算支撑反力7 4.3轴的弯矩图8 4.4轴的转矩图9 5.校核轴的强度9 6. 轴的安全系数校核计算10 7. 校核键连接的强度11

8. 校核轴承寿命11 8.1计算当量动载荷11 8.2轴承寿命校核12 9. 轴上其他零件设计12 9.1轴上键连接的设计12 9.2轴承座结构设计12 9.3轴承端盖设计12 三、参考文献13

一、大作业任务书 带式运输机的传动方案如图1所示,机械工作平稳、单向回转、成批生产,其他数据见表1。 图1 方案电动机 工作功 率P/kW 电动机满 载转速 n m/(r/min) 工作机的转 速 n w/(r/min) 第一级 传动比 i1 轴承座中 心高 H/mm 最短工 作年限 工作 环境 5.1.4 2.2 940 80 2.1 160 5年2班室内、清洁 二、设计内容 1.选择轴的材料 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型功率。因此轴所承受的扭矩不大,对质量及结构尺寸无特殊要求。故选用常用材料45号钢,并进行调质处理。 2.按扭转强度估算轴径 对于转轴,扭转强度初算轴径,查参考文献[2]表10.2得C=103~126,考虑轴端弯矩比转矩小,故取C=106,则

哈工大机械设计大作业轴系部件设计完美版

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: 班级: 设计者: 学号: 指导教师:德志 设计时间:2014年11月 工业大学

目录 一、选择轴的材料 (1) 二、初算轴径 (1) 三、轴承部件结构设计 (2) 3.1轴向固定方式 (2) 3.2选择滚动轴承类型 (2) 3.3键连接设计 (2) 3.4阶梯轴各部分直径确定 (3) 3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (4) 四、轴的受力分析 (5) 4.1画轴的受力简图 (5) 4.2计算支反力 (5) 4.3画弯矩图 (6) 4.4画转矩图 (6) 五、校核轴的弯扭合成强度 (8) 六、轴的安全系数校核计算 (9) 七、键的强度校核 (10) 八、校核轴承寿命 (11) 九、轴上其他零件设计 (12) 十、轴承座结构设计 (12) 十一、轴承端盖(透盖) (13) 参考文献 (13)

一、 选择轴的材料 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。 二、 初算轴径 对于转轴,按扭转强度初算直径: d ≥√9.55×106P n10.2[τ]=C √P n1 3 式中 d ——轴的直径; P ——轴传递的功率,kW ; n1——轴的转速,r/min; [τ]——许用扭转剪应力,MPa; C ——由许用扭转剪应力确定的系数; 由大作业四知P =3.802kw 所以: d ≥36.99mm 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即 d ≥36.99×(1+5%)=38.84mm 按照GB2822-2005的a R 20系列圆整,取d =40 mm 。 根据GB/T1096—1990,键的公称尺寸b ×h =12×8,轮毂上键槽的尺寸 b=12mm ,1t =3.3mm 3、设计轴的结构 3.1轴承机构及轴向固定方式 因传递功率小,齿轮减速器效率高、发热小,估计轴不会长,故轴承部件的固定方式采用两端固定方式。同时为了方便轴承部件的拆装,机体采用部分式结构。又由于本设计中的轴需要安装联轴器、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。轴段的草图见图2:

机械设计轴系改错

} (1)缺少调整垫片; (2)轮毂键槽结构不对; (3)与齿轮处键槽的位置不在同一角度上; (4)键槽处没有局部剖; (5)端盖孔与轴径间无间隙; (6)多一个键; — (7)齿轮左侧轴向定位不可靠; (8)齿轮右侧无轴向定位; (9)轴承安装方向不对; (10)轴承外圈定位超高; (11)轴与轴承端盖相碰。 ^ ①轴承内圈定位过高 ②与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度 ③键槽过长 " ④应有调整垫片 ⑤动静件之间应有间隙应有调整垫片 ⑥轴承盖处应设密封装置 ⑦轴段过长,不利于轴承安装,应设计为阶梯轴

⑧键槽位置错误 ⑨联轴器轴向定位错误 ' > ①左端轴承的左端无轴向定位 ②与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度 ③与轮毂相配键槽位置错误 ④右端轴承的右端无轴向定位 ⑤右端齿轮处的键槽位置错误 ⑥右端齿轮处的轴径错误 ⑦中间齿轮相配轴段过长,不利于轴承安装,应设计为阶梯轴 : … ①轴端无倒角,装拆不方便;与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度; ②轴肩过高 ③轴承内圈定位过高 ④轴段过长,不利于轴承安装,应设计为阶梯轴 ⑤键槽位置错误,联轴器没有轴向定位。

( ①无倒角, 轴承装拆 不方便;与 轮毂相配 的轴段长 度应短于轮毂长度; ②轴肩过高,轴承无法拆卸; ③轮毂与轴无键联接,周向固定不可靠; ④轴头过长,齿轮装拆不便; 》 ⑤轴与轴承盖无密封件,盖孔与轴间无间隙,动静件未分开,工作时会干涉;一.齿轮轴轴系上的错误结构并改正。 (轴承采用脂润滑,齿轮采用油润滑。) — "

] ; ¥ ! 1.转动件与静止件接触 1) 轴与端盖接触;2) 套筒与轴承外圈接触; 2.轴上零件未定位、固定 3) 套筒顶不住齿轮; 4)联轴器没轴向固定及定位; 5 )联轴器没周向固定; 6)此弹性圈没有用。 3.工艺不合理 (属加工方面) 7) 精加工面过长,且装拆轴承不便; 8)联轴器孔未打通; 9)箱体端面加工面与非加工面没有分开; 10)轴肩太高,无法拆卸轴承;

东北大学机械设计轴系大作业2

一、设计任务书及原始数据 题目:一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合结构设计 轴系结构简图 带轮受力分析简图 原始数据见表1

项目设计方案名称字母表示及单位 1 轴输入功率P/kW 2.7 轴转速n/(r/min) 700 齿轮齿数z321 齿轮模数m/mm 3 齿轮宽度B/mm 80 大带轮直径D/mm 160 带型号 A 带根数z 3 l/mm 160 s/mm 100 带传动轴压力Q/N 900 轴承旁螺栓直径d/mm 12 表1 设计方案及原始数据 二、根据已知条件计算传动件的作用力 2.1计算齿轮处转矩T、圆周力F t及径向力F r 已知:轴输入功率P=2.7kW,转速n=700r/(min)。 转矩计算公式: T=9.550×106P/n 将数据代入公式中,得: T=9.550×106×2.7/700 =36836N 圆周力计算公式: F t=2T/d 将转矩T带入其中,得: F t=2×36836/63=1169.4N 径向力计算公式: F r=F t×tanα 将圆周力F t带入其中,得: F r=1169.4×tan200=425.6N 轴受力分析简图 2.2计算支座反力 1、计算垂直面(XOZ)支反力 根据受力分析图,我们可以利用垂直面力矩平衡原传动件计算结果T=36836N F t=1169.4N F r=425.6N

理(ΣM z=0)得出求解b点垂直面支反力R bz的计算公式: R bz=F r/2 代入圆周力F t的值,得: R bz=425.6/2=212.8N 根据垂直面受力平衡原理(ΣF z=0),得出d点垂直面支反力R dz的计算公式: R dz=F r-R bz 带入以求得的b点垂直面支反力的值R bz,得: R dz=425.6-212.8=212.8N 2、计算水平面(XOY)支反力 根据受力分析图,我们可以利用水平面力矩平衡原理(ΣM y=0)得出求解d点水平面支反力R dy的计算公式: R dy=(Q?s+F t?l/2)/l 代入径向力F r与a点带传动轴压力Q的值,得:R dy=(900×100+1169.4×160/2)/160 =1147.2N 根据水平面受力平衡原理(ΣF y=0),得出求解b点水平面支反力R by的计算公式: R by=F t-Q-R dy 带入d点水平力支反力R dy的值,得: R by=1169.4-900-1147.2=-877.8N 三、初选轴的材料,确定材料的机械性能 四、进行轴的结构设计 4.1确定最小直径 按照扭转强度条件计算轴的最小值d min。支座反力计算结果 R bz=212.8N R dz=212.8N R dy=1147.2N R by=-877.8N

轴系部件的选择与设计

目录 轴系部件的选择与设计 (1) 1.轴系设计的基本要求 (1) (1)旋转精度、刚度、抗振性、热变形 (1) (2)机床主轴传动齿轮空间布置比较 (1) 2.轴系(主轴)用轴承的类型与选择 (2) (1)标准滚动轴承; (2) (2)深沟球轴承; (2) (3)双列向心短圆柱滚子轴承; (2) (4)圆锥滚子轴承; (2) (5)推力轴承。 (2) 3.提高轴系性能的措施 (5) (1)提高轴系的旋转精度 (5) (2)提高轴系组件的抗振性 (5)

轴系部件的选择与设计 1.轴系设计的基本要求 轴系由轴及安装在轴上的齿轮、带轮等传动部件组成,有主轴轴系和中间传动轴轴系。轴系的主要作用是传递转矩及精确的回转运动,它直接承受外力(力矩)。 对于中间传动轴系一般要求不高。而对于完成主要作用的主轴轴系的旋转精度、刚度、热变形及抗振性等的要求较高。 (1)旋转精度、刚度、抗振性、热变形 旋转精度是指在装配之后,在无负载、低速旋转的条件下轴前端的径向跳动和轴向窜动量。 轴系的刚度反映了轴系组件抵抗静、动载荷变形的能力。 轴系的振动表现为受迫振动和自激振动两种形式。其振动原因有轴系组件质量不匀引起的动不平衡、轴的刚度及单向受力等;它们直接影响旋转精度和轴承寿命。 轴系的受热会使轴伸长或使轴系零件间隙发生变化,影响整个传动系统的传动精度、旋转精度及位置精度。又由于温度的上升会使润滑油的粘度发生变化,使滑动或滚动轴承的承载能力降低。 (2)机床主轴传动齿轮空间布置比较 机床主轴传动齿轮空间布置比较 2.轴系(主轴)用轴承的类型与选择 (1)标准滚动轴承; (2)深沟球轴承; (3)双列向心短圆柱滚子轴承; (4)圆锥滚子轴承; (5)推力轴承。

大连理工大学机械设计大作业

目录 一、设计任务书及原始数据 (2) 二、根据已知条件计算传动件的作用力 (3) 2.1计算齿轮处转矩T、圆周力F t 、径向力F r及轴向力F a .. 3 2.2计算链轮作用在轴上的压力 (3) 2.3计算支座反力 (4) 三、初选轴的材料,确定材料的机械性能 (4) 四、进行轴的结构设计 (5) 4.1确定最小直径 (5) 4.2设计其余各轴段的直径和长度,且初选轴承型号 (5) 4.3选择连接形式与设计细部结构 (6) 五.轴的疲劳强度校核 (6) 5.1轴的受力图 (6) 5.2绘制弯矩图 (7) 5.3绘制转矩图 (8) 5.4确定危险截面 (9) 5.5计算当量应力,校核轴的疲劳强度 (9) 六、选择轴承型号,计算轴承寿命 (10)

6.1计算轴承所受支反力 (10) 6.2计算轴承寿命 (11) 七、键连接的计算 (11) 八、轴系部件的结构装配图 (12) 一、设计任务书及原始数据 题目二:二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器输出轴组合结构设计

表1 设计方案及原始数据 二、根据已知条件计算传动件的作用力 2.1计算齿轮处转矩T、圆周力F t、径向力F r及轴向力F a 已知:轴输入功率P=4.3kW,转速n=130r/(min)。 (1)齿轮上的力 转矩计算公式:T=9.550×106P/n 将数据代入公式中,得:T=315885(N·mm) 圆周力计算公式: F t =2T/,==416(mm) (认为是法面模数) 将转矩T带入其中,得:F t =1519(N) 径向力计算公式:F r =F t ×tanα/cos,= 将圆周力F t 带入其中,得:F r =558(N) 轴向力计算公式:F a = F t ×tan 将圆周力F t 带入其中,得:F a =216(N) 2.2计算链轮作用在轴上的压力 链轮的分度园直径 链速v= 链的圆周力F= 链轮作用在轴上的压力

机械设计大作业:轴系部件设计

免费下载机械设计大作业 设计题目:一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计 内装: 1.设计任务书1份 2.设计计算说明书1份 3.装配工作图1张 学院机电工程及自动化 专业工业工程 学号 设计者 指导教师邓召义 完成日期 2015年 成绩

计 算 及 说 明 主 要 结 果 一、确定齿轮结构尺寸,计算作用在齿轮上的作用力 1.1选择齿轮的结构型式 根据《机械设计课程设计手册》第16章第5节,确定齿轮结构为齿轮轴。 1.2计算输出轴的转矩T m N 25.1871530 .39550T 2 n P 95502?=?= = 1.3计算作用在齿轮上的圆周力、径向力 N 72.1104)113003.0/(25.1872)z m /(T 2d /T 2F 2222t =??=?== N 09.40220tan 72.1104tan F F 2t 2r =?=α?= 二、选择轴的材料 因传递的功率不大,并对质量及结构尺寸无特殊要求,所以初选轴的材料为45钢,并经过调质处理。查《机械设计课程设计手册》表16-1,得:轴材料的硬度为 217~225HBW ,抗拉强度极限MPa 640B =σ,屈 服强度极限 MPa 355s =σ,弯曲疲劳极限 MPa 2751=σ-,剪切疲劳极限MPa 1551=τ-, 许用弯曲应力 MPa 60][1=σ-;查表16-2,得 103~126A 0=。 m N 25.187T 2?= N 72.1104F 2t = N 09.402F 2r = MPa 640B =σ MPa 355s =σ MPa 2751=σ- MPa 1551=τ- MPa 60][1=σ- 103~126A 0=

福州大学机械设计大作业齿轮及轴系零件设计

机械设计大作业齿轮及轴系零件设计 学院:机械学院 设计者:郝承志 学号: 021400809 指导老师:陈亮 完成时间:2016.12.01

一.目的 1、掌握齿轮及轴系零件结构设计的方法 2、培养独立设计能力 3、学会查阅有关手册及设计资料 二.题目及方案 1、题目:齿轮及轴系零件设计 2、设计方案: 项目 输出轴转 速(r/min)输出轴功 率(kW) 大齿轮齿 数Z2 大齿轮模 数m n 大齿轮螺 旋角β (左旋) 大齿轮宽 度B 小齿轮齿 数Z1 设计方案170 6 113 3 9°22 80 26 三.结构简图:

(五)初步设计轴的结构 1)为了满足半联轴器的轴向定位要求,I-II 轴段右端需制出一轴肩,由密封圈 处轴径标准值系列:25,28,30,32,35,38,40,42,45,48,50,55,60??????可得: 取 d 45mm II III -= 2)II-III 轴段右端的轴肩为非定位轴肩,由轴承标准系列综合考虑, 取50mm III IV d -= 由于两个轴承成对,故尺寸相同, 所以d 50III IV VII VIII d mm --== 因为轴承宽度B=20mm, 所以,VII-VIII L =20mm 3)半联轴器与轴配合的毂孔长度1L 112mm =,为保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故I-II L 长度应比1L 略短一些, 取I-II L 110mm = 各轴段长度和半径: d 45mm II III -= 50mm III IV d -= d 50III IV VII VIII d mm --== VII-VIII L =20mm I-II L 110mm =

齿轮与轴系零件结构设计

机械设计大作业题目齿轮及轴系零件设计 机械工程及自动化学院 机械设计制造及其自动化专业 08 年级 1 班设计者志强 指导教师亮 完成日期 2010年11月24日

一.目的 1、掌握齿轮及轴系零件结构设计的方法 2、培养独立设计能力 3、学会查阅有关手册及设计资料 二.题目及方案 1、题目:齿轮及轴系零件设计 2、设计方案: 项目 输出轴转 速(r/min)输出轴功 率(kW) 大齿轮齿 数Z2 大齿轮模 数m n 大齿轮螺 旋角β (左旋) 大齿轮宽 度B 小齿轮齿 数Z1 设计方案155 4.5 107 3 9°22 80 23 三.结构简图:

(五)初步设计轴的结构 1)为了满足半联轴器的轴向定位要求,I-II 轴段右端需制出一轴肩,由密封圈处轴径标准值系列:25,28,30,32,35,38,40,42,45,48,50,55,60??????可得: 取 d 45mm II III -= 2)II-III 轴段右端的轴肩为非定位轴肩,由轴承标准系列综合考虑, 取50mm III IV d -= 由于两个轴承成对,故尺寸相同, 所以d 50III IV VII VIII d mm --== 因为轴承宽度B=20mm, 所以,VII-VIII L =20mm 3)半联轴器与轴配合的毂孔长度1L 112mm =,为保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故I-II L 长度应比1L 略短一些, 取I-II L 110mm = 4)由齿轮孔轴径及III-IV 轴段右端轴肩考虑,该轴肩为非定位轴肩, 各轴段长度和半径: d 45mm II III -= 50mm III IV d -= d 50III IV VII VIII d mm --== VII-VIII L =20mm I-II L 110mm = IV-V =52d mm 60mm V VI d -=

机械设计大作业-轴系设计-说明书

机械设计基础 大作业计算说明书 题目轴系部件设计 学院材料学院 班号1429201 学号1142920102 姓名胡佳伟 日期2016年12月13日 哈尔滨工业大学

机械设计基础 大作业任务书 1.1设计题目 直齿圆柱齿轮减速器轴系部件设计 1.2设计原始数据 1.3设计要求 1.轴系部件装配图一张。 2.计算说明书一份,包括输出轴,输出轴上的轴承及键的校核计算。

2.设计过程 (1)估算轴的基本直径。选用45号钢,正火处理,σb=600MPa,估计直径<100mm。查表可得C = 118,由公式得 所求的d为受扭部分的最细处,即装联轴器处的轴径处。但因为该处有一个键槽,故轴径应该增大3%,d=37.46 x 1.03=38.58mm取d=40mm。 (2)轴的结构设计(齿轮圆周速度<2m/s,采用脂润滑) ○1.初定各个轴段直径 位置轴径/mm 说明 联轴器处40 按传递转矩估算的基本直径 油封处42 该段轴径应满足油封标准 轴承处45 选用6209深沟球轴承,为便于轴承从右端 装拆,轴承内径应稍大于油封处轴径,并符 合滚动轴承内径标准,故取轴径为45mm, 初定轴承型号为6209,两端相同 齿轮处48 考虑齿轮从右端装入,故齿轮孔径应大于轴 承处轴径,并为标准直径。 轴环处56 齿轮左端用轴环定位,按齿轮处轴径 d=48mm,查表知轴环高度a=(0.07-0.1) d=3.36-4.8mm,取a=4mm

○2.确定各轴段长度 位置轴段长度 /mm 说明 齿轮处78 已知齿轮轮毂宽度为80mm,为保证齿轮能被压紧, 此轴段长度应略小于齿轮轮毂宽度,故取78mm 右端轴承处39 此轴段包括4部分,轴承内圈宽度19mm;考虑到 箱体的铸造误差,装配时留有余地,轴承左端面与 箱体内壁的间距取10mm,箱体内壁与齿轮右侧端 面间距取8mm,齿轮轮毂宽度与齿轮处轴段长度之 差为2mm。最后该轴段长度为19+10+8+2=39mm 油封处30 此段长度由轴承盖的总宽度加上轴承盖外端面与 联轴器左端面的间距构成,为20+10=30mm。 联轴器处68 已知联轴器轮毂宽度为70mm,为保证轴端挡圈能 压紧联轴器,此轴段长度应略小于联轴器轮毂宽 度,故取68mm 轴环处 6 轴环宽度b=1.4a=1.4x4=5.6mm,取b=6mm 左端轴承处31 此轴段包括4部分,轴承内圈宽度19mm;考虑到 箱体的铸造误差,装配时留有余地,轴承右端面与 箱体内壁的间距取10mm,箱体内壁与齿轮左侧端 面间距取8mm,轴环的宽度为6mm需要减去。最 后该轴段长度为19+10+8-6=31mm 全轴长252 78+39+30+68+6+31=252mm (3)轴的受力分析 ○1.求轴传递的转矩 ○2.求轴上传动件作用力 齿轮上的圆周力 齿轮上的径向力

机械设计2复习参考题2-轴系结构改错题及答案

轴系结构改错题(共7题) 1、在图示轴的结构图中存在多处错误,请指出错误点,说明出错原因,并加以改正。 解:1.此处螺栓连接用该有垫片;2 轴承端盖与轴之间应该有间隙,并且配有密封。 3键的位置和尺寸不合适 4无定位轴肩5无轴肩 6套筒直径太大,不应该超过轴承内圈高度; 7轴和轮毂一样长,起不到定位作用;8无定位;9无垫片10采用反装。 2、指出图中的结构错误(在有错处画○编号,并分析错误原因),并在轴心线下侧画出其正确结构图。 解: 画出的正确结构图如图。 ①轴的右端面应缩到联轴器端面内1~2mm ,轴端挡圈压到联轴器端面上,与轴端面留有间隙; ②联轴器与透盖不能接触,联轴器应右移; ③联轴器与轴配合直径应小一点,形成轴肩定位; ④联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上;键与毂孔键槽底面间应有间隙; ⑤右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触,与轴肩端面应有间隙,所以套筒内轴颈右端面应左移1~2mm ; ⑥与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1~2mm ,轴颈右端面缩进去; ⑦左轴承内圈不能被轴环全挡住,轴环左部轴径减小至内圈厚度的2/3左右; ⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角,与箱体间均应有调整垫片。 ⑨轴的左端伸出轴承内圈过长,应缩短一点。

3、试分析指出图中所示轴系结构中的错误,说明原因。图中齿轮用油润滑,轴承用脂润滑。 解: 每指出1个错误得1分,说明错误原因得1分。总分不超过10分。存在问题分析: (1)轴承的轴向固定、调整,轴向力传递方面错误 1)轴系采用全固式结构,两轴承反装不能将轴向力传到机架,应该为正装。 2)全固式结构中,轴左端的弹性挡圈多余,应去掉。 3)端盖处没有调整垫片,不能调整轴承游隙。 (2)转动零件与固定零件接触,不能正常工作方面错误 1)轴的右端面应缩到联轴器端面内1~2mm ,轴端挡圈压到联轴器端面上,与轴端面留有间隙; 2)轴与右端盖之间不能接触,应有间隙。 3)定位齿轮的套筒径向尺寸过大,与轴承外圈接触。 4)轴的左端端面不能与轴承端盖接触。 (3)轴上零件装配、拆卸工艺性方面错误 1)右轴承的右侧轴上应有工艺轴肩,轴承装拆路线长(精加工面长),装拆困难。 2)套筒径向尺寸过大,右轴承拆卸困难。 3)因轴肩过高,右轴承拆卸困难 4)齿轮与轴联接的键过长,套筒和轴承不能安装到位。 (4)轴上零件定位可靠方面错误 1)轴右端的联轴器没有轴向定位,位置不确定。 2)齿轮轴向定位不可靠,应使轴头长度短于轮毂长度。 3)齿轮与轴联接键的长度过大,套筒顶不住齿轮。 (5)加工工艺性方面错误 1)两侧轴承端盖处箱体上没有凸台,加工面与非加工面没有分开。 2)轴上有两个键,两个键槽不在同一母线上。 3)联轴器轮毂上的键槽没开通,且深度不够,联轴器无法安装。 (6)润滑、密封方面错误 1)右轴承端盖与轴间没有密封措施。 2)轴承用脂润滑,轴承处没有挡油环,润滑脂容易流失。 改进后如图所示。

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