機(jī)械設(shè)計(jì)小作業(yè)說(shuō)明書(shū)燕滿(mǎn)意

1、軸系部件設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 機(jī)械工程學(xué)院 院 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械12-6 班設(shè)計(jì)者： 燕滿(mǎn)意學(xué)號(hào)： 24指導(dǎo)教師： 王春華 2014 年 12 月 23 日 遼寧工程技術(shù)大學(xué)題目5：一級(jí)開(kāi)式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)裝置輸入軸的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表：項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案6軸輸入功率 P/kw6.5軸轉(zhuǎn)速 n/(r/min)360齒輪齒數(shù) z19齒輪模數(shù) /mm5齒輪螺旋角 齒輪寬度 b /mm65 l /mm185 s /mm90軸承座形式剖分設(shè)計(jì)參數(shù)：功率P=6.0kw，轉(zhuǎn)速n=300r/min，齒輪齒數(shù)z=19，齒輪模數(shù)=5，齒輪螺旋角=，相應(yīng)的齒輪參數(shù)b=65mm，l=185mm，s=90mm。一、軸的設(shè)

2、計(jì)1.選擇軸的材料 該軸傳遞中小功率，轉(zhuǎn)速較低，無(wú)特殊要求，故選用45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)處理。其機(jī)械性能查表可得2.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步計(jì)算軸頸對(duì)實(shí)心圓軸：考慮軸端安裝聯(lián)軸器有鍵槽，將直徑加大取標(biāo)準(zhǔn)值d =35mm3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)<1> 軸上零件的布置見(jiàn)圖2a 在軸的輸出端安裝聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的尺寸如圖b 聯(lián)軸器的中心平面與軸承的中心平面距離為 s =90mmc 由于齒輪為斜齒輪，對(duì)軸有軸向力的作用。選軸承時(shí)應(yīng)選用能夠承載軸向載荷的軸承，同時(shí)根據(jù)裝拆需要安裝軸承的軸端直徑應(yīng)比最小直徑大。故初選7208C軸承，按手冊(cè)查出其尺寸為40×80×18，即軸承寬度可暫取18mmd

3、 軸承的中心平面與軸承的中心平面距離為l =185mme 齒輪位于兩軸承的中間位置，且齒寬為65mm。<2>軸上零件的固定和定位見(jiàn)圖3a 斜齒輪用mm軸環(huán)定位，齒輪的右端與軸承內(nèi)端面間采用長(zhǎng)度為51mm的軸套，一方面可軸向固定齒輪，另一方面可作為軸承的軸向定位；b 左面的軸承靠的軸肩固定；c 齒輪的周向固定用平鍵聯(lián)接，軸承的軸向固定用有過(guò)盈量的配合聯(lián)接。<3> 軸上零件的拆裝考慮零件的裝拆方便及定位需要，齒輪及右側(cè)的零件從右邊裝，齒輪左側(cè)的零件從左邊裝入。軸的兩端直徑較小，其余各軸段根據(jù)需要將軸頸逐漸加大。4.按彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸軸的力學(xué)模型見(jiàn)圖 輸出軸轉(zhuǎn)矩輪上圓周

4、力輪上軸向力輪上徑向力-水平面支承反力 水平面支撐反力圖垂直面支承反力 垂直面支承反力圖合成支反力水平面彎矩 水平面彎矩圖垂直面彎矩 垂直面彎矩圖合成彎矩 合成彎矩圖轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩圖見(jiàn)圖T轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化處理，即 校核軸的強(qiáng)度判斷危險(xiǎn)剖面軸上最小軸徑 面，最大轉(zhuǎn)矩存在于面處，面軸頸相同，V面處雖有最大轉(zhuǎn)矩但應(yīng)力集中影響較小鍵槽引起的應(yīng)力集中在兩端即面處，面承受較大轉(zhuǎn)矩從在應(yīng)力集中，故只需對(duì) 面、面進(jìn)行校核即可按表查得 所以安全5.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 通過(guò)對(duì)軸上零件的受力分析，繪制彎矩及轉(zhuǎn)矩圖，并綜合考慮軸徑大小及鍵槽、圓角等因素對(duì)軸的應(yīng)力影響，最終確定了3個(gè)危險(xiǎn)截面。 截面彎矩不大但截面小

5、，有圓角，有應(yīng)力集中。截面彎矩較大，且有應(yīng)力圓角，有應(yīng)力集中。截面彎矩最大，且開(kāi)有鍵槽，有應(yīng)力集中。計(jì)算安全系數(shù)，校核軸的疲勞強(qiáng)度1.校核 由查附表1-2得 剖面產(chǎn)生的扭應(yīng)力，應(yīng)力幅、平均應(yīng)力為 絕對(duì)尺寸影響系數(shù)由附表1-4查得 表面質(zhì)量系數(shù)由附表1-5查得 則 剖面的安全系數(shù)為 取 S>， 所以剖面 安全 2.校核、 剖面的應(yīng)力集中系數(shù)查附表1-2得 剖面因鍵槽引起的應(yīng)力集中系數(shù)，由附表1-1得 故應(yīng)按過(guò)渡圓角引起的應(yīng)力集中系數(shù)檢驗(yàn)剖面 剖面承受的彎矩及轉(zhuǎn)矩為： 剖面產(chǎn)生的正應(yīng)力及其應(yīng)力幅，平均應(yīng)力為： 剖面產(chǎn)生的扭應(yīng)力及其應(yīng)力幅、平均應(yīng)力為： 絕對(duì)尺寸影響系數(shù)由附表1-4查得： 表面

6、質(zhì)量系數(shù)由附表1-5查得： 剖面的安全系數(shù)為： 取 ， 所以剖面安全。二軸承的設(shè)計(jì)1.初選軸承型號(hào)為7208C2.軸承壽命計(jì)算 查手冊(cè)得軸承7208C的額定載荷 由表9-8可知，因e紙與有關(guān)，現(xiàn)軸承所受軸向力A尚不可知，因此需用試算、逼近法來(lái)確定e，S，以及A值之值。 初取e=0.4，則 因?yàn)椋鐖D 所以 根據(jù)初算得到的之值進(jìn)行計(jì)算 軸承1：，查表9-6，用插值法得 這是 軸承2：，查表9-6，用插值法得 這時(shí) 固 從試算結(jié)果看，算得的值與初算結(jié)果相近，故以下就可按試算得到的值及值進(jìn)行當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 對(duì)軸承1： 由表9-6查得，按，用插值法求得。此軸承承受中等沖擊載荷，故按表9-7取沖擊載荷系數(shù)。則其當(dāng)量動(dòng)載為 對(duì)軸承2： 由表9-6查得,。此軸承承受力矩載荷，取力矩載荷系數(shù)除力矩載荷外，還受中等沖擊按表9-7取沖擊載荷系數(shù)。故當(dāng)量動(dòng)載為 比較兩個(gè)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷可知，故應(yīng)按計(jì)算軸承壽命。 由表9-4，取溫度系數(shù)，軸承2的額定壽命為 所以軸承符合要