哈工大機械設(shè)計大作業(yè)軸系部件設(shè)計

提供完整版的各專業(yè)畢業(yè)設(shè)計，HarbinInstituteofTechnology機械設(shè)計大作業(yè)題目：軸系部件設(shè)計院系：機電工程學(xué)院班級：姓名：學(xué)號：時間：目錄機械設(shè)計作業(yè)任務(wù)書 -12-哈爾濱工業(yè)大學(xué)機械設(shè)計大作業(yè)任務(wù)書題目___軸系部件設(shè)計____設(shè)計原始數(shù)據(jù)：方案電動機工作功率P/kW電動機滿載轉(zhuǎn)速nm/(r/min)工作機的轉(zhuǎn)速nw/(r/min)第一級傳動比i1軸承座中心高度H/mm最短工作年限工作環(huán)境940802.11805年2班室內(nèi)清潔傳動方案如圖5.1圖5.1

1選擇材料，確定許用應(yīng)力通過已知條件和查閱相關(guān)的設(shè)計手冊得知，該傳動機所傳遞的功率屬于中小型功率。因此軸所承受的扭矩不大。故選45號鋼，并進行調(diào)質(zhì)處理。2按扭轉(zhuǎn)強度估算軸徑對于轉(zhuǎn)軸，按扭轉(zhuǎn)強度初算直徑：其中——軸傳遞的功率，——軸的轉(zhuǎn)速，r/minC——由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)。查表9.4得C=106～118，考慮軸端彎矩比轉(zhuǎn)矩小，取C=112。由于考慮到軸的最小直徑處要安裝大帶輪，會有鍵槽存在，故將其擴大5%，得，按標(biāo)準(zhǔn)GB2822-1981的圓整后取。3設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)由于本設(shè)計中的軸需要安裝帶輪、齒輪、軸承等不同的零件，并且各處受力不同，因此，設(shè)計成階梯軸形式，共分為七段。以下是軸段的草圖：軸段⑦軸段⑦ 軸段⑥ 軸段⑤ 軸段④ 軸段③ 軸段② 軸段①3.1階梯軸各部分直徑的確定 1)軸段1和軸段7軸段1和軸段7分別安放大帶輪和小齒輪，所以其長度由帶輪和齒輪輪轂長度確定，而直徑由初算的最小直徑得到。所以，。2)軸段2和軸段6軸段2和軸段6的確定應(yīng)考慮齒輪、帶輪的軸向固定和密封圈的尺寸。由參考文獻[1]圖10.7計算得到軸肩高度毛氈圈油封的軸徑，所以。3)軸段3和軸段5軸段3和軸段5安裝軸承，尺寸由軸承確定。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，沒有軸向力，但考慮到有較大的徑向力，選用深溝球軸承。根據(jù)GB/T276—1994，初選軸承6307，外形尺寸d=35mm，D=80mm，B=21mm，軸件安裝尺寸。因為軸承的值小于，所以選用脂潤滑。故取。4)軸段4軸段4在兩軸承座之間，其功能為定位固定軸承的軸肩，故。3.2階梯軸各軸段長度及跨距的確定 1)軸段4。軸段4在兩軸承座之間，兩端支點間無傳動件，應(yīng)該首先確定該段跨距L。一般，取。則軸段4長度,取77mm。2)軸段3和軸段5。軸段3和軸段5安裝軸承，軸段長度與軸承內(nèi)圈寬度相同，故。3)軸段2和軸段6。軸段2和軸段6的長度和軸承蓋的選用及大帶輪和小齒輪的定位軸肩的位置有關(guān)系。選用凸緣式軸承端蓋，取固定軸承端蓋螺釘直徑,則凸緣厚度，，箱體外部傳動零件的定位軸肩距軸承端蓋的距離，則軸段6長度由于大帶輪較大，設(shè)計成腹板式結(jié)構(gòu)，故軸段2長度,4）軸段1和軸段7。軸段1和7分別安裝大帶輪和小齒輪，故軸段1長度，軸段7長度。4軸的受力分析4.1畫軸的受力簡圖軸的受力簡圖、彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖畫在一起，見圖5.2。4.2計算支承反力傳遞到軸系部件上的轉(zhuǎn)矩齒輪圓周力 齒輪徑向力齒輪軸向力帶輪壓軸力帶初次裝在帶輪上時，所需初拉力比正常工作時大得多，故計算軸和軸承時，將其擴大50%，按計算。在水平面上在垂直平面上軸承1的總支承反力軸承2的總支承反力4.3畫彎矩圖 豎直面上，=2\*ROMANII-=2\*ROMANII截面處彎矩最大，；水平面上，I-I截面處彎矩最大，；II-II截面處的彎矩為603*75.5=45526.5合成彎矩，I-I截面： II-II截面：豎直面上和水平面上的彎矩圖，及合成彎矩圖如圖2所示4.4畫轉(zhuǎn)矩圖做用在軸上的轉(zhuǎn)矩為大帶輪的輸入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩圖如圖5.2所示5校核軸的強度II-II截面既有彎矩又有轉(zhuǎn)矩，且彎矩最大，為危險截面。IIIII154642.4轉(zhuǎn)矩圖56325合成彎矩圖水平面彎矩圖45526.5154642.4125103.5豎直面彎矩圖13312982154642.4轉(zhuǎn)矩圖56325合成彎矩圖水平面彎矩圖45526.5154642.4125103.5豎直面彎矩圖13312982IIIIIII 單位：IIIIIII圖5.2軸的受力簡圖、彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖按彎扭合成強度計算。根據(jù)參考文獻[1]式10.3，有式中：——1-1截面處彎矩，；——1-1截面處轉(zhuǎn)矩，；——抗彎剖面模量，由參考文獻[1]附表10.1，；——抗扭剖面模量，由參考文獻[1]附表10.1，；——根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)，對于不變的轉(zhuǎn)矩，；——對稱循環(huán)的許用彎曲應(yīng)力，由參考文獻[1]表10.4，。因此，校核通過6軸的安全系數(shù)校核計算彎曲應(yīng)力：,扭剪應(yīng)力：由參考文獻[1]式10.4、10.5、10.6，式中：——只考慮彎矩時的安全系數(shù)；——只考慮轉(zhuǎn)矩時的安全系數(shù)；、——材料對稱循環(huán)的彎曲疲勞極限和扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由參考文獻[1]表10.1，45號鋼調(diào)質(zhì)處理，；——彎曲時和扭轉(zhuǎn)時軸的有效應(yīng)力集中系數(shù)，由參考文獻[1]附表10.3、附表10.4，；——零件的絕對尺寸系數(shù)，由參考文獻[1]附圖10.1，；——表面質(zhì)量系數(shù)，，由參考文獻[1]附圖10.1、附表10.2，；——把彎曲時和扭轉(zhuǎn)時軸的平均應(yīng)力折算為應(yīng)力幅的等效系數(shù)，由參考文獻[1]表10.1，；——彎曲應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力，；——扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力，；——許用疲勞強度安全系數(shù)，由參考文獻[1]表10.5，；校核通過。7校核鍵連接的強度由參考文獻[1]式6.1式中：——工作面的擠壓應(yīng)力，；——傳遞的轉(zhuǎn)矩，；——軸的直徑，；——鍵的工作長度，，A型，，為鍵的公稱長度和鍵寬；——鍵與轂槽的接觸高度，；——許用擠壓應(yīng)力，，由參考文獻[1]表6.1，靜連接，材料為鋼，有輕微沖擊，,取110Mpa。對于軸段1上的鍵；校核通過；對于軸段7上的鍵;校核通過。8校核軸承的壽命軸承不受軸向力，只有徑向力，且，所以只校核軸承2即左軸承即可。8.1計算當(dāng)量動載荷由參考文獻[1]式11.2；式中：——當(dāng)量動載荷，；——軸承的徑向載荷和軸向載荷，；——動載荷徑向系數(shù)和動載荷軸向系數(shù)，由。8.2校核壽命由參考文獻[1]式11.1c式中：——軸承的基本額定壽命，h；——軸承的預(yù)期壽命，5年2班，每年按250天計，；——軸承的基本額定動載荷，由參考文獻[2]表12.1，查軸承6307，；——壽命指數(shù)，對于球軸承，；——溫度系數(shù)，由參考文獻[1]表11.9，工作溫度，；——載荷系數(shù)，由參考文獻[1]表11.10，中等沖擊，，?。?，校核通過。9軸上其他零件設(shè)計1）軸上鍵連接的設(shè)計軸和大帶輪和小齒輪的軸向連接均采用A型普通平鍵連接，根據(jù)參考文獻[2]表11.27，選用A型普通平鍵，大帶輪鍵GB/T1096-2003，小齒輪鍵GB/T1096-20032）密封用毛氈圈毛氈圈所在軸段的直徑為30mm，查參考文獻[2]3)兩側(cè)軸端擋板該零件也屬于標(biāo)準(zhǔn)件。查閱參考文獻[2]表11.22，選用螺栓緊固軸端擋圈（GB/T892-1986），B型，公稱直徑32mm。10軸承座結(jié)構(gòu)設(shè)計本次設(shè)計中選用整體式軸承座。按照設(shè)計方案的要求，軸承座孔中心高H=150mm，軸承座腹板壁厚，筋厚，底座凸緣厚度b=15mm。軸承座地腳螺栓直徑df=16mm,軸承蓋連接螺栓直徑d1=8mm。由參考文獻[2]表4.2查到地腳螺栓的扳手空間C1=22mm，C2=20mm，沉頭座直徑d2=32mm。11軸承端蓋（透蓋）由本次設(shè)計的特點，可選用嵌入式軸承蓋，其中嵌入毛氈圈以密封。由參考文獻[3]圖7.5中的經(jīng)驗公式得到相關(guān)尺寸：。，，圖5.3軸承端蓋根據(jù)軸、軸承座的設(shè)計，應(yīng)取。圖5.3軸承端蓋涉及到毛氈圈溝槽的尺寸，按照參考文獻[2]FZ/T92010-1991相關(guān)尺寸設(shè)計。12參考文獻[1]王黎欽，陳鐵鳴.機械設(shè)計.4版.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008.[2]張峰，宋寶玉.機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：高等教育出版社，2009.[3]王連明，宋寶玉.機械設(shè)計課程設(shè)計.3版.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版，2007.基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應(yīng)用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應(yīng)用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計基于MSP430單片機具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設(shè)計基于單片機的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機控制系統(tǒng)基于單片機控制的電磁振動式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計基于單片機技術(shù)的WDR-01型聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù)測試儀的研制