哈工大-機(jī)械設(shè)計-軸承

9/9《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》設(shè)計實踐設(shè)計計算說明書題目：軸承部件設(shè)計學(xué)院：材料學(xué)院班號：學(xué)號姓名：日期：2013年11月29日《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》設(shè)計實踐任務(wù)書題目：直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計設(shè)計原始數(shù)據(jù)及要求：輸出軸功率P（kW）2.5輸出軸轉(zhuǎn)速n（r/min）76齒輪模數(shù)m（mm）2.5大齒輪齒數(shù)Z99大齒輪寬B（mm）65聯(lián)軸器輪轂寬L（mm）60機(jī)器的工作環(huán)境清潔機(jī)器的載荷特性微振機(jī)器的工作年限班次4年2班目錄目錄 31．估算軸的基本直徑 42．確定軸承的潤滑方式和密封方式 43．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4（1）初定各段直徑 4（2）確定各軸段長度（由中間至兩邊） 5（3）傳動零件的周向定位 5（4）其他尺寸 54.軸的受力分析 6（1）求軸傳動的轉(zhuǎn)矩 6（2）求軸上傳動件作用力 6（3）確定軸的跨度 65.當(dāng)量彎矩校核軸的強(qiáng)度 66.校核軸承的壽命 87.校核鍵的連接強(qiáng)度 8參考文獻(xiàn) 8

設(shè)計過程1．估算軸的基本直徑選用45鋼，正火處理，估計直徑d<100mm，由表查得σb=600MPa。查表取C=106d所求d為受扭部分的最細(xì)處，即聯(lián)軸器處的直徑。但因該處有一個鍵槽，故軸徑應(yīng)增大3%，即d=1.03×34.25=34.98mm，所以查表可知，d取35mm。2．確定軸承的潤滑方式和密封方式大齒輪d2=mZ=2.5×99=247.5m，取d2=247.5mm轉(zhuǎn)速n=76r/min，圓周速度v故采用脂潤滑。潔凈環(huán)境下，v<5m/s采用氈圈油封3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）初定各段直徑位置軸徑/mm說明鏈輪處35按傳遞轉(zhuǎn)矩估算的基本直徑油封處40為滿足鏈輪的軸向固定要求而設(shè)一軸肩，軸肩高度a=(0.07~0.1)d=(0.07~0.1)×35=2.45~3.50mm，取a=3mm。該段軸徑應(yīng)滿足油封標(biāo)準(zhǔn)軸承處45選用深溝球軸承。為便于軸承從右端裝拆，軸承內(nèi)徑應(yīng)稍大于油封處軸徑，并符合滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑，故取軸徑為45mm，初定軸承型號為6209，外徑大小為85，兩端相同齒輪處48考慮齒輪從右端裝入，故齒輪孔徑應(yīng)大于軸承處軸徑，并為標(biāo)準(zhǔn)直徑軸環(huán)處56齒輪左端用軸環(huán)定位，按齒輪處軸徑d=48mm，軸環(huán)高度a=(0.07~0.1)d=(0.07~0.1)×53=3.36~4.80mm，取a=4mm（2）確定各軸段長度（由中間至兩邊）位置軸段長度/mm說明齒輪處62已知齒輪輪轂寬度為65mm，為保證套筒能壓緊齒輪，此軸段長度應(yīng)略小于齒輪輪轂寬度，故取62mm右端軸承處（含套筒）47此軸段包括四部分：軸承內(nèi)圈寬度為19mm；考慮到箱體的鑄造誤差，裝配時留有余地，軸承左端面與箱體內(nèi)壁的間距取10mm（脂潤滑）；箱體內(nèi)壁與齒輪右端面的間距取15mm，齒輪對稱布置，齒輪左右兩側(cè)上述兩值取同值；齒輪輪轂寬度與齒輪處軸段長度之差為3mm。故該軸段長度為3+19+15+10=47mm油封處45此軸段包括兩部分：為便于軸承端蓋的拆裝及對軸承加潤滑脂，取軸承蓋外端面與聯(lián)軸器左端面間距為20mm；由減速器及軸承蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計，取軸承右端面與軸承外端面的間距（即軸承蓋的總寬度）為25mm。故該軸段長度為20+25=45mm鏈輪處58已知聯(lián)軸器輪轂寬度為60mm，為保證聯(lián)軸器接觸可靠，此軸段長度應(yīng)略小于聯(lián)軸器輪轂寬度，故取58mm軸環(huán)處10軸環(huán)寬度b=1.4a=1.4×4=5.6mm，取b=10mm（使左右擋油板尺寸相同）左端軸承處34軸承右端面至齒輪左端面的距離與軸環(huán)寬度之差加上6209型軸承內(nèi)圈寬度19mm，即15+19=34mm全軸長21162+47+45+58+10+34=256mm（3）傳動零件的周向定位齒輪及聯(lián)軸器處均采用A型普通平鍵，其中齒輪處為：鍵14×50GB1096-2003；聯(lián)軸器處為：鍵10×50GB1096-2003。（4）其他尺寸為加工方便，并參照6209型軸承的安裝尺寸，軸上的過渡圓角半徑全部采用r=1mm；軸端倒角為2×45°。4.軸的受力分析（1）求軸傳動的轉(zhuǎn)矩T（2）求軸上傳動件作用力齒輪上的圓周力

F齒輪上的徑向力F（3）確定軸的跨度左右軸承的支反力作用點至齒輪力作用點的間距皆為：0.5×65+10+15+19×0.5=67mm聯(lián)軸器作用點與右端軸承支反力作用點的間距為0.5×10+45+0.5×60=84.5mm5.當(dāng)量彎矩校核軸的強(qiáng)度做軸的空間受力簡圖Fr2Fr2（（a） FBHFBH（b）30933.9（b）30933.9MHFFt2FBVFAV（（c）84989.584989.5（d（d）MMV904444.0904444.0（e（e）M3314000T（T（f）作水平面受力圖及彎矩圖（b），F(xiàn)AH=FBH=Fr2/2=461.7NM作垂直面受力圖及彎矩圖（d）,FAV=FBV=Ft2/2=1325NM作合成彎矩圖（e）M作扭矩圖（f）按當(dāng)量彎矩校核軸的強(qiáng)度MTσ6.校核軸承的壽命查表得Cr=31500N=C，X=1，Y=0，由于載荷特性微振，所以取fp=1.1所以P=fp(XFr+YFa)=1015.6NL滿足要求，故可選用6209型號軸承7.校核鍵的連接強(qiáng)度a.聯(lián)軸器輪轂材料為鋼，鍵的材料為鋼，由表查得許用擠壓應(yīng)力[σp]=100~120MPa；A型普通平鍵長度l/mm=L－b=50－10=40，k/mm=h/2=8/2=4。σb.齒輪處鍵的材料為鋼，由表查得許用擠壓應(yīng)力[σp]=100~120MPa；A型普通平鍵長度l/mm=L－b=50－14=