机械设计作业任务书题目:带式运输机 结构简图见下图： 原始数据如下： 机器工作平稳，单向回转，成批生产 方案 Pm（KW） 轴承座中心高H（mm） 最短工作 年限L 工作环境 1440100 2.5 180 一．选择材料，确定许用应力本题中带式运输机功率属于中小型功率。因此轴所承受的扭矩不大。选择45 进行调质处理。二．按扭转强度估算轴径 对于转轴，按扭转强度初算直径： ——轴的转速，r/minC——由许用扭转剪应力确定的系数。查表10.2 得C=106～118，因为近似为关于轴承 对称，取C=118。 mm 29 22576 88 轴端安装大带轮，会有键槽存在，将轴径扩大5%，得 三.设计轴的结构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。 安放大带轮，所以其长度由带轮轮毂长度确定，而直径由初算的最小直径得到。mm 25 大带轮宽65mm，但是中间轮毂常50mm，轴长应略短于轮毂mm 48 ，取为30mm，由《机械设计课程设计》表14.4，毡圈油封的轴径d=29mm；此段 安装轴承，尺寸由轴承确定。标准直齿圆柱齿轮，没有轴向力，但考虑到有较大的径向力，选用深沟球轴承。应该根据此段轴大致直径范围确定轴承型号，选定轴承，然后进一步 修正轴径。由《机械设计课程设计》表12.1，暂取6207，轴承内径 35 ，外径72 ，宽度17 ，轴件定位直径42 minmm ，所以选用脂润滑。取mm =b=60mm。轴承座宽与轴段2、4、6 的长度 为补偿机体的铸造误差，轴承应深入轴承座孔内适当距离，以保证轴承在任何时候都能 坐落在轴承座孔上，为此取轴承上靠近轴承座内壁的距离 mm 10 ；为保证拧紧上下轴承座连接螺栓所需扳手空间，轴承座应有足够的宽度C， 10 可取mm 50 ；根据外圈直径，由机械设计手册，轴承盖凸缘厚度10 ；为避免齿轮轮毂端面转动时与不动机座内壁相碰，齿轮轮毂端面与机座内壁之间应有足够的间距H，对齿 轮，可取H=15mm；为了避免大带轮与轴承盖上螺栓相碰，大带轮端面与轴承盖间应有足够 的距离K=20mm；则轴段6的长度就确定了， mm 2515 10 ，这样，mm 2010 17 10 50 上为了定位大带轮，有一个键槽，由《机械设计课程设计》表11.28，键槽 上键槽长度40mm轴上轴槽深4mm。带轮，深沟轴承和齿轮受力作用点均为其中心部分。 1761 24 2530 四.计算支承反力传递到轴系部件上的转矩 mm 63700576 96 109550 10 9550 236054 63700 85920 tan 2360 tan 带初次装在带轮上时，所需初拉力比正常工作时大得多轴承设计，故计算轴和轴承时，将其扩大50%， 3223127 63859 1609859 在垂直平面11800 轴承1和轴承2 的总支承反力 141197 五.求弯矩A-A，水平面： 3223157 aH竖直面： mm 74900 6311800 AVB-B 1609BV 六．校核过程按弯扭合成强度计算 由于B-B 面弯矩最大，且由转矩，截面面积比A-A 小，则B-B 为最危险面 抗弯剖面模量，由课本附表10.1， 428735 857535 358575 63700 因此，校核通过。轴的安全系数校核计算 弯曲应力： Mpa 扭剪应力：Mpa 857563700 ：材料对称循环的弯曲疲劳极限和扭转疲劳极限，由课本表10.1，45号钢调质处 155MPa MPa ：弯曲时和扭转时轴的有效应力集中系数，由课本附表10.3、附表 10.4， 1.89, 1.46 ：零件的绝对尺寸系数，由课本P207附图10.1， 0.8, 0.76 ，由课本附图10.1和附表10.2， 92 ：把弯曲时和扭转时轴的平均应力折算为应力幅的等效系数，由课本表10.1， 3003.33 1.89 35.1 0.2 0.920.8 15519.4 1.46 3.7 0.1 3.7 0.92 0.76 3.3319.4 3.28 1.8 2.53.33 19.4 ：只考虑转矩时的安全系数；校核通过。 校核键连接的强度 校核公式： ：传递的转矩，mm 上键槽深h=4mm 120~150 6370056.88 (120 ~150) MPaMPa ld 校核通过；校核轴承的寿命 轴承不受轴向力，只有径向力，且 ，所以只校核轴承1即左轴承即 XFYF 校核寿命由课本式11.1c 1010 1.0 25700 3597 60 60 576 1.5 3432.97 ：轴承的基本额定动载荷，由《机械设计课程设计》表12.1,25.7 ——温度系数，由课本表11.9，工作温度150 ，校核不通过。必须对原有的方案数据做出修改：可以通过修改尺寸或修改轴承材 料，在此改变轴承形式，改用圆锥滚子轴承，暂取型号 NJ207E （30207），再对照表来对照数据发现在寿命校正之前的数据没有变 化，所以轴承寿命校核前的校核没有必要在进行校核。 再次进行轴承寿命校核： ——寿命指数，对于球轴承，10/ ：轴承的基本额定动载荷，由《机械设计课程设计》表12.4, 54.2 1010 1.0 54200