2019级机械设计课程设计题目

发布 2022-10-04 11:48:28 阅读 1167

轴系部件设计。

一、设计目的。

1. 通过设计计算和结构设计,初步学会轴系(齿轮、轴、轴承等)结构设计方法;

2. 熟悉边画,边算,边修改的设计过程,学习查阅工程手册和国家标准方法。

二、已知条件。

传递功率,转速,使用条件等(见设计作业题)。

三、作业任务和要求。

1. 绘制轴系组合部件装配图一张。图上应有标题栏,零件明细栏;

2. 计算说明书一份。说明书主要内容为:

1 齿轮受力分析与计算。

2 按转矩初算轴径;

3 初选轴承型号;

4 轴的强度验算;

5 滚动轴承寿命核算;

6 键的选用与核算;

7 轴承端盖、密封方法的选择。

四、设计方法和步骤。

轴系部件设计时,应阅读教材中有关轴的计算,轴的结构设计,滚动轴承的选择、寿命计算及滚动轴承组合设计等内容,并参照以下步骤进行。

1. 确定齿轮结构尺寸、计算齿轮上的作用力。

1 选择齿轮的结构型式(直齿轮、斜齿轮和蜗轮蜗杆传动),并按教材内容确定齿轮的结构尺寸。

2 按照原始数据计算输出轴的转矩t。

3 计算齿轮上的作用力。

2. 按转矩估算轴径。

mm式中:p 轴所传递的转矩(kw)

n 轴的转速(r/min)

a0 轴的材料系数(见教材)

此轴径通常作为轴的外伸段安装连轴器处的直径。

3. 绘制轴系部件装配图。

通常需要边计算、边画图、边修改。

根据轴上零件轴向固定的需要,考虑轴的加工和轴上零件装拆方便等工艺要求,进行轴的结构设计,确定轴的各段直径和长度。轴上零件的相对位置的决定可参考表1。

表1 轴系结构尺寸。

4. 初选滚动轴承。

根据外伸端的轴径和轴的结构设计,靠近外伸端安装轴承处的轴段直径既能基本确定,据此可选择轴承型号。通常可初选轻、中系列的轴承,且轴的两端应选用相同型号的轴承,以便于箱体加工。

滚动轴承的型号代表了轴承的类型和尺寸。类型可根据轴承受力情况来选择;大小可根据轴的直径来选择,其具体型号可查阅机械设计手册。初选轴承的型号后,可查出轴承尺寸,确定轴承在轴承座中的位置,画出轴承的图形。

在画出轴系部件装配图后,即可验算轴承寿命。

5. 选择键的类型与有关尺寸并布置键槽位置。

6. 轴、轴承、键连接的校核计算。

轴的结构设计初步完成后,轴上各力的作用点及轴承支点位置均能确定,可进行轴的弯扭合成强度、滚动轴承的寿命计算和键连接强度的校核。

7. 滚动轴承组合结构设计。

轴承寿命经验算通过后,需进一步进行轴承组合的结构设计,具体考虑轴系和轴系的固定、调整、装拆、密封等问题。由于轴较短,工作温度不高,可采用两端固定支承。轴承游隙可用轴承盖与箱体轴承座端面间的垫片进行调整。

轴承盖通孔处设置密封件。

8. 完成轴系部件装配图。

1 检查、修改并完成输出轴系部件装配图。

2 标注主要尺寸和公差配合。

3 编写零件明细表和标题栏。

4 轴系部件装配图可参考下图。

图1 直齿圆柱齿轮轴系参考图。

图2 斜齿圆柱齿轮轴系参考图。

图2 直齿圆锥齿轮轴系参考图。

9. 编写设计计算说明书。

五、题目。题目a 设计闭式单级直齿圆柱齿轮减速装置的输出轴轴系部件。

作业要求:1. 绘制减速器输出轴的轴系结构装配图,图面上应有标题栏和明细表。

2. 轴承类型自行选择。

3. 设计计算说明书(具体内容参见三-2)

题目b 设计闭式单级斜齿圆柱齿轮减速装置的输出轴轴系部件。

作业要求:1. 绘制减速器输出轴的轴系结构装配图,图面上应有标题栏和明细表。

2. 轴承类型自行选择。

3. 设计计算说明书(具体内容参见三-2)

题目c 设计闭式单级直齿圆锥圆柱齿轮减速装置中小圆锥齿轮轴轴系部件。

作业要求:1. 绘制小锥齿轮轴的轴系结构装配图,图面上应有标题栏和明细表。

2. 轴承类型自行选择。

3. 设计计算说明书(具体内容参见三-2)

题目d 设计闭式蜗杆减速装置中蜗杆轴系部件。

图示为圆柱蜗杆减速器简图,用于升降机的传动装置,间断使用,平均每天使用3小时,设计寿命10年。其它条件如下表。

作业要求:1. 绘制蜗杆轴的轴系结构装配图,图面上应有标题栏和明细表。

2. 轴承类型和轴承寿命自行选择。

3. 设计计算说明书(具体内容参见三-2)

题目e 设计两级斜齿圆柱齿轮减速器高速轴系结构。

作业要求:1. 绘制高速轴的轴系结构装配图,图面上应有标题栏和明细表。

2. 轴承类型和轴承寿命自行选择。

3. 设计计算说明书(具体内容参见三-2)

题目f 设计两级斜齿圆柱齿轮减速器低速轴系结构。

作业要求:1. 绘制低速轴的轴系结构装配图,图面上应有标题栏和明细表。

2. 轴承类型和轴承寿命自行选择。

3. 设计计算说明书(具体内容参见三-2)

题目g 设计两级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系结构。

1-半连轴器;2-轴承;3-轴;4-齿轮。

作业要求:1. 绘制中间轴的轴系结构装配图,图面上应有标题栏和明细表。

2. 轴承类型和寿命自行选择。

3. 设计计算说明书(具体内容参见三-2)

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