东南大学轴系设计报告
轴系结构实验报告
轴系结构实验报告轴系结构实验报告引言：轴系结构是工程学中一个重要的研究领域，它关注的是轴承的设计、轴线的布置以及轴系的稳定性等问题。
在实际工程中，轴系结构的设计和优化对于保证机械设备的正常运行起着至关重要的作用。
本实验旨在通过对轴系结构的实验研究，探讨轴系结构的性能特点和优化方法。
实验一：轴承选型与布置在轴系结构中，轴承的选型和布置是关键的一步。
在本实验中，我们选择了两种常见的轴承类型：滚动轴承和滑动轴承，并进行了对比研究。
实验结果显示，滚动轴承具有较高的承载能力和较低的摩擦系数，适用于高速旋转的轴系结构。
而滑动轴承则具有较低的噪音和振动特性，适用于要求较高平稳性的轴系结构。
根据实际需求，我们可以灵活选择不同类型的轴承，并进行合理的布置，以满足工程项目的要求。
实验二：轴系稳定性研究轴系的稳定性是轴系结构设计和优化的重要考虑因素之一。
在本实验中，我们通过改变轴系的几何参数，研究了轴系的稳定性变化。
实验结果显示，当轴系的刚度较小时，轴系容易发生振动和共振现象，导致整个机械系统的运行不稳定。
而当轴系的刚度较大时，轴系的稳定性得到了明显改善。
因此，在轴系结构设计中，我们需要合理选择轴材料、增加轴系的刚度，以提高轴系的稳定性。
实验三：轴系优化方法为了进一步提高轴系结构的性能，我们进行了轴系的优化研究。
通过改变轴系的结构参数，我们探讨了不同优化方法对轴系性能的影响。
实验结果显示，通过合理设计轴系的结构参数，如减小轴系的质量、增加轴系的刚度等，可以显著提高轴系的性能。
此外，我们还发现，采用轴系的动态平衡技术能够有效减小轴系的振动和噪音，提高整个机械系统的运行效率。
结论：通过本次轴系结构的实验研究，我们深入了解了轴系的性能特点和优化方法。
轴承的选型和布置、轴系的稳定性研究以及轴系的优化方法都对轴系结构的性能起着重要的影响。
在实际工程中，我们应根据具体需求，合理选择轴承类型、优化轴系结构，并采取相应的措施提高轴系的稳定性和性能。
轴系设计与分析实验报告
轴系设计与分析实验报告1. 引言轴系设计与分析是机械工程中的重要内容之一。
通过对轴系的设计与分析，可以确保机械系统的运行稳定性和效率。
本实验旨在通过实际操作和分析来学习轴系设计与分析的基本原理和方法。
2. 实验目的本实验的主要目的是掌握轴系设计与分析的基本步骤和方法，包括轴的选择、轴的尺寸设计、轴的强度校核等。
3. 实验步骤本实验的具体步骤如下：3.1 确定传动系统参数根据所给的传动要求和实际情况，确定传动系统的参数，包括输入功率、输出转速、传动比等。
3.2 选择轴材料根据所需承受的载荷和工作环境条件，选择合适的轴材料。
考虑诸如强度、刚度、耐磨性等因素，选择最优的轴材料。
3.3 选择轴的类型和形状根据传动系统的需求和工作条件，选择合适的轴类型和形状。
常见的轴类型有实心轴、空心轴、中空轴等，而轴的形状可以是圆柱形、锥形、多边形等。
3.4 设计轴的尺寸根据轴的类型、轴材料和传动系统参数，进行轴的尺寸设计。
首先确定轴的直径或截面尺寸，然后考虑轴的长度和轴上的零件布置。
3.5 进行强度校核根据轴的尺寸和所受载荷，进行强度校核。
使用适当的强度校核方法，如受弯强度校核、疲劳强度校核等，确保轴的强度满足设计要求。
3.6 进行轴的稳定性分析根据轴的尺寸和受力情况，进行轴的稳定性分析。
通过计算轴的弯曲刚度、扭转刚度等参数，评估轴在工作过程中的稳定性。
3.7 优化设计根据实际分析结果，对轴的尺寸和材料进行优化设计。
通过改变轴的尺寸或材料，达到更好的性能和效果。
4. 实验结果与分析根据实际操作和计算分析，得出了轴的最佳尺寸和材料。
经过强度校核和稳定性分析，确认轴的设计满足要求，并具备良好的性能和可靠性。
5. 结论通过本实验，我们掌握了轴系设计与分析的基本步骤和方法。
我们了解了轴的选择、轴的尺寸设计、轴的强度校核等关键内容，并通过实际操作提升了我们的实际能力。
6. 参考文献•张三等，《机械设计与制造》•李四，《轴系设计与分析基础》以上是本次轴系设计与分析实验报告的内容，通过本次实验，我们深入了解了轴系设计与分析的基本原理和方法，并将其运用到实践中。
轴系设计与分析实验报告
轴系设计与分析实验报告轴系设计与分析实验报告引言：轴系设计与分析是机械工程领域中一个重要的研究方向。
轴系是机械传动中的关键组成部分，其设计合理与否直接影响到机械系统的性能和寿命。
本实验旨在通过对轴系的设计与分析，深入了解轴系的工作原理和设计要点，为机械工程师提供参考和指导。
一、实验目的本实验的主要目的是通过设计和分析轴系，掌握轴系设计的基本原理和方法，深入理解轴系的工作原理和设计要点。
二、实验原理1. 轴系的基本概念轴系是由轴、轴承、传动装置等组成的机械传动系统。
轴承是轴系中的重要组成部分，其作用是支撑轴的转动并承受轴上的载荷。
2. 轴系的设计要点轴系的设计要点包括轴的材料选择、轴的尺寸计算、轴的受力分析等。
轴的材料选择应考虑其强度、刚度和耐磨性等因素；轴的尺寸计算应根据轴上的载荷和转速等参数进行；轴的受力分析可以通过有限元分析等方法进行。
三、实验步骤1. 确定轴系的工作条件和参数，包括载荷、转速等。
2. 根据轴系的工作条件和参数，选择合适的轴材料。
3. 根据轴系的工作条件和参数，计算轴的尺寸。
4. 进行轴的受力分析，包括静态受力分析和动态受力分析。
5. 根据轴的受力分析结果，对轴进行优化设计。
6. 检验轴的设计是否满足要求，包括强度、刚度和耐磨性等方面。
四、实验结果与分析通过实验，我们设计了一台用于传动的轴系，并对其进行了分析。
根据轴系的工作条件和参数，我们选择了合适的轴材料，并计算出了轴的尺寸。
通过有限元分析，我们得到了轴的受力分析结果，并对轴进行了优化设计。
最后，我们对轴进行了检验，结果表明轴的设计满足了要求。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了轴系的设计原理和方法，掌握了轴系设计的基本要点和步骤。
实验结果表明，轴系的设计对机械系统的性能和寿命有着重要影响，合理的轴系设计可以提高机械系统的工作效率和可靠性。
因此，在实际工程应用中，我们应该重视轴系的设计与分析，确保机械系统的正常运行和长期稳定性。
轴系结构设计实习报告
实习报告实习名称：轴系结构设计实习实习单位：XX机械设计院实习时间：2022年6月1日至2022年6月30日一、实习背景及目的随着我国经济的快速发展，机械制造业在国民经济中的地位日益突出。
机械设计作为机械制造的基础和关键环节，对机械产品的性能、质量及成本起着决定性作用。
轴系结构作为机械设计中的重要组成部分，其设计的合理性与否直接影响到整个机械系统的运行性能和可靠性。
本次实习旨在通过实际操作，使学生掌握轴系结构设计的基本原理和方法，提高机械设计能力。
二、实习内容实习期间，我参与了某型减速器的轴系结构设计工作，具体内容包括：1. 了解并分析减速器的工作原理、性能要求及使用环境；2. 根据减速器的设计要求，选择合适的齿轮、轴承等传动元件；3. 设计轴系结构，包括确定轴的直径、长度、形状以及轴承、齿轮、联轴器等部件的配置；4. 计算轴系结构中的强度、刚度等性能参数，校核设计方案；5. 绘制轴系结构装配图及主要零件图；6. 编写轴系结构设计说明书，包括设计依据、设计过程、计算结果及使用注意事项。
三、实习过程及心得体会1. 实习过程（1）了解减速器工作原理及性能要求在实习开始阶段，导师向我介绍了减速器的工作原理、性能要求及使用环境，使我对其有了初步的认识。
（2）选择传动元件根据减速器的设计要求，我选择了合适的齿轮、轴承等传动元件。
在选择过程中，我充分考虑了减速器的使用环境、载荷、速度等因素，确保选用的元件能够满足设计要求。
（3）设计轴系结构在设计轴系结构时，我首先确定了轴的直径、长度和形状，然后根据齿轮、轴承、联轴器等部件的配置，确定了轴系结构的具体形式。
在设计过程中，我充分考虑了轴的强度、刚度、稳定性等因素，确保设计方案的合理性。
（4）计算性能参数根据设计方案，我计算了轴系结构中的强度、刚度等性能参数，并对设计方案进行了校核。
通过计算和校核，我发现设计方案满足减速器的性能要求，具备较高的可靠性。
（5）绘制图纸及编写说明书根据设计方案，我绘制了轴系结构装配图及主要零件图，并编写了轴系结构设计说明书。
轴系结构设计实验报告
轴系结构设计实验报告轴系结构设计实验报告引言轴系结构是机械工程中的一个重要概念，它涉及到机械装置中的轴、轴承和传动装置等元件。
轴系结构的设计对于机械装置的稳定性和性能有着重要的影响。
本实验旨在通过设计和测试不同轴系结构的性能，探索轴系结构的设计原则和优化方法。
实验目的本实验的目的是研究不同轴系结构的设计对于机械装置性能的影响，具体包括以下几个方面：1. 了解不同轴系结构的基本原理和特点；2. 掌握轴系结构的设计方法和步骤；3. 测试和分析不同轴系结构的性能差异；4. 探索轴系结构的优化方法。
实验装置和方法本实验使用了一台模拟机械装置，包括轴、轴承和传动装置等元件。
实验过程如下：1. 选择不同类型的轴承，包括滚动轴承和滑动轴承，并安装在不同的轴上；2. 设计和制造不同类型的轴系结构，包括单支撑轴系、双支撑轴系和悬臂轴系等；3. 测试不同轴系结构的转动摩擦力、刚度和振动等性能指标；4. 分析和比较不同轴系结构的性能差异；5. 根据实验结果，进行轴系结构的优化设计。
实验结果和讨论通过实验测试和数据分析，我们得到了以下结果和讨论：1. 不同类型的轴承对轴系结构的性能有着显著的影响。
滚动轴承具有较小的摩擦力和较高的刚度，适用于高速和高负荷的工况；而滑动轴承具有较大的摩擦力和较低的刚度，适用于低速和低负荷的工况。
2. 不同类型的轴系结构对机械装置的性能也有着显著的影响。
单支撑轴系具有较大的刚度和较小的振动，适用于要求较高精度和稳定性的工况；双支撑轴系具有较小的刚度和较大的振动，适用于要求较高速度和动态响应的工况；悬臂轴系则适用于较小负荷和较简单的工况。
3. 轴系结构的优化设计需要综合考虑不同性能指标之间的矛盾和平衡。
例如，在追求较大刚度的同时，需要注意振动的控制和减小摩擦力的影响。
结论通过本实验，我们深入了解了轴系结构的设计原理和方法，并通过实验测试和数据分析，探索了不同轴系结构的性能差异和优化设计。
我们发现不同类型的轴承和轴系结构对机械装置的性能有着重要的影响，需要根据具体工况和要求进行选择和设计。
轴系设计与分析实验报告
轴系设计与分析实验报告1. 引言轴系是工程中常见的机械传动元件，其设计和分析对于确保机械系统的正常运转至关重要。
本实验旨在通过对轴系的设计和分析，加深对机械传动的理解，并掌握轴系设计的基本方法和分析技巧。
2. 实验目标本实验的主要目标是设计一个满足给定工况要求的轴系，并对其进行强度和稳定性分析。
具体要求如下： 1. 设计一根适合的轴，使其满足给定的转速、扭矩和工作温度要求； 2. 进行轴的强度分析，确保其能够承受设计工况下的载荷； 3. 进行轴的稳定性分析，判断轴在高速转动时是否会发生振动。
3. 实验步骤3.1 确定设计参数根据给定的工况要求，确定设计轴的转速、扭矩和工作温度。
在设计过程中，还需要考虑材料的强度和热膨胀系数等因素。
3.2 选择轴的材料根据设计参数和要求，选择合适的轴材料。
考虑材料的强度、韧性、热膨胀系数等因素，并进行材料力学性能的分析和比较。
3.3 进行轴的受力分析根据设计参数和轴的几何形状，进行轴的受力分析。
计算轴在设计工况下的受力情况，包括弯矩、剪力和轴向力等。
3.4 进行轴的强度分析基于轴的受力情况和选择的材料，进行轴的强度分析。
计算轴的应力和变形，检查轴的强度是否满足设计要求。
3.5 进行轴的稳定性分析根据轴的几何形状和转速，进行轴的稳定性分析。
计算轴的临界转速和临界转矩，判断轴在高速转动时是否会发生振动。
3.6 优化设计根据强度和稳定性分析的结果，对轴的设计进行优化。
可以调整轴的几何形状、材料和工艺等因素，以满足设计要求并提高轴的性能。
4. 实验结果与分析根据实验步骤中的分析和计算，得到了轴的设计参数、材料选择、受力分析、强度分析和稳定性分析的结果。
经过优化设计后，得到了满足给定工况要求的轴系。
5. 结论通过本实验，我们深入了解了轴系设计和分析的方法和技巧。
通过实际计算和分析，我们成功设计了一个满足工况要求的轴系，并对其进行了强度和稳定性分析。
实验结果证明了我们设计和分析方法的有效性和可靠性。
机械零件实验三 - 轴系设计分析实验
实验三轴系设计分析实验一、实验目的和要求（1）熟悉常用轴系零部件的结构及功能；（2）掌握轴系结构设计基本要求；二、主要仪器设备（1）轴系实验箱（2）工具：钢板尺、内外卡钳、铅笔、三角板等三、实验原理圈骨架式密封将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏，通常用于旋转轴，是一种旋转轴唇密封。
毛毡式密封富有弹性,可作为防震、密封，组织紧密,孔隙小,可作为良好的过滤材料。
甩油环+密封件用在轴承或齿轮的润滑。
四、实验内容及实验数据记录1.选择的轴系部件设计实验方案进行认真分析；2.根据轴系部件设计实验方案从实验箱中选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装到轴上，完成轴系部件结构设计。
3.安装完成后检查轴承结构是否合理，并对不合理结构提出修改方案。
4.完成装配草图。
草图如下：五、轴系部件结构分析（1）轴系支点的轴向固定结构选择、特点及应用场合➢两端单向固定结构适用于温升不高的短轴。
为补偿轴的热伸长，对于深沟球轴承，在一端轴承外圈和端盖之间应留有一定间隙，对于角接触轴承，安装时应在轴承内部留有适当轴向游隙。
➢一端固定，一端游动的结构适用于温度变化较大，支点距离较大的长轴。
➢两端游动结构适用于要求轴做双方向的轴向游动，而其轴向工作位置靠轴上传动件本身的限位作用来保证的情况。
（2）轴滚动轴承类型、选择原因及组合方式载荷较大时应选用线接触的滚子轴承;承受纯轴向载荷时选用推力轴承;主要承受径向载荷时应选用深沟球抽承，同时承受径向和轴向载荷时应选择角接触轴承;当轴向载荷比径向绒荷大很多时，常用推力轴承和深沟球轴承的组合结构;承受冲击载荷时宜选用滚子轴承。
转速高时.应采用点接触的球轴承，转速更高时，可采用超轻或特轻系列的轴承。
当轴承的结构尺寸、精度相同时，球轴承比滚子轴承径向间隙小。
在支点跨距大或难以保证两轴承孔的同轴度时，应选抒调心轴承。
具有调心性能的滚动轴承必须在轴的两端成对使用。
如果一端采用调心轴承，另一端使用不能调心的轴承，则不能起调心作用。
机械设计报告---东南大学
机械设计报告---东南大学
减速器中间轴的设计
轴的设计流程及其目录：
【参考文献】
(1)
【分析设计】
>>1.轴的材料：轴为45钢调质，硬度为217～255HBS，[σ－1]＝180MPa
>>3.
【抗弯扭合成校核轴的强度】
【心得体会】
从何入手，只能与同学们相互切磋，这样我慢慢地入了门，进而也可以自己搞定了。
这其中有一个习惯问题最需要克服。
众所周知，课堂、书本给我们的都是一种确切的数据，但实际上你去做的时候就
会发现它们都是经验性的，也就是说需要你根据从资料上查得的范围靠经验自己去定，这就给习惯于接受确切数字的我带来了很大的挑战。
幸而，最终我还是学会了怎样去查找自己想要的资料，这应该是这次作业的一大收获吧。
第二大收获就是学会了做一次设计项目的具体流程。
从策划构思、总体设计到各个模块的的具体设计及其组合，再到编写需要提交的论文，这一切如今仍历历在目。
我想，这种对整体设计流程的把握应该是以后走上工作岗位所必需的技能，而这种技能却只能通过自己的亲身实践才能获得。
这也是为什么我认为机械设计大作业这种教学实践模式值得推广的原因。
回首这几个星期，有过困难疑惑也有过欢乐收获。
学会了
学会了各种资料的查找方法，促进了同学之间的互助，也加深了我对设计尤其是机械设计的理解，这收获可真是不小啊！
我建议课堂上多讲一些与实际相关的操作规程（如果时间够用的话）。
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机械设计大作业
——轴系设计报告
姓名：***
学号：********
指导教师：***
2017年11月20日
目录
一．项目要求 (2)
1. 项目概述 (2)
2. 设计要求 (2)
2.1 轴的设计 (2)
2.2 轴系设计 (3)
二．设计过程 (3)
1. 轴颈的计算 (3)
2. 轴承的选择和安装尺寸 (4)
3. 轴系主要尺寸的确定及轴结构的工艺性 (4)
4. 拟定轴上零件的布置方案 (6)
5. 轴的强度校核 (7)
6. 轴承的寿命计算 (10)
三．模型及图纸 (12)
1. 三维模型 (12)
1.1. 立体图 (12)
1.2. 剖视图 (12)
1.3. 爆炸图 (13)
2. 轴工作图 (13)
3. 轴系装配图 (14)
四．结论总结 (15)
1. 个人总结 (15)
2. 参考资料 (15)
一．项目要求
1.项目概述
图示二级斜齿圆柱齿轮减速器。
已知中间轴II传递功率P=20KW，转速n=
300r/min；z2 =83，mn2 =5，β=12°，宽度b2 =100mm；z3 =25，m n3 =6，β=8°，b3
=120mm，轴材料：45钢调质。
1.按弯扭合成强度计算方法对
轴II进行设计计算；
2.利用软件SolidWorks对轴系
进行三维设计，结构和尺寸参
考教材p406图19.18；
3.利用软件SolidWorks（或CAD）
绘制轴II零件的工作图。
2.设计要求
2.1轴的设计
(1) 初步计算轴径
(2) 拟定轴上零件的布置方案
(3) 轴上零件的定位及轴主要尺寸的确定——轴承、齿轮的定位及轴段主要尺
寸，键的选用，轴承寿命计算 (4) 受力分析 (5) 弯矩图、扭矩图 (6) 按弯扭合成校核轴的强度
(7) 轴工作图设计——A4图纸1张, 标注尺寸、形位公差、表面粗糙度，技术要求等；标题栏中注明班级学号、姓名 2.2轴系设计
(1) A3装配图纸1张，含轴承盖，固定螺钉，密封件等
(2) 明细表——非标件、标准件分别编号，非标件标号: 1,2,3, …; 标准件编号：B1, B2, B3, …。
内容按制图课要求，标准件代号查机械设计手册 (3) 尺寸标注——配合尺寸，安装尺寸，尽可能详细 (4) 标题栏中注明班级学号、姓名
二． 设计过程
1. 轴颈的计算
已知轴的材料为45钢，经调质处理，硬度为217~255HBS 。
由表19.1查得对称循坏弯曲许用应力[σ−1] = 180MPa 。
根据式（19.3），取β=0，并由表19.3，选系数A=120，得：d min =A √ P
n 3
=120√ 20
300 3
mm =48.66 mm 考虑到安全，取整，得到轴的最小直径为50mm 。
2.轴承的选择和安装尺寸
根据轴上基本零件的布置方案，确定两个安装轴承的轴的直径都为50mm，根据轴承的基本尺寸，选择角接触球轴承，滚动轴承7210C GB/T 292——2007。
3.轴系主要尺寸的确定及轴结构的工艺性
由于需要安装两个齿轮，将两个齿轮对称分布在两侧，对轴的受力会比较好，因此将轴设计成如图所示阶梯轴。
由于所选轴承安装尺寸（d a=57mm），选择第二段直径为60mm。
进一步选择键的基本尺寸：
齿轮二选用，圆头普通型平键（Ａ型）GB/T 1096 键 18×11×70。
齿轮三选用，圆头普通型平键（Ａ型）GB/T 1096 键 18×11×90。
根据轴环尺寸机械手册，H=(0.07~0.1)d=4.2~6,选择轴环直径为72mm，宽度20mm已给定。
轴的其他各段长度由齿轮宽度、轴承宽度、轴承套宽度、齿轮面与箱体距离而定。
4.拟定轴上零件的布置方案
5. 轴的强度校核
传递转矩：T=9.55×105P n =9.55×105×20
300=636666.7N ∙mm
齿轮2的圆周力F t2=2T d 2=2T m 2z 2/cos β2=2×636666.7
5×83/cos 12°=3001.22N
齿轮2的径向力F r2=F t2
tanαn cosβ2
=3001.22×tan20°
cos 12°=1116.76N
齿轮2的轴向力F a2=F t2tan β2=3001.22×tan 12°=637.93N
齿轮3的圆周力F t3=2T d 3=2T m 3z 3/cos β3=2×636666.7
6×25/cos 8°
=8406.28N
齿轮3的径向力F r3=F t3tanαn
cosβ3=8406.28×tan 20°cos 8°=3089.70N
齿轮3的轴向力F a3=F t3tan β3=8406.28×tan 8°=1181.42N
水平面内：
Ft 3
Ft 2
FH 1
FH 2
{
FH 1(L 1+L 2+L 3)=Ft 3(L 2+L 3)+Ft 2L 3 ①
FH 2(L 1+L 2+L 3)=Ft 3L 1+Ft 2(L 1+L 2) ②
整体受力分析
水平面内受力分析
由①得，
FH 1= Ft 3(L 2+L 3)+Ft 2L 3(L 1+L 2+L 3)=8406.28×(130+82)+3001.22×82
87+130+82=6783.38 N
由②得，
FH 2= Ft 2(L 1+L 2)+Ft 3L 1(L 1+L 2+L 3)=3001.22×(87+130)+8406.28×87
87+130+82
=4624.12 N
弯矩图
M H1=F H1L 1=6783.38×87=590154 N ∙mm
M H2=F H2L 3=4624.12×82=379178 N ∙mm
垂直面内：
Fr 3
Fr 2
FV FV 2
1
Fa 3Fa 2
{ FV 1(L 1+L 2+L 3)+Fa 3d 3/2=Fr 3(L 2+L 3)−Fr 2L 3 ① FV 2(L 1+L 2+L 3)−Fa 2d 2/2=Fr 3L 1−Fr 2(L 1+L 2) ②
水平面内力弯矩图
竖直方向受力分析
由①得，
FV 1=
Fr 3(L 2+L 3)−Fr 2L 3−Fa 3d 3/2
(L 1+L 2+L 3)
=
3089.70×(130+82)−1116.76×82−
1181.42×6×25
2×cos 8°87+130+82
=1585.17 N
由②得, FV 2=
Fr 3L 1−Fr 2(L 1+L 2)+Fa 2d 2/2
(L 1+L 2+L 3)
=
3089.70×87−1116.76×(87+130)+
637.93×5×83
2×cos 13°87+130+82
=542.87 N
弯矩图：
MV =137910 Nmm MV =227387 Nmm
MV =44515 Nmm
MV = -91337 Nmm 11
2221
12
M V11=F V1L 1=1585.17×87=137910 N ∙mm
M V12
=M V11+F a3d 32=F V1L 1+F a3m 3z 32cos β3=1585.17×87+
1181.42×6×25
2×cos 8°
=227387N ∙mm
竖直平面内力弯矩图
。