机械设计课程设计-轴系部件设计说明书
机械轴套课程设计说明书
准备教学资料：准备相关的教学资料， 如教材、课件、实验器材等
设计课程内容：根据目标设计课程内 容，包括理论知识和实践操作
实施教学：按照教学计划实施教学， 包括课堂教学、实验操作等
制定教学计划：制定详细的教学计划， 包括课时安排、教学进度等
评估教学效果：对教学效果进行评估， 包括学生的学习效果、教师的教学效 果等
机械轴套的强度计算
强度计算公式：σ=F/A 强度等级：根据材料和用途选择合适的强度等级 应力集中：考虑轴套上的应力集中现象，进行强度校核 疲劳强度：考虑轴套在长期使用中的疲劳强度，进行疲劳寿命计算
机械轴套的刚度计算
刚度定义：抵抗变形的能力 刚度计算公式：E=F/δ 影响因素：材料、截面形状、尺寸等 计算方法：有限元法、实验法等
增强学生团队合作能力
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提高学生实践操作能力
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培养学生创新思维和解决问题的 能力
课程设计的主要内容
机械轴套的设计 原理和结构
机械轴套的材料 选择和加工工艺
机械轴套的装配 和调试方法
机械轴套的性能 测试和优化方法
课程设计的步骤和方法
确定课程目标：明确课程要达到的目标 和效果
热处理：通过加热、保温和冷却，改变轴套表面的组织和性能，提高耐磨性、耐腐蚀性和疲劳强 度。
喷涂：通过喷枪将涂料喷涂在轴套表面，形成一层保护层，提高耐磨性、耐腐蚀性和美观性。
化学处理：通过化学反应，在轴套表面形成一层化学物质，提高耐磨性、耐腐蚀性和美观性。
机械轴套的质量检测和控制
检测项目：尺寸、形状、表面粗糙度等
切割：将材料切割成所需的尺寸和形状
磨削：使用磨床对轴套进行磨削，提高其 精度和表面粗糙度
典型轴类零件的设计方案与加工说明书(老)
第一章轴类零件结构设计及其分析轴是组成机器的重要零件之一，它的主要功能是：①支承轴上零件，并使其具有确定的工作位置；②传递运动和动力。
1.1 轴的分类轴的分类方式有很多，按照不同的方式，有着不同的种类。
1、按照承受载荷情况的不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。
⑴、转轴。
工作时既承受弯矩又传递转矩的轴。
如机床的主轴和减速器中的齿轮轴。
它是机器中最常见的轴。
⑵、心轴。
工作时只承受弯矩的轴。
不随零件一同转动的心轴称为固定心轴，如自行车的前轮和滑动轴。
随零件的一同转动的心轴称为转动心轴，如火车车轮轴和滑轮轴。
⑶、传动轴。
主要用以传递转矩，不承受弯矩或弯矩很小的轴，如汽车变速箱与后桥差速器之间的轴。
2、按照不同的轴线形状，轴又可分为直轴、曲轴、扰性轴。
直轴按其外形的不同，可分为光轴<轴外径相同）和阶梯轴两种。
光轴形状简单，易加工，应力集中源少，但轴上的零件不易装配和定位，阶梯轴方便轴上零件的装拆、固定与紧固，在机器中应用广泛，因此本课题主要围绕阶梯轴的设计。
1.2 轴的材料由于轴工作时产生的应力多是循环交变应力，所以轴的损坏常为疲劳破坏。
而轴是机器中的重要零件，因此轴的材料应具有足够的强度和韧性，对应力集中敏感性小和良好的工艺性，有的轴还有耐磨性要求等。
轴的材料主要是碳素钢和合金钢。
碳素钢强度虽然较合金钢低，但价廉，对应力集中的敏感性低，故应用较广<常采用调质处理）。
常用的碳素钢有30、40、45和50钢，其中45钢最常用。
对于载荷不大或不重要的轴，也可用Q235、255等普通碳素钢，不需要热处理。
合金钢比碳素钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能，但对应力集中比较敏感，价格较贵，对于受载大并要求尺寸紧凑、重量轻或耐磨性要求高的重要轴，或处于非常温度或腐蚀条件下工作的轴，常采用合金钢。
常用合金钢有：20Cr、40Cr、20CrMnTi、40MnB等。
轴也可以采用合金铸铁和球墨铸铁。
铸铁的流动性好，易于铸造成形以获得形状复杂的轴<曲轴），价廉，有良好的吸振性和耐磨性，以及对应力集中不敏感等优点。
哈工大机械设计-轴系部件设计
一、概述 (2)1、任务来源 (3)2、技术要求 (3)二、结构参数设计 (3)1、受力分析及轴尺寸设计 (11)2、轴承选型设计、寿命计算 (11)3、轴承结构设计 (12)三、精度设计 (12)轴颈轴承配合 (12)四、总结 (13)Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：航天学院自动化班级：11104104设计者：学号：1110410420指导教师：设计时间：2013年12月10日哈尔滨工业大学机械设计作业任务书一、概述1、任务来源：老师布置的大作业课题：轴系的组合结构设计。
2、题目技术要求：一钢制圆轴,装有两胶带轮A和B，两轮有相同的直径D=360mm，重量为P=1KN，A轮上胶带的张力是水平方向的，B轮胶带的张力是垂直方向的，它们的大小如图所示。
设圆轴的许用应力[]=80MPa，轴的转速n=960r/min，带轮宽b=60mm，寿命为50000小时。
设计要求：1.按强度条件求轴所需要的最小直径；2.选择轴承的型号（按受力条件及寿命要求）；3.按双支点单向固定的方法，设计轴承与轴的组合装配结构，画出装配图（3号图纸）4.从装配图中拆出轴，并画出轴的零件图（3号图纸）5.设计说明书1份二、结构参数设计1选择材料，确定许用应力通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。
因此轴所承受的扭矩不大。
故选45号钢，并进行调质处理。
2按扭转强度估算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：3min d mP Cn ≥ 其中2P ——轴传递的功率，η=⨯=⨯=3.70.96 3.55m P P kW m n ——轴的转速，r/min912285/min 3.2m n r == C ——由许用扭转剪应力确定的系数。
查表10.2得C=106～118，考虑轴端弯矩比转矩小，取C=106。
≥=⨯=33min 3.55d 10624.57285mPCmm n 由于考虑到轴的最小直径处要安装大带轮，会有键槽存在，故将其扩大5%，得 min d 1.0525.8k d mm ≥⨯=，按标准GB2822-81的10R 圆整后取130d mm =。
轴的课程设计说明书
轴的课程设计说明书
一、课程简介
本课程是针对工程机械专业的学生开设的轴的课程设计，课程旨在通过理论讲解和实践操作，使学生掌握轴的设计、制造和检测等方面的基本知识和技能，进一步提高学生的综合能力和实践操作水平。
二、课程目标
1.掌握轴的基本原理和设计方法；
2.熟悉轴的材料选择和热处理工艺；
3.掌握轴的制造工艺和加工方法；
4.熟练掌握轴的检测方法和应用；
5.培养学生的团队合作意识和实际操作能力。
三、课程内容
1.轴的基本原理和设计方法
2.轴的材料选择和热处理工艺
3.轴的制造工艺和加工方法
4.轴的检测方法和应用
5.课程设计实践操作
四、课程教学方法
1.理论授课：通过讲解轴的基本原理和设计方法，使学生掌握轴的设计方法和技巧。
2.实验操作：通过轴的制造和检测等实验操作，强化学生的实际操作能力。
3.团队合作：学生将分成小组进行轴的设计和制造，培养团队合作精神和实际操作能力。
五、考核方式
1.课程设计报告：对课程设计实践操作的过程和结果进行综合评价。
2.实验操作考试：对学生在实验操作中的实际操作能力进行考核。
3.理论考试：对学生对轴的基本原理和设计方法的掌握程度进行考核。
六、教材及参考书目
教材：《轴承设计与制造》
参考书目：《轴承设计原理》、《轴承材料与热处理》、《轴承制造工艺
与加工方法》、《轴承检测方法与应用》。
七、结语
本课程设计旨在帮助学生掌握轴的设计、制造和检测等方面的基本知识和技能，为学生的未来职业发展打下坚实的基础，同时也期望能够培养学生的团队合作意识和实际操作能力，让学生在实践中不断提高自己的综合素质。
轴设计说明书
目录摘要 (2)1绪论 (3)1.1国内外机械发展概况 (4)2零件分析 (5)2.1零件的结构特点 (5)2.2.1零件图纸的工艺分析 (6)2.2.2加工内容以及相关要求 (6)2.2.3加工要点分析 (7)2.2.4零件的精度要求 (7)3毛坯的选择 (8)3.1分析毛坯的加工余量 (8)3.2零件毛坯形状及余量的确定 (9)4零件加工定位基准的选择 (9)5.1零件粗基准的选择 (9)5.2零件精基准的选择 (9)6工艺方案的制订 (9)7工艺装备的确定 (9)7.1刀具的选择 (9)7.2切削用量的确定 (10)7.2.1主轴转速的确定 (10)7.2.2进给速度的确定 (10)7.2.3背吃刀量的确定 (10)总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)摘要输出轴是位于原动机和动作机之间的机械传动装置。
在实际生产中常用的轴已经标准化和规格化。
本次设计根据工作条件和需要进行了规格的选择，以及相关数据的计算。
本次的输出轴轴的毕业设计是根据工作条件的选择而设计的非标准型的轴。
机器常由电动机，传动装置，和工作机三部分组成。
电动机的选择直接影响了整个设计的成本，合理的功率以及电动机的构造是选择的主要考察标准。
传动零件的配合和选择则以设计数据为标准设计计算以及查表，主要由4部分构成：V带的根数以及型号，齿轮的主要参数以及主要几何尺寸，各传动轴设计以及加工方法，联轴器的类型选择以及型号选择，滚动轴承的选择和校核。
合理的传动方案不仅满足工作机的性能要求，而且还要工作可靠，建构简单紧凑加工方便，成本低，传动效率高以及使用和维护方便。
润滑方式选择，也是设计中重要的一个环节，在设计制造后，维护对整个变速器的寿命以及效率有着举足轻重的地位。
最后就是变速器的密封件的选择，根据轴承的外径选择。
输出轴是位于原动机和动作机之间的机械传动装置。
在实际生产中常用的减速器已经标准化和规格化。
本次设计根据工作条件和需要进行了规格的选择，以及相关数据的计算。
哈工大机械设计大作业轴系部件设计完美版
（4）轴段1和轴段7：
轴段1和7分别安装大带轮和小齿轮，故根据大作业3、4可知轴段1长度 ，轴段7长度 。
（5）计算
， ，
， ，
4、轴的受力分析
4.1画轴的受力简图
轴的受力简图见图3。
4.2计算支承反力
传递到轴系部压轴力
带初次装在带轮上时，所需初拉力比正常工作时大得多，故计算轴和轴承时，将其扩大50%，按 计算。
图2
3.2选择滚动轴承类型
因轴承所受轴向力很小，选用深沟球轴承，因为齿轮的线速度小于2m/s，齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承，采用油脂对轴承润滑，由于该减速器的工作环境有尘，脂润滑，密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用唇形圈密封，由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。
3.3键连接设计
齿轮及带轮与轴的周向连接均采用A型普通平键连接，齿轮、带轮所在轴径相等，两处键的型号均为12 8GB/T 1096—1990。
4.4画转矩图……………………………………………………………6
五、校核轴的弯扭合成强度……………………………………………………8
六、轴的安全系数校核计算……………………………………………………9七、键的强度校核………………………………………………………………10
八、校核轴承寿命………………………………………………………………11
在水平面上：
在垂直平面上
轴承1的总支承反力
轴承2的总支承反力
4.3画弯矩图
竖直面上，II-II截面处弯矩最大， ；
水平面上，I-I截面处弯矩最大， ；
合成弯矩，I-I截面：
II-II截面： ；
竖直面上和水平面上的弯矩图，及合成弯矩图如图5.4所示
4.4画转矩图
轴类零件工艺课程设计说明书
机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：设计“二代变右半轴”零件的机械机工规程（年产量为中批或大批）学号班级学生指导教师机电工程学院机械系2011年 7 月机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“二代变右半轴”零件的机械加工工艺规程（年产量为中批或大批）内容:1.零件图1张2.夹具零件图1张3.夹具装配图 1张3.机械加工工艺规程 1套4.课程设计说明书 1份班级 08机制3班学生伊广辉指导教师刘军2011 年7 月目录序言 (4)第一章零件的分析 (5)第一节零件的作用 (5)第二节零件的工艺分析 (6)第二章工艺规程设计 (6)第一节确定毛坯的制造形式 (6)第二节基准的选择 (6)第三节制定工艺路线 (7)第四节机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)第五节确定切削用量及基本工时 (8)第三章夹具设计 (19)第一节夹具的结构组成 (19)第二节夹具的工作原理 (18)第三节零件加工定位误差分析 (18)参考文献 (19)序言机械加工工艺规程，是规定零件机械加工工艺过程和操作方法的重要工艺文件。
它不仅是企业生产中重要的技术文件，也是机械制造过程中用于指导生产、组织加工和管理工作的基本依据，还是新建和改建工厂或车间的基本资料。
本次课程设计是在学习了机械制造技术课程之后，我们综合所学的基础和专业知识，在老师的指导下进行系统、全面的一次综合性生产实践的检验。
课程设计说明书概括性的介绍了设计过程，,对设计中各部分内容作了重点的说明、分析、论证和必要的计算，系统性整理、表达了在机械加工工艺设计过程中涉及到的专业知识和基本要求，有条理的表达了自己对工艺规程作用的独到见解。
本次设计中，由于生产经验和专业知识有限，设计中一定存着缺点，恳请老师批评指正。
第一章零件的分析第一节零件的作用传动轴在各种机械或传动系统中广泛使用，用来传递动力。
将减速器齿轮的动力传给带轮，在传力过程中主要承受交变扭转负荷或有冲击，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应其工作条件。
轴类零件加工工艺方案设计说明书
本单元 小结
零件工艺性分析方法
采集分析信息的关键：
应用分析方法分析特定零件
与实际加工联系 对应的技术准备
轴类零件制造工艺特点
毛坯
棒料
锻件
加工方法
车（粗、半精）
磨 （精车）
安装
一端夹持
对顶
一夹一顶
工序尺寸
多为第一类，轴向尺寸、键槽为第二类
教学 单元
零件工艺设计原则
零件毛坯选择
添加标题
2
主题
添加标题
3
加工前应做的技术准备
添加标题
4
教学目标
添加标题
5
熟练进行零件工艺性分析
添加标题
6
二、轴类零件图纸的工艺性分析
支承传动件 传递运动、扭矩
添加标题
1
轴类零件在机器中的作用：
添加标题
2
结构特点：
添加标题
3
回转体、由各种回转面 组成
添加标题
4
主要技术要求：
添加标题
5
轴的直径精度，圆度、圆柱度、同轴度、垂直度等
工艺设计前的决策内容
本单元 小结
上教学 单元回顾
毛坯确定
1、
工艺设计步骤与方法
2、
工序尺寸计算方法
3、
工艺文件种类选择与填写
4、
2、复杂轴的工艺设计
1、简单轴的工艺设计
本教学 单元主题
接工艺过程卡
1、结构特点：回转面
轴类零件 加工小结
1、加工特点：以车为主，磨做精加工
1、毛坯选择：棒料
工艺计算
2、
工艺分析
2、
202X
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机械设计课程设计-轴系部件设计说明书
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y
机械设计大作业
课程名称：机械设计
设计题目：轴系部件设计
院系：能源学院
班级：0802105
设计者：就是不告诉你
学号：10802105XX
指导教师：曲建俊
设计时间：2010/11/21
哈尔滨工业大学
机械设计大作业
轴系部件设计说明书
题目：行车驱动装置的传动方案如下图所示。
室内工作、工作平稳、机器成批生产，其他数据见下表。
方案电动
机工
作功
率P
d
/kW
电动机
满载转
速n
m
/(r/min)
工作机
得转速
n w/(r/min)
第一级
传动比
i1
轴承
座中
心高
H/mm
最短工
作年限
5.4. 1 2.2 940 60 3.2 200
10年1
班
一选择轴的材料
因为传递功率不大，轴所承受的扭矩不大，故选择45号钢，调质处理。
二初算轴径d min
对于转轴，按扭转强度初算直径
d min≥C√
P n m
3
式中 P——轴传递的功率；
C——由许用扭转剪应力确定的系数；
n——轴的转速，r/min。
由参考文献[1] 表10.2查得C=106~118，考虑轴
端弯矩比转矩小，故取C=106。
输出轴所传递的功率：P
3=P d·η
V带
·
η
轴承·η
齿轮
=2.2×0.96×0.99×0.96
=2.00724 kW
输出轴的转速：n
m
=n w
i1·i2
=
940
355 112×99
20
=59.912 r/min
代入数据，得
d≥C√
P
n m
3
=106√
2.00724
59.912
3
=34.172 mm
考虑键的影响，将轴径扩大5%， d min≥34.172×(1+ 5%)=35.88 mm。
三结构设计
1.轴承部件机体结构形式及主要尺寸
为了方便轴承部件的装拆，减速器的机体采用剖分式结构。
取机体的铸造壁厚δ=8mm，机体上的轴承旁连接螺栓直径d2=12 mm，C1=18 mm，C2=16 mm，为保证装拆螺栓所需要的扳手空间，轴承座内壁至坐孔外端面距离
L=δ+C1+C2+(5~8)mm=47~50 mm
取L=48 mm。
2．轴的结构设计
本设计方案是有8个轴段的阶梯轴，轴的径向尺寸（直径）确定，以外伸轴径d1、d8为
基础，考虑轴上零件的受力情况、轴上零件的
装拆与定位固定、与标准件孔的配合、轴的表
面结构及加工精度等要求，逐一确定其余各轴
段的直径；而轴的轴向尺寸（长度）确定，则
考虑轴上零件的位置、配合长度、支承结构情
况、动静件间的距离要求等因素，通常从与传
动件的轴段开始，向两边展开。
（1）联轴器及轴段①和轴段⑧
本设计中，轴段①和轴段⑧为轴的最小尺寸
d min。
因此，轴段①和轴段⑧与联轴器的设计
同时进行。
为了补偿联轴器所连接的两轴的安装误差，隔离振动，选用弹性柱销联轴器。
由参考文献[1] 表13.1查得K
A
=1.5，则计算转矩
T c=K A T4=K A×9.55×106·P d
n w
·i1·i2·η
V带
·η
轴承
·η
齿轮
=1.5×9.55×106×2.2
940
×
355
112
×0.96×0.99×
99
20
×0.96
=319956.83 N·mm
由参考文献[2] 表13.1可以查得GB/T 5014-2003中的LX3型弹性柱销联轴器符合要
求。
其参数为：公称转矩1250 N·mm，许用转
速为4750 r/min，轴孔直径范围30~48mm。
考虑d min=34.17 mm，取轴孔长度60 mm，
J型轴孔，A型键。
相应地，轴段①和轴段⑧的直径为d
=
1 d8=40 mm，轴段①和轴段⑧的长度应比联轴器
主动段轴孔长度略短，故取l
=l8=58 mm。
1
（2）密封圈及轴段②和轴段⑦
联轴器采用轴段②和轴段⑦的轴肩固定，轴肩计算
ℎ≈(0.07~0.1)d1=2.8~4mm
轴段②和轴段⑦直径最终由密封圈确定。
由参考文献[2] 表14.4，选用毡圈油封FZ/T 92010-1991中的轴径为48mm的，则
轴段②和轴段⑦直径d
=d7=48 mm。
2
（3）轴承及轴段③和轴段⑥
考虑轴系部件几乎呈对称布置，且没有轴向力，轴承类型选择深沟球轴承。
轴段③和轴段⑥上安装轴承，其直径应既便于轴承
安装，又应符合轴承内径系列。
初选轴承型号6211，由参考文献[2] 表
12.1，内径d=55mm，外径D=100mm，宽度
B=19mm，定位轴肩直径d amin=64 mm。
通常同一轴上两轴承取相同型号，故轴
段③和轴段⑥直径为d
=d6=55 mm。
3
（4）齿轮及轴段④
轴段④安装齿轮，为便于齿轮的拆装，且
与齿轮轮毂配合，取d
=60 mm。
齿轮左端用套
4
筒固定，为使套筒端面顶在齿轮左端面上，即仅靠，轴段④的长度l4应比齿轮轮毂长略
短，由于齿宽L=70 mm，取l
=70 mm。
4
（5）轴段⑤和轴段⑥
齿轮右端采用轴段⑤的轴肩固定，轴肩计算公式
ℎ≈(0.07~0.1)d4=4.2~6mm
还要考虑6211轴承最小定位轴肩直且确定d
5
径，d
≥d amin=64 mm，
5
由参考文献[2] 表9.4中R a20系列查得标准
值，取d
=71 mm。
5
轴环宽度计算公式
b=1.4ℎ=1.4（d5−d4）2⁄=7.7 mm取l5=14 mm。
（6）机体和轴段②、③、⑥、⑦的长度
机体和轴段②、③、⑥的长度l2、l3、l6、l7除与轴上零件有关外，还与机体及
轴承盖等零件有关。
通常从齿轮壁面与机体内壁间留有足够间距H，由参考文献[1] 表10.3，取H=15mm。
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。
由参考文献[1] 表
10.3，取轴承上靠近机体内壁的端面与机体
内壁间的距离Δ=10mm。
采用凸缘式轴承盖，由6211轴承参数及参考文献[2] 表12.6，取凸缘厚度e=12mm。
为避免联轴器轮毂端面与轴承盖连接螺栓头相碰，并便于轴承盖上螺栓的装拆，联轴器轮毂端面与轴承盖间应用足够的间
距K，取K=20mm。
在确定齿轮、机体、轴承、轴承盖及联轴器的相互位置后，轴段②、③、⑥的长度
就随之确定下来，即
l2=l7=(L−Δ−B)+e+K
=(48−10−21)+12+2=49 mm
l3=B+H+Δ+2=(21+15+10+2)=48 mm
l6=(B+H+Δ)−l5=(21+15+10)−14=32 mm
。