典型商船的轴系布置与结构设计

典型商船的轴系布置与结构设计

摘要：文中主要介绍了商船轴系结构设计与布置，安装时应注意的问题

目录：1 轴系的任务,组成，与设计要求

2 轴系的种类

3 轴系工作条件及故障

4 轴系布置设计流程

5 轴线的确定及数目

6轴线及轴线长度的确定

7 轴承的设置，间距和位置

8 轴承负荷及负荷计算中支点位置的确定

9 轴承的比压许用范围

引言：船舶轴系的布置与设计在船舶建造过程中是一个非常重要的环节，此设计的任务是使读者获得必要的专业入门知识，增加对商船轴系布置与结构设计的了解和兴趣。开拓视野，拓展相关专业知识，以有利于学好本专业的其他课程和将来的工作。

本设计系统的介绍了商船轴系的工作原理，性能特点，典型结构，装调要修要点等。全文共分为10章，重点详细介绍了轴系的布置与结构设计。

由于本人水平有限，加之时间仓促，文中谬误和不足之处恳请老师及读者批评指正，以期日后改正。

1轴系的任务，组成与设计要求：

轴系的任务：船舶轴系是船舶动力装置中的重要组成部分，承担着将主机发出的功率传递给螺旋桨。在讲螺旋桨产生的轴向推力传递给船体实现推船航行的目的。船舶轴系的结构较为简单。但作用十分重大，维护管理好轴系，对保证船舶的安全航行至关重要。

轴系的组成：船舶轴系是主机输出端法兰起至艉轴为止，连接主机和螺旋桨。对于直接传动的推进系统，包括传递功率的传动轴等零部件，主要有：推力轴和推力轴承，中间轴和中间轴承，尾轴承以及其他附件等；对于间接传动的推进系统，除有上述传动轴和轴承外，还有离合器，弹性联轴器和减速齿轮箱等部件。

2轴系的种类

单轴系：单轴系轴线布置于船体的中纵剖面上，并平行于船体基线。单轴系的长度主要由中间轴数目来定，而中间轴的数目则取决于机舱的位置。中机舱的中间轴数量多轴系长。凡具有两节或两节以上中间轴的轴系称为长轴系；尾机舱的中间轴数量少，甚至没有中间轴，轴系较短。凡具有一节中间轴或无中间轴的轴系称为短轴系。轴系短不仅便于船舱布置，节省船舶建造费用，而且便于维护管理。所以日前造船趋势都是采用尾机舱或近尾机舱的船舶结构。单轴系的特点是直接传动，结构简单可靠，传动损失小，便于操纵。单轴系多用于大型海船。拖轮及内河中小型船舶，如油船，集装箱船及散货船等。

双轴系：两个轴系分别平行对称布置在船体中纵剖面的两侧，相对船体基线略有倾斜，以保证螺旋桨充分没入水中。由于船体结构的限制，螺旋桨至尾轴管得距离较远，尾轴较长，徐在船体外部设置人字架托住悬伸于船外的尾轴。为了便于拆装将尾轴分为两段制造，中间用联轴器连接。在船体尾轴管内的轴段仍称为尾轴；悬伸在船外的轴段与螺旋桨连接，并由人字架支撑，这段轴称为螺旋桨轴。双轴系船舶具有高速，机动性好和生命力强的特点。但双轴系为双机双桨，建造和修理工作量大，费用高。一般多用于客船和军用舰船。

3轴系工作条件及故障

船舶轴系的主要零件----中间轴，艉轴等虽然结构简单，但尺寸大，重量大，一般轴长无与轴径D之比超过10，所以是扰性轴，容易产生变形。轴系位于船体水线以下部位，运转时不仅受到主机传动的扭矩作用，轴系自重引起的弯曲变形，而且还受到螺旋桨产生的阻力矩和推理作用。此外，还受到轴系校中，安装，船体变形，船舶振动及螺旋浆水动力等引起的附加应力的周期作用。船舶的紧急停车，频繁的动操车，或者在台风大浪中剧烈摇摆时，上述情况就更加严重，并使轴承负荷加重。传动轴工作表面与轴承的相对运动还会产生过度磨损，在海水和滑油介质中受到腐蚀。所以，船舶轴系在运转中会产生声音异常，振动，轴承温度过高，传动轴磨损加剧，密封装置泄漏等损坏，严重对甚至产生断轴事故。论及人员应做好日常的维护修理，使轴系处于良好的拘束状态并应掌握船舶轴系的有关理论知识和试验方法。

4轴系布置设计流程

首先确定轴线及轴段的配置；再决定轴承位置和间距等，绘制相

关草图，再根据规范计算确定了基本轴径，且轴的主要尺寸初步确定的前提下，即可进行轴系的强度校核。有鞋船舶轴系还要进行必要的震动计算和合理校中计算。然后进行轴系部件结构设计及选型。最后绘制轴系布置图。艉轴尾管总图及有关部件图纸。

5轴线的确定及数目

主机或推进机组输出法兰中心与螺旋桨中心的连线称为轴线，也称为轴系理论中心线。

轴线的数目：轴线的数目取决于船型，航行性能，生命力，主机型式和数量，经济型，可靠性等因素。轴线的数目早在总体初步设计阶段已决定。大型货船，油船多采用单轴线；对于要求航速高，操纵灵活，机动性好，工作可靠，而吃水受到一定限制的客船，拖船，集装箱船及其他有特殊要求的船舶，多采用两根轴线；军船为了提高生命力，航速，和机动性，多采用三根，甚至四根轴线。

6轴线及轴段长度的确定

轴线是一根线段，它的长度与位置决定于两个端点。前端点位主机或推进机组的输出法兰中心，后端点为螺旋桨的桨毂中心。在轴线总长度确定之后，统筹考虑船体尾部线型和结构，隔舱壁位置，各轴承负荷情况，工厂的加工能力以及轴系在机舱内的装拆要求等因素，决定螺旋桨轴，中间轴等传动轴的配置及各轴段长度。

7轴承的设置

轴承数目，间距的大小和位置安排，对轴的弯曲变形，应力和轴承工作状态均有很大的影响。若处理不当，会使轴承负荷不均匀，造成发热和加速磨损，从而影响轴系运转的可靠性。

轴系的间距：（1）中间轴承最小间距Lmin=24.9d2/3(cm) 式中d----轴径，cm缘由：中间轴承底座通过螺栓与船体刚性连接，船体因受水压，装载等因素影响而产生变形（尤其垂向），轴承随之变位，从而产生附加负荷。当变位量一定时，轴承间距越小，它对轴线的牵制作用越大，其附加负荷也越大，故轴承的间距太小是不利的，应对他有所限制。（2）中间轴承最大间距Lmax=7785(mm) 缘由：加大轴间距可以减小轴承的附加负荷，但轴间距要受到下列因素限制。①轴系临界转速的限制。轴承跨距过大，易产生轴系的回转震动和横向振动。②比压和挠度的限制。增大轴承跨距，减少轴承数量，使轴承比压增加挠度增加，同时造成轴承负荷的不均匀性。③工艺条件的限制。增大轴承跨距给轴系的制造和安装带来困难。

轴承的位置：⑴轴承应安装在船体结构较强，变性相对较小的部位。⑵中间轴承多安装在靠近法兰处。

8轴承负荷及负荷计算中支点的位置

轴承负荷大小用轴承比压P表示p=R/DL(N/mm2)，中间轴承L/8—L/4式中；R-----轴承负荷，N；D----轴颈直径，m；L---轴承长度，m。

轴系负荷计算中支点的位置

①中间轴承不长（约0.8倍轴径），轴颈和轴承接触比较均匀，支撑反力位置取轴承中点。②对于尾轴管前轴承，其支撑反力位置与中间轴承相同，也取轴承中点。③对于艉管后轴承或靠近螺旋桨的最后一道轴承，由于受到较重的螺旋桨的选力矩，其受力情况不均匀，不能假设支撑点位为轴承的中点。如为木质或橡胶轴承，如其长度为l那么其支点到轴承后端u常假定为u=(1/4---1/3)或者，取u=(0.5---0.8)dj如为白合金轴承，通常采用；u=0.5dj，式中；dj-----艉轴基本直径。以上两公式是磨合稳定以后的数据。工程上经常采用使艉轴管中线与船体基线倾斜一定角度的做法，即所谓“斜镗艉轴管”法。

9轴承的比压许用范围

如轴承负荷过重，超过了许用比压，将导致轴承寻磨损，发热及其它事故。遇到这种情况，不能轻易用加大轴承长度的方法来降低比压，一般可采用减小轴承间距，降低轴承高度的方法。轴承负荷过小，甚至出现零值或负值，也是不允许的，这不仅影响轴承的正常工作，而且造成临近轴承负荷过重。这是因为当轴承负荷为零值或负值时，轴段于下轴瓦脱离，这样，一方面使计算的负荷与实际不符，另一方面影响横向震动的频率的计算，设计者应加大轴承间距；甚至取消一道轴承，以改变受力情况，也可以降低或升高其高度。《银制海船建造与入级规范》规定，每个轴承应为正压力，且应不小于相邻两跨轴重量的20%。

10螺旋桨的布置要求

1 螺旋桨的叶稍不应超出船中部轮廓之外；

2 位于顶部的螺旋桨叶稍外缘应侵入水中，并与水面有一定深度；3叶稍位于底部时，它与尾柱距离不能太小；4叶稍与船壳外板的间隙也不能太小，否则易使船产生振动；5桨和舵叶之间要留一定的间隙。

轴系结构设计与分析实验报告

轴系结构设计实验报告 一、实验目的 1、熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计，滚动轴承组合设计的基本方法； 2、熟悉并掌握轴、轴上零件的结构形状及功用、工艺要求和装配关系； 3、熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法； 4、了解轴承的类型、布置、安装及调整方法以及润滑和密封方式。 二、实验设备 1、组合式轴系结构设计分析试验箱。 试验箱提供能进行减速器圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计实验的全套零件。 2、测量及绘图工具 300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板等。 三、实验步骤 1、明确实验内容，理解设计要求； 已知条件（包括传动零件类型、载荷条件、速度条件）： 直齿圆柱齿轮、圆锥滚子轴承、阶梯轴、载荷变动小、传动平稳 绘制传动零件支撑原理简图： 2、复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的内容与方法（参看教材有关章节）； 3、构思轴系结构方案 （1）根据齿轮类型选择滚动轴承型号； 轴承类别：圆锥滚子轴承选择依据：能承受径向和轴向方向的力

（2）确定支承轴向固定方式（两端固定或一端固定、一端游动）； 轴承轴向固定方式：两端固定选择依据：传动平稳 （3）根据齿轮圆周速度（高、中、低）确定轴承润滑方式（脂润滑、油润滑）； 润滑方式：油润滑选择依据：齿轮圆周速度中低 （4）选择端盖形式（凸缘式、嵌入式）并考虑透盖处密封方式（毡圈、皮碗、油沟）； 密封方式：毡圈、端盖凸缘式选择依据：更好的密封轴肩 （5）考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题； 如何定位：定位的话可以用轴肩、端盖、套筒、挡圈，圆螺母。 选择依据：用外力对零件进行约束，使零件在轴向无法产生相对位移。 （6）绘制轴系结构方案示意图。 4、组装轴系部件 根据轴系结构方案，从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件、检查所设计组装的轴系结构是否正确。 5、测量零件结构尺寸（支座不用测量），并作好记录。 6、将所有零件放入试验箱内的规定位置，交还所借工具。 7、根据结构草图及测量数据，在图纸上绘制轴系结构装配图，要求装配关系表达正确，注明必要尺寸（如支承跨距、齿轮直径与宽度、主要配合尺寸），填写标题栏和明细表。 8、写出实验报告。 四、实验结果分析 1、轴上各键槽是否在同一条母线上。答：是。

心得体会 轴系结构设计实验心得体会

轴系结构设计实验心得体会 轴系结构设计实验心得体会第二篇、实验二、轴系结构设计实验 轴系结构设计实验心得体会 实验二、轴系结构设计实验 一、实验目的 1、熟悉常用轴系零部件的结构； 2、掌握轴的结构设计基本要求； 3、掌握轴承组合结构设计的基本方法。 二、实验设备 ①各种轴； ②轴上零件：齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、止退垫圈、轴端挡板、轴用弹性垫圈、孔用弹性垫圈、螺钉、螺母等。 ③工具包括活搬手、游标卡尺、胀钳。 ④铅笔、三角尺等绘图工具自备。 三、概述 轴系结构是机械的重要组成部分，也是机械设计课程的核心教学内容。由于轴系结构设计的问题多、实践性强、灵活性大，因此既是教师讲授的难点，也是学生学习中最不易掌握的内容。本实验通过学生自己动手，经过装配、调整、拆卸等全过程，不仅可以增强学生对轴系零部件结构的感性认识，还能帮助学生深入理解轴的结构设计、轴承组合结构设计的基本要领，达到提高设计能力和工程实践能力的目

的。 四、实验内容 1、每组同学根据轴系简图装配轴系部件； 2、分析并测绘部件，在简图上标出零、部件尺寸； 3、编写实验报告，并画出轴系部件装配草图。 五、实验步骤 ①根据轴系结构设计装配草图，选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装在轴上，完成轴系结构设计； ②分析轴系结构方案的合理性。分析时应考虑以下问题： a.轴上各键槽是否在同一条母线上； b.轴上各零件是否处于指定位置； c.轴上各零件的轴向、周向固定是否合理、可靠，如防松、轴承拆卸等； d.轴系能否实现回转运动，运动是否灵活； e.轴系沿轴线方向的位置是否确定，轴向力能否传到机座上； f.轴系的轴向位置是否需要调整，需要时，如何调整。 ③在确认实际装配结构无误时，测绘各零件的实际尺寸（底板不测绘，轴承座只测量轴向宽度）； ④将实验零件放回箱内，排列整齐，工具放回原处； ⑤在实验报告上，按1∶1比例完成轴系结构装配图（只标出各段轴的直径和长度，公差配合及其余尺寸不标注，零件序号、标题栏可省略）。 注意：因实验条件限制，本实验忽略过盈配合的松紧程度、轴肩过渡

机械设计实验报告

机械设计基础（A2）实验报告 徐嘉宁 沈阳理工大学 2006.10

目录 一. 皮带传动实验报告 (1) 1.1. 实验目的 (1) 1.2. 实验机构造及测试原理 (1) 1.3. 实验步骤 (1) 1.4. 数据和曲线 (1) 二. 齿轮传动效率实验报告 (3) 2.1. 实验目的 (3) 2.2. 实验机构及测试原理 (3) 2.3. 实验步骤 (3) 2.4. 数据和曲线 (3) 2.5. 思考题 (4) 三. HS-A型液体动压轴承实验报告 (5) 3.1. 实验目的 (5) 3.2. 实验机构及测试原理 (5) 3.3. 实验步骤 (5) 3.4. 数据和曲线 (5) 四. JDI-A型创意组合式轴系结构设计实验报告 (8) 4.1. 实验目的 (8) 4.2. 实验内容 (8) 4.3. 实验结果 (8) 五. JDI—A型创意组合式轴系结构分析实验报告 (10) 5.1. 实验目的 (10) 5.2. 实验内容 (10) 5.3. 实验结果 (10) 六. JCY机械传动性能综合实验报告 (12) 6.1. 实验目的 (12) 6.2. 实验内容 (12) 6.3. 实验步骤 (12) 6.4. 实验结果 (12)

一.皮带传动实验报告 专业班级------------------ 姓名----------------- 指导教师------------------ 日期----------------- 1.1.实验目的 1.2.实验机构造及测试原理 1.3.实验步骤 1.4.数据和曲线

二.齿轮传动效率实验报告 专业班级------------------ 姓名----------------- 指导教师------------------ 日期----------------- 2.1.实验目的 2.2.实验机构及测试原理 2.3.实验步骤 2.4.数据和曲线

轴系结构设计实验指导与参考答案图

轴系结构的分析与测绘 一、实验目的 1.通过拼装和测绘，熟悉并掌握轴的结构设计以及轴承组合设计 的基本要求和方法。 2.了解并掌握轴系结构的基本形式，熟悉轴、轴承和轴上零件的结构、功能和工艺要求。掌握轴系零、部件的定位和固定、装配与调整、润滑与密封等方面的原理和方法。 二、实验内容 1. 根据选定的轴系结构设计实验方案，按照预先画出的装配草图进行轴系结构拼装。检查原设计是否合理，并对不合理的结构进行修改。 2.测量一种轴系各零、部件的结构尺寸，并绘出轴系结构的装配图，

标注必要的尺寸及配合，并列出标题栏及明细表。 三、实验设备和用具 1.模块化轴段(可组装成不同结构形状的阶梯轴)。 2. 轴上零件：齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、轴端挡板、止动垫圈、轴用弹性挡圈、孔用弹性挡圈、螺钉、螺母等。 3. 工具：活搬手、胀钳、内、外卡钳、钢板尺、游标卡尺等。 四、实验步骤 1. 利用模块化轴段组装阶梯轴，该轴应与装配草图中轴的结构尺寸一致或尽可能相近。 2. 根据轴系结构设计装配草图，选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装到轴上，完成轴系结构设计。 3. 检查轴系结构设计是否合理，并对不合理的结构进行修改。合理的

轴系结构应满足下述要求： 1）轴上零件装拆方便，轴的加工工艺性良好。 2）轴上零件固定(轴向周向)可靠。 4.轴系测绘 1）测绘各轴段的直径、长度及轴上零件的相关尺寸。 2）查手册确定滚动轴承、螺纹联接件、键、密封件等有关标准件的尺寸。 5. 绘制轴系结构装配图 1) 测量出的各主要零件的尺寸，对照轴系实物绘出轴系结构装配图。 2)图幅和比例要求适当(一般按1:1)，要求结构清楚合理，装配关系正确，符合机械制图的规定。 3)在图上标注必要的尺寸，主要有：两支承间的跨距，主要零件的配合尺寸等。 4)对各零件进行编号。并填写标题栏及明细表(标题栏及明细表可参阅配套教材《机械设计课程设计》)。

轴系结构设计

小白进阶篇—电机选型案例集 目的：掌握轴系零件设计规范并计算校核轴的强度 课程内容： 1.轴的分类 按所受载荷特点分三种： 心轴：只承受弯矩; 传动轴：只承受转矩; 转轴：同时承受弯矩和转矩;

按轴的结构形状分： 直轴，曲轴，光轴，阶梯轴，挠性轴。 2.轴的材料 碳素钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性低，可通过热处理改善其综合性能，加工

工艺性好，故应用最广；一般用途的轴，多用含碳量为0.25～0.5%的优质碳素钢，尤其是45号钢。 合金钢具有比碳钢更好的机械性能和淬火性能，但对应力集中比较敏感，且价格较贵； 多用于对强度和耐磨性有特殊要求的轴。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢，经渗碳淬火处理后可提高耐磨性；20CrMoV、38CrMoAl等合金钢，有良好的高温机械性能，常用于在高温、高速和重载条件下工作的轴。 球墨铸铁吸振性和耐磨性好，对应力集中敏感低，价格低廉，使用铸造制成外形复杂的轴。例如：内燃机中的曲轴。对于形状复杂的轴，如曲轴、凸轮轴等，也采用球墨铸铁或高强度铸造材料来进行铸造加工，易于得到所需形状，而且具有较好的吸振性能和好的耐磨性，对应力集中的敏感性也较低。 3.轴的结构设计 合理的轴系结构必须满足下列基本要求： 1）轴和轴承在预期寿命内不失效；

2）轴上零件在轴上准确定位与固定，以及轴系在箱体上的可靠固定；3）轴系结构有良好的工艺性； 4）好的经济性。 轴肩与轴环定位 优点：方便可靠、不需要附加零件，能承受的轴向力大； 缺点：会使轴径增大，阶梯处形成应力集中，阶梯过多将不利于加工。用途：这种方法广泛用于各种轴上零件的定位。

轴系结构设计与搭接实验

轴系结构设计与搭接实验 一、实验目的 1．了解机械传动装置中滚动轴承支承轴系结构的基本类型和应用场合。 2．根据各种不同的工作条件，初步掌握滚动轴承支承轴系结构设计的基本方法。 3．通过模块化轴系搭接实践，进一步掌握滚动轴承支承轴系结构中工艺性、标准化、轴系的润滑和密封等知识。 二、主要的实验设备 模块化轴系搭接系统：提供可实现多方案组合的基本轴段，以及轴系常用的零件如轴套、轴承、端盖、密封件、机架等。 2．测量与装拆工具 三、实验题目 1．单级齿轮减速器输入轴轴系结构 2．二级齿轮减速器输入轴轴系结构 3. 二级齿轮减速器中间轴轴系结构 4．锥齿轮减速器输入轴轴系结构 5．蜗杆减速器输入轴轴系结构 详见“轴系机构明细表” 四、实验要求 每位同学选择设计题目中一个轴系结构，根据该结构简图和搭接零件明细表设计轴系结构装配图（建议采用M=1：1比例，3#坐标纸，手绘）。 2．分析轴的各部分结构，形状，尺寸与轴的强度，刚度，加工，装配的关系。 3．分析轴上的零件的用途，定位及固定方式。 4．分析轴承类型，布置和轴承的固定，调整方式。 5．了解润滑及密封装置的类型，结构和特点。 6．携带所绘制的完整的装配图在实验室进行轴系搭接实验。 7．按照轴系结构模块的可行方案修改原设计，最终完成一个轴系结构的设计与搭接。 8．课后根据实验修改设计画出正确装配图。完成实验报告。 （注：装配图采用1：1比例，符合制图标准，标注主要零件的配合尺寸。） 五、思考题 为什么轴通常要做成中间大两头小的阶梯形状？如何区分轴的轴颈，轴头和轴身各轴段，对轴各段的过渡部分和轴肩结构有何要求？ 2．你设计的轴系中轴承采用什么类型？它们的布置和安装方式有何特点？实际当中选择的根据是什么？ 3．该轴系固定方式是用“两端固定”还是“一端固定，一端游动”？如何考虑轴的受热伸长问题？

四轴系结构设计与分析

实验四轴系结构设计与分析实验 实验１轴系结构设计实验指导书 一、实验目的 熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。 二、实验设备 1、创意组合式轴系结构设计与分析实验箱。 实验箱由8类40种168件零件组成，能方便的组合出数十种轴系结构方案。具有开设轴系结构设计和轴系结构分析两大项实验功能，对培养和提高学生的机械设计能力、机械结构能力及机构创新能力的具有明显的效果。 2、绘图工具 铅笔、三角板等。 三、实验内容与要求 1、指导教师根据下表可以选择性安排每组的实验内容( 实验题号)或学生自行确定实验方案。 2、进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计。 每组学生根据实验题号的要求，进行轴系结构设计，解决轴承类型选择,轴上零件定位固定轴承安装与调节、润滑及密封等问题。 3、绘制轴系结构装配图。 4、每人编写实验报告一份。 四、实验步骤 1、明确实验内容，理解设计要求。 2、复习有关轴的结构设计与轴承组合设计 的内容与方法(参看教材有关章节)。 3、构思轴系结构方案 (1)根据齿轮类型选择滚动轴承型号。 (2)确定支承轴向固定方式(两端固定；一端固定、一端游动)。 (3)根据齿轮圆周速度(高、中、低)确定轴承润滑方式(脂润滑、油润滑)。 (4)选择轴承端盖形式(凸缘式、嵌入式)并考虑透盖处密封方式(毡圈、皮碗、 油沟等)。 (5)考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题。 (6)绘制轴系结构方案示意图。

4、组装轴系部件 根据轴系结构方案，从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件、检查所设计组装的轴系结构是否正确。 5、绘制轴系结构草图。 6、将所有零件放入实验箱内的规定位置。 7、写出实验报告。 附：部分轴系结构装配图 轴系结构设计实验报告 实验者：同组者： 班级：日期： 一、实验目的 二、实验内容 实验题号 已知条件 三、实验结果 1、轴系结构装配图（附3号图） 2、轴系结构设计说明（说明轴上零件的定位固定，滚动轴承的安装、调整、

高速轴轴系部件设计

机械设计作业设计计算说明书 题目：设计齿轮传动高速轴的轴系部件系别： 班号： 姓名： 日期：2014.11.29

机械设计作业任务书 题目：设计带式运输机中的齿轮传动 设计原始数据： 带式运输机传动方案如图1所示。 原始数据见表1 表1 带式运输机设计中的已知数据 电动机工作功率Pd （kW）电动机满载转 速 (/min) m n r 工作机的转 速 (/min) w n r 第一 级传 动比 1 i 轴承中 心高H （mm） 最 短 工 作 年 工作环境 3 960 90 1.8 150 1班室外、有尘 图1 带式运输机运动方案及各轴名称

目录 1 轴材料的选择 (3) 2 初算轴径 (3) 3 结构设计 (3) 3.1 确定轴的轴向固定方式 (4) 3.2 确定轴承类型及其润滑和密封方式 (4) 3.3 确定各段轴的径向尺寸 (4) 3.4 确定轴承端盖的尺寸 (5) 3.5 确定各段轴的轴向尺寸 (5) 3.6 确定各段轴的跨距 (6) 3.7 确定箱体的尺寸 (6) 3.8 确定键的尺寸 (7) 4 轴的受力分析 (7) 4.1 画出轴的受力简图 (7) 4.2 计算轴承的支承反力 (7) 4.3 画出轴的弯矩图 (7) 4.4 画出轴的转矩图 (9) 5 校核轴的强度 (9) 5.1 按弯扭合成强度计算 (9) 5.2 轴的安全系数校核计算 (9) 6 校核键连接的强度 (11) 7 轴承寿命计算 (11) 8 绘制高速轴装配图 (12) 9参考文献 (12)

1 轴材料的选择 因传递功率不大，且对质量及结构尺寸无特殊要求，故需选用常用材料45钢，并调质处理。 2 初算轴径 由V 带传动的设计计算和齿轮传动的设计计算可得各轴的运动参数和动力参数见表2。 表2 各轴的运动及动力参数 高速轴作为转轴，这里按照扭转强度初算轴径 3n P C d ?≥ 式中： P ——高速轴（即I 轴）传递的功率，kW ，由表2可知，kW P 88.2=； n ——高速轴的转速，min /r ，由表2可知，min /533r n =； C ——由许用扭转剪应力确定的系数，查参考文献[1]表10.2得106~118=C ，取112=C 。 由上述数据计算轴径得 mm d 7.19533 88.21123=?≥ 由于轴上有一个键槽，因此，轴径需要增大5%，即 mm d 7.207.1905.1min =?= 根据GB/T 2822—200520a R 系列圆整得mm d 22min =。 3 结构设计 轴名 功率P/ kW 转矩T/ (N ·m) 转速n/ (r/min) 传动比i 效率η 电机轴 3 29.8 960 1.8 0.96 Ⅰ轴 2.88 51.49 533 5.9 0.96 Ⅱ轴 2.77 291.73 90 1 0.98 卷筒轴 2.71 285.92 90

组合式轴系结构设计与分析实验

组合式轴系结构设计与分析实验 一、实验目的 1．通过轴系结构的观察分析，理解轴、轴承、轴上零件的结构特点，建立对轴系结构的感性认识； 2．熟悉和掌握轴的结构设计和轴承组合设计的基本要求和设计方法； 3．了解并掌握轴、轴承和轴上零件的结构与功用、工艺要求、装配关系、轴与轴上零件的定位、固定及调整方法等，巩固轴系结构设计理论知识； 4．分析并了解润滑及密封装置的类型和机构特点； 5．了解并掌握轴承类型、布置和轴承相对机座的固定方式。 二、实验设备 1. 组合式轴系结构设计分析实验箱 实验箱提供能进行减速器组装的圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计实验的全套零件。该实验箱能够方便的组合二十种以上的轴系结构方案，具有内容系统方案多样的特点，学生可以在实验老师的指导下，按图选取零件和标准件进行组装分析，也可以另行设计新的方案组装。 该设备主要零件包括底板、轴承、垫圈、孔用弹性挡圈、轴用弹性挡圈、端盖、轴承座、齿轮、蜗杆、圆螺母、轴端挡圈、轴套、键、套杯、螺栓、螺钉、螺母等。2. 测量及绘图工具 300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔及三角板（学生自备）等。 三、实验内容与要求 1．指导教师根据下表选择性安排每组的实验内容（实验题号）

2. 进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计 每组学生根据实验题号的要求，进行轴系结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件定位固定、轴承安装与调节、润滑及密封等问题。 3. 绘制轴系结构装配图。 4. 每人编写实验报告一份。 四、实验步骤 1．明确实验内容，理解设计要求； 2．复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的内容与方法（参看教材有关章节）； 3．构思轴系结构方案 （1）根据齿轮类型选择滚动轴承型号； （2）确定支承轴向固定方式（两端固定或一端固定、一端游动）； （3）根据齿轮圆周速度（高、中、低）确定轴承润滑方式（脂润滑或油润滑）； （4）选择端盖形式（凸缘式、嵌入式）并考虑透盖处密封方式（毡圈、皮碗、油沟）； （5）考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题； （6）绘制轴系结构方案示意图。 4. 组装轴系部件 根据轴系结构方案，从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件、检查所设计组装的轴系结构是否正确。 5. 绘制轴系结构草图。 6. 测量零件结构尺寸（支座不用测量），并作好记录。 7. 将所有零件放入实验箱内的规定位置，交还所借工具。 8．根据结构草图及测量数据，在3号图纸上用1：l比例绘制轴系结构装配图，要求装配关系表示正确，注明必要尺寸（如支承跨距、齿轮直径与宽度、主要配合尺寸），填写标题栏和明细表。 9．写出实验报告。 组合式轴系结构设计实验报告（样式） 专业__________班级__________姓名___________座号__________成绩________ 一、实验目的 二、实验内容 实验题号 已知条件 三、实验结果 1、轴系结构装配图（附3号图） 2、轴系结构设计说明（说明轴上零件的定位固定，滚动轴承的安装、调整、润滑与密封方法）

轴的结构设计范例

四、低速轴系的结构设计 1、根据轴的工作条件，选择材料及热处理方法，确定许用应力，由（二）（三）已算得从动齿轮转速n 2=71.7r/min 。齿轮分度圆直径d 2=360mm 。选用45号钢调质。查①表11－1得抗拉强度MPa 650b =σ，查①表11－9得许用弯曲应力[]MPa 60b 1=-σ。 2、按扭转强度估算最小直径 由（二）知，P 2=3.87kw ，T 2＝516.1N.m 查①表11－5取A=110，按①式（11－3）计算得： mm 57.417 .7187.3110n P A d 33 2==≥ 考虑轴和联轴器用一个键联接，故将轴放大5％并取标准值，即取d=45mm 。 3、轴的结构设计 （1）将轴设计成阶梯轴，按T=516.1N.m ，从②查用TL8型弹性联轴器，孔径为45mm ，长L=112mm ，与轴头配合长度为84mm 。取轴头直径为45mm ，故靠近轴头的轴身直径为52mm ，轴颈直径取55mm 。轴两端选用6011型轴承，轴承宽度B=18mm ，外径D=90mm 。轴承由套筒和轴肩实现轴向定位，圆角r=1mm 。取齿轮轴头直径为60mm ，定位环高度h=5mm ，其余圆角r=1.5mm ，挡油盘外径取D=89mm 。 （2）在（三）已经求得轮毂长为90mm ，因此轴头长度为88mm ，轴颈长度与轴承宽度相等为18mm ，齿轮两端与箱体内壁间距离各取15mm ，由于转速较低，故轴承用润滑脂，所以轴承端面与箱体内壁距离取10mm 。这样可定出跨距为158mm 。伸出箱体的轴段长度取44mm 。为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上，应将头长度取短一些，故取轴头长度为75mm 。 3、由于是单级齿轮减速器，因此齿轮布置在中央，轴承对称布置，齿轮与轴环、套筒实现轴向定位，以平键联接及选用过渡配合H7/n6实现周向固定。齿轮轴头有装配锥度，两端轴承分别以轴肩和套筒实现轴向定位，采用过盈配合k6实现周向固定。整个轴系以两端轴承盖实现轴向定位，联轴器以轴肩、平键和选用过渡配合H7/k6实现轴向定位和周向固定。 4、草图如下：

轴系结构设计实验报告-new1

轴系结构设计实验报告 实验者：同组者： 班级：日期： 一、实验目的 1、熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计，滚动轴承组合设计的基本方法； 2、熟悉并掌握轴、轴上零件的结构形状及功用、工艺要求和装配关系； 3、熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法； 4、了解轴承的类型、布置、安装及调整方法以及润滑和密封方式。 二、实验设备 1、组合式轴系结构设计分析试验箱。 试验箱提供能进行减速器援助齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计实验的全套零件。 2、测量及绘图工具 300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板等。 三、实验步骤 1、明确实验内容，理解设计要求； 已知条件（包括传动零件类型、载荷条件、速度条件）： 绘制传动零件支撑原理简图： 2、复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的内容与方法（参看教材有关章 节）； 3、构思轴系结构方案 （1）根据齿轮类型选择滚动轴承型号； 轴承类别选择依据 （2）确定支承轴向固定方式（两端固定或一端固定、一端游动）； 轴承轴向固定方式选择依据 （3）根据齿轮圆周速度（高、中、低）确定轴承润滑方式（脂润滑、油润滑）； 润滑方式选择依据 （4）选择端盖形式（凸缘式、嵌入式）并考虑透盖处密封方式（毡圈、皮碗、油沟）； 密封方式选择依据 （5）考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题； 如何定位 选择依据

（6）绘制轴系结构方案示意图。 4、组装轴系部件 根据轴系结构方案，从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件、检查 所设计组装的轴系结构是否正确。 6、将所有零件放入试验箱内的规定位置，交还所借工具。 7、根据结构草图及测量数据，在图纸上绘制轴系结构装配图，要求装配关 系表达正确，注明必要尺寸（如支承跨距、齿轮直径与宽度、主要配合 尺寸），填写标题栏和明细表。 8、写出实验报告。 四、实验结果分析 1、轴上各键槽是否在同一条母线上。 2、轴上各零件（如齿轮、轴承）能否装到指定位置。 3、轴上零件的轴向、周向固定是否可靠。 4、轴承能否拆下。

试验轴系结构设计试验

实验二、轴系结构设计实验 一、实验目的 1、熟悉常用轴系零部件的结构； 2、掌握轴的结构设计基本要求； 3、掌握轴承组合结构设计的基本方法。 二、实验设备 ①各种轴； ②轴上零件：齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、 套杯、套筒、圆螺母、止退垫圈、轴端挡板、轴用弹性垫圈、孔用弹性垫圈、螺钉、螺母等。 ③工具包括活搬手、游标卡尺、胀钳。 ④铅笔、三角尺等绘图工具自备。 三、概述 轴系结构是机械的重要组成部分，也是机械设计课程的核心教学内容。由于轴系结构设计的问题多、实践性强、灵活性大，因此既是教师讲授的难点，也是学生学习中最不易掌握的内容。本实验通过学生自己动手，经过装配、调整、拆卸等全过程，不仅可以增强学生对轴系零部件结构的感性认识，还能帮助学生深入理解轴的结构设计、轴承组合结构设计的基本要领，达到提高设计能力和工程实践能力的目的。 四、实验内容 1、每组同学根据轴系简图装配轴系部件； 2、分析并测绘部件，在简图上标出零、部件尺寸； 3、编写实验报告，并画出轴系部件装配草图。 五、实验步骤 ①根据轴系结构设计装配草图，选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序 装在轴上，完成轴系结构设计； ②分析轴系结构方案的合理性。分析时应考虑以下问题： a.轴上各键槽是否在同一条母线上； b.轴上各零件是否处于指定位置； c.轴上各零件的轴向、周向固定是否合理、可靠，如防松、轴承拆卸等； d.轴系能否实现回转运动，运动是否灵活； e.轴系沿轴线方向的位置是否确定，轴向力能否传到机座上； f.轴系的轴向位置是否需要调整，需要时，如何调整。 ③在确认实际装配结构无误时，测绘各零件的实际尺寸（底板不测绘，轴承座只测量轴向宽度）； ④将实验零件放回箱内，排列整齐，工具放回原处； ⑤在实验报告上，按1∶1比例完成轴系结构装配图（只标出各段轴的直径和长度，公差配合及其余尺寸不标注，零件序号、标题栏可省略）。 注意：因实验条件限制，本实验忽略过盈配合的松紧程度、轴肩过渡圆角及润滑等问题。

轴系结构设计实验

实验四轴系结构设计实验报告 姓名：胡映光班级： 11级机自1班学号： 11051011035 成绩：实验日期：教师签字： 一、实验目的 1．深入了解及认识轴系部件的结构形式，熟悉零件的结构形状、工艺、作用；2．熟悉和掌握轴的结构设计和轴承组合设计的基本要求和设计方法； 3．对所设计的组成方案，进行组装与测绘等操作的动手技能的训练。 二、实验手段与实验内容 1．组合式轴系结构设计分析实验箱 实验箱所提供的零件，能进行圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计，实验箱内有齿轮类、轴类、套筒类、端盖类、支座类、轴承类及连接件等8类100多个零件 2.测量及工具 300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板、活扳手、小橡胶锤等。 三、实验结果 1．轴系组成结构图

2．轴系结构分析（组成零件功能表） 序号零件名称数量功能作用 1 支座 4 支撑，固定轴 2 螺钉42 紧固连接 3 键12 传递转矩和运动 4 轴 4 转动零件传递运动、扭矩或弯矩 5 轴套33 轴向定位，保户轴 6 挡圈20 轴向固定，防止其它零件窜动，密封 7 垫片 6 减少摩擦，分散压力 8 套筒 4 轴向固定 9 联轴器 2 联接不同机构中的两根轴，传递扭矩 10 端盖13 密封，防尘 11 蜗杆 2 传递转矩和运动 12 齿轮 5 传递运动和动力 13 螺母 2 固定 四、回答问题 1.滚动轴承一般采用什么润滑方式进行润滑？ 答：常用的方式有脂润滑和油润滑两类。常用的油润滑方法有油浴润滑﹑滴油润滑﹑飞溅润滑﹑喷油润滑﹑油雾润滑。 2.轴上的两个键槽或多个键槽为什么常常设计成加工在一条直线上。 答：为了加工方便

轴系结构改错习题汇总

轴系装配结构设计错误案例： 1、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。请按示例①所示，指出图中的其他结构错误（不少于7处） （注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。） 解答 ⑴——缺少调整垫片 ⑵——轮毂键槽不对 ⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上 ⑷——键槽处表达不正确（应该局部剖视） ⑸——端盖孔与轴径间无间隙 ⑹——多一个键 ⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠 ⑻——齿轮右侧无轴向定位 ⑼——轴承安装方向不对 ⑽——轴承外圈定位超高 ⑾——轴与轴承端盖相碰 2、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误（不合理）的原因。 解答

⑴——轴肩的高度超出了轴承内圈的外径； ⑵——轴段的长度应该小于轮毂的宽度； ⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽； ⑷——键槽应该与中间部位的键槽在同一母线上布置； ⑸——键的长度应该小于轴段的长度。 轴结构常见错误总结 ㈠、轴本身的常见结构错误： ⑴、必须把不同的加工表面区别开来； ⑵、轴段的长度必须小于轮毂的长度； ⑶、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题； ⑷、轴外伸处应考虑密封问题。 ㈡、轴承安装的常见错误： ⑴、角接触轴承和圆锥滚子轴承 ①、一定要成对使用； ②、方向必须正确，必须正装或反装； ③、外圈定位（固定）边一定是宽边。 ⑵、轴承内外圈的定位必须注意内外圈的直径尺寸问题 ①、内圈的外径一定要大于固定结构的直径； ②、外圈的内径一定要小于固定结构的直径。 ⑶、轴上如有轴向力时，必须使用能承受轴向力的轴承。 ⑷、轴承必须考虑密封问题； ⑸、轴承必须考虑轴向间隙调整问题。 ㈢、键槽的常见错误： ⑴、同一轴上所有键槽应在一个对称线上； ⑵、键槽的长度必须小于轴段的长度； ⑶、半圆键不用于传动零件与轴的连接。 ㈣、轴承端盖的常见错误 ⑴、对于角接触和圆锥滚子轴承，轴承端盖一定要顶在轴承的大端； ⑵、和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题； ⑶、轴承端盖为透盖时，必须和轴有间隙，同时，必须考虑密封问题。 ㈤、螺纹的常见错误 ⑴、轴上螺纹应有螺纹退刀槽; ⑵、紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上; ⑶、螺纹联接应保证安装尺寸; ⑷、避免螺纹联接件承受附加弯矩。

滚动轴承轴系的组合结构设计

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 设计说明书 设计课题：滚动轴承，轴系的组合结构设计 课程名称：机械学基础 姓名：潘瑞 学号： 班级： 0936104 院系：英才学院自动化 设计要求： 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，它们的大小如下图所示。设圆轴的许用应力[σ]=80MPa，轴的转速n=960r/min，带轮宽b=60mm，寿命为50000小时。 1). 按强度条件求轴所需的最小直径 2). 选择轴承型号（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） 设计步骤： 一、根据强度条件计算轴所需的最小直径 1、先计算C、D支点处的受力 从而可得D点所受轴向力 从而可得D点所受轴向力

2、计算弯矩，求得最小直径 水平方向上： 0120x ≤≤时 10A M F x -?= 1 2.5M x = 120300x <≤时 2(120)0A Cy M F x F x -?+?-= 25 5003 M x =-+ 竖直方向上： 0120x ≤≤时 10A M P x +?= 1M x =- 120210x <≤时 2(120)A Cy M P x F x +?-?- 229 41012 M x = - 210300x <≤时 3(120)()(120)0A Cy B B M P x F x F P x +?-?-++?-= 由弯矩图判断可得：C 点为危险点，故可得： 解得 223 32 323.1127037.7[] d mm π≥+=?σ 所以，最小直径为37.7mm 。 二、轴材料的确定 根据已知条件的[σ]=80MPa ，为对称循环应力状态下的许用弯曲力，确定材料为合金钢。以上最小直径是按弯曲扭转组合强度计算而得来的，即在[σ]=80MPa 的合金钢情况下， 37.3d mm ≥，强度足以达到要求。 三、受力条件及寿命要求选择轴承型号 由前面的受力分析可知：所要设计的轴仅受径向作用力，故优先考虑选择深沟球轴承。 分析：若选择深沟球轴承，0a F =, 0e =, 1X =, 0Y =，15388.4r F N =，21987.8r F N =， 1.4d f =， 所以： 根据题意 经查GB/T 276-1994，选择6412型深沟球轴承，60d mm =，109r C kN =。 带入验证： 所以， 1010[]50000h h L L ≥=，符合要求，故选择 6412。以下为深沟球

轴系结构设计与拼装测绘实验报告及CAD图

实验报告 机械基础实验报告 项目名称：轴系结构设计拼装与测绘实验 项目类别：指导项目 课题类别：工程与技术科学 主持单位: 负责人: 专业： 联系:电子信箱: 导师: 职称： 立项时间： 开题时间: 结题时间： 一、实验名称：轴系结构设计拼装与测绘实验 二、实验目的：

1）熟悉并掌握轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本要求和方法； 2）通过组装测绘为正确设计轴系部件打下基础。 三、实验仪器及设备 1）模块化轴段（可组装成不同结构形状的阶梯轴）： 2）轴上零件：（1）大直齿轮： （2）小斜齿轮： （3）圆锥滚子轴承： （4）轴承：

（5）轴承座： （6）轴承闷盖： （7）轴承透盖： （8）套筒：

（9）圆螺母： （10）轴端挡板： （11）螺栓、螺母： （12）平垫圈、弹簧垫圈： （13）十字沉头螺钉：

（14）挡圈、弹簧挡圈： （15）键： （16）：石棉密封垫： 3）工具：活扳手、游标卡尺、胀钳、钢板尺。 四、实验前准备 1）从轴系结构设计实验方案表（表33-1、表33-2、表33-3）中选择实验方案号。 2）根据实验方案规定的设计条件确定需要哪些轴上零件。 3）绘出轴系结构装配草图（参考教材有关章节），并注意以下几 点。 ①设计应满足轴的结构设计、轴承组合设计的基本要求，如轴

上零件的固定、装拆、轴承间隙的调整、密封、轴的结构工艺性等（暂不考虑润滑问题）。 ②标出每段轴的直径和长度，其余零件的尺寸可不标注。 五、实验步骤 1）选择fzx.0-30轴 2）将键fxz.0-26和键fzx.0-27分别嵌入相应的键槽中，敲紧、固定。3）将小斜齿轮和大直齿轮的槽孔分别对应轴上的键进行安装，固定。4）在小斜齿轮左边装上轴套fxz.0-24，再装入fzx.0-29轴承定位圈。5）将轴承隔套装在圆锥滚子轴承上，并将其套在轴承上，两个圆锥滚子轴承之间用调整垫隔开。 6）用fzx.0-31圆螺母将两圆锥滚子轴承固定在轴上，防止其松动、分离。 7）在大直齿轮的右边装上轴套fzx.0-25。 8）在轴最右端装上圆柱孔调心球轴承。 9）将轴端挡圈放在轴的最右端，并用十字槽头螺钉旋入轴孔，将轴端挡圈固定在轴上。 10）将要装轴承闷盖的底座固定在轴承座右端。将要装轴承透盖的底座放置在左端。 11）将轴承闷盖和轴承透盖用六角头螺栓固定在轴承底座上，轴承底座与轴承闷（透）之间加入石棉密封垫（六角头螺栓上分别加平垫圈、标准性弹簧垫圈）。 12)在右端底座的槽孔中放入弹簧挡圈（因轴承挡圈工艺误差而选用

轴系设计与分析实验报告

轴系结构设计与分析实验报告 院系__________班级__________姓名___________成绩________ 一、实验目的 1.深入了解轴系部件的结构形式、轴上零件的结构形状、工业要求装配关系及其作用； 2.熟悉掌握轴、轴上零件的固定（周向固定、轴向固定）及定位方法； 3.了解轴承的类型、布置安装及密封方式调整方法。 二、实验结果 1）绘制直齿圆柱齿轮轴系结构装配简图 a)该轴系所选择的轴承类型是深沟球轴承,轴承的润滑方式为油润滑，采用间隙密封；适用于高速轻载的场合。 b)说明齿轮如何实现轴向固定、周向固定； 齿轮由键和键槽周向固定，右侧由端盖、轴承、挡油板、套筒轴向固定，左侧由轴肩轴向固定。 c)该轴系能否承受轴向载荷？如果能,在图中标出该轴系能承受的轴向载荷的方向；如果有轴向载荷，该轴向载荷能否很大？

该轴系能承受轴向载荷，轴向载荷可以向左，也可以向右，但不能很大。 d)该轴系结构如何对轴上零件进行轴向调整？ 该轴系可以通过调整端盖与箱体间垫片的数量进行轴向调整。 2）绘制圆锥齿轮轴系结构装配简图 a)该轴系所选择的轴承类型是圆锥滚子轴承,轴承的润滑方式为脂润滑，采用毡圈密封；适用于低速重载的场合。 b)说明齿轮如何实现轴向固定、周向固定； 齿轮由键和键槽周向固定，右侧由端盖、右侧轴承、轴、左侧轴承、挡油板轴向固定，左侧由螺钉、弹簧垫片、挡圈轴向固定。 c)轴向载荷大小影响哪些轴上零件的选择？ 轴向载荷主要影响轴承和圆锥齿轮的选择，另外套筒和挡油板的剪切强度也要达标。 d)根据什么选择了该轴承的密封方式？ 该轴系用在低速场合，用脂润滑，用毡圈密封简易、效果好。

轴系结构综合设计实验

实验五轴系结构综合设计实验 一、实验目的： 1. 了解机械传动装置中滚动轴承支撑轴系结构的基本类型和应用场合； 2. 根据各种不同的工作条件，初步掌握滚动轴承支撑轴系结构设计的基本方法。 3. 通过模块化轴系搭接实践，进一步掌握滚动轴承支撑轴系结构中工艺性、标 准化、轴系的润滑和密封等知识。 二、实验设备： 1、模块化轴系搭接系统：提供可实现多方案组合的基本轴段，以及轴系常用的零件如轴套、轴承、端盖、密封件，机架等； 2、测量与装拆工具； 三、实验内容： 实验题目见附表 四、实验步骤及要求： 1、根据装配草图选择模块化轴段，按照预定的设计方案，组装阶梯轴零件；该轴 应与草图中的轴一致或尽可能相近； 2、装配好轴承支座； 3、根据轴系结构设计装配草图，选用相应的轴上零部件，按照装配工艺要求顺序 装到轴上，完成轴系结构设计； 4、检查轴系结构设计是否合理，若发现错误或是不合理之处，应修改轴系结构设 计方案，并重新组装轴系结构；合理的轴系结构应满足： （1）、轴上零件应可靠地定位和固定（在轴向上及周向上）； （2）、轴上零件应符合装配工艺要求，装拆方便； （3）、轴的结构应具有良好的加工工艺性； （4）、轴承的组合设计要合理，应符合给定的设计条件，轴承间隙调整要检查轴承内外圈的固定方式，此时需特别注意该端轴承是作为固定端还是游动 端；轴承的装拆工艺性；轴承的润滑及密封；轴承间隙的调整等）；（5）、锥齿轮轴系和蜗轮轴系的位置在轴向上应能够调整，以满足啮合要求； 5、测绘各个零件的实际结构尺寸（底板不测绘，轴承座只测量轴向宽度）； 6、细心拆卸轴系各零部件，放回箱内并排列整齐；工具擦拭干净放回原处； 7、在实验报告上按1：1比例完成轴系结构装配图，符合制图标准，标注主要零 件的配合尺寸。（零件序号、标题栏可省略）。 五、思考题 1、为什么轴通常要做成中间大两头小的阶梯形状？如何区分轴上的轴颈，轴头 和轴身各轴段，它们的尺寸是如何确定的？对轴各段的过度部分和轴肩结构有何要求？ 2、轴承采用什么类型？选择的根据是什么？它们的布置和安装方式有何特点？

齿轮与轴系零件结构设计

机械设计大作业题目齿轮及轴系零件设计 机械工程及自动化学院 机械设计制造及其自动化专业 08 年级 1 班设计者志强 指导教师亮 完成日期 2010年11月24日

一．目的 1、掌握齿轮及轴系零件结构设计的方法 2、培养独立设计能力 3、学会查阅有关手册及设计资料 二．题目及方案 1、题目：齿轮及轴系零件设计 2、设计方案： 项目 输出轴转 速（r/min）输出轴功 率（kW） 大齿轮齿 数Z2 大齿轮模 数m n 大齿轮螺 旋角β （左旋） 大齿轮宽 度B 小齿轮齿 数Z1 设计方案155 4.5 107 3 9°22 80 23 三．结构简图：

（五）初步设计轴的结构 1）为了满足半联轴器的轴向定位要求，I-II 轴段右端需制出一轴肩，由密封圈处轴径标准值系列：25,28,30,32,35,38,40,42,45,48,50,55,60??????可得： 取 d 45mm II III -= 2）II-III 轴段右端的轴肩为非定位轴肩，由轴承标准系列综合考虑， 取50mm III IV d -= 由于两个轴承成对，故尺寸相同， 所以d 50III IV VII VIII d mm --== 因为轴承宽度B=20mm, 所以，VII-VIII L =20mm 3）半联轴器与轴配合的毂孔长度1L 112mm =，为保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故I-II L 长度应比1L 略短一些， 取I-II L 110mm = 4）由齿轮孔轴径及III-IV 轴段右端轴肩考虑，该轴肩为非定位轴肩， 各轴段长度和半径： d 45mm II III -= 50mm III IV d -= d 50III IV VII VIII d mm --== VII-VIII L =20mm I-II L 110mm = IV-V =52d mm 60mm V VI d -=

轴系实验报告

实验报告 实验名称：轴系结构设计与搭接 一、实验目的 1．了解机械传动装置中滚动轴承支承轴系结构的基本类型和应用场合。 2．根据各种不同的工作条件，初步掌握滚动轴承支承轴系结构设计的基本方法。 3．通过模块化轴系搭接实践，进一步掌握滚动轴承支承轴系结构中工艺性、标准化、轴系的润滑和密封等知识。 二、实验内容 轴系类型:蜗杆减速器输入轴轴系结构 方案编号:3-6 三、实验结果 1．轴系结构分析 1)分析轴的各部分结构，形状，尺寸与轴的强度，刚度，加工，装配的关系。 蜗杆和轴一体，且蜗杆位于两轴承（支点）之间，因此蜗杆处弯矩最大。 而轴呈中间大两头小的阶梯状，中间部分即蜗杆处的承载能力最强，因而有利于提高轴的强度。同时中间大两头小便于轴上零件的拆装；另外也能起到定位安装的作用。 2)分析轴上的零件的定位及固定方式。 ●固定端轴承：轴承座凸肩和轴环定位；套筒、端盖固定外圈，圆螺母（止动垫圈） 固定内圈； ●游动端轴承：轴环定位，弹性挡圈固定内圈，外圈由孔用弹性挡圈定位，由套筒和

端盖固定。 ●联轴器：轴肩轴向定位，键切向定位。 3)分析轴承类型，布置和轴承的固定，调整方式。 ●轴承类型：固定端轴承为深沟球轴承6026，游动端轴承为圆柱滚子轴承， 内径均为30mm，外径均为62mm，宽度均为16mm； ●布置：一端固定，一端游动。游动端和固定端分别位于蜗杆两端，联轴 器置于固定端外； ●固定：见上文； ●调整方式：调整固定端调整垫片。 4)分析轴系的装配与拆卸过程。 ●装配过程： a)安装游动端孔用弹性挡圈，再装入圆柱滚子轴承外圈至其与弹性挡圈 接触； b)套入游动端轴承内圈，至其与轴环接触，安装孔用弹性挡圈； c)从游动端将轴装进轴承座。从固定端套入轴承至内圈和轴环接触，拧 紧圆螺母，并用止动垫圈卡紧； d)调整轴的位置，使轴承外圈与轴承座凸肩接触； e)从固定端装入套筒； f)固定端套上调整垫片和带孔端盖，拧上螺钉； g)转动蜗杆，根据松紧程度调整调整垫片的厚度，调整完成后拧紧螺钉； h)游动端依次安装上套筒、调整垫片、端盖，并拧紧螺钉； i)安装平键和半联轴器。 ●拆卸过程： a)取下半联轴器和平键； b)拧下两侧端盖螺钉，取下端盖、调整垫片； c)取下两端套筒； d)将轴伸出轴承座，拧下圆螺母，取下止动垫圈和轴承； e)再从游动端取出轴； f)卸下弹性挡圈和轴承。