V带张紧轮设计说明书

机械设计设计计算说明书题目：张紧轮结构设计专业：车辆工程班级：12级04班学生：杨颖学号：20122658设计任务书设计题目：图示为一V带传动装置，小带轮主动，带速12m/s，要求张紧轮安装在带的内侧，张紧轮轴能上下调节。设计参数：张紧轮轴所受最大压力为250N，带的型号为B型，带的根数为5，张紧轮直径155mm，张紧轮轴心到支撑面距离H为230~330mm。作业要求：1.轴、轴承、螺钉等主要零件设计计算说明书一份；2.装配图一张；3.张紧轮零件图一张。4.所有零部件工作原理和结构自行设计，尽量结构简单，运行可靠，调整方便，便于加工装配及维护。HF目录1.主要零件材料选择....................................................................................................42.轴的直径的初选........................................................................................................43.轴承设计....................................................................................................................43.1轴承型号及参数....................................................................................43.2轴承的润滑和密封................................................................................53.3轴承寿命计算........................................................................................64.张紧轮设计................................................................................................................65.端盖设计及毡圈选择................................................................................................75.1闷盖设计................................................................................................75.2透盖设计及毡圈的选择........................................................................86.轴的结构设计..........................................................................................................106.1材料的选用..........................................................................................106.2轴的结构设计......................................................................................106.2.1轴上零件装配方案的拟定.......................................................106.2.2确定各轴段的直径和长度.......................................................106.2.3轴上零件的固定.......................................................................116.2.4轴的制造和轴上零件的装拆...................................................117.升降夹及底座的设计..............................................................................................117.1升降夹的设计......................................................................................117.2底座的设计..........................................................................................118.收获与感想..............................................................................................................12参考文献......................................................................................................................131.主要零件材料选择张紧轮：HT200张紧轮轴：Q235前后端盖：Q235轴承、螺栓、螺母、毡圈等为标准件2.轴的直径的初选由于张紧轮所受的力较小（250N），而且轴的材料为碳素钢（Q235），强度远远足够，因此不需要严格的强度计算与校核。采用“类比法”来初选轴的直径。参考同类型已有机器中轴的结构和尺寸，经分析对比，初选轴的直径为d=20mm。3.轴承设计深沟球轴承主要承受纯径向载荷，也可承受少量轴向载荷。其机构简单，使用方便，应用广泛，因此考虑采用深沟球轴承。3.1轴承型号及参数图1深沟球轴承结构20dmm参考已初选的轴的直径，因此轴承内径20dmm。查阅《机械设计手册》（第4卷）p28-86，轴承的型号及各参数确定如下：轴承代号6004；基本尺寸42Dmm；=12Bmm；基本额定载荷9.38rCkN；05.02rCkN；226.9dmm；235.1Dmm；min0.6rmm，取0.6mm；球径6.35WD；球数9N；安装尺寸：轴径24.0admm。3.2轴承的润滑和密封根据轴颈的速度，轴承可以用润滑脂或润滑油润滑。润滑方式的选择主要与轴承的速度有关，一般根据速度因数mnD值，参考表选择。表1适用于脂润滑和油润滑的nDm值界限轴承类型脂润滑润滑油油浴润滑滴油润滑油雾润滑喷射润滑深沟球轴承30000050000060000010000002500000角接触球轴承3000005000005000009000002500000圆柱滚子轴承30000040000040000010000002000000圆锥滚子轴承250000350000350000450000—推力球轴承70000100000200000——计算得到6036277522mddDvnDd300000362775500000，因此选油浴润滑。42Dmm=12Bmm0.6rmm24.0admm油浴润滑3.3轴承寿命计算因为此设计中，轴承主要受径向力，有ARFFe，对于深沟球轴承，有=1X，=0Y。所以其当量动载荷=125RPXFN。且3，=9.38CkN。故基本额定寿命16670816657hCLhnP4.张紧轮设计图2张紧轮轮廓参数查阅《机械工程师设计手册》（英科宇软件），可知普通V带轮B型槽的带轮基准宽度bd=14mm；基准线上槽深hamin=3.5mm，取3.5mm；基准线下槽深hfmin=10.8mm，取11mm；槽间距e=19±0.4mm，取19mm；fmin=11.5，取16.5mm；10.2~0.50.5r，取；20.5~1.01.0r，取。带轮槽角34。由设计题目已给出的条件知，dd=155mm，故da=dd+2ha=162mm；816657hLh14dbmm19emm16.5fmm10.5rmm21.0rmm34162admm1145.522aafdhhDmm；张紧轮总宽度=12109Bzefmm。考虑到轴承需要容易安装进入带轮中，因此在带轮孔的两段各倒出2mm的倒角。为减少加工面，带轮孔内两端与轴承配合的部分之间铣去1mm深的环形槽。5.端盖设计及毡圈选择为保证轴系的润滑和密封，应在两端设计端盖。轴承端盖用以固定固定轴承、调整轴承间隙并承受轴向力。轴承端盖的结构有嵌入式和凸缘式两种，每种又有闷盖和透盖之分。5.1闷盖设计凸缘式轴承端盖安装、拆卸、调整轴承间隙都比较方便，密封性能也好，所以应用广泛，但外廓尺寸较大，需要一组螺钉来联接。本设计采用凸缘式端盖。其结构形状如下图所示。图3端盖结构及参数109Bmm首先，D由轴承尺寸确定，=42Dmm；C应小于轴承外圈厚，可取=2.5Cmm；m由结构确定，为保证轴端与端盖不发生干涉，可取=8mmm；3d为螺栓孔，查阅参考文献［1］可确定端盖上螺栓型号和数目的选择，见下表。表2端盖上螺栓数量的选择由该表可得，螺栓可取6M（即直径16dmm），在端盖上打出的通孔直径应稍大于螺栓直径。根据经验公式，31=1.16.6ddmm。根据经验公式：13=+2.557DDdmm；2132.570DDdmm；端盖设计出拔模斜度，故3DD，根据经验公式：3=5~1032~37DDmmmm，取34mm；31.27edmm。此外，为了减少加工面，端部应铸出一个圆形坑，其深度根据经验公式有=1mm。5.2透盖设计及毡圈的选择在轴伸出端应设计一个透盖，透盖密封件的选择应根据接触处的线速度大小来确定类型。=42Dmm=2.5Cmm=8mmm36.6dmm157Dmm270Dmm334Dmm7emm1mm查阅《机械设计手册》，毡圈油封用于线速度小于5/ms的场合，其材料为毛毡。计算轴颈处的线速度得到1.5/5/vmsms，因此可采用毡圈密封。毡圈及端盖上开槽的尺寸见下图所示。图4透盖槽圈与毡圈结构毡圈是标准件，其相关尺寸如下表所示。表3毡圈结构参数由表格可以查到，毡圈外径选择=33Dmm，内径119dmm以保证其与轴紧密接合。毡圈外端宽度=6Bmm。根据设计手册，透盖上的槽的尺寸选择5bmm，=12mm，032Dmm，021dmm，其余尺寸与闷盖尺寸相同。=33Dmm119dmm=6Bmm5bmm=12mm032Dmm021dmm6.轴的结构设计6.1材料的选用由于轴所受到的载荷不大（250N），故选用普通碳素钢Q235，并且无需热处理。6.2轴的结构设计6.2.1轴上零件装配方案的拟定轴上零件的布置：带轮布置在轴的一端；轴承布置在带轮孔内对称布置；两端盖布置在带轮两端，对轴起密封作用。轴上零件的装配：轴承从轴的两端装入，带轮装入后最后装端盖。6.2.2确定各轴段的直径和长度轴段上，与轴承配合的轴颈直径必须符合滚动轴承内径的标准。因此轴上与轴承配合处的直径选择20mm。其长度左端应与轴承宽度一致，故选择13mm；右端考虑到透盖宽度，选择32mm。两