機(jī)械設(shè)計(jì)減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書
系 別:
專 業(yè):
學(xué)生姓名:
學(xué) 號(hào):
指導(dǎo)教師:
職 稱:
目 錄
第一部分 設(shè)計(jì)任務(wù)書..............................................4
第二部分 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案.....................................5
第三部分 電動(dòng)機(jī)的選擇............................................5
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇............................................5
3.2 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比........................6
第四部分 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)............................7
第五部分 V帶的設(shè)計(jì)..............................................9
5.1 V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算.........................................9
5.2 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)..........................................11
第六部分 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì).........................................13
6.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算................................13
6.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算................................19
第七部分 傳動(dòng)軸和傳動(dòng)軸承及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)..........................25
7.1 輸入軸的設(shè)計(jì)...........................................25
7.2 中間軸的設(shè)計(jì)...........................................30
7.3 輸出軸的設(shè)計(jì)...........................................35
第八部分 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算..................................41
8.1 輸入軸鍵選擇與校核......................................41
8.2 中間軸鍵選擇與校核......................................41
8.3 輸出軸鍵選擇與校核......................................41
第九部分 軸承的選擇及校核計(jì)算....................................42
9.1 輸入軸的軸承計(jì)算與校核..................................42
9.2 中間軸的軸承計(jì)算與校核...................................43
9.3 輸出軸的軸承計(jì)算與校核...................................43
第十部分 聯(lián)軸器的選擇...........................................44
第十一部分 減速器的潤(rùn)滑和密封....................................45
11.1 減速器的潤(rùn)滑...........................................45
11.2 減速器的密封...........................................46
第十二部分 減速器附件及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸...........................47
設(shè)計(jì)小結(jié).......................................................49
參考文獻(xiàn).......................................................50
第一部分 設(shè)計(jì)任務(wù)書
一、初始數(shù)據(jù)
設(shè)計(jì)展開式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器,初始數(shù)據(jù)T = 2000Nm,V = 1.3m/s,D = 300mm,設(shè)計(jì)年限(壽命):10年,每天工作班制(8小時(shí)/班):1班制,每年工作天數(shù):300天,三相交流電源,電壓380/220V。
二. 設(shè)計(jì)步驟
1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案
2. 電動(dòng)機(jī)的選擇
3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比
4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
5. 設(shè)計(jì)V帶和帶輪
6. 齒輪的設(shè)計(jì)
7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)
8. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)
9. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
10. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)
11. 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)
第二部分 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案
一. 傳動(dòng)方案特點(diǎn)
1.組成:傳動(dòng)裝置由電機(jī)、V帶、減速器、工作機(jī)組成。
2.特點(diǎn):齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布,故沿軸向載荷分布不均勻,要求軸有較大的剛度。
3.確定傳動(dòng)方案:考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高,V帶具有緩沖吸振能力,將V帶設(shè)置在高速級(jí)。選擇V帶傳動(dòng)和展開式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。
二. 計(jì)算傳動(dòng)裝置總效率
ha=h1h24h32h4h5=0.96×0.994×0.972×0.99×0.96=0.825
h1為V帶的效率,h2為軸承的效率,h3為齒輪嚙合傳動(dòng)的效率,h4為聯(lián)軸器的效率,h5為工作裝置的效率。
第三部分 電動(dòng)機(jī)的選擇
1 電動(dòng)機(jī)的選擇
圓周速度v:
v=1.3m/s
工作機(jī)的功率pw:
pw= 17.33 KW
電動(dòng)機(jī)所需工作功率為:
pd= 21.01 KW
工作機(jī)的轉(zhuǎn)速為:
n = 82.8 r/min
經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍,V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i1=2~4,二級(jí)圓柱直齒輪減速器傳動(dòng)比i2=8~40,則總傳動(dòng)比合理范圍為ia=16~160,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd = ia×n = (16×160)×82.8 = 1324.8~13248r/min。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比,選定型號(hào)為Y180L-4的三相異步電動(dòng)機(jī),額定功率為22KW,滿載轉(zhuǎn)速nm=1470r/min,同步轉(zhuǎn)速1500r/min。
電動(dòng)機(jī)主要外形尺寸:
中心高
外形尺寸
地腳螺栓安裝尺寸
地腳螺栓孔直徑
電動(dòng)機(jī)軸伸出段尺寸
鍵尺寸
H
L×HD
A×B
K
D×E
F×G
180mm
710×430
279×279
15mm
48×110
14×42.5
3.2 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比
(1)總傳動(dòng)比:
由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n 和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n,可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為:
ia=nm/n=1470/82.8=17.75
(2)分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比:
ia=i0×i
式中i0,i1分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過(guò)大,初步取i0=2,則減速器傳動(dòng)比為:
i=ia/i0=17.75/2=8.88
取兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比為:
i12 =
則低速級(jí)的傳動(dòng)比為:
i23 = 2.61
第四部分 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
(1)各軸轉(zhuǎn)速:
輸入軸:nI = nm/i0 = 1470/2 = 735 r/min
中間軸:nII = nI/i12 = 735/3.4 = 216.18 r/min
輸出軸:nIII = nII/i23 = 216.18/2.61 = 82.83 r/min
工作機(jī)軸:nIV = nIII = 82.83 r/min
(2)各軸輸入功率:
輸入軸:PI = Pd×h1 = 21.01×0.96 = 20.17 KW
中間軸:PII = PI×h2×h3 = 20.17×0.99×0.97 = 19.37 KW
輸出軸:PIII = PII×h2×h3 = 19.37×0.99×0.97 = 18.6 KW
工作機(jī)軸:PIV = PIII×h2×h4 = 18.6×0.99×0.99 = 18.23 KW
則各軸的輸出功率:
輸入軸:PI' = PI×0.99 = 19.97 KW
中間軸:PII' = PII×0.99 = 19.18 KW
中間軸:PIII' = PIII×0.99 = 18.41 KW
工作機(jī)軸:PIV' = PIV×0.99 = 18.05 KW
(3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩:
輸入軸:TI = Td×i0×h1
電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩:
Td = = 136.49 Nm
所以:
輸入軸:TI = Td×i0×h1 = 136.49×2×0.96 = 262.06 Nm
中間軸:TII = TI×i12×h2×h3 = 262.06×3.4×0.99×0.97 = 855.63 Nm
輸出軸:TIII = TII×i23×h2×h3 = 855.63×2.61×0.99×0.97 = 2144.54 Nm
工作機(jī)軸:TIV = TIII×h2×h4 = 2144.54×0.99×0.99 = 2101.86 Nm
輸出轉(zhuǎn)矩為:
輸入軸:TI' = TI×0.99 = 259.44 Nm
中間軸:TII' = TII×0.99 = 847.07 Nm
輸出軸:TIII' = TIII×0.99 = 2123.09 Nm
工作機(jī)軸:TIV' = TIV×0.99 = 2080.84 Nm
第五部分 V帶的設(shè)計(jì)
5.1 V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算
1.確定計(jì)算功率Pca
由表查得工作情況系數(shù)KA = 1,故
Pca = KAPd = 1×21.01 kW = 21.01 kW
2.選擇V帶的帶型
根據(jù)Pca、nm由圖選用C型。
3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v
1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1。由表,取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1 = 200 mm。
2)驗(yàn)算帶速v。按課本公式驗(yàn)算帶的速度
15.39 m/s
因?yàn)? m/s < v < 30m/s,故帶速合適。
3)計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)課本公式,計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑
dd2 = i0dd1 = 2×200 = 400 mm
根據(jù)課本查表,取標(biāo)準(zhǔn)值為dd2 = 400 mm。
4.確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld
1)根據(jù)課本公式,初定中心距a0 = 500 mm。
2)由課本公式計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度
Ld0 ≈
≈ 1962 mm
由表選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld = 1950 mm。
3)按課本公式計(jì)算實(shí)際中心距a0。
a ≈ a0 + (Ld - Ld0)/2 = 500 + (1950 - 1962)/2 mm ≈ 494 mm
按課本公式,中心距變化范圍為465 ~ 552 mm。
5.驗(yàn)算小帶輪上的包角a1
a1 ≈ 180°- (dd2 - dd1)×57.3°/a
= 180°-(400 - 200)×57.3°/494 ≈ 156.8°> 120°
6.計(jì)算帶的根數(shù)z
1)計(jì)算單根V帶的額定功率Pr。
由dd1 = 200 mm和nm = 1470 r/min,查表得P0 = 5.87 kW。
根據(jù)nm = 1470 r/min,i0 = 2和C型帶,查表得DP0 = 1.29 kW。
查表得Ka = 0.94,查表得KL = 0.87,于是
Pr = (P0 + DP0)KaKL = (5.87 + 1.29)×0.94×0.87 kW = 5.86 kW
2)計(jì)算V帶的根數(shù)z
z = Pca/Pr = 21.01/5.86 = 3.59
取4根。
7.計(jì)算單根V帶的初拉力F0
由表查得C型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q = 0.3 kg/m,所以
F0 =
= = 354.26 N
8.計(jì)算壓軸力FP
FP = 2zF0sin(a1/2) = 2×4×354.26×sin(156.8/2) = 2775.8 N
9.主要設(shè)計(jì)結(jié)論
帶型
C型
根數(shù)
4根
小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1
200mm
大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2
400mm
V帶中心距a
494mm
帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld
1950mm
小帶輪包角α1
156.8°
帶速
15.39m/s
單根V帶初拉力F0
354.26N
壓軸力Fp
2775.8N
5.2 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1)小帶輪的結(jié)構(gòu)圖
2)小帶輪主要尺寸計(jì)算
代號(hào)名稱
計(jì)算公式
代入數(shù)據(jù)
尺寸取值
內(nèi)孔直徑d
電動(dòng)機(jī)軸直徑D
D = 48mm
48mm
分度圓直徑dd1
200mm
da
dd1+2ha
200+2×4.8
209.6mm
d1
(1.8~2)d
(1.8~2)×48
96mm
B
(z-1)×e+2×f
(4-1)×25.5+2×16
108mm
L
(1.5~2)d
(1.5~2)×48
96mm
2.大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1)大帶輪的結(jié)構(gòu)圖
2)大帶輪主要尺寸計(jì)算
代號(hào)名稱
計(jì)算公式
代入數(shù)據(jù)
尺寸取值
內(nèi)孔直徑d
輸入軸最小直徑
D = 35mm
35mm
分度圓直徑dd1
400mm
da
dd1+2ha
400+2×4.8
409.6mm
d1
(1.8~2)d
(1.8~2)×35
70mm
B
(z-1)×e+2×f
(4-1)×25.5+2×16
108mm
L
(1.5~2)d
(1.5~2)×35
70mm
第六部分 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
6.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)
(1)選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),齒面硬度280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),齒面硬度為240HBS。
(2)一般工作機(jī)器,選用8級(jí)精度。
(3)選小齒輪齒數(shù)z1 = 29,大齒輪齒數(shù)z2 = 29×3.4 = 98.6,取z2= 99。
(4)壓力角a = 20°。
2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
(1)由式試算小齒輪分度圓直徑,即
1)確定公式中的各參數(shù)值。
①試選載荷系數(shù)KHt = 1.3。
②計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
T1 = 262.06 N/m
③選取齒寬系數(shù)φd = 1。
④由圖查取區(qū)域系數(shù)ZH = 2.5。
⑤查表得材料的彈性影響系數(shù)ZE = 189.8 MPa1/2。
⑥計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Zε 。
端面壓力角:
aa1 = arccos[z1cosa/(z1+2ha*)] = arccos[29×cos20°/(29+2×1)] = 28.478°
aa2 = arccos[z2cosa/(z2+2ha*)] = arccos[99×cos20°/(99+2×1)] = 22.918°
端面重合度:
ea = [z1(tanaa1-tana)+z2(tanaa2-tana)]/2π
= [29×(tan28.478°-tan20°)+99×(tan22.918°-tan20°)]/2π = 1.75
重合度系數(shù):
Ze = = = 0.866
⑦計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[sH]
查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為sHlim1 = 600 MPa、sHlim2 = 550 MPa。
計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):
小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N1 = 60nkth = 60×735×1×10×300×1×8 = 1.06×109
大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N2 = 60nkth = N1/u = 1.06×109/3.4 = 3.11×108
查取接觸疲勞壽命系數(shù):KHN1 = 0.88、KHN2 = 0.9。
取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,得:
[sH]1 = = = 528 MPa
[sH]2 = = = 495 MPa
取[sH]1和[sH]2中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力,即
[sH] = [sH]2 = 495 MPa
2)試算小齒輪分度圓直徑
=
= 84.7 mm
(2)調(diào)整小齒輪分度圓直徑
1)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
①圓周速度v
v = = = 3.26 m/s
②齒寬b
b = = = 84.7 mm
2)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KH
①由表查得使用系數(shù)KA = 1。
②根據(jù)v = 3.26 m/s、8級(jí)精度,由圖查得動(dòng)載系數(shù)KV = 1.14。
③齒輪的圓周力
Ft1 = 2T1/d1t = 2×1000×262.06/84.7 = 6187.957 N
KAFt1/b = 1×6187.957/84.7 = 73.06 N/mm < 100 N/mm
查表得齒間載荷分配系數(shù)KHa = 1.2。
④由表用插值法查得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí),KHb = 1.465。
由此,得到實(shí)際載荷系數(shù)
KH = KAKVKHaKHb = 1×1.14×1.2×1.465 = 2.004
3)可得按實(shí)際載荷系數(shù)算的的分度圓直徑
d1 = = 84.7× = 97.844 mm
及相應(yīng)的齒輪模數(shù)
mn = d1/z1 = 97.844/29 = 3.374 mm
模數(shù)取為標(biāo)準(zhǔn)值m = 2.5 mm。
3.幾何尺寸計(jì)算
(1)計(jì)算分度圓直徑
d1 = z1m = 29×2.5 = 72.5 mm
d2 = z2m = 99×2.5 = 247.5 mm
(2)計(jì)算中心距
a = (d1+d2)/2 = (72.5+247.5)/2 = 160 mm
(3)計(jì)算齒輪寬度
b = φdd1 = 1×72.5 = 72.5 mm
取b2 = 73、b1 = 78。
4.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
(1)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件
sF = ≤ [sF]
1)確定公式中各參數(shù)值
①計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Ye
Ye = 0.25+0.75/ea = 0.25+0.75/1.75 = 0.679
②由齒數(shù),查圖得齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)
YFa1 = 2.54 YFa2 = 2.21
YSa1 = 1.63 YSa2 = 1.8
③計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KF
由表查得齒間載荷分配系數(shù)KFa = 1.2
根據(jù)KHb = 1.465,結(jié)合b/h = 12.98查圖得KFb = 1.435
則載荷系數(shù)為
KF = KAKvKFaKFb = 1×1.14×1.2×1.435 = 1.963
④計(jì)算齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力[sF]
查得小齒輪和大齒輪的彎曲疲勞極限分別為sFlim1 = 500 MPa、sFlim2 = 380 MPa。
由圖查取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1 = 0.85、KFN2 = 0.86
取安全系數(shù)S=1.4,得
[sF]1 = = = 303.57 MPa
[sF]2 = = = 233.43 MPa
2)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核
sF1 =
= = 220.103 MPa ≤ [sF]1
sF2 =
= = 211.48 MPa ≤ [sF]2
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。
5.主要設(shè)計(jì)結(jié)論
齒數(shù)z1 = 29、z2 = 99,模數(shù)m = 2.5 mm,壓力角a = 20°,中心距a = 160 mm,齒寬b1 = 78 mm、b2 = 73 mm。
6.齒輪參數(shù)總結(jié)和計(jì)算
代號(hào)名稱
計(jì)算公式
高速級(jí)小齒輪
高速級(jí)大齒輪
模數(shù)m
2.5mm
2.5mm
齒數(shù)z
29
99
齒寬b
78mm
73mm
分度圓直徑d
72.5mm
247.5mm
齒頂高系數(shù)ha
1.0
1.0
頂隙系數(shù)c
0.25
0.25
齒頂高h(yuǎn)a
m×ha
2.5mm
2.5mm
齒根高h(yuǎn)f
m×(ha+c)
3.125mm
3.125mm
全齒高h(yuǎn)
ha+hf
5.625mm
5.625mm
齒頂圓直徑da
d+2×ha
77.5mm
252.5mm
齒根圓直徑df
d-2×hf
66.25mm
241.25mm
6.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)
(1)選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),齒面硬度280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),齒面硬度為240HBS。
(2)一般工作機(jī)器,選用8級(jí)精度。
(3)選小齒輪齒數(shù)z3 = 31,大齒輪齒數(shù)z4 = 31×2.61 = 80.91,取z4= 81。
(4)壓力角a = 20°。
2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
(1)由式試算小齒輪分度圓直徑,即
1)確定公式中的各參數(shù)值。
①試選載荷系數(shù)KHt = 1.3。
②計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
T2 = 855.63 N/m
③選取齒寬系數(shù)φd = 1。
④由圖查取區(qū)域系數(shù)ZH = 2.5。
⑤查表得材料的彈性影響系數(shù)ZE = 189.8 MPa1/2。
⑥計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Zε 。
端面壓力角:
aa1 = arccos[z3cosa/(z3+2ha*)] = arccos[31×cos20°/(31+2×1)] = 28.032°
aa2 = arccos[z4cosa/(z4+2ha*)] = arccos[81×cos20°/(81+2×1)] = 23.505°
端面重合度:
ea = [z3(tanaa1-tana)+z4(tanaa2-tana)]/2π
= [31×(tan28.032°-tan20°)+81×(tan23.505°-tan20°)]/2π = 1.745
重合度系數(shù):
Ze = = = 0.867
⑦計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[sH]
查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為sHlim1 = 600 MPa、sHlim2 = 550 MPa。
計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):
小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N3 = 60nkth = 60×216.18×1×10×300×1×8 = 3.11×108
大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N4 = 60nkth = N1/u = 3.11×108/2.61 = 1.19×108
查取接觸疲勞壽命系數(shù):KHN1 = 0.9、KHN2 = 0.92。
取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,得:
[sH]1 = = = 540 MPa
[sH]2 = = = 506 MPa
取[sH]1和[sH]2中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力,即
[sH] = [sH]2 = 506 MPa
2)試算小齒輪分度圓直徑
=
= 126.701 mm
(2)調(diào)整小齒輪分度圓直徑
1)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
①圓周速度v
v = = = 1.43 m/s
②齒寬b
b = = = 126.701 mm
2)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KH
①由表查得使用系數(shù)KA = 1。
②根據(jù)v = 1.43 m/s、8級(jí)精度,由圖查得動(dòng)載系數(shù)KV = 1.08。
③齒輪的圓周力
Ft3 = 2T2/d1t = 2×1000×855.63/126.701 = 13506.286 N
KAFt3/b = 1×13506.286/126.701 = 106.6 N/mm > 100 N/mm
查表得齒間載荷分配系數(shù)KHa = 1.1。
④由表用插值法查得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí),KHb = 1.478。
由此,得到實(shí)際載荷系數(shù)
KH = KAKVKHaKHb = 1×1.08×1.1×1.478 = 1.756
3)可得按實(shí)際載荷系數(shù)算的的分度圓直徑
d3 = = 126.701× = 140.058 mm
及相應(yīng)的齒輪模數(shù)
mn = d3/z3 = 140.058/31 = 4.518 mm
模數(shù)取為標(biāo)準(zhǔn)值m = 3.5 mm。
3.幾何尺寸計(jì)算
(1)計(jì)算分度圓直徑
d3 = z3m = 31×3.5 = 108.5 mm
d4 = z4m = 81×3.5 = 283.5 mm
(2)計(jì)算中心距
a = (d3+d4)/2 = (108.5+283.5)/2 = 196 mm
(3)計(jì)算齒輪寬度
b = φdd3 = 1×108.5 = 108.5 mm
取b4 = 109、b3 = 114。
4.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
(1)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件
sF = ≤ [sF]
1)確定公式中各參數(shù)值
①計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Ye
Ye = 0.25+0.75/ea = 0.25+0.75/1.745 = 0.68
②由齒數(shù),查圖得齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)
YFa1 = 2.51 YFa2 = 2.23
YSa1 = 1.64 YSa2 = 1.77
③計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)KF
由表查得齒間載荷分配系數(shù)KFa = 1.1
根據(jù)KHb = 1.478,結(jié)合b/h = 13.84查圖得KFb = 1.448
則載荷系數(shù)為
KF = KAKvKFaKFb = 1×1.08×1.1×1.448 = 1.72
④計(jì)算齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力[sF]
查得小齒輪和大齒輪的彎曲疲勞極限分別為sFlim1 = 620 MPa、sFlim2 = 620 MPa。
由圖查取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1 = 0.86、KFN2 = 0.89
取安全系數(shù)S=1.4,得
[sF]1 = = = 380.86 MPa
[sF]2 = = = 394.14 MPa
2)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核
sF1 =
= = 199.96 MPa ≤ [sF]1
sF2 =
= = 191.736 MPa ≤ [sF]2
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。
5.主要設(shè)計(jì)結(jié)論
齒數(shù)z1 = 31、z2 = 81,模數(shù)m = 3.5 mm,壓力角a = 20°,中心距a = 196 mm,齒寬b1 = 114 mm、b2 = 109 mm。
6.齒輪參數(shù)總結(jié)和計(jì)算
代號(hào)名稱
計(jì)算公式
低速級(jí)小齒輪
低速級(jí)大齒輪
模數(shù)m
3.5mm
3.5mm
齒數(shù)z
31
81
齒寬b
114mm
109mm
分度圓直徑d
108.5mm
283.5mm
齒頂高系數(shù)ha
1.0
1.0
頂隙系數(shù)c
0.25
0.25
齒頂高h(yuǎn)a
m×ha
3.5mm
3.5mm
齒根高h(yuǎn)f
m×(ha+c)
4.375mm
4.375mm
全齒高h(yuǎn)
ha+hf
7.875mm
7.875mm
齒頂圓直徑da
d+2×ha
115.5mm
290.5mm
齒根圓直徑df
d-2×hf
99.75mm
274.75mm
第七部分 傳動(dòng)軸和傳動(dòng)軸承及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)
7.1 輸入軸的設(shè)計(jì)
1.輸入軸上的功率P1、轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T1
P1 = 20.17 KW n1 = 735 r/min T1 = 262.06 Nm
2.求作用在齒輪上的力
已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為:
d1 = 72.5 mm
則:
Ft = = = 7229.2 N
Fr = Ft×tana = 7229.2×tan20° = 2629.8 N
3.初步確定軸的最小直徑:
先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)表,取A0 = 112,得:
dmin = A0× = 112× = 33.8 mm
輸入軸的最小直徑是安裝大帶輪處的軸徑,由于安裝鍵將軸徑增大5%,故選取:d12 = 35 mm
4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖
5.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
1)為了滿足大帶輪的軸向定位要求,I-II軸段右端需制出一軸肩,故取II=III段的直徑d23 = 40 mm;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑D = 45 mm。大帶輪寬度B = 108 mm,為了保證軸端擋圈只壓在大帶輪上而不壓在軸的端面上,故I-II段的長(zhǎng)度應(yīng)比大帶輪寬度B略短一些,現(xiàn)取l12 = 106 mm。
2)初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只承受徑向力,故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)d23 = 40 mm,由軸承產(chǎn)品目錄中選擇深溝球軸承6209,其尺寸為d×D×T = 45×85×19 mm,故d34 = d78 = 45 mm,取擋油環(huán)的寬度為15,則l34 = l78 = 19+15 = 34 mm。
軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得6209型軸承的定位軸肩高度h = 3.5 mm,因此,取d45 = d67 = 52 mm。
3)由于齒輪的直徑較小,為了保證齒輪輪體的強(qiáng)度,應(yīng)將齒輪和軸做成一體而成為齒輪軸。所以l56 = B = 78 mm,d56 = d1 = 72.5 mm
4)根據(jù)軸承端蓋便于裝拆,保證軸承端蓋的外端面與大帶輪右端面有一定距離,取l23 = 50 mm。
5)取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ = 16 mm,低速小齒輪和高速小齒輪之間的距離c = 12 mm。考慮箱體的鑄造誤差,在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí),應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s,取s = 8 mm,已知低速小齒輪的寬度b3 = 114 mm,則
l45 = b3+c+Δ+s-15 = 114+12+16+8-15 = 135 mm
l67 = Δ+s-15 = 9 mm
至此,已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。
6.軸的受力分析和校核
1)作軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖(見圖a):
根據(jù)6209深溝球軸承查手冊(cè)得T = 19 mm
帶輪中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離L1 = (108/2+50+19/2)mm = 113.5 mm
齒寬中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離L2 = (78/2+34+135-19/2)mm = 198.5 mm
齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離L3 = (78/2+9+34-19/2)mm = 72.5 mm
2)計(jì)算軸的支反力:
水平面支反力(見圖b):
FNH1 = = = 1934 N
FNH2 = = = 5295.2 N
垂直面支反力(見圖d):
FNV1 = = = -3234.8 N
FNV2 = = = 3088.8 N
3)計(jì)算軸的彎矩,并做彎矩圖:
截面C處的水平彎矩:
MH = FNH1L2 = 1934×198.5 Nmm = 383899 Nmm
截面A處的垂直彎矩:
MV0 = FpL1 = 2775.8×113.5 Nmm = 315053 Nmm
截面C處的垂直彎矩:
MV1 = FNV1L2 = -3234.8×198.5 Nmm = -642108 Nmm
MV2 = FNV2L3 = 3088.8×72.5 Nmm = 223938 Nmm
分別作水平面彎矩圖(圖c)和垂直面彎矩圖(圖e)。
截面C處的合成彎矩:
M1 = = 748118 Nmm
M2 = = 444440 Nmm
作合成彎矩圖(圖f)。
4)作轉(zhuǎn)矩圖(圖g)。
5)按彎扭組合強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度:
通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面(即危險(xiǎn)截面C)的強(qiáng)度。必要時(shí)也對(duì)其他危險(xiǎn)截面(轉(zhuǎn)矩較大且軸頸較小的截面)進(jìn)行強(qiáng)度校核。根據(jù)公式(14-4),取a = 0.6,則有:
sca = = = MPa
= 20.1 MPa≤[s-1] = 60 MPa
故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度,并有一定的裕度(注:計(jì)算W時(shí),忽略單鍵槽的影響)。軸的彎扭受力圖如下:
7.2 中間軸的設(shè)計(jì)
1.求中間軸上的功率P2、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2
P2 = 19.37 KW n2 = 216.18 r/min T2 = 855.63 Nm
2.求作用在齒輪上的力
已知高速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為:
d2 = 247.5 mm
則:
Ft1 = = = 6914.2 N
Fr1 = Ft1×tana = 6914.2×tan20°= 2515.2 N
已知低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為:
d3 = 108.5 mm
則:
Ft2 = = = 15772 N
Fr2 = Ft2×tana = 15772×tan20°= 5737.4 N
3.初步確定軸的最小直徑
先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)表,?。篈0 = 107,得:
dmin = A0× = 107× = 47.9 mm
4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖
5.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
1)初步選擇滾動(dòng)軸承。中間軸最小直徑是安裝滾動(dòng)軸承的直徑d12和d56,因軸承只承受徑向力,故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)dmin = 47.9 mm由軸承產(chǎn)品目錄中選取深溝球軸承6210,其尺寸為d×D×T = 50×90×20 mm,故d12 = d56 = 50 mm。
2)取安裝大齒輪處的軸段V-VI的直徑d45 = 55 mm;齒輪的右端與右軸承之間采用擋油環(huán)定位。已知高速大齒輪齒輪輪轂的寬度B = 73 mm,為了可靠的壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取l45 = 71 mm。齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高度h = (2~3)R,由軸徑d45 = 55 mm查表,得R = 2 mm,故取h = 6 mm,則軸環(huán)處的直徑d34 = 67 mm。軸環(huán)寬度b≥1.4h,取l34 = 14.5 mm。
3)左端滾動(dòng)軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得6210型軸承的定位軸肩高度h = 3.5 mm,因此,取d23 = 55 mm。
4)考慮材料和加工的經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)將低速小齒輪和軸分開設(shè)計(jì)與制造。已知低速小齒輪的輪轂寬度為B = 114 mm,為了使擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取l23 = 112 mm。
5)取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ = 16 mm,高速小齒輪和低速小齒輪之間的距離c = 12 mm??紤]箱體的鑄造誤差,在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí),應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s,取s = 8 mm,已知滾動(dòng)軸承寬度T = 20 mm,則
l12 = T+Δ+s+2 = 20+16+8+2 = 46 mm
l56 = T2T+s+Δ+2.5+2 = 20+8+16+2.5+2 = 48.5 mm
至此,已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。
6.軸的受力分析和校核
1)作軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖(見圖a):
根據(jù)6210深溝球軸承查手冊(cè)得T = 20 mm
高速大齒輪齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離L1 = (73/2-2+48.5-20/2)mm = 73 mm
中間軸兩齒輪齒寬中點(diǎn)距離L2 = (73/2+14.5+114/2)mm = 108 mm
低速小齒輪齒寬中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離L3 = (114/2-2+46-20/2)mm = 91 mm
2)計(jì)算軸的支反力:
水平面支反力(見圖b):
FNH1 = = = 10335.2 N
FNH2 = = = 12351 N
垂直面支反力(見圖d):
FNV1 = = = -79.3 N
FNV2 = = = -3142.9 N
3)計(jì)算軸的彎矩,并做彎矩圖:
截面B、C處的水平彎矩:
MH1 = FNH1L1 = 10335.2×73 Nmm = 754470 Nmm
MH2 = FNH2L3 = 12351×91 Nmm = 1123941 Nmm
截面B、C處的垂直彎矩:
MV1 = FNV1L1 = -79.3×73 Nmm = -5789 Nmm
MV2 = FNV2L3 = -3142.9×91 Nmm = -286004 Nmm
分別作水平面彎矩圖(圖c)和垂直面彎矩圖(圖e)。
截面B、C處的合成彎矩:
M1 = = 754492 Nmm
M2 = = 1159759 Nmm
作合成彎矩圖(圖f)。
4)作轉(zhuǎn)矩圖(圖g)。
5)按彎扭組合強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度:
通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面(即危險(xiǎn)截面B)的強(qiáng)度。必要時(shí)也對(duì)其他危險(xiǎn)截面(轉(zhuǎn)矩較大且軸頸較小的截面)進(jìn)行強(qiáng)度校核。根據(jù)公式(14-4),取a = 0.6,則有:
sca = = = MPa
= 54.9 MPa≤[s-1] = 60 MPa
故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度,并有一定的裕度(注:計(jì)算W時(shí),忽略單鍵槽的影響)。軸的彎扭受力圖如下:
7.3 輸出軸的設(shè)計(jì)
1.求輸出軸上的功率P3、轉(zhuǎn)速n3和轉(zhuǎn)矩T3
P3 = 18.6 KW n3 = 82.83 r/min T3 = 2144.54 Nm
2.求作用在齒輪上的力
已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為:
d4 = 283.5 mm
則:
Ft = = = 15129 N
Fr = Ft×tana = 15129×tan20°= 5503.5 N
3.初步確定軸的最小直徑
先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)表,取:A0 = 112,于是得
dmin = A0× = 112× = 68.1 mm
輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d12,為了使所選的軸直徑d12與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。
聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca = KAT3,查表,考慮轉(zhuǎn)矩變化很小,故取KA = 1.3,則:
Tca = KAT3 = 1.3×2144.54 = 2787.9 Nm
按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4323-2002或手冊(cè),選用LT11型聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑為80 mm故取d12 = 80 mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為132 mm。
4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖
5.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
1)為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求,I-II軸段右端需制出一軸肩,故取II-III段的直徑d23 = 85 mm;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑D = 90 mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L = 132 mm,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故I-II段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些,現(xiàn)取l12 = 130 mm。
2)初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只承受徑向力,故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)d23 = 85 mm,由軸承產(chǎn)品目錄中選取深溝球軸承6218,其尺寸為d×D×T = 90mm×160mm×30mm,故d34 = d78 = 90 mm,取擋油環(huán)的寬度為15,則l34 = 30+15 = 45 mm
左端滾動(dòng)軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得6218型軸承的定位軸肩高度h = 5 mm,因此,取d45 = 100 mm。
3)取安裝齒輪處的軸段VI-VII段的直徑d67 = 95 mm;齒輪的右端與右軸承之間采用擋油環(huán)定位。已知低速大齒輪輪轂的寬度為B = 109 mm,為了使擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取l67 = 107 mm。齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高度h = (2~3)R,由軸徑d67 = 95 mm查表,得R = 2.5 mm,故取h = 7 mm,則軸環(huán)處的直徑d56 = 109 mm。軸環(huán)寬度b≥1.4h,取l56 = 12 mm。
4)根據(jù)軸承端蓋便于裝拆,保證軸承端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面有一定距離,取l23 = 50 mm。
5)取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ = 16 mm,低速小齒輪和高速小齒輪之間的距離c = 12 mm。考慮箱體的鑄造誤差,在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí),應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s,取s = 8 mm,已知滾動(dòng)軸承的寬度T = 30 mm高速大齒輪輪轂寬度B2 = 73 mm,則
l45 = B2+c+5+2.5+Δ+s-l56-15 = 73+12+5+2.5+16+8-12-15 = 89.5 mm
l78 = T+s+Δ+2.5+2 = 30+8+16+2.5+2 = 58.5 mm
至此,已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。
6.軸的受力分析和校核
1)作軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖(見圖a):
根據(jù)6218深溝球軸承查手冊(cè)得T= 30 mm
齒寬中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離L2 = (109/2+12+89.5+45-30/2)mm = 186 mm
齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離L3 = (109/2-2+58.5-30/2)mm = 96 mm
2)計(jì)算軸的支反力:
水平面支反力(見圖b):
FNH1 = = = 5150.3 N
FNH2 = = = 9978.7 N
垂直面支反力(見圖d):
FNV1 = = = 1873.5 N
FNV2 = = = 3630 N
3)計(jì)算軸的彎矩,并做彎矩圖:
截面C處的水平彎矩:
MH = FNH1L2 = 5150.3×186 Nmm = 957956 Nmm
截面C處的垂直彎矩:
MV = FNV1L2 = 1873.5×186 Nmm = 348471 Nmm
分別作水平面彎矩圖(圖c)和垂直面彎矩圖(圖e)。
截面C處的合成彎矩:
M = = 1019368 Nmm
作合成彎矩圖(圖f)。
4)作轉(zhuǎn)矩圖(圖g)。
5)按彎扭組合強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度:
通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面(即危險(xiǎn)截面C)的強(qiáng)度。必要時(shí)也對(duì)其他危險(xiǎn)截面(轉(zhuǎn)矩較大且軸頸較小的截面)進(jìn)行強(qiáng)度校核。根據(jù)公式(14-4),取a = 0.6,則有:
sca = = = MPa
= 12.9 MPa≤[s-1] = 60 MPa
故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度,并有一定的裕度(注:計(jì)算W時(shí),忽略單鍵槽的影響)。軸的彎扭受力圖如下:
第八部分 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算
8.1 輸入軸鍵選擇與校核
校核大帶輪處的鍵連接:
該處選用普通平鍵尺寸為:b×h×l = 10mm×8mm×100mm,接觸長(zhǎng)度:l' = 100-10 = 90 mm,則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:
T = 0.25hl'd[sF] = 0.25×8×90×35×120/1000 = 756 Nm
T≥T1,故鍵滿足強(qiáng)度要求。
8.2 中間軸鍵選擇與校核
1)中間軸與高速大齒輪處鍵
該處選用普通平鍵尺寸為:b×h×l = 16mm×10mm×63mm,接觸長(zhǎng)度:l' = 63-16 = 47 mm,則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:
T = 0.25hl'd[sF] = 0.25×10×47×55×120/1000 = 775.5 Nm
T≥T2,故鍵滿足強(qiáng)度要求。
2)中間軸與低速小齒輪處鍵
該處選用普通平鍵尺寸為:b×h×l = 16mm×10mm×100mm,接觸長(zhǎng)度:l' = 100-16 = 84 mm,則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:
T = 0.25hl'd[sF] = 0.25×10×84×55×120/1000 = 1386 Nm
T≥T2,故鍵滿足強(qiáng)度要求。
8.3 輸出軸鍵選擇與校核
1)輸出軸與低速大齒輪處的鍵
該處選用普通平鍵尺寸為:b×h×l = 25mm×14mm×100mm,接觸長(zhǎng)度:l' = 100-25 = 75 mm,則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:
T = 0.25hl'd[sF] = 0.25×14×75×95×120/1000 = 2992.5 Nm
T≥T3,故鍵滿足強(qiáng)度要求。
2)輸出軸與聯(lián)軸器處鍵
該處選用普通平鍵尺寸為:b×h×l = 22mm×14mm×125mm,接觸長(zhǎng)度:l' = 125-22 = 103 mm,則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:
T = 0.25hl'd[sF] = 0.25×14×103×80×120/1000 = 3460.8 Nm
T≥T3,故鍵滿足強(qiáng)度要求。
第九部分 軸承的選擇及校核計(jì)算
根據(jù)條件,軸承預(yù)計(jì)壽命:
Lh = 10×1×8×300 = 24000 h
9.1 輸入軸的軸承計(jì)算與校核
1)初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P:
因該軸承即受軸向力也受徑向力,有課本表12-5查得徑向動(dòng)載荷系數(shù)X和軸向動(dòng)載荷系數(shù)Y分別為:X = 1,Y = 0所以:
P = XFr+YFa = 1×2629.8+0× = 2629.8 N
2)求軸承應(yīng)有的基本額定載荷值C為:
C = P = 2629.8× = 26800 N
3)選擇軸承型號(hào):
查課本表11-5,選擇:6209軸承,Cr = 31.5 KN,由課本式11-3有:
Lh =
= = 3.9×104≥Lh
所以軸承預(yù)期壽命足夠。
9.2 中間軸的軸承計(jì)算與校核
1) 初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P:
因該軸承即受軸向力也受徑向力,有課本表12-5查得徑向動(dòng)載荷系數(shù)X和軸向動(dòng)載荷系數(shù)Y分別為:X = 1,Y = 0所以:
P = XFr+YFa = 1×5737.4+0× = 5737.4 N
2)求軸承應(yīng)有的基本額定載荷值C為:
C = P = 5737.4× = 38884 N
3)選擇軸承型號(hào):
查課本表11-5,選擇:6210軸承,Cr = 35 KN,由課本式11-3有:
Lh =
= = 1.75×104≥Lh
所以軸承預(yù)期壽命足夠。
9.3 輸出軸的軸承計(jì)算與校核
1)初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P:
因該軸承即受軸向力也受徑向力,有課本表12-5查得徑向動(dòng)載荷系數(shù)X和軸向動(dòng)載荷系數(shù)Y分別為:X = 1,Y = 0所以:
P = XFr+YFa = 1×5503.5+0× = 5503.5 N
2)求軸承應(yīng)有的基本額定載荷值C為:
C = P = 5503.5× = 27091 N
3)選擇軸承型號(hào):
查課本表11-5,選擇:6218軸承,Cr = 95.8 KN,由課本式11-3有:
Lh =
= = 1.06×106≥Lh
所以軸承預(yù)期壽命足夠。
第十部分