【正文】 a ????? 故軸承 1 的軸向力 NFSF a 7 2 8121 ???? ， ?σ ? ? aMP60b1 ??? ? ?be 1???? 軸的強度滿足要求 MPaP ?? ?2P? P][? 鍵的強度滿足要求 7308C 軸承 rC = 0C = NS ? NS ? 112 SFS a ?? NF ?? NSF 0 0 622 ??? ?CF? 25 軸承 2 的軸向力 NSF ??? 由 32300 , 0 20 1 ???? CFCF ?? 由參考文獻 [1]P220表 可查得： , 21 ?? ee 又22 211 1 , eRFeRF VV ?????? ?? 取 0,1。, 2211 ???? YXYX 故NFYRXPNRP 1 4 7 2 0 4 , 5 1 6 1111122 ????????? ? 2PP? ，故取 1PP? 根據(jù)軸承的工作條件，查參考文獻 [1]P218~219 表 ， 得溫度系數(shù) ?Tf ，載荷系數(shù) ?Pf ，壽命系數(shù) 3?? 。由 P218 公式 得軸承 1 的壽命 hPf CfnL PTh 1060103616 ??????? ???????????? ???? 已知工作年限為 5 年 2 班 ,故軸承預期壽命 hL h 2 4 0 0 053 0 028 ?????? hh LL ?? ，故軸承壽命滿足要求 ?CF? , 21 ?? ee 11 1 eRF V ??? 22 2 eRF V ??? , 11 ?? YX 0,1 22 ?? YX NP ? NP ? ?Tf ?Pf 3?? hLh 27428? hLh 24000?? hh LL ?? ，軸承壽命滿足要求 26 低速軸設計計算 初算軸徑及聯(lián)軸器的選擇 選取 45 號鋼作為軸的材料，調質處理 根據(jù)公式3 11 nPAd ??計算軸的最小直徑，并加大 5%以考慮鍵槽的影響。 查表取 A=106 d≥106 ()1/3mm= d=(1+5%)= dmin= 軸段 1 上安裝聯(lián)軸器，此段設計與聯(lián)軸器的選擇同步進行 為補償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離振動，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查表 141，取 KA= 則 Tc=KAT3== 查表 87 取 LX4 48X84GB/T50142021 聯(lián)軸器，相應的軸段 1的直徑 d1=55mm，軸段 1 的長度略小于聯(lián)軸器輪轂寬度，故L1=82mm，鍵連接選用鍵 8x740 密封圈與軸段 2 在確定軸段 2 的軸徑時，應考慮聯(lián)軸器的軸向固定及軸承端蓋密封圈的尺寸。聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高 h=（ ~）d1=(~)mm， d2=d1+2h=(~66)mm，最終由密封圈確定。該處軸的圓周速度小于 3m/s，可選用毛氈圈油封，查表 712選毛氈圈 65，則 d2=65mm 聯(lián)軸器 LX4 48X84GB/T50142003 鍵 8x740 d1=55mm L1=82mm d2=65mm 毛氈圈 65 軸承為 7314C d3=70mm L3=53mm d6=70mm L5=93mm d5=80mm d4=88mm 27 軸承與軸段 3 及軸段 6 的設計 軸段 3 和軸段 6 上安裝軸承，其直徑應該既便于軸承安裝，又復合軸承內 徑系列。 考慮齒輪有軸向力存在，選用角接觸球軸承，暫取軸承為 7314C，得其內徑 d=70mm，寬度 B=35mm，外徑 D=150mm，軸承反力的作用點距軸承外圈大端面的距離 a3=，則 d3=70mm。軸承采用脂潤滑，需要擋油環(huán)防止箱體內潤滑油進入到軸承座，軸承內端面距箱體內壁的距離取為12mm，擋油環(huán)的擋油凸緣內側凸出箱體內壁 1~2mm，擋油環(huán)軸孔寬度初定為 B1=18mm，則 L3=B+B1=(35+18)mm=53mm. 通常一根軸上的兩個軸承應取相同型號，則 d6=70mm 齒輪與軸段 5 該段上安裝齒輪 4，為便于齒輪的安裝， d5 應該略大于 d6，可初定 d5=72mm， 齒輪右端采用軸肩定位，左端采用套筒固定，為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段 5 的長度應該比輪轂略短，故取 L5=93mm 鍵連接采用鍵 10X8x40。 軸段 4 該軸段為齒輪提供定位和固定作用 ，定位軸間的高度 h=（ ~） d5=(~)mm，取 h=8mm，則 d4=88mm， 齒輪左端面距箱體內壁距離為 10+（ 10095） /2=,則軸段 4的長度 L4=+1218=。 軸段 2 與軸段 6 的長度 軸段 2 的長度除與軸上零件有關外，還與軸承座及軸承端蓋等零件有關。軸承端蓋連接螺栓安裝圓周大于聯(lián)軸器輪轂外徑，輪轂外徑不與 端蓋螺栓的拆裝空間干涉，股聯(lián)軸器輪轂端面與端蓋外端面的距離為 K2=10。則有 L2=58+2+8+103512=31mm 則軸段 6 的長度 L6=35+12+= 軸上力作用點的間距 軸承反力的作用點距軸承外圈大端面的距離a3=，則軸的支點及受力點的間距為 l1=+9395/= l2=53++95/= l3=+31+84/2= 鍵連接 帶輪與軸段 1 間采用 A 型普通平鍵連接，查表 41 得其型號為 鍵10X8X40 GB/T 10961990 軸的受力分析 NdTF t 33 34 ????? 鍵 10X8x40 L4= L2=31mm L6= a3= l1= l2= l3= NFt ? NFr ? NFa ? NR v ? NR v ? NR H ? NR H ? 28 NFFtr os 81tan44 ???? ??? NFF ta 8 2 a 3 8 1t a n44 ???? ?? 豎直方向，軸承 1 NFR tv ????? 軸承 2 NFFR Vtv 4 1 9 6 3 8 1142 ????? 水平方向，軸承 1 NdFFR arH 2/ 2/. 4441 ????????， 軸承 2 NRFR HrH 0 2 4 7 6 7142 ????? ， 軸承 1 的 總 支 撐 反 力 ：NRRR VH 2221211 ????? 軸承 2 的 總 支 撐 反 力 ：NRRR VH 2222222 ????? 校核軸的強度 aa 剖 面 左 側 ， 豎 直 方 向mmNRM VV ???????? 水平方向mmNRM HH ?????? 其合成彎矩為mmNMMM HV ?????? 91 2221211 aa 剖面右側，豎直方向 mmNMM VV ???? 7 2 7 6 3 9 112 水平方向mmNRM HH ?????? 1 5 0 4 5 0 2 5 522 其合成彎矩為mmNMMM HV ?????? 2222222 NR ? NR ? mmNM V ??? 7 2 7 6 3 9 11 mmNM H ?? mmNM ?? mmNM V ??? 7 2 7 6 3 9 12 mmNM H ?? 1 5 0 4 72mmNM ?? 332291mmW ? 368915 mmWT ? MPab ?? ?? 29 計算截面應力 抗彎剖面模量 32342434 32291722 )( )()( mmd tdbtdW ?? ???????????? 抗扭剖面模量 32342434 68915722 )( )()( mmd tdbtdW T ?? ???????????? 彎曲應力 MP aWMb ???? α = ?σ ? ? aMP60b1 ??? ? ?be 1???? 滿足軸的強度要求 聯(lián)軸器鍵 MPaP ?? 齒輪鍵 MPaP ?? M PaP 1 5 0~1 2 0][ ?? 鍵強度滿足要求 7314C 軸承 rC =102KN 0C = NS ? NS ? 241 SFS a ?? NF ?? NF ?? 30 扭剪應力 MP aWT T ???? 剪應力 MP aWT T 08760 0 ??? Ⅰ? 取α = M .P )(4 22e ??? TM b ?σ eσ σ b 故 aa 剖面右側為危險截面。 查表 得 ? ? aMP60b1 ??? ，滿足 ? ?be 1???? 的條件，故設計的軸有足夠的強度，并有一定的裕度。 校核鍵的強度 聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應力MP abldh TP )1680(1055 10455104)(4 3 ???? ????? 齒 輪 處 鍵 連 接 的 擠 壓 應 力MP abldh TP )2090(1272 10455104)(4 3 ???? ????? 由于鍵，軸的材料都為 45 號鋼，由參考文獻 [1]查得 M PaP 1 5 0~1 2 0][ ?? ，顯然鍵連接的強度足夠！ 校核 軸承壽命 由參考文獻 [2]P138 表 查 7314C 軸承得軸承基本額定動負荷rC =102KN，基本額定靜負荷 0C = 軸承 1 的內部軸向力為： NRS 11 ???? 軸承 2 的內部軸向力為： NRS 22 ???? 由于 241 8 3 8 2 0 0 8 SNFS a ????? 軸承 1 的軸向力 NSF ??? ?CF? ?CF? , 21 ?? ee 11 1 eRF V ??? 22 2 eRF V ??? 0,1 11 ?? YX , 22 ?? YX NP ? NP ? ?Tf ?Pf 3?? hLh 446546? hLh 24000?? hh LL ?? 軸承壽命滿足要求 齒輪采用浸油潤滑 31 故軸承 2 的軸向力 NFSF a 8 3 3412 ???? 由 91500 , 0 20 1 ???? CFCF ?? 由參考文獻 [1]P220表 可查得： , 21 ?? ee 又22 211 1 , eRFeRF VV ?????? ?? 取 ,。0,1 2211 ???? YXYX 故 NRP ?? NFYRXP 3 7 8 3 1 5 ??????? ? 故 取 2PP? 根據(jù)軸承的工作條件，查參考文獻 [1]P218~219 表 ， 得溫度系數(shù) ?Tf ，載荷系數(shù) ?Pf ，壽命系數(shù) 3?? 。由 P218 公式 得軸承 2 的壽命 hPf CfnL PTh 1060103636 ??????? ??????????? ???? 已知工作年限為 5 年 2 班 ,故軸承預期壽命 hL h 2 4 0 0 053 0 028 ?????? hh LL ?? ，故軸承壽命滿足要求