【正文】 第九章 滾動(dòng)軸承壽命校核 高速軸上的軸承校核 軸承型號(hào) 內(nèi)徑 (mm) 外徑 (mm) 寬度 (mm) 基本額定動(dòng)載荷 (kN) 6206 30 62 16 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)前面的計(jì)算，選用 6206 深溝球軸承，內(nèi)徑 d=30mm，外徑 D=62mm，寬度 B=16mm 由于不存在軸向載荷 軸承基本額定動(dòng)載荷 Cr=，軸承采用正裝。 L7：由滾動(dòng)軸承寬度和齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離確定，選取 L7=56mm。 L3：由滾動(dòng)軸承寬度確定，選取 L3=40mm。 d6：齒輪處軸段，選取直徑 d6=50mm。 。 低速軸設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）已經(jīng)確定的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù) 轉(zhuǎn)速 n=；功率 P=；軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=?mm （ 2）軸的材料選擇并確定許用彎曲應(yīng)力 由表選用 45，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 217~255HBS，許用彎曲應(yīng)力為 [σ ]=60MPa （ 3）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度概略計(jì)算軸的最小直徑 由于低速軸受到 的彎矩較小而受到的扭矩較大，故取 A0=112。 軸段 1 2 3 4 5 直徑 (mm) 35 40 45 40 35 長(zhǎng)度 (mm) 52 74 15 40 60 （ 5）彎曲 扭轉(zhuǎn)組合強(qiáng)度校核 如圖所示為中速軸受力圖以及水平平面和垂直平面受力圖 齒輪 2 所受的圓周力（ d2 為齒輪 2 的分度圓直徑） ????2 = 2 ??2??2= 2 = ?? 齒輪 2 所受的徑向力 ????2 = ????2 ???????? = ??????20176。 L2：由小齒輪的寬度確定，為保證軸向定位可靠，長(zhǎng)度略小于齒輪寬度，選取 L2=74mm。 d3：軸肩段，故選取 d3=45mm。兩齒輪之間以軸環(huán)定位；兩齒輪的另一端各采用套筒定位；齒輪與軸的連接選用普通平鍵， A型。 中間軸設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）已經(jīng)確定的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù) 轉(zhuǎn)速 n=；功率 P=；軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=?mm （ 2）軸的材料選擇并確定許用彎曲應(yīng)力 由表選用 45，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 217? 255HBS，許用彎曲應(yīng)力為 [σ ]=60MPa （ 3）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度概略計(jì)算軸的最小直徑 由于中間軸受到的彎矩較大而受到的扭矩較小，故取 A0=115。 軸段 1 2 3 4 5 6 7 直徑(mm) 16 20 30 36 54 40 30 長(zhǎng)度(mm) 25 60 35 103 48 20 35 （ 5）彎曲 扭轉(zhuǎn)組合強(qiáng)度校核 如圖所示為高速軸受力圖以及水平平面和垂直平面受力圖 （ d1 為齒輪 1 的分度圓直徑） 齒輪 1 所受的圓周力（ d1 為齒輪 1 的分度圓直徑） 第 23 頁(yè) /共 46 頁(yè) ????1 = 2 ??1??1= 2 =?? 齒輪 1 所受的徑向力 ????1 = ????1 ???????? =??????20176。 L4：根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)和小齒輪的寬度確定，選取 L4=。 d7：滾動(dòng)軸承軸段，要求與 d3 軸段相同，故選取 d7=d3=30mm。 外傳動(dòng)件到軸承透蓋端面距離 K=20mm 第 22 頁(yè) /共 46 頁(yè) 軸承端蓋厚度 e=10mm 調(diào)整墊片厚度△ t=1mm 箱體內(nèi)壁到軸承端面距離△ =5mm 各軸段直徑的確定 d1：用于連接 V 帶輪，直徑大小為 V 帶輪的內(nèi)孔徑， d1=16mm。 計(jì)算齒輪傳動(dòng)其它幾何尺寸 （ 1）計(jì)算齒頂高、齒根高和全齒高 ??? = ???????? = ???? ??? = ?? (?????? +?????) = ???? ?= (??? +???)=?? (2?????? +?????) = ???? （ 2）計(jì)算小、大齒輪的齒頂圓直徑 ????1 = ??1 +2??? = ??(??1+2?????? )= 75???? ????2 = ??2 +2??? = ?? (??2+2?????? )= ???? （ 3）計(jì)算小、大齒輪的齒根圓直徑 ????1 = ??1?2??? = ?? (??1?2?????? ?2?????) = ???? ????2 = ??2 ?2??? = ?? (??2?2?????? ?2?????)= ???? 注： ?????? = ， ????? = 齒輪參數(shù)和幾何尺寸總結(jié) 參數(shù)或幾何尺寸 符號(hào) 小齒輪 大齒輪 法面模數(shù) mn 法面壓力角 α n 20 20 法面齒頂高系數(shù) ha* 法面頂隙系數(shù) c* 齒數(shù) z 28 83 齒頂高 ha 齒根高 hf 分度圓直徑 d 70 齒頂圓直徑 da 75 齒根圓直徑 df 齒寬 B 74 72 中心距 a 139 第 21 頁(yè) /共 46 頁(yè) 第八章 軸的設(shè)計(jì) 高速軸設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）已經(jīng)確定的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù) 轉(zhuǎn)速 n=；功率 P=；軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=?mm （ 2）軸的材料選擇并確定許用彎曲應(yīng)力 由表選用 45，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 240HBS，許用彎曲應(yīng)力為 [σ ]=60MPa （ 3）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度概略計(jì)算軸的最小直徑 由于高速軸受到的彎矩較大而受到的扭矩較小，故取 A0=112。 = 軸向重合度為： ???? = ???? ??1???????? = 0 查得重合度系數(shù) Zε = ⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 [σ H] 由圖查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為： ??????????1 = 600??????， ??????????2= 550?????? 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ????1 = 60?? ?? ??? = 60 1 8300 8= 108 ????2 = ????1?? = 108 =107 由圖查取接觸疲勞系數(shù)： ??????1 = ， ??????2 = 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 [????]1 = ??????1 ??????????1?? = 6001 = 596?????? [????]2 = ??????2 ??????????2?? = 5501 = 549?????? 第 18 頁(yè) /共 46 頁(yè) 取 [σ H]1 和 [σ H]2 中較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即 [σH]=549MPa 2）試算小齒輪分度圓直徑 ??1?? ≥ √2 ?????? ????????+1?? (???? ???? ????[????])23= √2 + ( )23= ???? （ 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。 確定傳動(dòng)尺寸 （ 1）計(jì)算中心距 ?? = (??1+??2) ??2 = 112????，圓整為 112???? （ 2）計(jì)算小、大齒輪的分度圓直徑 ??1 = ??1?? = 25 = 50???? ??2 =??2 ?? =87= 174???? 第 15 頁(yè) /共 46 頁(yè) （ 3）計(jì)算齒寬 ?? = ???? ??1 = 50???? 取 B1=105mm B2=100mm 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件為 ???? = 2 ?? ???? ????1?????? ?????? ???? ≤ [??]?? 1） K、 T、 m和 d1 同前 齒寬 b=b2=60 齒形系數(shù) YFa 和應(yīng)力修正系數(shù) YSa： 查表得： ??????1 = ， ??????2 = ??????1 = ， ??????2 = 查圖得重合度系數(shù) Yε = 查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為 : ??????????1 = 500??????、 ??????????2 = 380?????? 由圖查取彎曲疲勞系數(shù)： ??????1 = ， ??????2 = 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，得許用彎曲應(yīng)力 [????]1 = ??????1??????????1?? = = ?????? [????]2 = ??????2 ??????????2?? = = ?????? ????1 = 2 ?? ???? ????1??????1 ??????1 ???? = ?????? [????]1 = ?????? ????2 = ????1 ??????2??????2??????1??????1= ?????? [????]2 = ?????? 故彎曲強(qiáng)度足夠。 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?? ≥ √2 ?????? ????????+1?? (???? ???? ????[????])23 1）確定公式中的各參數(shù)值 ①試選載荷系數(shù) KHt= 第 13 頁(yè) /共 46 頁(yè) ?? = 9550000 ???? = 9550000 = ??????? ③查表選取齒寬系數(shù)φ d=1 ④由圖查取區(qū)域系數(shù) ZH= ⑤查表得材料的彈性影響系數(shù) ZE= ⑥重合度 端面重合度為： ???? = [?(1??1+ 1??2)]???????? = [?( 125+ 187)]??????0176。 大帶輪基準(zhǔn)直徑 帶長(zhǎng) 890mm 帶的根數(shù) 2 初拉力 帶速 （ 1）小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小帶輪的軸孔直徑 d=42mm 因?yàn)樾л?dd1=300mm 因此小帶輪結(jié)構(gòu)選擇為實(shí)心式。 根據(jù) n1=940r/min， i= 和 A型帶，查表得△ P0=。 = 165176。 ?? ≈??0 +???? ?????02 = 200+890? ≈ ???? （ 5）驗(yàn)算小帶輪的包角 1? ??1 ≈ 180176。計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 ??2 = ?? ??1 (1???) = (1?0)= ????（ 滑動(dòng)率忽略不計(jì) ） 根據(jù)表，取標(biāo)準(zhǔn)值為 d2=。 2）驗(yàn)算帶速 v。 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)比的計(jì)算 由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 nm 和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 nw，可以計(jì)算出傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為： ???? = ????????= = （ 2）分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 取普通 V 帶的傳動(dòng)比： iv= 高速級(jí) 傳動(dòng)比 ??1 = √????????= 則低速級(jí)的傳動(dòng)比為 ??2 = 減速器總傳動(dòng)比 ???? = ??1??2 = 第四章 計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù) 電動(dòng)機(jī)輸出參數(shù)