'60nLhC=P? (3 – 13)
106C =14.26(KN)
查文献[10]中515页和522页 根据轴径d=40mm,C=14.26(KN)
选取型号UCP208,带座外球面球轴承有底座,比较好固定。
②链轮装在Ⅱ-Ⅲ段,依靠轴肩定位,轴肩高度h>0.07d,故取Ⅱ-Ⅲ段轴径取d=42mm,长度初定为55mm,在链轮左端和轴承之间采用套筒进行定位。
③在Ⅲ-Ⅳ段上,轴肩高度h>0.07d,故取Ⅲ-Ⅳ段轴径取d=45mm,长度初定为120mm,并且要放置一对轴承。
轴承Ⅱ选择:由于轴径选择为45mm,带座外球面球轴承有底座,比较好固定,从而选择UCP209。 轴承Ⅱ校核:
因为链轮不承受轴向力,只承受径向力,即初步计算当量动载荷P:
P=fp(XFr+YFa) (3 – 12)
按照表13-6,fp=1.2 所以P=1.2?Fr=6045 (N) Lh'=20?300?24=144000(h)
Fa=0 Fr60nLh'C=P (3 – 13) 610?经计算得:C =14.26(KN) 查文献[10]中515页和522页 根据轴径d=45mm,C=14.26(KN)
选取型号UCP209,带座外球面球轴承有底座,比较好固定,
④在Ⅳ-Ⅴ段上,轴肩高度h>0.07d,故取Ⅲ-Ⅳ段轴径取d=50mm,长度初步确定为665 mm。 ⑤在Ⅴ-Ⅵ段上,为了满足联轴器的轴向定位要求,需要在右端制出一轴肩,轴径的大小需要由联轴器的计算转矩来决定。 联轴器的选择:
T=9550
经计算得: T =553(N.m)
TCa=KA
查文献[9]中表14-1,取KA=1.3 经计算得:TCa=718.9(N.m) 查文献[12] 1920页 公称转矩可以选1000 N.m 选取型号YL11
P (3 – 9) n? T (3 – 14)
联轴器孔径d=45mm,联轴器与轴配合的毂孔长度 L=84mm
为了保证两轴在相连时不会紧靠在一起,所以要留有一定缝隙,避免引起摩擦,所以取轴的长度为82 mm。 5.轴上零件周向定位
链轮,联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。 ①链轮处的平键选择 由于d=42mm,查表6-1得 选择12?8
长度选择50 mm,键槽用键槽铣刀加工,同时为保证链轮与轴配合有良好的对中性,故选择链轮轮毂与轴的配合为②联轴器处的平键选择 由于d=45mm,查表6-1得 选择14?9
长度选择70 mm,键槽用键槽铣刀加工,同时为保证联轴器与轴配合有良好的对中性,故选择联轴器与轴的配合为6.轴的强度校核:
由于主轴既承受扭矩又承受扭矩,需要按照弯扭合成强度条件进行计算。 从图3-3中F图1看出:
H7 k6H7 n6FNH1+FNH2=Ft (3 –15)
?MF=FNH1?(0.0825+0.0975)- Ft?0.0975 (3 – 16)
NH2解之得:
FNH1=2598.75 (N) FNH2=2198.95(N)
并做出弯矩图MH。最大弯矩为214.4 N.m 从图3-3中F图2看出:
FNV1+FNV2=Fr ?MFNH2=FNV1?(0.0825+0.0975)- Fr解之得:
FNV1=2728.7(N) FNV2=2308.9(N)
并做出弯矩图MV. 最大弯矩为225.1 N.m 做出总弯矩图,最大弯矩为311.03 N.m
?ca=?2?4????2 M2?(??)2=W2
取?=0.3
W=0.1?d3=0.1?423=7408.8mm3 查文献[9] 表15-1得:
40Cr 许用用力????1??=70 Mpa
经计算得:
?ca=42.03 Mpa ???1??=70 Mpa
由此可知,选用此40Cr轴能满足轴的强度要求。
?0.0975 3 – 17)
3 – 18)
3 – 18)
(
( (
图3-3 轴的载荷分析图
3.4 滚轮的设计
1.形状、大小设计
为了满足平台的上下移动功能,并要求运动的时候保证其平行度,因此,将滚轮设计成上下直径不同的圆台。初步拟定滚轮的大直径为160 mm,小直径为130 mm。
2.内部设计
在其中间安放轴承,因为此滚轮不仅要上下移动,而且还要承受轴向载荷,并且轴向载荷比较大,因此固定支点可以采用两个角接触球轴承“面对面”的组合。
滚轮内部结构如3-4图所示: 3.选择轴承 已知:Fa=2968.4(N)
FN1=1171.275(N) FN2=976(N)
初选平台上部滚轮的轴承为双列角接触球轴承,
FaF=2.53>0.68, N1初步计算当量动载荷P: P=fp?(XFr+YFa) 按照表13-6,fp=1
所以P= 0.67Fr+1.41Fa=4970 (N) Lh'=20?300?24=144000(h)
C=P?60nLh'106 C =13.8(KN)
查文献[10]中602页,选定型号7206AC,额定动载荷为22KN,能满足要求。试选择平台下部滚轮中的轴承,初选为双列角接触球轴承
FaF=3.04>0.68, N2初步计算当量动载荷P:
P=fp?(XFr+YFa) 查文献[10] 中表13-6,fp=1 X=0.67 Y=1.4 所以P=4839 (N)
(3 – 13)
3 – 19)
(