S?1.5
因为
Sca?S
所以可知其安全。
校核的轴因无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称性,故可略去静强度校核。 综上对轴的校核,轴满足要求。 4.1.3.键的校核
图4.3 平键连接受力情况
平键连接传递转矩时,连接中各零件的受力情况如图4.3所示。 假定载荷在键的工作面上均匀分布,普通平键连接的强度条件为:
2T?103?p????p? (4.3) ??kld 式中: T——传递的转矩,N?m;T=T1;
k——键与轮毂键槽的接触高度,k=0.5h,此处h为键的高度,mm;
l——键的工作长度,mm,圆头平键l?L?b,此处L为键的公称长度,
mm;b为键的宽度,mm;
d——轴的直径,mm;
???p??——键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力,MPa,见参考
文献[3]表6—2。
此处键的尺寸: h=20mm L=200mm b=36mm
公式4.3中数据:
T=T1=13022.73N?m; k=0.5h=10mm;
200?3=164mm6 l?L?b?;
d=140mm;
带入公式4.3得:
2?13022.73?103?p?
10?164?140 =113.44MPa
由参考文献[3]表6—2查得:
???p??为120~150MPa
因为
?p????p??
所以 键检验合格。 4.1.4.轴承的寿命计算
选用轴承时,首先是选择滚动轴承类型,线面归纳出合理选择轴承类型时所参考的主要因素。
(一) 轴承的载荷
轴承所受载荷的大小、方向和性质,是选择轴承类型的主要依据。 (二)轴承的转数
在一般转速下,转速的高低度类型的选择不发生什么影响,只有在转速较高时,才会有比较显著的影响。 (三)轴承的调心性能
当周的中心线与轴承座中心线不重合而又角度误差时,或因轴受力而弯曲或倾斜时,会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜。 (四)轴承的安装和拆卸
便于装拆,也是在选择轴承类型时应考虑的一个因素。在轴承座没有剖面而必须沿轴向安装和拆卸轴承零部件时,应优先选用内外圈可分离的轴承。
图4.5 轴承受力分析图
求两轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2
将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面(图4.5a)和水平面(图4.5b)两个平面力系。其中:图4.5c中的Fte为通过另加转矩而平移到指向轴线。
由力分析可知:
3220?1?0 Fre?49.8
=539000N
Fr1V?Fre?220539000?220?
220?220220?220 =269500N
Fr2V?Fre?Fr1V?539000?269500
=269500N Fte?2T12?13022.73? D0.9220220Fte??28939.40
220?220220?220 =28939.40N
Fr1H? =14469.70N
Fr2H?Fte?Fr1H?28939.40?14469.7
=14669.70N
2Fr1?Fr22695002?14469.702 1V?Fr1H? =269888.17N
2Fr1?Fr22695002?14469.702 1V?Fr1H? =269888.17N
求两轴承的计算轴向力Fa1和 Fa2
对于调心滚子轴承,没有派生轴向力。所以,轴向力: Fa1?0 Fa2?0
求轴承当量动载荷P1 和P2
本方案采用的轴承型号为:23140 CC/W33。
由参考文献[2]表6—2—77查得: e?0.31
因为
Fa1F?0 r1269888.17 =0 Fa20F? r2269888.17 =0 由参考文献[2]表6—2—77查得径向动载荷系数X和轴向动载荷系数Y: X1?X2?0 Y1?Y2?2.2 所以 由参考文献[2]P6?343公式: P1?P2?fp?Fr1?Y1Fa1? 因轴承运转中有中等冲击载荷,由参考文献[3]表13—6的: fp?1.2~1.,取8fp?1.4 将数值带入公式4.4得: P1?P2?1.4??269888.17?2.7?0? =377843.44N 计算轴承寿命 由参考文献[3]公式13—5得: ?L106?C?h?60n??P?? 4.4)4.5) ( (