《机械设计》课程设计说明书
FBH?FBV?Ft1L22246.15?192.5??1859.7L2?L3192.5?40Fy(L1?L2?L3)?Fr1L2L2?L322??2161.75
FrB?FBH?FBV?2330.38三、轴承的寿命校核
鉴于调整间隙的方便,轴承均采用正装.预设轴承寿命为3年即12480h. 校核步骤及计算结果见下表:
表7 轴承寿命校核步骤及计算结果 计算结果 6007轴承 计算步骤及内容 A端 B端 Cr=12.5kN 由手册查出Cr、C0r及e、YC0r=8.60kN 值 e=0.68 计算Fs=eFr(7类)、Fr/2Y(3FsA=1809.55 FsB=1584.66 类) 计算比值Fa/Fr 确定X、Y值 查载荷系数fP 计算当量载荷 P=Fp(XFr+YFa) 计算轴承寿命 L10h??Cr16670???? n1?max(P?P)AB???FaA /FrA>e FaB /FrB< e XA= 1,YA = 0, XB =1 YB=0 1.2 PA=981.039 PB=981.039 9425.45h 小于 12480h 由计算结果可见轴承6007合格. §3.3.2 中间轴的轴系结构设计
一、轴的结构尺寸设计
根据结构几使用要求该轴设计成阶梯轴且为齿轮轴,共分五段,其中第II段和第IV段为齿轮,如图4所示:
图4
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由于结构及工作需要将该轴定为齿轮轴,因此其材料须与齿轮材料相同,均为合金钢,热处理为调制处理,取材料系数 A0?110
P6.99?所以,有该轴的最小轴径为: d21?C232?102?3?34.56 n2227.2因键槽开在中间，其影响不预考虑 标准化取d21?40 其他各段轴径、长度的设计计算依据和过程见下表:
表8 中间轴结构尺寸设计 阶梯轴段 设计计算依据和过程 P?d21?C232 n2计算结果 33.6 40 25 45(44.68) 77.5 50 12.5 99 109 46 39 40 25 由轴承尺寸确定 第1段 (轴承预选6008 B2?15) L21?B1?Bh ?d22?d21?2?0.07d21 第2段 ?d22?(1?12%)d22(考虑键槽影响) L22?齿宽??2?2.5 d23?d22?2?0.07d22 第3段 L12??4?2.5 d24?分度圆直径 第4段 L24?齿宽 d25?d21 第5段 L25?L0??23?B低z1??22?L24??3?B2 d26?d21 第6段 L21?B1?Bh 17
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二、轴的受力分析及计算
轴的受力模型简化(见图5)及受力计算
L1=51 L2=105.75 L3=106
图5
由高速轴的受力分析知：
Ft1?
Fr1?Ft1tan?n?2245.15?tan20??817.5332T12?73000??2246.15d165Ft2?2T22?294000??5938.39d299Fr2?FT2tan?n?5938.39?tan20??2167.76
FAH?FAV?Ft1L3?Ft2(L2?L3)?6433.13L1?L2?L3Fr2(L2?L3)?Fr1L3??1559.24
L1?L2?L322FrA?FAH?FAV?6619.40FBH?FBV?Ft2L1?Ft1?L1?L2??5437.35L1?L2?L3Fr1(L1?L2)?Fr2L1??122.53
L1?L2?L322FrB?FBH?FBV?5438.73Fa?Fa1?Fa2?901.09 三、轴承的寿命校核
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鉴于调整间隙的方便,轴承均采用正装.预设轴承寿命为3年即12480h. 校核步骤及计算结果见下表:
表9 轴承寿命校核步骤及计算结果 计算结果 计算步骤及内容 6007 A端 由手册查出Cr、C0r及e、Y值 确定X、Y值 查载荷系数fP 计算当量载荷 P=Fp(XFr+YFa) 计算轴承寿命 L10h?Cr16670? ?????n1?max(PA?PB)??B端 Cr=29kN C0r=19.2kN e=0.68 X= 1 Y=0 1.2 PA=4976.72 PB=5982.60 10179.13h 小于 12480h 由计算结果可见轴承6007合格, §3.3.3 低速轴的轴系结构设计
一、轴的结构尺寸设计
根据结构几使用要求该轴设计成阶梯轴,共分八段,如图6所示:
87654321 19
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图6
考虑到低速轴的载荷较大，材料选用45,热处理调质处理,取材料系数
A0?112
P6.57?所以,有该轴的最小轴径为: d31?A033?112?3?52.49 n363.8考虑到该段开键槽的影响,轴径增大6%,于是有:
??d31?(1?6%)d31?1.06?51.16?55.64 标准化取d31?60
其他各段轴径、长度的设计计算依据和过程见下表:
表10 低速轴结构尺寸设计 阶梯轴段 设计计算依据和过程 P?d31?C333 n3计算结果 52.49 60(55.64) 142 64(63.84) 50 66 16 第1段 d31?(1?6%)d31(考虑键槽影响) ??L11(由联轴器宽度尺寸确定) d32?d31?2?0.07d31 第2段 (由唇形密封圈尺寸确定) L32?l2??3?B3?l?B0?l0??l d33?d32?2?0.07d32 第3段 L33?16 d34由轴承尺寸确定 第4段 (轴承预选6014C B4?20) L33?B3?Bh??l 70 24 78 75 88 d34?d35?8 第5段 L34?L0?（B低z1?B低z2）/2?20 第6段 d36?d35?2?0.07d36 20