景德镇陶瓷学院机械设计基础课程设计
八、轴承的选择与校核 1、滚动轴承的类型选择 选用轴承时,首先是选择轴承类型,正确选择轴承类型时应考虑一下主要因素： (1)、轴承的载荷、 (2)、轴承的转速 (3)、轴承的调心性能 (4)、轴承的经济性 当我们进行选择时应综合考虑。 2、计算输出轴承 (1)、输出轴承类型选择 由已知条件,查【2】(P131表13-2),因其直径与输出轴第3段直径相等故其直径取d3=30mm,可选6007型深沟球轴承,其内径d为35mm,外径D=62mm,宽度B为14mm ,基本额定动载荷Cr=16.2kN 由已知条件知道工作时间为10年,且每天三班制工作,则大概总的各种时间为(轴承预计寿命)： Lh=365310324h=87600h (2)、计算当量动截荷 考虑到最不利的情况,单个轴承所受的径向力为 Fr1=Fr/2= 610.8/2 N =305.4 N 向心轴承只承受径向载荷时,P=Fr1=305.4 N。 (3)、校核轴承寿命 轴承计算寿命公式为：L10h= 10/(60n)3(ftC/P) 查【1】(P185表13-4), ft=1,ε=3 已知：n=n2=109.1r/min， 所以 ， L10h=10/(603109.1)3(1325500/305.4)h=88936938.9h>Lh 由于L10h >Lh满足要求,预期寿命足够,故选用6007型深沟球轴承. 3、计算输入轴承 滚动轴承的失效形式主要有：疲劳点蚀、塑性变形以及润滑不良,疲劳点蚀和塑性变形是最主要的失效形式,因此,要针对这两种主要失效形式进行必要的计算。
636ε结 果 6007型深沟球轴承 Lh=87600h Fr1=305.4 N P=305.4 N ft=1,ε=3 L10h=88936938.9h 6007型深沟球轴承 21
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(1)、输入轴承类型选择 查【2】(P131表13-2),因其直径与输入轴第3段直径相等,故其直径取d3=25mm, 可选用6005型深沟球轴承,其内径d为25mm,外径D为47mm,宽度B为12mm. 基本额定动载荷Cr=10.0kN。 6005型深沟球轴承 由已知条件知道工作时间为10年,且每天三班制工作,则总的各种时间为(轴承预计寿命) L10h=88936938.9h Lh=365310324h=87600h (2)、计算当量动截荷 考虑到最不利的情况,单个轴承所受的径向力为：Fr1=Fr/2=645.6/2 N =322.8 N 向心轴承只承受径向载荷时 ：P=Fr1=322.8 N (3)、校核轴承寿命 轴承计算寿命公式为 L10h= 10/(60n)3(ftC/P) 查【1】(P185表13-4), ft=1 对于球轴承的寿命指数：ε=3 已知：n=n2=357.5r/min 所以 ， L10h=10/(603357.5)3(1325500/322.8)h=23869440h>Lh 由于L10h >Lh满足要求,预期寿命足够,故选用6005型深沟球轴承.
636ε Fr1=322.8 N P=322.8 N ft=1 ε=3 L10h=23869440h预期寿命足够 选用6005型深沟球轴承 22
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九、键连接的选择和校核 在输出轴与输入轴的1,4段都需要键连接 选用A型的普通平键 1、根据轴径的尺寸,查【2】(表12-11) 表9.1 平键 键槽 宽度b 公称直径d 公称尺寸公称尺寸b?h b 极限偏差 深度 毂轴t 公 称 尺 寸 半径r 结 果 选用A型普通平键 min max 轴 键 t1 公 称 尺 寸 轴H9 毂D10 轴N9 毂Js9 b=8mm >12 5?5 5 ～17 >17 ～22 6?6 +0.030 +0.078 0 ±3.0 0 +0.030 -0.030 0.015 +0.030 +0.078 0 ±3.5 0 +0.030 -0.030 0.015 +0.036 +0.098 0 ±4.0 0 +0.040 -0.036 0.018 2.3 0.16 0.25 6 2.8 0.16 0.25 >22 8?7 8 ～30 3.3 0.16 0.25 a.输出轴 1、轴1段d1=30mm,轴4段d4=40mm 查【2】(P119表12-11),可知：d1=30mm在22～30mm之间,则b=8mm,h=7mm.静连接时,一般键长L可比轮毂宽度小5～10mm.则L=b2-(5～10)=40mm～45mm,取L=40mm。 2、强度校核 工作表面的挤压应力,查【1】（P171）静连接公式可知： σp1=4T2/[h(L-b)d1]= 43138450/(7337330)=71.3MPa σp4=4T2/[h(L-b)d4]=43138450/(7337340)=53.5MPa 查【1】(P142表12-7),可知,轮毂材料为45钢,且载荷平稳时,许用挤压应力[σp]=120～150Mpa。σp1<[σp], σp4<[σp],故连接能满足挤压强度要求。
h=7mm b2=50mm L=40mm σp1=71.3MPa σp4=53.5MPa 23
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b.输入轴 1、轴1段d1=20mm,轴4段d4=28mm b1=60mm 查【2】(P119表12-11),可知：d1=20mm在17～22mm之间,则b=6mm,h=6mm.静连接时,一般键长L可比轮毂宽度小5～10mm.则L=b1-(5～10)=50mm～55mm。 取L=50mm 则工作表面的挤压应力为 σp1=4T1/[h(L-b)d1]= 4344344/(6348320)=30.8MPa σp4=4T1/[h(L-b)d4]= 4344344/(6348328)=22MPa 查【1】(P142表12-7),可知,轮毂材料为45钢,且载荷平稳时,许用挤压应力[σp]=120～150MPa. σp1<[σp], σp4 <[σp],故连接能满足挤压强度要求. 键的外型图和键槽的安装图： L=50mm d1=20mm σp1=30.8MPa σp4=22Mpa 图9.1 平键
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十、联轴器的选择 1、类型选择 根据对各种相对位移有无补偿能力以及是否有过载安全保护作用,联轴器可分为刚性联轴器(无位移补偿能力)、挠性联轴器(有位移补偿能力)和安全联轴器(有过载保护作用)。综合考虑各种因素选择刚性联轴器。 2、型号选择 (1)计算名义扭矩T T=9550P2/n2=955031.59/109.10=138.45 N?m (2).确定计算扭矩Tca Tca=KT 由电动机的工作特性可知,查【1】(P217表12-1),取K=1.9. 则 Tca=1.93138.45N?m=263.1N?m (3).选择联轴器的型号 查【2】(P141表14-2),可知 Tca=263.1N?m <[T] = 400 N?m n2 <[n] =8000 r/min 故选择型号为GY5的联轴器。 结 果 T=138.45N?m Tca=263.1N?m 选择型号为GY5的联轴器
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