7.轴上键与联轴器的设计
1.高速轴（1轴）上联轴器处和键选择与校核
设计项目及说明 输入端（联轴器孔连接） 1．选联轴器和键。由1轴工作转矩T1=149027Nm，工作转速n1=730r/min,以及最小允许轴径dmin?32mm即外伸轴径，查GB/T5014-85，选弹性柱销连轴器型号为TL6连轴器JA55?92?GB5014?85?JC50?88，许用转矩[T]=1250Nm，许用转速结 果 联轴器：TL6 A型普通平键 [n]=4000r/min。 因T1<[T]，n1<[n]，故联轴器满足要求。 选A型普通平键。 d=50mm，L’=88mm 查表GB/T1095-2003，选键：b=10mm， h=8mm ，L=60mm 2．键的强度较合。验算其挤压强度 ，查表得其许用挤压应力4T1?[?p]dhl 键的工作长度l?L?b?60?10?50mm，则 b?10mmh?8mm L?60mm[?p][?p]?90N/mm2 ?p?4?149270???26N/mm F50?10?54
?F?26N/mm2 满足挤压应力要求 - 31 -
2.中间轴上齿轮处键设计与校核 设计项目及说明 输入端（与大锥齿轮孔连接） 1．选A型普通平键。 d=52mm，L’=90mm 查表GB/T1095-2003，选键：b=14mm， h=10mm ，L=40mm 2．键的强度较合。验算其挤压强度 ，查表得其许用挤压应力[?p] 4T2?[?p] dhl键的工作长度l?L?b?40?16mm，则 4?492.01?1000?47.13N/mm ?F?66?12?70结 果 A型普通平键 b?14mmh?10mm L?40mm[?p]?90N/mm2 ?p??F?47.13N/mm2 满足挤压应力要求 A型普通平键 输出端（与小圆柱齿轮空孔连接） 1．选A型普通平键。 d=66mm，L’=67mm 查表GB/T1095-2003，选键：b=16mm， h=10mm ，L=86mm 2.键的强度较合。验算其挤压强度 ，查表得其许用挤压应力[?p] 4T2?[?p] dhl键的工作长度l?L?b?86?16?70mm，则 4?492.01?82.48N/mm ?F?66?12?40?p?b?16mmh?10mm L?86mm[?p]?90N/mm2 ?p?82.48N/mm2 满足挤压应力要求
3.输出轴上齿轮处键和联轴器设计与校核 设计项目及说明 输入端（与大圆柱齿轮空孔连接） 1．选A型普通平键。 d=70mm，L’=107mm 查表GB/T1095-2003，选键：b=25mm， h=14mm ，L=80mm 2．键的强度较合。验算其挤压强度 ，查表得其许用挤压应力[?p] 4T3?[?p] dhl键的工作长度l?L?b?80?25mm，则 4?653.271?1000?24.51N/mm ?F?98?16?68结 果 B型普通平键 b?25mmh?14mm L?80mm[?p]?90N/mm2 l?65mm 单键 ?p??F?24.51N/mm2 - 32 -
输出端（联轴器孔连接） 1．选联轴器和键。由3轴工作转矩T3=2509.299Nm，工作转速n3=51.063r/min,以及最小允许轴径dmin?80mm即外伸轴径，查GB/T5014-85，选弹性柱销联轴器满足挤压应力要求 联轴器：HL6 B型普通平键 80?107HL6GB5014?85，许用转[T]=3150Nm，矩许用转速J185?132[n]=2800r/min。 因T3<[T]，n3<[n]，故联轴器满足要求。 选A型普通平键。 d=80mm，L’=103mm 查表GB/T1095-2003，选键：b=20mm， h=12mm ，L=95mm b?20mmh?12mm L?90mm[?p]?90N/mm2 单键 3．键的强度较合。验算其挤压强度 ，查表得其许用挤压应力[?p] ?p?145.25N/mm2 4T1?[?p] dhl键的工作长度l?L?b?90?20mm，则 4?2509299?142.25N/mm ?F?80?14?63?p? 双键 ?F?84.83N/mm ?为提高工作强度与安全可靠性，采用双键联接，180布置，按1.5 个键的强度校核则 结 满足挤压应力要求 ?F??F/1.5?84.83N/mm 高速轴 轴 中间轴 输入端 d=52mm 单A 输出端 d=52mm 单A 低速轴 输入端 d=88mm 单A 24.51 输出端 d=70mm 双A 84.93 HL6 输入端d=32mm 单A 果 键 型号、键数 b?h?L ?F Mpa 联型号 轴d?L 器
10?8?60 26 TL6 14?10?40 47.13 16?10?86 82.48 25?14?8020?12?9055?92 80?107 - 33 -
8.各组传动轴承设计
1.第一对轴承的选用与校核 设计项目及说明 轴承的选用与校核 初选圆锥滚子轴承30315GB/T297-94，主要性能参数： C?252000N,C0?318kN,e?0.35,y?1.7 1）轴承支撑反力 结 果 轴承32210 RA?4814.85N,RB?1081.48N 轴所受轴向力Fa1?333.984N 2）计算轴承派生轴向力 SA?RA/2y?4814.85/(2?1.7)?1416.13NSB?RB/2y?1081.48/(2?1.7)?318.08N 3）计算轴承所承受的轴向载荷 Aa?SA?1416.13 SA?1416.13NSB?318.08N Ab?SB?Fa1?SA?333.984?1416.13?1750.11N，则 3）计算轴承所受当量动载荷 轴承工作时有中等冲击，载荷系数fP?1.5 因Aa/RA?1416.13/4814.85?0.29?e，查表xA?1,yA?0，故 Aa?1416.13NAb?1750.11N fP?1.5 PA?fp(xARA?yAAa)?1.5?1?4814.85 因Ab/RB?1750.11/318.08?5.5?e，查表xB?0.4,yB?1.7，故 PB?fp(xBRB?yBAb)?1.5?(0.4?1081.48?1.7?1750.11) xA?1yA?0 PA?7222.26N 4）计算轴承寿命 - 34 -
PA?PB，按PA计算，取温度ft?1，故 xB?0.410/3106?ftC?106?252000?Lh???????60n1?P?60?730?7222.26?Lh?(8?300?10)?24000h 滚动轴承的润滑和密封 润滑方式选择 ?yB?1.7 ?28.15?105h PB?5111.67N Lh?28.15?105h 满足十年寿命 由dn1?75?730?54750?106mm?r/mim，故选择脂润滑。 密封：接触式密封。密封件为毡圈 2.第二对轴承的选用与校核 设计项目及说明 轴承的选用与校核 初选圆锥滚子轴承32212GB/T297-94，主要性能参数： C?132kN,C0?180kN,e?0.4,y?1.5 1）轴承支撑反力 RA?906.24N,RB?6641.06N 轴所受轴向力Fa2?333.984N 2）计算轴承派生轴向力 结 果 轴承31310 SA?RA/2y?906.24/(2?1.5)?302.08NSB?RB/2y?6641.06/(2?1.5)?2213.69N SA?302.08NSB?2213.69N 3）计算轴承所承受的轴向载荷 Fa2?SB?333.984?2213.69?2457.67N?SA，则 Ab?2213.69NAa?Fa2?SB?2457.67N Aa?2457.67NAb?2213.69N- 35 -