22
????=√??????+??????=√(0)2+(0)2=0???????
截面B处合成弯矩:
????=0???????
截面C左侧合成弯矩:
22
????左=√??????+??????=√(37629)2+(28812)2=47393??????? 左截面C右侧合成弯矩:
22????右=√??????+??????=√(37629)2+(189049)2=192758??????? 右截面D处合成弯矩:
????=0???????
g.绘制扭矩图
??=277153.7???????
h.绘制当量弯矩图 截面A处当量弯矩:
??????=√????+(????)2=√0+(0.6×277153.7)2=166292???????
截面B处当量弯矩:
??????=????=0???????
截面C左侧当量弯矩:
??????左=????左=47393???????
截面C右侧当量弯矩:
2
??????右=√????+(????)2=√(192758)2+(0.6×277153.7)2=254576??????? 右截面D处当量弯矩:
??????=√????+(????)2=√0+(0.6×277153.7)2=166292???????
h.校核轴的强度 h.校核轴的强度
因齿轮所在轴截面弯矩大,同时截面还作用有转矩,因此此截面为危险截面。 其抗弯截面系数为
??3??×??×(??4???)2
??=??×?=10407.06????3
322×??4
抗扭截面系数为
??3??×??×(??4???)2
????=??×?=22672.69????3
162×??4
最大弯曲应力为
??=
剪切应力为
??=
??
=12.35?????? ????
??
=24.46?????? ??按弯扭合成强度进行校核计算,对于单向传动的转轴,转矩按脉动循环处理,故取折合系数α=0.6,则当量应力为
????=√??2+4×(??×??)2=28.6??????
查表得45钢,调质处理,抗拉强度极限σB=640MPa,则轴的许用弯曲应力[σ-1b]=60MPa,σe<[σ-1b],所以强度满足要求。
第八章 滚动轴承寿命校核
8.1高速轴上的轴承校核
轴承型号 7207AC 内径(mm) 35 外径(mm) 72 宽度(mm) 17 基本额定动载荷(kN) 29 根据前面的计算,选用7207AC角接触球轴承,内径d=35mm,外径D=72mm,宽度B=17mm 当Fa/Fr≤0.68时,Pr=Fr;当Fa/Fr>0.68,Pr=0.41Fr+0.87Fa 轴承基本额定动载荷Cr=29kN,轴承采用正装。 要求寿命为Lh=24000h。
由前面的计算已知轴水平和垂直面的支反力,则可以计算得到合成支反力:
22
????1=√??????+??????=√?2052+12582=1274.59??
22????2=√??????+??????=√20062+13032=2392.04??
????1=0.68×????1=0.68×1274.59=866.72?? ????2=0.68×????2=0.68×2392.04=1626.59??
由计算可知,轴承1被“压紧”,轴承2被“放松”。
????1=??????+????2=2252.59?? ????2=????2=1626.59??
????1
=1.767 ????1
????2
=0.68 ????2
查表得X1=0.41,Y1=0.87,X2=0.41,Y2=0.87 查表可知ft=1,fp=1
????1=??1×????1+??1×????1=0.41×1274.59+0.87×2252.59=2482.34?? ????2=??2×????2+??2×????2=0.41×2392.04+0.87×1626.59=2395.87??
取两轴承当量动载荷较大值带入轴承寿命计算公式
106????×????
???=×()=39345.9?>24000?
60??????×????
由此可知该轴承的工作寿命足够。
3
8.2低速轴上的轴承校核
轴承型号 7209AC 内径(mm) 45 外径(mm) 85 宽度(mm) 19 基本额定动载荷(kN) 36.8 根据前面的计算,选用7209AC角接触球轴承,内径d=45mm,外径D=85mm,宽度B=19mm 当Fa/Fr≤0.68时,Pr=Fr;当Fa/Fr>0.68,Pr=0.41Fr+0.87Fa 轴承基本额定动载荷Cr=36.8kN,轴承采用正装。 要求寿命为Lh=24000h。
由前面的计算已知轴水平和垂直面的支反力,则可以计算得到合成支反力:
22
????1=√??????+??????=√6262+16732=1786.28??
22
????2=√??????+??????=√3332+16732=1705.82??
????1=0.68×????1=0.68×1786.28=1214.67?? ????2=0.68×????2=0.68×1705.82=1159.96??
由计算可知,轴承1被“压紧”,轴承2被“放松”。
????1=??????+????2=1785.96?? ????2=????2=1159.96??
????1
=1 ????1????2
=0.68 ????2
查表得X1=0.41,Y1=0.87,X2=0.41,Y2=0.87 查表可知ft=1,fp=1
????1=??1×????1+??1×????1=0.41×1786.28+0.87×1785.96=2286.16?? ????2=??2×????2+??2×????2=0.41×1705.82+0.87×1159.96=1708.55??
取两轴承当量动载荷较大值带入轴承寿命计算公式
106????×????
???=×()=44462.8?>24000?
60??????×????
由此可知该轴承的工作寿命足够。
3
第九章 键联接设计计算
9.1高速轴与带轮配合处的键连接
高速轴与带轮配合处选用A型普通平键,查表得b×h=10mm×8mm(GB/T 1096-2003),
键长32mm。
键的工作长度 l=L-b=22mm
带轮材料为铸铁,可求得键连接的许用挤压应力[σ]p=60MPa。 键连接工作面的挤压应力
????=
4×??
=49??????<[??]??=60??????
?×??×??