1、設計機械零件時應滿足的基本要求 2-4設計機械零件時應滿足的基本要求 q 避免在預定壽命期內失效的要求 q 結構工藝性要求 q 經濟性要求 q 質量小的要求 q 可靠性要求 機器是由各種各樣的零部件組成的，要使所設計的機器滿足基本 要求，就必須使組成機器的零件滿足以下要求： 詳細說明 應保證零件有足夠的強度、剛度、壽命。 設計的結構應便于加工和裝配。 零件應有合理的生產加工和使用維護的成本。 質量小則可節約材料，質量小則靈活、輕便。 應降低零件發生故障的可能性（概率）。 影響機械零件疲勞強度的主要因素 應力集中、零件尺寸、表面狀態 1、應力集中 材料對應力集中的敏感 幾何形狀變化 2 、零件尺

2、寸 尺寸越大影響越大 3、表面狀態 表面質量 表面強化 q q k K 1 ) 1 1 ( ) 1(1 qk q 3 3 帶的彈性滑動和打滑帶的彈性滑動和打滑( (運動分析運動分析) ) 帶的彈性滑動帶的彈性滑動 產生的原因 帶的彈性、松邊與緊邊拉力差帶的彈性、松邊與緊邊拉力差 定義由于帶的彈性而產生的帶與帶輪之間的相對滑動由于帶的彈性而產生的帶與帶輪之間的相對滑動 稱為稱為彈性滑動彈性滑動。 %100 1 21 v vv 彈性滑動的特點 傳動比不準確、效率降低、帶的磨損傳動比不準確、效率降低、帶的磨損 )1 ( 1 2 2 1 D D n n i 彈性滑動的后果 彈性滑動現象分析：彈性滑動現

3、象分析： 緊邊在緊邊在A A點繞上主動輪點繞上主動輪 帶的拉力逐漸降低，帶的拉力逐漸降低， 變形量減小變形量減小 帶速滯后于帶輪帶速滯后于帶輪 即帶與輪之間發生即帶與輪之間發生 相對滑動相對滑動 n 1 靜弧 動弧 2 2、帶的打滑、帶的打滑 產生的原因 外載荷增加，使得外載荷增加，使得 maxfc FFF 造成的后果 帶的磨損急劇增加、從動輪的轉速急劇下帶的磨損急劇增加、從動輪的轉速急劇下 降，直至傳動失效。降，直至傳動失效。 打滑的特點 可以避免的可以避免的 帶打滑時的現象？帶打滑時的現象？ 如何避免帶發生如何避免帶發生 打滑？打滑？ 3 3、帶的彈性滑動和打滑、帶的彈性滑動和打滑 動弧是

4、接觸弧的一部分動弧是接觸弧的一部分 動弧位于主動輪的出口邊動弧位于主動輪的出口邊 歐拉公式適用于動弧歐拉公式適用于動弧 當動弧擴展到整個接觸弧時發生當動弧擴展到整個接觸弧時發生 打滑打滑 彈性滑動不可避免，打滑可以避彈性滑動不可避免，打滑可以避 免免 彈性滑動造成傳動比不穩定彈性滑動造成傳動比不穩定 n 1 靜弧 動弧 彈性滑動彈性滑動打滑打滑 相同相同 點點 帶是彈性體，受力后產生彈性伸長，使帶與帶輪在接觸弧上產生相對帶是彈性體，受力后產生彈性伸長，使帶與帶輪在接觸弧上產生相對 滑動滑動 不不 同同 點點 受受 力力 正常工作時，受緊邊拉力正常工作時，受緊邊拉力F F1 1與與 松邊拉力松邊

5、拉力F F2 2作用作用 要求帶所傳遞的圓周力超過了帶與要求帶所傳遞的圓周力超過了帶與 帶輪間的摩擦力極限值，即過載帶輪間的摩擦力極限值，即過載 現現 象象 帶受力后產生彈性伸長，帶相帶受力后產生彈性伸長，帶相 對于帶輪在接觸弧上局部的滑對于帶輪在接觸弧上局部的滑 動（只發生在滑動角）動（只發生在滑動角） 帶受力后產生彈性伸長，帶相對于帶受力后產生彈性伸長，帶相對于 帶輪在接觸弧上全面滑動（即由滑帶輪在接觸弧上全面滑動（即由滑 動角擴大到幾何包角）動角擴大到幾何包角） 性性 質質 是正常現象，不可避免是正常現象，不可避免是失效形式，必須避免是失效形式，必須避免 影影 響響 1. 1.不能保證準

6、確的傳動比，因為不能保證準確的傳動比，因為 v v1 1vvvv2 2 2.2.降低傳動效率，因為有速度降低傳動效率，因為有速度 損失損失 3.3.引起帶的磨損引起帶的磨損 4.4.引起帶發熱，容易疲勞，壽引起帶發熱，容易疲勞，壽 命短命短 1. 1.使帶的磨損加劇使帶的磨損加劇 2.2.從動輪轉速急劇降低，使傳動失效從動輪轉速急劇降低，使傳動失效 3.3.可防止損壞其他零件，起保安作用可防止損壞其他零件，起保安作用 小結小結：鏈傳動運動不均勻性產生的根本原因、對傳動的影響和：鏈傳動運動不均勻性產生的根本原因、對傳動的影響和 改善措施改善措施 1 1根本原因根本原因 鏈傳動中，鏈條呈多邊形運動

7、；當鏈傳動中，鏈條呈多邊形運動；當pp、zz、nn時，多邊時，多邊 形效應形效應。 2 2對傳動的影響：傳動不平穩，由于有動載荷，必然引起沖對傳動的影響：傳動不平穩，由于有動載荷，必然引起沖 擊、振動、噪聲，磨損擊、振動、噪聲，磨損，壽命，壽命。 3 3改善措施改善措施 合理的選擇參數：較小的合理的選擇參數：較小的p p、較多鏈輪齒數，控制鏈速。、較多鏈輪齒數，控制鏈速。 必要時采用張緊裝置；必要時采用張緊裝置； 鏈傳動通常放在低速級。鏈傳動通常放在低速級。 小結小結：一對實際嚙合齒輪不可能同時產生以上：一對實際嚙合齒輪不可能同時產生以上5 5種失效形式，種失效形式， 在具體工作條件下，主要以

8、以上在具體工作條件下，主要以以上5 5種失效形式的一種或兩種失效形式的一種或兩 種。主要失效形式：種。主要失效形式： 開式傳動開式傳動：齒面磨損、輪齒折斷；：齒面磨損、輪齒折斷； 閉式傳動閉式傳動：軟齒面（：軟齒面（HBS350HBS350）鋼齒，點蝕；）鋼齒，點蝕； 硬齒面鋼齒或鑄鐵，輪齒折斷。硬齒面鋼齒或鑄鐵，輪齒折斷。 高速重載高速重載：膠合：膠合 重載軟齒重載軟齒：塑性變形：塑性變形 設計準則設計準則 防止點蝕防止點蝕：接觸疲勞強度準則，：接觸疲勞強度準則，H HH H ； 防止折斷防止折斷：齒根彎曲疲勞強度準則，：齒根彎曲疲勞強度準則， F FF F 。 4 4 齒輪傳動的計算準則和

9、設計方法齒輪傳動的計算準則和設計方法 4.1 4.1 齒輪傳動的計算準則齒輪傳動的計算準則 1 1、計算準則、計算準則 防止點蝕防止點蝕：接觸疲勞強度準則，：接觸疲勞強度準則，H HH H ； 防止折斷防止折斷：齒根彎曲疲勞強度準則，：齒根彎曲疲勞強度準則， F FF F 。 2 2、計算特點、計算特點 （1 1）閉式軟齒面鋼齒：以接觸疲勞強度準則為主；）閉式軟齒面鋼齒：以接觸疲勞強度準則為主； （2 2）閉式硬齒面鋼齒或鑄鐵：以彎曲疲勞強度準則為）閉式硬齒面鋼齒或鑄鐵：以彎曲疲勞強度準則為 主；主； （3 3）開式傳動：以彎曲疲勞強度準則為主，考慮磨損）開式傳動：以彎曲疲勞強度準則為主，考慮

10、磨損 的影響適當增大模數。（的影響適當增大模數。（101015%15%） （4 4）特殊情況（高速重載等）特殊情況（高速重載等） 圓柱蝸桿傳動圓柱蝸桿傳動 例：例： Fa1 Fa2 Fr2 Fr1 Ft1 Ft2 n1 5.3 5.3 蝸桿傳動的熱平衡計算蝸桿傳動的熱平衡計算 1 1目的：對于閉式傳動，若散熱性能不好，必須進行熱平衡目的：對于閉式傳動，若散熱性能不好，必須進行熱平衡 計算，為防止膠合或急劇磨損。計算，為防止膠合或急劇磨損。 2 2理論依據理論依據 熱平衡條件熱平衡條件：單位時間內蝸桿傳動所產生的熱量：單位時間內蝸桿傳動所產生的熱量1 1同一時間同一時間 內箱體的散熱量內箱體的散

11、熱量2 2。 式中式中K Kt t箱體表面的傳熱系數，箱體表面的傳熱系數， K Kt t = =（8.78.717.517.5）W/(mW/(m2 2. .0 0C)C)； A A內表面能被潤滑油所飛濺到，而外表面又可為周圍空氣內表面能被潤滑油所飛濺到，而外表面又可為周圍空氣 冷卻的箱體表面面積；冷卻的箱體表面面積；t t1 1油的工作溫度；油的工作溫度；t t0 0周圍空氣溫周圍空氣溫 度，可取度，可取20200 0。t tp p：油的許用工作溫度（：油的許用工作溫度（） =60=600_ 0_70 700 0C C， 最高最高90900 0C C。 11 11000P 012 ttAKt

12、p t t AK P tt 11000 1 01 3 3如果如果t t1 1ttp p可采取下列冷卻措施可采取下列冷卻措施 1 1）加散熱片以增大散熱面積；）加散熱片以增大散熱面積； 2 2）在蝸桿軸端加裝風扇以加速空氣的流通；）在蝸桿軸端加裝風扇以加速空氣的流通； 3 3）在傳動箱內裝循環冷卻管路。）在傳動箱內裝循環冷卻管路。 4 4）采用壓力噴油潤滑冷卻。）采用壓力噴油潤滑冷卻。 驗算軸承的工作能力驗算軸承的工作能力 （1 1）平均壓力）平均壓力p p的驗算的驗算 式中式中 pp為軸瓦材料的許用壓力。為軸瓦材料的許用壓力。 （2 2）pvpv的驗算的驗算 式中式中 v v為軸頸圓周速度，為

13、軸頸圓周速度，pvpv軸承材料的軸承材料的pvpv許用值。許用值。 （3 3）滑動速度）滑動速度v v的驗算：對壓力的驗算：對壓力p p較小的軸承較小的軸承 vvvv 式中式中 vv許用滑動速度。許用滑動速度。 pv B nFdn Bd F pv rr 19100100060 p dB F p r 滾動軸承的代號滾動軸承的代號（GB/T27293） 前置代號前置代號 基本代號基本代號 后置代號后置代號 分部件：分部件： 五五 四四 三三 二二 一一 公差材料公差材料 內圈內圈 類型類型 內徑內徑20480 特殊結構特殊結構 外圈外圈 直徑系列直徑系列2輕輕3中中4重重 C15 AC25 保持架

14、保持架 寬度系列寬度系列多數正常系列可不標多數正常系列可不標 B 40 滾動體滾動體 公差公差/P2、4、5、6、6x、0 游隙游隙/C1、2、0、3、4、5 例例：7211C/P5 角接觸球軸承、正常寬度、輕系列、直徑角接觸球軸承、正常寬度、輕系列、直徑55mm、接觸角、接觸角15 、 5級公差、級公差、0組游隙。組游隙。 2.2 2.2 滾動軸承的代號滾動軸承的代號 尺寸系列代號尺寸系列代號 0、1 特輕系列特輕系列 2 輕輕 系系 列列 3 中中 系系 列列 4 重重 系系 列列 2、直徑系列代號、直徑系列代號 0 窄窄 系系 列列 1 正常系列正常系列 2 寬寬 系系 列列 3、寬度系

15、列代號、寬度系列代號 軸承類型代號軸承類型代號 后置代號后置代號 內部結構代號內部結構代號 表示同一類型軸承的不同內部結構，用字母表示同一類型軸承的不同內部結構，用字母 緊跟著基本代號表示。緊跟著基本代號表示。 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 =10 18 30000 大錐角圓錐滾子軸承大錐角圓錐滾子軸承 =27 30 30000B 角接觸球軸承角接觸球軸承 =15 70000C =25 70000AC =40 70000B 公差等級代號公差等級代號 軸承的公差等級分為軸承的公差等級分為 6 6 個級別個級別，依次由，依次由 高級到低級。高級到低級。 2 2 級級 / P2/ P2 4 4 級級 /

16、 P4/ P4 5 5 級級 / P5/ P5 6 6 級級 / P6/ P6 6x 6x 級級 / P6x / P6x 僅適用于圓錐滾子軸承僅適用于圓錐滾子軸承 0 0 級級 / P0 / P0 普通級，不標出普通級，不標出 游隙代號游隙代號 軸承徑向游隙系列分為軸承徑向游隙系列分為 6 6 個組別個組別，游隙依，游隙依 次由小到大次由小到大 。 1 1 組組 / C1/ C1 2 2 組組 / C2/ C2 0 0 組組 常用的游隙組別，不標出常用的游隙組別，不標出 3 3 組組 / C3 / C3 4 4 組組 / C4/ C4 5 5 組組 / C5/ C5 前置代號前置代號 為軸承分

17、部件代號，用字母表示。為軸承分部件代號，用字母表示。 如：用如：用 L L 表示可分離軸承的可分離套圈；表示可分離軸承的可分離套圈；K K 表示軸承的滾動體與保持架組件等等。表示軸承的滾動體與保持架組件等等。 代號舉例代號舉例： 表示內徑為表示內徑為50 mm，輕系列，角接觸球軸承，輕系列，角接觸球軸承， 正常寬度，接觸角正常寬度，接觸角 =15，5 級公差，級公差，0組游隙。組游隙。 6308 表示內徑為表示內徑為40mm，中系列，深溝球軸承，正中系列，深溝球軸承，正 常寬度系列，正常結構，常寬度系列，正常結構，0 級公差，級公差，0 組游隙。組游隙。 7210C/ P5 1 1軸承的壽命軸

18、承的壽命：軸承在運轉時，其中任一元件出現疲勞點蝕：軸承在運轉時，其中任一元件出現疲勞點蝕 前所經歷的轉數（以前所經歷的轉數（以10106 6r r為單位）或工作小時數。為單位）或工作小時數。 2 2基本額定壽命基本額定壽命L L10 10 一批相同型號的軸承，在相同運轉條件下，其中有一批相同型號的軸承，在相同運轉條件下，其中有10%10%的軸承的軸承 出現疲勞點蝕時，軸承所經歷的轉數為該批軸承的基本額出現疲勞點蝕時，軸承所經歷的轉數為該批軸承的基本額 定壽命定壽命L L10 10. . 物理意義：表示軸承達到基本額定壽命時，出現疲勞點蝕的物理意義：表示軸承達到基本額定壽命時，出現疲勞點蝕的 概

19、率為概率為10%10%。 3 3預期計算壽命預期計算壽命L L h h 4 4基本額定動載荷基本額定動載荷C C 使軸承的基本額定壽命恰好為使軸承的基本額定壽命恰好為10106 6轉時，軸承所能承受的載荷轉時，軸承所能承受的載荷 值，用字母值，用字母C C表示表示。 C C反映了軸承承載能力的大小，即承受外載荷的極限值（不反映了軸承承載能力的大小，即承受外載荷的極限值（不 同型號軸承的同型號軸承的C C不同，不同，C C值查標準，值查標準，C C是通過大量的試驗確是通過大量的試驗確 定）。定）。 5.2 5.2 滾動軸承的當量動載荷滾動軸承的當量動載荷 1 1、定義、定義 為了計算軸承壽命，須

20、將實際載荷換算成當量動載荷為了計算軸承壽命，須將實際載荷換算成當量動載荷P P，它是，它是 一個與實際載荷效果相當的假想載荷（在一個與實際載荷效果相當的假想載荷（在P P作用下，軸承的作用下，軸承的 壽命與實際載荷作用下相同）。壽命與實際載荷作用下相同）。 2 2、當量動載荷、當量動載荷P P的確定的確定 對于向心軸承對于向心軸承“N”N”、“NA”NA”，P=FP=Fr 對于推力軸承對于推力軸承“5”5”，P=FP=Fa a 對于對于“3”3”、“7”7”類向心推力軸承及類向心推力軸承及“6”6”類深溝球軸類深溝球軸 承、調心軸承如承、調心軸承如“1”1”、“2”2”等，等， 式中式中 X

21、X、Y Y分別為徑向、軸向動載荷系數。分別為徑向、軸向動載荷系數。 引入載荷系數引入載荷系數f fP P，則，則 ar YFXFP )( arP YFXFfP rPF fP aPF fP 5.3 5.3 滾動軸承壽命的計算公式滾動軸承壽命的計算公式 1 1目的目的 已知軸承的型號、已知軸承的型號、P P、n n等，求軸承的實際壽命等，求軸承的實際壽命L Lh h； 已知軸承的轉速已知軸承的轉速n n、P P、預期計算壽命、預期計算壽命L L h h，求選用具有多大 ，求選用具有多大 的基本額定動載荷的基本額定動載荷C C的軸承。的軸承。 2 2壽命計算公式壽命計算公式 第一類問題計算公式第一類

22、問題計算公式 式中式中 為試驗常數，為試驗常數， 對于球軸承對于球軸承=3=3， 滾子軸承滾子軸承=10/3=10/3； 公式的公式的物理意義物理意義：已知型號的軸承，在一定工作條件下的實：已知型號的軸承，在一定工作條件下的實 際壽命。際壽命。 P C n Lh 60 106 第二類問題的計算公式第二類問題的計算公式 公式的公式的物理意義物理意義：表明在一定工作條件下以及預定壽命，應：表明在一定工作條件下以及預定壽命，應 選用多大基本額定動載荷的軸承。選用多大基本額定動載荷的軸承。 3 3說明說明 計算實際壽命時，應使計算實際壽命時，應使 選擇軸承型號時，應使計算基本額定動載荷值小于等于從標選

23、擇軸承型號時，應使計算基本額定動載荷值小于等于從標 準中選取型號軸承的基本額定動載荷，即準中選取型號軸承的基本額定動載荷，即 若若L Lh hLC C表 表，可采用下述方法： ，可采用下述方法： a a改變軸承系列；改變軸承系列； b b改變軸承類型（把球軸承改為滾子軸承），若還不滿改變軸承類型（把球軸承改為滾子軸承），若還不滿 足要求，應加大軸頸。足要求，應加大軸頸。 6 10 60 h Ln PC hh LL 表計 CC 5.5 5.5 向心推力軸承的載荷計算向心推力軸承的載荷計算 F Fr1 r1、 、F Fr2 r2為外界作用到軸上的徑向力 為外界作用到軸上的徑向力F Fr r在各軸承

24、上產生的徑向載在各軸承上產生的徑向載 荷，荷， F Fa a的確定的確定： 對深溝球軸承對深溝球軸承“6”6”、調心球軸承、調心球軸承“1”1”和調心滾子軸承和調心滾子軸承 “2”2”： F Fa a=A=A（A A外界作用到軸上的軸向作用力）外界作用到軸上的軸向作用力） 對于向心推力軸承對于向心推力軸承“3”3”和和“7”7”類，應考慮類，應考慮A A和派生軸向力和派生軸向力S S及及 一對軸承的布置方式來確定一對軸承的布置方式來確定F Fa a。 1 1F Fr1 r1、 、F Fr2 r2的確定 的確定 根據力的徑向平衡條件，當根據力的徑向平衡條件，當F Fr r的大小、作用點已知時，的

25、大小、作用點已知時，F Fr1 r1、 、F Fr2 r2 可確定。可確定。 2 2F Fa a的確定的確定 方法方法：確定軸承派生軸向力的大小、方向確定軸承派生軸向力的大小、方向S S1 1、S S2 2； S S大小的確定，參考表大小的確定，參考表11.911.9。 S S方向的確定：始終指向外圈厚度較小的一邊。方向的確定：始終指向外圈厚度較小的一邊。 根據根據A A及及S S的大小和方向，確定軸上合力的指向，然后判斷的大小和方向，確定軸上合力的指向，然后判斷 哪個軸承被壓緊，哪個軸承被放松。哪個軸承被壓緊，哪個軸承被放松。 以軸和與其相配合的軸承內圈為分離體，如達到軸向平衡時，以軸和與其

26、相配合的軸承內圈為分離體，如達到軸向平衡時， 應滿足：應滿足： 當當 ，有兩種情況：，有兩種情況： 當當 時，則軸有向左竄動的趨勢，相當于軸承時，則軸有向左竄動的趨勢，相當于軸承 1 1被被“壓緊壓緊”，軸承，軸承2 2被被“放松放松”。 確定確定F Fa a: : 當當 ，軸承，軸承1 1被被“壓緊壓緊”，軸承，軸承2 2被被“放松放松” 當當 ，軸承，軸承1 1被被“放松放松”，軸承，軸承2 2被被“壓緊壓緊” 12 SSA 12 SSA 12 SSA 12 SSA 21 SAFa 22 SFa 12 SSA 11 SFaASFa 12 小結小結：先通過派生軸向力及外加軸向載荷的計算與分析

27、，判：先通過派生軸向力及外加軸向載荷的計算與分析，判 定被定被“放松放松”或被或被“壓緊壓緊”的軸承；然后確定被的軸承；然后確定被“放松放松” 軸承的軸向力僅為其本身派生的軸向力，被軸承的軸向力僅為其本身派生的軸向力，被“壓緊壓緊”軸承軸承 的軸向力則為除去本身派生的軸向力后其余各軸向力的代的軸向力則為除去本身派生的軸向力后其余各軸向力的代 數和。數和。 3 3P P的確定的確定 取取P=PP=Pmax max(P (P1 1，P P2 2) ) 4 4軸承的壓力中心軸承的壓力中心 對對“6”6”類深溝球軸承，支點在軸承寬度中點；類深溝球軸承，支點在軸承寬度中點； 對向心推力軸承，支點在壓力中

28、心；對向心推力軸承，支點在壓力中心； 滑動軸承：當滑動軸承：當B/d1B/d1時，時，e=0.5Be=0.5B；當；當B/d1B/d1，取，取 e=0.5de=0.5d，但不小于（，但不小于（0.250.250.350.35）B B。 對于調心軸承，對于調心軸承，e=0.5Be=0.5B。 )( 11111arP FYFXfP)( 22222arP FYFXfP 例題例題：一水泵選用深溝球軸承，已知軸徑一水泵選用深溝球軸承，已知軸徑d=35mm，轉速，轉速n=2900r/min， 軸承所受徑向載荷軸承所受徑向載荷Fr=2300N，軸向載荷，軸向載荷Fa=540N，要求使用壽命，要求使用壽命 L

29、h=5000h ，試選擇軸承型號。，試選擇軸承型號。 1、假定軸承型號為、假定軸承型號為6207（輕系列，內徑（輕系列，內徑d = 57 = 35mm），）， 查附表得查附表得 Cr= 25.5 KN、C0r=15.2 KN 2、計算當量載荷、計算當量載荷P 因因 12.3Fa/ /C0r=12.3540/ /15200 = 0.436 查表知查表知 e = 0.22 又又 Fa/ /Fr=540/ /2300=0.235 0.22 查表得查表得 X= 0.56 Y =1.99 N 2362.65401.9923000.56 P 例題例題：一水泵選用深溝球軸承，已知軸徑一水泵選用深溝球軸承，已

30、知軸徑d=35mm，轉速，轉速n=2900r/min， 軸承所受徑向載荷軸承所受徑向載荷Fr=2300N，軸向載荷，軸向載荷Fa=540N，要求使用壽命，要求使用壽命 Lh=5000h ，試選擇軸承型號。，試選擇軸承型號。 4 4、計算軸承壽命、計算軸承壽命 h 5000 5429 2362.61.1 255001 290060 10 60 10 3 6 F t 6 h Pf Cf n L 例題例題：一工程機械傳動的傳動裝置，根據工作條件決定采用一對角一工程機械傳動的傳動裝置，根據工作條件決定采用一對角 接觸向心球軸承，并暫定軸承型號為接觸向心球軸承，并暫定軸承型號為7208ACJ。已知軸承載

31、。已知軸承載 荷荷Fr1=1000N, Fr2=2060N, FA=880N , 轉速轉速 n=5000r/min，運，運 轉中受中等沖擊，預期壽命轉中受中等沖擊，預期壽命Lh=2000h，試問所選軸承型號是，試問所選軸承型號是 否恰當？否恰當？ 解解 題題： 1 1、計算軸向載荷、計算軸向載荷 N 140020600.680.68 N 06810000.680.68 r22 r11 FF FF 1A2 N 22808801400FFF N 1400 N 2280 2a2 A2a1 FF FFF 2、計算當量動載荷、計算當量動載荷 查表得查表得 e = 0.68，而，而 e F F F F 0

32、.68 2060 1400 0.682.28 1000 2280 r2 a2 r1 a1 查表可得查表可得 X1= 0.41、Y1= 0.87；X2= 1、Y2= 0，故，故 N 20601400020601 N 239422800.8710000.41 a22r222 a11r111 FYFXP FYFXP 解解 題題： 3、計算所需的額定動載荷、計算所需的額定動載荷 N 302902000 10 500060 1 23941.5 10 60 1/3 6 1/ h 6 t 1p L n f Pf C 查附表查附表 Cr=35200N C 故選用合適故選用合適 h 2000h 53139 60

33、 10 h 1p rt 6 h L. Pf Cf n L 解解 題題： 例：圖示斜齒輪軸系，兩端正裝兩個圓錐滾子軸承，軸頸例：圖示斜齒輪軸系，兩端正裝兩個圓錐滾子軸承，軸頸d d0 0=30-35mm=30-35mm； 齒輪分齒輪分 度圓直徑度圓直徑d=45mmd=45mm，F Ft=3000N=3000N， F Fre=1200N=1200N， A=900NA=900N；n=385rpmn=385rpm，中等沖擊載荷；，中等沖擊載荷； 計算軸承壽命。計算軸承壽命。 1.1.計算徑向載荷計算徑向載荷 垂直面支反力垂直面支反力 R RVI VI=397.5N =397.5N， R RV2 V2=

34、802.5N =802.5N 水平面支反力水平面支反力 R RH1 H1= R = RH2 H2=1500H =1500H 解：選取軸承型號解：選取軸承型號“3206”3206” C=24.8kN C=24.8kN，e=0.36e=0.36，Y=1.7Y=1.7 5050 NR15525 .3971500 22 1 NR17015 .8021500 22 2 Rv1 Rv2 RH1 RH2 Fre A Ft Fre A Ft 則徑向載荷則徑向載荷 F Fr1 r1=R =R1 1=1552N=1552N，F Fr2 r2=R =R2 2=1701N=1701N 軸承軸承放松放松 ： F Fa1

35、 a1=S =S1 1=456N=456N 軸承軸承壓緊：壓緊： F Fa2 a2 = A +S = A +S1 1=1356N=1356N 3.3.計算當量動載荷計算當量動載荷 R1 R2 A=900NS1S2 N Y R S456 7 . 12 1552 2 1 1 N Y R S500 7 . 12 1701 2 2 2 P1=fPFr1=1.5 1552=2328N P2=fP (X Fr2 +YFa2 ) =1.5 (0.4 1701+1.7 1356)=4478N 2.2.計算軸向載荷計算軸向載荷 由手冊選軸承型號由手冊選軸承型號“3206” 3206” C=24.8kN C=24

36、.8kN，e=0.36e=0.36，Y=1.7Y=1.7 ； 0 1 29. 0 1552 456 1 1 Y X e F F r a 7 . 1 4 . 0 80. 0 1701 1356 2 2 Y X e F F r a 4.4.計算壽命計算壽命 h P C n L13010) 4478 24800 ( 38560 10 )( 60 10 3/10 6 2 6 2 1.2 1.2 軸設計的主要內容軸設計的主要內容 1 1、軸的結構設計、軸的結構設計 確定軸的各段直徑和長度確定軸的各段直徑和長度 軸的結構工藝性軸的結構工藝性 解決軸上零件的固定和定位等問題解決軸上零件的固定和定位等問題 2

37、 2、軸的工作能力設計、軸的工作能力設計 強度計算（防止疲勞折斷）強度計算（防止疲勞折斷） 剛度計算（防止過渡變形）剛度計算（防止過渡變形） 磨損計算（防止過量磨損）磨損計算（防止過量磨損） 振動計算（防止共振）振動計算（防止共振） 3 3、軸設計的一般過程、軸設計的一般過程 估算軸徑估算軸徑 初步結構設計初步結構設計 按彎扭合成強度計算按彎扭合成強度計算 修正結構設計修正結構設計 按疲勞強度精確核算按疲勞強度精確核算 繪制工作圖繪制工作圖 2 2 軸的結構設計軸的結構設計 目的目的：確定軸的外形和全部結構尺寸：確定軸的外形和全部結構尺寸 軸結構設計的基本要求軸結構設計的基本要求 裝在軸上的零件有相對確定的位置；裝在軸上的零件有相對確定的位置； 軸受力合理，有利于提高強度和剛度；軸受力合理，有利于提高強度和剛度； 具有良好的工藝性；具有良好的工藝性； 便于裝拆和調整；便于裝拆和調整； 節省材料，減