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文檔簡介
軸:1.直軸按承受載荷的性質(zhì)分為三類2.軸設計的主要內(nèi)容和軸的設計步驟傳動軸:在工作中主要承受轉(zhuǎn)矩,不承受彎矩或承受彎矩很小。心軸:在工作中只承受彎矩,不承受轉(zhuǎn)矩。心軸又分為固定心軸和轉(zhuǎn)動心軸。轉(zhuǎn)軸:在工作中既承受彎矩,又承受轉(zhuǎn)矩。軸的設計包括兩個主要內(nèi)容:軸的結(jié)構(gòu)設計和軸的強度計算。軸的設計步驟:1)選擇軸的材料;2)估算軸的最小直徑;3)軸的結(jié)構(gòu)設計;4)軸的強度校核;5)必要時進行軸的剛度計算和振動穩(wěn)定性計算。扭轉(zhuǎn)強度公式3.軸的剛度條件指標和提高剛度的措施軸的剛度條件為:撓度:y≤[y]偏轉(zhuǎn)角:θ≤[θ]提高軸剛度的措施:增大軸的直徑。(注意:用合金鋼代替碳素鋼不能提高軸的剛度。)123456781.滾動體和內(nèi)、外圈所受的載荷和應力滑動軸承、滾動軸承2.滾動軸承的失效形式滾動軸承的主要失效形式(又稱正常失效形式)是滾動體或內(nèi)外圈滾道上發(fā)生疲勞點蝕。當軸承轉(zhuǎn)速很低(n≤10r/min)或只慢慢擺動,且靜載荷很大時,其失效形式是滾動體或內(nèi)外圈滾道表面發(fā)生塑性變形。在滾動軸承正常工作時,滾動體和內(nèi)外圈滾道均受變載荷和變應力。其中,滾動體和轉(zhuǎn)動套圈承受周期性非穩(wěn)定脈動循環(huán)的變載荷(變接觸應力),固定套圈則承受穩(wěn)定的脈動循環(huán)的變載荷(接觸應力)。3.滾動軸承的基本額定壽命基本額定壽命:一批相同的軸承在相同的條件下運轉(zhuǎn),當其中10%的軸承發(fā)生疲勞點蝕破壞(90%的軸承沒有發(fā)生點蝕)時,軸承轉(zhuǎn)過的總轉(zhuǎn)數(shù)L10(單位為10E6轉(zhuǎn)),或在一定轉(zhuǎn)速下工作的小時數(shù)Lh(單位為小時)。1.一齒輪減速器的中間軸由代號為6212的滾動軸承支承,已知其徑向載荷Fr
=6000N,無軸向載荷,基本額定動載荷C=36800N,軸的轉(zhuǎn)速為n=400r/min,載荷平穩(wěn),常溫下工作,已工作過5000h,問:1)該軸承還能繼續(xù)使用多長時間?2)若從此后將載荷改為原載荷的50%,軸承還能繼續(xù)使用多長時間?解:
(1)已知其徑向載荷Fr=6000N,無軸向載荷,且載荷平穩(wěn),常溫下工作因此:fd=1,ft=1當量動載荷:P=Fr=6000N求其壽命:已經(jīng)工作了5000h,還能工作的時間:Lh’=9613.4–5000=4613.4h(2)若從此后將載荷改為原載荷的50%,即:P減為以前的50%
則:載荷變化后的壽命,軸承還能繼續(xù)使用的時間:2.一傳動裝置的錐齒輪軸用一對代號為30212的圓錐滾子軸承支承,布置如圖。已知軸的轉(zhuǎn)速為1200r/min,兩軸承所受的徑向載荷Fr1=8500N,F(xiàn)r2=3400N。fd=1,常溫下工作。軸承的預期壽命為15000小時。試求:1.滾動軸承所受的軸向載荷Fa1、Fa22.允許作用在軸上的最大軸向力FA解:根據(jù)機《械設計課程設計手冊》查得30212軸承其:e=0.4,Y=1.5,C=102000N而:Fd=Fr/2Y因此:Fd1=Fr1/2Y=8500/3=2833.4N,指向左Fd2=Fr2/2Y=3400/3=1133.4N,指向右由于:Fd1>Fd2,F(xiàn)d1與FA同向所以:Fd1+FA>Fd2,右端軸承被壓緊,左端被放松因此:Fa1=Fd1=2833.4N(壓緊端),F(xiàn)a2=Fd1+FA(放松端)而:Fa1/Fr1=2833.4/8500=0.33<e,P1=Fr1=8500NFa2/Fr2=(2833.4+FA)/3400=0.84+FA/3400>e,P2=0.4X3400+1.5Fa2由于要求最大軸向力FA,故用P2進行計算:從而求得:Fa2=7458.6N,F(xiàn)A=4625.2N,F(xiàn)a1=2833.4N1.蝸桿蝸輪的正確嚙合條件是什么?為增加蝸桿減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速,決定用雙頭蝸桿代替原來的單頭蝸桿,問原來的蝸輪是否可以繼續(xù)使用?為什么?答:1.蝸桿蝸輪的正確嚙合條件:蝸桿的軸向模數(shù)ma1等于蝸輪的端面模數(shù)mt2,蝸桿的軸向壓力角αa1等于蝸輪的端面壓力角αt1,蝸桿導程角γ等于蝸輪螺旋角β。2.不可以。蝸輪蝸桿正確嚙合的條件中有γ=β,依題意,如用原來的蝸輪,當蝸桿頭數(shù)z1由1變?yōu)?,模數(shù)m和分度圓直徑d1不能變,據(jù)tgγ=z1m/d1=z1/q可知,tgγ
增大為原來的2倍,即導程角γ增大了,與蝸輪的螺旋角β不再相等。因此,不再符合蝸輪蝸桿的正確嚙合條件。蝸桿傳動2.為什么蝸桿傳動只計算蝸輪輪齒的強度,而不計算蝸桿齒的強度?閉式蝸桿傳動的主要失效形式與設計準則?答:因為蝸桿材料的強度和硬度一般大于蝸輪材料的,故蝸桿傳動的失效主要發(fā)生在蝸輪的輪齒上。所以強度計算一般也就只計算蝸輪的了。閉式蝸桿傳動的主要失效形式是齒面膠合、點蝕和磨損;其設計準則是按齒面接觸疲勞強度條件計算蝸桿傳動的承載能力,在選擇許用應力時適當考慮膠合和磨損的影響,同時應進行熱平衡計算。答題要點:依題意:兩組齒輪中,每個齒輪的許用應力都相等,只需比較其接觸應力和彎曲應力的大小來分析強度的高低。1)比較接觸強度因兩對齒輪的傳動比以及齒寬相等,可以通過中心距(或齒輪直徑)的大小比較兩對齒輪的接觸應力。A對齒輪:dA1=mA*zA1=100mmB對齒輪:dB2=mB*zB2=100mm兩對齒輪的分度圓直徑相等,說明在相同的載荷下,接觸應力一樣。又因為兩者許用接觸應力一樣,所以接觸強度相等。2)比較彎曲強度在中心距和齒寬以及所受載荷相同的條件下,可以通過模數(shù)的大小比較兩對齒輪的彎曲應力,A對齒輪模數(shù)較小,彎曲應力較大,B對齒輪模數(shù)較大,彎曲應力較小。所以,A對齒輪彎曲強度較低,B對齒輪彎曲強度較高。1.有兩對標準直齒圓柱齒輪,其材料、熱處理方式都相同,第A對:m
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