滑動軸承試驗臺

第第頁滑動軸承試驗臺滑動軸承試驗臺主軸初步計算

1.試驗臺要求：

1〕主軸直徑：40-60mm。

2〕轉速：由軸頸最大線速度VS=70m/s，軸頸線速度計算公式：VS

主軸最高轉速n

60VS

。d

dn

60

；的

3〕載荷：

軸承最大比亞p=12Mpa，軸承比亞計算公式：

F

P

Bd

加載力：FPBd；

4〕材料：主軸選擇材料40Cr，1=70Mpa，在200℃時,材料的彈性模量E=202Gpa。5〕強度及剛度：

圖中F為加載力，RA和RB為滾動軸承A、B處的支反力，T為摩擦力矩。

FPBd

F

RARB

2

fF

f1F1

T

fdfd122

其中f、f1為分別為滑動軸承和滾動軸承的摩擦力，取=0.02、1=0.002。在垂直面內的彎矩：

AC段：

F*

MAC，〔0≤*≤L/2〕

2

BC段：

F(L*)

，〔L/2≤*≤L〕2

彎扭合成，計算當量彎矩MCB

MvM2(T)2，軸單向穩(wěn)定運轉，去=0.3。由于摩擦系數很小，為了便

于計算，取MVM，對結果影響不大。

FLPBdL。44F*

軸頸尺寸改變處：MVM。

2

2.試驗臺結構：試驗臺兩端有兩滾動軸承支承，試驗用軸承位于主軸中部，加載時徑直加載于軸瓦上。初選軸結構如下：

主軸中部：MVM

初選主軸直徑d=40mm，d1=35mm。

MPBL

主軸中部疲憊強度：ca=V3=≤[σ-1]=70Mpa，2

0.4d0.1d

0.4d2ca0.4407d0

得到L

PB12B

當B/d1時，L

0.44070

=93.3mm；

120.44070

2=186.7mm。

12

當B/d1/2時，L

上述兩種狀況得出的主軸跨度不滿意運用要求。

現考慮增加主軸直徑，同時為使?jié)L動軸承Dmn值不致太大，應選擇如下形式階梯軸。

取B/d=1/2，d=60mm，d1=40mm，d2=50mm。

MPBL

由主軸中部疲憊強度：ca=V3=≤1=70Mpa，

0.4d20.1d

得L≤280mm，取L=280mm，主軸跨度符合試驗要求；現確定L2尺寸，由d2到d軸尺寸改變處：

FL2PBd2L2

≤122

MVM=

得到L2≤

210.1d22

PB

=97.2mm，

取L2=90mm。選擇寬度為12mm的軸承，L1=12mm。那么主軸尺寸如下：軸頸處強度校核：σca=

FL1PBL1

==6.75Mpa1。

32

0.4d10.4d1

計算主軸撓度，用當量軸徑法計算：

212402785010060dv52.7mm

280

由材料力學知識可知，中點處撓度最大，其撓度

FL3PBdL3

1.134104my=

48EI48EI

其中I

dv4

64

對于一般運用要求：

取y=0.0005L，yy1.4104m，滿意運用要求。0.0003Ly0.005L，

3.選擇軸承

60VS6070

23000r/min。依據轉速荷載和選擇軸承：

由n=3

d6010

選擇SKF71908CD/HCP4A軸承。其基本參數如下：

滑動軸承試驗臺主軸初步計算

1.試驗臺要求：

1〕主軸直徑：40-60mm。

2〕轉速：由軸頸最大線速度VS=70m/s，軸頸線速度計算公式：VS

主軸最高轉速n

60VS

。d

dn

60

；的

3〕載荷：

軸承最大比亞p=12Mpa，軸承比亞計算公式：

F

P

Bd

加載力：FPBd；

4〕材料：主軸選擇材料40Cr，1=70Mpa，在200℃時,材料的彈性模量E=202Gpa。5〕強度及剛度：

圖中F為加載力，RA和RB為滾動軸承A、B處的支反力，T為摩擦力矩。

FPBd

F

RARB

2

fF

f1F1

T

fdfd122