第三章轴承寿命计算.docx

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第三章轴承寿命计算

第三章轴、轴承和键的计算

§3-1液压部

§3-1·1Ⅰ轴的轴承寿命计算

一、轴的受力分析：

1、传动件作用在轴上的力：

输入扭矩T1=295.74N·m

（1）Z1齿轮对轴的作用力

（2）渐开线花键因制造安装误差所产生的径向力

2、求支座反力：

（1）水平面的反力：

（2）垂直面的反力：

（3）PO产生的支座反力：

（4）合成反力:

二、轴承寿命计算：

A点选用：

42216ECr=130000Nn=1453r/min

B点选用：

42217ECr=155000Nn=1453r/min

三、渐开线花键强度验算：

挤压强度

式中：

T——转矩，N·mm

Ψ——各齿载荷不均匀系数，一般取Ψ=0.7～0.8

z——齿数

h——齿的工作高度，mm

l——齿的工作（配合）长度，mm

Dm——平均直径，mm

[p]——许用比压，Mpa

T=295.74N·mΨ=0.75z=15h=m=3mm

l=55mmDm=m·z=3×15=45mm

[p]=100～140Mpa

§3-1·2Ⅱ轴的轴承寿命计算

一、轴的受力分析：

1、传动件作用在轴上的力：

输入扭矩T2=382.56N·m

不考虑效率损失：

（1）Pt2、Pr2在X、Y方向的力

（2）

、

在X、Y方向的力

（3）在X、Y方向的合力

2、求支座反力：

二、轴承寿命计算：

A、B两点均选用：

53511Cr=92200Nn=1100.76r/min

§3-1·3Ⅲ轴的轴承寿命计算

一、轴的受力分析：

1、传动件作用在轴上的力：

输入扭矩T2=306.74N·m

不考虑效率损失：

（1）Pt3、Pr3在X、Y方向的力

（2）

、

在X、Y方向的力

（3）在X、Y方向的合力

（4）渐开线花键因制造安装误差所产生的径向力

2、求支座反力：

（1）水平面的反力：

（2）垂直面的反力：

（3）PO产生的支座反力：

（4）合成反力:

二、轴承寿命计算：

A点选用：

42514ECr=145000Nn=1345.37r/min

B点选用：

53511Cr=92200Nn=1345.37r/min

三、渐开线花键强度验算：

挤压强度

T=306.74N·mΨ=0.75z=21h=m=2mm

l=27mmDm=m·z=2×21=42mm

[p]=100～140Mpa

§3-1·4Ⅳ轴的轴承寿命计算

一、轴的受力分析：

1、传动件作用在轴上的力：

输入扭矩T4=367.41N·m

不考虑效率损失：

（1）Pt4、Pr4在X、Y方向的力

（2）

、

在X、Y方向的力

（3）Z7作用在轴上的力：

输入扭矩T7=272.77N·m

Pt7、Pr7在X、Y方向的力

（4）在X、Y方向的合力

2、求支座反力：

二、轴承寿命计算：

A、B两点均选用：

53511Cr=92200Nn=1100.76r/min

§3-1·5Ⅴ轴键联接的强度验算

1、键的挤压强度

式中：

T——转矩，N·mm

D——轴的直径，mm

k——键与轮毂的接触高度，mm，平键k=h/2

l——键的工作长度，对于A型键l=L-b

[p]——键联接的许用比压，Mpa

T=316.42N·mD=40mmk=h/2=8/2=4mm

l=70-12=58mm[p]=100～120Mpa

2、键的剪切强度

式中：

T——转矩，N·mm

D——轴的直径，mm

b——键的宽度，mm

l——键的工作长度，对于A型键l=L-b

[τ]——键联接的许用剪应力，Mpa

T=316.42N·mD=40mmb=12mml=58mm

[τ]=90MPa

§3-1·6Ⅶ轴的轴承寿命计算

一、轴的受力分析：

1、传动件作用在轴上的力：

输入扭矩T7=6.87N·m

2、求支座反力：

（1）水平面的反力：

（2）垂直面的反力：

（3）合成反力:

二、轴承寿命计算：

A点选用：

110Cr=16800Nn=1453r/min

B点选用：

110Cr=16800Nn=1453r/min

§3-2牵引部

§3-2·1Ⅰ轴的轴承寿命计算

一、轴的受力分析：

1、传动件作用在轴上的力：

输入扭矩T1=220.15N·m

（1）Z1齿轮对轴的作用力

（2）渐开线花键因制造安装误差所产生的径向力

PO2=PO1

2、求支座反力：

（1）水平面的反力：

（2）垂直面的反力：

（3）PO1产生的支座反力：

（4）PO2产生的支座反力：

（5）合成反力:

二、轴承寿命计算：

A点选用：

42212ECr=88800Nn=565.24r/min

B点选用：

53512Cr=110000Nn=565.24r/min

三、渐开线花键强度验算：

挤压强度

T=220.15N·mΨ=0.75z=18h=m=2mm

l=45mmDm=m·z=2×18=36mm

[p]=100～140Mpa

§3-2·2Ⅱ轴的轴承寿命计算

一、轴的受力分析：

1、传动件作用在轴上的力：

输入扭矩T2=506.18N·m

不考虑效率损失：

水平方向：

垂直方向：

由一只轴承在轴上A点

∴

二、轴承寿命计算：

A点选用：

53609Cr=128000Nn=240.92r/min

§3-2·3Ⅲ轴的轴承寿命计算

一、轴的受力分析：

1、传动件作用在轴上的力：

输入扭矩T3=585.51N·m

（1）Z3齿轮对轴的作用力

（2）渐开线花键因制造安装误差所产生的径向力

2、求支座反力：

（1）水平面的反力：

（2）垂直面的反力：

（3）PO产生的支座反力：

（4）合成反力:

二、轴承寿命计算：

A点选用：

61924Cr=55300Nn=204.11r/min

B点选用：

61924Cr=55300Nn=204.11r/min

§3-2·4双行星机构

一、轴承寿命计算：

㈠一级行星轮心轴

1、轴的受力分析：

（1）传动件作用在轴上的力：

输入扭矩

太阳轮对行星轮的切向力

内齿圈对行星轮的切向力

（2）求支座反力：

由两轴承支承在轴上A、B两点

∴

2、轴承寿命计算：

选用两只22208ECr=89700Nncx=98.83r/min

∵

∴

动载系数FK=1.5旋转系数Fn=1.1

㈡二级行星轮心轴

1、轴的受力分析：

（1）传动件作用在轴上的力：

输入扭矩

太阳轮对行星轮的切向力

内齿圈对行星轮的切向力

（2）求支座反力：

由两轴承支承在轴上A、B两点

∴

2、轴承寿命计算：

选用两只22208ECr=89700Nncx=17.847r/min

∵

∴

动载系数FK=1.5旋转系数Fn=1.1

三、渐开线花键强度验算：

挤压强度

1、对一级太阳轮轴

T=585.51N·mΨ=0.75z=35h=m=4mm

l=20mmDm=m·z=4×35=140mm

[p]=100～140Mpa

2、对二级太阳轮轴

T=3145.28N·mΨ=0.75z=13h=m=5mm

l=30mmDm=m·z=5×13=65mm

[p]=100～140Mpa

§3-2·5Ⅴ轴的轴承寿命计算

一、轴的受力分析：

1、传动件作用在轴上的力：

输入扭矩T5=16896N·m

（1）Z10齿轮对轴的作用力

（2）渐开线花键因制造安装误差所产生的径向力

2、求支座反力：

（1）水平面的反力：

（2）垂直面的反力：

（3）PO产生的支座反力：

⑷合成反力:

二、轴承寿命计算：

A点选用：

42224ECr=315000Nn=6.655r/min

B点选用：

3053124Cr=262000Nn=6.655r/min

三、渐开线花键强度验算：

挤压强度

T=16896N·mΨ=0.75z=21h=m=5mm

l=55mmDm=m·z=5×21=105mm

[p]=100～140Mpa

§3-3截割部

§3-3·1Ⅰ轴的轴承寿命计算

一、轴的受力分析：

1、传动件作用在轴上的力：

输入扭矩T1=857.46N·m

（1）Z1齿轮对轴的作用力

（2）渐开线花键因制造安装误差所产生的径向力

2、求支座反力：

（1）水平面的反力：

（2）垂直面的反力：

（3）PO产生的支座反力：

（4）合成反力:

二、轴承寿命计算：

A点选用：

NJ2217ECCr=187000Nn=1470r/min

B点选用：

53515Cr=145000Nn=1470r/min

三、渐开线花键强度验算：

挤压强度

T=857.46N·mΨ=0.75z=16h=m=3mm

l=70mmDm=m·z=3×16=48mm

[p]=100～140Mpa

§3-3·2Ⅱ轴的轴承寿命计算

一、轴的受力分析：

1、传动件作用在轴上的力：

输入扭矩T2=1260.74N·m

不考虑效率损失：

水平方向：

垂直方向：

2、求支座反力

由两只轴承支承在轴上A、B两点

∴

（1）水平面的反力：

（2）垂直面的反力：

（3）合成反力：