文档介绍：组合结构设计规范滚动轴承轴系的组合结构设计
Harbin Institute of Technology
设计说明书
设计课题: 滚动轴承,轴系的组合结构设计
课程名称: 机械学基础姓名: 潘瑞学号: 6090410429 班级: 0936104 院系: 英才学院自动化
一钢制圆轴,装有两胶带轮A和B,两轮有相同的直径D=360mm,重量为P=1kN,A轮上胶带的张力是水平方向的,B轮胶带的张力是垂直方向的,它们的大小如下图所示。设圆轴的许用应力[σ]=80MPa,轴的转速n=960r/min,带轮宽b=60mm,寿命为50000小时。
1). 按强度条件求轴所需的最小直径 2). 选择轴承型号(按受力条件及寿命要求)
3). 按双支点单向固定的方法,设计轴承与轴的组合装配结构,画出装配图(3号图纸) 4). 从装配图中拆出轴,并画出轴的零件图(3号图纸)
一、
1、先计算C、D支点处的受力
MC水平=0 PA´AC-(BP+F+DFA0D= )´CBBy´ FDy=
根据强度条件计算轴所需的最小直径
(1+)´90-1´12013
=kN
18012
MC竖直=0 -FA´AC+F0= Dx´CD
FDx=
´1205kN=kN 1803
从而可得D点所受轴向力
Fr2==
åF
x
0 =0 -FA+FCx-FDx=
FCx=+
525
=kN 36
åF
y
=0 -PA+FCy-FB-PB+FD0y=
FCy=1+1+-
1341
=kN 1212
从而可得D点所受轴向力
Fr1==
2、计算弯矩,求得最小直径水平方向上:
0£x£120时 M1-F0 M1= A×x=
120<x£300时 M2-F 0-20)=M2=-x+500 A×x+FCy(×x1
5
3
竖直方向上:
0£x£120时 M1+P0 M1=-x A×x=
120<x£210时 M2+P ) M2=-20A×x-FCy(×x1
29
x-410 12
210<x£300时 M3+P-20)+(F+BP)×(x-12 0)=0A×x-FCy(×x1B
M3=-
13
x+325
12
Fdx
水平方向:
Nm
竖直方向:
120 Nm
由弯矩图判断可得:C点为危险点,故可得:
×m T=(2-)´103´
360
´10-3=270N×m 2
s=
=
[s] 解得
d³
=
所以,。
二、轴材料的确定
根据已知条件的[σ]=80MPa,为对称循环应力状态下的许用弯曲力,确定材料为合金钢。以上最小直径是按弯曲扭转组合强度计算而得来的,即在[σ]=80MPa的合金钢情况下,d³,强度足以达到要求。
三、受力条件及寿命要求选择轴承型号
由前面的受力分析可知:所要设计的轴仅受径向作用力,故优先考虑选择深沟球轴承。 Fa=0, e=0, X=1, Y=0,Fr1=,Fr2=,分析:若选择深沟球轴承,
fd=,所以:
P1=fd×(XFr1+YFa1)=7543.