第三章--轴承寿命计算
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第三章 轴、轴承和键的计算
§3-1 液压部
§3-1·1 Ⅰ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T 1 = 295.74N ·m (1) Z 1齿轮对轴的作用力
N d T P t 97.464142.12774
.29520002000'
111=⨯==
N tg tg P P t r 57.195110482297.4641'11="'︒==α (2) 渐开线花键因制造安装误差所产生的径向力
N mz T P 8.26282.015
374.29520002.0200010=⨯⨯⨯=⨯=
2、求支座反力： (1) 水平面的反力：
N c b c P R r AX 21.101836
3336
57.19511=+⨯=+⨯=
N R P R AX r BX 36.93321.101857.19511=-=-=
(2) 垂直面的反力：
N c b c P R t AY 90.242136
3336
97.46411=+⨯=+⨯=
N R P R AY t BY 07.222090.242197.46411=-=-=
(3) P O 产生的支座反力：
N c b a c b P R O AO 16.238136
33)
5.63633(8.2628)(=+-+⨯=+-+=
N R P R AO O BO 64.24716.23818.2628=-=-= (4) 合成反力:
N R R R R AO AY AX A 39.500816.238190.242121.1018222
2=++=++=
N R R R R BO BY BX B 93.265564.24707.222036.933222
2=++=++=
二、轴承寿命计算：
A 点选用：42216E Cr = 130000 N n = 1453 r/min
N f R P P A 59.75125.139.5008=⨯=⨯=
h P C n L r h 15373159
.751213000014536010)(6010310
66=⨯⨯=⨯=）（ε
B 点选用：42217E Cr = 155000 N n =1453 r/min
N f R P P B 90.39835.193.2655=⨯=⨯=
h P C n L r h 228907990
.398315500014536010)(60103
10
66=⨯⨯=⨯=）（ε
三、渐开线花键强度验算：
挤压强度 ][2p D l h z T
P m
≤⨯⨯⨯⨯=
ψ
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 D m —— 平均直径，mm [ p ] —— 许用比压，Mpa
T= 295.74N·m Ψ= 0.75 z = 15 h = m = 3mm
l = 55mm D m = m·z =3×15 = 45mm [ p ] =100～140Mpa
MPa P 08.745
5531575.01000
74.2952=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
§3-1·2 Ⅱ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T 2 = 382.56N ·m
N d T P t 85.455109.16856
.38220002000'
2
22=⨯==
N tg tg P P t r 68.191310482285.4551'22="'︒==α
不考虑效率损失：22't t P P =
N tg tg P P t r 05.190616432285.4551''2'2="'︒==α (1) P t2、P r2在X 、Y 方向的力
N P P r X r 85.187371.11cos 68.1913cos 22=︒==α
{X
N P P t X t 84.92371.11sin 85.4551sin 22=︒==α N P P r Y r 40.38871.11sin 68.1913sin 22=︒==α {Y
N P P t Y t 11.445771.11cos 85.4551cos 22=︒==α
N P P P X t X r X 69.279784.92385.1873222=+=+= N P P P Y r Y t Y 71.406840.38811.4457222=-=-=
(2) '2t P 、'2r P 在X 、Y 方向的力
N P P r X r 36.169426.27cos 05.1906cos '2'2=︒==β {'X
N P P t X t 88.208426.27sin 85.4551sin '2'2=︒==β N P P r Y r 03.87326.27sin 05.1906sin '2'2=︒==β {'Y
N P P t Y t 31.404626.27cos 85.4551cos '2'2=︒==β N P P P X t X r X 24.377988.208436.1694'2'2'2=+=+= N P P P Y r Y t Y 28.317303.87331.4046'2'2'2=-=-= (3) 在X 、Y 方向的合力
N P P P X X X 55.98169.279724.37792'2=-=-=
N P P P Y Y Y 99.724128.317371.4068'22=+=+=