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LH9900 拉丝机卷筒机构设计-说明书摘要LH9/900 拉丝机共有 9 套卷筒机构,进丝方向第一套承受转矩最大,为了削减设计计算量,只取第一套卷筒机构进展设计计算。每一卷筒机构均有一独立的电机作为儿立动力源。本文对该卷筒机构的传动方案设计 ,动力电机的选择, 卷筒机构中的蜗杆传动及几何参数的计算 ,主轴的几何参数计算,轴承承载力量和寿命的校核计算,以及冷却系统的选取和布置均作了具体的说明介绍。关键词:LH9/900 拉丝机,卷筒机构,拉丝强度,拉丝速度AbstractThe LH9/900 drawing machine altogether has 9 sets of a reelsorganizations,entersthesilkdirectionfirstsetof withstandingtorque to be biggest, in order to reduce the design calculationquantity, only takes the first set of a reel organization to carry onthe design calculation. Each a reel organization has an independentelectrical machinery to set up the power supply as the son. This article to this a reel organization transmission plan design,power electrical machinery choice, in a reel organization worm driveand geometry parameter computation, main axle geometry parametercomputation, bearing bearing capacity and life examinationcomputation, The main axle geometry parameter computation, the bearing bearingcapacity and the lifeexamination computation, as well as the coolingsystem selection and the arrangement has made the detailed showingintroduction.Key word: LH9/900 drawing machine, a reel organization, wiredrawingintensity, wiredrawing speed前 言LH9/900 拉丝机是目前国内较先进的拉丝设备,钢丝经屡次拉拔成型。该拉丝机承受 PLC 自动化掌握,生产效率高,断丝率低,工人劳动强度小等优点。卷筒机构是该拉丝机的重要组成部份,其主要完成在焊丝裹入药芯初步、成型后进展扎紧至焊丝要求直径的工作。其旋转精度和热变形量都直接影响拉丝质量,旋转精度和热变形量又受到其内部各传动部件的影响。目 录中文摘要 英文摘要 前言 III名目 IV第 1 章绪论 11.1 药芯焊丝的进展简介 11.2 拉丝机简介2第 2 章总体构造设计 32.1 提出问题 32.2 传动路线设计 32.3 构造布局设计 3 第 3 章设计计算 43.1 计算功率,安排传动比 43.2 蜗杆蜗轮传动副几何参数计算及其校核53.2.1 承载力量计算 53.2.2 蜗轮蜗杆几何参数计算63.2.3 蜗轮蜗杆副的校核 123.3 蜗杆轴的校核计算153.3.1 材料选择、构造草绘 153.3.2 蜗杆的受力分析及强度校核163.4 主轴的校核计算 213.4.1 材料选择、构造草绘 213.4.2 主轴受力分析及强度校核 213.5 轴承的校核233.5.1 蜗杆不受推力端轴承 243.5.2 蜗杆受推力端轴承263.5.3 主轴下端轴承 263.5.4 主轴上端轴承 28 第 4 章参考文献 30第 5 章致谢 31第 6 章附录 32第 1 章绪 论药芯焊丝又称管状焊丝或粉芯焊丝 ,是继焊条和埋弧焊材之后的第四代焊接材料,它抑制了手工焊条不能连续焊接的缺点 ,焊接效率可达手工焊条的3-5 倍,同时又抑制了实心焊丝飞溅大,工艺性能差的缺点,并且可以通过调整药芯成分来焊接各种类型的钢材,因此在世界各兴旺国家中得到广泛应用。药芯焊丝的制造主要有三种工艺,盘圆法、冷轧钢带法和钢管法。钢管法是传统的生产工艺,它生产工艺简洁,但本钱较高,国际上只有极少数厂家承受这种方法生产;盘圆法从根本上解决了药芯焊丝原材料初加工本钱过高的问题 ,生产本钱低,但技术难度较大;钢带法本钱比钢管法略低,技术难度也不大,是国际上普遍承受的生产方法。1.1 药芯焊丝的进展简介我国对药芯焊丝的争论开头的很早,几乎是和国外同步。1958 年北京第一次技术革展览会上展现了机械工业部机械争论所的管状焊条。几乎同时天津大学张文钺先生等人也仿照前苏联的技术资料进展了管状焊条的争论,该争论具体介绍了用模-拔法制取内含合金粉的“管状焊条芯”的工艺和装置。国内较系统进展药芯焊丝的争论始于 68 年前后,当时机械部机械争论所(后来的郑州机械争论所)正式立项争论,并于 1969 年发表了国内第一篇关于药芯焊丝的论文,所研制的试验产品 1975 年前后在工程中得到试用。1985 年底北京焊条厂在郑州机械所帮助下正式和英国 CPV 公司签约, 从该公司的 CORWIRE 工厂引进一条全连轧式的药芯焊丝生产线 ,以及相应的药芯配方。该生产线于 1987 年到货。该生产第一批产品 5t,于 1988 年 6 月正式发往太原重型机器厂试用。志着我国不能批量生产药芯焊丝历史的完毕。进入 90 年月以来,国内造船工业、冶金建设开头批量使用药芯焊丝。在市场需求的刺激下,国内焊接界快速掀起一波又一波的药芯焊丝研制热和引进药芯焊丝生产线的浪潮。这个时期是中国药芯焊丝产业最关键的时期,奠定了中国药芯焊丝产业的技术和物质根底,并且产生了以天津三英焊业公司等为代表的国产药芯焊丝企业群体。从 1997 年开头我国药芯焊丝产业进入稳定进展阶段。这个阶段的标志之一是 97 年中国机械工程学会确定药芯焊丝为第八次全国会议的热门议题,引起焊接界更广泛的重视,仅 1997 年一年在会议和杂志上发表的有关药芯焊丝的论文就有 20 余篇,推动了药芯焊丝市场和产业走上安康进展的轨道。另一个标志是国产药芯焊丝不仅从质量上取得重大突破,从数量上也大幅度增加。近年来中国药芯焊丝的市场消费量每年都以超过 30%以上的速度递增。2023 年总消费量到达 16000t,2023 年将到达 2 万吨左右。近年国产药芯焊丝产量逐年快速递增,2023 年总量超过 9 000 t ,2023年到达 12023t,年增长率超过 30%,市场占有率从 95 年的缺乏 10% 上升到 2023 年的 60%。日本药芯焊丝在中国市场的霸主地位从 98 年以后大幅度下滑,1998年日本药芯焊丝在中国的销售量近 3 000 t,1999 年下滑一半以上。其中缘由固然有 1998 年韩国产品借韩元贬值的时机 ,挤占了日本的市场份额,更是国产药芯焊丝产业崛起的结果。1.2 拉丝机简介近年三英公司和天津大学共同研制成 SYZ?III 型轨机和 SYL?III 型拉丝机。整条生产线包括一台高速轧机,两台高速拉丝机,四台高速层绕机,设计产能为 4104t/年,生产线承受了变频调速系统,PLC 掌握。钢带进口速度 100mm/min, 拉丝机出口直径;最大出线速度 850mm/min。LH9/900 型拉丝机承受变频调速系统,PLC 掌握,并承受多重冷却进展恒温掌握,拉丝质量较稳定,断丝率低,生产效率高,是目前国际同行业中较先进的拉丝设备。第 2 章总体构造设计2.1 提出问题LH9/900 拉丝机共有 9 个卷筒,钢丝要经过 9 次拉拔,每一次的拉拔力矩和拉拔速度均有差异。进丝后的第一个卷筒的拉拔速度最慢,而拉拔力矩最大,为削减设计工作量,只取第一个卷筒进展强度设计,其余卷筒只是相应的蜗轮蜗杆传动副传动比发生变化,其余尺寸均可保持不变。设计 LH9/900 拉丝机卷筒机构,进丝速度 v0.56m/s,最大拉丝转矩 T,拉丝机卷筒直径定为 D900mm。由拉丝转速2.2 传动路线设计传动共用两级传动,先承受一级带传动,把电机的转矩传给工作机,再经过一级蜗杆蜗轮传动,实现大传动比的减速。蜗轮带动主轴转动,再将转矩传给卷筒实现卷丝,如图 1-1。图 2-1 传动路线示意图2.3 构造布局设计为了让蜗杆有足够的润滑,蜗杆轴水平安装在下箱体,润滑油淹至蜗杆下部 1/3 处,蜗轮水平布置,轴心线垂直,安装在主轴上。主轴上端安装卷筒,为了卷筒与主轴联接牢靠,定心准确,可在主轴上端安装卷筒部位,加工一锥度。因拉丝过程中,钢丝与卷筒摩擦,会产生大量的热量,为保证成丝率,削减热变形,可在卷筒内部增加一喷水冷却系统,在下部加一风冷系统。为防止水冷系统的冷却水进入主轴及蜗轮蜗杆传动副 ,就在卷筒与主轴间加一挡水圈,并实行相应的密封措施。上、下箱体和卷筒均可承受砂型铸造。卷筒因外外表与钢摩擦,磨损量较大,因此可在相应部位车削肯定厚度,然后堆焊一层耐磨硬质合金。第 3 章 设计计算3.1 计算功率,安排传动比表 3-1 机械效率种类 效 率带传动 平带无压紧轮的开式传动0.98平带有压紧轮的开式传动 0.97平带穿插传动 0.90V 带传动 0.96 蜗杆传动 自锁蜗杆0.40.45 单头蜗杆0.70.75双头蜗杆0.750.82三头和四头蜗杆圆弧面蜗杆传动0.80.920.850.95滚动轴承球轴承(稀油润滑) 0.98(一对) 滚子轴承(稀油润滑) 0.98(一对)查表 3-1 V 带传动效率 深沟球轴承效率 二次包络蜗杆传动效率圆锥滚子轴承效率调心球轴承效率总效率电机先取YP 系列变频调速三相异步电动机根本技术条件符合IEC34-1 和GB755 国际和国家标准。本电机频率在 5-50HZ(或 60HZ)范围内作恒转矩调速运行,大于50HZ(或 60HZ)-100HZ 范围内作恒功率调速运行。电机从低频到高频不仅运转平稳而且无转矩脉动现象。并且有较低的运行噪声和较高的起动转矩及较小的起动电流。能与国内外各种变频装置相配套。从而构成沟通变频无级调速系统,该系统与其它调速方式相比,具有节能效果明显、调速性能好、调速比宽、快速响应、性能优良、运转平稳、外观美观等优点。查表 3-2取电机 YP315M1-8表 3-2 YP 系列 8 极电机 50Hz,750r/min型号 标称功率 KW额定电流 额定转矩转差率% YP132S-82.2 6.4 28.02.54.0YP132M-838.5 38.2YP160M1-8410.850.93.5YP160M2-85.5 14.570.0YP160L-67.5 19 95.5YP180L-811 26 140.12.4YP200L-815 35 191.01.9YP225S-818.540 235.61.6YP225M-822 47 280.1YP280S-830 63 382.0YP280M-837 75 471.11.3YP315S-84592573.0YP315M1-855110700.30.9YP315M2-875145955.0YP315L-8901821146.0YP355M1-8110 220 1400.7YP355M2-8132 265 1680.8YP355L-8160 320 2037.3传动比安排V 带传动副 蜗杆蜗轮传动副带传动的几何参数,本机构不做过多考虑3.2 蜗杆蜗轮传动副几何参数计算及其校核3.2.1 承载力量计算蜗杆转矩蜗杆传递的功率蜗杆的计算功率初取中心距由图 14-4-17 查得 a450mm3.2.2 蜗轮蜗杆几何参数计算3.2.2.1 材料选择考虑到蜗杆传动难以保证高的接触精度,滑动速度较大,以及蜗杆变形等因素,故蜗杆、蜗轮不能同时用硬材料制造,其中之一(通常为蜗杆)应当用减摩性良好的软材料来制造。蜗轮材料主要有以下几种:(1)铸锡青铜,用于和持续运转的工况;(2)铸铝青铜,用于的工况,抗胶合力量差,蜗杆硬度应不低于 45HRC;(3)铸铝黄铜,点蚀强度高,但磨损性能差,宜用于低滑动速度场合;(4)灰铸铁和球墨铸铁,适用于的工况。蜗杆材料主要有碳钢和合金钢,蜗轮直径很大时,也可承受青铜蜗杆,蜗轮则用铸铁。表 3-3 蜗杆材料及工艺要求材 料 热处理 硬度外表粗糙度 Ra/m40,45,45Gr40GrNi,42SiMn 外表淬火45HRC-55HRC20Gr,20GrMnTi,12GrNi3A 渗碳淬火58HRC-63HRC1.6-0.81.6-0.832GrMo,50GrV 渗氮65HRC-70HRC3.2-1.645,40Gr,40GrNi,42GrMo调质 6.3表 3-4 蜗轮材料及设计数据蜗杆材料力学性能设计数据MPaMPa HB%MPaMPa MPaZCuSn10P1S220 130 80 312 88.3147 265 115 12(10-1)铸锡青铜Li 330 170 90 488.3147 425 190 26ZCuSn10Zn2S 240 120 70 12 98.1152 350 165 12(10-2)铸锡青铜Li 270 140 80 798.1152 430 190 26ZCuAl10Fe3S 490 180 100 13 122.6 164 250 400 109-4-4-2 铸铝青铜 Li 540 200 110 15 122.6 164 265 500 10注:1、材料栏中,“Li”离心铸造,“S”系砂型铸造。用金属模铸造的数据一般要比离心铸造的小一些。2、本表适用于与淬硬,磨削蜗杆配对的蜗轮传动。图 3-1 蜗杆传动功率、传动比、中心距蜗杆材料: 40Gr 渗氮 45HRC55HRC,外表淬火 Ra1.6Ra0.8 蜗轮材料:铸锡青铜 ZCuSn10Pb1,砂模铸造3.2.2.2 根本参数选择一般圆柱蜗杆,虽然制造便利,但是其承载力量和传动效率相对较低 ;直廓环面蜗杆其承载力量是一般圆柱蜗杆的 4 倍,效率可达 0.92,但是其工艺简单, 蜗杆齿修形技术难于把握;用平面盘状铣刀或平面砂轮在专用机床上按包络原理加工蜗杆的螺旋面,并以此螺旋面为母面,按包络原理加工出蜗轮齿面,以此组成平面二次包络蜗杆传动,蜗杆外表淬火并磨削可得到较高精度 ,其传动效率可达0.97,承载力量与直廓环面蜗杆承载力量相当,故此选用平面二次包络蜗杆传动。蜗杆头数,蜗轮齿数查表 3-5,蜗杆分度圆直径 d1 取 150mm 表 3-5 非标准蜗杆分度圆直径 d1传动比 10-20 20-35蜗杆分度圆直径 d1 0.48-0.4a 0.4-0.36a 0.36-0.33a 0.33-0.3a注:表中 a 为中心距,当 a 较大时括号内取较小值,当 a 较小时括号内取较大值3.2.2.3 几何尺寸计算蜗轮分度圆直径蜗轮端面模数径向间隙齿顶高齿根高蜗杆喉部根圆直径校验:结论:合格 蜗杆齿顶圆直径 蜗杆齿顶圆弧半径蜗杆齿根圆弧半径蜗轮齿顶圆直径 蜗轮齿根圆直径蜗杆喉部螺旋导程角齿距角蜗杆成形圆直径 括号内取查表 3-6,取标准系列值表 3-6环面蜗杆传动根本参数 mm中心距 a 第一系列其次系列 成形圆直径蜗轮喉圆直径 蜗轮宽度 蜗轮齿顶圆弧半径 蜗轮最大顶圆直径 蜗轮喉圆直径 蜗轮宽度蜗轮齿顶圆弧半径 蜗轮最大顶圆直径 A 组 B 组200348 4245350 335 5550342 125 140225392 4750305 278 6055385 140 160250435 5555440 420 6860430 160 180280490 6060495 475 7570478 180 200320560 6570565 540 8580550 200 225360630 7575635 505 9590615 225 250400700 8585705 670 110 100 685 250 280450790 9595798 760 120 110 775 280 320500560880 105 105 890 840 140 125 855 320 360980 120 120 990 940 150 140 955 360 4006301100135 135 11101060170 160 1080400 4507101240150 150 12551200190 175 1230450 5008001400170 170 14201360210 190 1390500 560注:1、一般条件传动的的根本参数优先按第一系列选取。2、属于以下状况之一按其次系列选取,低速重载 i12.5,工作中常常过载及 L/a2.5L 为蜗杆的跨度。3、直线型环面蜗杆传动的值选取 A 组,平面包络弧面蜗杆传动的值,当根本参数选用第一系列时,选取 B 组,选用其次系列时,选取 A 组。分度圆齿形角查表 3-7,取蜗杆包围蜗轮齿数蜗轮齿数 30-35 36-4245-5054-67 70-8093包围蜗杆齿数 4 56 7 833.5表 3-7蜗杆包围蜗轮齿数蜗杆工作半角工作起始角轮齿宽 取 b120mm蜗杆工作长度蜗杆螺纹两侧肩带宽取 10mm 蜗杆最大齿顶圆直径蜗杆最大齿根圆直径蜗轮齿顶圆弧半径母平面倾斜角式中:蜗轮齿距蜗轮节圆齿厚蜗杆副圆周侧隙蜗杆节圆齿厚蜗杆分度圆法向齿厚蜗轮分度圆法向齿厚蜗杆弦齿高蜗轮弦齿高查表 3-8,蜗杆啮入口修缘值查表 3-9,蜗杆啮入口修缘长度查表 3-8,蜗杆啮出口修缘值蜗杆圆周速度表 3-8平面包络环面蜗杆的修缘值传动比 中心 距 a50-125 140-200225-320360-500560-800900-12501400-1600蜗杆啮入口修缘值5-22.425-4045-6371-900.20.250.30.40.250.30.40.550.30.40.550.70.40.550.70.850.550.70.851.00.70.851.01.20.851.01.21.4注:蜗杆啮出口的修缘值表 3-9平面包络环面蜗杆的修缘长度蜗杆包围蜗轮齿数 3、3.5 4 5 67 8 啮入口修缘长度啮出口修缘长度注:表中 P-蜗轮齿距,mm 相对滑动速度查表 3-10,当量摩擦系数表 3-10 钢蜗杆和青铜蜗轮间的当量摩擦系数及当量摩擦角0.010.10.250.51.01.52.00.10-0.120.08-0.090.065-0.0750.055-0.0650.045-0.0550.04-0.050.035-0.0452.53471015 0.03-0.040.028-0.0350.023-0.030.018-0.0260.016-0.0240.014-0.020注:1.对于经过渗碳、磨削和抛光、HRC45 的蜗杆,当有良好润滑时,应取上述范围内小值。 2.对于 ZC 型蜗杆传动,表中系数应乘以 0.75-0.85。3.2.3 蜗杆蜗轮副的校核3.3.1 齿面接触疲乏强度验算许用接触应力转速系数寿命系数接触疲乏强度极限蜗轮材料及设计数据接触疲乏强度最小安全系数取 1.3最大接触应力弹性系数依据蜗杆蜗轮副材料 查蜗轮材料及设计数据查表 3-11,使用系数查图 3-2,接触系数合格图 3-2 接触系数I?用于 ZI 型蜗杆(ZA、ZN 型也适用);II?用于 ZC 型蜗杆。表 3-11 使用系数动力机工作特性工作机工作特性均匀平稳稍微冲击中等冲击 严峻冲击均匀平稳稍微冲击中等冲击严峻冲击1.001.101.251.50 1.251.351.501.75 1.501.601.752.01.751.852.0注:对于增速传动,建议取表值的 1.1 倍;当外部机械与齿轮装置之间挠性联接,值可适当减小。3.2.3.2 轮齿弯曲疲乏强度验算齿根弯曲疲乏极限弯曲疲乏强度最小安全系数自取许用弯曲疲乏应力轮齿最大弯曲应力3.2.3.3 蜗杆轴挠度验算当蜗杆轴的啮合部位受力后,将使轴产生挠曲。挠曲量过大势必影响啮合状况,从而造成局部偏载甚至导致干预。因此必需对其挠度进展校核。材料弹性模量轴惯性矩允许蜗杆挠度蜗杆轴挠度合格3.2.3.4 温度计算蜗杆传动效率一般比齿轮传动和其它几种机械传动都要低 ,工作时会产生较多的热量。闭式箱体假设散热条件缺乏,则易于造成润滑油温度过高而导致使用寿命降低,甚至有使蜗杆副发生胶合的危急。此处卷筒机构,为保证成丝率(单位生产量内的断丝次数),即要求各部热变形小。因此,必需对蜗杆传动进展温度计算。传动啮合效率搅油效率轴承效率T2 实际转矩总效率散热面积估算箱体工作温度取为了掌握蜗轮蜗杆副在许用工作温度范围内工作,应承受浸油润滑,并在润滑油内布置蛇开脱冷却水管,进展恒温掌握。3.3 蜗杆轴的校核计算轴的强度计算主要有三种方法 :许用切应力计算;许用弯曲应力计算;安全系数校核计算。许用切应力计算只需要知道转矩的大小,方法简便,便计算精度低。它主要用于以下状况:(1)传递以转矩为主的传动轴;(2)初步估算轴径以便进展构造设计;(3)不重要的轴。许用弯曲应力计算必需知道作用力的大小和作用点的位置、轴承跨度、各段轴径等参数。为此,常先按转矩估量轴径并进展轴的构造设计后,即可画出轴的弯矩合成图,然后计算危急截面的最大弯曲应力。它主要用于计算一般重要和、弯扭复合的轴,计算精度中等。安全系数校核计算也要在构造设计后进展,不仅要定出轴的各段直径,而且要定出过渡圆角、轴毂协作、外表粗糙度等细节。它主要用于重要的轴,计算精度较高,但计算较简单,且需要有足够的资料才能进展。安全系数校核计算能推断各危急截面的安全程度,从而改善各薄弱环节,有利于提高轴的疲乏强度。一般转轴按许用弯曲应力计算已足够牢靠。强度计算不能满足要求时 , 应修改构造设计,两者相互协作、穿插进展。3.3.1 材料选择、构造草绘3.3.1.1 材料选用为满足蜗杆轮齿要求,选用 40Gr3.3.1.2 轴构造草绘估算轴最小直径 查表 3-12, C106 表 3-12轴强度计算公式中的系数 C轴的材料Q235,20Q255,Q275,35 45 40Cr,38SiMnMo 等 12 15 20 25 30 35 40 45 52160148 135 125 118 112 106 102 98考虑到同系列多件制造,且该轴跨度较大考虑刚毅问题,取画出蜗杆轴的构造布局草图图 3-3V 带轮宽 238mm,轴应短 5mm,以便安装挡板固定;带轮右倾到箱体左倾距为 90mm,留出层端盖厚 28mm,留 3mm 的安装余量, 长65mm;c、为两个轴承宽度再加 30mm,得总长 110mm; d、长;e、箱体内侧到蜗杆回转中心 350mm,蜗杆工作长 204.5mm; f、右端长为轴承宽g、M15 长取 60mm。轴承初选:左端用 6326#,右端用 31324#3.3.2 蜗杆的受力分析及强度校核 2.3.2.1 蜗杆受力分析计算带传动作用在轴上的力带传动包角,9 根窄 V 带带速 V张紧力查表 3-12,取包角系数查表 3-13,工作状况系数表 3-13包角系数包角180° 170°160°150°140°130°120°V 带1.000.980.950.920.890.860.82平带1.000.970.940.910.880.850.82包角110° 100°90°80°70°V 带0.780.740.690.640.58平带0.720.670.620.560.50轴上载荷表 3-14工作状况系数工作机载荷性质动力机(一天工作时数,h)类类1010-16161010-1616工作平稳11.1 1.2 1.1 1.2 1.3载荷变动小1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4载荷变动较大 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6冲击载荷1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8类?直流电机,Y 系列三相异步电机、汽轮机、水轮机; 类?沟通同步电机、沟通异步滑环电机、内燃机、蒸汽机。3.3.2.2 计算支承反力水平面 xy 反力垂直面 xz 反力许用应力用插入法查表 3-15,得应力校正系数表 3-15转轴和心轴的许用弯曲应力材料 B碳素钢 400 130 70 40500170 7545600200 9555700230 11065合金钢 800 270 130 751000330 15090铸钢400 1005030500120 7040式中是依据转矩性质而定的应力校正系数。对于不变的转矩取;对于脉动的转矩取;对于对称循环的转矩取1。、和分别为材料在静、脉动循环和对称循。蜗杆构造简图 蜗杆轴受力简图水平受力图垂直受力图水平弯矩图垂直弯矩图合成弯矩图转矩图,轴所受转矩当量弯矩图图 3-4当量转矩当量弯矩在蜗杆工作面中间截面处在左端轴承中间截面处校核轴径3.4 主轴的校核计算3.4.1 材料的选用及构造草绘2.4.1.1 选用 45 钢调质HB240HB2702.4.1.2 构造布局草绘查表 3-12,估算轴最小直径 C106取 170mm轴承初选左端处主要受轴向力,选用 30236#右端选用 23044#3.4.2 主轴受力分析及强度校核求支反力许用应力用插入法查表 3-15,得应力校正系数画当量弯矩图当量转矩主轴构造简图主轴受力示意图水平受力图垂直受力图水平弯矩图垂直弯矩图合成弯矩图转矩图,轴所受转矩当量弯矩图图 3-5当量弯矩在主轴中间截面处在主轴中间截面处校核轴径可将轴径改为改为 右端轴承改用 23040#3.5 轴承的校核与滑动轴承相比滚动轴承有以下优点 :(1)在一般工作条件下,摩擦阻力大体和液体动力润滑轴承相当,比混合润滑轴承小很多倍。(2)径向游隙比较小, 向心角接触轴承可用预紧方法消退游隙,运转精度高。(3)对于同轴径的轴颈,滚动轴承的宽度比滑动轴承小,可使机器的构造紧凑。(4)大多数滚动轴承能同时受径向和轴向载荷,故轴承组合构造简洁。(5)消耗润滑剂少,便于密封,易于维护。(6)不需要用有色金属,标准化程度高,成批生产,本钱较低。转速高、载荷较小、要求旋转精度高时宜选用球轴承;转速低、载荷较大或有冲击载荷时则选用滚子。轴上同时受径向和轴向联合载荷 ,一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承;假设径向载荷较大、轴向载荷较小,可选用深沟球轴承;而当轴向载荷较大、径向载荷较小时,可承受推力角接触球轴承、四点接触球轴承或选用推力球轴和深沟球轴承的组合构造。各类轴承使用时内、外圈间的倾斜角应掌握在允许偏斜值之内,否则会增在轴承的附加载荷而降低寿命。为了便于安装拆卸和调整常选用内、外可分别的分别型轴承。另外选择轴承时还应考虑经济性。3.5.1 蜗杆不受推力端轴承不受推力,为消退蜗杆径向跳动 ,固选用深沟球轴承 d130mm,径向载荷因径向载荷较大,可承受一对深沟球轴承共同担当转速寿命查表 3-16,试选轴承 6326#,材料承受电溶渣冶金,值可提高 1.7 倍。表 3-16深沟球轴承根本尺寸与数据根本尺寸mm安装尺寸mm根本额定载荷/KN 极限转速 r/min 轴承代号dD B 脂油 6000 型1201501651801802152602219284055 1251271281301321341581741702032461121614512.12.555.058.887.515522856.960.479.2731208320030003000260028.932.934002200 430040003800380034002800 6182461924610246024622463241301802002002302802422334058 137139137140144146171165181561931902162621 1.5122.5337.965.179.710516325367.279.296.814824230002800280012.9320024002023 400038003600360032002600 618266192661026602662266326140190210210250300242233421751862 1471491471501541581832032002362821.5122.51681338.266.682.111617927544.371.285108167272300028002400240020231900380036003200320028002400618286192861028602862286328注:表中值适用于轴承为真空脱气轴承钢材料 ,假设为一般电炉钢,值降低,假设为真空重熔或电渣重熔轴承