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埋刮板输送机轴承的选型

2014/3/14 8:25:01点击:

刮板输送机轴承的选型

小齿轮轴上的轴承选用一对GB/T276-6112的深沟球轴承。

大齿轮轴上轴承选用两对GB/T276-6308的深沟球轴承和一对GB301-8208的推力球轴承。

深沟球轴承结构简单。主要受径向载荷,也可承受一定的双向轴向载荷。高速装置中可代替推力轴承。摩擦系数小,极限转速高,价廉。应用范围最广。

推力球轴承只能受单向轴向载荷。回转时,因钢球离心力与保持架摩擦发热,故极限转速较低。套圈可分离。

大轴上深沟球轴承的选择计算:(见文献[1]P360)

由于刚开始轴承型号未定,C0r、e、X、Y值都无法确定,必须进行试算。以下采用预选轴承的方法。(轴承预期使用寿命=24000h)

预选6208与6308两种深沟球轴承方案进行计算,由手册查得轴承数据如下:

 

表3-4  轴承数据

方案

轴承型号

Cr/N

C0r/N

D/mm

B/mm

N0/(r/min)

1

6208

29500

18000

80

18

8000

2

6308

40800

24000

90

23

7000

计算步骤与结果列于下表:

表3-5 计算步骤

计算项目

计算内容

计算结果

6208轴承

6308轴承

Fa/C0r

Fa/C0r=0/ C0r

0

0

e

查表18-7

--

--

Fa/Fr

Fa/Fr=0

Fa/Fre

Fa/Fre

XY

查表18-7

X=1,Y=0

X=1,Y=0

冲击载荷系数fd

查表18-8

1.2

1.2

当量动载荷P

 P=fd(XFr+YFa)         (18.5)

=1.2(1×828.88+0)

994.66N

994.66N

 

续表3-5

计算项目

计算内容

计算结果

6208轴承

6308轴承

计算额定动载荷

  (18.8)

 

 

7578.78N

 

 

7578.78N

基本额定动载荷Cr

查手册

29500>

40800>

结论:选用6208和6308深沟球轴承都可以满足轴承寿命的要求。

 

故轴承的选择只要根据轴的直径来选择就可以。

3.5 键的选型

(1)小齿轮轴与电动机的联接,选平键。

键的校核:

已知轴直径d=42mm,键的尺寸为b×h×l=12×8×63mm,传递的扭转力偶矩Me=49.74N.m,键的许用应力[τ]=100Mpa,许用压强[σbs]=35Mpa.

首先校核见的剪切强度。将平键沿n-n截面分成两部分,并把n-n以下部分和轴作为一个整体来考虑。因为假设在n-n截面上切应力均匀分布,故n-n截面上的剪力Fs为:

                             Fs=Aτ=blτ                            式(3.1)

对轴心取矩,由平衡方程,

                                                      式(3.2)

故有



图3-4 键受力图

可见平键满足剪切强度条件。

其次校核键的挤压强度。考虑键在n-n截面以上的部分的平衡,在n-n截面上的剪力Fs= blτ,右侧面上的挤压力为

                                                                     式(3.3)

投影于水平方向,由平衡方程得

                              Fs=F 或                                  式(3.4)

由此求得

 

故平键也满足挤压强度要求。

(2)大齿轮轴与大齿轮的联接,选平键。

键的校核:

已知轴直径d=40mm,键的尺寸为b×h×l=12×8×28mm,传递的扭转力偶矩Me=214.07N.m,键的许用应力[τ]=100Mpa,许用压强[σbs]=100Mpa.(与键有相对滑动的键槽经表面硬化处理,[σbs]可提高2~3倍。)

首先校核见的剪切强度。将平键沿n-n截面分成两部分,并把n-n以下部分和轴作为一个整体来考虑。因为假设在n-n截面上切应力均匀分布,故n-n截面上的剪力Fs为:

Fs=Aτ=blτ


图3-5键受力图

 

对轴心取矩,由平衡方程,


故有


可见平键满足剪切强度条件。

其次校核键的挤压强度。考虑键在n-n截面以上的部分的平衡,在n-n截面上的剪力Fs= blτ,右侧面上的挤压力为


投影于水平方向,由平衡方程得

     Fs=F 或 

由此求得


故平键也满足挤压强度要求。

(3)大齿轮轴与螺旋输送机的联接,用花键。

花键联接的类型和尺寸通常根据被联接件的结构特点、使用要求和工作条件选择。为避免键齿工作表面压溃(静联接)或过度磨损(动联接),应进行必要的强度校核计算,计算公式如下:

静联接:                                                          式(3.5)

动联接:                                                             式(3.6)

式中:T――传递转矩(N.mm);

ψ――各齿间载荷不均匀系数,一般取ψ=0.7~0.8,齿数多时取偏小值;

Z――花键的齿数;

l――齿的工作长度(mm);

h――键齿工作高度(mm);渐开线形花键

dm――平均直径(mm),dm=d.

该花键的许用应力[σp]=120Mpa,许用压强[P]=10Mpa.T=211.93N.mm,取ψ=0.8,Z=19,l=60mm,h=2mm,dm=38mm.

静联接时:


可见花键满足剪切强度的要求。

动联接时:


故花键也满足挤压强度的要求。