CA?3.01?10.9?160.9?200.8?1200000.1?cos1.915??0.52?106 CB?3.01?10.9?200.9?240.8?2000000.1?cos1.915??1.25?106
前后支承轴承的弹性位移,
?A?RA/CA?2864/0.52?106?5.508?10?3mm
?B?RB/CB?7523/1.25?106?6.018?10?3mm
分别计算各作用力对弹性主轴前端c点产生的挠度。
由简单载荷下简支轴的变形公式,轴自身变形引起的轴c点挠度公式
Pc3sc?c22lsP: ycp?(?)(mm)
6EIsIl(4-13)
Q: ycq??其中:
Qabc(l?a)(mm)
6EIll(4-14)
P、Q——载荷力(N);
E——材料的弹性模量,钢的E?2.1?105(MPa);
Il、Is——分别为轴的l、s的抗弯惯性矩(mm4)
I??64(D4?d4)
(4-15)
可以得到,
Il?Is??64(704?504)=871792mm4 (804?554)=1561439mm4
?64 可以得到,
3843.53?603?120?60?6022?276?120P:ycp?(?)=0.016mm
6?2.1?1051561439871792
Q:ycq??
3336?180?87?60?(276+180)=?0.00214mm
6?2.1?105?871792?276P、Q共同作用下,c点的挠度分解
ycx1??0.0214?cos25.72??0.016?cos75.82??0.00199mm ycy1?0.016?sin25.72??0.00214?sin75.82??0.00902mm
将轴承的弹性位移分解为直角坐标分量,并计算它对主轴前端c点产生的相应挠度值。
A点:
?Ax??A?cos(?147.49?)??3.18?10?3mm
?Ay??A?sin(?147.49?)??4.50?10?3mm
B点:
?Bx??B?cos93.67???3.28?10?4mm
?By??B?sin93.67??6.009?10?3mm
在水平面(x方向)c点产生的挠度:
0.00318?0.0003280.000328?ycx2?
27660 在垂直面(y方向)c点产生的挠度:
0.006009?0.0045ycy2?0.006009?
27660 可以得到,
ycx2??2.94?10?4mm ycy2?8.29?10?3mm
将主轴组件前端c 点在直角坐标上的各分量进行代数叠加后,再合成综合
挠度值并计算其方向角。
分量:
ycx??2.92?10?4?1.99?10-3=-2.282?10?3mm ycy?8.29?10?3?9.02?10?3=1.73?10?2mm
合成:
22yc?ycx?ycy?1.74?10?2mm
方向角:
?y?arctan(ycy/ycx)?82.48?
c
由综合挠度,可见yc?[y0],故主轴通过校核。
4.4.2 传动轴刚度
4.4.2.1 齿轮驱动力Q的确定
齿轮传动轴同时受输入扭矩的齿轮驱动力Qa和输出扭矩的齿轮驱动阻力
Qb的作用而产生弯曲变形,当齿轮为直齿圆柱齿轮,其啮合角??20?,齿面摩擦角??5.72?时,其弯曲载荷
Q?2.12?107N(N) mzn(4-16)
其中:
N——该齿轮传递的全功率(KW),取N?3.58KW;
m,z——该齿轮的模数(mm)和齿数; n——该传动轴的计算工况转速(r/min);
naj——该轴输入扭矩的齿轮计算转速(r/min); nbj——该轴输出扭矩的齿轮计算转速(r/min)。
由于轴Ⅲ上有三种不同的驱动力和三种不同的驱动阻力,故驱动力具体的
计算结果在下文讨论。 4.4.2.2 变形量允许值的确定
齿轮传动轴的抗弯刚度验算,包括轴的最大挠度,滚动轴承处及齿轮安装处的倾角验算。其值均应小于允许变形量[y0]及[?],允许变形量可由参考文献[4]查得。
[y0]?0.0005l?0.0005?390?0.195mm
[?]?0.0016rad
由参考文献[3]知,对于传动轴Ⅱ,仅需要进行刚度计算,无须进行强度验算。
4.4.2.3 主轴组件的挠度验算
图5-4 传动轴II载荷分布
其中Qa1、Qa2、Qa3是变速组1的驱动力,且3个驱动力不能同时作用;
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