主轴刚度校核
更新时间:2023-03-13 11:17:01 阅读量: 教育文库 文档下载
主轴校核
通常只作刚度验算 1. 弯曲变形验算
(1)端部桡度y≤[Y] ≤0.0002L L—跨距,前后支承间的轴向距离 (2)前支承处倾角θB≤[θ] ≤0.001rad (3) 大齿轮处倾角θ≤[θ] ≤0.001rad 2.扭转变形验算 扭转角φ≤1°
支承简化与受力分析
Tmax?955?104?N???(N?mm) njN--电机功率; η--机械效率取(0.75~0.85); nj--主轴计算转速
Fc'?2?Tmax?(N), 其中d?0.5?Dmax? dFf'?0.35?Fc'?(N) Fp'?0.5?Fc'?(N) 由F?a?0.4?DmaxF' 作用在主轴端部的作用力
aFz?P?2?Tmax?(N) , 其中df—齿轮分度圆直径 df分解成水平面受力图:Fp; Fz1=Fz×cosθ; M=Ff×d/2 分解成垂直面受力图:Fc; Fz2=Fz×sinθ (注意各力和力矩的方向,和公式示图相反加负号)
Ⅰ刚性支承、弹性主轴 (指导书P34) 由传动力Fz引起的变形:
主轴端部桡度:y??P?a?b.c(l?a)? (1-1)
6E?I?LP?a?b(b?a)? (2-1) 大齿轮处倾角:?1?3E?I?LP?a?b?(2a?b)? (3-1) 前支承处倾角:?2??6E?I?L由切削力Fp(Fc)引起的变形:
P?c2(L?c)? (1-2) 主轴端部桡度:y?3E?I?LP?c(L2?3a2)? (2-2)
6E?I?LP?c?L? (3-2) 前支承处倾角:?2?3E?I大齿轮处倾角:?1??由切削力矩M引起的变形:
M?c(2L?3c)? (1-3)
6E?I?LM(L2?2a2)? (2-3) 大齿轮处倾角:?1??6E?I?LM?L? (3-3) 前支承处倾角:?2?3E?I主轴端部桡度:y?抗弯截面惯性矩I???d464?(1?d0d)4? d—主轴平均直径;do—主轴内孔直径
材料弹性模量:E=2.1×105(MPa)
Ⅱ刚性主轴、弹性支承
由传动力Fz引起的变形: 主轴端部桡度:y?P(l?c)?(l?b)Pbc?? (1-4)
CB?l2CA?l2P(l?b)P?b?? (2-4) 22CB?lCA?l大齿轮和前支承处倾角:?1??2?由切削力Fp(Fc)引起的变形: 主轴端部桡度:y?PCPc(1?)2??()2? (1-5) CBLCAlP(l?c)P?c??. (2-5) 22CB?lCA?l大齿轮和前支承处倾角:?1??2?由切削力矩M引起的变形: 主轴端部桡度:y?M(l?c)M?c?? (1-6)
CB?l2CA?l2MM?? (2-6) 22CB?lCA?l大齿轮和前支承处倾角:?1??2?轴承刚度: CA?RA/?0?;CB?RB/?0?
RA---后端支承反力; RB---前端支承反力; Δ0---轴承径向位移量
F3182100系列双列向心短圆柱滚子轴承:?0?0.062?r0.815? (μm)
d0.8950.077Q0.9圆锥滚子轴承:?0??0.8? (μm)
cos?l0滚动体上的载荷:Q?5Fr? (N)
iZcos?Fr--轴承的径向载荷; d--轴承的孔径; α--轴承的接触角; Z--每列中滚动体数; i--滚动体列数; l0—滚子长度
因此水平方向:
y?y11?y12?y13?y14?y15?y16?
?1??21??22??23??24??25??26? ?2??31??32??33??24??25??26?
垂直方向:
y?y11?y12?y14?y15?
?1??21??22??24??25? ?2??31??32??24??25? 综上所述
y?y221?y2?(???)?0.0002L
?21??1??22?(???)?0.001 ?2??21??22?(???)?0.001
?合格
扭转校核
??Tmax?LG?I?180?= 抗扭截面惯性矩I?132??d4?d40??切变模量 G?8.1?104(MPa)
L—主轴端部到大齿轮处的受扭长度
d—主轴平均直径;do—主轴内孔直径
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