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本帖最后由 oilpig 于 2014-10-18 23:33 編輯 7 l% ?6 ?3 Z( X: v# V' z% [% ]/ G' g% r
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大家好，我是機(jī)械新手，非科班出生，靠自己查資料摸索。最近要對(duì)一已知的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定靠譜的軸承，同時(shí)整個(gè)體積（軸增加的額外長(zhǎng)度）要盡量小。現(xiàn)將整個(gè)設(shè)計(jì)思路及計(jì)算公布出來(lái)。里面的東西都是東拼西湊得到的。里面有很多非專業(yè)的描述，希望各路高手批評(píng)指正，我也算是對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)起到拋磚引玉的作用。（沒(méi)有特殊說(shuō)明的情況下，力的單位為N，長(zhǎng)度單位為mm）
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1.設(shè)計(jì)需求（工況）分析4 s" X6 s9 P. U! d2 G0 ? i
圖 “傳動(dòng)簡(jiǎn)圖” 主要是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的組成作了介紹。需要關(guān)注的是，從動(dòng)錐齒輪要占用5mm的軸長(zhǎng)，鏈輪的厚度為4mm，準(zhǔn)備在鏈輪兩側(cè)加上合適的軸承，運(yùn)動(dòng)的速度設(shè)定為60 round/min。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)受力情況的分析請(qǐng)參照 “傳動(dòng)簡(jiǎn)圖_受力分析”，主要目的是獲得當(dāng)前工況下整個(gè)軸會(huì)受到的力。（其中齒輪受力一部分是參考的KHK網(wǎng)站的齒輪資料）% ~6 a7 A- s( y
/ |- `/ k3 f& K2.角接觸球軸承方案0 a" N9 L: _+ V% m* D
兩個(gè)軸承都采用角接觸球軸承的方案。中間軸承選用S 726 J，邊上的軸承選用S 725 J，具體參數(shù)參考 “分離型角接觸球軸承”。3 {: }$ c* u1 s) E) X6 T
由于軸承軸長(zhǎng)較短，首先計(jì)算“支反力作用點(diǎn)”。然后在這個(gè)基礎(chǔ)上計(jì)算力臂，通過(guò)力矩平衡計(jì)算出軸上所受的徑向力，請(qǐng)參考 ”角接觸球軸承分析與計(jì)算（step1-step3）“
! n: j1 ~; I; Y 計(jì)算角接觸球軸承由于受徑向力而產(chǎn)生的派生軸向載荷。其中關(guān)于判定系數(shù)的計(jì)算尤其不放心。在得到了軸承的徑向和軸向荷載后就可以計(jì)算出相應(yīng)的壽命，請(qǐng)參考 ”角接觸球軸承分析與計(jì)算（step4-step6）“。
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5 ]( C* o0 S0 N3.深溝球軸承方案) y( A6 p* k( r1 P
兩個(gè)軸承都采用深溝球軸承的方案。中間軸承選用624，邊上的軸承選用619/4，具體參數(shù)參考 “深溝球軸承資料”。4 q$ f* u2 [0 b/ p- X5 q6 M
按照軸承尺寸計(jì)算力臂及受力情況，其中關(guān)于軸向載荷的計(jì)算尤其不放心。最后也計(jì)算出了相應(yīng)的壽命，請(qǐng)參考 ”深溝球軸承分析與計(jì)算“。
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這款產(chǎn)品或作為醫(yī)療儀器的關(guān)鍵傳動(dòng)部位，所以我按照”每天8h工作的機(jī)械，但經(jīng)常不是滿載荷使用“的標(biāo)準(zhǔn)（10000~25000）進(jìn)行設(shè)計(jì)最終的設(shè)計(jì)結(jié)果為：
J! v6 B* g# B, Q) j- ^$ Z: x9 X9 f| | 中間軸承（left） （hours） | 邊上軸承（right）（hours） | 額外添加的軸長(zhǎng)（mm） | | 角接觸球軸承 | 23614.97 | 55070.05 | 11 | | 深溝球軸承 | 11919.62 | 56097.72 | 9 |
0 p# S* ~& K/ v2 m- z: r現(xiàn)在有下面幾點(diǎn)疑問(wèn)：$ M8 f8 J7 b, a& ]# Q3 N7 A" @
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1. 請(qǐng)各路高手對(duì)其中的細(xì)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)，我也是花了不少精力來(lái)寫(xiě)這個(gè)帖子的，希望能將其完善，嘿嘿
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2. 請(qǐng)問(wèn)有沒(méi)有更好的設(shè)計(jì)方法和手段，在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，能減少需要額外增加的體積
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3. 我是按照背靠背的方式來(lái)安裝角接觸球軸承的，就是根據(jù)手冊(cè)里面說(shuō)的這種狀態(tài)下的軸承對(duì)于傾覆力矩的抗性最好。但是我在計(jì)算過(guò)程中對(duì)于角接觸球軸承在對(duì)抗傾覆力矩方面由于深溝球軸承百思不得其解。。。這也是我非常憂心的。。。不知道怎樣將該力矩考慮進(jìn)去。請(qǐng)賜教！8 Z9 e4 U* m8 }
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發(fā)表于 2014-10-18 22:27:10
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