滑动轴承试验台

第第页滑动轴承试验台滑动轴承试验台主轴初步计算

1.试验台要求：

1〕主轴直径：40-60mm。

2〕转速：由轴颈最大线速度VS=70m/s，轴颈线速度计算公式：VS

主轴最高转速n

60VS

。d

dn

60

；的

3〕载荷：

轴承最大比亚p=12Mpa，轴承比亚计算公式：

F

P

Bd

加载力：FPBd；

4〕材料：主轴选择材料40Cr，1=70Mpa，在200℃时,材料的弹性模量E=202Gpa。5〕强度及刚度：

图中F为加载力，RA和RB为滚动轴承A、B处的支反力，T为摩擦力矩。

FPBd

F

RARB

2

fF

f1F1

T

fdfd122

其中f、f1为分别为滑动轴承和滚动轴承的摩擦力，取=0.02、1=0.002。在垂直面内的弯矩：

AC段：

F*

MAC，〔0≤*≤L/2〕

2

BC段：

F(L*)

，〔L/2≤*≤L〕2

弯扭合成，计算当量弯矩MCB

MvM2(T)2，轴单向稳定运转，去=0.3。由于摩擦系数很小，为了便

于计算，取MVM，对结果影响不大。

FLPBdL。44F*

轴颈尺寸改变处：MVM。

2

2.试验台结构：试验台两端有两滚动轴承支承，试验用轴承位于主轴中部，加载时径直加载于轴瓦上。初选轴结构如下：

主轴中部：MVM

初选主轴直径d=40mm，d1=35mm。

MPBL

主轴中部疲惫强度：ca=V3=≤[σ-1]=70Mpa，2

0.4d0.1d

0.4d2ca0.4407d0

得到L

PB12B

当B/d1时，L

0.44070

=93.3mm；

120.44070

2=186.7mm。

12

当B/d1/2时，L

上述两种状况得出的主轴跨度不满意运用要求。

现考虑增加主轴直径，同时为使滚动轴承Dmn值不致太大，应选择如下形式阶梯轴。

取B/d=1/2，d=60mm，d1=40mm，d2=50mm。

MPBL

由主轴中部疲惫强度：ca=V3=≤1=70Mpa，

0.4d20.1d

得L≤280mm，取L=280mm，主轴跨度符合试验要求；现确定L2尺寸，由d2到d轴尺寸改变处：

FL2PBd2L2

≤122

MVM=

得到L2≤

210.1d22

PB

=97.2mm，

取L2=90mm。选择宽度为12mm的轴承，L1=12mm。那么主轴尺寸如下：轴颈处强度校核：σca=

FL1PBL1

==6.75Mpa1。

32

0.4d10.4d1

计算主轴挠度，用当量轴径法计算：

212402785010060dv52.7mm

280

由材料力学知识可知，中点处挠度最大，其挠度

FL3PBdL3

1.134104my=

48EI48EI

其中I

dv4

64

对于一般运用要求：

取y=0.0005L，yy1.4104m，满意运用要求。0.0003Ly0.005L，

3.选择轴承

60VS6070

23000r/min。依据转速荷载和选择轴承：

由n=3

d6010

选择SKF71908CD/HCP4A轴承。其基本参数如下：

滑动轴承试验台主轴初步计算

1.试验台要求：

1〕主轴直径：40-60mm。

2〕转速：由轴颈最大线速度VS=70m/s，轴颈线速度计算公式：VS

主轴最高转速n

60VS

。d

dn

60

；的

3〕载荷：

轴承最大比亚p=12Mpa，轴承比亚计算公式：

F

P

Bd

加载力：FPBd；

4〕材料：主轴选择材料40Cr，1=70Mpa，在200℃时,材料的弹性模量E=202Gpa。5〕强度及刚度：

图中F为加载力，RA和RB为滚动轴承A、B处的支反力，T为摩擦力矩。

FPBd

F

RARB

2

fF

f1F1

T

fdfd122