沈阳理工大学机械制造系

轴承支承反力

FaFRAV=

dⅡL0.30.147?Fr653??982?2222L0.147==160.3N

FRBVFrFRAV=+=982+160.3=1142.3N

计算弯矩

McvFRBV=

'截面c右侧弯矩

0.147L?2=80.06N.m 2=1142.3

0.147L?2=11.88N.m 2=160.3

截面c左侧弯矩 Mcv=

FRAV3、绘制水平弯矩图(图c)

Ft2618轴支承反力FRAH=FRBH=2=2=1309N

MCHFRAH=

截面c处弯矩

0.147L?2=96.2N.m 2=1309

4、绘制合成弯矩图(图d)

MC=

MCV?MCH''2222=80.06?96.2=125.4N.m

2MC=

5、绘制转矩图(图e)

(MCV)2?MCH22=11.88?96.2=95.06N.m

T=9.55

?103p11?103?n=9.55400=260N.m

6、绘制当量弯矩图(图f)

转矩产生的扭剪应力按脉动循环变化，取?=0.6,截面c处的当量弯矩为

Mec=

Mc?(?T)2222125.4?(0.6?260)==202N.m

7、校核危险截面的强度

Mec

?e0.1d33

=

202?1033=0.1?90=2.77Mpa<55Mpa

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2.5 底座传动齿轮的设计

2.1.1齿轮齿数的计算

根据各传动副的传动比，由《机械制造装备设计》表3-6确定各齿轮齿数

取z1=30 sz=72 则z1=42

z2=32 sz=72 则z2=40

''各齿轮的设计计算： 2.1.1齿轮接触疲劳强度计算

z1=33, z2=47

32kt1(u?1)(zHzH)24du[?]H2d1t?

(1)确定公式内的各计算数值 1、kt1=1.32

2、计算小齿轮名义转速 T1=9.55?10

6p167.5=9.55?10N·mm=1.279?105N·mm n15603、查表 ?d=0.8（齿宽系数）

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4、节点区域系数zH=2.5

5、由表12-12查取弹性系数zE=189.8Mpa 6、由图12-20和图12-21查得

?Hjim1=590mpa, ?Hlim2=480mpa,

?Flim1=450mpa,?Flim2 =390mpa 7、计算应力循环次数

N1=60n1kth=60?560?1?(2?8?300?10)=1.61?10

9N11.61?1099N2===1.288?10

1.25u8、由图12-22查取接触疲劳强度寿命系数

zN1=1,zN2 =1

9、计算许用应力。

取失效概率为1%，接触疲劳强度最小安全系数sH=1

[?]H1=?hlim1zN1SH=

590?1=590mpa 1[?]H2 =?Hlim2zH2=480?1=480mpa

sH1(2)设计计算

1、计算小齿轮分度圆直径d1t

22X1.3X1.279X10(1.25?1)X(2.5X189.8) d1t?mm=90mm 20.8X1.25X48052、圆周速度 vt=

πd1tn13.14?90?560==2.6376m/s

60?100060?10003、确定载荷系数

kA=1 kH?=kF?=1

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k?s=1.14,k?m =0.17 (bt=46.06)

所以kH?=kF?=k?s +k?m=1.14+0.17=1.31

k1=39.07, k2=0.0193

所以

kv39.0724?2.63761.252?0.0193)?=1+（）=1.53 21703.71001?1.251?46.062k=kAkH?kVkH?=1?1.53?1.31?1=2.0043 4、按实际载荷系数校正小齿轮分度圆直径计算值

d1=d1t3k=98?kt32.0043=133.97mm 1.32.1.2 确定主要几何参数和尺寸 (1)模数 m=

d1133.97==3.67 取整标准值为m=4 z139(2)分度圆直径d1=z1=4?33=132

d1=mz1=4?47=188

(3)中心矩a=0.5m(z1+z2)=0.5?4?(33+47)=160 (4)齿宽 取b1=b2=40

2.6底座轴承的选择

1．对于与电机轴相联的轴为主动轴，轴所受的载荷较小，且为高速轴，根据已知条件?60，转速较高，主要受径向力的影响，故选用深沟球轴承，主要承受一定的双向轴向载荷，极限转速较高，这类轴承结构紧凑，重量轻，价格便宜，供货方便，应用较广。

2.对于主轴（即腰部支承轴承）上因存在径向力和轴向力，有较高的使用要求，分别承担径向载荷和轴向载荷，而且有一定的冲击载荷，但轴承的转速较低，故选用环形轴承。环形轴承精度高，刚度大，负荷力大，装配方便，可以承受径向力，轴向力及倾覆力矩，许多机械人都采用这种轴承作为腰部支撑元件。环形轴承种类很多，有用滚球的，也有用滚柱的。

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