埋刮板输送机轴承的选型

小齿轮轴上的轴承选用一对GB/T276－6112的深沟球轴承。

大齿轮轴上轴承选用两对GB/T276－6308的深沟球轴承和一对GB301－8208的推力球轴承。

深沟球轴承结构简单。主要受径向载荷，也可承受一定的双向轴向载荷。高速装置中可代替推力轴承。摩擦系数小，极限转速高，价廉。应用范围最广。

推力球轴承只能受单向轴向载荷。回转时，因钢球离心力与保持架摩擦发热，故极限转速较低。套圈可分离。

大轴上深沟球轴承的选择计算：（见文献[1]P360）

由于刚开始轴承型号未定，C_0r、e、X、Y值都无法确定，必须进行试算。以下采用预选轴承的方法。(轴承预期使用寿命=24000h)

预选6208与6308两种深沟球轴承方案进行计算，由手册查得轴承数据如下：

 

表3－4  轴承数据

方案	轴承型号	Cr/N	C0r/N	D/mm	B/mm	N0/(r/min)
1	6208	29500	18000	80	18	8000
2	6308	40800	24000	90	23	7000

计算步骤与结果列于下表：

表3－5 计算步骤

计算项目	计算内容	计算结果
		6208轴承	6308轴承
Fa/C0r	Fa/C0r=0/ C0r	0	0
e	查表18-7	--	--
Fa/Fr	Fa/Fr=0	Fa/Fr≤e	Fa/Fr≤e
X、Y	查表18-7	X=1,Y=0	X=1,Y=0
冲击载荷系数fd	查表18-8	1.2	1.2
当量动载荷P	P=fd(XFr+YFa)         式(18.5) =1.2(1×828.88+0)	994.66N	994.66N

 

续表3－5

计算项目	计算内容	计算结果
		6208轴承	6308轴承
计算额定动载荷	式(18.8)	7578.78N	7578.78N
基本额定动载荷Cr	查手册	29500>	40800>

结论:选用6208和6308深沟球轴承都可以满足轴承寿命的要求。

 

故轴承的选择只要根据轴的直径来选择就可以。

3.5 键的选型

（1）小齿轮轴与电动机的联接，选平键。

键的校核：

已知轴直径d=42mm，键的尺寸为b×h×l=12×8×63mm,传递的扭转力偶矩M_e=49.74N.m,键的许用应力[τ]=100Mpa,许用压强[σ_bs]=35Mpa.

首先校核见的剪切强度。将平键沿n-n截面分成两部分，并把n-n以下部分和轴作为一个整体来考虑。因为假设在n-n截面上切应力均匀分布，故n-n截面上的剪力F_s为：

                             F_s=Aτ=blτ                            式(3.1)

对轴心取矩，由平衡方程,得

                                                      式(3.2)

故有

图3－4 键受力图

可见平键满足剪切强度条件。

其次校核键的挤压强度。考虑键在n-n截面以上的部分的平衡，在n-n截面上的剪力F_s= blτ，右侧面上的挤压力为

                                                                     式(3.3)

投影于水平方向，由平衡方程得

                              F_s=F 或                                  式(3.4)

由此求得

 

故平键也满足挤压强度要求。

（2）大齿轮轴与大齿轮的联接，选平键。

键的校核：

已知轴直径d=40mm，键的尺寸为b×h×l=12×8×28mm,传递的扭转力偶矩M_e=214.07N.m,键的许用应力[τ]=100Mpa,许用压强[σ_bs]=100Mpa.（与键有相对滑动的键槽经表面硬化处理，[σ_bs]可提高2~3倍。）

首先校核见的剪切强度。将平键沿n-n截面分成两部分，并把n-n以下部分和轴作为一个整体来考虑。因为假设在n-n截面上切应力均匀分布，故n-n截面上的剪力F_s为：

F_s=Aτ=blτ

图3－5键受力图

 

对轴心取矩，由平衡方程,得

故有

可见平键满足剪切强度条件。

其次校核键的挤压强度。考虑键在n-n截面以上的部分的平衡，在n-n截面上的剪力F_s= blτ，右侧面上的挤压力为

投影于水平方向，由平衡方程得

     F_s=F 或 

由此求得

故平键也满足挤压强度要求。

（3）大齿轮轴与螺旋输送机的联接，用花键。

花键联接的类型和尺寸通常根据被联接件的结构特点、使用要求和工作条件选择。为避免键齿工作表面压溃（静联接）或过度磨损（动联接），应进行必要的强度校核计算，计算公式如下：

静联接：                                                          式(3.5)

动联接：                                                             式(3.6)

式中：T――传递转矩（N.mm）；

ψ――各齿间载荷不均匀系数，一般取ψ=0.7~0.8，齿数多时取偏小值；

Z――花键的齿数；

l――齿的工作长度（mm）；

h――键齿工作高度（mm）；渐开线形花键

d_m――平均直径（mm），d_m=d.

该花键的许用应力[σ_p]=120Mpa,许用压强[P]=10Mpa.T=211.93N.mm,取ψ=0.8,Z=19,l=60mm,h=2mm,d_m=38mm.

静联接时：

可见花键满足剪切强度的要求。

动联接时：

故花键也满足挤压强度的要求。