轴承寿命及推力计算3.16
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轴承使用寿命计算
通用轴承寿命计算:
ε⎪⎭⎫ ⎝⎛=P C n L h 6010610 (1) h L 10——基本额定寿命(h )
C ——基本额定动载荷(N )
P ——当量动载荷(N )
N ——转速(r/min ,这里值暂取30)
ε——寿命指数(球轴承取3,滚子轴承取10/3)
其中当量载荷: P=X*Fr + Y*Fa (2)
P 为当量动载荷
Fr 轴承所受的径向载荷(N)
Fa 轴承所受的轴向载荷(N)
X 径向动载荷系数
Y 轴向动载荷系数
对悬臂轴承进行受力分析:
上轴承6013-2Z 受到全部悬臂的重力以及径向力,下轴承6012-2Z 仅受到水平径向力。根据力矩平衡,可以得出:
对于6013-2Z :Fa = (∑Gi*Li)/h = 6620N
Fr = ∑Gi =1190N
对于6012-2Z ::Fa = (∑Gi*Li)/h = 6620N
Fr = 0N
(一)、轴承型号:GB/T 296 6013-2Z ,深沟球轴承,两侧间隙密封。
基本尺寸:
基本额定静载荷:Cor = 24.8KN
基本额定动载荷:Cr = 32KN
查询工具书数值,带入公式计算,由Fa/Fr ε⎪⎭⎫ ⎝⎛=P C n L h 6010610=3 61066203200030*6010⎪⎭⎫ ⎝⎛=h L ≈62748h (二)轴承型号:GB/T 296 6012-2Z ,深沟球轴承,两侧间隙密封。图同上。 基本额定静载荷:Cor = 24.2KN 基本额定动载荷:Cr = 31.5KN 查询工具书数值,带入公式计算,由Fa/Fr>e ,并根据Fa/Cor ,可以得到X 、Y 的值分别为1、0。算出当量动载荷,带入公式: P=X*Fr + Y*Fa =0*0+1*6620=6620N ε⎪⎭⎫ ⎝⎛=P C n L h 6010610=3 61066203150030*6010⎪⎭⎫ ⎝⎛=h L ≈59852h 摩擦力矩的计算: M ≈μ(d/2)F ,深沟球轴承μ值(0.0015~0.003) 6013-2Z : M1=0.003*0.035*6620=0.6951NM 6012-2Z : M2=0.003*0.03*6620 =0.5958NM M=M1+M2=0.6951+0.5958=1.2909NM 在2400mm ,和500mm 处,推动转臂所需的力为:0.54N 、2.6N 机械手受力分析 一、自重夹取 若四爪平衡受力,则重力有四爪平均分配。假设机械手抓取轮毂并即将离开工作台,处于平衡状态。设轮毂边沿与竖直方向德夹角为α,轮毂受重力为G ,机械手对轮毂的作用力为F ,摩擦力为f ,静摩擦因数为μ;机械手抓手力臂如图1上下分别为l1、l2。对轮毂进行受力分析,在重力、抓力、静摩擦力的共同作用下稳定。根据图有: αcos F f μ≤ …… ① 14 22L G fl FL =- ……② 4cos sin G F F ≥ +αμα ……③ 在摩擦力不足或刚好平衡时,即αcos F f μ=,可用下式求摩擦系数范围: []α ββαββαααααcos cos )15sin(sin cos )15(cos cos )21(sin 12cos sin 21sin 22H V H V l L L L l L l L +-︒--︒=+-=-++≥μ (β为爪上杆与水平夹角,0)15sin(1)15cos(,1cos ≈-︒≈-︒≈βββ,,V 、H 分别为竖直、横杆的长度并已知,简化时可考虑采用)………④ L2、L1在系统稳定时是固定值=常数,只要 μ大于其最大值即可。做出μ的曲线图并进行分析,找出其中几个点进行研究: α趋向于90°时 ,这时: , f=0 没有摩擦力 α=0°时,μ≈L2/L1。 α从0°向负90°变化时,μ值单调递增,最后趋向无穷大,趋于不稳定。 4cos sin G F F =+αμα4G F = α变化范围在不到±45°之间,且在角在负值时,若摩擦力不够,爪会随抓取过程,打滑上移,并稳定。变化时L2、L1变化,这个角度期间要稳定,μ值必须大于V/H ,对应爪(刹车软垫)与轮毂间的摩擦因数 ,在安全范围内(改小V/H 值)?随着爪垫磨损,摩擦系数变小,抓取位置会逐渐上升,平衡重力。若还不能稳定,最后打滑上升,勾住轮缘。 二、若抓取时,四爪没有能平衡分配,则在起吊期间,由于相对应爪的受力不同,处理非稳定状态,配合爪脚转动副,进行自动调整,并趋于一致。 二、气缸夹取: 气缸作用面积:Mpa 5.0,20,63m m D ,4 2 2气压为其中mm d d D A ==-=π 工作压力: N P A N 33.5603105.01014.34 2063662 2=⨯⨯⨯⨯-=⨯=- αcos F f μ≤ ① 1)4 (22L N G fl FL +=- ② 4cos sin G F F ≥ +αμα ③ 在摩擦力不足或刚好平衡时,即αcos F f μ=,可用下式求摩擦系数范围: []αββααββα αααααcos cos )15sin(sin 14sin cos )15(cos cos )21(sin 14sin 12cos sin 1421sin 22H V G NL H V l L G NL L L G NL l L l L +-︒---︒=+--=-+++≥μ在W AZZ-101-02004的图示状态下,F=1994N ,f 超过上限,取最大300N ,取μ=0.35,可以托起大于69.7kg 工件。 ANC 水槽夹紧装置轴承寿命 一、轴承代号:61805 轴承代号:61812