齿轮受力分析

例13.2 一根装有小圆锥齿轮的轴拟用如图13.3（a）所示的支承方案，两支点均选用轻系列的圆锥滚子轴承。已知圆锥齿轮平均分度圆半径rm=100mm，所受圆周力Fte=859.5N，径向力Fre=300.7N，轴向力Fae=86.2N，载荷较为平稳，轴的转速n=500r/min，轴颈直径可在28~38mm范围内选择。其他尺寸如图所示。若希望轴承的基本额定寿命能超过60 000h，试选择合适的轴承型号。

解：（1）计算轴承所受的径向载荷。做计算简图如图13.3（b）所示，则

Fr1H

Fr2H

400400Fte859.51146N300300FteFr1H859.51146286.5N Fr2V(100Fae100Fre)/300

(10086.2100300.7)/30071.5N

Fr1VFreFr2V300.7(71.5)372.2N

222Fr1Fr1.221204.9NHFr1V146372

Fr2F2

r2HF2

r2V286.571.5295.3N22

（2）计算轴承的轴向载荷。初选30206型轴承，查手册得：Cr=43.2kN，Y=1.6，e=0.37。查教材表13-7得Fd=Fr/(2Y)，则

Fd1Fr1(2Y)1204.9/(21.6)376.5N

Fd2Fr2(2Y)295.3/(21.6)92.3N

Fa1max(Fd1，Fd2Fae)

max(376.5，92.386.2)376.5N

Fa2max(Fd2，Fd1Fae)

max(92.3，376.586.2)462.7N

（3）计算轴承的当量动载荷。由于载荷平稳，所以取fP=1。 Fa1Fr1376..90.32e

Fa2Fr2462.295.31.57e

查教材表13-5得X1=1，Y1=0，X2=0.4，Y2=Y=1.6。

P1fp(X1Fr1Y1Fa1)111204.91204.9NP2fp(X2Fr2Y2Fa2)1(0.4295.31.6462.7)858.5N （4）验算轴承寿命。由于P1>P2，故按P1验算轴承寿命，由滚动轴承的寿命计算公式

得 106C10643200Lh60nP605001204.9ε105065876h60000h 所选轴承寿命满足要求。

附录

带的基准长度Ld、带速v、传动比i对传递功率有什么影响？P155