传动轴设计，请高手指正！

welltec

设计一传动轴，扭矩1500KN.M，小端轴径Φ485，自重３吨，支点中心距1150mm，转矩加载于两支点中心（轴径Φ490)力臂上，小端悬臂装联轴器，24小时间断性工况，抗弯扭强度和疲劳强度是否足够？
　　请高手不吝赐教！谢谢！
  j! [# x9 h8 d/ X! g6 _
, M! P- \% C$ u7 ^具体的图纸在3层

[ 本帖最后由 userkypdy 于 2009-4-26 18:41 编辑 ]

赵元

能否提供轴的结构及受力示意图，那样可能比较直观。

welltec

先谢谢赵工！具体工况为减速机传动到轴，再由链轮输出拉力作冷拔用，请见附件！材料42CrMo,调质处理

赵元

抗弯强度和疲劳强度肯定足够了。建议两点：一.你选用的轴承方式，必须有较高的油压，否则容易被咬死；二.轴的材料选用的不错，可是这种材料的淬透性（油淬）是8-10mm左右，象你这么大直径的轴，不妨选用空心轴较好，轴的内部孔径取200-220mm。以上观点供参考！

welltec

赵工，您好！轴承润滑要取强制方式，是有考虑，具体压力要多少比较合适？
' P: Y# y7 j7 R) Q# W1 p0 ^如果取空心轴的话，从热处理角度来讲，肯定有利，但轴径是否要加大？这样从链轮来讲，强度又会减弱，这是矛盾的地方。另外，这么大的轴，调质后，[σs]和[τs]应该取多大？σs能达到600~650MPa吗？

tigerdak

请问您设计的时候取的安全系数是多少，功率多大

赵元

一.我刚才查过，42CrMoA热处理后σb可达980MPa，抱歉σs未能查到。采用空心轴，这是在轴径不变的前提，否则就没有意义了。同时，这对链轮来讲没有什么影响吧；
二.轴承润滑必须采用油泵外供油的方式，抱歉我无法提供具体的油压参数，我只能定性分析，无法定量分析，对不起。

welltec

１、考虑加工性，采用空心轴不是很有利，这里材料利用率确实有不足之处；
２、按设计手册，Φ250~500轴径，σb在590左右，σs只有460MPa，是否有保守？
% L/ R6 g1 J# c4 l7 T0 Y　　按理论计算，σd在155MPa左右，疲劳系数<１．５，所以有点顾虑不足。

welltec

润滑油压力可以自己设置调节，只要保证强制润滑不断油，就不有烧瓦的危险。

welltec

原帖由 tigerdak 于 2009-4-21 11:07 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
4 Q7 T$ ?* D; O请问您设计的时候取的安全系数是多少，功率多大

- c$ d" [! T! @/ Q  W- O/ \; o回这位朋友，功率在300KW多，安全系数按上面计算所得，转数2rpm左右

welltec

谢谢楼上“六脉神剑”朋友！
链轮是可以放大的，但跟我现场工作速度有关联，所以也就取这么大小而没继续取大值。
4 ~+ v  `9 w. W  I1 \空心轴我主要考虑加工的经济性不一定合算，对安装，维修较少碰到，所以如可能请指明妙处！

tigerdak

42CrMo以下数据：
0 D9 h4 |1 s3 a( m试件尺寸 直径25mm，淬火54～60HRC，EX 213GPa， NUXY 0.286， σb 1080，σs 930 ，以上出自《机械工程师手册》
5 L% ^, ^5 U$ o' E& p- `扭转疲劳极限493.1MPa， 《先进制造与自动化科学数据共享网》
按《机械设计手册》估算轴径应不小于545mm，  
轴径490mm的话用有限元算等效应力约100MPa，未计算键槽处的应力集中，按以往计算经验键槽处的局部应力要比轴身处高许多（未对整个轴建模所以未计算键槽）
建议按机械设计手册校核键槽侧面的挤压强度。
我见过的比较粗的轴（大的直径1米多），整根的是用整体锻件，也有做成空心的，是采用分段焊接的方式，焊接要求比较高。
% l9 S. T  ]6 z3 ^* z以上信息供参考。

6 z9 t) r" m8 G$ X[ 本帖最后由 tigerdak 于 2009-4-21 22:16 编辑 ]

welltec

谢谢tigerdak朋友！
在这里键传递动力的作用是次要的，主要靠过盈！
应力集中很重要，必须考虑和校核。

20026811

大家都不考虑1米多长的空心轴如何加工是要不得的

fgshrl

其实用不用空心轴要看具体情况，不能一概而论。

eastlakewater

联轴器485r6(+0.132-+0.172),轴承485？
这个好装配？？？？？？？？？？？？？？？？
7 T1 d# q+ R5 k- C-------------------------
选空心轴
d=Φ300
1 u6 D; A) q/ `" x6 uD=Φ490
α=0.6122
3 U" X) {. }* \8 W2 ZW=0.0198
σ=75.5MPa
如何？？？？？？？？？
  w+ A8 h( ?4 [7 f7 Y& ^9 y-----------------------
2 n) ?: {! g$ b$ Y6 P你的这个过盈配合准备如何装配？
0 J" o+ P2 C: @! ?1 ]# v. f
[ 本帖最后由 eastlakewater 于 2009-6-5 15:46 编辑 ]