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缠绕机卷筒主轴轴承寿命计算及改进分析

作者:万博  来源:万博manbetx官网  时间:2019-10-30 21:00  点击:

  缠绕机卷筒主轴轴承寿命计算及改进分析_物理_自然科学_专业资料。缠绕机卷筒主轴轴承寿命计算及改进分析 崔军川 (新乡市金龙精密铜管制造有限公司,河南新乡 453000) 摘 要:在设备维修实践中发现轴承使用寿命短问题;从理论计算入手,分析轴承载荷对轴承预期计算

  缠绕机卷筒主轴轴承寿命计算及改进分析 崔军川 (新乡市金龙精密铜管制造有限公司,河南新乡 453000) 摘 要:在设备维修实践中发现轴承使用寿命短问题;从理论计算入手,分析轴承载荷对轴承预期计算寿命的影响,并提出设计改进 方向。 关键词:轴承载荷;轴承寿命计算;改进分析 中图分类号:TH133.33 文献标识码:B DOI:i.issn1001-0599.2018.11.44 1 问题提出 900 单卷重 水平 缠绕 机 是 金龙 精密 铜管 制造 有 限 公司 2015 年自主设计的一种用于铜管缠绕的超大卷宽设备,收卷 机卷宽设计 900 mm,单盘卷重约 500 kg。目前实际调整卷宽 380 mm,单盘卷重约 220 kg。自运行以来,主轴靠近卷筒一侧 向心深沟球轴承 6030 经常发生疲劳损坏。为此,针对频繁损 坏 的 轴 承(主 轴 左 端 轴 承)进行 理论 寿命 计 算 ,而 后 提 出 改 进 分析。 2 轴承寿命计算 绘制传动简图(图 1)。其中,电机额定功率 Ped=33 W,额定 转速 n0=2719 r/min;Z1=28,Z2=40,Z3=21,Z4=36,Z5=23,Z6=37,Z7= 21,Z8=53 (Z1 和 Z2 分别代表主动和从动同步带轮齿数;Z3 和 Z4 分别代表自传轴上的斜轮齿轮;Z5,Z6,Z7 和 Z8 分别代表各传动 轴上的锥齿轮);Z7 端面模数 m8=6.581,琢n=20毅,啄=21毅3653,大 端分度圆直径 dm=138.201 mm。 2.1 轴承载荷分析 如图 2 所示,2 个支点分别为左端向心球轴承 6030 和右端 轴承组合向心球轴承 6030 和推力球轴承 51130,由于锥齿轮 7 (Z7)和锥齿轮 8(Z8)啮合产生齿面法向力可以分解为 3 个分 力:圆周力 Ft、径向力 Fr 和轴向力 Fa,其中根据径向力和轴向 力计算轴承的当量动载荷;力的作用点模拟在锥齿轮齿宽中 点 。 另 外 ,由 于 主 轴 左 端 伸 出 ,可 简 化为外伸梁形式。 已知主轴及装置自 重 G1=308.5 kg,卷 筒 部 分 自 重 G2 = 367.3 kg,380 m 卷宽时盘料重约 G3=220 kg。外伸梁 由 于 自 重 太 大 ,自 然下垂,对轴承产 生支反力矩,简化 为单一载荷。 根据主轴结 图 1 传动简图 构及载 荷作用 位置绘 制主轴 简化外 伸梁计 算简图 (图 2), 图 2 计算简图 其中 K1 和 K2 分别表示 2 个轴承支点,K3 表示主轴外伸梁末 端,N1 代表锥齿轮 Z8 受力作用点位置,其余字母代表相应力 作用点位置。计算轴承支承反力即为轴承载荷。 2.2 轴承载荷计算 仅计算频繁损坏的左端轴承 6030,其轴承载荷即支承反力 为 RK2。 (1)锥齿轮 Z8 受力计算。首先,计算锥齿轮 Z7 受力。轴芋转 速计算 i=(Z2/Z1)伊(Z4/Z3)伊(Z6/Z5)=n0/nIII[1],nIII=687.8 r/min。轴芋 功率 PIII=Ped伊浊01伊浊12伊浊23[2]。取 浊01=0.975(同步带传动),浊12=0.98伊 0.97(滚动轴承和齿轮传动),浊23=0.98伊0.97(滚动轴承和齿轮传 动),PII=29.07 kW。轴芋转矩 TIII=9550伊PIII/nIII=403.6 N·m[1]。 (2) 锥齿轮 Z7 处受力计算 [3]。Ft7=2TIII/dm=2伊403.6伊1000/ 138.201 =5840.8 N,Fr7=ft7伊tan琢n 伊cos啄 =1976.6 N,Fa7=ft7伊tan琢n 伊 sin啄=783.24 N。 (3)锥齿轮 Z8 处受力计算,力作用点位置在 N1 处(负数代 表二者方向相反)。Ft=-Ft7=-5840.8 N,Fr=-Fa7=-783.24 N,Fa=- Fr7=-1976.6 N。 (4) 轴承 K2 处支反力计算。根据平衡方程列出方程式[2], 移 MK1=0, 即 Fr伊875.8 -RK2伊1031.5 +G1伊1504.25 +G2伊(1650.5 + 875.8)+G3伊(1977+1031.5-150.75)=0,则 RK2=19 862.9 N。 2.3 轴承寿命计算 蓸 蔀 轴承寿命计算的基本公式 Lh= 16667 n C P 着[3],轴郁转速 nIV 蓸 蔀 蓸 蔀 蓸 蔀 蓸 蔀 计算 i= Z2 Z1 Z4 Z3 Z6 Z5 Z8 Z7 = n0 nIV ,则 nIV=273 r/min。球轴承 取 着=3,轴承 K2 仅受径向载荷 P=RK2=19 862.9 N。C=132 kN(C 为轴承 6030 额定动载荷)[4],Lh=17 954 h。 輬輶 设备管理与维修 2018 翼11(上) 水处理集成智能就地电控箱的分析 韩 毅,孔祥嵬,周 健,蒋 芬 (北京朗新明环保科技有限公司南京分公司,江苏南京 210000) 摘 要:模块化的水处理设备已成为重要的发展方向,智能就地电控箱和水处理设备集成方案是模块化的水处理设备的重要支撑。 探讨智能就地电控箱的研制与水处理设备集成方案,分析应用价值。 关键词:水处理;模块化;智能 中图分类号:TK730.4 文献标识码:B DOI:10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2018.11.45 0 引言 智能就地电控箱主要是替代传统电磁阀箱和总线阀岛,采 用现场总线通信至集中控制层,相对传统电磁阀箱减少了大量 信号电缆至集中控制层;相对总线阀岛,其程序固化(每种设备 程序不同),减少大量重复性的调试工作。另外与水处理设备的 高度集成,合理布置了气源管和线缆,以及预留

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