你当前的位置:首页>>Inventor>>Inventor2008机械设计应用教程 设计加速器(5)

      6. 滚动、滑动轴承设计

     6.1 滚动轴承生成器

   在滚动轴承零部件生成器中:在“设计”选项卡上,根据输入标准(轴承类型、外径、轴直径、轴承宽度)选择轴 承。在“计算”选项卡上, 设置计算轴承参数。例如, 执行强度校核(静态和动态 载荷)、计算调整后的轴承寿 命。选择符合计算标准和要 求的寿命的轴承。

     6.1-1 插入滚动轴承

  插入轴承的方法有多种。以下是最典型的方式:

 1. 打开需要插入轴承的装 配文件,在“设计加速 器”工具面板上,单击 “轴承生成器”,弹出 “轴承生成器”对话框。

 2.在“轴承生成器”对话框中的“设计”选项卡上,首先单击最上方的下拉菜单,这时Inventor会连接到资源中心,选择滚动轴承的 种类及标准。参见图11-43。
       

  3. 在“设计“选项卡右侧的过滤器中,输入“轴承外径”、“轴直径(轴承内径)”或“轴 承宽度”尺寸值,对轴承进行检索。输入值后,点击按钮,Inventor会将符合条件 的轴承添加到对话框下方的列表中,参见图11-44。
      

  4.选择需要的轴承,单击“确定”即可。

 ◆应用提示
  如果决定在过滤器中输入尺寸,请输入范围的起始值和结束值。输入的起始值和结束值可以相等。
  可以选择轴的圆柱面和起始平面,这样不仅轴的直径值能够自动加入到“设计”选项卡中,而且插入轴承后,轴承就已经装配于轴上了,即添加了装配约束。

     6.1-2 轴承的计算

  在插入轴承(单击“确定”)之前,最好是对选择的轴承进行校核计算:

  1.切换到“计算”选项卡。

  2.选择强度计算的方法。

  3.输入计算值。可以在编辑字段中直接更改值和单位。

  4.单击“计算”以执行计算。

  5. 计算结果会显示在“结果”区域中。导致计算失败的输入以红色显示(其值与其他插入的 值或计算条件不对应)。不满足条件的结果说明显示在“消息摘要”区域中,单击“计算” 选项卡右下角的 V形后即显示该区域。

     6.2 滑动轴承计算器

  在工具面板中,单击下拉箭头并选择“设计加速器”。在“设计加速器”工具面板上,单击按钮,即可进入“滑动轴承计算器”对话框。参见图11-45a、b、c。
          
       

  ◆强度计算类型

  最小轴径直径设计   应该是“最小轴颈直径设计”,设计最小的轴颈直径。

  轴承间隙设计   设计轴承间隙。

  润滑剂选择   选择适合的润滑剂。 校核计算执行强度校核。

 ◆载荷  通过力和轴颈速度(即轴颈转速)输入载荷,即工况。

 ◆尺寸  输入用于安装滑动轴承的基本设计尺寸。

  轴径表面加工   应该是轴颈表面粗糙度。作为影响轴承计算基本参数的表面粗糙度,是根据指定的轴颈直径和轴承宽度并考虑轴承润滑系统的设计而计算 出来的。轴承最大载荷能力的轴颈 表面粗糙度大约为 0.4。这就解释 了为什么在轴承设计中推荐表面粗 糙度的使用范围在0.3至1 之 间。为循环系统润滑(其中通过轴 承的油流量较大也没关系)选择较 低的值,为短期润滑(其中溅出的 油增加说明润滑损失过大)选择较 高的值。该程序可以计算的表面粗 糙度在0.2至1.5范围内的滑动轴承。

   轴承表面加工   应该是轴承表面粗 糙度。轴承轴颈和轴承孔的指定表面粗糙度的大小以及油中最小的硬粒,可影响流体动力有效润滑层的最小厚度值以及所需润滑的选择。表面粗糙度大小是根据所选轴承材料的推荐值输入的。对于常规加工,轴承轴颈的表面粗糙度通常在0.2至0.8 微米的范围内选择; 轴承孔表面粗糙度通常在 0.4 至1.6 微米的范围内。当发生最大摩 擦的情况时(频繁启动和停机、 压力大而速度低、摇摆、润滑不足),需要选择滑动面的最小表面 粗糙度。滑动面的质量可以通过 轴承的磨合进一步提高。

   径向间隙   径向间隙的大小取决于套筒中安装的轴承轴颈的所 选类型。最常用的配合有 H8/f8、 H7/f7、H6/d6、H6/e6、H6/f6 等。 根据指定的径向间隙平均值,在该对话框中计算流体动力有效的相对径向间隙值,该计算考虑了滑动面的表面粗糙度,以及由于套筒压入和运行期间轴承零件的热膨胀而减少径向间隙。相对径向间隙是对轴承特性有实质性影响的另一个十分重要的设计参数。其值通常在 0.0005 至 0.004 范围内。小的相对径向间隙值适用于载荷重、 滑动速度慢的轴承,反之亦然。

 ◆轴颈材料
  选中复选框,以打开材料数据库并选择材料。如果需要,可以添加用户需要的材料或者编辑已有材料的特性。

 ◆轴承润滑方法
  通过选择不同的润滑剂入口来选择润滑方式,不同的方式有不同的参数供用户输入。

 ◆运行状况

  在主窗口的“运行状况”部分,选择合适的润滑剂,该润滑剂可确保轴承的动力能力。根据轴承设计类型,输入轴承的润滑剂入口温度、压力和环境温度。轴承出口处的预期润滑剂平均温度最初是由用户定义的。然后在选择润滑剂或 开始主要的轴承校核计算时,程序将计算出口处的实际温 度。滤油器的粒度指定过滤渗透性,并影响流体动力有效 润滑层的最小厚度。该层应该在 2至 15 微米的范围内。
  润滑剂输入温度
  表示润滑剂进口温度,其受外部供油装置条件变化而变化。很难准确计算,不便计算时,建议取40°C。

  润滑剂

  选中复选框,以打开润滑剂数据库并选择润滑剂。

  轴承出口处润滑剂温度
  表示润滑剂出口温度,其将影响润 滑剂的氧化变质速度,对于一般的矿物油,希望值≤70°C。
  润滑剂动态粘度
  粘度是润滑剂的重要指标。粘度表示一种润滑油的粘稠程度,其大小可用动力粘度、运动粘度和 条件粘度表示。这里的“动态粘度”是指动力粘度。单位 为Pa·S。

  ◇结果  显示计算的结果。

   轴承承载能力   不仅显示描述轴承载荷和承载能力的数 据,而且显示有关限制运行状况的数据。

  轴承热平衡   显示轴承热平衡的计算结果。使用“计算助手日志”窗口显示有关计算过程的记录。如果所建议的轴承使用了所选的润滑剂,但不符合流体动力润滑条件,并且也不 适合指定的载荷,此窗口中将给出更改轴承输入参数的建议。输入相应的数据,点“计算”

就可得出结果。您可以点击按钮,结果将以HTML 格式显示在一个新窗口中。

     7. 弹簧设计

  在设计加速器中,可以使用弹簧生成器来完成弹簧设计。弹簧生成器分为四种:压缩弹簧生成器、拉伸弹簧生成器、扭簧生成器、碟形弹簧生成器。

    7.1 压缩弹簧生成器

    7.1-1 操作方法

  1.打开需要装入弹簧的装配文件,在工具面板上选择“设计加速器”,在“设计加速器”工具面板单击“压缩弹簧”,弹出“压缩弹簧生成器”对话框。

  2.选择“计算”选项卡。选择计算类型为“压缩弹簧设计”,在“载荷”区域输入弹簧的工况(最小载荷、最大载荷、工作载荷)。在“部件尺寸”区域,输入最小载荷的长度及工作行程。点击“计算”。

  3.上次计算只是初步计算,还要根据实际的工作情况,反复的配凑。配凑的过程中,可以 转换计算类型为“弹簧校验计算”,在“尺寸”区域修改弹簧的尺寸,也需要到“设计” 选项卡中设置弹簧的节距等值,最终设计出需要的弹簧。

  4.选择“设计选项卡”。根据装配模型,选择模型的“安装长度”,可以选择“自定义”长 度,输入值,然后在“放置”区域选择“轴”、“起始平面”,点击“确定”后,系统自 动把生成的弹簧装入到合适的位置。

  文件007.AVI是生成压缩弹簧的一个实例,结果见文件11-12.IAM.

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