6. 滾動、滑動軸承設(shè)計

     6.1 滾動軸承生成器

   在滾動軸承零部件生成器中：在“設(shè)計”選項卡上，根據(jù)輸入標準（軸承類型、外徑、軸直徑、軸承寬度）選擇軸 承。在“計算”選項卡上， 設(shè)置計算軸承參數(shù)。例如， 執(zhí)行強度校核（靜態(tài)和動態(tài) 載荷）、計算調(diào)整后的軸承壽 命。選擇符合計算標準和要 求的壽命的軸承。

     6.1-1 插入滾動軸承

  插入軸承的方法有多種。以下是最典型的方式：

 1. 打開需要插入軸承的裝 配文件，在“設(shè)計加速 器”工具面板上，單擊 “軸承生成器”，彈出 “軸承生成器”對話框。

 2.在“軸承生成器”對話框中的“設(shè)計”選項卡上，首先單擊最上方的下拉菜單，這時Inventor會連接到資源中心，選擇滾動軸承的 種類及標準。參見圖11-43。
       

  3. 在“設(shè)計“選項卡右側(cè)的過濾器中，輸入“軸承外徑”、“軸直徑（軸承內(nèi)徑）”或“軸 承寬度”尺寸值,對軸承進行檢索。輸入值后，點擊按鈕，Inventor會將符合條件 的軸承添加到對話框下方的列表中，參見圖11-44。
      

  4.選擇需要的軸承，單擊“確定”即可。

 ◆應用提示
  如果決定在過濾器中輸入尺寸，請輸入范圍的起始值和結(jié)束值。輸入的起始值和結(jié)束值可以相等。
  可以選擇軸的圓柱面和起始平面，這樣不僅軸的直徑值能夠自動加入到“設(shè)計”選項卡中，而且插入軸承后，軸承就已經(jīng)裝配于軸上了，即添加了裝配約束。

     6.1-2 軸承的計算

  在插入軸承（單擊“確定”）之前，最好是對選擇的軸承進行校核計算：

  1.切換到“計算”選項卡。

  2.選擇強度計算的方法。

  3.輸入計算值�？梢栽诰庉嬜侄沃兄苯痈�改值和單位。

  4.單擊“計算”以執(zhí)行計算。

  5. 計算結(jié)果會顯示在“結(jié)果”區(qū)域中。導致計算失敗的輸入以紅色顯示（其值與其他插入的 值或計算條件不對應）。不滿足條件的結(jié)果說明顯示在“消息摘要”區(qū)域中，單擊“計算” 選項卡右下角的 V形后即顯示該區(qū)域。

     6.2 滑動軸承計算器

  在工具面板中，單擊下拉箭頭并選擇“設(shè)計加速器”。在“設(shè)計加速器”工具面板上，單擊按鈕，即可進入“滑動軸承計算器”對話框。參見圖11-45a、b、c。
          
       

  ◆強度計算類型

  最小軸徑直徑設(shè)計   應該是“最小軸頸直徑設(shè)計”，設(shè)計最小的軸頸直徑。

  軸承間隙設(shè)計   設(shè)計軸承間隙。

  潤滑劑選擇   選擇適合的潤滑劑。 校核計算執(zhí)行強度校核。

 ◆載荷  通過力和軸頸速度（即軸頸轉(zhuǎn)速）輸入載荷，即工況。

 ◆尺寸  輸入用于安裝滑動軸承的基本設(shè)計尺寸。

  軸徑表面加工   應該是軸頸表面粗糙度。作為影響軸承計算基本參數(shù)的表面粗糙度，是根據(jù)指定的軸頸直徑和軸承寬度并考慮軸承潤滑系統(tǒng)的設(shè)計而計算 出來的。軸承最大載荷能力的軸頸 表面粗糙度大約為 0.4。這就解釋 了為什么在軸承設(shè)計中推薦表面粗 糙度的使用范圍在0.3至1 之 間。為循環(huán)系統(tǒng)潤滑（其中通過軸 承的油流量較大也沒關(guān)系）選擇較 低的值，為短期潤滑（其中濺出的 油增加說明潤滑損失過大）選擇較 高的值。該程序可以計算的表面粗 糙度在0.2至1.5范圍內(nèi)的滑動軸承。

   軸承表面加工   應該是軸承表面粗 糙度。軸承軸頸和軸承孔的指定表面粗糙度的大小以及油中最小的硬粒，可影響流體動力有效潤滑層的最小厚度值以及所需潤滑的選擇。表面粗糙度大小是根據(jù)所選軸承材料的推薦值輸入的。對于常規(guī)加工，軸承軸頸的表面粗糙度通常在0.2至0.8 微米的范圍內(nèi)選擇； 軸承孔表面粗糙度通常在 0.4 至1.6 微米的范圍內(nèi)。當發(fā)生最大摩 擦的情況時（頻繁啟動和停機、 壓力大而速度低、搖擺、潤滑不足），需要選擇滑動面的最小表面 粗糙度�；瑒用娴馁|(zhì)量可以通過 軸承的磨合進一步提高。

   徑向間隙   徑向間隙的大小取決于套筒中安裝的軸承軸頸的所 選類型。最常用的配合有 H8/f8、 H7/f7、H6/d6、H6/e6、H6/f6 等。 根據(jù)指定的徑向間隙平均值，在該對話框中計算流體動力有效的相對徑向間隙值，該計算考慮了滑動面的表面粗糙度，以及由于套筒壓入和運行期間軸承零件的熱膨脹而減少徑向間隙。相對徑向間隙是對軸承特性有實質(zhì)性影響的另一個十分重要的設(shè)計參數(shù)。其值通常在 0.0005 至 0.004 范圍內(nèi)。小的相對徑向間隙值適用于載荷重、 滑動速度慢的軸承，反之亦然。

 ◆軸頸材料
  選中復選框，以打開材料數(shù)據(jù)庫并選擇材料。如果需要，可以添加用戶需要的材料或者編輯已有材料的特性。

 ◆軸承潤滑方法
  通過選擇不同的潤滑劑入口來選擇潤滑方式，不同的方式有不同的參數(shù)供用戶輸入。

 ◆運行狀況

  在主窗口的“運行狀況”部分，選擇合適的潤滑劑，該潤滑劑可確保軸承的動力能力。根據(jù)軸承設(shè)計類型，輸入軸承的潤滑劑入口溫度、壓力和環(huán)境溫度。軸承出口處的預期潤滑劑平均溫度最初是由用戶定義的。然后在選擇潤滑劑或 開始主要的軸承校核計算時，程序?qū)⒂嬎愠隹谔幍膶嶋H溫 度。濾油器的粒度指定過濾滲透性，并影響流體動力有效 潤滑層的最小厚度。該層應該在 2至 15 微米的范圍內(nèi)。
  潤滑劑輸入溫度
  表示潤滑劑進口溫度，其受外部供油裝置條件變化而變化。很難準確計算，不便計算時，建議取40°C。

  潤滑劑

  選中復選框，以打開潤滑劑數(shù)據(jù)庫并選擇潤滑劑。

  軸承出口處潤滑劑溫度
  表示潤滑劑出口溫度，其將影響潤 滑劑的氧化變質(zhì)速度，對于一般的礦物油，希望值≤70°C。
  潤滑劑動態(tài)粘度
  粘度是潤滑劑的重要指標。粘度表示一種潤滑油的粘稠程度，其大小可用動力粘度、運動粘度和 條件粘度表示。這里的“動態(tài)粘度”是指動力粘度。單位 為Pa·S。

  ◇結(jié)果  顯示計算的結(jié)果。

   軸承承載能力   不僅顯示描述軸承載荷和承載能力的數(shù) 據(jù)，而且顯示有關(guān)限制運行狀況的數(shù)據(jù)。

  軸承熱平衡   顯示軸承熱平衡的計算結(jié)果。使用“計算助手日志”窗口顯示有關(guān)計算過程的記錄。如果所建議的軸承使用了所選的潤滑劑，但不符合流體動力潤滑條件，并且也不 適合指定的載荷，此窗口中將給出更改軸承輸入?yún)��?shù)的建議。輸入相應的數(shù)據(jù)，點“計算”

就可得出結(jié)果。您可以點擊按鈕，結(jié)果將以HTML 格式顯示在一個新窗口中。

     7. 彈簧設(shè)計

  在設(shè)計加速器中，可以使用彈簧生成器來完成彈簧設(shè)計。彈簧生成器分為四種：壓縮彈簧生成器、拉伸彈簧生成器、扭簧生成器、碟形彈簧生成器。

    7.1 壓縮彈簧生成器

    7.1-1 操作方法

  1.打開需要裝入彈簧的裝配文件，在工具面板上選擇“設(shè)計加速器”，在“設(shè)計加速器”工具面板單擊“壓縮彈簧”，彈出“壓縮彈簧生成器”對話框。

  2.選擇“計算”選項卡。選擇計算類型為“壓縮彈簧設(shè)計”，在“載荷”區(qū)域輸入彈簧的工況（最小載荷、最大載荷、工作載荷）。在“部件尺寸”區(qū)域，輸入最小載荷的長度及工作行程。點擊“計算”。

  3.上次計算只是初步計算，還要根據(jù)實際的工作情況，反復的配湊。配湊的過程中，可以 轉(zhuǎn)換計算類型為“彈簧校驗計算”，在“尺寸”區(qū)域修改彈簧的尺寸，也需要到“設(shè)計” 選項卡中設(shè)置彈簧的節(jié)距等值，最終設(shè)計出需要的彈簧。

  4.選擇“設(shè)計選項卡”。根據(jù)裝配模型，選擇模型的“安裝長度”，可以選擇“自定義”長 度，輸入值，然后在“放置”區(qū)域選擇“軸”、“起始平面”，點擊“確定”后，系統(tǒng)自 動把生成的彈簧裝入到合適的位置。

  文件007.AVI是生成壓縮彈簧的一個實例，結(jié)果見文件11-12.IAM.