史上最好用机械计算与非标选型—图惜合集2019春季修订版

序号目录1传动轴校核计算合集2轴承校核计算合集3圆柱齿轮强度校核计算4锥齿轮强度5蜗杆蜗轮强度6螺栓螺钉计算7弹簧校核计算8V带选型向导9同步带选型向导10传送平带转矩计算11滚子链选型向导12倍速链选型向导13气缸选型向导14回转气缸选型向导15普通滑台气缸选型向导16精密滑台气缸选型向导17气动手指选型向导18电磁阀选型向导19真空吸盘与发生器20油压缓冲器选型21液压缸选型向导22液压马达选型向导23液压泵选型向导24直线轴承选型向导252x2直线导轨滑块与直线轴承262x1直线导轨滑块与直线轴承271x1直线导轨滑块与直线轴承28滚珠丝杆选型向导29步进伺服电机选型合集30凸轮分割器选型合集31硬度与强度换算32管螺纹尺寸对照33反解渐开线inv34刚体与机构转动惯量计算合集文档创作说明：1，此文档包含34个校核、计算与选型软件，全部采用单线向导式布局，以方便使用，所有文档均为图惜原创，原创不易，请不要用于商业目的，谢谢；2，由于小编水平有限，难免有许多纰漏，请大家不吝赐教，多多指点；3，做此文档软件纯属个人爱好，每个文档中的数据、图表、资料都耗费了大量时间和精力从书上和网上进行多次比对核实，图片总要找最清晰的，数据总要找最新最全的，能找到公式的绝不用图表查询，以保证精确度；4，本合集并不是最终版，小编会不断更新完善；5，感谢各位老师，感谢各位师兄大力支持；6，最后祝大家工作顺利，小白变大神。文档信息文档使用说明：编写：图惜参考：《材料力学—第4版》——刘鸿文《机械设计手册——第五版》——成大先《机械设计——第八版》——蒲良贵、纪名刚《英科宇机械工程师设计手——册电子版》各非标与标准件厂家的样本网校的课程网络的各种资料更新日志：2018.8.21完成初稿；2018.9.19完成定稿；2019.2.21修改已知错误；1，软件均采用单线向导式布局，左侧为主表，右侧为需要查询的数据库、图表等在主表中依次从上向下填入所需工况数据，软件将自动计算出所需数据；2，主表中淡蓝底色为不可修改的公式部分，白底色为需要用户填入数据的单元格，粉红底色为需要用户点击打开下拉菜单的单元格；3，每个软件可以通过点击右上角图标返回目录。需用户输入的单元格用户不能修改的单元格点击出现下拉菜单供选择的单元格附图使用举例轴选用的材料45[τ](Mpa)40电机种类伺服(0.05~0.2)步进(0.1~0.3)负载参数单位输入与计算备注普通异步转动惯量Jkg.mm²1000SW中查惯性张量重载正常转速nr/min60电机启动时间ts0.5参考右侧库转动加速度αrad/s²12.57所需转矩TN.m12.57材料牌号最小计算轴径mm11.7020,Q2353035,Q275负载参数单位输入与计算备注321(Cr18Ni9Ti)负载力FN45力臂或回转半径Lmm40Cr,42SiMn所需转矩TN.m035SiMn,38CrMnMo最小计算轴径mm0420(2Cr13/3Cr13)电机与负载参数单位输入与计算备注轴传递功率Kw4.25材料轴转速nr/min33碳钢转矩TN.m1229.83合金钢,不锈钢最小计算轴径mm53.90灰口铸铁,白口铸铁球墨铸铁纯铜,锰青铜黄铜,铝青铜电机与轴参数单位输入与计算备注铝合金电机功率PKw1扎制铝轴转速nr/min1400木材最小设计轴径dmm10直驱输出力矩TN.m6.82必须负载所需T扭转剪应力τMpa34.74数据判断传动精度要求精密传动一般传动减速机与轴参数单位输入与计算备注要求不高的轴最小设计轴径dmm10减速机输出力矩TN.m查表,必须负载T扭转剪应力τMpa0数据判断第一步，根据负载算出最小传动轴径（3选1）第二步，轴扭转强度校核（2选1）第三步，轴刚度校核已知电机功率和轴转速时已知减速机输出转矩时安全安全α=△ω/△t=2π*n/60/t当直连回转体负载时T=J*α当带传动、链传动、齿轮齿条、卷扬机构等负载力时T=F*L当已知轴传递功率和轴转速时T=9549P/n，只需校核刚度轴的计算与校核许用扭转刚度[φ]经验库电机启动时间t数据库许用扭转强度[τ]数据库材料切变模量G数据库返回目录轴参数单位输入与计算备注轴传递的扭矩N.m1000最小设计轴径dmm10切变模量GGpa79参考右侧数据库极惯性矩Ipmm4981.75刚度φ°/m0.74和右侧库对比t（s）0.10.20.5≥1[τ](Mpa)2025303040525252G（GPa）79.479.44473~7639412624~260.5[φ](°/m)0.25~0.50.5~1≥1说明：对于受扭转轴的校核分为扭转强度校核和刚度校核1，扭转强度校核公式：τ=T/Wt≤[τ]其中τ的量纲Mpa（N/mm²）,T为转矩,量纲N.mm，Wt为扭转截面系数,量纲mm³，可查询机械设计手册第5版3-105或通过以下公式计算得到：实心轴：Wt=πd³/16；空心轴：Wt=π(D4-d4)/(16*D)2，刚度校核校核公式:φ=(180/π)*T/(G*Ip）≤[φ]其中G*Ip为扭转刚度，G为切变模量，量纲为GPa的常量，碳钢均为79GPa（79KN/mm²），Ip为极惯性矩，通过CAD或SW草图模块画出截面可以查询到，量纲为mm^4,也可通过公式计算实心轴：Ip=πd4/32；空心轴：Ip=π(D4-d4)/32文档信息编写：图惜参考：《材料力学—第4版》——刘鸿文《机械设计手册——第五版》——成大先鸣谢：前桥教育——宣言老师2018.7.18许用扭转刚度[φ]经验库电机启动时间t数据库许用扭转强度[τ]数据库材料切变模量G数据库步骤参数数值备注与图示轴向力Fae(N)(向左为正)400径向力Fre(N)900切向力Fte(N)2200轮节圆d(mm)314距离a(mm)200距离b(mm)320左轴承径向力Fr1(N)1512.62右轴承径向力Fr2(N)875.66200Fa1=Fa2=Fa轴承类型7000AC左轴承派生轴向力Fd1(N)1028.58右轴承派生轴向力Fd2(N)595.45根据Fae判断被压紧轴承左侧轴承被压紧左轴承轴向力Fa1(N)995.45右轴承轴向力Fa2(N)595.45轴承型号(查样本)7207C基本额定静载荷C0(N)20000估算e值(首次取0.45)0.4在左侧填入数值估算左Fd1(N)605.05估算右Fd2(N)350.26根据Fae判断被压紧轴承右侧轴承被压紧右轴承轴向力Fa2(N)1005.05左轴承轴向力Fa1(N)605.05右轴承Fa2/C00.0503左轴承Fa1/C00.0303右轴承e20.4220左轴承e10.4013右轴承派生轴向力Fd2(N)369.51左轴承派生轴向力Fd1(N)607.01右轴承轴向力Fa2(N)1007.01左轴承轴向力Fa1(N)607.01e平均值=0.4116两端为7000C时的轴向力已知条件说明：此模型广泛应用于齿轮或皮带/链传动。(1)当为直齿轮或皮带/链轮时，轴向力Fae=0；(2)当为齿轮传动时，径向力Fre为齿轮的重力；当为皮带轮时，Fre为重力和预紧力的合力；(3)切向力Fte可以通过转矩T求得，T=Fte*d/2。轴承校核计算合集序：典型轴承模型受力分析轴承径向力两端为7000AC或7000B时的轴向力两端为深沟球轴承时轴向力Fa(N)FreFaeFteabd将此值填入再次计算FaeFae面朝面安装背靠背安装返回目录轴承型号32206圆锥滚子轴承Y1值1.6左轴承派生轴向力Fd1(N)472.69右轴承派生轴向力Fd2(N)273.64根据Fae判断被压紧轴承左侧轴承被压紧左轴承轴向力Fa1(N)673.64右轴承轴向力Fa2(N)273.64步骤参数取值备注径向载荷Fr(N)5500轴向载荷Fa(N)2500转速n(r/min)1250预期计算寿命Lh(h)5000参考表1要求轴承孔径(mm)50轴承型号6310基本额定动载荷Cr(N)62000基本额定静载荷C0(N)38500相对轴向载荷Fa/C00.0649e值0.2649表2附1自动计算轴径载荷比Fa/Fr0.45对比Fa/Fr与eFa/Fr＞e径向动载荷系数X0.56表2轴向动载荷系数Y1.6338表2附1自动计算载荷系数fp1.2表3温度系数ft1表4当量动载荷P(N)8597.30P=fp(XFr+YFa)指数ε3.00所需基本额定动载荷C61997.25C≤Cr计算寿命Ls(h)5000.66Ls≥Lh步骤参数取值备注径向载荷Fr(N)5500将以上计算的Fr和Fa的较大值带入下方对应表格计算两端为圆锥滚子轴承时的轴向力1,按安装尺寸或受力分析初选轴承轴承额定动载荷Cr满足要求寿命满足要求，可以使用2,计算当量动载荷P3，校核轴承额定动载荷或使用寿命校核基本额定动载荷C=校核寿命Lh，二者等效，校核其一即可深沟球轴承(6系)校核计算查样本，如表5已知条件圆锥滚子轴承(3系)或角接触球轴承(7系)校核计算已知条件若不合格则重新选择型号61060hLntfPCPCrtfnLs60610轴向载荷Fa(N)2500转速n(r/min)1250预期计算寿命Lh(h)5000参考表1要求轴承孔径(mm)30确定轴承类型圆锥滚子轴承(3系)轴承型号32206基本额定动载荷Cr(N)52000基本额定静载荷C0(N)60000圆锥滚子轴承e值0.38圆锥滚子轴承Y1值1.6相对轴向载荷Fa/C00.0417轴径载荷比Fa/Fr0.45系数e0.3800对比Fa/Fr与eFa/Fr＞e径向动载荷系数X0.4表2轴向动载荷系数Y1.6000载荷系数fp1.2表3温度系数ft1表4当量动载荷P(N)7440.00P=fp(XFr+YFa)指数ε3.33所需基本额定动载荷C44033.41C≤Cr计算寿命Ls(h)8703.76Ls≥Lh步骤参数取值备注径向载荷Fr(N)5500此处只考虑轴向载荷转速n(r/min)1250预期计算寿命Lh(h)5000参考表1要求轴承孔径(mm)40载荷系数fp1.2表3温度系数ft1表4当量动载荷P(N)6600.00P=fp*Fr指数ε3.33所需基本额定动载荷C39061.90圆柱滚子轴承(N系)选型计算已知条件1,计算轴承额定动载荷已知条件3，校核轴承额定动载荷或使用寿命轴承额定动载荷Cr满足要求寿命满足要求，可以使用校核基本额定动载荷C=校核寿命Lh，二者等效，校核其一即可查样本，如表57系不用填1,按安装尺寸或受力分析初选轴承2,计算当量动载荷P若不合格则重新选择型号61060hLntfPC61060hLntfPCPCrtfnLs60610初选选择轴承型号N208基本额定动载荷Cr(N)43500基本额定静载荷C0(N)43000计算寿命Ls(h)7157.42Ls≥Lh步骤参数取值备注径向载荷Fr(N)5500轴向载荷Fa(N)2500转速n(r/min)1250预期计算寿命Lh(h)5000参考表1要求轴承孔径(mm)50轴承型号基本额定动载荷Cr(N)基本额定静载荷C0(N)相对轴向载荷Fa/C0#DIV/0!e值表2附1自动计算轴径载荷比Fa/Fr0.45对比Fa/Fr与eFa/Fr＞e径向动载荷系数X表2轴向动载荷系数Y表2载荷系数fp1.2表3温度系数ft1表4当量动载荷P(N)P=fp(XFr+YFa)指数ε球轴承3.00所需基本额定动载荷C0.00C≤Cr计算寿命Ls(h)#DIV/0!#DIV/0!2,轴承选型查样本，如表53,寿命计算寿命满足要求，可以使用说明：1，轴承类型的选择：a载荷：滚子轴承用于较大载荷，球轴承用于中轻载荷；纯径向载荷一般用深沟球轴承、圆柱棍子轴承、滚针轴承；纯轴向载荷可选用推力轴承(较小的纯轴向载荷可选用推力球球轴承，较大的纯轴向载荷可选用推力滚子轴承)；径向载荷+不大的轴向载荷可选用深沟球、角接触球(70000C\70000AC