界限。GB/T4662—1993规定，使受载最大的滚动体与滚道接触的接触应力达到一定值（对于向心球轴承为420MPa）的载荷，作为轴承静载荷的界限，称为基本额定静载荷，用Co（Cor或Coa)表示。实践证明，在上述接触应力作用下所产生的永久接触变形差，除了对于那些要求转动灵活性高和振动低的轴承外，一般不影响其正常工作。
轴承样本中列有各种型号轴承的基本额定静载荷值，以供选择轴承时查用。 轴承上作用的径向载荷Fr和轴向载荷Fa，应折合成一个当量静载荷Po，即
P0?X0Fr?Y0Fa （3-3） 式中，X0和Y0分别为当量静载荷的径向载荷数和轴向载荷系数，其值可查轴承手册。 按轴承静载荷能力选择轴承的公式为：
C0?S0P0 （3-4）
式中S0称为轴承静载荷安全系数。S0的值取决于轴承的使用条件。
工作台的定位心轴要用到3个轴承，其中2个向心轴承，1个推力轴承，2个向心轴承的型号是一样的。由于心轴是固定在底座上，心轴无法转动，所以轴承是不承受径向力的，只承受齿轮毛坯的自重。心轴的直径为100mm，查《机械设计手册》表12-17和表12-15得3个轴承的型号分别为：
表2向心轴承轴承参数
向心轴承轴承尺寸
基本额定极载荷/kn
限转速轴承安装尺寸
代号
/r.Min-1
d D B rsmin
Cr Cor
脂润滑 油润滑 6000
型
Damin Damax rasmax
100 150 24 1.5
79.2 78.5 3800 5000
7020c 109 141 1.5
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表3推力轴承轴承参数
推力轴承轴承尺寸 d D T dmin rsmin 100 135 25 102 1
基本额定极限转速轴承代号 安装尺寸 载荷/kn Ca Coa
/r.Min-1
脂润滑 油润滑 51000型 Damin Damax rasmax
51120
121 114 1
85.0 268 1000 2400
查参考文献[5]表10-17，径向当量静载荷P0?0.6Fr?0.5Fa 查参考文献[1]表13-8， 静强度安全系数 S0=0.5
C0?S0P0
=0.5（0.6Fr?0.5Fa） =0.3Fr+0.25Fa
对于滚动轴承，由于轴承是不常旋转的，Fr=0，Fa=13350N，
C0=3378.5? Cr
所以选用的轴承满足使用要求
3.4螺栓组连接的设计
螺栓组连接结构设计的目的，在于根据连接接合面的形状合理地确定螺栓的布置方式，力求使各螺栓接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时要综合考虑以下几个方面的问题。
（1） 接合面的几何形状应与机器的结构形状相适应。一般都设计成轴对称的简单几
何形状。这样不但便与加工制造，而且便于对称布置螺栓，使接合面受力比较均匀。
（2） 分布在底座上的螺栓数目，应取4、6、8、12等易于分度的数目，以便于划线
钻孔。
（3） 螺栓排列应有合理的钉距、边距，注意留必要的扳手空间。
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（4）螺栓与螺母底面的支撑应平整，并与螺栓轴线相垂直，以免引起偏心载荷。 确定螺栓的直径：
螺栓的受力分析，如图3.5 图3.6：
图3.4 受力分析1
图3.5 受力分析2
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（1） 在总载荷F?的作用下，螺栓组连接受到一下各力和倾覆力矩的作用：（假设铣
刀切削力与水平面夹角为300）
轴向力（F?的水平分力F?H,作用于螺栓组中心，水平向右）
F?h=F?sin? =1504N.sin600 =13
向力（F?的垂直分力F?V，作用于结合面，垂直向下）
F?V=F?cos? =1504N.cos600 =752N
覆力矩(顺时针方向)
M=F?h?49.6cm+F?V?49.6cm
=101928N.cm
（2） 在轴向力F?H的作用下，各螺栓的工作拉力为
F?h1303=N=326N 4z
Fa=
（3） 覆力矩的作用下，左边2螺栓受压，右边2螺栓受拉，故右边的螺栓受力较大，
所受的载荷力为
Fmax?MLmax?L1z2i
N
18
=
101128?232?(23?23)22
=1108N （3-5）
故右边的螺栓所受的轴向工作载荷为
F=Fa+Fmax
=326N+1128N =1454N
（4） 在横向力的作用下FX，各螺栓所受的预紧力F0。底座与尾座体的接合面可能
生滑移。根据不滑移条件：
f(zF?Cm F?h)?KsF? （3-6）
Cb?Cm查参考文献[1]表5-5查的结合面的摩擦系数f=0.16，并取
Cb=0.2，则
Cb?CmCmCb=1-=0.8，取防滑系数Ks=1.2，则各螺栓需要的预紧力为
Cb?CmCb?CmCm11.2?7521KF?0.8?1303)N=1670N F0?(s?v?F?h)=?(40.16zfCb?Cm（5） 确定螺栓的直径
将齿轮毛坯的平移到螺栓组，螺栓组所受的总载荷为F?=6000N,在轴向力FZ的作用下，各螺栓所受的工作拉力为
Fa?FZ1504?=376N 44选择螺栓材料为45，性能等级为6.6的螺栓。由参考文献[1]表5-8查得材料的屈服极限为?s=300Mpa,查表5-10可得其安全系数为S=2.5。 螺栓材料的许用应力 [?]=
=
?sS
300=120MPa 2.5
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