带式给料机设计毕业设计(论文)(编辑修改稿)内容摘要:
中力 NFFF 1 2 8 1221 合 由滚筒以上受力情况可求: 0 22 dbdCa FFFF FFFFF 支反力 aF N Fb = N 各点弯矩大小: 0eM , 0 5 89 9 4 11 0 1 28 0 4 841 0 3 64 6 7 09 1 5 4 3 64 6 7 67 2 3 3 64 6bdcaMmmNMmmNMmmNlFM 各点计算弯矩大小: caeM 596895 mmNMmmNaTMMmmNaTMMmmNaTMMc a bc a dc a cc a a5 9 6 8 9 5 6 3 9 2 2 11 9 8 9 5 8 5 8 9 9 4 15 5 7 4 6 8 2 61 9 8 9 5 8 7 0 9 1 5 18 3 8 6 5 3 0 81 9 8 9 5 8 7 6 7 2 3 4222222222222 画出弯矩图、扭矩图及弯扭合成图如下: 17 3. 轴径设计 (1).初步确定轴的最小直径 选择材料为 45 钢,调质处理,根据《机械设计》表 153,取 aMPA 60。 1 10 10 于是得 mmdmmnPAd70 1 0 330m in取 ( 2) 轴段的结构设计 1) 段右侧需一轴肩故取又因此段轴上有轴承故Ⅱ Ⅲ段轴直径 d =80mm 2) 初步选择滚动轴承 因轴承同时受径向力和轴向力的作用还要求能够调节同轴度因此选用调心滚子轴承其基本尺寸为 7017080 TDd mm 18 右端调心球轴承采用轴肩进行轴向定位,取 Ⅲ Ⅳ段轴的直径 d=92mm 3) 由于滚筒安装胶带和甲带宽度决定此段长度应略小于胶带和甲带宽度故取l=1000mm 而此段轴直径要起到轴向定位的作用则 Ⅳ Ⅴ段轴的直径为 d=100mm 4) 轴承端盖的宽度为 : mmdme 5) 轴上零件的周向定位 链轮与轴的周向定位采用普通平键连接根据 Ⅰ Ⅱ段轴颈决定此键的基本尺寸为mmmmhb 1220 键槽用铣刀加工,同时为保证链轮与轴配合有良好的对中性故选择链轮与轴的配合为 67nH 调心球轴承与轴的周向定位由过渡配合来保证此处选用轴的直径尺寸为 m6 6) 根据弯扭矩合成图可知,轴的危险截面会出现在 C 处作用面,设计此处的轴的轴径为 100,圆角为 R2 ,带键槽,根据轴肩,键槽对轴的补偿 ,设计轴如下图示: (3) 按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面强度,根据轴的弯扭合成强度条件为: aacacaMpMpWTMWTWM241312222取 故安全 ( 4) 精确校核轴的疲劳强度 19 根据以上弯扭合成图以及轴的结构设计,我们可以分析得出,轴的危险断面出现在 c 点所处的作用面前的轴肩处,此应力集中较为严重,按疲劳强度条件对其进行精确校核: mmNTCmmdWmmdWT1 9 8 9 5 8 0 5 5 7 3 7 8 6 333333处的扭矩截面抗扭截面系数抗弯截面系数 截面 C左侧的弯矩 mmNM 截面上的弯曲应力 aMpWM 7 8 6 8 2 5 6 0 7 2 6 0 截面上的弯扭切应力 aTT MpWT 7 7 5 5 7 3 71 9 8 9 5 8 0 轴的材料为 45钢调质处理查表 151得 aB Mp640 aMp2751 aMp1551 截面上轴肩而形成的理论应力集中系数 及 按表 32查 dr ; dD 经插值后可查的 由附图 31可得轴的材料敏性系数 q q 故有效应力集中系数为 7 3 4 7 0 4 4 qK 3 1 1 6 2 qK 由附图 32的尺寸系数 由附图 33 的扭转尺寸系数 轴按磨削加工由附图 34得表面质量系数为 20 轴未经表面强化处理即 1q 按式 312 及式 312a 得综合系数为 KKKK 由 得合金钢的特性系数及 2313 ~ 取 ~ 取 于是计算安全系数 caS 值按式 2751 mKS 3 5 8 2 1 8 2 1 8 27 7 27 7 1 1 1 5 522221 SSSSSKScama SSca 故可知其安全 截面 C右侧 抗弯截面系数 W 按表 154的公式计算 : 533 dW 按抗扭截面系数 : 533 1021 0 dW T 弯矩 : mmNM 9 3 1 0 9 52 2 5 7 4 6 8 2 6 截面上的弯曲应力为 : 3 1 9 3 1 0 9 55 WMb aMp 截面上的扭转切应力:aTT MpWT 9 8 9 5 8 05 21 过盈配合处1 3 5 KKK的 轴按磨削加工由附图 34表面质量系数为: 故得综合系数为 KKKK 故轴在截面右侧的安全系数为: 22155275222211SSSSSSSKSKScacamama 故该轴在截面右侧的强度也是足够的 因此由上计算可知,本轴设计满足要求。 3) 轴的扭转刚度的校核 对于本轴的刚度要求,主要体现在安装向心滚子轴承处的轴段,本轴段轴径为 d=100mm,因此对此处进行校如下: 44iiid lTl ][ —— 每米轴长允许的扭转角,对于一般传动可以选取 ~1( o) /m 由上可知,轴的扭转刚度符合设计要求。 4) 轴的挠度与偏转角的计算校核 22 a) 链轮拉力 F在 a、 b及轴伸段引起的挠度及偏转角为: b) r a dd lCF vb 47444 1 式中 c —— 外伸端长度,本滚筒为 110mm, 1c —— 集中载荷作用在离支承距离,为 l —— 支点间距,为 1579mm 41vd —— 阶梯轴当量直径 mmdlldiizv 74444444 106 1 1 1 01 0 0 01 0 021 0 09222 2 080294701 1 01 8 3 8 Zl —— 轴长, 1838 mm il 、 id —— 轴上第 i 段的。带式给料机设计毕业设计(论文)(编辑修改稿)
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