卧式钢筋切断机毕业设计说明书

XXXX大学学士学位论文

水平面（H面）

FNH1?FNH4=0

4）作弯矩图

垂直面弯矩，如图3-8d所示。

MV1?FNV1L1=598.87×58=34734.46N.mm=34.7m MV2?FNV4(L2?L3)?Ft3L2

=3848.99?（92.5?69.5）-6365.43?92.5?34734.11N?mm=34.7N.m

MV3?FNV1(L1?L2)?Ft2L2

=598.87×（58+92.5）+1917.57×92.5=267505.16N.mm =267.5N.m

MV4?FNV4L3=3848.99×69.5=267504.81N.mm=267.5N.m

水平面弯矩

因为二轴在水平方向没有受力，所以二轴水平方向上的弯矩也为0。 合成弯矩，如图3-8d所示。

22M1?MV1?MH=34.7N.m 22M2?MV2?MH=34.7N.m

=267.5N.m

22M4?MV4?MH=267.5N.m

5)作转矩图，如图3-8e所示。

Tm=257.8N.mm

6）作计算转矩图，如图3-8f所示。

单项运转，扭转应力按脉动循环变应力，取系数?=0.6，则

Mca1?M1=34.7N.m

2Mca2?M2???T??34.72??0.6?257.8?=158.5N.m

22Mca3?M32???T??267.52??0.6?257.8?=309.0N.m

22Mca4?M4=267.5N.m

Ⅱ截面的计算弯矩

McaⅡ?Mca4?Mca4267.5?40.5?267.5??40.5=111.6N.m L369.5 31

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McaⅢ?Mca3?Mca3?Mca2309.0?158.5?42.5?309.3??42.5=23.9N.m

L292.5Mca3?Mca2309.0?158.5?(42.5?22)?309.0??(42.5?22)

L292.5McaⅣ?Mca3?=204.1N.m

7)按弯扭合成应力校核轴的强度

由计算弯矩图可知，A截面的计算弯矩最大，该处的计算应力为：

?caAMca3309.0?103=41.7MPa ??3W0.1?42Ⅱ截面的计算应力为

?caⅡMcaⅡ111.6?103=17.4MPa ??W0.1?403Ⅲ截面的计算应力为

?caⅢMcaⅢ239.9?103==32.4MPa ??3W0.1?42Ⅳ截面的计算应力为

?caⅣMcaⅣ204.1?103??=27.5MPa

W0.1?423以上计算应力均小于许用应力??-1?=60MPa，故切断机二轴是安全的。 （4）二轴的刚度校核

轴受弯矩作用会产生弯曲变形，受转矩作用会产生扭转变形。轴的刚度不够就会影响轴的正常工作。例如电机转子轴的挠度过大，会改变转子与定子的间隙而影响电机的性能；机床主轴的刚度不够，将影响加工精度。因此，为了使轴不致因刚度不够而失效，设计时必须根据轴的工作条件限制其变形量，即挠度≤[]、转角≤[]、扭角≤[]?6?。

式中[]、[]、[]分别为许用挠度、许用转角和许用扭角。

7TiLi57.3nTiLi57.3?27 1657TiLi????19.2?0.12 ???4Gi?1IpiII8.1?10i?1i?1pipi0?0?0.12?0.5所以轴的刚度足够。

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3.6 键的强度校核

3.6.1 键的选择

键的类型应根据键联接的结构使用要求和工作状况来选择。选择时应考虑传递转拒的大小，联接的对中性要求，是否要求轴向固定，联接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑动距离长短，以及键在轴上的位置等。键的主要尺寸为其横截面尺寸(键宽b 键高h)与长度L。键的横截面尺寸b×h 依轴的直径d由标准中选取。键的长度L一般可按轮毂的长度选定，即键长略短于轮毂长度，并应符合标准规定的长度系列。

故根据以上所提出的以及该机工作时的要求，故选用A型普通平键。

因为三轴受力最大，所以其上的键承受较大的作用力，其应力也较大，因此，我们对三轴上的键进行校核。

根据三轴上的齿轮的宽度，并查阅相关标准后，得出该键的结构尺寸分别为： 键宽 b=20mm 键高 h=12mm 键长 L=70mm 3.6.2 验算挤压强度

平键联接的失效形式有：对普通平键联接而言，其失效形式为键，轴，轮毂三者中较弱的工作表面被压溃?6?。

工程设计中，假定压力沿键长和键高均匀分布，可按平均挤压应力进行挤压强度或耐磨性的条件计算。

即静联接：

2T?103?p??[?]p

kld 式中

T————传递的转矩 (N?mm)

d————轴的直径(mm)

k————键与轮毂的接触高度(mm)，一般取k?h 2l————键的接触长度(mm).圆头平键 l?L?b

[?]p———许用挤压应力(MPa)

键的工作长度l?L?b?(70?20)mm?50mm 挤压面高度k?h2?122?6mm

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转矩T?9.55?106pn?9.55?106?6.3758?1.049?106N?m

许用挤压应力，查表[?]p?60MPa，则，挤压应力

2T2?1.049?106?p??MPa?55.49MPa?60MPa

kld6?90?70所以 此键是安全的。

附：键的材料：因为压溃和磨损是键联接的主要失效形式，所以键的材料要求有足够的硬度。国家标准规定，键用抗拉强度不低于600MPa的钢制造，如 45钢 、Q235等。

3.7 轴承的校核

滚动轴承是又专业工厂生产的标准件。滚动轴承的类型、尺寸和公差等级均已制订有国家标准，在机械设计中只需根据工作条件选择合适的轴承类型、尺寸和公差等级等，并进行轴承的组合结构设计。本节校核一轴的6207轴承。

查GB/T276-89，查得6207轴承的性能参数为：

Cr?19800N，C0r?13500N，极限转速6300r/min(脂润滑) 3.7.1 两轴承的轴向力

将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面和水平面两个平面力系。

由3.5.1节计算结果可知Fr1v=1269.68N，Fr2v?396.14N，Fte?1665.82N。 3.7.2 求两轴承的计算轴向力

对于70000C型轴承，按表13-7，轴承派生轴向力Fd?eFr，其中，e为表13-5

Fa中的判断系数，其值由的大小来确定，但现在轴承轴向力Fa未知，故先初取e=0.4，

C0因此可估算

Fr2vFd2187.5mm Fr1vFd1Fte58.5

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