毕业设计钢筋切断机计算说明书1(5)

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表6 轴上的弯矩

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Ⅰ截面 MⅠ?垂直面（Mv） 水平面（Mh） Mv1?-Fp?193.5?-314824.5N.mm MH1?Fc?193.5?1618047N.mm 合成弯矩 ?314824.5?2??1618047?2N.mm?1640000N.mm MHⅡ?3154675.5N.mm 合成弯矩 Ⅱ截面 MvⅡ?189272N.mmMⅡ??189272?2??3154675.5?2N.mm?3160000N.mm 4）作出转弯矩图如图3-f

5）作出当量弯矩图如图3-g，并确定可能的危险截面Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的弯矩 如表7

表7危险截面的弯矩

Ⅰ截面 Ⅱ截面 2MeⅠ?MⅠ???T??1640000N.mm 22MeⅡ?MⅡ???T??3160000N.mm 26）确定许用应力

已知轴材料为45钢调质，查表得?b=650MPa。用插入法查表得

??0b?=102.5MPa，???1b?=60MPa

?????1??60?0.59 ??0?102.5表8 校核轴径

7）校核轴径如表8

Ⅰ截面 dⅠ?30.1???1b?MeⅠ?64.89mm?84mm Ⅱ截面 dⅡ?3MeⅡ?80.58mm?90mm 0.1???1b?

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结论：按当量弯矩法校核，轴的强度足够。 b) 轴的刚度计算

7TiLi57.3nTiLi57.3?27 1657TiLi ????19.2???4Gi?1Ipi8.1?10i?1Ipii?1Ipi0?0?0.000?0.5所以轴的刚度足够

3.5 键的校核

3.5.1. 平键的强度校核. a) 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。 由设计手册查得：

键宽 b=16mm 键高 h=10mm 键长 L=30mm b) 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。

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 ?p? 式中

T————

2T?[?]p kld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?h2

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l———— 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?(25?14)mm?11mm

挤压面高度 k?h?10?5mm

22转矩 T?9.55?106p?9.55?106?1.87?1.19?106N?m

15n许用挤压应力，查表， [?]p?60MPa 则 挤压应力

2T2?1.19?106?MPa?43.62MPa?60MPa ?p? ?kl96?5?11 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 Q275 等。

3.6 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。 3.6.1 初选轴承型号

试选10000K轴承，查GB281-1994，查得10000K轴承的性能参数为： C=14617N Co=162850N nmin?1900 (脂润滑) 3.6.2寿命计算 a) 计算轴承内部轴向力.

查表得10000K轴承的内部轴向力 Fs?FR/(2Y) Y?0.67cos??0.67?cos15?38'32''?0.65

22FR1?9868?935920?1050N23

22FR2?11508?441888?1224N70

则：

FS1?FR1(2Y)?90788NFS2?FR1(2Y)?90208N课程设计说明书

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b) 计算外加轴向载荷 FX?0 c) 计算轴承的轴向载荷 因为 FS1?FS2 故

轴承1 FA1??FS1?90208N 轴承2 FA1?FS2?90208N d) 当量动载荷计算

由式 FP?fp(XFR?YFa)

查表得： FAFR的界限值 e?1.5tg??0.42

查表知 FA1/FR1?0.90?e 故 X1?0.4

FA1FR1FA1FR2?90208?0.90

105023FA2FR2?90208?0.77

122470Y1?0.4cos??0.39

?0.77?e

故 X2?0.4 则：

Y2?0.39

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FP1?fp(X1FR1?Y1FA1)?1.2?(0.4?105023?0.39?90208) ?90500NFP1?fp(X2FR2?Y2FA2)

?1.2?(0.4?122470?0.39?9020) 8?1010N03 式中. fp?1.2 (轻度冲击的运转)

由于 FP1?FP2，且轴承1、2采用型号、尺寸相同的轴承，谷只对轴承2进行寿命计算。

FP?FP2?101003N

e) 计算轴承寿命

Lh10106C??()60nFP1061461703??() 60?25101003?5119h?4500h10

f) 极限转速计算 由式 nmas?f1f2nlim C?146170?1.5

FP101003 ??arctgFA1/FR2?arctg0.77?37.6? 查得：载荷系数 f1?0.65 载荷分布系数 f2?0.81 故 nmas?0.65?0.81?1900rmin

?n ?1000rmin 计算结果表明，选用的10000K型圆柱孔调心轴承能满足要求。

4 钢筋切断机的摩擦、磨损和润滑