【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 上叉的重力方向的慣性矩 E: 材料的縱彈性系數(shù) 下叉的受力分析 : 如圖 所示 baxl l 1l 2 圖 下叉的受力分析 進(jìn)行受力分析時(shí)，在 AC 段內(nèi)取距 A 端為 x 的任意截面為研究對(duì)象，則該截面上黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 產(chǎn)生的反力 P1 =W l2 /b a? x ? l0 時(shí)的彎矩方程為： M= 01lbxP P 1 (xa) （ ） 用積分法求得 BC 端截面 轉(zhuǎn)角為： i 1 = i 0 ?xEIM0 1dx= i 0 112EIp [03lbx+(xa) 2 ] （ ） BC 端截面 撓度為： ? = i 0 x ??x x EIM0 0 1dx= i 0 x11bEIp [03lbx+(xa) 3 ] （ ） 當(dāng) x= 0 時(shí) ,A 端的截面轉(zhuǎn)角 i 0 = 0116 IEIabp ( 0l +b) （ ） 當(dāng) x=l0 時(shí)，將式（ ）代入式（ ）和式（ ）中，分別算得在 c 點(diǎn)處的轉(zhuǎn)角和撓度。 1i = 0101 6 )( lEI laabp ? （ ） ? 1 = 0101 6 )( lEI laabp ? ? l 3 （ ） 中叉的受力分析 如圖 所示：因載荷 W 的作用，在 b 間產(chǎn)生反力 P1 ,P2 ， 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 中叉的受力分析計(jì)算 進(jìn)行受力分析時(shí)，在 BF 段內(nèi)取距左端為 x 的任意截面為研究對(duì)象 當(dāng) 0lxa ?? 時(shí)，可算得其轉(zhuǎn)矩方程為 : M= P1 x= bWl2 x （ ） 用積分法算出其轉(zhuǎn)角 i=dxd? = bEIxWl2222+i0 （ ） 撓度為： ? = bEIxWl2326+ i0 x+ 0? （ ） 當(dāng) x=b 時(shí)， B 端的截面轉(zhuǎn)角 i0 =226EIbWl （ ） 當(dāng) x=b 時(shí)，將式（ ）代入式（ ）和式（ ）中，分別算得此段的轉(zhuǎn)角和撓度 i 2 = 223EIbWl （ ） ? 2 = 223EIbWl 2l? （ ） 如圖 所示：將 b 段作為剛性 ,c 點(diǎn)作為固定端（即視為懸臂梁）考慮 ,并設(shè)由于W 在中叉產(chǎn)生的反力為 P3 和 P4 ,而由這些反力作用在貨叉前端產(chǎn)生的 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 圖 受力分析 轉(zhuǎn)矩方程為： M= P 3 (xd)+ P 4 x （ ） 以固定端 E 視為坐標(biāo)原點(diǎn)，算得： P3 =de W 以固定端 D 視為坐標(biāo)原點(diǎn)，算得： P4 = dde )( ? W 用積分法算出其撓度為： ? = ??x x EIM0 0 2dx2 = 261EI [ P4 x3 P3 (xd)3 ] （ ） 當(dāng) x=l1 時(shí)，代入式（ ）算得： 3? = dEIW26[(e+d) l1 3 e(l1 d)2 ] （ ） i4 = ?xEIM0 2dx= dEIW22 22 )()([ xdedxe ?????] （ ） 當(dāng) x=l1 時(shí)， 代入式（ ）算得： i4 = dEIW22 ?[e(l1 d)2 +(e+d)l21 ] （ ） 所以 4? = i4 ? (l3 l1 ) 前叉的設(shè)計(jì)分析 載荷 W 在 d 區(qū)間產(chǎn) 生的反力有 P3 , P4 ，在 E 點(diǎn)的傾斜角為 i5 ，撓度為 5? ，受力黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 分析如圖 所示： 圖 前叉的受力分析 轉(zhuǎn)矩方程為： M= deW x 用積分法算出 其轉(zhuǎn)角為： i=dxd? = dEIeWx322+i0 （ ） 撓度為： ? = dEIeWx336+i 0 x+ 0? （ ） 當(dāng) x=d 時(shí)， D 端的截面轉(zhuǎn)角 i0 =36EIeWd （ ） 當(dāng) x=d 時(shí) ， 將式（ ）代入式（ ）和式（ ）中，分別算得此段的轉(zhuǎn)角和撓度： 5i = 33EIeWd 5? = 33EIeWd (l3 l1 ) 因此，設(shè)載貨臺(tái)和立柱為剛性時(shí)，伸縮貨叉工作的總擾度為 ?總 = 1? + 2? + 3? + 4? + 5? 注： 當(dāng) 托盤貨架進(jìn)深為 1100mm時(shí)， ?值應(yīng)控制在 10~15mm[8]。 貨叉各參數(shù)的選擇 a=650mm b=400mm c=200mm d=400mm e=150mm l0 =1000mm l1 =600mm l2 =750mm l3 =120mm 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 故可取上叉、下叉、中叉長(zhǎng)為： L1 = l0 =2? 5=1100mm L2 =b+c+d+2? 5=1100mm L3 = l3 c+ 2? 5=1100mm 上叉為板狀，并取其寬也為 1100mm，厚度取 100mm，其余數(shù)據(jù)見裝 配圖上標(biāo)注。 因各數(shù)據(jù)取值都較大，故能滿足條件。 貨叉內(nèi)部零件的選取與校核 軸承的選取校核 設(shè)計(jì)選取貨叉伸縮機(jī)構(gòu)的工作速度為 10m/min,則每各軸承所承受的壓力為F=1500? 10/4=3750N 轉(zhuǎn)速為 n=10000r/? d (r/min), 取 C=110 則 dmin =C3nP=110 360100001000 ?? ??? d ?dmin = ?取 d=20mm, 則 n=10000/20? =查表，選擇深溝球軸承，代號(hào)為 6404 其基本參數(shù)為： d=20mm D=72mm B=19mm cr =31000N cor =15200N 徑向載荷 Fr =1500? 10/4=3750N 軸向載荷 Fa =0N ? Fa / Fr =0e= 查表得 x=1 y=0 ?Pr =x Fr +y Fa = Fr =3750N 又查表得： fd = fT =1 fn = fh= fm =1 ?C=Tndmh ff fff Pr = ??? ? 3750== cr 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 軸承的額定靜載荷 Por = Fr + Fa =22503750N 因 Por Fr 故取 Por = Fr = 滿足 軸承的壽命 Lh = n60106 ( TPfCfP?? )3 = n60106 ( ?? )3 =22446h 因 Lh h=6000h 故軸承壽命滿足條件。則軸承選取合適。 齒輪的選取校核 選取齒輪為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度 HB=217—255，平均硬度為 236 初步計(jì)算傳動(dòng)尺寸 為軟齒面開式傳動(dòng) dmin =3 21 )][(12HHE ZZZZuudKT ?? ??? （ 1）轉(zhuǎn)矩 T1 = 610? P1 /n1 = Nmm （ 2）設(shè)計(jì)時(shí)，因 V 值未知， KV 不能確定，故可初選 Kt = （ 3）取齒寬系數(shù) d? = （ 4）取彈性系數(shù) ZE = （ 5）初選螺旋角 ? =12o ，取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH = （ 6）初選 Z1 =23，齒條 Z 2=? 則得重合度 ?? =[（ 1/ Z1 +1/ Z 2） ]cos? = 取軸面重合度 ?? = d? Z1 tg? = 取重合度系數(shù) Z? = (7) 取螺旋角系數(shù) Z? = (8) 許用接觸應(yīng)力由式 [ H]? =HHNSZ lim? 取 接觸疲勞極限應(yīng)力為 limH? =595MPa 齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為 N=60naLh = 810? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 取壽命系數(shù) ZN = 取安全系數(shù) SH = 則 [ H]? =HHNSZ lim? = ? = MPa （ 9）齒輪的分度圓直徑 dt1 ,初算為 u=Z2 /Z1 =? 故 11??uu 則 dmin =3 21 )][(12HHE ZZZZuudKT ?? ??? =130mm 確定傳動(dòng)尺寸 （ 1）計(jì)算載荷系數(shù) 取使用系數(shù) KA = 因 V= 11 1 0 / m in 1 / 66 0 1 0 0 0tdn m? ??? m/s 取動(dòng)載系數(shù) KV = 取齒向載荷分布系數(shù) K? = 取齒間載荷分配系數(shù) K ?= 故 K= KA KV K? K ?= （ 2）對(duì) td1 修正 d1 = td1 3 1/ tkk = （ 3）確定模數(shù) m=dcos? /Z= 取 m=6 （ 4）故 d1 =?cosmZ=012cos236?=141mm 并取 b=50mm 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 F? =??YYYYbmdKT SF112 ?[ F]? 式中各參數(shù)： (1) mdbTK 11 各值同前 (2) 因當(dāng)量系數(shù) ZV =Z/cos120 = 故取齒形系數(shù) YF =，應(yīng)力修正系數(shù) YS = (3) 取重合度系數(shù) Y ?? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 (4) 取螺旋角系數(shù) Y ?? (5)許用彎曲應(yīng)力 [FFNF SY lim] ?? ? 取彎曲疲勞極限應(yīng)力 lim 220F? ? MPa 取壽命系數(shù) Y ?N ， 取安全系數(shù) S ?F 故 [FFNF SY lim] ?? ? = 220 / 176??MPa 則 F? =??YYYYbmdKT SF112=〈 176MPa=[ ]F? 故能滿足齒根彎曲疲勞極限。 設(shè)計(jì)合理。 鏈輪鏈條的選取校核 設(shè)軸徑 d=80mm，鏈傳動(dòng)比 i=1 鏈速 n=V d?/100060?? =P= w2 5 060/10101 5 0 0 ???? 選擇鏈輪齒數(shù)：初步確定 Z=21 定鏈的節(jié)距 取 K ?A ，齒數(shù)系數(shù) K ?Z ，多排鏈系數(shù) K ?P 所需傳遞功率為 / 1 0 . 8 7 0 . 2 5 / 1 . 0 0 . 2 2A Z PK K P K ? ? ? ?kW 由此，可選取滿足條件的 08A 鏈， P= 定鏈長(zhǎng)、中心距 初定中心距 a=40p，則鏈節(jié)數(shù) L 2120210 )2(22 ?zzapzzpaP ????? =101 節(jié) 鏈長(zhǎng) L=LP P/1000=101? 中心距 a= 21222121 )2(8)2()2[(4 ? zzzzLzzLp PP ???????=508mm 中心距調(diào)整量 2 2 1 2 .7 2 5 .4ap? ? ? ? ?mm 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 實(shí)際中心距 39。 5 0 8 2 5 .4 4 8 3a a a? ? ? ? ? ?mm 求作用在軸上的力 工作拉力 F=1000P/V=1500N 作用在軸上的壓力 FQ ==1800N ?軸徑 33m i n / 1 1 0 2 . 5 / 1 5 9 . 2 1 3d C P n? ? ?mm 取 d=16mm 取輪徑 D=80mm 計(jì)算結(jié)果總匯：鏈條規(guī)格： 08A 單排鏈， 101 節(jié)，長(zhǎng) 米 ， 大小輪齒數(shù)都為