1800熱鋸機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-09-01 00:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 模數(shù)mn=16,齒數(shù)Z=19，全齒高h(yuǎn)=36，尺寬160mm。（見下圖）進(jìn)鋸齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：1）、初步估算軸徑：選擇軸的材料為45，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得力學(xué)性能數(shù)據(jù)為：抗拉強(qiáng)度 σb=650Mpa；屈服點(diǎn)σs=360 Mpa；彎曲疲勞極限σ1≈270 Mpa；扭轉(zhuǎn)疲勞極限τ1≈155 Mpa； E=105 Mpa； 初步計(jì)算軸徑，由于材料為45，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選取A=115，則得：dmin=124mm考慮進(jìn)鋸軸裝聯(lián)軸器加鍵，需將其軸徑增加4%5%，故取進(jìn)鋸傳動(dòng)軸聯(lián)軸器端軸徑為：130mm。2）、聯(lián)軸器的選擇考慮動(dòng)載荷及過載，取聯(lián)軸器工作情況系數(shù)K=（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊聯(lián)軸器篇選取），計(jì)算聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩：Tc=KT=K(955104)P/n =(955104) 37/22 = =24092 根據(jù)熱鋸機(jī)工作要求選取GⅡCL型齒輪聯(lián)軸器。由軸徑d=130mm和Tc選取聯(lián)軸器型號為：GⅡCL12J1140202/ J1130202 （JB/ZQ4378—86）；其允許最大轉(zhuǎn)矩Tp=45000 。見軸的載荷分布圖(a)所示，根據(jù)軸的受力選取軸承，為便于軸承的裝配，取裝軸承處直徑d1=140mm,裝齒輪處的軸徑d2= 145mm,a=b=160mm,c=810,D1=320mm。初選雙列調(diào)心滾子軸承22228c（14025068）。：（軸的載荷分布圖b）軸傳遞的轉(zhuǎn)矩：T1=(955104)P/n=16061 齒輪的圓周力：Ft=2 T1/ d1=2 T1/（Zmn/cosβ）=32122/(19)=105664 N齒輪的徑向力：Fr= Fttanan/ cosβ=39096 N齒輪的軸向力：Fx= Fttanβ=17328 N聯(lián)軸器由于制造和安裝誤差所產(chǎn)生的附加圓周力F0（方向不定）F0=2 T1/ D1=（216061）/=30114 N：1）在水平平面內(nèi)的支反力（軸的載荷分布圖c），由∑MA=0得：RBz（a+b） Fra+ Fxd1/2=0RBz=( Fra Fxd1/2)/(a+b) =(39096)/(+) =(62551212)/ =15759 N∑Z=0得：RAz= Fr RBz=3909615759=23337 N2）在垂直平面內(nèi)的支反力（軸的載荷分布圖e）,由圖可知：RAy= Rby=1/2Ft=105664/2=52832 N3)由于F0的作用，在支點(diǎn)A、B處的支反力（軸的載荷分布圖g）∑MB=0得：RA0（a+b）Foc=0RA0= Foc/（a+b）=30114(+) =76226 NRB0= F0+ RA0=30114+76226=106340 N：1）齒輪的作用力在水平平面的彎矩圖（軸的載荷分布圖d）MDz= RAZ a=23337=3734 M’Dz= MDz Fd1/2=373417328齒輪的作用力在垂直平面的彎矩圖（軸的載荷分布圖f）MDy= RAy a=52832=8453 由于齒輪的作用力在D截面作出的最大合成彎矩M’D=9241 由于Fo作用而作出的彎矩圖（軸的載荷分布圖h）MD0= F0c=30114=24392 改彎矩圖的作用平面不定，但當(dāng)其與上述彎矩合成圖共面時(shí)是最危險(xiǎn)情況。這時(shí)其彎矩為二者之和，則截面D的最大合成彎矩為：MD= M’D+ MD0=9241+24392=33633 2）作轉(zhuǎn)矩圖（軸的載荷分布圖i）T1=16061 1）確定軸的危險(xiǎn)截面根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖，截面B處彎矩較大，且有軸承配合引起的應(yīng)力集中；截面D處彎矩最大，且有齒輪配合與鍵槽引起的應(yīng)力集中，故屬危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)對D截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。2）安全系數(shù)校核計(jì)算：由于該進(jìn)鋸軸轉(zhuǎn)動(dòng)，彎矩引起對稱循環(huán)的彎應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩引起的為脈動(dòng)循環(huán)的切應(yīng)力。彎矩應(yīng)力幅為：σa=MD/W=33633106/304=106 pa= 式中：W—抗彎斷面系數(shù)，由手冊可查得W=304cm3=304106m3由于是對稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，故平均應(yīng)力σm=0根據(jù)式：Sσ =式中：σ1—45鋼彎曲對稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的疲勞極限，由手冊查得σ1≈270 Mpa；Kσ—正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，按手冊配合表查的Kσ=；β—表面質(zhì)量系數(shù)，軸徑車削加工，由手冊查得β=ξ—尺寸系數(shù)，由手冊查得ξ=切應(yīng)力幅為：τm=τa= T1/2WP=16061106/230=268106 pa=268 Mpa式中WP—抗扭斷面系數(shù)WP=Лd3/16bt(dt)2/2d=30106 m3根據(jù)式Sτ=式中：τ1—45鋼彎曲對稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的疲勞極限，由手冊查得τ1≈155 Mpa；Kτ—切應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，按手冊配合表查的Kτ=；β，ξ—同正應(yīng)力情況；φτ—平均應(yīng)力折算系數(shù)，由手冊查得φτ=。軸D截面的安全系數(shù)確定：S=由手冊查得，[S]=—故S[S]，該軸D截面是安全的。（四）鋸片罩及冷卻系統(tǒng)：熱鋸冷卻水導(dǎo)水裝置，應(yīng)用于金屬材料熱加工工藝中，包括：鋸片；熱鋸鋸罩，用于罩住鋸片，鋸片罩由固定罩和活動(dòng)罩兩部分組成；高壓冷卻水裝置，可噴射高壓冷卻水，噴嘴噴出強(qiáng)力水流沖刷掉粘在鋸片上的鋸屑，使大部分鋸屑能被水幕封住，沖入鋸切頭坑內(nèi)，以有效的防止鋸屑飛濺
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