旋架式加速度過載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析_學(xué)士學(xué)位論文(參考版)
2024-09-01 12:51本頁面
【正文】 。并對畢業(yè)論文答辯中，給予我考核的各位老師表示由衷的感謝。在此謹(jǐn)向許老師致以誠摯的謝意和最崇高的敬意！ 在此還要感謝大學(xué)四年中所有教導(dǎo)過我的老師們，您們的諄諄教誨，不僅讓我學(xué)會(huì)了很多知識(shí)，而且引導(dǎo)我進(jìn)入了機(jī)械這個(gè)行業(yè)，讓我受益一生。從課題的選擇到論文的最終完成，許老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)。 致 謝 這次論文能夠按時(shí)順利地完成，得力于許瑛老師的耐心指導(dǎo)。 在這四個(gè)月里我也學(xué)會(huì)了如何合理的安排好自己的時(shí)間和工作進(jìn)度，并持之以恒的把它完成。 通過做 畢業(yè)設(shè)計(jì) ，我不僅 學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料 、 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 、 分析數(shù)據(jù) 的方法 ， 同時(shí)也 提高了自己的 制 圖能力 和動(dòng)手能力 ， 也 懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果 ，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，通過老師的指導(dǎo)和與同學(xué)們的交流，讓我知道了團(tuán)隊(duì)的力量，有了團(tuán)隊(duì)的力量，就有了自己的成功，這是一個(gè)即將走向社會(huì)的大學(xué)生必須學(xué)會(huì)的 。 我 通過 了解 試驗(yàn)臺(tái) 工作原理 和 用途，熟悉了 機(jī)械 的設(shè)計(jì)步驟，鍛煉了工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。但此方案也存在不少問題，一看此裝置就知道中間要有一根很大的軸，還要有好幾塊大的壓板，這樣就顯得這裝置很笨重，轉(zhuǎn)動(dòng)起來風(fēng)阻也特別大，測量角度也是非常有限。通過螺栓聯(lián)接把夾座和前后兩塊壓板連接在一起。當(dāng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)工作的時(shí)候，擔(dān)心由于離心力引旋架式加速度過載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 學(xué)士學(xué)位論文 32 起的螺栓松動(dòng)，我們還選用了拉桿直接將前后壓板固定聯(lián)接。上，中夾緊裝置，我們選用了，上面打上螺釘孔，具體尺寸及位置見零件圖。這里我們選用了三個(gè)地方夾緊。于是，我們就要想一套方案，怎么把測試件固定在轉(zhuǎn)盤上。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)開始工作時(shí)，通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在轉(zhuǎn)架上測試件隨著轉(zhuǎn)架一起旋轉(zhuǎn)。 設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，首先要合理選擇夾緊點(diǎn)、夾緊力作用方向，并且正確確定所需要夾緊力大小。對夾緊機(jī)構(gòu)和裝置有下列基本要求： （ 1）在夾緊過程中應(yīng)能保證工件更好的得到定位； （ 2）夾緊應(yīng)該可靠和適當(dāng)。因?yàn)樵谛D(zhuǎn)過程中工件受到離心力及重力等外力的作用，若不夾緊，工件在外力作用下就可能發(fā)生移動(dòng)，輕則使測量出來的參數(shù)有錯(cuò)誤，重則工件夾緊裝置，以至危害人的安全，甚至發(fā)生人生事故。m= Nm； k —— 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度， k=,此處 h 為鍵的高度，單位為mm； l —— 鍵的工作長度，單位為 mm,圓頭平鍵 l=L－ b,平頭平鍵 l=L,這里L(fēng) 為鍵的公稱長度，單位為 mm； b 為鍵的寬度， 單位為 mm； d —— 軸的直徑，單位為 mm。地腳螺栓：用類比法確定的，不校核。 校核： ： 據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 P482 表 3— 2— 2，預(yù)緊聯(lián)接，徑向靜載荷，全部螺栓承受的徑向載荷 FX=G+Fcos450=(35? 2+50)? +1500? 22 = N 單個(gè)螺栓承受的徑向力 FA= ZFX = = N 所以螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度： P? =min0LdFA 螺栓桿的剪切強(qiáng)度： 旋架式加速度過載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 學(xué)士學(xué)位論文 29 ? =SAAF 式中 As 為螺紋部分危險(xiǎn)截面之計(jì)算面積 ,As= 421d? mm2 ， d1 為螺紋小徑， mm； As= 421d? = 2? = mm2 ， 所以 P? =min0LdFA = ? = MPa [ P? ]=72 MPa ? =SAAF = = MPa [? ]=72 MPa 上。 3） 旋轉(zhuǎn)軸與夾具聯(lián)接用的螺栓直徑與數(shù)目：據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，確定螺釘直徑 d=20mm，數(shù)目為 6 個(gè)。 各螺栓與螺釘直徑與數(shù)目的確定： 1） 底座與立柱聯(lián)接和立柱與大軸承支撐板以及測試件固定 架與主軸的直徑與數(shù)目：所選螺栓直徑 d=12mm,數(shù)目為 140 個(gè)。則 旋架式加速度過載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 學(xué)士學(xué)位論文 28 P1= fp(X1Fr1+Y1Fa1)=? (? +? ) N = N P2= fp(X2Fr2+Y2Fa2)=? (1? +0? ) N= N 因?yàn)?P1 1 來校核壽命。mm 把派生軸向力的方向與外加軸向載荷 Fa 的方向一致的軸承標(biāo)為 2,另一端標(biāo)為軸承 1。mm 總彎矩 M= VH MM 22 ? = N此回轉(zhuǎn)臺(tái)為間歇使用的機(jī)械，中斷后果嚴(yán)重 所以選預(yù)期計(jì)算 壽命 L`h 為 12020h 查滾動(dòng)軸承樣本可知 33214 軸承的基本額定動(dòng)載荷為 Cr =208 KN ，額定靜載荷為 Cor =298 KN； 30630 軸承的基本額定動(dòng)載荷 Cr=3410KN 額定靜載荷 Cor=7100KN 1)求兩軸承受到的徑向載荷 Fr1和 Fr2 由軸的受力分析可知： 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 Y1= N , Y2= N Z1= N , Z2= N 彎矩 MH= N 旋架式加速度過載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 學(xué)士學(xué)位論文 25 圖 411 軸位移分析結(jié)果圖 5） 變形 變形比例： 圖 412 軸變形分析結(jié)果圖 旋架式加速度過載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 學(xué)士學(xué)位論文 26 特點(diǎn)與選擇： 軸上的軸承即要求承受徑向載荷，又承受軸向載荷，根據(jù)其具體要求選擇圓錐滾子軸承，它可以承受徑向和軸向（單向）載荷聯(lián)合作用，其特點(diǎn)為能在較高轉(zhuǎn)速下工作，由于一個(gè)軸承只能承受單方向的軸向載荷，因此一般成對使用，現(xiàn)確定的軸承代號為 33214 和 30630。 圖 49 軸分析圖 2 3）選擇材料 旋架式加速度過載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 學(xué)士學(xué)位論文 24 4）應(yīng)力結(jié)果分析 最小應(yīng)力： N/m^2， 最小 應(yīng)力 位置 ： (, , )； 最大應(yīng)力： +006 N/m^2， 最大應(yīng)力 位置 ： (, , mm)。 因?yàn)榕まD(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，所以取 α= σca=]110421[)16 14 26 . (28 75 75 . 69)(24 43222222???????????????????????????WTMWTWM ?? = MPa 前面已經(jīng)選定軸的材料為 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 151 查得 [σ1]=60MPa. 因此 σca [σ1],故安全。mm 扭矩 T= Nmm MV= Nmm 有效圓周力 ： Ft= dT2 = ? = N 作用在軸上的力 ： Fr= 2sin2 10 ?? A= 0??? = N 軸的計(jì)算簡圖如下 ： 圖 41 軸的載荷分析圖 水平面上的受力圖： 圖 42 軸在水平面上的受力圖 水平面上的彎矩圖： 旋架式加速度過載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 學(xué)士學(xué)位論文 21 圖 43 軸在水平面上的彎矩圖 垂直面上的受力圖： 圖 44 軸在垂直面上的受力圖 垂直面上的彎矩圖： 圖 45 軸在垂直面上的彎矩圖 合成彎矩圖： 圖 46 軸的合成彎矩圖 扭矩圖： 旋架式加速度過載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 學(xué)士學(xué)位論文 22 圖 47 軸的扭矩圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 C 是軸的危險(xiǎn)截面。 mm W— 軸的抗彎截面系數(shù)，單位為 mm3, 旋架式加速度過載模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 學(xué)士學(xué)位論文 20 [σ 1]— 對稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力。 M— 軸所受的彎矩，單位為 N 2） 作出彎矩圖 根據(jù)簡圖，分別按水平和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計(jì)算結(jié)果分別作出水平面上的彎矩 MH 圖和垂直面上的彎矩圖 MV；然后按下式計(jì)算總彎矩并作出 M 圖； M= VH MM 22 ? 3） 作出彎矩圖 4） 校核軸的強(qiáng)度 已知軸 的彎矩和扭矩后，可針對某些危險(xiǎn)截面（即彎矩和扭矩大而軸徑可能不足的截面）作彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算。作用在軸上的扭矩，一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中點(diǎn)算起。其計(jì)算步驟如下： 1） 作出軸的計(jì)算簡圖（即力學(xué)模型） 軸所受的載荷是從軸上零件傳來的。 4 主要零件的設(shè)計(jì)驗(yàn)算 軸的校核 軸強(qiáng)度校核 進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采取相應(yīng)的計(jì)算方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。 3)內(nèi)軸設(shè)計(jì) 內(nèi)軸的
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1