旋架式加速度過(guò)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)
2025-06-26 05:14本頁(yè)面
【正文】 。并對(duì)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(chéng)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(guò)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(guò)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(guò)程中，通過(guò)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(guò)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(wèn)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(lái)風(fēng)阻也特別大，測(cè)量角度也是非常有限。通過(guò)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(jiàn)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(cè)試件固定在轉(zhuǎn)盤(pán)上。實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)始工作時(shí)，通過(guò)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(cè)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(duì)夾緊機(jī)構(gòu)和裝置有下列基本要求：（1）在夾緊過(guò)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(guò)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(cè)量出來(lái)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(zhǎng)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(chēng)長(zhǎng)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(lèi)比法確定的，不校核。： ：據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P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=(352+50)+1500= N單個(gè)螺栓承受的徑向力FA=== N所以螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度：=螺栓桿的剪切強(qiáng)度：=式中As為螺紋部分危險(xiǎn)截面之計(jì)算面積,As=mm，d為螺紋小徑，mm；As=== mm，所以=== MPa []=72 MPa === MPa []=72 MPa。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)。：1） 底座與立柱聯(lián)接和立柱與大軸承支撐板以及測(cè)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P1= fp(X1Fr1+Y1Fa1)=(+) N = NP2= fp(X2Fr2+Y2Fa2)=(+) N= N因?yàn)镻1。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== 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12000h 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=7100KN1)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= NZ1= N , Z2= N彎矩MH= N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 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(duì)使用，現(xiàn)確定的軸承代號(hào)為33214和30630。圖49 軸分析圖23）選擇材料 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= = MPa前面已經(jīng)選定軸的材料為45號(hào)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= NmmMV= Nmm有效圓周力： Ft=== N作用在軸上的力：Fr=== N軸的計(jì)算簡(jiǎn)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：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：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, [σ1]—對(duì)稱(chēng)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N2） 作出彎矩圖根據(jù)簡(jiǎn)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=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(duì)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(jiǎn)圖（即力學(xué)模型）軸所受的載荷是從軸上零件傳來(lái)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)軸的作用是：（1）將測(cè)試件上應(yīng)變片的引線通過(guò)集流環(huán)引出； （2）在旋轉(zhuǎn)軸發(fā)生意外的時(shí)候起到一定得保護(hù)作用。轉(zhuǎn)盤(pán)直徑d=1300mm，=55mm 。（3）軸ⅣⅤ段為支撐段，考慮受力及帶輪直徑，現(xiàn)取dⅣⅤ=170mm，lⅣⅤ=210mm 。根據(jù)大帶輪直徑確定內(nèi)徑d=110mm，所以取段軸直徑dⅢⅣ=110mm，帶輪與軸的配合公差為H7/r6。確定軸上圓角和倒角尺寸，取軸端倒角為245176。ⅡⅢ段的長(zhǎng)度暫時(shí)定為53mm 。
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