【正文】 G G 8 0 9 4 NtF ? ? ? 得到： VAR =12935 N ， VDR =26070 N 畫出垂直面彎矩圖： 圖 319偏心軸垂面彎矩 Figure 319 eccentric shaft vertical plane bending moment 水平面支反力計(jì)算： 水平面受力簡(jiǎn)圖： 21 圖 320偏心軸水平受力 Figure 320 horizontal force eccentric shaft 由計(jì)算公式： 00H A r H Dsin 42 R = F c os4 8tFR?? 00H A r t96 6R + 15 9. 5F c os4 8 15 9 .5 F sin 42? 代入數(shù)據(jù)： r B C2 8 9 2 9 N , F = 1 0 5 2 9 N , G G 8 0 9 4 NtF ? ? ? 得到： HAR ＝ 2033 N， HDR =14345 N 畫出水平面彎矩圖： 圖 321偏心軸水平彎矩 Figure 321 the level of eccentric shaft bending moment 由彎矩圖可以看出 C、 D 兩點(diǎn)所受彎矩最大， C 點(diǎn)在水平面內(nèi)的彎矩 HCM =AC178。 2033=1711786 Nmm 兩點(diǎn)的合成彎矩分別如下： 22C HC VCM M M?? = 221 7 1 1 7 8 6 5 0 7 9 7 7 8? =5360444 22D HD VDM M M?? = 221 9 6 3 8 7 8 4 6 7 6 4 0 6? =4717463 合成彎矩圖： 圖 322偏心軸彎矩 Figure 322 eccentric shaft bending moment 扭矩： T ＝ 179。 當(dāng)量彎矩 CM? CM? ＝ 22()CMT?? = 225 3 6 0 4 4 4 ( 0 .6 1 2 4 0 0 0 0 0 )?? =9169948 當(dāng)量彎矩 CM? ： DM? ＝ 22D ()MT?? = 224 7 1 7 4 6 3 ( 0 .6 1 2 4 0 0 0 0 0 )?? =8809544 校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為 37SiMn2MoV，調(diào)質(zhì)處理。 小齒輥軸的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)及校核 根據(jù)上述設(shè)計(jì)計(jì)算可知，小齒輥軸的轉(zhuǎn)速為 2n =,傳遞功率為2P =， 23 （ 1）求軸上的轉(zhuǎn)矩 T T=179。（ 2P / 2n ） ＝ 179。 ＝ 179。 tF ＝ 2Td ＝ 2179。 610 /399 ＝ N rF ＝??costan ntF ＝ 179。 預(yù)估軸的最小直徑： 取 A=100,可得 mind ≥ A． 232Pn ＝ 100179。 (4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)軸的軸向定位要求以及軸上零件的裝配方案和他們之間的徑向配合尺寸等參數(shù)來(lái)確定出軸上各軸段的直徑和長(zhǎng)度，以及軸上零件的周向定位，最后確定軸上圓角和倒角尺寸。 45176。 軸的受力簡(jiǎn)圖： 圖 324軸受力圖 Figure 324 Axis by trying to 從受力簡(jiǎn)圖可以看出軸的受力不在一個(gè)平面上，而是在兩個(gè)相互垂直的平面上，一個(gè)是水平面，一個(gè)是垂直面。 垂直面支反力計(jì)算 垂直面受力簡(jiǎn)圖： 圖 325軸的垂面受力 Figure 325 axis vertical surface force 由計(jì)算公式： VC VBRRtF ?? VC t1209R 154F? 代入數(shù)據(jù)： N , F =3632 NtF ? 得到： VBR =11250 N ， VCR =1271 N 畫出垂直面彎矩圖： 圖 326 軸垂面彎矩圖 Figure 326 axis vertical plane bending moment diagram 水平面支反力計(jì)算： 25 水平面受力簡(jiǎn)圖： 圖 327軸水平面受力 Figure 327 horizontal axis force 由計(jì)算公式： HC HBR=tFR? HC r1209R =154F 代入數(shù)據(jù)： N , F =3632 NtF ? 得到： HBR ＝ 4095 N， HCR =463 N 畫出水平面彎矩圖： 圖 328軸水平面所受彎矩圖 Figure 328 suffered the horizontal axis bending moment diagram 由彎矩圖可以看出 B點(diǎn)所受彎矩最大，其合成彎矩分別如下： 22B HB VBM M M?? = 225 5 9 7 6 7 1 5 3 6 7 4 5? =2244216 合成彎矩圖： 圖 329軸所受彎矩圖 Figure 329 Axis suffered moment diagram 扭矩： T ＝ 179。 當(dāng)量彎矩 BM? BM? ＝ 22()BMT?? = 222 2 4 4 2 1 6 ( 0 .6 1 9 9 0 0 0 0 )?? =2542074 校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為 37SiMn2MoV，調(diào)質(zhì)處理。 新型齒輥破碎機(jī)的設(shè)計(jì) 1 齒輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 齒輥的齒帽及齒環(huán)結(jié)構(gòu)大致如下圖所示： A 齒環(huán) b 齒帽 圖 331 Figure 331 由軸的校核部分可知，偏心軸上的扭矩 T=179。 610 /444=27928 N 齒環(huán)齒根的截面積大致為 S=144179。 2 顎板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)出料粒度的要求及前面對(duì)顎式破碎機(jī)參數(shù)計(jì)算的分析，大致確定顎板的結(jié)構(gòu)及偏心軸的偏心距，見圖紙。 電機(jī)軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為 T=179。 160/980=179。 mm,與軸的周向定位可用 A型普通平鍵聯(lián)接 , 按 d=95mm 進(jìn)而從相關(guān)手冊(cè)中查得到平鍵的尺寸為 : b? h? L=25? 14? 160 , 為保證電機(jī)軸與帶輪具有較好的對(duì)中性 ,取帶輪與電機(jī)軸的配合為 H7/r6. 鍵聯(lián)接選擇計(jì)算 ,普通平鍵在軸上傳遞轉(zhuǎn)矩 T時(shí) ,鍵的工作面受到壓力 N的作用 ,工作面受擠壓 ,鍵受剪切 ,失效形式是鍵 、軸槽和輪轂槽三者中最弱的工作面被壓潰和平鍵被剪壞。假定擠壓應(yīng)力在鍵的接觸面上是均勻分布的， 此時(shí)擠壓強(qiáng)度條件是： ][2 pd k lTp ??? 2/mmN （公式 13） 鍵的受力簡(jiǎn)圖如下圖所示： 28 圖 332 鍵受力圖 Figure 332 key by trying 其中 k是鍵與輪轂（或軸槽）的接觸高度， mm， k=h/2 ,查設(shè)計(jì)手冊(cè)得到 k=7 mm, l 為鍵的工作長(zhǎng)度， b 為鍵的寬度 。 輸入軸上鍵的選擇及校核 輸入軸上有兩處需布鍵以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳輸：輸入端的帶輪與軸以及輸出端的軸與齒輪。 1）輸入軸即帶輪軸上的轉(zhuǎn)矩 T=179。 mm,帶輪與軸的周向定位可用 A型普通平鍵聯(lián)接 , 按 d=100mm 進(jìn)而從相關(guān)手冊(cè)中查得到平鍵的尺寸為 : b? h? L=28? 16? 200 。帶輪與軸的連接的鍵可采用＃ 45 鋼，所以它的主要失效形式為壓潰，所以通常只進(jìn)行擠壓強(qiáng)度計(jì)算。 2）與輸入軸上小齒輪配合的軸直徑 d＝ 102mm 查相關(guān)手冊(cè)，選用 A型普通平鍵，其尺寸為： b179。 l=28179。 80, 為了確保證齒輪與軸具有合適的對(duì)中性 ,取齒輪 與軸的公差配合為 H7/r6。 偏心軸鍵的選擇及校核 偏心軸上共有兩處需布鍵：齒輪與偏 心軸的周向固定以及齒環(huán)與偏心軸的周向固定。與齒輪配合的軸直徑 d＝ 112mm，查相關(guān)手冊(cè)，選用矩形花鍵聯(lián)結(jié)。 d179。 B=10179。 125179。 為了確保證齒輪與齒輥軸具有良好的對(duì)中性 ,取齒輪與軸的公差配合為 H7/r6. 花鍵聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度計(jì)算公式如下： 2021ppg g mTzh l D??? ???? ?? 2/mmN （公式 15） 式中 T—— 轉(zhuǎn)矩（ Nm）； ? —— 各齒間載荷不均勻系數(shù)，通常 ? ＝ ～ ； Z —— 齒數(shù)； gh —— 齒的工作高度（ mm） , gh =（ Dd） /22c， c為倒角尺寸； gl —— 齒的工作長(zhǎng)度（ mm）； mD —— 平均直徑（ mm） ,矩形花鍵 mD ＝（ D+d） /2 ； p?????—— 花鍵聯(lián)結(jié)許用擠壓應(yīng)力（ MPa）。 2）與齒環(huán)配合的軸直徑 d＝ 255mm。 h179。 32179。 為了確保證齒輪與軸 具有合適的對(duì)中性 ,取齒輪與軸的公差配合為 H7/r6。 小齒輥軸鍵的選擇及校核 小齒輥軸上 共有兩處需布鍵：齒輪與小齒輥軸的周向固定以及齒環(huán)與小齒輥軸的周向固定。小齒輥軸上的扭矩： T＝? 106 1）與齒輪配合的軸直徑 d＝ 103mm，查相關(guān)手冊(cè)，選用 A 型普通平鍵，其尺寸為：b179。 l=28179。 80, 為了確保證齒輪與軸具有合適的對(duì)中性 ,取齒輪與軸的公差配合為 H7/r6。 2）與齒環(huán)配合的軸直徑 d＝ 170mm。 h179。 22179。 為了確保證齒輪與軸具有合適的對(duì)中性 ,取齒輪與軸的公差配合為 H7/r6。 軸承 校核 輸入軸軸承選用及校核 輸入軸的一對(duì)軸承采用調(diào)心滾子軸承，主要是因?yàn)樗淖詣?dòng)調(diào)心作用，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)偏角。 Y) 代入數(shù)據(jù)得： BS =8605 N CS = CR /(2179。 查手冊(cè)得： 溫度系數(shù) tf ： tf ＝ 1 載荷系數(shù) pf ： pf ＝ 查手冊(cè)得壽命公式： ?)(6010 26rprth Pf CfnL ?? h 對(duì)于滾子軸承ε＝ 10/3 代入數(shù)據(jù)： Lh = 3/106 ) 10500001( 10 ??? =311510 h 可以看出，軸承滿足壽命要求。 3. 支撐偏心軸的軸承選擇及校核 支撐偏心軸的軸承采用調(diào)心滾子軸承，其型號(hào)及參數(shù)如下： 型號(hào)： 22328 TN1/W33 Cr ＝ 1230kN, Cor ＝ 1720kN, 0Y =, 1Y =, 2Y =, e= 1．軸承支反力 由輸入軸的校核部分可知： 垂直面支反力 VAR =12935 N ， VDR =26070 N 水平面支反力 HAR ＝ 2033 N， HDR =14345 N 則合成支反力 AR = 22HA VARR? = 22 3371721877 ? =34419 N 22D HD VDR R R?? = 22 1908230060 ? =35605 N 2. 軸承的派生軸向力 BS ＝ BR /(2179。 0Y ) 代入數(shù)據(jù)得： CS ＝ 8901 N 3. 軸承的軸向載荷 因?yàn)檩S承不受外部軸向載荷，即 Ka ＝ 0，又 BS ﹤ CS ，故 33 BA ＝ CA ＝ CS ＝ 8901 N 4. 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 1) 因?yàn)?BA / BR ＝ e ＝ 查手冊(cè)知道： 當(dāng)量動(dòng)載荷 ?KYRP BrB 1?? ＝ 34419 N 2) 因?yàn)?CA / CR ＝ ＜ e= 查手冊(cè)有： 當(dāng)量動(dòng)載荷 aCrC KYRP 1?? ＝ 35605 N 因?yàn)?rBP ＜ rCP ，故按 rCP 計(jì)算