2022年心轴的设计与校核 .pdf

心轴的设计与校核1轴上所受力的计算行走轮有效牵引力tF和上抬力rF如图 4-24 图 4-24 轮齿受力图2costrttnTFdFF tgFF式中： T行走电机最终传到行走轮上的转矩，Nm；d摆线行走轮的节圆直径，m；啮合角压力角 。1119550/9550 36.15/1034523.25 N mTP n111234523.2510002230155N300tTFd1183769.57NrtFF tg2229550/9550 34/840587.5 N mTPn222240587.510002226676.16N358.11tTFd2283503.38NrtFF tg2241223.73NcostnFF(2) 根据轴的机构图作出轴的计算简图，根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和当量弯矩图，如图4-25 所示,由于轴上套有轴承轴上的扭矩忽略不计。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页图 4-25 弯矩图由计算得1153036.4NR279557.94NR3按弯扭合成强度校核轴的强度空心轴343121.681Md式中：d轴的直径， mm M轴在计算截面所受载荷，N m空心轴内径1d与外径d之比，1dd许用应力，固定心轴：载荷平稳=1； 载荷变化=0，转动心轴：=11、0、1轴的许用弯曲应力，2N/mm，按机械设计手册查表 6-1-1。轴的材料为42roC M，淬火渗碳。查相关资料得2b=1100N/mm ，则取精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页2-1b=110N/mm ，0b=1802N/mm，1dd22003.14NmM所以dmm取d=110mm当量弯矩caMM23322003.141000165.3N/mm0.10.1 110caMMWd该轴满足强度要求4疲劳强度安全系数校核12SSMZ式中：1材料的弯曲疲劳极限，2N/mmM轴在计算截面上的弯矩，N mZ轴在计算截面的抗弯模数，3cm。34132dZS 疲劳强度的许用安全系数， 见机械设计手册表6-1-23， 取1.3S从标准试件的疲劳极限到零件的疲劳极限的换算系数，轴上配合零件边缘的值见机械设计手册表6-1-27 弯曲时平均应力折合为应力幅的等效系数，其值如下：低碳钢中碳钢合金钢所以1225021.422003.1440.25130SSMZ5心轴的静强度校核危险截面的安全系数校核公式为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页22maxmax3ssspSSMTZZ式中：maxM、maxT轴计算截面上所受的最大弯矩和扭矩，N mZ、pZ轴计算截面的抗弯和抗扭截面模数，3cms材料的屈服极限，2N/mmsS 静强度的许用安全系数，其值如下，如果轴的损坏会引起严重事故，sS 值应适当加大，从表4-5 取sS 。表 4-5 如最大载荷只能近似求得及应力无法准确计算时，上述sS 之值应增大 2050% 。如果校核计算结果说明安全系数太低，可通过增大轴径尺寸及改用较好的材料等措施，以提高轴的静强度安全系数。22maxmax1100 1306.522003.143ssspSSMTZZ满足要求sbsS5铸造轴2.5 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页