1、由于是曲轴,偏心轮与轴直接做成一体,所以不需要考虑偏心轮的定位,第三段设计为曲轴偏心轴主体 。(后面就不在有计算偏心轮、偏心腔体的相关数据)
图3.3.3-1 曲轴零件的定位方式 2、第一段即外伸端直径d=49.245 mm ,其长度取50 mm。
第二、四段为轴承与轴采用基孔制配合,推力滚子轴承采用2213(旧号3613),
查《机械设计手册》如下:
表3.3.3-2 调心滚子轴承外形尺寸
轴承代号 22313 W33 21313CC 22313 W33 d 65 65 65 65 65 尺寸/mm D 120 120 140 140 140 B 31 31 33 48 48 rmin 1.5 1.5 2.1 2.1 2.1 安装尺寸/mm da 74 74 77 77 77 Damax 111 111 128 128 128 rmax 1.5 1.5 2.1 2.1 2.1
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图3.3.3-1 推力滚子轴承的外形尺寸简图
3、求得总长: L=l1+l2+l3+l4=110+77+140+62=389 mm
3.3.4 曲轴的受力分析、强度校核
(1) 求支反力
曲轴上共有三段同样的凸轮轴。为安全起见,取受力最大的情况进行分析,由于三段凸轮偏心方向互成120 ,则每段上的
i00?T(以下简称T)和?N(以下简称N)的合
iiP力?的作用方向也互成120,即 如图3.3.4-1的情况。
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图3.3.4-1 曲轴受力简图
下面,是分别对水平面内和竖直平面内进行受力分析,求出的支反力,并填入表格中
表格3.3.4-2; 曲轴受力情况 受力点 1 —— —— —— —— —— 0 0 0 0 0 0 2 108 —— —— —— —— -8306.3 -14386.8 16612.5 0 0 0 3 157 49 —— —— —— 0 39856.8 39856.8 -407.0 -704.9 814.0 4 202 94 45 —— —— 34517.0 -19928.3 39856.8 -780.8 441.2 896.8 5 247 139 90 45 —— -34517.0 -19928.3 39856.8 398.7 690.6 794.7 6 295 187 138 93 48 8306.3 14386.8 16612.5 0 0 0 单位 l(1.I) l(2.I) mm mm mm mm l(3.I) l(4.I) l(5.I) mm N N R(I)x R(I)y R(I) N N?m N?m N?m M(I)x M(I)y M(I)
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MN(I) 668.5 668.5 668.5 668.5 668.5 668.5 N?m (说明:l为量作用点之间的距离,R为支反力,M为弯矩,MN为扭矩)
A : 水平面受力分析
图3.3.4-3 水平面受力图
各力对2点取矩:
?M(2)x?0 ;
R3x?l(2.3)?R4x?l(2.4)?R5x?l(2.5)?R6x?l(2.6)?0 ;
R6x??R3x?l(2.3)?R4x?l(2.4)?R5x?l(2.5)l(2.6)
?8306.3(N)
各力对6点取矩
?M(6)x?0 ;
R5x?l(5.6)?R4x?l(4.6)?R3x?l(3.6)?R2x?l(2.6)=0 ;
R2x??R5x?l(5.6)?R4x?l(4.6)?R3x?l(3.6)l(2.6)
=—8306.3(N)
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四川信息职业技术学院毕业设计说明书
B: 竖直平面受力分析
图3.3.4-4 竖直面受力图
各力为2点取矩:
?M(2)Y?0 ;
R3y?l(2.3)?R4y?l(2.4)?R5y?l(2.5)?R6y?l(2.6) l(2.6) ?0 ;
RR3y?l(2.3)?R4y?l(2.4)?R5y?l(2.5)6y??l(2.6)
?14386.8(N)
各力对6点取矩:
?M(6)Y?0 ;
R5y?l(5.6)?R4y?l(4.6)?R3y?l(3.6)?R2y?l(2.6)?0 ;
代入数据得:
39856.8?138?(?19928.3)?48?(?19928.3)?93 R2Y??187
??14386.8(N)
(2) 求弯矩、扭矩. A: 水平面弯矩:
M1x?0 ;M2x?0 ; M3x?R2x?l(2.3)??407.0(N?m) M4x?R2x?l(2.4)?R3x?l(3.4)??780.8(N?M) ;
M5x?R2x?l(2.5)?R3x?l(3.5)?R4x?l(4.5)?398.7(N?m) ;
M6x?R2x?l(2.6)?R3x?l(3.6)?R4x?l(4.6)?R5x?l(5.6)=0 ;由此,可作出水平面弯矩图:
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