额定寿命、基本额定寿命、基本额定载荷等等很多因素。最主要的是允许空间、载荷的大小和方向、轴承工作转速、旋转精度、轴承的刚性(一般磙子轴承的刚性大于球轴承)、轴向游动、安装和拆卸。因为在本设计的轴上径向载荷大,轴向载荷小,而且存在轴或壳体变形大以及安装对中性差的问题,所以选用调心滚子轴承,因为调心磙子轴承主要承受径向载荷,也可同时承受少量的双轴向载荷,而圆锥磙子轴承有打的锥角可承受大的径、轴向联合载荷。所以选用(双列向心)圆锥磙子轴承,有双内圈,并是可分离的轴承,根据d=80mm,由参考资料2P7-356 表7-2-78 带紧定套的调心滚子轴承(GB/T288-1994),选用22218CK/W33+H318轴承,其基本额定载荷为Cr=240KN,C0r=322KN, 根据轴承选用配套的轴承座,参考资料2P7-43表7-2-105 适用圆锥孔的异径孔滚动轴承座(GB/T7813-1998) SNK型轴承座,可选用SNK316型的轴承座。
2.5 键的选择
键联结是通过键实现轴和轴上零件的周向固定以传递运动和转矩。其中有 类型也可以实现轴向固定和传递轴向力,有些类型并能实现轴向动联结,于在圆锥筛的轴上主要通过键来实现传递转矩和轴向固定所以,只需选用常见的普通平键,键的类型可根据使用要求、工作条件和联结的结构特点表5-3-15选定,键的长度根据轴毂的长度从标准中选取,键的b×h根据径来确定。
轴和带轮的联结,d=70mm, 参考资料2P5-194表5-3-18 (GB/T1095-1979) 选用B20×60,B18×50和B12×30的普通A型平键,键长分别为60㎜,50㎜,30㎜。
2.6 轴的校核
估算轴径d,选材料为45钢调质,?B=650 MPa,?S=360MPa。取C=112,则轴的最小直径
9.55?106PP0.3552?C3?1123?10.28 mm d≥ 30.2[?T]nn460此根轴上有一带轮和一圆柱直齿齿轮,直齿轮分度圆直径d1=mz=2.5×60=150mm,根圆直径df?d1?2(ha?c?xm)?146 mm,齿轮根径小,采用轴齿轮
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结构。
轴的结构图
a)小齿轮受力图
b)水平面受力图
c)水平面
弯矩图
Mxy/N·mm
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Ft?2T12?7370??328 N d145小齿轮受力图 见图-5a
Fr?Fttan?n?328?tan20??119 N 水平面反力 FR?1? FR?2111?67.5?119?47.5?19 N
95111?95?119?47.5??170 N
95垂直面反力 FR??1?FR?2?水平面受力图 见图-5b 垂直面受力图 见图-5c
Ft?164 N 222?Mxz合成弯矩图 M=Mxy
轴受转矩 T=T1
转矩图
用插入法查手册得:[?0b]=102.5MPa,[??1b]=60MPa 应力校正系数 ?????1b??60?0.59 ??0b?102.5?4348当量转矩 ?T?0.59?7370 N·mm
当量弯矩 在小齿轮中间截面处
??M2???T??896 8N·mm MⅣ2 1 8
在右轴颈中间截面处
?M2???T??865 3N·mm MⅠ?Ⅱ?2当量弯矩图 见图-5h 校核轴径 dⅣ?3?MⅣ?11.4<37.5 mm
0.1???1b??MⅠ?Ⅱ?11.3<25mm
0.1???1b?dⅠ?Ⅱ?3所以,该轴强度合格。
3 机架的设计
机架的选择根据整个水果去皮机的总重量来定,方管机架受力分析得出,由分析得出底座在平衡状态下只受地面对其的支撑力和在其表面上物体所给的压力。见下图:
即物料和输送带滚筒以及轴承等等给的压力为G(输送带滚筒重量)+G(零部件重量)=500N(50Kg)+(10X20N)=700N; 根据方管承载力计算公式:
M=Pac/L(M:弯矩,P集中力,a集中力距支座距离,c集中力距另一支座距离,L跨度,L=a+c)
W=b?h?h?h12(仅用于截面)
f=M/W≤材料的许用应力(弹性抗拉强度/安全系数)。 M=Pac/L=11960xL,本次设计初定L为1000mm 则M=13456N.M
W=b?h?h?h212,初定方管为140x58x6。计算W得出10.42cm
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由于f=M13456N==1212.35?104Pa=12.12?106Pa2W10.42cm
折算后为270Mpa?235Mpa,235Mpa为方管机架的标准抗拉强度和屈服强度,故复合要求。
4 结构设计及三维建模
4.1结构中用到的非标准件建模
通过二维装配图和零件图的绘制,我们通过SOLIDWORKS三维设计软件将机
架,去皮体等零部件进行三维建模,主要结构的三维建模如下
方管的建模
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