卧式钢筋切断机设计
图3-3 轴的受力弯矩转矩图
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1）求作用在轴上的力如表3-5，并作图如图3-3c
表3-5 作用在轴上的力
轴承1 齿轮 轴承2 曲轴 垂直面（Fv） F3=1627N FBv=2381N 水平面（Fh） F1=8362N FAH?867N F4=754N Fv?0 F3=12619N FBH?21848N ②计算出弯矩如表3-6，并作图如图3-3d
表3-6 轴上的弯矩
Ⅰ截面 MⅠ?垂直面（Mv） 水平面（Mh） Mv1?-Fp?193.5?-314824.5N.mm MH1?Fc?193.5?1618047N.mm 合成弯矩 ?314824.5?2??1618047?2N.mm?1640000N.mm MHⅡ?3154675.5N.mm 合成弯矩 Ⅱ截面 MvⅡ?189272N.mm MⅡ??189272?2??3154675.5?2N.mm?3160000N.mm ③作出转弯矩图如图3-3f
④作出当量弯矩图如图3-3g，并确定可能的危险截面Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的弯矩 如表7
表3-7危险截面的弯矩
Ⅰ截面 Ⅱ截面 2MeⅠ?MⅠ???T??1640000N.mm 22MeⅡ?MⅡ???T??3160000N.mm 2⑤确定许用应力
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已知轴材料为45钢调质，查表得?b=650MPa。用插入法查表得??0b?=102.5MPa，
???1b?=60MPa
?????1??60?0.59
??0?102.5表3-8 校核轴径
⑥校核轴径如表3-8
Ⅰ截面 dⅠ?30.1???1b?MeⅠ?64.89mm?84mm Ⅱ截面 dⅡ?3MeⅡ?80.58mm?90mm 0.1???1b?
结论：按当量弯矩法校核，轴的强度足够。 ⑵ 轴的刚度计算
7TiLi57.3nTiLi57.3?27 1657TiLi ????19.2???4Gi?1Ipi8.1?10i?1Ipii?1Ipi0?0?0.000?0.5所以轴的刚度足够
3.5 键的校核
3.5.1. 平键的强度校核 ⑴ 键的选择
键的类型应根据键联接的结构使用要求和工作状况来选择。选择时应考虑传递转拒的大小，联接的对中性要求，是否要求轴向固定，联接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑动距离长短，以及键在轴上的位置等。键的主要尺寸为其横截面尺寸(键宽b 键高h)与长度L。键的横截面尺寸b×h 依轴的直径d由标准中选取。键的长度L一般可按轮毂的长度选定，即键长略短于轮毂长度，并应符合标准规定的长度系列。
故根据以上所提出的以及该机工作时的要求，故选用A型普通平键。 由设计手册查得：
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键宽 b=16mm 键高 h=10mm 键长 L=30mm ⑵ 验算挤压强度.
平键联接的失效形式有：对普通平键联接而言，其失效形式为键，轴，轮毂三者中较弱的工作表面被压溃。
工程设计中，假定压力沿键长和键高均匀分布，可按平均挤压应力进行挤压强度或耐磨性的条件计算，即：
静联接 ?p? 式中
2T?[?]p kldT———— 传递的转矩 (N?mm)
d———— 轴的直径 (mm)
k———— 键与轮毂的接触高度(mm)，一般取 k?h
2 l———— 键的接触长度(mm).圆头平键 l?L?b [?]p———— 许用挤压应力(MPa))
键的工作长度 l?L?b?(25?14)mm?11mm
挤压面高度 k?h2?102?5mm 转矩 T?9.55?106p?9.55?106?1.87?1.19?106N?m
15n许用挤压应力，查表， [?]p?60MPa 则 挤压应力
2T2?1.19?106?MPa?43.62MPa?60MPa ?p? ?kl96?5?11 所以 此键是安全的。
附：键的材料：因为压溃和磨损是键联接的主要失效形式，所以键的材料要求有足够的硬度。国家标准规定，键用抗拉强度不低于600MPa的钢制造，如 45钢 Q275 等。
3.6 轴承的校核
滚动轴承是又专业工厂生产的标准件。滚动轴承的类型、尺寸和公差等级均已制订有
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国家标准，在机械设计中只需根据工作条件选择合适的轴承类型、尺寸和公差等级等，并进行轴承的组合结构设计。 3.6.1 初选轴承型号 试选10000K轴承，查GB281-1994，查得10000K轴承的性能参数为： C=14617N Co=162850N nmin?1900 (脂润滑) 3.6.2切断机寿命计算 ⑴ 第一步计算轴承内部轴向力.
首先查表得10000K轴承的内部轴向力可知: Fs?FR/(2Y) Y?0.67cos??0.67?cos15?38'32''?0.65
22FR1?9868?935920?1050N23
22FR2?11508?441888?1224N70则：
FS1?FR1(2Y)?9078N8
FS2?FR1(2Y)?9020N8⑵ 计算外加轴向载荷 FX?0 ⑶ 计算轴承的轴向载荷 因为 FS1?FS2 故
轴承1 FA1??FS1?90208N 轴承2 FA1?FS2?90208N ⑷ 当量动载荷计算
由式 FP?fp(XFR?YFa)
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