max387.97=11.66 MPa ?3W0.2?(0.055)?Sn2=
180=120 MPa 1.5n2—— 安全系数，n2=1.5 ∴ ?ma x＜ [?Ⅱ] 故通过。
浮动轴的构造如图3-3所示，中间轴径d=d+（5～10）=55+（5～10）=60～65 mm，取d1=65 mm
图3-3-1高速浮动轴构造图②疲劳计算：
由[5]中起升机构疲劳计算基本载荷：
MImax2??6Me=1.12×173.6=194.4 Nm
式中：
1212?6——动载系数 ，?6=（1+?2）=（1+1.24）=1.12
?2——起升载荷动载系数（物品升降或下降制动的动载效应）
d=65 中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 27页
19.97=1.24 60由前节已选定轴径d=45 mm，因此扭转应力：
?2=1+0.71v=1+0.71×
?n?M1ma2x19.44=10.67 MPa ?3W20.2?(0.04)5轴材料用45#钢, ?b=600 MPa ?s=300 MPa , 弯曲：
??1=0.27(?b??s)=0.27(600+300)=243 MPa
扭转:
??1???1?2431=140 MPa
33 ?s=0.6?s=0.6×300=180 MPa 轴受脉动循环的许用扭转应力: [?ok]=2??11
k??n1式中：
k= kxkm—— 考虑零件几何形状和零件表面状况的应力集中系数；
kx——与零件几何形状有关,对于零件表面有急剧过度和开有键槽及
紧密配合区段, kx=1.5～2.5； km——与零件表面加工光洁度有关.，此处取k=2×1.25=2.5
η —— 考虑材料对应力循环不对称的敏感系数，对碳钢及低合金钢η=0.2 n2—— 安全系数n2 =1.25，由[3]表1-4-10查得；
∴[?0k]?
故 ?n＜[?ok] 强度验算：
轴所受最大转矩：
2?1401??82.96 MPa
2.5?0.21.25 中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 28页
M2ma=x?2Me=1.12×218.2=270.57 MPa 最大扭转应力：
?ma=x许用扭转应力：
[?Ⅱ]=式中：
M2max270.57=14.85 MPa ?3W0.2?(0.045)?Sn2=
180=120 MPa 1.5n2—— 安全系数，n2=1.5 ∴ ?ma x＜ [?Ⅱ] 故通过。
浮动轴的构造如图3-3所示，中间轴径d=d+（5～10）=45+（5～10）=50～55 mm，取d1=55 mm
图3-3-2高速浮动轴构造图3.2小车运行机构计算
3.2.1确定机构传动方
经比较后，决定采用图3-4所示的传动方案：
中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 29页
图3-4 小车运行机构传动简图3.2.2选择车轮与轨道并验算其强度 车轮最大轮压：
小车质量估计Gxc=8000Kg，假定轮压均布：
11 Pmax =（Q+ Gxc）=（20000+8000）=7000 Kg=70000 N
44 车轮最小轮压：
11 Pmin= Gxc=×8000=20000 N
44 初选车轮：
20000? 由[2]附表17可知，当运行速度＜60 m/min 时，==2.5＞1.6 ，
8000Gxc工作级别为中级时，车轮直径Dc=350 mm ，轨道型号为38 kg/m （P38）的许用轮压为13.4 t＞7 t 。根据GB4628-84规定，直径系列为Dc=250、315、400、500、630，故初选直径Dc=400 mm， 而后校核强度。 强度验算：
按照车轮和轨道为线接触及点接触两种情况验算车轮接触强度，
车轮踏面疲劳计算载荷： Pc=
2Pmax?Pmin2?70000?20000? 33 中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 30页
=53333 N
车轮材料，取ZG340-640，σb=640 MPa , σs=340 MPa 线接触局部挤压强度：
Pc'=k1DclC1C2=6×400×26.13×0.99×1=62084 N 式中：
k1——许用线接触应力常数（N/mm2） ，由[3]表3-8-6查得k1=6； l—— 车轮与轨道有效接触强度，对于轨道P38（由[2]俯表22）
l=b=26.13 mm；
C1——转速系数，由[3]表
3-8-7中查得，车轮
v45==35.8 r/min 时，C1=0.99； ?D3.14?0.4 C2——工作级别数，由[3]表3-8-8中查得，当为M5级时C2=1；
nc?' ∴ Pc ＞ Pc 故通过。
点接触局部挤压强度： Pc''R23002=k23C1C2=0.132××0.99×1 3m0.44=138068 N
式中：
k2——许用点接触应力常数（N/mm2） ，由[3]表3-8-6查得
k2=0.132；
R——曲率半径 ，车轮与轨道曲率半径中的大值，车轮
D400=200；轨道曲率半径由[2]附表22查得r2=300，故取R=300； r1==
22r m—— 由比值（r为r1、r2中的小值）所确定的系数，
Rr200==0.67，查[3]表3-8-9取 m=0.44； R300 ∴ Pc'' ＞ Pc ，故通过。
根据以上计算结果，选定直径Dc=400 mm 的单轮缘车轮，标记为 ： 车轮 DYL-400 GB4628-84 3.2.3运行阻力计算
中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 31页
摩擦阻力矩：
Mm=（Q+ Gxc）（k+μ
d）β 2由[2]附表19查得，由Dc=400 mm 车轮组的轴承型号为7520，轴承内径和外径的平均值d=
100?180=140 mm ，由[2]表7-1~表7-3查得滚动摩擦系数2k=0.0007，轴承摩擦系数