单轨抓斗起重机设计(6)

南昌航空大学科技学院学士学位论文

由?MB?0，得

Ay?310.15?(310.15?34)?P1?0则Ay?

3(310.15?34)P1310.153(310.15?34)?2.1?10 ?310.15?1.87?10N

By?P1?Ay?2.1?10?1.87?10?0.23?10N

对图b,可简化如下：

333M1?N1?d1?P1tg??30.30

?2.1?10?tg8634?30.30 ?9.056?10N?mm 由?MB?0，得

Ax?310.15?M1?Q1?(310.15?34)?0

33?'''Q1(310.15?34)?M1 Ax?310.15?P1tg??(310.15?34)?M1cos??310.153 ?2.1?10tg20?(310.15?34)?9.056?10310.15cos8634?'''3?3

?0.658?10N

Bx?Q1?Ax

2.1?10?tg20333??Ax??0.658? ?0.77??0.658??'''101010 cos?cos8634P1tg?3??0.112?10N

验算轴危险截面：

a.I截面：

3Mn?0

212133???1.87???19.635?10210N?mmM1xAy2

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213213???0.658???6.909?10210N?mm M1yAx2M1?M1x?M1y ?(19.635)?(6.909)?10

?20.815?10N?mm

322223M1?20.815?10 ??1maxW0.1?2533?13.32Nmm2

轴的材料采用20MnTiB,??1?52.25kg则n?mm

2??1K?

????1max查表，得K??2.22，???0.8

n?52.25?9.8?13.85?[n]?2.71111

2.22?13.320.8故第I截面合格。 b.II截面：

（按齿根圆计算，不考虑应力集中影响） K??1，

???0.77

M2x?Ax?34?M1

?0.658?34?9.056?10 ?31.43?10N?mm

M2y?Ay?34?1.87?10?34

333?63.58?10N?mm

3M2?M2x?M2y 22 26

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?(31.43?1032)?(63.58?1032) ?70.92?310N?mm

n??1??K

????2max??52.25?9.81

?M20.77W?52.25?9.8170.92?103

0.77?0.1?25.953?9.715

材料的对称循环的扭转疲劳极限

??1?25.30kgmm2

查表，得K??1（按齿根圆直径，不考虑应力集中影响）???0.77，?n231.85?1032max?MW?0.2?25.953 n?9.113Nmm2 n?1??2?

(K?????)??2max??2?25.30?9.8

(10.77?0.1)?9.113?38.9

n?n??n?n2?2

?n??9.715?38.99.7152?38.92 ?9.425?[n]?2.7

故第II截面满足要求。

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??0.1 ?

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c.III截面：

III截面只受扭矩作用

查表，得K??1（不考虑应力集中影响）

??3max????0.8，???0.1

Mn3 Wn331.85?100.2?232

2?13.09Nn?n??mm2??1

(K????)?3max???2?25.30?9.8

1(?0.1)?13.090.8?28.06?[n]?2.7

故第III截面满足要求。 3第II轴校核 由受力分析可知：

P2?P1?2.1?10NQ2?Q1?P1tg?cos??31d3?312?4cos8634?'''?'''?48.48mm

2.1?10tg20cos86343??0.77?10N

'''33N2?N1?P1tg??2.1?10tg8634?0.30?10N

P3?2M2?d32?174.25?103??7.189?10N

48.483 28

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Q3?Q4?2M2d3tg20tg???7.189?'?cos?cos,6?834??2.643?10N ''1033N3?N4?P3tg?

?7.189?10?tg8634?1.023?10N

3?'''3P2和Q2的分力：

P2x?P2cos17411?2.1?10cos17411

?2.001?10N

3?'''3?'''P2y?P2sin17411?0.638?10N Q2x?Q2sin17411?0.234?10N

Q2y?Q2cos17411?0.734?10N

?'''3?'''3?'''3d2d2?2cos17411?81.8mm

''?'''由?MD?0，得

Cy119?P2y?(38.5?46)?Q2y(38.5?46)?N2?d2?P3?38.5?0

?1''Cy?P3?38.5?P2y?84.5?84.5Q2y?N2?81.811933

337.189?10?38.5?0.638?10?84.5?84.5?0.734?10?0.030?10?81.8?119

?3.094?10N

3Dy?P3?Q2y?P2y?Cy

?7.189?10?0.638?10?0.734?10?3.094?10 ?5.467?10N

33333dd2?22sin17411?26.08mm

'?'''由?MD?0，得

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