中板磁力对中装置设计（含全套CAD图纸）【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 随着我国大力发展基础设施建设，对中板的需求日益增加，对中板的质量要求更加严格。 磁力对中装置 是 中板 生产线中 保证钢板表面质量和切口质量 的主要设备， 在 整个钢铁生产线 有着及其重要的作用 ，是钢铁生产车间中使用 较 多的设备。它是靠 液压缸和电磁吸附力 进行钢材 对中 的一种设备 ，保证 中板生产线的 钢板 在 轧制结束后的剪切过程中，使得切口平整 。本文首先介绍了 对中装置 的 工作原理 ，并对 对中装置 设计方案的确定作了说明，然后，根据 液压缸的受力情况 确定了 升降及横移 液压缸内径、 壁厚值 并进行验算，对液压缸活塞杆、法兰等进行了设计 ；依据 已知条 件对对中小车车体进行设计 ；进行了 车轮、车轮 轴 及轨道的 结构设计和强度校核； 最后， 对轴承进行寿命和键强度计算。 关键词 ： 磁力对中 ；设计方案； 液压缸 ； 校核 计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 前 言 对中装置是中板生产线中钢板移动装置的一种。以前，在没有钢板对中装置的时候，板坯在移动过程中难免发生歪斜现象，在进入轧机或辅助机组是需要用天车将板坯吊正。这样的话既费时又费力，而且危险系数高，钢板在吊运过程中难免与辊道发生碰撞，影响了板坯的表面质量。为了改变这种情况，设计了钢板对中装置，并在生产线上收到了良好的效果。钢 板对中装置一般装在辊道机架上，靠克服对中小车与轨道的摩擦力来实现钢板的移动。有效减少了板坯与辊道的划痕，而且提高了安全系数。具体来说，钢板对中装置有多种形式，如：机械 +液压式，电磁 +液压式等。由于液压及电力具有其他无法比拟的优点，因此，钢板对中装置也大多数采用电磁 +液压式，它的优点是便于实现自动控制而且控制精度比较高，液压载荷可以调节，节省空间，降低成本等。本设计即采用电磁 +液压式。 磁力对中装置是中板生产线中定尺剪的辅助设备，该装置装在输送辊道机架上，作用是在剪切、轧制及矫直板坯前调整好其方位，使板坯 的横截面与板坯的前进方向即辊道的输送方向垂直，以使定尺剪剪切板坯、轧机轧制板坯及矫直机矫直板坯时对准方位，以防止发生歪斜。 本设计采用四套钢板对中装置联合使用。在没有板坯运来的时候，这四套装置的升降缸活塞杆收缩，使电磁铁运动到最下端，装置处于非工作状态。当钢板运来后，位于辊道上的位置传感器发出信号，使辊道电机停止转动，钢板停止运动，并被传感器捕捉到板坯停止运动的信号，而后四套钢板对中装置同时运动，升降缸活塞杆伸出抬起钢板，此时为起升状态。当钢板抬离辊道表面时，横移缸开始工作，按照位置传感器信号来对钢板进行横 移操作，此时为横移状态。对中动作完成后，横移缸停止工作，升降缸下降，将钢板重新放在辊道上，辊道电机开始转动，钢板被输送出去。 磁力对中装置主要由液压缸、缸支座、车体、车轮、车轮轴、电磁铁、轨道等组成。本设计的主要设计思路为：根据所给辊道运送的最大板坯尺寸确定出板坯的最大质量，根据空间尺寸设计出电磁铁结构及估计自重 ，根据钢坯最大质量和电磁铁自重，确定出升降缸的最大载荷值并对升降缸及相应零部件 (活塞杆、法兰、活塞等 )进行设计与校核；在保证刚度要求和强度要求及空间尺寸的原则下，对对中小车车体、车轮及车轮轴进行了设 计与校核；选择合适的摩擦系数从而确定出横移缸承受的最大载荷值，并对横移缸及相应零部件 (活塞杆、法兰、活塞等 )进行设计与校核， 如果满足要求即设计合理 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 第一章 对中装置介绍及方案设计 对中装置是中厚板生产线中的一种钢板对中装置。以前，在没有钢板对中装置的时候，板坯在输送过程中难免发生歪斜现象，在进入轧机或剪切机前是需要用天车将板坯吊正。这样的话既费时又费力，而且危险系数高，钢板在吊运过程中难免与辊道发生碰撞，影响了板坯的表面质量。为了改变这种情况，设计了钢板对中装置，并在生产线上收到了良好的效果。 中装置 介绍 中板生产线对中装置的作用是对辊道上输送的钢板进行导向和对中，确保钢板沿机组中心线方向运行，以满足后续矫直机、取样剪的生产工艺要求。就机械原理来讲，导向对中装置有电动丝杠传动式、液压缸驱动的链轮传动式、液压缸驱动齿轮齿条传动式等。由于液压缸直接驱动式具有便于实现自动控制且控制精度比较高，液压载荷可以调节，节省空间，降低成本等优点，本设计即采用液压缸直接驱动式。 板生产线的工艺技术条件 钢板规格：长度 L=15000宽度 B=10002000厚度 t=30辊道参数：辊子外径 250辊子长度 2000辊子间距： 700对中装置参数：对中装置个数 N=4; 对中装置间距 4000中装置的结构及设计特点 液压缸直接驱动式对中装置主要由电磁铁、升降液压缸、对中小车、小车横移轨道和横移液压缸组成。 由于对中装置安装在相邻的两个辊道之间，空间狭小，因此，对中小车的设计必须非常紧凑。对中小车通过四个车轮在横移轨道上面进行运动，轨道两端通过螺栓连接在 辊道机架体。 电磁铁采用销轴与升降液压缸进行连接，由升降液压缸带动进行钢板的抬起与下放动作。 升降液压缸按照在对中小车上面，横移液压缸采用中间铰轴式安装于地基上面，通过买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 横移液压缸来完成对中小车的横移操作。 计方案确定 众所周知，钢板在轧制、剪切等过程中不允许拉伤表面，如果钢板中线与辊道中心偏离过大，调整钢板时，必定拉来拉去，最终拉伤钢板表面是不可避免的 1 导致钢板表面质量不合格，因此，在对钢板进行对中时，需要将钢板顶离辊道表面后再进行横向对中操作。也就是说对中装置主要的动作是升降钢板和横移钢 板。本设计采用四套钢板对中装置联合使用。在没有板坯运来的时候，这四套对中装置的升降液压缸活塞杆全部缩回，使图中的电磁铁处于最下端。当钢板运来后，位于辊道上的位置传感器发出信号，使辊道电机停止转动，钢板停止运动，并被传感器捕捉到板坯停止运动的信号，而后四套钢板对中装置同时工作：升降液压缸抬起钢板，电磁铁通电吸附住钢板，接着，横移液压缸开始横移动作，根据位置传感器的信号使得钢板中线与辊道中心线重合，对中后横移液压缸停止工作；最后，电磁铁断电，升降液压缸进行下降操作重新将钢板放置于辊道。位置传感器发出信号使辊道电 动机开始转动，钢板进入下一道工序。 根据文献 5 对中小车结构，现确定 2000 中板磁力对中装置的设计方 案如图 示 图 计方案示意图 1 横移缸； 2 平衡柱； 3 升降缸； 4 电磁铁； 5 对中小车； 6 车轮； 7 轨道 中工作原理及过程 辊道将钢板运输来并停放在输送辊道表面，升降液压缸开始起升操作，将钢板抬起一定距离，电磁铁通电工作吸附住钢板；接着，横移液压缸根据传感器的位置测定数据开始平移动作，最终使得钢板完成对中；最后，电磁铁断电，升降液压缸下降，将钢板重新置于辊道之上，完成对中 操作而进入下一道工序 9 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 第二章 升降液压缸设计 板重量计算 钢板规格为 30(10002000) 15000此，辊道运输的最大规格钢板为 302000 15000质量为 6 51 00 01 50 02 (2钢板的重量为 (2整张钢板作用于每个对中小车的重量为 (2磁铁尺寸设计与重量计算 已知辊距为 700对中小车连同轨道所占的空间宽度为 7002= 450虑辊道表面与轨道之间距离，因此，先设定电磁铁的宽度为 300度估算为 6001000 处取 1000度初定为 200磁铁的具体尺寸由对中小车各部件相对位置确定。 电磁铁自重估计值为 1 0101 0 0 自自 (2因此，作用于每个升降液压缸的最 大负荷为 3 7 214 7 1 6 6 2nm a x 自(2买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 式中， n 升降缸个数； 降液压缸工作行程确定 升降液压缸工作行程长度，可根据实际工作的最大行程来确定，并参照升降液压缸活塞行程参数系列表选取标准值，如 表 示 。 表 压缸活塞行程参数系列（ 80） （ I 25 50 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 0 63 90 110 140 180 220 280 360 450 550 700 900 1100 1400 1800 2200 2800 3900 40 260 300 340 380 420 480 530 600 650 750 850 950 1050 1200 1300 1500 1700 1900 2100 2400 2600 3000 3800 设定升降液压缸抬起钢板距辊面的距离为 50工作状态时低于 辊面的距离为30此，升降液压缸的工作行程最少为 80取 125如图 示。 图 降缸工作与非工作状态 示意图 零部件设计与验算 液压缸已知参数如下： 最大行程： 125买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 升起阻力： 升降速度： s; 筒设计 (1) 缸筒材料选择 由于缸筒要求足够的强度和刚度，内表面和导向件与密封件间摩擦小，结合缸筒常用无缝钢管材料性能表 择。 表 分材料的机械性能表 缸筒常用无缝钢管材料机械性能 材料 bss20 420 250 25 30 500 300 18 35 540 320 17 45 610 360 14 1550 500 26 27000 850 12 3050 800 12 35000 850 12 本次设计选取 35表中可以得到：缸筒材料的屈服强度s=850筒材料的抗拉强度b=1000在利用屈服强度来引申出：缸筒材料的许用应力 =s/n=850/3 =中 n=3是选取的安全系数，来源于下表 表 全系数表 液压缸的安全系数 材料名称 静载荷 交叉载荷 冲击载荷 不对称 对称 钢，锻铁 3 5 8 12 (2) 缸筒内径计算 由于该系统工作方式较简单、负载轻、速度快，故选用双腔供油的活塞式液压缸；系统工艺要求设计为可调速的轻载节流液压系统，背压为 12 液压缸直径按下式计算，其受力示 意图如 示 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 图 降缸受力图 21222m a x 222 (2得到 a x(2式中， 升降缸额定压力，根据液压缸额定压 力标准，选取额定压力为 4压缸 ; 升降缸背压，单位： 杆径比， =d/D; 根据 文献 15选 =选液压缸内径 D=100 根据缸筒外径及活塞杆直径标准，初选缸筒外径 21塞杆直径 D=70(3) 缸筒壁厚计算 缸筒壁厚可以使用下式进行计算： 当 /D )2 2 式中，最高允许压力（ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 缸筒材料的许用应力（ 根据缸径查手册预取 =4，此时 /D=4/100=足使用薄壁缸筒计算式的要求，下面利用上式来计算： 最高允许压力一般是额定压力的 据给定参数 P=4以： 据式 (2到 壁厚： =保证安全，取壁厚为 3 (4) 缸筒壁厚验 算 下面从以下三个方面进行缸筒壁厚的验算： (1)液压缸的额定压力证工件安全： 221 21()0 . 3 5 ( ) P （ 2 根据该式得到： 然，满足条件； (2)为了避免缸筒在工作时发生塑性变形，液压缸的 额定压力 （ （ 2 1 （ 2 先根据下式得到： 将得到结果带入前式得到：然，额定油压 P=4足条件； 为了确保液压缸安全的使用，缸筒的爆裂压力 （ 2 因为b=1000据上式得到：于 耐压试验压力应为：P=6据为： (3)耐压试验压力液压缸在检查质量时需承受的试验压力。在规定时间内，液买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 压缸在此压力部零件不得有破坏或永久变形等异常现象。 各国规范多数规定为： 当额定压力16 （ 2 因为爆裂压力远大于耐压试验压力，所以完全满足条件。 以上所用公式中各量的意义解释如下： 式中 D 缸筒内径（ m） ; 1D 缸筒外径（ m） ; 液压缸的额定压力（ 缸筒发生完全塑性变形的压力（ ; 液压缸耐压试验压力（ p 缸筒发生爆裂时的压力（ b 缸筒材料的抗拉强度（ s 缸筒材料的屈服强度（ 兰设计 (1) 法兰厚度计算 法兰厚度根据下式进行计算： 34 1 0 ( )() （ 2 式中 承受的轴向力（ N） ； m） . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - 图 兰 示意图 首先来计算法兰在最大内压的情况下受到的压力 F： 1A= 22270=210 m (2缸壁厚度计算中得出最大压强： 以法兰承受的最大压力为： F= 1A=下来选取其它参数 ，如图 6d=6b=用应力在选取材料的时候给出： =以上各量带入式 16 得到： h=保证安全，取法兰厚度为 5 (2) 法兰连接螺栓的强度计算 连接图如 图 图 兰连接示意图 1 前端盖； 2 缸 筒 螺钉强度根据下式计算： 螺钉外的拉应力 （ 2 最大推力为： F=用 6个螺钉紧固缸盖，即： Z=6 螺纹选择：0d=6 式中 F 缸筒断部承受的最大推力（ N） ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 螺钉规格（ m）； Z 螺钉数目 ; 根据拉应力公式得到螺纹 处的拉应力为： =以上运算结果知，应选择螺栓等级为 查表的得：抗拉强度极限b=600服极限强度s=480妨取安全系数 n=以得到许用应力值： =s/n=480/20次使用式 22得到：n 成立 证明选用螺栓等级合适。 塞杆的设计 (1)活塞杆杆体 的选择 此次设计选用的是实心杆件，已求活塞有效直径为 70式如图 图 塞杆结构图 (2)活塞杆 与活塞的连接形式 此次设计采用的是锁紧螺母型连接，如图 图 塞与活塞杆连接示意图 1 活塞杆； 2 活塞 (3)活塞杆材料 和技术要求 、因为没有特殊要求，所以选用 45 号钢作为活塞杆的材料，本次设计中活塞杆只承受压应力，所以不用调制处理，但进行淬火处理是必要的，淬火深度可以在 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - 、安装活塞的轴颈和外圆的同轴度公差不大于 证活塞杆外圆和活塞外圆的同轴度，避免活塞与缸筒、活塞杆和导向的卡滞现象。安装活塞的轴间端面与活塞杆轴线的垂直度公差不大于 00证活塞安装不产生歪斜。 、活塞杆外圆粗糙度.3 m 、因为是运行在低载荷情况下，所以省去了表面处理。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - 第三章 对中小车设计 中小车自重估算 小车结构 设计 图如 示。 图 车结构设计图 1 电磁铁； 2 升降缸； 3 辊子； 4 轨道； 5 车轮； 6 轴承； 7 车轮轴 磁铁自重估算 由第二章相关内容知：电磁铁自重约为 4710N。 降液压缸自重估算 将液压缸简化为一个空心圆柱和两个圆柱端盖，通过 计算这三个部件的重量之和在加安全系数的方式进行升降缸自重估算，因此，升降缸自重为 缸(3式中， k 考虑活塞、导向环、密封件等质量； g 重力加速度，取 10m/买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - 车机架自重估算 小车机架需要固定轴承，其具体尺寸由轴承厚度决定，初选 60板来固定轴承，其余选 10板，则小车机架自重约为 架(3因此，小车总自重为 3 1 9 04 7 1 0 架缸电车(3轮设计 轮直径计算 假定 4 个车轮平均承受所有力，则每个车轮受力为 总(3即每个车轮最大受力 轮最小受力 此，每个车轮承受轮压为 m a x(3车轮与轨道是线接触，则线接触允许轮压公式为11 C ,由此公式可以得到车轮最小直径公式为 2 1/ 11 C(3式中， 许用线接触应力常数，由 文献 16表 3 L 车轮与轨道有效接触长度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 转速系数， 由 文献 16表 3 为了保证安全，车轮尽量大点，因此取车轮直径 50型为单轮缘车轮，车轮厚度为 50缘厚度为 10图 示。 图 轮示意图 轮位置确定 两车轮轴间距为： 100000=800 道设计 车轮直径为 150，外缘直径取 170于小车在轨道上面是移 动载荷，如图 示。 图 轮对轨道施加力示意图 载荷合力 载荷合力到临界载荷的距离 a 为 由文献 17绝对最大弯矩公 式得 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16 - 6 9 8 62222m a x(3式中， 梁上载荷对作用点的力矩和； 选用 造轨道，则 ，此处取 n=2，即 。 由强度条件 WM 366m a 6 (3只要轨道的抗弯截面系数满 足上述条件且尺寸符合车轮直径 等情况即可，如图 示。 图 道截面尺寸 惯性矩为 (3式中， a 图形至惯性轴的距离； A 图形面积； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 17 - 抗弯截面系数 366m a (3式中， 弯矩最大截面至中性轴的最大距离； 即 1010此，此轨道尺寸满足强度条件。 采用挠度条件对轨道进行校核 许用挠度值 f=l/1000=由文献 18表 6此情况挠度公式为 9 8 648a x(3因此，轨道设计合格。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 18 - 第四章 车轮轴的设计 轴是组成机械的重要零件之一。轴的主要功用是支撑回转零件 (车轮、齿轮、链轮等 )，并传递运动和动力。 的分类 (1) 按照轴承受载荷情况分类 按照轴承受载荷情况可分为转轴、传动轴和心轴 。 转轴既承受弯矩，又承受转矩。机械传动中的轴大多数为转轴，如蜗杆轴、齿轮轴及安 装齿轮的轴等；传动轴只承受转矩，不受弯矩或弯矩较小，如汽车的传动轴；心轴只承受弯矩，不受扭转或转矩较小，如火车车厢的车轮轴、滑轮 轴等 19。 (2) 按照轴线几何形状分类 按照轴线几何形状不同，可分为直轴、曲轴和挠性轴。 直轴按外形不同可分为光轴和阶梯轴，光轴形状简单、加工方便、轴上应力集中源少，其缺点是零件拆装和定位不方便；阶梯轴便于轴上零件的拆装和定位，故在机械中应用最广；直轴一般都是实心，但在结构要求或为了提高轴的刚度、减小轴质量情况下，则将轴制成空心的。曲轴是内燃机、柴油机、冲床等机器 中用于旋转运动和往复直线运动转换的专用零件。挠性轴用于两传动件轴线不在同一直线或工作时彼此有相对运动的空间传动19。 的材料及其选择 轴的材料主要采用碳素钢和合金钢。碳素钢的强队虽然比合金钢低、但价廉，对应力集中敏感性小，通过热处理可提高力学性能，故应用较广泛。常用的碳素钢有 35、 40、 45、50 钢，其中最常用的是 45 钢，为了保证力学性能，常进行正火或调质等热处 理 19。 合金钢比碳素钢具有更好的力学性能和热处理性能，但对应力集中较敏感，价格较贵、常用于大功率，结构要求紧凑、质量轻的重要轴。常 用的合金钢有 2040540。 轴也可采用铸钢、合金铸铁或球墨铸铁。铸铁具有价廉、良好的吸振性和耐磨性、流动性好、易于做成复杂的形状、对应力集中不敏感等优点，但强度低，品质不易控制，可用于制造形状复杂的轴 19。 设计的主要内容 轴的设计主要包括结构设计和工作能力计算两个方面的内容。合理的结构和足够的强买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 19 - 度是轴设计必须满足的基本要求。 轴的结构设计是指根据轴上零件的安装、定位及轴制造工艺等方面的要求，合理确定轴的结构形式和外形尺寸。 轴的工作能力计算是 包括轴的强度、刚度、振动稳定性等方面的计算。为了保证所设计的轴能正常工作，必须通过强度计算保证其有足够的强度，以防塑性变形或断裂；对有刚度要求的轴，要进行刚度计算，以防止工作时产生过大的弹性变形；对高速运转的轴，为避免共振，还需进行稳定性计 算 19。 的结构设计 的运动和动力参数 (1) 车轮轴的转矩计算 当对中小车工作时，每根车轮轴承受的力为 总(4每个车轮受到的最大作用力为 轮轴受力如图 示。 图 轮轴受力图 轨道对每个车轮的阻力为 a x (4车轮轴的转矩为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 20 - c(2) 车轮轴输入功率计算 假定小车平移速度为 s，则车轮轴转动所需功率为 9 8223 (4(3) 车轮转速计算 小车平移速度为 s,则 m (4(4) 选择轴的材料 选择轴的材料为 45 钢，调质处理。 由文献 19表 14得对称循环弯曲许用应力60 步确定轴最小直径 轴的最小直径按下式确定 8 33330m (4式中， 与轴的材料相关的系数，由文献 19表 14得。 因轴最小直径处 安装联轴器需开键槽，应将轴径增大 5%7%，即 取轴径为 37 定轴上零件的装配方案 根据轴上主要零件的相互位置关系及车轮、轴承、轴承端盖等的装配方向、顺序和相互关系，确定轴上零件的装配方案 ，如图 示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 21 - 图 轮轴零件装配图 1 电磁铁； 2 升降缸； 3 辊子； 4 轨道； 5 车轮； 6 轴承； 7 车轮轴 各段直径和长度的确定 轴段：此段是与车轮连接，其直径必须大于最小轴径 37确定轴段直径 d I =50度是由车轮厚度确定， 取 0轮左端用轴肩定位。 初选轴承类型及型号：为了顺利在轴段上安装轴承，其轴段应满足轴承内径标准。因轴受径向载荷同时也可能受轴向载荷，但径向载荷较大，查轴承样 本 20选用调心滚子轴承，型号为 22212c，其尺寸为 dDB=6013046;左端轴承采用轴肩定位，右端用端盖定位。 轴段：此段直径由轴承内径确定，故取轴段直径 0度由轴承厚度、轴承盖外形和间隙决定，故取 0 轴段：由于轴承定位不超过 2/3 原则，根据 22212c 的安装尺寸得到 d =72长度由对中小车宽度决定，故 L =45 段：车轮轴是对称结构，因此，此段尺寸与轴段一致。 轴段：车轮轴是对称结构，因此，此段尺寸与轴段一致。 上零件的周向定位 由于车轮与轴的周向定位均采用 A 型普通平键，按轴径查 文献 19得平 键的尺寸为bhl=14940，选其配合为 H7/承与轴的周向配合采用较紧的过盈配合来保证，选轴直径尺寸公差为 的结构工艺性 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 22 - 取轴端倒角为 245，各轴肩处的圆角半径为 的强度校核 的受力分析 两轴承支点 距离为（ 45+46 ） =91车轮为 260每个轴承承受的力为轴的支反力为 (4 轴上的弯矩为 扭组合强度校核 按弯扭组合强度条件校核轴的强度：通常只校核轴上承受最大弯矩和转矩的截面 (即危险截面 )的强度。必要时也对其他危险截面 (弯矩较大且轴颈较小 的截面 )进行强度校核 21。轴危险截面上的强度条件为 02 (4轴承支点截面处则有 M P (4式中， 轴的弯扭组合计算应力，单位： W 抗弯截面系数，单位： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 23 - 折算系数，用以考虑转矩产生的扭转切应力与弯矩产生的弯曲应力循环特性不同的影响，取 = 即 M P 故设计的轴有足够的强度，并有一定的裕度。 全系数校核轴强度 (1)确定轴的危险截面 根据轴的结构、受力情况及危险截面判定原则，确定截面 危险截面 (该截面有轴肩、过盈配合引起的应力集中，所受弯矩较大 )。 (2)面左侧安全系数校核 1) 求危险截面的应力 抗弯截面系数为 W(4抗扭截面系数为 危险截面 弯矩为 5 4 3 7 危险截面上的转矩为 2397900 危险截面左侧的弯曲应力为 M P (4危险截面左侧的扭转切应力为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 24 - (4因弯曲应力为对称循环变应力，故其应力幅和平均 应力分别为 M P ， 0m (4因扭转切应力为脉动循环变应力，故其应力幅和平均应力分别为 M P (42) 材料的极限应力 查文献 19表 14 P ， P ， P 。 由文献 19得碳钢的材料常数为 ， ；取 ， 。 3)危险截面的综合影响系数 有效应力集中系数：截面上轴肩处的有效应力集中系数按文献 19表 14插值法得到； k (4 k (4绝对尺寸系数：由文献 19表 14得： ， 。 表面状态系数：根据 P， R， 由文献 19表 14值得： (4计算危险截面的综合影响系数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 25 - 4)计算安全系数 由文献 19表 14 S= 5 (4 (4因 因此，轴设计安全。 (3)面右侧安全系数校核 1) 求危险截面的应力 抗弯截面系数为 W(4抗扭截面系数为 故危险截面 弯矩为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 26 - 危险截面上的转矩为 2397900 危险截面右侧的弯曲应力为 M P (4危险截面右侧的扭转切应力为 (4因弯曲应力为对称循环变应力，故其应力幅和平均应力分别为 M P ， 0m (4因扭转切应力为脉动循环变应力，故其应力幅和平均应力分别为 M P (42) 材料的极限应力 查文献 19表 14 P ， P ， P 。 由文献 19得碳钢的材料常数为 ， ；取 ， 。 3)危险截面的综合影响系数 有效应力集中系数：截面上过盈配合处的有效应力集中系数按文献 19表 14插值法得到； k (4 k (4买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 27 - 绝对尺寸系数：由文献 19表 14得： ， 。 表面状态系数：根据 P， R，由 文献 19表 14值得： (4计算危险截面的综合影响系数 4)计算安全系数 由文献 19表 14 S= 2275 (4 (4因 此，轴设计安全。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 28 - 的挠度校核 车轮轴的受力情况 如图 示，它的最大挠度变形必定小于 简支梁中间受集中力作用情况的最大挠度，因此利用简支梁中间受集中力情况的挠度进行校核，其最大挠度为 a x (4许用挠度值 f=l/1000=因此， 轴刚度合格。 承寿命验算 选用的是调心滚子轴承 22212c， 根据文献 20表 12得： 22000 ，550000 。已知每个车轮承受的径向力为 论上无轴向载荷。 算轴承当量动载荷 将工作中的实际载荷换算为和基本额定动载荷等效的当量动载荷才能进行计算，换算后的当量动载荷是一个假想的载荷。在当量动载荷的作用