小型清雪车的总体设计和三维建模设计

1、ii/2毕业设计目小型清雪车的总体设计和三维建模学 院 专 业 姓 名 学 号 指导教师年 月曰毕业设计任务书学院专业姓名学号设计题目小型清雪车的总体设计和三维建模一、毕业设计的内容我国的东北、华北和内蒙东北部的部分地区，冬季的积雪和积冰常常造成 严重的交通障碍，在有些路段如坡道、转弯、交义路口、机场跑道等，路面有 积雪和积冰则影响更为严重，常常引发交通事故。由于目前我国清雪方法比较原始，主要是人工法，基本上是人海战术，不 但浪费了较大的人力和物力，而且清雪的效率低，往往雪还没有被清理完，就 被来往的车辆压实，乂增加了清雪难度。因此，本课题设计一种清雪机，能在 降雪后迅速、有效地清除积雪，保证

2、道路通畅。主要设讣任务是完成小型清雪 车的总体设计，并在结构设计中，进行主运动传动系，变速机构，润滑与密封 等的结构设计，使得整个设计完整。完成该部分的三维设计及二维装配图，零 件图。编写设计说明书。二、毕业设计的要求与数据清雪机的作业部分可配有3.6KW的微型汽油机或电动机，行走速度山人根 据积雪厚度进行适时控制。清雪机的清雪幅度为0.8m。三、毕业设计应完成的工作毕业设计实习报告、5000字的英文翻译。设计图纸一套，折合Ao图纸3张；其中手工绘图不少于折合为图幅为Ao号 的图纸一张。编写设计计算说明书，字数不少于1.2万字。四、毕业设计进程安排序号设计各阶段名称日期1参考文献查阅（综述）、

3、外文资料翻译寒假期间2方案研究，编写方案论证报告三月份3选取设计方案，进行设计计算四月份4毕业实习、三维建模，绘制二维工程图五月份5写设计说明书，准备答辩六月份五、参考资料及文献查询方向、范围查阅Ll前国内外关于小型清雪设备的现状和发展情况的论文和文献，以及 关于SOlid Edge软件应用的书籍。主要有南京理工大学杜明清的硕士论文小型 螺杆式清雪车研究、大连铁道学院李晶的硕士论文小型旋转式清雪车的总体设 计和三维绘图、QX700型庭院清雪机的研制、SOlid EdgeI5新增功能教程等。设计开始日期年 月曰指导教师:设计完成日期年月 日系主任:院长：年月 日小型清雪车的总体设计和三维建模OV

4、era I I DeS i gn and Three-Cl imensionalmode I ing Of Mini Snow-bI OWer业:生:指导教师:机械工程学院中文摘要本文在分析了 Ll前国内外的主要除雪方法的基础上，提出一种适合中国国 情的小型机械旋转式清雪车的设计方案，并对其进行了理论分析和实用结构设 计分析，同时用SOIid Edge软件绘制了三维实体造型效果图和二维工程图，为 国内生产该种清雪车提供了完整技术资料。本文首先对道路上的压实积雪的物理机械性能进行分析硏究，并查阅参考 了 LJ前的国内外有关该设备的大量资料，在已有成果的基础上，进行设计计算 和机构创新，这些资料为

5、本文设汁计算捉供了重要的理论依据。在分析大型旋 转式除雪机结构和设计理论的基础上，针对国内单位清雪分块承担的特点，本 文对小型螺旋旋转式清雪车进行了深入分析，并进行了完善，设计了此种清雪 设备。通过对已有小型清雪设备的分析研究，表明现有设备能实现基本的集雪、 运雪和抛雪功能。但尚存在操作不方便，清雪效率不高等缺点。根据已有的理 论研究基础，针对口前已有机械的不足，本文设讣了带有抛雪叶轮、加有内置 蜗杆传动和螺旋状集雪搅龙装置的清雪车，确定了其主要参数，传动方案和结 构形式。设计时充分考虑了各种因素，对其中的关键部件一抛雪轮进行了有限 元分析，并应用人机工程学原理，可对扶手高度进行调节，使操作更

6、加舒适方 便。提出了一整套实用结构，使得该机型大小适中，操作方便，外表美观。本文在设计和绘图中，釆用先进的工程软件SOIid Ed匪进行三维实体造型 设计、二维工程图的绘制和有限元分析，为国内生产该种清雪车提供了一整套 技术资料。关键词：小型清雪车三维造型及工程图有限元分析人机工程ABSTRACTAfter analyzing the VariOUS means Of SnOW-ClearingS in the WOrld at present, the PrOjeCt Of a SOrt Of mini SnOW-blower fit for China is PUt forward in

7、this paper. BaSed On the theory StUdy and applied StrUCtUral design, the three-dimensional SOIid model and PIanar drawing have be COmPIeted With SOlid Edge engineering SOftWare, WhiCh Can Offer an entire technical data and engineering drawings for PrOduCing factory.ThiS PaPer first analyse the PhySi

8、Cal and mechanical PrOPertieS Of snow COnIPaCtiOn On the road, then access to a IOt Of information about this equipment at home and abroad DeSign CaICUlatiOnS and institutional innovation is based On the result WhiCh has been researched All this information has PrOVided an important theoretical basi

9、s for the design CaICUIatiOnS and institutional innovate in this paper. On the basis Of analysis stucture and design theory Of the Iarge rotary SnOWremOVeing machine, arm to the CharaCteriStiC Of SnOWremOVeing in the national company, Mini SnOW-blower is deeply reseached and COnSUmnIated in this PaP

10、e匚 Mini SnOW-blower is designedOVerPaSS the research and analysis Of mini SnOW-blower nowadays5we realize that the equipment nowadays Can Carry OUt the functions Of COneCting,carrying and throwing SnOW.But 什Iere are SOme disadvantages,for e example, the manipulation is discommodiousnessjhe efficienc

11、y Of SnOW removing is IOW. Refering to the foundation Of the academic researches nowadays, COntraPOSing the deficiency Of Inini SnOW-blower , We devise a type Of mini SnOW-blower WhiCh With impeller, WOrm inside and twist COneCt equipment MOStly parameters, blue Pnnt Of CiriVe and modality Of StrUCt

12、Ure are ensured.All COmPIiCatiOnS are CaICUIated during design.The ShrOWing equipment is finite element analysisd WhiCh is PiVOtal Part in Inini Snow- blower.The PrinCiPiUm Of ergonomics is applied too.the height Of handrail Can be accommodated ManiPUlatiOnS get more COmfOrtable.A COnIPlete Set Of b

13、anausic StnJCtUreS are brought forward.The magnitude Of this equipment is moderate ManiPUIatiOn is COnVenienCe APPearanCe is beautiful.DUring the designing and PlOting, the three-dimensional SOIid model, Planar drawing and finite element analysis have been COmPIeted With SOIid Edge engineering SOftW

14、are A COmPlete Set Of data is PrOVided for the national COnIPanieS WhiCh InanUfaCtUre 什Hs mini SnOW-blower.KEY WORDS: Mini SnOW-blower, EXPerimental VerifiCation, Finite Element AnalySiS,ErgOnOnIiCS TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 第一章绪论1 HYPERLINK l bookmark34 o Current Docum

15、ent 1.1选题的意义1 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 1.2国内外研究现状及发展趋势2 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 1.3本文主要任务2 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 第二章小型清雪车的总体方案研究比较3 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 2.1总体方案的儿种组合及比较3 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 2.2小型清雪车工作原理

16、简述3 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 第三章小型清雪车的设计计算及校核6 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 3.1带传动计算6 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 3.2蜗杆传动计算7 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 3.3轴承寿命计算和润滑方式的选择103. 3. 1寿命计算103.2润滑方式的选择12 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 3.

17、4轴的校核12 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 第四章 三维造型、人机工程学应用和有限元分析14 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 4.1三维造型144.1.1小型清雪车整体造型141.2工作部分造型144.1.3行走部分造型15 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 4.2人机工程学的应用15 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 4.3有限元分析16 HYPERLINK l bookmark66 o

18、 Current Document 第五章结论18 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 5.1设计完成情况18 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 5.2结论18 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 参考文献19致 谢20ii/2第一章绪论1.3选题的意义中国有句古话叫做“瑞雪兆丰年”，冬季一场大雪能带来明年的好收成。 但是积雪给城市交通带来巨大的麻烦，尤其是在我国的东北，内蒙古和新媼一 带冬季道路积雪给车辆和行人带来极大不便，械至造成车祸，严重地影响

19、了人 们正常的生产和生活秩序，这已成为北方各个城市急需解决的问题。口前我国清雪方法比较原始，主要是依靠人力，用铁锹和扫把清理积雪， 这种方式不但浪费了较大的人力和物力，而且清雪的效率低，往往不能及时清 除积雪，而积雪被车辆压实后更加难以清除。因此，寻找一种既有较高效率， 成本乂比较低的清雪方法就成为当务之急。LI前，各国普遍采用的除雪方法是机械除雪法和融雪法两种基本方法。机 械除雪法是通过机械对冰雪的直接作用而解除冰雪危害的一种方法。积雪按状态可分成三种类型：松散雪，即降雪不久且未经人员和车辆碾压的雪，质地松散；，体积 大，流动性好；压实雪，即降雪后经人踩和车压而形成的冰雪混合物，有不同程度的

20、硬 层，不易清除；冰层，是积雪因阳光暴晒或车辆碾压融化成水后乂冻结成冰，冰层中除 水分外还有大量尘土和泥沙，质地坚硬，和地面粘接牢固。所以除雪机械包括除雪机和除冰机两种。根据工作原理的不同，除雪机可 分为推移式、抛雪式和吹雪式三种。推移式除雪机是将推雪铲刀，除雪犁等装 置安装在推土机或其它车辆上，将雪推走，开出通道，然后用卡车将积雪运 走。这种方法只能将积雪推到路边，不具备集雪能力，且只适用于新鲜雪或破 碎后的压实雪，效率较低，容易划伤地面。抛雪式除雪机配有抛雪泵，将收集 到的积雪抛到路边或送入运输车辆。其中以螺旋式最为常见。吹雪式除雪机一 般配备航空发动机，产生强大的高压空气流山喷口吹除地面

21、积雪。吹雪式除雪 机运行速度较高，有很高的生产率，但它只适用于新鲜雪，只能在机场、桥梁 和高速路上应用，成本很高，不适合开发小型产品Ml。由以上两种主要除雪方法的对比与分析，我们得出结论，除雪应以机械除雪为主。1.4国内外研究现状及发展趋势利用机械清雪是把人从繁重的扫雪工作中解放出来的一种最好的途径，并 大大提高了清雪效率和速度。因此，科学工作者一直在探索如何研制出安全、 可幕和实用的清雪机械。在国外，最初的清雪机械是采用推土机或装载机，利用其推土板和装载斗 将积雪集中在一起，这后来发展成犁式除雪机。早在1943年日本就开始把V型 犁装在载重卡车上用于除雪，经过多年的发展，国外犁式除雪机已具有

22、较高的 技术水平。犁式除雪机出现以后，乂出现了将用合成材料制成的指向圆周不同 方向排列的棒装在滚筒上作为清雪专用器械，但只对没冻的积雪效果好，直到 后来出现了连续快速的大型旋转式清雪机后，清理积雪的工作才变得简单。旋 转式除雪机一般具有切削、集中、推移和抛投的功能，具有结构复杂、功能多 的特点。俄罗斯和日本是生产旋转式除雪机的主要国家，技术成熟。其产品性 能居世界领先水平。除雪机在国外已经发展了儿十年，特别是在瑞典、芬兰等 北欧国家已经相当成熟。根据我国国情，国内应加强雪的力学性质研究，建立 道路气象系统，除雪机械应向小型化、高速度的方向发展，向多功能、机电液 一体化的方向发展，同时注意提高安

23、全性和舒适性。简言之，与其它类型的除雪机械相比，抛雪式除雪机一般具有对积雪的切 削、集中、推移和抛投功能，其应用较广，是一种现代化、高效率的除雪机 械。国内有关这方面的研究很少，据了解Ll前国内没有厂家在生产小型抛投式 清雪机。所以对这种小型的清雪机的研究、设计和开发必然有很大的现实意 义。1.5本文主要任务根据IJ前已有的小型清雪设备设计一种新型适用于学校、社区、工厂的小 型清雪装置，能实现集雪、运雪抛雪功能。要进行合理的方案论证和结构设 计，对主要零件进行设计，并进行校核。对整机应用SOlid Edge软件进行三维 建模和二维工程的绘制。设计完成应包含以下工作：根据国内外资料进行方案设计，

24、进行比较优化，从中选出最优方案。具体进行各个工作部分的设计，确定基本尺寸，安装方式，应用SOlid Edge建模。(3)应用人机工程学原理进行优化设计，对主要部件进行有限元分析。ii/2第二章小型清雪车的总体方案研究比较3总体方案的几种组合及比较方案一：利用吹风的方式，从鼓风机里吹出的高速气流将积雪吹到路边， 吹雪式清雪车运行速度较高，有很高的生产率，但它只适用于新鲜雪，对于压 实的积雪或冰层无能为力，只能在机场、桥梁和高速路上应用，成本很高，不 适合开发小型产品。方案二：利用一个置于清雪车前部的铲子，随着清雪车的不断前进，将积 雪推至路的一边。推移式清雪车只能将积雪推到路边，不具备集雪能力，

25、且只 适用于新鲜雪或破碎后的压实雪，效率较低，容易划伤地面。方案三：利用机械传动的方式，Itl集雪器先将积雪搅碎，并输送至一个高 速旋转的叶轮，将其抛到路边。螺旋转子式清雪车适用范圉广，无论是松散 雪、压实雪清雪效果和效率要比前两方案好，而且这种方案设计，设计出的产 品体积小、成本低、操作方便灵活，适用于道路窄的地方。因此选用第三种方 案。4小型清雪车工作原理简述2. 2. 1基本结构口前小型机械式清雪车主要由原动机、传动装置、集雪装置、抛雪装置、 行走系统和操作系统组成。原动机可以采用电机或发动机，LHif大多采用汽油 机或柴油机；集雪装置用来收集积雪，主要釆用推雪铲或螺旋状搅龙；抛雪装 置

26、是将收集的积雪抛到路的一侧或收集装置中。主要的方式有抛雪叶轮和鼓风 机两种；行走装置是来实现机器的前进，有手推式和自走式两种：操作装置主 要控制设备的运转和行进方向。2. 2. 2工作原理工作时山原动机提供动力，经山蜗轮蜗杆传动或带传动将动力传递到工作 部分和行走系统。积雪山集雪装置收集到一个腔体内，再山抛雪装置清除出机 体，抛雪叶轮利用高速旋转时的离心力将积雪抛出；鼓风机利用气流将积雪吹 出。这样在人力推动（手推式）或原动机带动（自走式）下，清雪车不断前进，就能 实现连续的清除积雪。小型机械式清雪车结构示意图如下：ft图2-1小型旋转式清雪车结构示意图3具体方案的确定3. 1原动机的选择动力

27、釆用微型发动机，本课题的设计需求大约是每小时扫雪量为IOOO耐， 以积雪平均密度为250 kg/r,积雪厚度以30Cnl计算，那么每小时扫雪量为：1.0 10 m20. 3m250 kg =7. 5X10kg在抛雪轮的作用下，设计最大抛雪高度为4m,那么排雪消耗的功率为： mgh t = 7. 5Xly kg 10Nkg 4m3600s=833w集雪搅龙在积雪的作用下阻力矩In二20Nm,那么集雪搅龙消耗的功率为： 20Nm23. 14 10rs=1256w,其中 10rs 是搅龙转速。估计整机重量为200kg,与路面的摩擦系数取0.2,前进速度约为lms,那 么前进消耗的功率为：200 kg

28、 10Nkg 0. 2 lms=400w整机消耗的功率为：833w+1256w+400w=2. 49KW在这一设计要求下，对动力源选型，考虑到清雪车在工作时可能遇到踏实 的积雪，故选用功率稍大的发动机，以满足不同工作状况下需要。选用无锡凯 马动力有限公司生产的KM170F汽油机，详细参数如下：型号KMl70F型式单缸立式四冲程风冷直喷式柴油机缸径*行程mm70X55活塞排量CC211发动机转速r/min3600功率KW3.6起动方式手拉起动/电起动油箱容量L2.5净重kg27外形尺寸mm332384416表2-1 KM170F汽油机参数2. 3. 2传动方式的选择首先曲一个带传动将动力由汽油机

29、传出，向前通过一个蜗轮蜗杆传到工作 装置，向后通过一个蜗轮蜗杆传到行走系统。结构简图如下：图22小型清雪车结构简图1.搅龙2.清雪铲3.抛雪筒4.传动系统5.发动机操作装置7.车轮&车架9.抛雪轮3. 3集雪装潼设计本设计采用带状螺旋集雪轮，这样的设计能对集雪有很好的破碎作用，同 时乂不容易发生堵塞。基本结构如下：图2-3带状螺旋集雪轮简图以上形式的集雪装置把切雪、集雪、运雪三大功能于一身，具有很好的效 果。其中左边搅龙左旋，右边搅龙右旋，这样积雪所受的力指向两个搅龙的中 间部位，使积雪较容易的进入后面比清雪铲要窄的抛雪室内。第三章小型清雪车的设计计算及校核3带传动计算发动机输出功率P=3.6

30、Kw, i=1.8确定计算功率曲于载荷变动微小，因此取K, = 1.0则, = K P= 1.0X 3. 6KW二3. 6KW 式中匕“一一计算功率，单位为Kw；KA工作情况系数；P传递的额定功率。选择带型由P=3.6Kw,小带轮转速/21=36OOrmin,选择A型带。确定带轮的基准直径和宀21 ）初选小带轮的基准直径6rfl =80mm,则大带轮的基准直径idl =i CIdI =1.8 80-144mm查表取2 = 140mm2）验算带速V= /jl1=3. 14 80mm 3600rmin=15. 072ms35ms,确定中心距a和带的基准长度根据 o. 7（ddl+dd2）a0120

31、 包角合适。a6.确定带的数ZZ=(V)+)心&厶公式(3_2)取 Po =1.64； =0.5; Ka=Q. 98； KL =0.87,则 z=1.82取z=2式中Ka考虑包角不同时的影响系数；KL考虑带的长度不同时的影响系数；Po单根A带的基本额定功率；Pll i入传动比的影响时，单根A型带额定功率的增量。确定带的预紧力坨)= 500(-1) +(/V2 公式(3-3) 羽Ka带入数据计算得FO=II5.33N计算带传动作用在轴上的力坊FP =2z Fo COS 0/2 =2z FO cos( 2 /2)=22115.33Nsin(167.49o /2)二458. 59N式中Z带的根数；F

32、o单根带是预紧力；主带轮上的包角。4蜗杆传动计算本设计中工作部分和行走部分都用到蜗杆传动，现以工作部分为例，展示 蜗杆传动的计算过程计算参数：分配的输入功率P=1.6Kw ,寿命-=10000小时，传动比12 =8,输入转速/=2000rmio根据GB/T10085-1988的推荐，采用阿基米德蜗杆(ZA)。选择材料考虑到蜗杆传递的功率不大，速度中等，故蜗杆采用45钢；但希望效率高 些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为4555HRCO蜗轮用铸锡 磷青铜ZCuSnlOPl,金属模铸造。为了降低成本，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用 HT200 o按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设

33、计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿 根弯曲疲劳强度。传动中心距4)a公式（31）确定作用在蜗轮上的转矩匚按Z1 =6,估取效率7=0. 9,则T2 = 9.55 IO6H2= 9.55 IO6 -nlinCLL “616KwXo.9= 9.551062000rmin8=34380N2）确定载荷系数K因工作载荷稳定，故取载荷分布不均匀系数 S,选取使用系数=I.15, 由于转速不高，冲击不大，可动载荷系数KV二1.05；则K二 KS KA Kv二1X1. 15 X 1.05二 1.213）确定弹性影响系数ZE因为选择铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故Z=160MP,/2o4）确定接触系数

34、ZQ先假设蜗杆分度圆直径/和传动中心距a的比值心a=0. 35,取ZQ二2. 9。5）确定许用接触应力b根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSnlOPl,金属模铸造。蜗杆螺旋齿面硬度 大于45HBC,查得蜗轮的基本许用应力刃二268M应力循环次数N - 60jn,Lh -60l 2 10000-2.41078寿命系数/L J 2.4 X IO? 08963则n = KHN I =0- 8963 268M Pa 二240 M Pa。计算中心距a J1.2Ix 34380 x(1 &囂9)2mm = 53.7InIm取中心距a=63mm,因i二&取模数f2,蜗杆分度圆直径JI =22. 4mm, 这时4

35、 a=0. 355,查得接触系数Z二2.8弯曲强度是满足的。精度等级公差和表面粗糙度的确定考虑到所设计的蜗杆是动力传动，从GB/T100891988圆柱蜗杆、蜗轮精 度等级中选择7级精度，表面粗糙度取16。5轴承寿命计算和润滑方式的选择3. 5. 1寿命计算输入功率P二3. 6Kw,带传动效率二097,传动比i二1. 8由于轴1上的一对深沟球轴承转速最高，故要对其进行寿命计算,设计寿命Hh = IoooO h O所受的径向力巴为带轮作用在轴上的力FP二458.59。T = 9.55XlO6- = 9.55X106 W= 16674.3NIl360Q/1.8圆周力 F1=- = %E = 231

36、.59NZ CL 144Ul图3-1L图3-21-求两轴承受到的径向载荷巴和巴2将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面（图3-1）和水平面（图3-2）两个平面力系，带轮安装于两轴承的中心位置。其中Fr ,458.59T -2-=229. 3N231.592=115. 8N则Fr=yF2riv+F2rUi =256.88NFr2 = F2f2v+F2r2/=256.8N轴向上没有受力，所以FflI=F2 =O求轴承的当量动载荷片和P? 因为 TOC o 1-5 h z FF- = O e.- = 0=p（X1Frl+K1Ffll） = 256.882VP, =p(X2f2r22) = 256.88

37、 2V宙于P1 = P2,所以两个轴承的寿命一样。只需计算其中一个，深沟球轴承 二，查得深沟球轴承的基本额定动载荷C二19. 5kN,则轴承寿命为：Lll = () =一(195QQ)=I.51O7jL; =IOOOO/ 60/7 Pl 60 x2000256.88故满足要求。3. 5. 2润滑方式的选择在本设计所应用的轴承中，蜗杆传动箱体内的圆锥滚子轴承30203和圆锥 滚子轴承30206采用油润滑。对于其它轴承山于转速不高，故釆用脂润滑。其 中传动轴一轴1 (见小型清雪车装配图)上的两个深沟球轴承60206的转速最 高，因此只计算此对轴承的dn值。一般用滚动轴承的dn值(d为滚动轴承的内径

38、，单位为mm： n为轴承转 速，单位为rmin)来选择轴承的润滑方式。查得深沟球轴承60206的内径 d=30mm,轴1的转速n=2000rmin,适用于深沟球轴承脂润滑的dn值界限是 16104。对于此对轴承 dn=30mm 2000rInin=6 104 16x10。故可以釆用脂润滑。3. 6轴的校核山于工作装置中蜗杆轴(见小型清雪车装配图)直径最小，而且跨度最 大，因此要进行必要的校核计算。由发动机传向工作部分的功率P=3Kw,效率二0. 8,转速n=2000r/IlIinO求蜗杆轴上的功率人和转距匚竹二P 二3KwX0. 8二2. 4KWr PX 7 4Tr = 9.55 106 =

39、9.55106= 11460NmInn2000求作用在蜗杆上的力已知蜗杆的分度圆直径J1 =22. 4mm帛匚 27； 11460而Fi = = 511.6NJl 22.4a5i = 511.6 -tan2 =186.5Vcoscos3.18Fa = Ft tan / = 511.6 tan3.180 = 28.4N圆周力斥、径向力耳和轴向力化的方向如下图所示:FNVZ图3-3蜗杆受力示意图其中厶二50mm J L2 =465mmo初步确定轴的最小直径轴的材料是45钢，调质处理。取A0 =112,于是得轴上直径最小的地方是左端安装轴承处，其直径为17mmo求轴上载荷从轴的结构图上可以看出蜗杆部

40、分中间位置是最危险的截面，计算其M、 Mll和My列于下表。载荷水平面H垂直面V支反力F1=462N Fw2=50NFVVl=I69NFW2=18N弯矩MM 二23100NmmMFI 二8450NmmMv2 =8132Nmln总弯矩MI = 231OO2 + 845O2 二24597Nmm =231002 +81322 =24490扭矩T7； =1146ON表3-15按弯扭合成应力校核轴的強度 取二0. 6,轴上的计算应力=IASMPa_ M2+(z2)2 _ J245972+(0.6x11460)2W _0.1X 7O3轴的材料为45钢，调质处理，查得.1=60MPao因此ca.23分桁真2皮力SM X(F庭月汨2534图4一55位移结果类型范围值XYZ所得位移最小值0. 00e000 mm-8. 96 mm1. 50 mm103. 68 mm最大值3.72e+000 mm-16 67 mm8. 54 mm39. 08 mm件 Z乾 ASKPH 材NZ称W 夯衍真公皮力 fir 1!QM IaPir6flG UrrmWl334 2972223I-5 i图4-66.安全系数材MZ希饵 tfi底力U 录 H M5HS 日U X(