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产品与设计 赵婧·橡胶切条机的改进设计

UCPA209 形轴承。该轴承通过左端的轴肩定位。该类
轴承的外形图如图 9 所示。取 d 7 =45 mm，l 7 =44 mm。
2.3.3 轴的受力分析与校核
作用在齿轮上的圆周力为 ：
2 T 2× 522 266
F = d 1 = 186 . 35 = 5 365 N
t
1
轴向力为 ： F a =F t tanβ=5 365×tan15°=1 438 N
径向力为 ： F r =F t tanσ=1 438×tan20°/cos15°=542 N
求垂直面的支承力 ：
l ( + l + l ) F + F l
F = 1 2 l 2 3 l + 3 r r 3' = 2 170 N
1 v
图 7 齿轮套筒 F v2 =F r' +F r -F v1 =5 000+542-2 170=3 372 N
求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图 ：
整套筒可以根据刀具套定位，并通过刀具套调整两刀具 M av =F r' I 1 =542×48.5=26 287 N . mm
间距离。如图 8、图 9 所示。取 d 5 =70 mm，l 5 =130 mm。 M' av =F v2 I 3 =3 372×131=441 732 N . mm
l l + l +
求水平面的支承力 ： F H1 = 2 l 1 l + 3 F = 6 288 N
t
2
3
F H2 =F H1 -F t =6 288-5 635=653 N
求水平弯矩，并绘制水平弯矩图 ：
M aH =F t I 1 =5 635×48.5=273 281 N . mm
M' aH =F H2 (I 2 +I 3 )=653×(287.5+131)=273 281 N . m
求合成弯矩图 ：
2
M a = M a v + M aH 2 = 26 287 + 273 298 = 274 559 N mm
2
2
M =' a M ' av + M aH = 441 732 2 + 273 281 2 = 519 432 N mm
'
求危险截面当量弯矩 ：
其当量弯矩为 ：（取折合系数 σ=0.6)
2
2
M e = M a + (∂T ) = 519 432 + 6 . 0 ( × 522 266 ) = 599 806 N mm
2
2
M e 图 8 刀具套筒 22 + (∂T ) = 519 432 + 6 . 0 ( × 522 266 ) = 599 806 N mm
2
2
= M a
计算危险截面处轴的直径 ：
#
因为材料选择 45 调质，σ B =640 MPa，得许用弯
曲应力 [σ -1b ]=60 MPa，则
3 Me
d = = 46 4 . mm≥ 41 8 . mm
[ 1 . 0 ∂ − b 1 ]
所以该轴是安全的。
弯扭矩分析如图 10~ 图 15 所示 ：

图 9 轴承

f. 起连接、支撑作用的第六段阶梯轴。该轴段的
右端轴肩用于定位轴承。取 d 6 =64 mm，l 6 =43.5 mm。
g. 轴的最右端用于安装轴承。此处选用
图 10 水平面剪力图

年
2019 第 46 卷 ·41·