13 步进输送机设计
nFrHr?Gh?RF?EF?1293.6?154.6mm?10.12?9.8?133.8?RF?309?RF?604.27N (3-23)
图3-10力的矢量图
由矢量图可测得:
n2?RE?400N,所以RE?RE?RE?397.69N2
杆ED和BC视为一个整体进行分析。如图:
图3-11 ED杆和BC杆受力图
对B点取矩得:
n?RD?hBD?FBC?hFB?GED?hGEDB?GBC?hGBCB?RE?hREB?RE?hR?BeRD?444.31?0.7194?436.7?440.902?661.96?235.004?353.53?397.69?882.52?42.94?560.74RD?1687.28N
再将杆件ED单独拿出进行分析
14 步进输送机设计
图3-12 ED杆受力分析图
n?????FX?0?RE?RC?G??RD?397.69?RC?186.33?713.08?RC?129.06N?nnnn?FY?0?RE?RC?Gn?RD?42.94?RC?399.59?1529.2?RC?1086.67N则RC?1094.3N,用力的合成法可知RC和BC杆的夹角为6?且因为ED杆和BC杆夹角为50?,所以RC与BC杆的夹角为56?
图3-13 BC杆受力分析图
???FX?0?RC?FBC?RB?G????907.22?0.7194?RB?226.996?RB??680.94Nnn?FY?0?RC?Gn?RB?nn611.92?60.82?RB?RB?551.1N
杆AB分析
15 步进输送机设计
图3-14 AB杆受力分析图
????FX?0?RB?R?.49?R?.09NA?GAB?680A?74.4?RA??606nnnnn?FY?0?RB?RA?GAB?551.1?RA?19.94?RA?531.16N
所以功率为
P?Tn680.94?0.24?30??0.513KW95509550 (3-24)
3.4.6 各杆的校核
表3-4 杆件材料的质量系数
材料 45 ?BMPa 600 ?SMPa 350 ?S% 16 ?(kg/m3) 7800 E GPa 206 (1)截面尺寸校核:
根据上面各轴之间力的计算可以知道各杆所受的外力,根据强度条件可以确定所需要的横截面面积。
A?Nmax[9]
??? (3-25)
其中许用应力
?????sS,式中安全系数S=1.3,所以
?????sS?350?269MPa1.3 (3-26)
杆BC:
A?Nmax????907.22?3.3mm2269
16 步进输送机设计
所以故之前选的横截面面积合理 杆EF:
A?Nmax????1293.6?4.8mm2269
所以故之前选的横截面面积合理 杆DE:
A?Nmax????1687.28?6.27mm2269
所以故之前选的横截面面积合理 杆AB:
A?Nmax????680.49?2.52mm2269
所以故之前选的横截面面积合理 (2)剪切强度的计算
根据受力情况来看,销轴上主要受剪切力的作用。在工程力学计算中,通常都假设剪切面上的剪应力都是均匀分布的。剪切面上的剪应力不得超过连接件上的许用剪应力
???,即要求
??杆EF:
FS?400MPa?100MPa?????????s4A, (3-27)
??杆DE:
FS400??0.32MPa????2A3.14?20
??杆BC:
FS400??0.32MPa????2A3.14?20
??杆AB:
FS1094.3??0.87MPa????2A3.14?20
??所以符合要求。
FS876??0.69MPa????A3.14?202
17 步进输送机设计
(3) 稳定性的校核
当作用在细长杆上的轴向力达到或超过一定的限度的时候,杆件可能会突然产生弯曲,即失稳现象。因此,对于轴向受压杆件,应该考虑他的稳定问题。
杆EF:
bh3?E?12Fcr?2(u1l)23.142?2.06?1011??0.06?0.0712?3648KN2(1?0.309)3 (3-28)
45钢的屈服应力为350MPa,所以杆的压缩屈服所需的轴向压力为
FS?0.06?0.07?350?106?1470KN,
一般中等冲击条件,所以nst?4
F?所以稳定性满足。
Fcr3648??912?1470nst4 (3-29)
杆DE:F?820.75?1960; 杆BC:F?1425?1470; 杆AB:F?1411?1470 所以都满足要求
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