江阴职业技术学院毕业设计说明书
第三章 主要零部件的设计
3.1 橡胶刮板轴的设计
3.1.1 橡胶刮板轴的结构设计
图3-1为橡胶刮板轴的结构示意图。它是通过固定螺栓连接清扫块、橡胶刮板座、连杆，利用橡胶刮板轴可以对清扫块给予更好的稳定，使粘附在输送带下的物料脱落，从而达到清扫的目的。预选橡胶刮板轴的材料为45号钢，总长为2010mm，外径为42mm、内径为22mm的钢管，在距钢管两端24mm处分别有两个M16的螺纹孔，在橡胶刮板轴上有分别有四个内径为20mm的螺栓孔。
图3-1橡胶刮板轴示意图
3.1.2 橡胶刮板轴的强度校核 清扫块的重量：
L=22cm b=35.6cm h=3cm ?=1.3
m=v? =L?bh ?=22?3?5.631.3 =又? 橡胶刮板有四块 ∴
m=3054.?484=12?2137.?9kg2 1012∴ 橡胶刮板重为12Kg 又 ? 橡胶刮板座重8.9Kg
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第三章 主要零部件的设计
∴ 橡胶刮板轴所受合力：
F?1306N?120N?89N?1515N
F—滚筒对橡胶刮板的切向力+橡胶刮板重+橡胶刮板座重
刮板轴受到的均布载荷 ：
q=1515N?1440?1.05N/mm
由静力平衡方程
?MA (3-1) ?0,?MD?0得 FRA?FRD ?F ∴
FRA=FRD?FN??F?215?15?2N75 7.5 以刮板轴的左边为坐标原点，选取坐标系如图3-2所示。集中力F作用于轴的中点，轴在AB、BC和CD段的剪力或弯矩不能用同一方程来表示，应分段考虑。在AB段内取距原点为x的任意截面，截面以左只有外力FRA，根据剪力和弯矩的计算方法和符号规则，求得这一截面上的FS和M分别为
图3-2 坐标系
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图3-3力学简图
F(S)x?FRD?757.5N (3-2)
/MS（X）?FRDX?757.5NX (0
BC段： F(S)X=FRA 1 < x < b -q(x-261) ( 2 6) (3-4)
2 M(X)?FRAX?1 (261 依照剪力方程和弯矩方程，分段作剪力图和弯矩图如图3-3。从图中看图刮板轴的全部长度，最大剪力为 FSmas?757.5N ，最大弯矩为 Mmax?470.9N/mMmax?470.9N/m。 - 17 - 第三章 主要零部件的设计 由于脆性材料制成的构件，在拉力作用下，当变形很小时就会突然断裂。塑性材料制成的构件，在拉断之前先已不能正常工作。刮板轴属于受压杆，当刮板轴出现失效时，它只是发生了塑性变形，不会造成使清扫器更大的损坏，但还是不能保证正常的工作，所以选刮板轴的材料为45号刚以保证其强度。 查表得刮板轴的?s?353Mpa，由于塑性材料的安全系数ns?1.2?2.5，所以首选ns?2。 已知： ?s?353Mpa 取ns?2 (3-8) 对塑性材料， ???弯曲??sns?353?176.5Mpa (3-9) 2横力弯曲时，弯矩随截面位置变化。一般情况下，最大正应力?max发生于弯矩最大的截面上，且离中性轴最远处。 于是由公式??MyIZ得： Mmaxymax (3-10) Izy有关，亦即与截面的形状Iz ?max?但公式??MyIZ表明，正应力不仅与M有关，而且与 和尺寸有关。对截面为某些形状的梁或变截面梁进行强度校核时，不应只注意弯矩为最大值的截面。 引用记号 W?由公式?max?Iz (3-11) ymaxMmaxymax可以改写成 Iz ?max?Mmax WW称为抗弯截面系数。它与截面的几何形状有关，单位为m3。 若截面是直径为d的圆形，则 Iz?d464?d3 W? (3-12) ??d2d232 - 18 - 江阴职业技术学院毕业设计说明书 钢管可以看作是直径为D的实心圆减去直径为d的圆，即可求得 IP??D432??d432??32(D4?d4) 求出最大弯曲正应力后，弯曲的强度条件为 ?max?所以 3.14(424?324)?202443.65mm (3-13) IP?(D?d)?3232Mmax???? W?44 IP??32(D4?d4)?W?IPI?P?4820.08mm3 (3-14) ymax42 ?max?Mmax695.97922?144.39Nmm?176.5Nmm= (3-15) ?9W4820.08?10可见，最大的正应力不超过许用应力，所以轴的结构合理，满足工作要求。 3.2 连杆的设计 3.2.1 连杆的结构设计 图3-4为连杆的结构示意图。连杆是连接钢丝绳、橡胶刮板、橡胶刮板轴、橡胶刮板座金属刮板、金属刮板轴、金属刮板座的重要元件，起到了承上启下的作用。预选连杆料为ZG270?500，整体铸造，连杆外形为矩形，左端是内径为15m的孔，这一端是用来连接钢丝绳，如图所示连杆中部连接橡胶刮板轴的铸造孔的直径为42mm，截面外圆直径为80mm，上部固定螺栓孔为M16。连杆右端如图所示，连接金属刮板轴的铸造孔的直径为51mm，截面外圆直径为80mm。 图3-4连杆示意图 - 19 - 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库DTQ1400型重型带式输送机头部清扫器的设计(5)在线全文阅读。
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