本研究介紹了驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu),重點對單驅(qū)動形式的驅(qū)動軸(簡稱單驅(qū)動軸)進行結(jié)構(gòu)強度分析研究。根據(jù)受力情況和使用工況,對驅(qū)動軸進行受力分析。求解出支反力,推導(dǎo)得出彎矩圖和扭矩圖,并分別進行強度分析,分析了靜強度和疲勞強度。整個分析過程可以為雙驅(qū)動形式的驅(qū)動軸(簡稱雙驅(qū)動軸)分析提供有效參考,也為圓形料場堆取料機的其他軸的設(shè)計和同類產(chǎn)品軸的設(shè)計及其分析提供重要的設(shè)計依據(jù)。
驅(qū)動軸屬于重要的、受載較大的軸,既承受彎矩又承受扭矩,一般采用合金結(jié)構(gòu)鋼。根據(jù)經(jīng)驗,一般驅(qū)動軸的材質(zhì)采用42CrMo,需要進行調(diào)質(zhì)熱處理,使其硬度達到一定要求。
驅(qū)動軸上的零部件的軸向定位通常采用軸肩定位,考慮到加工的工藝性問題,軸的兩端合理設(shè)置中心孔,統(tǒng)一尺寸的倒角,統(tǒng)一尺寸的圓角,軸上與軸承座的軸向定位采用平鍵。驅(qū)動軸具有較高精度的表面粗糙度和加工精度。采用階梯軸形式,便于安裝與拆卸。
軸的強度計算一般分為3種情況:①按照扭轉(zhuǎn)強度或者剛度;②按照彎扭合成;③精確強度校核。
在驅(qū)動軸的強度分析過程中采用彎扭合成方法分析,確定危險截面,計算危險截面所需軸徑。最后用精確強度計算方法分析靜強度和疲勞強度。
驅(qū)動軸的危險截面分為2種類型:①載荷較大而截面較小的截面,進行靜強度分析計算;②同時考慮載荷和應(yīng)力集中影響,進行疲勞強度校核計算。根據(jù)單驅(qū)動軸的合成彎矩圖和扭矩圖分析知,載荷較大而截面較小的危險截面為圖中的2-2截面(位于驅(qū)動軸上靠近減速器側(cè)的鏈輪與驅(qū)動軸的配合段中部位置截面),3-3截面(位于驅(qū)動軸上靠近減速器側(cè)的鏈輪與該側(cè)軸承座之間,軸徑變化處的截面)和4-4截面(位于驅(qū)動軸與減速器連接處,軸徑變化的截面。
同時考慮載荷和應(yīng)力集中影響的危險截面為圖中的1-1截面(位于驅(qū)動軸上靠近減速器側(cè)的鏈輪與驅(qū)動軸的配合段,軸徑變化的截面),3-3和4-4截面。
(1)簡單介紹了驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu),重點對單驅(qū)動軸進行結(jié)構(gòu)分析研究。首先根據(jù)受力情況和使用工況,對驅(qū)動軸進行強度分析。求解出支反力,推導(dǎo)得出彎矩圖和扭矩圖,對單驅(qū)動軸進行了強度分析,分析了靜強度和疲勞強度。
(2)對驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu)分析進行了比較深入地研究,整個分析過程可以為雙驅(qū)動軸的分析提供有效參考,也為圓形料場堆取料機的其他軸(刮板取料機的從動軸和行走機構(gòu)的軸)的設(shè)計和同類產(chǎn)品軸的設(shè)計及其分析提供重要的設(shè)計依據(jù)。
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