光球机主轴联接处的受力分析.docx

          光球机主轴联接处的受力分析                    1. 前言光球是钢球磨削加工的第一道工序，光球机在工作时需承受较大的震动和压力，我司设计的一款钢球光球机，因为主轴传递的力矩较大，并且拆卸要方便，主轴与转动盘之间采用锥面联接，使用8个M20的螺栓固定，为确保该结构的可行性，首先从理论上加以验证二、锥面联接处的受力分析如图①所示为主轴与转动盘的联接示意图:图②是受力分析图， 为由螺栓拧紧产生的拉紧力，可由下面公式计算得出T是拧紧螺栓所用的扭矩，12.9级螺栓拧紧力矩为637Nmn是螺栓个数K=0.2是拧紧力矩系数d=20是螺栓的直径代入计算后，、 是反作用力， 是摩擦力， 是垂直于锥面的正压力受力平衡方程式如下：又因为 ，所以该方程式可以简化为：等式中， 是摩擦系数，转动盘是铸件，主轴是钢件，查表可得μ=0.3代入式中，可得 =3443KN三、扭力矩的校核光球机采用55Kw的主电机，额定输出扭矩为409Nm，通过减速机后传递到主轴上面，减速比为1：11，主轴端的输入力矩为4.5Kn*m，该力矩通过锥面之间的摩擦力传导到转动盘上，摩擦力产生的阻力矩必须大于输入力矩，此时需要验证是否满足该条件。

如图③所示，其中 ， 是锥端中径， /2代入式中计算，T=88Kn*m，远大于输入扭矩四、主轴端强度校核主轴锥面在传递扭矩的时候，受到剪切力的作用，所以需要对主轴锥端做强度校核主轴锥面的三向应力状态为：; δ2=δ3= -PP是结合面之间的压力， ， A是结合面的面积，L是结合面的长度，主轴采用45号钢，屈服极限 ，按第三强度理论，其强度应满足：即值代入公式后，求得δ1=54.7MPa，P=62.5MPa，其和小于355MPa五、结束语对主轴和联结面的校核后，计算证明该结构可以满足设计需求， 并预留有较大的安全系数  -全文完-。