3.2 设计分析
3.2.1 电机的选用分析
已知1/4副牌重37N
所需功率 (3-1)
为工作机的阻力矩,单位
=37*0.136=5
为工作机轴的转速:已知为15 r/min
由下表 为工作机效=0.864
表3.1电机一般效率表
=0.00963
P=10W 选择10w的小型电机
3.2.2轴的设计分析
(1)轴的材料选用及材料的力学性能
材料牌号: 45
热处理:正火,回火
毛坯直径/mm:12
硬度(HB): 190~217
不小于|抗拉强度σb: 600 MPa
不小于|屈服点σs: 300 MPa
不小于|弯曲疲劳极限σ-1: MPa 240
不小于|扭转疲劳极限τ-1: MPa 140
许用静应力[σ+1]|MPa: 240
许用疲劳应力[σ-1]|MPa: 160~184
备注:应用最广泛 甲醇水分离塔设计+CAD图纸
(2)轴的直径计算
(3-2)
式中 为轴的扭转切应力,单位为31833.3MPa;
T为轴的传递转矩,单位为636666.667;
P为轴传递功率,单位为0.096kW ;
n为轴的转速,单位为15r/min ;
为轴的抗扭截面系数,单位为200
为许用扭转切应力,单位为MPa,查表3.1 。
由此推得实心圆轴的最小直径 (单位为mm)为
(3-3)
式中C为计算常数,取决于轴的材料和受载情况查表 3.2
表3.2轴常用材料的及C值
轴的材料 Q235-A,20 Q275, 35 45 40Cr,35SiMn
15~25 20~35 25~45 35~55
C 149~126 135~112 126~103 112~97
故C取118
取轴的最小直径为10mm
(3)轴的强度计算
进行受力分析计算支撑力
轴的受力图如下: