轨道车后座激振装置设计论文(3)

（3）确定各段轴径直径和长度

轴径：从联轴器开始向左取d1=12mm；d2=30mm；d3=25mm；d4=20mm； 轴长：取决于轴上零件的宽度及他们的相对位置。联轴器与轴配合长度l1 17mm;选用7231C轴承，其宽度为B=8mm；考虑到箱体的铸造误差，装配时留有余地，取滚动轴承与箱体边距为s=5mm；轴肩长度为4mm，偏心块在轴身上安装的长度为193mm，轴左端与轴承配合长度为20mm。根据以上考虑可确定每段轴长，并可计算出轴承、联轴器间的跨度。

L=20+4+193+2+26=245mm

图3-7

2、绘制水平面弯矩图（如图3-8） 轴承支反力：RHA= RHB = Ft/2=1985N

由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在水平面弯矩为 MHC= RHA L/2=1985×54.5=108182.5N mm

图3-8

3、绘制垂直面弯矩图（如图3-9）(左旋)

RVA= Fr/2＋FXd1/2 L=1470/2＋916.23×225/2×109=1596.89N RVB = Fr/2-FXd1/2L=1470/2－916.23×225/2×109=－294.42N 截面C左侧的弯矩为

MVC1= RVA L/2=1596.89×54.5=87030.51N mm 截面C右侧的弯矩为

MVC2= RVB L/2=－294.42×54.5=－16045.63N mm 3-3） 3-4） 3-5） 3-6）

（ （ （ （

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图3-9

4、绘制合成弯矩图（如图3-10） 截面C左侧的合成弯矩为

MC1=(MHC2+MVC12)1/2=(94263.752+87030.512)1/2=128296.39N mm

图3-10

5、绘制扭矩图（如图3-11）

转矩：T=9.55×（P1/n1）×106=389162.5 N mm

图3-11

6、按弯扭合成进行强度计算

由机械设计手册 按脉动循环：α=0.6 d≥[10（Mc2＋(αT) 2）1/2/[σ-1]]1/3

=[10（128296.392＋(0.6×389162.5) 2）1/2/55]1/3 =22.35mm ∵d3=25mm≥d

3-7）

3-9）

（ （

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∴该轴强度足够。

Mpa) （3-10）

3.5轴承寿命计算

假设轴承仅受径向载荷R1和R2，由偏心块受力分析公式[10]可得：

Ft=2000T1/d1=2000×89.41/225=794.75N （3-11） Fr=Fttgat=Fttgan/cosβ=794.75×tg20/cos14.8351°=1302.47N （3-12） FX=Fttgβ=3459.22×tg14.8351°=916.23 N （3-13） （1）求两轴承的径向载荷R1、R2

因轴承对称齿轮分布，故R1=R2=Fr/2=735N （2）求两轴承的轴向载荷A1、A2

两轴承反向排列且满足Fx＋S2＞S1，由课本公式得 A1= Fx＋S2 S2= e0×R2 A2= S2 估算：假设e0=0.47，由设计手册得A/Cor=0.12， 计算A1= Fx＋S2=1222.31N， A2= S2=306.08 N

A1/Cor=1222.31/23800=0.051，A2/Cor=306.08/23800=0.013 逼近：用插值法求当A1/Cor=0.051时对应的e=0.423， 取e

（4）计算轴承寿命Lh ，取ε=3（球轴承）得

Lh=16667/n（ftCr/P）3=16667 /80（1×29800/2237.23）3=492361h＞L=35040h 原高度的2/3时应更换相同牌号、规格的碳刷，装上新碳刷后，须用0号玻璃砂布紧贴换向器，来回转动转子研磨。

（7）注意电机轴承及偏心轮轴承的运转及发热情况，若有异常，应更换轴承润滑脂或轴承。

（8）由于激振器工件在强振动状态，工作条件恶劣，为防止意外，对各部位紧固件应经常检查，以免松动，防止意外事故的发生。

3.6.2激振器的常见故障及排除方法

激振器在使用过程中故障主要表现为激振器轴承损坏[13]、基础螺丝断损等。激振器轴承损坏问题主要由激振器轴承工作环境特殊引起，与一般设备轴承相比，激振器轴承工作环境具有特点相对于外圈形成旋转载荷区，重载荷，高速，通常速度范围都在750-1500r/min内，高加速度，高温，激振器轴承运行温度一般都在60-85℃。热膨胀会引起轴承轴向移动。根据以上激振器轴承工作环境来看，激振器轴承损坏的原因主要由轴承的质量，安装配合，密封和润滑等决定，轴承的质量除了材质以外，合适的径向激隙对轴承的寿命关系很大，如果轴承的径向激隙增大，则轴承中负荷区将减小，轴承中的滚珠负荷将增大，从而降低轴承寿命。如减小游隙，尤其是在负激隙时，轴承发热严重，寿命下降更快。一般来说，工作激隙为零时，轴承工作情况最好，

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寿命最长。

激振器的双轴由两台通用型电动机通过方向联轴器带动做自同步反向旋转，带动偏心块产生振动 ，电动机固定在支架上，电动机不参振。 激振器的作用和通用型振动电机相同，不同的是激振器本身并不产生振动，而是要普通电机带动，这就大大降低了维修的难度，激振器的型号和通用型振动电机相同，可以替代振动电机使用。

激振器安装前应详细核对铭牌上所列各项数据，如电动机的额定电压、功率、转速、激振力等是否与订货要求一致。 激振器可使用一台或两台，若使用两台，应对称安装在振动机械大横梁上方，用两根万向接轴连接振动器上的对应轴，再用两根万向接同与两台电动机的对应轴连接。激振器的固定螺栓必须紧固，勿忘加防松弹簧垫圈。运转初期由于固定螺栓与安装接触面的磨合，固定螺栓会有松动，故运转4小时后需再次紧固螺栓，开始运转的第一周，每天紧固一次，因为很小的松动都会使固定螺栓很快断裂。运转一周后在螺栓与螺母之间加粘结剂将其固结。利用偏心块上的配重孔，配置不同数量的配重，可调整激振力的大小。激振器在工作时，轴承受很大径向力，加之高速运转，是振动器的易损件。为了延长振动器的使用寿命，应使轴承始终保持良好的润滑状态。机壳上方设有注油孔。使用时每隔2-3个月加油脂一次。若因高温或其他原因油脂变质硬化，应及时更换油脂，油脂宜用2号锂基润滑脂，加油脂量为内腔体积的三分之一至二分之一，过量会使轴承的温度升高。激振器一般运行4-6个月小修一次，一年大修一次。小修时，清除机体上的积尘、污垢，检查各紧固螺栓是否松动，及时清除隐患。大修时，将振动器从振动机械上卸下，先进行小修项目，而后将振动器全部拆开，清洗各零件，检查轴承和轴的磨损情况，更换损坏的零件，再进行组装，需经过6小时运转车，检查轴承温度不高于75摄氏度方可正常使用。

激振器是进一步改进的新型高效振动源设备，以此做振动源的筛分设备具有处理能力大、筛分效率高、工作可靠等优点。已广泛应用于高炉槽下、烧结厂、矿厂等冶金企业。

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