本帖最后由 晓昀 于 2018-5-20 21:31 编辑
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$ i2 `6 x9 z8 L8 [+ x1、滚筒轴在转动过程中,受到滚筒自身的重力q,滚筒上绑定的重物重量和人转动滚筒一端手柄传递给滚筒的转矩,滚筒转动时既受到弯矩,也受到转矩。所以,滚筒轴是转轴,而不是芯轴(芯轴一般只受弯矩,而不受转矩)。
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2、轴的设计和计算按照许用弯曲应力计算 先按转矩初步估算轴的直径和结构设计,再画出弯扭合成图,计算危险截面的最大弯曲应力。
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3、由于滚筒的长度较长,滚筒下绑定的重物重量比滚筒重量还重,所以,轴的强度设计完成之后,按刚度计算公式校核轴径,调整轴径值满足强度和刚度的要求。 |0 R+ i* ^4 f% c) k
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; z6 h+ D3 \! ~* d4 y/ D4、初步估算人手动摇动手柄是否能摇动或者费不费力的问题。
( \" X. Y% y- n4 N( |" j* W将滚筒重量的分布力也按集中力来考虑(为了问题简单化而设的,实际上,滚筒自重是分布力),那么也就是说,滚筒轴受到集中力是30公斤,这30公斤集中力在滚筒上产生的扭矩为/ M) l. Y) ~+ o0 ]+ J0 W
T1=30*0.98*0.15=4.41N.m ?: `7 k7 Q t# l0 {2 P* b4 d
; G, x/ I) W! n7 w人通过手柄要能转动滚筒,必须克服T1,滚筒才能转动,那么人给予滚筒轴的转矩为! |+ u/ c8 O1 d* v: b
T2=70*0.98*0.3=20.58N.m . @8 ?3 A) G$ E1 [7 p. K
上式中70为摇动滚筒手柄的人的体重;0.3是滚筒轴上人手握住手柄的位置到滚筒中心轴线的距离(题目中已知为不大于300)
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* n* l7 J9 g/ y9 }$ R, ?3 k从上面计算看,T2>>T1,也就是人通过手柄摇动滚筒轴,是比较轻松的。
% U" S* Z; i% E, D2 m8 L- G5、滚筒轴的结构尺寸已经知道了,轴承按照手册进行计算和选择就可以了。如果人工手摇转动滚筒,转速取n=2~3r/min即可。你自己再考虑下这个值" j& L4 `( u2 l6 u, W% w# M# l" q- k
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