带式输送机从动轴的疲劳分析

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中图分类号：TH222 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1672-4305.2013.01.007Fatigue analysis about driven shaft of belt conveyorZHOU Li-bin ，CHEN Huan-guo(1.Colege of Mechanical and Power Engineering，Dalian Ocean University，Dalian 1 1 6023；2Dalian Liaonan Shipyard，Dalian 1 1 604 1，China)Abstract：A driven shaft of belt conveyor is built by using the parametric modeling method. Afterconstraint and load are added，Pro/E softwire gives the graphs of stress and displacement by the finiteanalysis.The fatigue analysis provides the safe factor and the range of the improment. Thus it improvesthe structure and optimizes the design for the driven shift especially reduces the stress concentration inthe allowable stress range。

Key words：belt conveyer；driven shift；static analysis；finite element；fatigue analysis轴是组成机器的要重零件之-，用来支撑旋转的机械零件。齿轮、蜗轮和带轮等都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递，因此轴的主要功用是支撑回转零件及传递运动和动力。

按照承受载荷的不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既承受弯矩又传递转矩的轴称为转轴，这类轴在各种机器中最为常见。只承受弯矩而不传递转矩的轴称为心轴。心轴又分为转动心轴和固定心轴两种。只传递转矩而不承受弯矩(或弯矩很小)的轴称为传动轴 。

1 从动轴的结构设计在某带式输送机中采用单级齿轮传动，具体工况条件为：使用年限 10年，两班制工作，载荷平稳。

单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置；在齿轮两边，轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定；靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承盖实现轴向定位；联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位。从结构要求考虑，输出端轴径应最校根据设计要求，轴的材料选为45号钢，采用调质处理。

最小轴径为 35mm。按照轴上配置零件的要求，轴的结构设计模型如图 1所示。

图 1 从动轴的实体模型2 从动轴的受力和有限元分析2.1 第四强度理论(形状改变比能理论)ProE软件内在的力学分析拈对应力的求解是按照 Von Mises应力来进行计算的。1913年，VonMises提出了-个屈服条件，人们称为 Von Mises屈服条件。Von Mises屈服条件可以解释为：不论在什么应力状态，只要材料最大切应力 r 达到与材料