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1、 MGC1.7-9固定箱式矿车计算书矿车型号：MGC-1.7-9固定矿车外形尺寸:长宽高=207511571300牵引高:320自重:980矿车最大载重:2700轴距:750车轮直径:350轨距:900一、缓冲弹簧计算作用在每个弹簧的作用力P=(+g)V/8g =(980+2700)0.85/89.80.025=36800.85/1.961356.5f式中=矿车自重980g=矿车最大载重2700=弹簧的总变形量0.025mg=重力加速度9.8m/sV=两车相碰撞相对速度0.75-1.0m/s,此外取0.85m/s。弹簧钢丝直径 d=1.6=1.6=15.52取d=16式中：K曲度系数 K=1.
2、4C弹簧指数C=D/d=4=弹簧材料的许用应力=75f/取钢丝直径d=16，校核弹簧最大工作力P0 P0=d/1.6CK=1339.3f选取钢丝直径，计算弹簧工作圈数 N=Gd4/8P0D=4.7取n=8式中G材料的剪弹性模数 G=8000f/ G弹簧中径 D=dc=64按实际碰撞力校核变形 D=8nPD/Gd4 =28.2弹簧总圈数 n1=n+1.5=6.5弹簧压至各圈相接触时的高度 HC=（n-0.5)d=96弹簧节距 T=d+/n+0.1d=22.6弹簧自由高度 Ha=r/c+n(t-d)=129二、 车梁强度计算梁单位长度上的荷重 q=g-s/IT=9.7f/式中s为车箱重，310=车
3、梁长度过 取166由均布荷重产生的弯距： M1=KdqL12/2=1.59.745.52/215061.1fKd=1.5(动力系数)t1=悬臂长度 =45.5由牵引力产生的弯距： M2=Fe/2=60006/2=24000fF牵引力=6000e牵引点距车梁中性轴的距离e=8由缓冲器自重产生的弯距： M3=fL1/2=12645.5/2=2866.5f式中f=缓冲器自重 f=126f在轴卡处的最大弯距： Mmax=M1+M2+M3=18061.1+24000+2866.5=41927.6f槽钢为10#车辆专用槽钢考虑铆钉对槽钢削弱影响H取58.14 L=62 中性轴距底边距离Z=4.84忽略焊接
4、对梁的影响在索引进槽钢腹板上的拉应力 G1=Mmax/H=41927.6/58.14=721.14f/在索引进槽钢腹板上的压应力 Gp=Mmax/L=41927.6/62=672.5f/由于牵引力在槽钢上产生的拉伸应力 G2=F/2A=6000/218.6=161.29f/综合腹板上端的拉应力: GT=G1+G2=833.54f/综合腹板下端的压应力: GP=G1G2=510.96f/暮途穷由碰撞力产生的弯距： M4=Pe1=1356.51=1356.5f在轴卡处的最大弯距：M=M1+M3+M4=15061.1+2866.5+1356.5 =19294.1f碰撞时槽钢腹板上端的拉应力: G1=
5、M/H=19294.1/58.14=331.85f/碰撞时槽钢腹板下端的压应力: GP=M/L=19294.1/62=331.19f/由于碰撞力在槽钢上产生的压应力: G2=P/A=1356.5/18.6=72.93f/综合腹板上端的拉应力: GT=G1-G2=331.85-72.93=258.92f/综合腹板下端的压应力: GP=G1G2=331.1972.93=384.12f/式中e1碰撞点距车梁中性轴的距离e1=1当车梁材料为A3，承受类载荷，其许应力（Gn）=980f/,在在梁危险断面上最大应力GT=833.54f/,GT（Gn）因此梁强度安全。三、 车梁铆钉强度计算F1=P/2eL1
6、/L12L22L32D22D32=3000127148/21904960432493306.25+12656.2528056.25715.8f每个铆钉上的水平拉力：P/12=500f作用在铆钉上的最大合力： F=541.6f当铆钉为18，最大切应力 =541.6/0.785418=541.6/254.45=2.13f/当铆钉材料为A3,许用切应力 ()=0.22b=9.46f/安全系数n=2.02在车梁槽钢腹板上铆钉孔最大挤压力 0=F/ds=715.8/188=4.97f/A3的许用挤压应力 （0）=（1.72）0=7386f/式中S槽钢腹板厚度S=8在槽钢板上铆钉承受的最大拉应力 Q1=D
7、1/L1F1=167.5/148715.8=716.9f铆钉杆上的拉应力 =Q1/0.7854d2=716.9/0.7854324=716.9/254.47 =2.8f/材料为A3时T=22f/安全系数n=5.9四、 车轮与钢轨接触的轮压计算车轮用ZG45材料制造 K0H=（c）f/=1437.8f/车轮硬度为HB350480，接触许用应力（0）=16000f/ K0H（0）五、 车轴的强度计算矿车在弯道上运行时的离心力 F=-2q/gV2/10C=3680-70/9.84/7.5=196.47f式中自重+最大载重=3680fq轮轴自重=35fVW矿车在弯道上的速度2m/sC矿车轴距C=0.7
8、5m离心力引起的垂直载荷： QL=1/2FhL1/LK=119.6f式中hL离心力作用点至车轮中心间的距离hL=560LK轴卡中心间的距离LK=460矿车总重量产生的垂直载荷： Q=/4-q/2=3680/4-35/2=902.5f风力产生的垂直载荷： Qf=1/2PfHf1/LK=1/265.2551/460=39.34f式中Pf=S0P=1.6340=65.2fS0车箱侧面风面积 S0=1.63P风压，按8级风计算 P=40f/hf风力作用点至车轮中心设在车箱中部时，hf=555，按轴上受力最大时考虑，在轴卡处的垂直力为： QA1=KQ+QL+Qf=1.6902.5+119.6+65.2=
9、1628.8f式中K动载荷系数，K=1.6在轴卡B1处的垂直力为 QB1=KQ-QL-Qf=1.6902.5119.639.34=1285.06fA点的支承反力： NA=QA1(LB-R)+QB1R/LB=1288.57fB点的支承反力： NB=QA1+QB1-NA=1628.29f式中LB车轮轴承中心距LB=931 R车轮轴承中心距，轴卡中心距离R=107.5轴卡中心A1点最大弯曲应力 MA1=NAR=138198.78f QA1=MA1/0.1d13=138198.78/34300=4.03f/式中d1=70轴颈根部的弯距： MA2=NAS=94489.4f式中S车轮轴承中心至轴颈根部距离
10、S=73.8轴颈根部的最大弯曲应力： A2=MA2/0.1d23=8.54kgf/mm2式中：d2-轴颈根部直径d2=48mm 当车轴材料为45#钢，许用应力： IIw=13kgf/mm2由此可得A2和A2均IIw六、链环强度计算A=P/2FA=P/20.7854d2=4.244kgf/mm2 式中d-链环圆钢直径d=30mm 45#钢抗拉极限B=60kgf/mm2安全系数n=6时，许用应力=10kgf/mm2 A七、插销强度计算插销由支座产生的反力和最大弯矩： RA=RB=P/2=3000kgf MMAX=RAl/2-Pl/8=45000kgf*mm插销可能达到的极限弯矩: Mn=2Sx=S
11、d3/6=28403/6=398666.7kgf*mm式中 P-插销允许最大牵引力P=6000kgfl-插销两支座间距l=60mmd-插销直径d=40mmSx-半截面的静距对直径d的圆截面2Sx=d3/6 s-材料屈服强度对A5 =28kgf/mm2插销安全系数n=Mn/MMAX=6.637八、轴承计算 选用轴承型号为30313 考虑三个车轮受力，重车时每个轴承上承受的最大径向负荷 Fr=W/6K=3680/60.85=721.57kgf式中：K-不平衡系数K=0.85 空车时每个轴承承受的最大径向负荷 Fr=W/6K=980/60.85=192.16kgf式中：K-不平衡系数K=0.85由于
12、离心力、风力及径向力产生的附加轴向力等的总和：在重车时 Fa=F/2+Pf+Fr/2Y=88.5+39.6+200.44=328.54kgf在空车时 Fa=F/2+Pf+Fr/2Y=88.5+39.6+96.08=224.18kgf式中 Y-轴向系数由轴承型号查的Y=1.8重车时的当量负荷由于 Fa/Fr=328.54/721.57=0.4553 e=0.30(轴承参数）故 Fa/Fre因此P1=XFr+YFa=0.4721.57+2.0328.54=945.708kgf式中 X-径向系数X=0.4 Y-轴向系数Y=2.0空车时的当量动负荷由于 Fa/Fr=224.18/192.16=1.1667e P2=XFr+YFa=0.4192.16+2224.18 =525.224kgf当量静负荷Po按最大计算 Po=XoFr+YoFa=0.5721.57+1.1328.54 =721.179kgf PoFr=721.57式中 Xo-静径向系数Xo=0.5 Yo-静轴向系数Yo=1.1轴承的额定静负荷 Co=noPo=2721.57=1463.04kgf式中 no-安全系数 no=230313轴承的额定静负荷由轴承参数可得 Co=11500 Co Co九、矿车特征计算 1、空车重心距轨面的高度 1）、空车箱的重心 封头板重心至圆心的距离 =2（11202+11201110+11
