X射线C型臂系统结构设计

K??k????1???1?2.8?k?11?1?2.990.84 （3.49）

1?1?2.430.84

K????????1?2.24?由文献[1] §3?1，§3?2可知，碳钢的特性系数 ???0.1~0.2 取???0.1 ???0.05~0.1 取???0.05 所以轴在截面V左侧的安全系数为

S??

??1275??40.34K??b????m2.99?2.28?0.1?0 （3.50）

S???

??1275??19.025.835.83K??a????m2.43??0.05?22S?S?S??S?22 （3.51）

Sca?

?40.34?19.0240.34?19.0222?17.22?S?1.5 （3.52）

故该轴在截面V左侧的强度是足够的。 ③截面V右侧

333抗弯截面系数 W?0.1d?0.1?130?219700mm

333W?0.2d?0.2?130?439400抗扭截面系数 Tmm

截面V左侧的弯矩M为

M?676785.153?705?626570.628761.5MPa

截面V上的扭矩T为 T?3200000MPa 截面上的弯曲应力

?b?M626570.628??2.85W219700MPa

?T?截面上的扭转切应力

T13200000??7.28WT439400MPa

截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数

r3D140??0.023??1.08d130d130因，，

??及??按文献[1]附表3?2查取。

???2.05，???1.3

又由文献[1]附图3?1可得轴的材料的敏感系数为 q??0.83，q??0.87

故有效应力集中系数按文献[1，附3?4]为

k??1?q?(???1)?1?0.83?(2.05?1)?1.87 （3.53） k??1?q?(???1)?1?0.87?(1.3?1)?1.26

由文献[1]附图3?2可得轴的截面形状系数为???0.58

由文献[1]附图3?3可得轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为???0.76 综合系数为

K??k?????11???1?1.871??1?3.410.580.84

K??k??????1?1.261??1?1.840.760.84

所以轴在截面V左侧的安全系数为

S??

??1275??28.29K??a????m3.41?2.85?0.1?0

S???

??1275??24.96K??a????m1.84?5.83?0.05?5.8322?28.29?24.9628.29?24.9622

Sca?

S?S?S??S?22?18.72?S?1.5

故该轴在截面V左侧的强度是足够的。

3.2轴承强度的校核计算

根据根据条件，轴承预计寿命16×365×8=48720小时； （1）已知nⅡ=458.2r/min 两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N； 初先两轴承为深沟球轴承6205型。

根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力FS=0.63FR则FS1=FS2=0.63FR1=315.1N； (2)∵FS1+Fa=FS2Fa=0 故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端 FA1=FS1=315.1N FA2=FS2=315.1N； (3)计算当量载荷

P1、P2根据课本P263表（11-9）取f P=1.5;根据课本P262（11-6）式得 P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N； P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N； (4)轴承寿命计算

∵P1=P2故取P=750.3N； ∵深沟球轴承 ε=3；

4 X射线C型臂系统结构中主要零件的三维建模

4.1控制柜的三维建模

4.2 底架的三维建模

4.3脚轮的三维建模

4.4 C臂X射线机的三维建模