中板圓盤剪傳動機構(gòu)設(shè)計

1、安徽工業(yè)大學工商學院 畢業(yè)設(shè)計論文摘要圓盤剪通常設(shè)置在精整作業(yè)線上，用來將運動的鋼板縱向邊緣切齊或切成窄帶鋼剪切帶鋼邊部缺陷，并保證整個帶鋼的寬度一致，是提高帶鋼質(zhì)量的重要設(shè)備。據(jù)用途可分為兩種類型：剪切板邊的圓盤剪和剪切帶鋼的圓盤剪。圓盤剪切機的上下剪刃是圓盤形狀的。剪切時，圓盤刀以相等于軋件的運動速度作圓周運動，形成了一對無端點的剪刀。圓盤剪通常設(shè)置在板材或帶材的剪切線上，用來縱向剪切運動的板材或帶材。中板圓盤剪切機據(jù)板厚可以確定理論轉(zhuǎn)速，由于中板剪切需要很大的切入力，要求圓盤刀片的轉(zhuǎn)速較低以滿足要求。而電機的轉(zhuǎn)速一般較高，此時應(yīng)選取將電機的高速轉(zhuǎn)變?yōu)榧羧械牡退俚倪m當?shù)臏p速機構(gòu)。為了提高工

2、作效率和安全性能采用兩套傳動和減速機構(gòu)對稱配置，兩臺電機用一根剛性連接軸連接以保證轉(zhuǎn)速的同步。關(guān)鍵字：圓盤剪 帶鋼 減速機 齒輪 abstractcircular shears are usually set in finishing production line, to be used for movement of the plate longitudinal edges trimmed or cut into narrow strip shearing edge defect of steel strip, and the strip width, is the important e

3、quipment for improving quality of strip steel. according to the uses can be divided into two types: cutting edge of circular shear and shear band of disc shear.disk shearing machine of the upper and lower shear blade is a circular disk shape. shear disc cutter, equivalent to rolling motion velocity

4、of circular motion, forming a pair of scissors at. disc shear is usually arranged in sheets or strips, shear line, used for longitudinal shear movement of the sheet or strip.in the plate disk shearing machine according to the theory of plate thickness can be determined because of medium plate sheari

5、ng speed, requires a lot of cutting force, requirements of disc blade low speed to meet the requirements. and the speed of the motor is high in general, you should select the motor speed change cutting edge speed appropriate reduction mechanism. in order to improve the work efficiency and safety per

6、formance using two sets of driving and deceleration mechanism with symmetrical configuration, two motors with a rigid connecting shaft connected to ensure speed synchronization.keyword: circular shears strip steel speed reducer gear摘要1abstract2第一章 緒論41.1 課題背景41.2中板圓盤剪切機的發(fā)展及現(xiàn)狀41.2.1圓盤剪切機介紹41.2.2國內(nèi)外圓盤

7、剪發(fā)展現(xiàn)狀51.2.3國內(nèi)外中板生產(chǎn)的發(fā)展及現(xiàn)狀51.2.4中板生產(chǎn)工藝與主要設(shè)備介紹61.2.5中板生產(chǎn)線圓盤剪切機的作用61.3 圓盤剪切機研究的內(nèi)容和方法71.3.1圓盤剪切機的類型和特點71.3.2圓盤剪切機設(shè)計內(nèi)容8第二章 電機容量的計算92.1電機定性92.2 剪切力與剪切力矩的計算92.3 選擇電動機的容量122.4 確定轉(zhuǎn)速132.5電動機的校核13第三章 傳動方案設(shè)計153.1設(shè)計方案153.2零件參數(shù)16第四章 主要零件設(shè)計與強度校核184.1第一級齒輪的設(shè)計與校核184.1.1齒輪的設(shè)計計算184.1.2校核齒根彎曲疲勞強度：214.1.3校核齒面疲勞強度224.1.4軸

8、的設(shè)計與校核234.1.5軸承的壽命校核284.1.6鍵的選擇294.2第二級齒輪的設(shè)計與校核304.2.1齒輪的設(shè)計計算304.2.2校核齒根彎曲疲勞強度：334.2.3校核齒面疲勞強度344.2.4軸的設(shè)計計算354.2.5軸承的壽命校核404.2.6鍵的選擇41第五章 聯(lián)軸器的選擇42第六章系統(tǒng)的潤滑44結(jié)論45致謝46參考文獻47第一章 緒論1.1 課題背景 板帶鋼品種很多、成本低廉。目前我國板帶鋼市場仍有較大缺口，年進口量大。而且板帶鋼消費比例逐年上升，應(yīng)用廣泛，尤其在汽車，儀器儀表、無線電，國防及航空航天工業(yè)并且對帶鋼的品種、規(guī)格，性能和質(zhì)量不斷提出更高的要求。反觀我國的板帶鋼卻不

9、能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。產(chǎn)品質(zhì)量能達到國際先進水平的不到總產(chǎn)量的三分之一。因此，加快發(fā)展板帶鋼，特別是發(fā)展高附加值、高技術(shù)含量的板帶材是我國軋鋼工業(yè)的一項十分艱巨的任務(wù)?？梢灶A(yù)見我國板帶鋼的發(fā)展前景是廣闊和美好的。在這里對軋鋼機械的重要設(shè)備-圓盤式剪切機的討論，其對于提高板帶產(chǎn)品的質(zhì)量控制起到尤為重要的作用以及對軋鋼機械的自動化發(fā)展有一定實踐意義。1.2中板圓盤剪切機的發(fā)展及現(xiàn)狀1.2.1圓盤剪切機介紹剪切機是一種機械設(shè)備用于切斷金屬材料。軋制生產(chǎn)過程中，大斷面的鋼錠和鋼坯經(jīng)過軋制后，會出現(xiàn)斷面變小，長度增加情況。為了滿足后續(xù)工序和產(chǎn)品尺寸規(guī)格的要求，各種鋼材生產(chǎn)工藝過程中都必須有剪切工序。

10、剪切機的用途就是用來剪切定尺、切頭、切尾、切邊、切試樣及切除軋件的局部缺陷等。剪切機是軋鋼機械中重要的輔助設(shè)備之一，因為剪切機的能力大小，直接影響軋機產(chǎn)能力能否充分發(fā)揮以及軋制生產(chǎn)線金屬流程的平衡問題。圓盤剪切機的上下剪刃是圓盤形狀的。剪切時，圓盤刀以相等于軋件的運動速度作圓周運動，形成了一對無端點的剪刀。圓盤剪通常設(shè)置在板材或帶材的剪切線上，用來縱向剪切運動的板材或帶材。圓盤剪在不同的機組上有不同的使用要求，故在結(jié)構(gòu)上略有區(qū)別，但基本結(jié)構(gòu)是相同的。他們都有左右機架、上下刀軸組件；固定底座、機架移動機構(gòu)、刀盤重疊量調(diào)整機構(gòu)、側(cè)線間隙調(diào)整機構(gòu)、動力傳動裝置等組成。1.2.2國內(nèi)外圓盤剪發(fā)展現(xiàn)狀近

11、年發(fā)展起來的用于剪切鋼板的剪機，通常設(shè)置在精整作業(yè)線上，主要用于將成品金屬板帶邊部缺陷切除，達到修剪邊緣、符合寬度尺寸要求、符合帶鋼切口質(zhì)量與毛刺要求的目的，而后經(jīng)過橫切工序切成單張板材供應(yīng)用戶，或者經(jīng)過卷取機卷成卷材，以滿足不同用戶的需要。在特種材料生產(chǎn)中，切邊質(zhì)量是關(guān)鍵指標之一。以前我國大型鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)中精整作業(yè)線多以進口國外設(shè)備為主，隨著近幾年國家鼓勵國產(chǎn)化的政策的實施和國內(nèi)相關(guān)企業(yè)相關(guān)技術(shù)的進步，目前國內(nèi)廠商已經(jīng)可以提供成套精整作業(yè)線設(shè)備。但是在工程實踐中圓盤剪由于在設(shè)計、配套件質(zhì)量、設(shè)備制造質(zhì)量等與國外圓盤剪仍然存在一定差距，因此當前用戶仍然選擇以進口圓盤剪為主。隨著我國向鋼鐵生產(chǎn)強

12、國邁進的步伐，裝備制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力的提升、國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)政策的調(diào)整以及我國鋼鐵生產(chǎn)中板管比例的逐步提高，國產(chǎn)切邊圓盤剪必將在未來的精整作業(yè)線上占據(jù)越來越大的份額。對于未來剪切技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在高速、高效、高精度、高自動化上。目前我國重型機械研究所在圓盤剪的設(shè)計、制造與剪切工藝上已經(jīng)掌握了高速度高精度全自動控制的切邊圓盤剪的核心技術(shù)。但是目前競爭作業(yè)機組速度的進一步提高受到諸多因素的制約，如提高機組的工作速度與生產(chǎn)工藝的矛盾、整條機組裝備的提高等。對于圓盤剪的制造，需要在機床行業(yè)進行跨行業(yè)、跨地區(qū)的產(chǎn)業(yè)合作，形成一個穩(wěn)定的制造、裝配、測試及售后服務(wù)鏈條，保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性與穩(wěn)定性。1.2.

13、3國內(nèi)外中板生產(chǎn)的發(fā)展及現(xiàn)狀中厚板的開發(fā)趨勢總的來看，對產(chǎn)品的使用條件、用戶的需求、提高競爭力、環(huán)境保護方面的要求反映越來越充分，體現(xiàn)出了新產(chǎn)品的開發(fā)要符合高強度、高韌性長壽命、高形狀尺寸精度和表面質(zhì)量、低合金含量和工藝操作成本、易于回收和利用、可持續(xù)發(fā)展。概括地可以從規(guī)格、性能、組織強化方式、化學成分和生產(chǎn)工藝、經(jīng)濟效益等幾個方面討論。發(fā)展趨勢主要有：（1）產(chǎn)品規(guī)格多樣化，規(guī)格主要指中厚板的寬度、厚度，其是中厚板發(fā)展趨勢之一。（2）力學性能方面，追求更高強度是鋼鐵產(chǎn)品的永恒趨勢，其中包括對強度、塑性和韌性、焊接性能、抗疲勞性、耐腐蝕性等的提高。（3）化學成分與生產(chǎn)工藝的發(fā)展。 中厚板生產(chǎn)主要

14、特點有：軋鋼車間主作業(yè)線長，品種繁多，性能各異，質(zhì)量要求高，交貨要求嚴格；需要展寬軋制、往返軋制；工廠內(nèi)臨時庫區(qū)多，物流瓶頸變化頻繁，難以預(yù)測；精整區(qū)域工藝及工序多，往復物流、交叉物流多；鑄坯及鋼板都是逐塊、逐張堆垛的，庫位及庫區(qū)管理與行車作業(yè)復雜；潛在瓶頸多，且瓶頸常隨品種、規(guī)格的變化而變化。1.2.4中板生產(chǎn)工藝與主要設(shè)備介紹加熱爐、除鱗箱、粗軋機、精軋機、acc、熱矯直機、冷床、切頭剪、雙邊剪、定尺剪、冷矯直機、熱處理爐、火切機、堆垛機等。1.2.5中板生產(chǎn)線圓盤剪切機的作用帶鋼在軋制過程中，有時邊部會產(chǎn)生細小的裂縫等缺陷，如不及時切掉，極可能在后續(xù)加工過程中產(chǎn)生斷帶事故。剪切板邊的圓盤

15、剪，每個圓盤刀片均以懸臂的形式固定在單獨傳動的軸上，刀片的數(shù)目為兩對。這種圓盤剪用于厚板精整加工線。板卷的橫切機組和連續(xù)酸洗機組等作業(yè)線。剪切帶鋼的圓盤剪用于板卷的縱切機組，連續(xù)退火和渡鋅機組等作業(yè)線上。將板卷切成窄帶鋼，作為焊管坯料和車圈的坯料等。這種圓盤剪的刀片數(shù)目是多對的，一般刀片都固定在兩根公用的運動軸上，也有少數(shù)的圓盤刀片是固定在獨立的傳動軸上的。1.3 圓盤剪切機研究的內(nèi)容和方法1.3.1圓盤剪切機的類型和特點 剪切機的種類很多。對剪切機的種類從不同的角度出發(fā)，有不同的分類方法。按剪切的方式可分為橫剪和縱剪；按剪切的軋件溫度分為熱剪和冷剪；按剪切機的驅(qū)動方式可分為機械剪 液壓剪和氣

16、動剪；按機架的形式分為開式剪和閉式剪等。通常，按剪切機的剪刃形狀與配置等特點可分為平行刃剪切機 斜刃剪切機和圓盤式剪切機它靠圓弧形上剪刃在平直的下剪刃上滾動來完成剪切。由于上剪刃相對鋼板切面的滑動量小，上下剪刃重疊量在全剪刃長度上相同，因此鋼板切口斷面光滑、平直。圓弧滾切式剪切機與斜刃剪相比，有設(shè)備重量輕、剪切頻率高、操作事故少的優(yōu)點。 根據(jù)不同的板帶厚度，依次調(diào)整上下圓盤剪的側(cè)向間隙和重疊量的大小，用上壓環(huán)把板帶壓緊在壓環(huán)上。由此可見，圓盤剪切邊的工作精度要求很高，運行很平穩(wěn)，才能保證切邊的切口質(zhì)量和微小的毛刺，尤其是現(xiàn)代工業(yè)個行業(yè)對薄板需求量很大，切口質(zhì)量要求很高，生產(chǎn)線運行速度高、自動化

17、控制高的情況下，對圓盤剪的制造精度提出了更高的要求。我國應(yīng)用最廣的圓盤剪具有以下特點：(1)圓盤剪兩側(cè)的機架在導軌上相對移動，用于剪切不同目標寬度的帶鋼時調(diào)節(jié)機架的開口度。(2)兩機架上各有一個旋轉(zhuǎn)臺，其上各載有兩套完全相同的剪切裝置，每套裝置包含切邊剪和碎斷剪，當工作側(cè)的剪切裝置發(fā)生故障或需要更換剪刃時，可以快速將機架移出，使旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)180。，將備用側(cè)剪切裝置切換到工作側(cè)，再將機架移人繼續(xù)生產(chǎn)，在生產(chǎn)時即可安全地對備用側(cè)剪切裝置進行維護。旋轉(zhuǎn)臺下方裝有電動鎖緊裝置，當旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)到位后，該裝置可將旋轉(zhuǎn)臺固定在機架上。(3)切邊剪的側(cè)間隙一重疊量調(diào)整電機，在調(diào)節(jié)切邊剪側(cè)向剪縫的同時，其上下剪刃

18、的重疊量將按一定的關(guān)系曲線隨側(cè)間隙而變化，在調(diào)節(jié)時以側(cè)間隙為控制目標。(4)圖中重疊量調(diào)整電機，用于精確調(diào)節(jié)切邊剪上下剪刃的重疊量。另外，當圓盤剪兩側(cè)的機架需要向外移出時，先通過此電機將切邊剪的上下剪刃快速打開，以防切邊剪咬住帶鋼移動機架，將帶鋼撕裂。(5)切邊剪切下的廢邊經(jīng)溜槽送人碎邊剪，碎邊剪的上下刀盤上均勻分布著六對剪刃，電機驅(qū)動刀盤快速旋轉(zhuǎn)(其線速度略大于生產(chǎn)線速度)，將帶邊切成約183ram長的碎片。碎邊剪的剪縫通過剪縫調(diào)整電機根據(jù)帶鋼厚度和材質(zhì)進行自動設(shè)定和調(diào)整。(6)帶鋼運行時，壓輥及其下的支撐輥夾住帶鋼，起導向作用，加上大帶鋼張力以及切邊剪下剪盤固定的結(jié)構(gòu)，保證了帶鋼在高速運行

19、時完全水平且穩(wěn)定地進入切邊剪。圓盤剪在使用中存在的問題在使用過程中，我們發(fā)現(xiàn)圓盤剪存在以下幾個方面的問題：1.側(cè)間隙設(shè)定值不合理：側(cè)間隙過大，剪切時會產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象；側(cè)間隙小，會導致設(shè)備超負荷，加速刀刃磨損，邊部發(fā)亮、毛刺等；2.重疊量設(shè)定值不合理：重疊量過小，在剪切時會引起帶材的局部彎曲；重疊量太大，會導致帶材變形；3.切邊剪剪下的廢鋼過窄或過寬形成邊絲或堆鋼，導致設(shè)備停機；4. 生產(chǎn)運行時圓盤剪旋轉(zhuǎn)臺震動大影響剪切精度和設(shè)備運行穩(wěn)定性。1.3.2圓盤剪切機設(shè)計內(nèi)容（1）設(shè)備總裝圖1張，cad圖。（2）減速器裝配圖1張，手繪a0圖。（3）零件工作圖2張。（4）設(shè)計計算說明書。第二章 電機容量的

20、計算2.1電機定性圓盤剪電機的選擇，主要依據(jù)負載的功率大小。功率過大，則電機效率低，電機容量不能充分利用造成浪費；容量過小，則電機過熱，電機壽命會降低。冶金行業(yè)電機主要為交流異步大功率電機。中板圓盤剪切機已知原始數(shù)據(jù)：剪切速度 v=0.8 m/s； 帶鋼強度 取400 mpa；帶鋼厚度 h=25 mm； 上下剪刀的側(cè)間隙 0.05 mm；重疊度 s=00.3 mm。2.2 剪切力與剪切力矩的計算1.剪切力的計算圓盤刀片尺寸 圓盤刀片尺寸包括圓盤刀片直徑 及其厚度。圓盤刀片直徑主要決定于鋼板厚度其計算公式為： 上式中的最大咬入角，一般取為，值也可以根據(jù)剪切速度v來選取，同時當咬入角=時，我們可以

21、引用一個經(jīng)驗公式，圓盤刀盤直徑通常由下式得： 帶入數(shù)值計算得：圓盤刀片厚度一般取為 帶入數(shù)值計算得：同時根據(jù)一般圓盤刀片直徑、厚度與被剪切帶材厚度的關(guān)系，可取：，為了保證剪切力及刀片的強度和使用壽命，取。剪切力與剪切功率 圖1 剪刃受力圖作用在一個刀片上的總的剪切力是由兩個分力所組成的，即 式中 純剪切力； 鋼板被剪掉部分的彎曲力； 式中 作用在接觸弧ab水平投影單位長度上的剪切力。由相對切入深度知 微分后得所以純剪切力為 式中的值可利用平行剪單位功數(shù)據(jù)。在圓盤剪上冷剪時，值可按下面公式計算 式中取系數(shù)，為金屬材料延伸率，查手冊?。凰?總剪切力的計算公式為 考慮到刀刃磨鈍的影響，增大，這里取

22、增大。 2.剪切力矩的計算 圓盤剪上的剪切力可根據(jù)作用在刀片上的力矩來確定。在上下刀片直徑，速度相等而且都驅(qū)動時，則與簡單軋制情況相似，合力垂直作用在刀片上，這時轉(zhuǎn)動一對刀盤所需之力矩為 而驅(qū)動圓盤剪的總力矩為式中 刀片對數(shù) 一對刀片軸上的摩擦力矩，其中為刀片軸軸頸的直徑，這里取，為刀片軸承處的摩擦系數(shù)，查手冊取0.004。所以總的力矩為 = 2.3 選擇電動機的容量查圓盤剪電動機功率可按下式確定 式中 考慮刀片與鋼板間摩擦系數(shù)，； 鋼板運動速度，； 傳動系統(tǒng)效率，；代入數(shù)據(jù)后 2.4 確定轉(zhuǎn)速 根據(jù)以上計算所得數(shù)據(jù)，查找專業(yè)手冊，選取合適電機。容量相同的同的電動機，有幾種不同的轉(zhuǎn)速系列，此種

23、情況下我們綜合考慮，分析比較電動傳動裝置的性能、尺寸、重量和價格等因素，再考慮到機械在實際中的運轉(zhuǎn)，靠性與電機相連接的減速機，以及以后的發(fā)展，適當?shù)脑黾与姍C功率，最后選的電動機。綜上，選取電機型號為：，其主要性能見表電機主要性能參數(shù)表型號額定功率kw額定電流a轉(zhuǎn)速r/min效率功率因數(shù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)電流最大轉(zhuǎn)矩噪聲振動速度重量kg額定轉(zhuǎn)矩額定電流額定轉(zhuǎn)矩1級2級16031974594.00.81.36.32.0994.51730表12.5電動機的校核電機的校核主要是針對電機的過載能力校核。過載能力是指電動機負荷運行時，可以在短時間內(nèi)出現(xiàn)的電流或轉(zhuǎn)矩的允許倍數(shù)，對不同類型的電動機不完全一樣，對異步

24、電動機來說，校核其過載能力時即最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)時，要考慮到交流電網(wǎng)電壓可能向下波動10%15%，因此，最大轉(zhuǎn)矩按（0.810.72）來考慮，他應(yīng)該比負載最可能出現(xiàn)的最大轉(zhuǎn)矩大。刀片轉(zhuǎn)速： = 其中： d刀片的直徑，單位： 負載最大轉(zhuǎn)矩： 傳動比 粗略計算電動機的最大轉(zhuǎn)矩 由電動機的參數(shù)可知 其中電動機額定轉(zhuǎn)速，單位：所以 故安全第三章 傳動方案設(shè)計3.1設(shè)計方案中板圓盤剪切機據(jù)板厚可以確定理論轉(zhuǎn)速，由于中板剪切需要很大的切入力，要求圓盤刀片的轉(zhuǎn)速較低以滿足要求。而電機的轉(zhuǎn)速一般較高，此時應(yīng)選取將電機的高速轉(zhuǎn)變?yōu)榧羧械牡退俚倪m當?shù)臏p速機構(gòu)。為了提高工作效率和安全性能采用兩套傳動和減速機構(gòu)對稱配置，兩

25、臺電機用一根剛性連接軸連接以保證轉(zhuǎn)速的同步。圖2 圓盤剪單側(cè)主傳動簡圖圖3 斜齒輪減速器傳動簡圖3.2零件參數(shù)傳動比計算與分配剪切速度為：刀片轉(zhuǎn)速：傳動比分配：查表選取：聯(lián)軸器傳動效率： 齒輪副傳動效率： 滾動球軸承傳動效率：計算各軸轉(zhuǎn)速：得各軸轉(zhuǎn)矩：第四章 主要零件設(shè)計與強度校核4.1第一級齒輪的設(shè)計與校核小齒輪的材料選擇20，大齒輪的材料選擇20。齒面硬度是240hbs，取精度等級6級。傳動比為4.293。4.1.1齒輪的設(shè)計計算此對齒輪先按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，再按齒面疲勞強度校核。齒輪先按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計由公式 由10表7-12非對稱布置，全為硬齒面齒輪，取齒寬系數(shù)=0.8。由10

26、表7-6查得使用系數(shù)=1.75參照10圖7-7取動載系數(shù)=1.1由10圖7-8b齒輪在軸承之間非對稱布置取=1.24由10表7-9非齒面硬化，斜齒輪，6級精度100，取=1.1得 =兩齒輪當量齒數(shù)為：=33.33 =143.33由10圖7-16得=2.49， =2.15；由10圖7-17查得小齒輪修正系數(shù)為=1.68大齒輪修正系數(shù)為=1.83由10表7-11得斷面重合度： =1.42由10圖7-18，按=查得兩齒輪重合度系數(shù)=0.75由10圖7-29查得兩齒輪的螺旋角系數(shù)為=0.90計算兩齒輪許用彎曲應(yīng)力： 小齒輪應(yīng)力循環(huán)系數(shù)： = 由10圖7-24得兩齒輪壽命系數(shù)為：=0.90；=0.92由

27、10圖7-25的兩齒輪尺寸系數(shù)為：=1取實驗齒輪應(yīng)力修正系數(shù)=2由10表7-13取彎曲疲勞強度計算安全系數(shù)=1.25由10圖7-23查得兩齒輪彎曲疲勞極限： =320得：小齒輪許用彎曲應(yīng)力： 460 大齒輪許用彎曲應(yīng)力： 471比較兩齒輪 值： 可得；所以按小齒輪彎曲疲勞強度計算模數(shù)： 取標準法向模數(shù)為6；計算齒輪中心距： 圓整取中心距 325 mm 求得實際值： 與原值相近求得齒輪傳動的主要尺寸：小齒輪分度圓直徑： 大齒輪分度圓直徑： 齒輪寬度系數(shù)： 取大齒輪寬度：100 小齒輪寬度：1054.1.2校核齒根彎曲疲勞強度：由于螺旋角與假設(shè)值相近，所以相關(guān)值不必重取，只需計算變化較大值齒輪節(jié)圓

28、速度：由10表7-7中公式： 由10表7-8查得大小齒輪的齒距極限偏差； 取c=6，查10圖7-7取=0.8，查10圖7-8取=1.24由于由10表7-9取=1.0 其他值相同 得 =校核公式為： 彎曲疲勞強度足夠4.1.3校核齒面疲勞強度齒面接觸疲勞應(yīng)力: 由10表7-10查得彈性系數(shù)由10表7-12得節(jié)點區(qū)域系數(shù)=2.43由10表7-11可求得：齒面接觸疲勞應(yīng)力 由10式齒面許用接觸應(yīng)力 由10圖7-20查取齒輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力=860小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由10圖7-22查得接觸疲勞強度計算的壽命系數(shù)（不允許有點蝕），由10圖7-21查取工作硬化系數(shù) 可知設(shè)計結(jié)果可用小齒輪的材料選擇20

29、，大齒輪的材料選擇20；調(diào)質(zhì)處理，法向模數(shù)為6，圓整中心距a=325mm，齒數(shù)=20，=86， =11.93°，大齒寬=105mm，大齒寬=100mm。4.1.4軸的設(shè)計與校核圖4 軸1結(jié)構(gòu)圖軸的材料20軸上小齒輪受力為：按彎曲許用應(yīng)力計算：軸的受力簡圖為： 軸在軸承處所受支反力垂直面內(nèi)：由 彎矩為：水平面內(nèi)：由 彎矩：總彎矩為：軸的強度校核由圖可知截面c處彎矩最大，為危險截面，現(xiàn)對截面c進行校核應(yīng)力幅：w-抗彎截面系數(shù)，由9表12.3-20查得w=118, 據(jù)公式： -對稱循環(huán)應(yīng)力時，試件彎曲疲勞極限，由表912.1-1查得=525 -正應(yīng)力有效集中系數(shù)，由9表12.3-8查得=2

30、.26 -表面質(zhì)量系數(shù)，由9表12.3-11，車削，=0.92 -尺寸系數(shù)，由9表12.3-15得=0.62代入數(shù)據(jù)： -抗扭截面系數(shù)，由9表12.3-20查得據(jù)公式： -材料對稱循環(huán)應(yīng)力時，試件扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由9表12.1-1查得=300-由表12.3-16查得=0.21-切應(yīng)力有效集中系數(shù)，查9表12.3-8由鍵得 =2.22值同上（正應(yīng)力情況）-尺寸系數(shù)由9表12.3-15得=0.70代入數(shù)據(jù): 得： 由9表12.3-7可知故s>，可得該軸截面是安全的4.1.5軸承的壽命校核軸承型號選擇為： d=110mm d=200mm b=69.8mm；基本動載荷可知軸承在a端受力最大，軸向力

31、為： 徑向力得當量動載荷x-徑向動載荷系數(shù) 由9表14.3-6查得x=1得p=24857.97n據(jù)公式： 滾子軸承 c-基本額定動載荷，查表向心軸承取軸承的壽命為：4.1.6鍵的選擇普通平鍵，據(jù)公稱直徑查表得：4.2第二級齒輪的設(shè)計與校核小齒輪的材料選擇20，大齒輪的材料選擇20。齒面硬度是240hbs，取精度等級6級。傳動比為4.102。=14°4.2.1齒輪的設(shè)計計算此對齒輪先按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，再按齒面疲勞強度校核。1.齒輪先按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計由公式 由10表7-12非對稱布置，全為軟齒面齒輪，取齒寬系數(shù)=0.8。由10表7-6查得使用系數(shù)=1.75參照10圖7-7取動

32、載系數(shù)=1.1由10圖7-8b齒輪在軸承之間非對稱布置取=1.24由10表7-9非齒面硬化，斜齒輪，6級精度100，取=1.1得 =兩齒輪當量齒數(shù)為： =20.80 =85.39由10圖7-16得=2.80， =2.23；由10圖7-17查得小齒輪修正系數(shù)為=1.55大齒輪修正系數(shù)為=1.78由10表7-11得斷面重合度： =1.63由10圖7-18，按=查得兩齒輪重合度系數(shù)=0.69由10圖7-29查得兩齒輪的螺旋角系數(shù)為=0.89計算兩齒輪許用彎曲應(yīng)力： 兩齒輪應(yīng)力循環(huán)系數(shù)： = 由10圖7-24得兩齒輪壽命系數(shù)為：=0.92；=0.96由10圖7-25的兩齒輪尺寸系數(shù)為：=1取實驗齒輪應(yīng)

33、力修正系數(shù)=2由10表7-13取彎曲疲勞強度計算安全系數(shù)=1.25由10圖7-23查得兩齒輪彎曲疲勞極限： =320得：小齒輪許用彎曲應(yīng)力： 471.04 大齒輪許用彎曲應(yīng)力： 491.52比較兩齒輪 值： 可得；所以按小齒輪彎曲疲勞強度計算模數(shù)： 取標準法向模數(shù)為10；計算齒輪中心距： 圓整取中心距 500mm 求得實際值： 與原值相近求得齒輪傳動的主要尺寸：小齒輪分度圓直徑： 大齒輪分度圓直徑： 齒輪寬度系數(shù)： 取大齒輪寬度：160 小齒輪寬度：1654.2.2校核齒根彎曲疲勞強度：由于螺旋角與假設(shè)值相近，所以相關(guān)值不必重取，只需計算變化較大值齒輪節(jié)圓速度：由10表7-7中公式： 由10表

34、7-8查得大小齒輪的齒距極限偏差； 取c=6，查10圖7-7取=0.8，查10圖7-8取=1.24由于 由10表7-9取=1.0 其他值相同 得 =校核公式為： 彎曲疲勞強度足夠4.2.3校核齒面疲勞強度齒面接觸疲勞應(yīng)力: 由10表7-10查得彈性系數(shù)由10表7-10得節(jié)點區(qū)域系數(shù)=2.42由10表7-11可求得：齒面接觸疲勞應(yīng)力 由10式7-15齒面許用接觸應(yīng)力由10圖7-20查取齒輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力=860小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由10圖7-22查得接觸疲勞強度計算的壽命系數(shù)（不允許有點蝕），由10圖7-21查取工作硬化系數(shù)可知設(shè)計結(jié)果可用小齒輪的材料選擇20，大齒輪的材料選擇20；調(diào)質(zhì)處理

35、，法向模數(shù)為10，圓整中心距a=500 mm，齒數(shù)=19，=78， =14.07°，大齒寬=165 mm，大齒寬=160 mm。4.2.4軸的設(shè)計計算圖5 軸2結(jié)構(gòu)圖軸的材料20軸上小齒輪受力為：軸上大齒輪受力為：按彎曲許用應(yīng)力計算：軸的受力簡圖為： 軸在軸承處所受支反力垂直面內(nèi)：由 彎矩為：水平面內(nèi)：由 彎矩：總彎矩為：軸的強度校核由圖可知截面d處彎矩最大，為危險截面，現(xiàn)對截面d進行校核應(yīng)力幅：w-抗彎截面系數(shù)，由9表12.3-20查得, 據(jù)公式： -對稱循環(huán)應(yīng)力時，試件彎曲疲勞極限，由9表12.1-1查得=525 -正應(yīng)力有效集中系數(shù)，由表12.3-8查得=2.26 -表面質(zhì)量系

36、數(shù)，由表12.3-11，車削，=0.92 -尺寸系數(shù)，由表12.3-15得=0.60代入數(shù)據(jù)： -抗扭截面系數(shù)，由9表12.3-20查得據(jù)公式： -材料對稱循環(huán)應(yīng)力時，試件扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由9表12.1-1查得=300-由9表12.3-16查得-切應(yīng)力有效集中系數(shù)，查9表12.3-8由鍵得 值同上（正應(yīng)力情況）-尺寸系數(shù)由9表12.3-15得代入數(shù)據(jù): 得： 由9表12.3-7可知故，可得該軸截面是安全的4.2.5軸承的壽命校核軸承型號選擇為： d=140mm d=250mm b=88mm；基本動載荷可知軸承在b端受力最大，軸向力為： 徑向力得當量動載荷x-徑向動載荷系數(shù) 由9表14.3-6查得

37、x=1得據(jù)公式： 滾子軸承 c-基本額定動載荷，查表向心軸承取軸承的壽命為：4.2.6鍵的選擇普通平鍵，據(jù)公稱直徑查表得：第五章 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器是連接兩軸并使兩軸共同旋轉(zhuǎn)和傳遞轉(zhuǎn)矩的機械部件。聯(lián)軸器連接的兩軸必須在停機后才能通過拆卸是連接兩軸分離。有時聯(lián)軸器可以作為一種安全裝置，靠連接件的折斷、分離、打滑式傳動中斷或限制轉(zhuǎn)矩傳遞，起到過載保護作用。普通常用聯(lián)軸器分為:剛性和撓性聯(lián)軸器兩種；剛性聯(lián)軸器對所連接兩軸的相對位移缺乏補償能力，但結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，不需維護。撓性聯(lián)軸器分為無彈性元件和有彈性元件兩種，有彈性元件的聯(lián)軸器可以實現(xiàn)兩軸的相對位移補償而前者不能，同時具有緩沖減振能力。常用的

38、聯(lián)軸器已標準化，可以主要依據(jù)工作情況，有關(guān)標準和產(chǎn)品手冊合理選用，包括聯(lián)軸器的類型、尺寸。1. 類型選擇：不同類型聯(lián)軸器的工作性能差異很大，選擇聯(lián)軸器時主要考慮以下因素：（1） 原動機和工作機的在和載荷大小、性質(zhì)當工作機的載荷特性有較大的沖擊，振動載荷變化大，啟動頻繁，正反轉(zhuǎn)變化多時，聯(lián)軸器應(yīng)該具有緩沖、減振特性的彈性聯(lián)軸器。（2） 被連接兩軸軸線位置精度被連接兩軸軸線位置精度高時，可采用剛性聯(lián)軸器。如果由于加工、制造安裝的誤差，受力后零件變形及零件的磨損使軸向位置誤差較大時，應(yīng)選用具有補償誤差能力的撓性聯(lián)軸器。（3） 聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速2. 型號的確定聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩由下式求得，再由聯(lián)軸器標準

39、，按其公稱轉(zhuǎn)矩選定聯(lián)軸器型號。 式中理論表示理論轉(zhuǎn)矩為載荷系數(shù)見表，（原動機為電動機，轉(zhuǎn)矩變化中等）這里取為聯(lián)軸器傳遞的功率，為聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速， 據(jù)以上條件查表，電機軸與減速機軸之間選取的聯(lián)軸器如下：型號公稱轉(zhuǎn)矩n·m許用轉(zhuǎn)速r/min軸孔直徑mm軸孔長度mm轉(zhuǎn)動慣量kg·重量kggicl671003000951720.2748.2第六章系統(tǒng)的潤滑潤滑是減輕或避免磨損的有效方法，可以減少工作面的發(fā)熱和磨損，提高壽命和效率，保持工作精度；同時可以防止表面腐蝕，沖洗污物等。機械系統(tǒng)的潤滑設(shè)計主要包括兩個面的內(nèi)容：（1） 選擇合適的潤滑劑（2） 選擇合適的潤滑方式潤滑設(shè)計中對潤滑方式和潤滑裝置的基本要求是：（1） 能夠按規(guī)定要求的時間和油量準確地向潤滑點供油。（2） 節(jié)約用油，合理用油，使油料受污染程度達到最小。（3） 結(jié)構(gòu)簡單，盡可能