三輥卷板機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、本設(shè)計(jì)是關(guān)于對(duì)稱式三輾卷板機(jī)的設(shè)計(jì)， 主要對(duì)卷板機(jī)上、 下輾及減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。設(shè)計(jì)前部分詳細(xì)闡述了卷板機(jī)上、 下輾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析。 板機(jī)結(jié)構(gòu)型式為三輾對(duì)稱式，在該結(jié)構(gòu)中上輾下壓提供壓力，兩下輾做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為卷制板材提供扭矩。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、經(jīng)濟(jì)、等優(yōu)點(diǎn)。動(dòng)力源則選擇了YZ系列YZ160L6型電機(jī)，具工作特性優(yōu)于Y系列電機(jī)，適用于有輕微震動(dòng)，正反轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)速不高的場(chǎng)合?？傮w設(shè)計(jì)后部分所涉及的減速器采用了三級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪結(jié)構(gòu)。齒輪材料為40Cr,并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火。校核齒輪、軸、鍵、軸承確保了設(shè)計(jì)的實(shí)際可行性。關(guān)鍵詞：卷板機(jī)；電動(dòng)機(jī)；減速器；鍵；齒輪ABSTRACTABST

2、RACTThisdesignisaboutthethree-rollersymmwtryrollingmachine,mainlycalcatstheupanddownrollerandthedeceleratorDuringthefrontprocessofthedesign,therollingmachinesstructucredesignandtheanalysisofstrengtharedescribed.Therollingmachinestructureisthree-rollersymmetry.Pressureprovidespressureunderowingstruct

3、uretheabove-averageroller,therollerdoesrevolutionsportundertwo,sheetmaterialprovidesmomentoftorsiontorollofsystem.Ithasaseriesofadvantagessuchassimplystructure,smallvolume,lightweight,economicalandsoon.YZtypeYZ-160L-6motorisselectedasthepowersource,whichadaptssituationsuchassliencequenchingandlightr

4、eversevelocity.Thelastpartofthepaperisahoutdeceleratorwhichischoosingtripleexpandingcolummgearconstiuction.Thematerialofgearis40Crwhichhasbeenhardeningsurface.Thegears,axes,keys,bearingsarechecked,sotoconfirmthisdesignispracticalKeywordsKeywords：Rollingmachine；Motor；Decelerator；Key;Gear摘要I,AbstractA

5、bstractTT,第1 1章緒論,1第2章方案的論證及確定，,，52.1方案的論證,52.2方案的確定,72.3本章小結(jié),7第3章傳動(dòng)設(shè)計(jì),83.1傳動(dòng)方案的分析,83.1.1齒輪傳動(dòng)，,，83.1.2皮帶傳動(dòng),，83.2傳動(dòng)系統(tǒng)的確定,93.1.1主傳動(dòng)的確定,93.1.2副傳動(dòng)的確定,93.3本章小結(jié),9第4章動(dòng)力的設(shè)計(jì),101.1主電機(jī)選擇和計(jì)算,101.1.1上下輾的參數(shù)選擇,101.1.2主電機(jī)的功率確定,101.2上輾的校核,191.2.1上輾結(jié)構(gòu)及受力圖，,，201.2.2剛度校核，,，201.2.3上輾強(qiáng)度校核,211.2.4疲勞強(qiáng)度安全校核,211.2.5上輾在卸料時(shí)的校核

6、，,，221.3下輾的校核,221.3.1下輾結(jié)構(gòu)及受力圖，,，231.3.2下輾剛度校核,241.3.3下輾彎曲強(qiáng)度校核,241.3.4下輾疲勞強(qiáng)度校核,241.4本章小結(jié)，,，26第5章減速器的設(shè)計(jì),275.1傳動(dòng)方案的分析和擬定，,，276.2減速器傳動(dòng)比的分配與計(jì)算,275.2.1總的傳動(dòng)比，,，275.2.2傳動(dòng)比的分配，,，275.3減速器傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配,275.3.1各軸轉(zhuǎn)速，,，285.3.2各軸功率，,，285.3.3各軸轉(zhuǎn)矩，,，285.4齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì),295.1.1第一級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì),295.1.2第二級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì),335.1.3第三級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì),365.5

7、蝸輪、蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì),385.1.1材料的選擇，,，395.1.2參數(shù)的選擇，,，395. 6軸的設(shè)計(jì)校核計(jì)算,405.1.1四個(gè)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),415.1.2軸的校核計(jì)算,425.7軸承校核，,，455.1.1參數(shù),，465.1.2求軸承受到的徑向力,465.1.3驗(yàn)算軸承壽命,465.8鍵的校核，,，465.9減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和齒輪、軸承的潤(rùn)滑,475.9.1箱體參數(shù)，,，475.9.2減速器齒輪、軸承的潤(rùn)滑,475.10本章小結(jié)，,，47結(jié)論,，4950P|TyV,n51,71第1章緒論1.1概述機(jī)械加工行業(yè)在我國(guó)有著舉足輕重的地位，它是國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈。作為整個(gè)工業(yè)的基礎(chǔ)和重要組成部分的

8、機(jī)械制造業(yè)，任務(wù)就是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)提供先進(jìn)的機(jī)械裝備和零件。它的規(guī)模和水平是反映國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，因此非常值得重視和研究。卷板機(jī)是一種將金屬板材卷彎成筒形、弧形或其它形狀工件的通用設(shè)備。根據(jù)三點(diǎn)成圓的原理，利用工件相對(duì)位置變化和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使板材產(chǎn)生連續(xù)的塑性變形，以獲得預(yù)定形狀的工件。該產(chǎn)品廣泛用于鍋爐、造船、石油、木工、金屬結(jié)構(gòu)及其它機(jī)械制造行業(yè)。卷板機(jī)作為一個(gè)特殊的機(jī)器，它在工業(yè)基礎(chǔ)加工中占有重要的地位。凡是鋼材成型為圓柱型，幾乎都用卷板機(jī)輾制。其在汽車，軍工等各個(gè)方面都有應(yīng)用。根據(jù)不同的要求，它可以輾制出符合要求的鋼柱，是一種相當(dāng)實(shí)用的器械。在國(guó)外一般以工作輾的

9、配置方式來(lái)劃分。 國(guó)內(nèi)普遍以工作輾數(shù)量及調(diào)整形式等為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行混合分類，一般分為：1、三輾卷板機(jī)：包括對(duì)稱式三輾卷板機(jī)、非對(duì)稱式三輾卷板機(jī)、水平下調(diào)式三輾卷板機(jī)、傾斜下調(diào)式三輾卷板機(jī)、弧形下調(diào)式三輾卷板機(jī)和垂直下調(diào)式三輾卷板機(jī)等。2、四輾卷板機(jī)：分為側(cè)輾傾斜調(diào)整式四輾卷板機(jī)和側(cè)輾圓弧調(diào)整式四輾卷板機(jī)。3、特殊用途卷板機(jī)：有立式卷板機(jī)、船用卷板機(jī)、雙輾卷板機(jī)、錐體卷板機(jī)、多輾卷板機(jī)和多用途卷板機(jī)等。卷板機(jī)采用機(jī)械傳動(dòng)已有幾十年的歷史，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，造價(jià)低廉，至今在中、小型卷板機(jī)中仍廣泛應(yīng)用。在低速大扭矩的卷板機(jī)上，因傳動(dòng)系統(tǒng)體積龐大，電動(dòng)機(jī)功率大，起動(dòng)時(shí)電網(wǎng)波動(dòng)也較大，所以越來(lái)越多地采用

10、液壓傳動(dòng)。近年來(lái)，有以液壓馬達(dá)作為源控制工作輾移動(dòng)但主驅(qū)動(dòng)仍為機(jī)械傳動(dòng)的機(jī)液混合傳動(dòng)的卷板機(jī)，也有同時(shí)采用液壓馬達(dá)作為工作輾旋轉(zhuǎn)動(dòng)力源的全液壓式卷板機(jī)。卷板機(jī)的工作能力是指板材在冷態(tài)下， 按規(guī)定的屈服極限卷制最大板材厚度與寬度時(shí)最小卷筒直徑的能力。國(guó)內(nèi)外采用冷卷方法較多。冷卷精度較高，操作工藝簡(jiǎn)便，成本低廉，但對(duì)板材的質(zhì)量要求較高（如不允許有缺口、裂紋等缺陷），金相組織一致性要好。當(dāng)卷制板厚較大或彎曲半徑較小并超過(guò)設(shè)備工作能力時(shí)，在設(shè)備允許的前提下可采用熱卷的方法。有些不允許冷卷的板材，熱卷剛性太差，則采用溫卷的方法。1.2卷板機(jī)的原理1.2.11.2.1卷板機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式卷板機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式可以分

11、為主運(yùn)動(dòng)和輔運(yùn)動(dòng)兩種形式的運(yùn)動(dòng)。 主運(yùn)動(dòng)是指構(gòu)成卷板機(jī)的上輾和下輾對(duì)加工板材的旋轉(zhuǎn)、彎折等運(yùn)動(dòng)，主運(yùn)動(dòng)完成卷板機(jī)的加工任務(wù)。輔運(yùn)動(dòng)是卷板機(jī)在卷板過(guò)程中的裝料、下料及上輾的升降、翹起以及倒頭架的翻轉(zhuǎn)等形式的運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)形式為三輾對(duì)稱式， 上輾在兩下輾中央對(duì)稱位置作垂直升降運(yùn)動(dòng)， 通過(guò)絲桿絲母蝸桿傳動(dòng)而獲得，兩下輾作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)減速機(jī)的輸出齒輪與下輾齒輪嚙合，為卷制板材提供扭矩。由圖1.1:主運(yùn)動(dòng)指上輾繞O1,下輾分別繞02、03作順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。輔運(yùn)動(dòng)指上輾的上升或下降運(yùn)動(dòng)，以及上輾在01垂直平面的上翹、翻邊運(yùn)動(dòng)等。1.2.21.2.2彎曲成型的加工方式在鋼結(jié)構(gòu)制作中彎制成型的加工主要是卷

12、板（滾圓）、彎曲（煨彎）、折邊和模具壓制等幾種加工方法。彎制成型的加工工序是由熱加工或冷加工來(lái)完成的。滾圓是在外力的作用下，使鋼板的外層纖維伸長(zhǎng)，內(nèi)層纖維縮短而產(chǎn)生彎曲變形（中層纖維不變）。當(dāng)圓筒半徑較大時(shí)，可在常溫狀態(tài)下卷圓，如半徑較小和鋼板較厚時(shí)，應(yīng)將鋼板加熱后卷圓。在常溫狀態(tài)下進(jìn)行滾圓鋼板的方法有：機(jī)械滾圓、胎模壓制和手工制作三種加工方法。機(jī)械滾圓是在卷板機(jī)（又叫滾板機(jī)、軋圓機(jī)）上進(jìn)行的。在卷板機(jī)上進(jìn)行板材的彎曲是通過(guò)上滾軸向下移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)達(dá)到的。 它們滾圓工作原理如圖1.2所示。圖1.2滾圓機(jī)原理圖mm（L為下輾中心距）。預(yù)彎可采用壓力機(jī)模壓預(yù)彎或用托板在滾圓機(jī)內(nèi)預(yù)彎（圖1.3

13、）1.3卷板機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)加入WTO后我國(guó)卷板機(jī)工業(yè)正在步入一個(gè)高速發(fā)展的快道， 并成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)和提高人民生活質(zhì)量的作用也越來(lái)越大。預(yù)計(jì)“十五”期末中國(guó)的卷板機(jī)總需求量為600萬(wàn)輛，相關(guān)裝備的需求預(yù)計(jì)超過(guò)1000億元。到2010年，中國(guó)的卷板機(jī)生產(chǎn)量和消費(fèi)量可能位居世界第二位，僅次于美國(guó)。而其在裝備工業(yè)上的投入力度將會(huì)大大加強(qiáng)，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也愈演愈烈，產(chǎn)品的更換也要求卷板機(jī)裝備工業(yè)不斷在技術(shù)和工藝上取得更大的優(yōu)勢(shì)：1.從國(guó)家計(jì)委立項(xiàng)的情況看，卷板機(jī)工業(yè)1000萬(wàn)以上投入的項(xiàng)目達(dá)近百項(xiàng)；2.卷板機(jī)工業(yè)已建項(xiàng)目的二期改造也將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的用戶群；3.由于卷板機(jī)的高利潤(rùn)，促

14、使各地政府都紛紛投資（國(guó)家投資、外資和民間資本）卷板機(jī)制造。其次，跨國(guó)公司都開(kāi)始將最新的車型投放到中國(guó)市場(chǎng)，并計(jì)劃在中國(guó)加大投資力度，擴(kuò)大產(chǎn)能，以爭(zhēng)取中國(guó)更大的市場(chǎng)份額。民營(yíng)企業(yè)的崛起以及機(jī)制的敏銳使其成為卷a）對(duì)稱式三輻卷板機(jī)b）不對(duì)稱式三輻卷板機(jī)用三輾彎（卷）板機(jī)彎板，具板的兩端需要進(jìn)行預(yù)彎,預(yù)彎長(zhǎng)度為0.5L+（3050）c）四輻卷板機(jī)a）用壓力機(jī)模壓預(yù)彎圖1.3鋼板預(yù)彎示意圖b）用托板在滾圓機(jī)內(nèi)預(yù)彎板機(jī)工業(yè)的新寵，民營(yíng)企業(yè)已開(kāi)始成為卷板機(jī)裝備市場(chǎng)一個(gè)新的亮點(diǎn)。卷板機(jī)制造業(yè)作為機(jī)床模具產(chǎn)業(yè)最大的買(mǎi)方市場(chǎng)，其中進(jìn)口設(shè)備70%用于卷板機(jī)，同時(shí)也帶動(dòng)了焊接、涂裝、檢測(cè)、材料應(yīng)用等各個(gè)行業(yè)的快速

15、發(fā)展。卷板機(jī)制造業(yè)的技術(shù)革命，將引起裝備市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)變化：數(shù)控技術(shù)推動(dòng)了卷板機(jī)制造企業(yè)的歷史性的革命，數(shù)控機(jī)床有著高精度、高效率、高可靠性的特點(diǎn)，引進(jìn)數(shù)控設(shè)備在增強(qiáng)企業(yè)的應(yīng)變能力、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面起到了很好的作用，促進(jìn)了我國(guó)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。因此，至2010年，卷板機(jī)工業(yè)對(duì)制造裝備的需求與現(xiàn)在比將增長(zhǎng)12%左右，據(jù)預(yù)測(cè)，卷板機(jī)制造業(yè)：對(duì)數(shù)控機(jī)床需求將增長(zhǎng)26%;對(duì)壓鑄設(shè)備的需求將增長(zhǎng)16%;對(duì)纖維復(fù)合材料壓制設(shè)備的需求增長(zhǎng)15%;對(duì)工作壓力較高的擠或沖壓設(shè)備需求增長(zhǎng)12%;對(duì)液壓成形設(shè)備需求增長(zhǎng)8%;對(duì)模具的需求增長(zhǎng)36%;對(duì)加工中心需求增長(zhǎng)6%;對(duì)硬車削和硬銃消機(jī)床的需求增長(zhǎng)18%;對(duì)切割機(jī)床

16、的需求增長(zhǎng)30%;對(duì)精密加工設(shè)備的需求增長(zhǎng)34%;對(duì)特種及專用加工設(shè)備需求增長(zhǎng)23%;對(duì)機(jī)器人和制造自動(dòng)化裝置的需求增長(zhǎng)13%;對(duì)焊接系統(tǒng)設(shè)備增長(zhǎng)36%;對(duì)涂裝設(shè)備的需求增長(zhǎng)8%,對(duì)質(zhì)檢驗(yàn)與測(cè)試設(shè)備的需求增長(zhǎng)16%。在今后的工業(yè)生產(chǎn)中，卷板機(jī)會(huì)一直得到很好的利用。它能節(jié)約大量的人力物力用以彎曲鋼板?？梢哉f(shuō)是不可缺少的高效機(jī)械。時(shí)代在發(fā)展，科技在進(jìn)步，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對(duì)這個(gè)機(jī)械品種提出越來(lái)越高的要求，將促使這個(gè)設(shè)計(jì)行業(yè)的迅速發(fā)展。第2章方案的論證及確定2.12.1方案的論證一般情況下，一臺(tái)卷板機(jī)所能卷制的板厚，既工作能力，是指板材在冷態(tài)下，按規(guī)定的屈服極限卷制最大板材厚度與寬度時(shí)的最小卷桶直

17、徑的能力，熱卷可達(dá)冷卷能力的一倍。但近年來(lái)，冷卷的能力正日益提高。結(jié)合上草卷板機(jī)的類型，擬訂了以下幾種方案，并進(jìn)行了分析論證。2.1.12.1.1方案 1 1 雙輾卷板機(jī)雙輾卷板機(jī)的原理如圖2.1所示：1.上輻2.工件3.下輻圖2.1雙輻卷板機(jī)工作原理圖上輾是鋼制的剛性輾，下輾是一個(gè)包有彈性的輾，可以作垂直調(diào)整。當(dāng)下輾旋轉(zhuǎn)時(shí)，上輾及送進(jìn)板料在壓力作用下，壓人下輾的彈性層中，使下輾發(fā)生彈性變形。但因彈性體的體積不變，壓力便向四面?zhèn)鬟f，產(chǎn)生強(qiáng)度很高，但分布均勻的連續(xù)作用的反壓力，迫使板料與剛性輾連續(xù)貼緊，目的是使它隨著旋轉(zhuǎn)而滾成桶形。上輾壓人下輾的深度，既彈性層的變形量，是決定所形成彎曲半徑的主要

18、工藝參數(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，壓下量越大，板料彎曲半徑越??；但當(dāng)壓人量達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，彎曲半徑趨于穩(wěn)定，與壓下量幾乎無(wú)關(guān)，這是雙輾卷板機(jī)工藝的一個(gè)重要特征。雙輾卷板機(jī)具有的優(yōu)點(diǎn)：1.板料不需要預(yù)彎成形， 因此生產(chǎn)率高；2.可以彎曲多種材料，機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)：1.對(duì)于不同彎度的制品， 需要跟換相適應(yīng)的上棍， 因而不適用多品種，小批量生產(chǎn)。2.可彎曲的板料厚度系列受到一定限制，目前一般只能用于10mm以下的板料。2.1.22.1.2方案2三輾卷板機(jī)三輾卷板機(jī)是目前最普遍的一種卷板機(jī)。利用三輾滾彎原理，使板材彎曲成圓形,圓錐形或弧形工作。1 1 .對(duì)稱三輾卷板機(jī)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，質(zhì)量輕、易于制造、維

19、修、投資小、兩側(cè)輾可以做的很近。形成較準(zhǔn)確，但剩余直邊大。一般對(duì)稱三輾卷板機(jī)減小剩余直邊比較麻煩。2 2 .不對(duì)稱三輾卷板機(jī)特點(diǎn)剩余邊小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但坯料需要調(diào)頭彎邊，操作不方便，輾筒受力較大，彎卷能力較小。所謂理論剩余直邊，就是指平板開(kāi)始彎曲時(shí)最小力臂。具大小與設(shè)備及彎曲形式有關(guān)。如圖2.2所示：圖2.2三輻卷板機(jī)工作原理圖對(duì)稱式三輾卷板機(jī)剩余直邊為兩下輾中心距的一半。但為避免板料從滾筒間滑落，實(shí)際剩余直邊常比理論值大。一般對(duì)稱彎曲時(shí)為板厚620倍。由于剩余直邊在校圓時(shí)難以完全消除，所以一般應(yīng)對(duì)板料進(jìn)行預(yù)彎，使剩余直邊接近理論值。不對(duì)稱三輾卷板機(jī)，剩余直邊小于兩下輾中心的一半，如圖2.2所示

20、，它主要卷制薄筒（一般在32M000以下）。2.1.32.1.3方案3四輾卷板機(jī)其原理如圖2.3它有四個(gè)輾，上輾是主動(dòng)輾，下輾可上下移動(dòng)，用來(lái)夾緊鋼板，兩個(gè)側(cè)輾可沿斜線升降，在四輾卷板機(jī)上可進(jìn)行板料的預(yù)彎工作，它靠下輾的上升，將鋼板端頭壓緊在上、下輾之間。再利用側(cè)輾的移動(dòng)使鋼板端部發(fā)生彎曲變形，達(dá)到所需要。它的特點(diǎn)是：板料對(duì)中方便，工藝通用性廣，可以校正扭斜，錯(cuò)邊缺陷，可以既位裝配點(diǎn)焊。但滾筒多。質(zhì)量體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。上下輾夾持力使工件受氧化皮壓傷嚴(yán)重。兩側(cè)輾相距較遠(yuǎn)，對(duì)稱卷圓曲率不太準(zhǔn)確，操作技術(shù)不易掌握，容易造成超負(fù)荷等誤操作。2.22.2方案的確定通過(guò)上節(jié)方案的分析，根據(jù)各種類型卷板機(jī)的

21、特點(diǎn)，再根據(jù)三輾卷板機(jī)的不同類型所具有的特點(diǎn)，最后形成我的設(shè)計(jì)方案，122000對(duì)稱上調(diào)三輾卷板機(jī)。雙輾卷板機(jī)不需要預(yù)彎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但彎曲板厚受限制，只適合小批量生產(chǎn)。四輾卷板機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價(jià)又高。雖然三輾卷板機(jī)不能預(yù)彎，但是可以通過(guò)手工或其它方法進(jìn)行預(yù)彎。2.32.3本章小結(jié)通過(guò)幾種運(yùn)動(dòng)方案的分析，雙輾卷板機(jī)雖然不需要預(yù)彎，但只適合小批量生產(chǎn)，而且彎曲板厚受限制。四輾卷板機(jī)通用性廣，但其質(zhì)量體積大而且操作技術(shù)不易掌握。對(duì)稱三輾卷板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、質(zhì)量輕、易于制造等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)相比較下最終決定采用三輾卷板機(jī)。第3章傳動(dòng)設(shè)計(jì)它是以兩個(gè)下輾為主動(dòng)輪，由主動(dòng)機(jī)、 聯(lián)軸器、減速器及開(kāi)式齒輪副驅(qū)動(dòng)。上輾工作

22、時(shí)，由于鋼板間的摩擦力帶動(dòng)。同時(shí)作為從動(dòng)軸，起調(diào)整擠壓的作用。由單獨(dú)的傳動(dòng)系統(tǒng)控制，主要組成是：上輾升降電動(dòng)機(jī)、減速器、蝸輪副、螺母。工作時(shí)，由蝸輪副轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪內(nèi)螺母，使螺桿及上輾軸承座作升降運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)下輾可以正反兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在上輾的壓力下下輾經(jīng)過(guò)反復(fù)的滾動(dòng)，使板料達(dá)到所需要的曲率，形成預(yù)計(jì)的形狀。3.13.1傳動(dòng)方案的分析卷板機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)分為兩種方式：3.1.13.1.1齒輪傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)傳出的扭距通過(guò)一個(gè)有保護(hù)作用的聯(lián)軸器，傳人一個(gè)有分配傳動(dòng)比的減速器，然后功過(guò)連軸器傳人開(kāi)式齒輪副，進(jìn)入帶動(dòng)兩軸的傳動(dòng)。如圖3.2所示。對(duì)稱上調(diào)式三輾卷板機(jī)如圖圖3.2齒輪式傳動(dòng)系統(tǒng)圖這種傳動(dòng)方式的特點(diǎn)是：工作可靠

23、，使用壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)準(zhǔn)確，效率高，結(jié)構(gòu)緊湊,功率和速度適用范圍廣等。3.1.23.1.2皮帶傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距通過(guò)皮帶傳人減速器直接傳人主動(dòng)軸。如圖3.3所示：圖3.3皮帶式傳動(dòng)系統(tǒng)圖這種傳動(dòng)方式具有傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音下的特點(diǎn)，同時(shí)以起過(guò)載保護(hù)的作用，這種傳動(dòng)方式主要應(yīng)用于具有一個(gè)主動(dòng)輾的卷板機(jī)。3.23.2傳動(dòng)系統(tǒng)的確定鑒于上節(jié)的分析， 考慮到所設(shè)計(jì)的是三輾卷板機(jī)， 具有兩個(gè)主動(dòng)輾， 而且要求結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)準(zhǔn)確，所以選用齒輪傳動(dòng)。3.2.13.2.1主傳動(dòng)系統(tǒng)的確定傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3.4所示：圖3.4傳動(dòng)系統(tǒng)圖所以選用了圓柱齒輪減速器，減速比i=134.719,減速器通過(guò)聯(lián)軸器和齒輪副帶動(dòng)兩個(gè)下輾工作

24、。3.2.23.2.2副傳動(dòng)系統(tǒng)的確定為調(diào)整上下輾間距，由上輾升降電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器，蝸輪副傳動(dòng)蝸輪內(nèi)螺母，使螺桿及上輾軸承座升降運(yùn)動(dòng)，為使上輾、下輾軸線相互平行，有牙嵌離和器以備調(diào)整,副傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3.4所示。需要卷制錐筒時(shí)，把離和器上的定位螺釘松開(kāi)，然后使蝸輪空轉(zhuǎn)達(dá)到只升降左機(jī)架中升降絲桿的目的。3.33.3本章小結(jié)收集資料對(duì)各種運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行分析，在結(jié)合三輾卷板機(jī)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和工作的可靠性，最后主傳動(dòng)采用齒輪傳動(dòng)，副傳動(dòng)采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)。第4章動(dòng)力設(shè)計(jì)4.1主電機(jī)的選擇和計(jì)算4.1.14.1.1 上下輾的參數(shù)選擇計(jì)算1 1 . .已知設(shè)計(jì)參數(shù)加工板料：Q235-A1屈服強(qiáng)度：(rs=235MP

25、a抗拉強(qiáng)度：(rb=420MPa輾材：50Mn屈服強(qiáng)度：(Ts=930MPa抗拉強(qiáng)度：(rb=1080MPa硬度：HBSw229HB板厚：s=612mm板寬：b=2000mm滾筒與板料間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)：m=0.18 滾筒與板料間的滾動(dòng)摩擦系數(shù)：f=0.8無(wú)油潤(rùn)滑軸承的滑動(dòng)摩擦系數(shù)：m=0.05 板料截面形狀系數(shù)：K1=1.5板料相對(duì)強(qiáng)化系數(shù)：K0=11.6板料彈性模量：E=2.06X106MPa卷板速度：V_6m/min2 2 . .確定卷板機(jī)基本參數(shù)1414下輾中心矩：t=(1240s=390mm上輾直徑：Da=I-lt=300mm1.31.1下輾直徑：Dc=(0.80.9Da=240mm上

26、輾軸直徑：da=(0.50.6Da=180mm下輾軸直徑：dc=(0.50.6Dc=130mm最小卷圓直徑：Dn=(1.252.5Qa=600mm筒體回彈前內(nèi)徑：Dn=D=506.607mm1+2(K1+SK2/2D)言4.1.24.1.2 主電機(jī)的功率確定因在卷制板材時(shí)，板材不同成形量所需的電機(jī)功率也不相同，所以要確定主電機(jī)功率，板材成形需按四次成形計(jì)算：1 1 . .成形 40%40%時(shí)1)板料變形為40%的基本參數(shù)506.607D04=Dn=1266.518mm0.4口S1266.51812.=639.259mm5）消耗于摩擦白摩擦阻力矩Mn2R0.4sin;0.4t23902sDc-6

27、39.2596120R0.422=0.235tga0.4=0.2422）板料由平板開(kāi)始彎曲時(shí)的初始彎矩M1M1=K1W、s=1.54.8104235=1.692107kgfmm22W為板材的抗彎截面模量。W=生-=4.8104663）板料變形40%時(shí)的最大彎矩Mo.4KnS11.6124)W、s=(1.5-)4.810235=1.815107kgfmm2R0.42M639.2594）板料從RL卷制到R0.4時(shí)的變形彎矩Mn1Mn1=(MIM0.4)(-)DR0.4R04=(1.6921.815)107-240_6.=3.29210kgfmm4上輾受力:2M0.4SR0.4-tg:0.421.8

28、15107=2.325Mgf639.25960.242卜輾受力:Pc0.4M0.4ScR0.4-Sin0.4815107=1.197105kgf639.25960.235Mn2=fPa0.42Pc0.4mPa久mPcdc2Da551802405=0.82.3251.19221050.062.3251050.061.1971051302300=2.315106kgfmm6）板料送進(jìn)時(shí)白摩擦阻力矩MTDcdaMT=fPa2PcmPaDa25518024061,0.83.2922.3252100.063.29210T藐布8110kgfmm56.Mp=mF?Dc=0.181.197105240=5.1

29、71106kgfmmG1:板料重量Gi：20007.810*=588.106kgG2：聯(lián)軸器的重量網(wǎng)：選ZL10,G2=180.9kgG3:下輾重量:G3=2=27.810.JI2402500=1764.318kg329dcMn4=mG1G2G3一27)拉力在軸承中所引起的摩擦阻力矩Mn3Mn3Mn1MTmdcDc51305.=32.9213.81100.06=1.51910kgfmm2408)卷板機(jī)送進(jìn)板料時(shí)的總力矩Mp9)卷板機(jī)空載時(shí)的扭矩Mn4：n+_Si一DrSJ：222b7.810，1303,r=0.06588.106180.91764.318=9.8810kgfmm10）卷板時(shí)板料

30、不打滑的條件:Mn1MTMn4二MpMn1MTM3.2921061.3811069.88103=4.682106kgfmmn11n4Mp=5.171106kgfmm因?yàn)镸n1+MT+Mn4Mp,所以滿足。11）驅(qū)動(dòng)功率:-Mn1Mn2Mn3M5.769106kgfmmn1n2n3n4/d、2V=Mn+P(f+N)2Dc=5.7691063.522105(0.80.0675)20.1=7.954kw2400.8Tg：0.7=0.429=1.905107kgfmmMnNq2.2. 成形 70%70%時(shí)1)板料成型70%的基本參數(shù)D0.7Dn506.607=723.724mmR0.70.7Dn0.7

31、0.7=367.862mmSin0.7Rt2SDc3902367.8626120=0.3950.7222)板料變形70%時(shí)的最大彎矩M0.7MO.7=KKS(2R0.71)J-1.622367.862卜4.8104235Pa0.72M0.721.905107Pc0.7“2Tg：M0.70.712(367.862)0.4291.905107R0.70.712(367.8622)0.395=2.376105kgf-1.289105kgf3)板料從R0.4變化到R0.7時(shí)的板料變形彎矩Mn1=(2.6012.4280.13080.00988)106=5.169106kgfmm4）消耗于摩擦的扭矩Mn

32、2daDeMn2=fPa2PCMPaMRd,a518024055=0.82.37621.2891050.062.3761050.061.2891301052300=2.428106kgfmm因Mn1+Mn4+MTMP,所以滿足。10）驅(qū)動(dòng)功率Mn=Mn1Mn2Mn3Mn4Mn1=Mn0.4M0.7二D2%44=1.8511.905107(367.862639.259J2406M=2.601x10kgfmm45)板料送進(jìn)時(shí)的摩擦阻力矩MTMT,dcDcfPa2PcMPa=0.8(2.73621.2589)100.V6二烈65230061kgfmm.423106)拉力在軸承中所引起的摩擦損失Mn3

33、nMn3=Mn1MTm*=2.6011061.4231060.06c=1.308105kgfmm7)機(jī)器送進(jìn)板料時(shí)的總力矩Mp8)MD=MPDC=0.181.289105240=5.568106pcc卷板機(jī)空載時(shí)的扭矩Mn4-9.88103kgfmmkgfmm9)板料不打滑的條件Mn1Mn4MT=2.6011069.881031.423106=4.033106kgfmmNq=Mn八 P(fd)|V2DcA一、20.1二5.1691063.665105(0.80.0675)=7.408kw2400.83 3.成形 90%90%時(shí)1）板料成型90%的基本參數(shù)3）板料從RO.7變化到RO.9時(shí)的板料

34、變形彎矩Mn1D0.9Dn0.9506.607=562.899mm0.9R0.9562.89912=287.45mm$叫9t22D=0.472Tga0.k0.5352）板料變形為90%時(shí)的最大彎矩MO.9M0.9=K1叫小”224.8104235=1.965107kgfmmPa0.9=2M0.921.965107(R0.90.912、cc(287.452)0.535=2.503105kgfMO.91.965107=1.419105kgfSi巾0.9(287.450.472Mn1=MO.7MO.9IR0.9DR0.7J4=2.615106kgfmm=1.509106kgfmm56Mp=MPcDc

35、=0.181.14910240=4.96410kgfmmMn4=9.88103kgfmm卷制時(shí)板料不打滑的條件：Mn1MTMn4：MpMn1MTMn4=1.7661061.5091069.88103=3.285106kgfmmMp=4.964106kgfmm因Mn1+Mn4+MTMP,所以滿足。10）驅(qū)動(dòng)功率Mn=Mn1Mn2Mn3Mn4二(17.6626.151.0640.0988)105=4.497106kgfmmMn2=fPa2PcmPa今DamPCdc=0.82.5031.41921050.062.50310518024050.061.41910513023005)板料送進(jìn)時(shí)的摩擦阻力

36、矩MTMT=fPa2PCmPaDcdaDa2=0.82.5031.41921040.062.503105出24023006)拉力在軸承中所引起的摩擦損失Mn3Mn3Mn1MTMdcDc=1.7661.5091060.061302405一一=1.06410kgfmm7)機(jī)器送進(jìn)板料時(shí)的總力矩Mpp8)卷板機(jī)空載時(shí)的扭矩Mn49)Nq=Mn、P(fd)|V2DcA-、20.1二4.4971064.468105(0.80.0675)=7.151kw2400.84.4.成形 100%100%時(shí)1)板料成型100%的基本參數(shù)D1.0=506.6mmR0=259.304mm=0.506R1.0S2Tg%.

37、0=0.5872）板料變形為100%時(shí)的最大彎矩MIOKK0SOD，W；，s=(1.511.612)4.8104235=1.995107kgfmm.2R1.02259.3043）板料從R0.9變化到R1.0時(shí)的板料變形彎矩Mn1Sin1.0M1.0Mn1=(Mn0.9+M1.0111R1.0R0.9JDC4二(1.9651.995)107259.304287.454=8.972105kgfmm4)Mn2P-2MR.。2Tg：Pc1.0M1.01.0SCRoSSin1.0消耗于摩擦的扭矩Mn2d二 fPa2RmPada21.99510712(259.304)0.506=2.972105kgf1.

38、9951074-=1.281104kgf12(259.3042)0.587DcmPcdDa=2.725106kgfmm55180240=0.82.9721.28121050.062.9721052300=1.727106kgfmmMp=MPCDc=0.181.281105240=5.534106kgfmm空載時(shí)的扭矩Mn4=9.88103kgfmmMmMTMn4：MpMn1Mn4MT=8.9721059.881031.727106=2.634106kgfmmMp=5.534106kgfmm因?yàn)镸n1+Mn4+MTM皿，所以只需校核 I I、IIII 處:MIPa7.=j235=3.49210k

39、gfmmmaxMiW3.4921072=13.172kgf/mmW為抗彎截面系數(shù)。二 D332二 30033263=2.65110mm=49kgf/mmnicrs=3.721crPLPL6.一-=-235=1.078106kgfmmII222L2M2二s49二max0.414kgf/mmn=118.3571Wmax0.414故安全，強(qiáng)度合乎條件。4.2.44.2.4 疲勞強(qiáng)度安全強(qiáng)度校核50Cr1:仃b2_2=1080Mpa=108kgf/mm二s=93kgf/mm一一一一-2二,=0.2(二a%)100=50.2kgf/mm2在截面 I I、IIII 處MiMn,所以只需校核 n n、ini

40、n 處:IIII 處：r=0駟;1d300,1/RQSS由得S,-22-,S：S1-Sl故：疲勞強(qiáng)度滿足條件 4.2.54.2.5 上輾在卸料時(shí)的校核根據(jù)上輾的受力情況，只需考慮彎曲強(qiáng)度即可，卸料時(shí)其受力如下圖4.2:-ib.SarDeS、A.板重：G1=M+-nI一父八 7.8 父 10=588.106kg11122J122j上輾重：G2=Pv=7.8 父 10，s等）2父 2040=1124.53kg總重：G1G2=1712.636kg因上輾轉(zhuǎn)矩T=0,故:+1 故安全，故彎曲強(qiáng)度滿足13.084.3.44.3.4 下輾疲勞強(qiáng)度校核初選I、H、m、IV、V截面:MU=FRI2470FR24

41、70-21524702:=5.212107kgfmm撓度5：fPL3c384EI8-4bI為軸截面的慣性矩:,4二 D4642404/=1.629X108mm4,64PL3384EI8.4 佟IL卜陰=0.885mmIfc.1-0.0005L=1.235mmfcIfc1II處:M口=5.21M971kgfmmT2=1.1226kgfmmMca.=.M（aTj2=5.220107kgfmm二maxMamax5.22010732amax二d:二2403c32=38.46kgfmm（：-=1）二0二49kgfmm安全系數(shù):49二max38.461.2741in處:maxMCa1.7761073213

42、二 240=13.08kgfmmI、出同類；IV、V同類；H、IV處：T#0；I、IV處：t=0顯然Sw5所以采用斜齒0=152 2 .按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算和確定齒輪尺寸15(1)(1)確定公式內(nèi)各參數(shù)a)試選載荷系數(shù)：Kt=1.3b)小齒輪傳遞扭矩：T1=1.093X105Nmmc)齒寬系數(shù)15：0d=0.9材料的彈性影響系數(shù)15:ZE=189.gMPPaa=202cos4Ss=2.4525r(”三2=0.752=0.858；：=y2=1.608三=1Z；=0.789Z：=.coS-=0.983e)按齒面硬度中間值52HRC查得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限15dit32KtTiu1(ZEZNZZ

43、-：)21,-du二Hmm(5.1)ZH二(J=(JHlim1Hlim2=1170MPab=0dd1t=0.952.當(dāng)347mm07d)齒寬與齒高之比b/h:模數(shù)：mt=d1t/Z1=52.53/24=2.195mm齒高：h=2.25mt=2.25X2.195=4.939mm齒高之比：b/h=47.407/4.939=9.599e）計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù)v=2.621m/s,7級(jí)精度動(dòng)載荷系數(shù)15：Kv=1.11KH=KF=1.4使用系數(shù)：KA=1KHB=1.41KFB=1.46故載荷系數(shù)：K=KHKVKH“KHB=1X1.11X1.41X1.4=2.191f)按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑：d1=

44、d1t1K/Kt=52.674 父曲.722/1.3=62.685mm?。篸1=64mmg）計(jì)算模數(shù)m：f)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：9Ni=60niJLn=60X953X1X(2X8X300X15)=4.117X10N2=4.117/6.2=6.64X108g)查得接觸疲勞壽命系數(shù)15：ZN1=1.0ZN2=1.0h)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力15：安全系數(shù)S=1I；-I-KHNHlm1.HZU=1170MPaH1S1I；-I-KHN2二HlimUZ11170MPaH2S1所以:I；-I-I；-I-936.3/6HH1（2 2）計(jì)算a）試算小齒輪分度直徑d1t由5.1得:du32KtTu1(ZEZHZZ-

45、：.2-dU二H21.31.0931056.212.45189.80.9831.6082()0.96.21170=52.53mmb）計(jì)算圓周速度V：二 d1tn1601000二 56.67495360000=2.621m/sc）齒寬b:m=di/Zi=52.23/24=2.666mm3 3 .按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)15(1)(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值b)查得彎曲疲勞壽命系數(shù)15：YNI=1.0ZN2=1.0c)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力:取安全系數(shù)S=1.4d)計(jì)算載荷系數(shù)K:K=KAKVKFQKFP=1黑1.11父1.4黑1.46=2.269e)查取齒形系數(shù)阿：YF0fl=2.65YFa2=2.14

46、f)查取應(yīng)力校正系數(shù)15：丫浜=1.58Yso2=1.83YF1Y-1Y-2Y-2=0.00862 至二=0.00806%b，-2故小齒輪數(shù)值較大。(2)(2)模數(shù)設(shè)計(jì)算22.2691.093105cos2150.008620.7160.833-1.68mm因?yàn)辇X輪模數(shù)m的大小是由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的承載能力決定的，面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，又因齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算2KTiC0S2,(Y-Ys：2-dZ1(5.2)a)查大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限15二FE1=二FE2=680MpaHI二ZNT-Flim1SF1.06801.4=485.71MPaF2Z18:048

47、SF1.45.MPag)計(jì)算大小齒輪的并加以比較:丫#1=塞3=0.00862LTF1458.71YF2YF121.832.14-T-；=0.00806kT485.71而齒的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞的計(jì)算模數(shù)，故取彎曲強(qiáng)度算得模數(shù)m=1.68mm,圓整后m=2mm。校正后的分度圓直徑di=64mm。齒數(shù)Zi、Z2：Zi=di/m=64/2=32取Zi=32Z2=hXZi=200B 確定：a=(2918.)=240.i8 或a=24imm2cosi5(ziZ2)(32i80)2“-=arccos=arc15.7082a224i4 4.幾何尺寸計(jì)算a)兩齒輪的分度圓直徑：,r322di=Zim=7i

48、mmd2=Z2m=2002=400mmcosi5.708b)中心距：a=(di+d2)/2=24immc)齒寬：b=0ddi=7i0.96mm9故?。篵i=65,b2=60。KAEb故：假設(shè)合適，設(shè)計(jì)合理。5.4.25.4.2 第二級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)：1 1 . .齒輪參數(shù)選擇i）選用圓柱直齒傳動(dòng)2）材料熱處理：因此級(jí)傳遞功率校大，磨損嚴(yán)重，考慮磨損對(duì)齒輪強(qiáng)度的削弱，齒輪材料為40Cr,表面需調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為4855HRC。3）選取精度等級(jí)：選7級(jí)精度（GBi0095-88）。4）選小齒輪數(shù)：Zi=24,Z2=inXZi=4.8X24=ii5.Z2取ii6齒數(shù)比：u=4.82 2 . .按齒面接觸

49、強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式 5.15.1（1 1）確定公式內(nèi)各參數(shù)a）試選載荷系數(shù)：Kt=i.3b）小齒輪傳遞扭矩：Ti=6.432Xi05Nmmc）齒寬系數(shù)i5：0d=0.9材料的彈性影響系數(shù)：ZE=i89.9jMPad）按齒面硬度中間值52HRC,查得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限i55 5.驗(yàn)算Ft號(hào)2i.0935i0”=3i04.7i2253i04225i=47.757：i00N/m65CJHlimiHlim2=ii70MPab，一dd1t=0.971.446r4m57d）齒寬與齒高之比b/h:模數(shù)：mt=d1t/Z1=71.44/24=2.99mm齒高：h=2.25mt=2.25X2.99=6.72

50、3mm齒高之比：b/h=64.57/6.728=9.597e）計(jì)算載荷系數(shù)：動(dòng)載荷系數(shù)15：Kv=1.03KHA=KF=1.1使用系數(shù)：KA=1KHB=1.323KFB=1.39故載荷系數(shù):K=KHKVKH“KHB=1X1.03X1.1X1.323=1.499f)按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑：d1=d14K/Kt=71.744 父 3/1.499/1.3=75.232mmd1取76mmg）計(jì)算模數(shù)m：m=dZ1=75.232/24=3.167mm3 3 .按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)根據(jù)公式 5.25.2（1 1）確定公式內(nèi)的各參數(shù)e）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):8Ni=60niJLn=60X153.71X1X(

51、2X8X300X15)=6.64X10N2=6.64X108/4.8=1.383X108。接觸疲勞壽命系數(shù)15：ZN1=1.0ZN2=1.0g）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力15：安全系數(shù)S=1ZN1-Hlim1S1.01170=1170MPaZN2；-Hlim2S1.011701=1170MPa所以：kH-lcH1=1170MPa（2 2）計(jì)算a）試算小齒輪分度直徑dt:du2&工 u1,ZHZE23：()-du-H121.36.4321054.812189.8、23.：()0.94.81170=71.44mmb）計(jì)算圓周速度:二 dtni601000二 71.44153.7160000=0.

52、577m/sc）齒寬b:a）查大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限15：DFEI=iFE2=680MPab）彎曲疲勞壽命系數(shù)15：YNI=1.0YN2=1.0c）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力15：取安全系數(shù)S=1.4YN=180=485.71MPaS1.4Y2A8=0485.MPad)計(jì)算載荷系數(shù)K:K=KAKvKFaKFp=1M1.03M1.1M1.39=1.575e)查取齒形系數(shù)15：YFM=2.62YF=2.17。查取應(yīng)力校正系數(shù)15：YS=1.58YSM=1.81g）計(jì)算大小齒輪的%并加以比較:（2 2）模數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算321.5756.4321050.9242因?yàn)辇X輪模數(shù)m的大小是由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算所

53、得的承載能力決定的，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)， 又因齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞的計(jì)算模數(shù)，故取彎曲強(qiáng)度算得模數(shù)m=3.227mm,圓整后m=4mm。校正后的分度圓直徑d1=71.744mm。齒數(shù)Z1、Z2：Z1=d1/m=71.744/4=21.7取Z1=25Z2=iJJXZ1=1204 4 . .幾何尺寸計(jì)算a兩齒輪的分度圓直徑:d1=Z1m=254=100mmd2=Z2m=1204=488mma=(d1+d2)/2=290mm因?yàn)?YF：1YF1-RT2.651.58485.71=0.0086YF：2YF|2feF22.171.81485.71

54、=0.0081%=0.0086%20.0081所以小齒輪的數(shù)值較小。0.0086-3.227mmb）中心距:b=0dMdi=0.9100n9r0故取bi=90,b2=85。_5_Ft=紅=2&432L03400Nd11005.4.35.4.3第三級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì):1.1.齒輪參數(shù)選擇1）選用圓柱直齒傳動(dòng)2）材料熱處理：因此級(jí)傳遞功率校大，磨損嚴(yán)重，考慮磨損對(duì)齒輪強(qiáng)度的削弱,齒輪材料為40Cr,表面需調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為4855HRC。3）選取精度等級(jí)：選7級(jí)精度（GB10095-88）。4）選小齒輪數(shù)：ZI=28,Z2=inXZ1=4.527X28=126.76Z2取127齒數(shù)比：u=4.5

55、272.2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式 5.15.1（1 1）確定公式內(nèi)各參數(shù)a）試選載荷系數(shù)：Kt=1.3b）小齒輪傳遞扭矩：TI=2.935X106Nmmc）得齒寬系數(shù)15：0d=0.9材料的彈性影響系數(shù)：ZE=189.9,MPad）按齒面硬度中間值52HRC查得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限15f)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60mJLn=60X32.023X1X(2X8X300X15)=1.383X108N2=1.383X108/4.527=3.06X107g）接觸疲勞壽命系數(shù)15：ZNI=1.0ZN2=1.02h）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力15：安全系數(shù)S=1KHN20Hlim21.021170-噌

56、二1193MPac）齒寬:5.5.驗(yàn)算:3b 故：假設(shè)合適，設(shè)計(jì)合理。13400190=148.889100N/md=仃-Hlim1-Hlim2=1170MPaKHN1-Hlim1S1.011701=1170MPa（2 2）計(jì)算因?yàn)?kkH1H1bj二2一180J163.144(0.5-82.764)2=44.38r3n蝸桿最大外徑：da1max=2-aQcos(中w1)=2-180150cos(14.975)=70.188mm蝸桿喉部螺旋導(dǎo)角：rm=arctM=arc0sn728.902id14048分度圓壓力角：a=arcsin-db=arcsin125=24.561d2300.72蝸輪法

57、面弦齒厚：&2=d2sin(0.275)cosm=300.72sin(0.2759)cos8.902=12.83mm蝸輪弦齒高：ha2=1%+0.5d21cos(0.275)】=5.640.芍300.72(1cos0.=5.78mm蝸桿喉部法面弦齒厚：50.4sn1=d2sin(0.225)cosm-2f(0.3)cosm4015.97550.4=300.72sin(0.2259)cos8.902-20.2988(0.3)cos8.902=10.629mm4015.975蝸桿弦齒高：ha1=、-0.5d2(1-cos0.225)=5.64-0.5300.72(1-cos0.2259)=

58、5.7339mm確定蝸桿螺旋修形量及修緣量1:f=(0.0030.00003i)a=0.2988mm：f=0.6：f=0.60.2988=0.1793mme=0.16f=0.60.2988n0mf=0.69.=0.699=6.215.5. 6 6軸的設(shè)計(jì)校核計(jì)算：5.1.15.1.1 四個(gè)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：各軸材料為40Cr1,A0=104.5mm，I軸：P=10.89kwn =953r/mindmin104.5/?，F(xiàn)=23.538mm,953取dI=30mm,故I軸可設(shè)計(jì)為齒輪軸軸I的結(jié)構(gòu)如圖5.1軸II:P=10.352kwn=153.71r/minA0=104.5mm軸結(jié)構(gòu)如圖5.2軸III

59、:P=9.841kwn=32.023r/minA0=104.5mmdmin-A03/P7n=104.5379.841/32.023=70.519mm取dIII=80mm二 d25.5Z2二 300.725.540=4.294dminA03匚=42.516mm取d=45mm圖5.2軸n結(jié)構(gòu)圖軸III的結(jié)構(gòu)圖5.3圖5.3軸出結(jié)構(gòu)圖軸IV:P=9.355kwn=7.071r/min由材料40Cr查表15-3取得：Ao=104.5d-A0VP7K=104.5父3/9.355/7.071=114.719mm取d=120mm軸IV的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖5.4:圖5.4軸IV圖因小軸直徑din與聯(lián)軸器的孔徑相配合的，故需先選定聯(lián)軸器。計(jì)算聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩:Tca=KAT3=1.184X1.262X104