立輥軋機側(cè)壓系統(tǒng)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 立輥軋機側(cè)壓系統(tǒng)設(shè)計 摘要 現(xiàn)代帶鋼熱軋過程中，立輥軋機一般被布置在粗軋機前，它的主要作用是破鱗和調(diào)寬。為了滿足不同的使用要求，穿過軋輥間的鋼板的寬度是不同的，而軋輥間隙的調(diào)整就是通過立輥軋機的側(cè)壓系統(tǒng)來實現(xiàn)的。本設(shè)計的主要內(nèi)容就是通過大學里所學的知識對立輥軋機的側(cè)壓系統(tǒng)進行綜合的分析，研究，設(shè)計，完善，其作用不僅是各種知識的結(jié)合運用，也是對設(shè)計人員的學習成果和能力的一次檢驗。 本設(shè)計第一章描述了立輥軋機的用途和特點，以及國內(nèi)外的發(fā)展狀況；第二章確定了總體設(shè)計方案，主要討論了軋輥系統(tǒng)，萬向接軸，側(cè)壓系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)和特點；第三章是結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定，通過壓下量來確定軋輥的輥徑和輥身長度；第四章主要是通過側(cè)壓系統(tǒng)的力矩計算來選擇電機；第五章對主要零部件進行校核，設(shè)計，包括蝸桿蝸輪，側(cè)壓螺絲螺母；第六章是對潤滑系統(tǒng)討論。最后是對設(shè)計成果的總結(jié)及對設(shè)計指導老師和同學的感謝。 關(guān)鍵詞：立輥軋機，側(cè)壓系統(tǒng)，側(cè)壓螺絲，側(cè)壓螺母 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 of n is in of is to of is to of is by of is to on to of by in is to be to of an of of of is to of by s to on to is to to of is to to 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目錄 1 緒論 4 輥軋機的用途和結(jié)構(gòu)特點 4 輥軋機的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 4 2 總體方案確定 7 傳動裝置 7 向接軸 7 輥與軸承 8 動側(cè)壓裝置 9 壓缸 10 備潤滑 11 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 12 4 側(cè)壓電機的選擇 13 壓螺絲傳動力矩 13 壓電機功率 14 擇側(cè)壓電機 15 5 主要零件的強度計算 16 輪蝸桿的設(shè)計與校核 16 輪蝸桿的設(shè)計計算 16 桿校核 21 桿的剛度計算 32 度等級和表面粗糙度的確定 36 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 動軸承的選擇和壽命計算 36 動軸承的選擇 36 動軸承壽命計算 37 壓螺絲與螺母設(shè)計計算 39 壓螺絲的設(shè)計計算 39 壓螺絲形狀設(shè)計 41 壓螺母的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 43 壓螺母的形式及材質(zhì)的選用 45 6 潤滑系統(tǒng) 48 桿傳動的潤滑 48 動軸承的潤滑 48 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 動軸承的密封 48 壓螺母的潤滑 49 結(jié)論 50 致謝 51 參考文獻 52 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 緒論 輥軋機的用途和結(jié)構(gòu)特點 立輥軋機一般布置在熱帶鋼連軋機組粗軋機前，例如我國鞍鋼 1700 中薄板連鑄連軋廠的工藝流程為：步進式加熱爐 高壓水除磷 立輥 粗軋機 2熱卷箱 飛剪高壓水除磷 精軋機組 層流冷卻 卷曲機 ,立輥軋機就位于粗軋機前，其主要作用一般是用來疏松板坯表面的氧化鐵皮，并起到軋制側(cè)邊，調(diào)節(jié)板帶材寬度規(guī)格的作用。 立輥軋機通常由以下裝置組成： （ 1） 立輥軋機的主傳動裝置由主電機、聯(lián)軸器、主減速 機和萬向接軸等組成； （ 2） 側(cè)壓裝置由側(cè)壓電機、減速機、側(cè)壓螺絲和平衡機構(gòu)等組成； （ 3） 軋輥系統(tǒng)由箱體、立輥、軸承和軸承座組成，在調(diào)整立輥開口度時，可做往復運動； （ 4） 機架用來裝設(shè)立輥箱、側(cè)壓裝置和機架輥道，并直接承受軋制力； （ 5） 機架部分由電動機、減速機、接軸等組成。 （ 6）開 口度指示裝置由齒輪傳動系統(tǒng)、調(diào)零裝置、指示盤等組成。 按立輥支承方式的不同，立輥軋機有懸臂式和框架式兩種。懸臂式立輥只在一端有支承，框架式立輥兩端都有支承。 按立輥的傳動形式，可分為下傳動式和上傳動式兩種，鞍鋼 1700 的立輥軋 機屬于下傳動式，主電機和側(cè)壓系統(tǒng)都埋在地下，這樣做節(jié)省了空間，但是不利于維護和檢查。 輥軋機的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 一般立輥軋機是傳統(tǒng)的立輥軋機，主要用于板坯寬度齊邊，調(diào)整水平軋機壓下產(chǎn)生的寬展量、改善邊部質(zhì)量。這類立輥軋機結(jié)構(gòu)簡單，主傳動功率小，側(cè)壓能力普遍較小，而且控制水平低，輥縫設(shè)定為擺死輥縫，不能在軋制過程中進行調(diào)節(jié)，帶坯寬度控制精度不高。我國熱軋寬帶粗軋機配有一般立輥軋機的有武鋼 1700鋼 1700鋼買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1450鋼 1549422 有 能的重型立輥軋機 是為了適應連鑄的發(fā)展和熱軋帶鋼板坯熱裝的發(fā)展而產(chǎn)生的現(xiàn)代軋機。這類立輥軋機結(jié)構(gòu)先進，主傳動電機功率大，側(cè)壓能力大，有 軋制過程中對帶坯進行調(diào)寬、控寬及頭尾形狀控制，不僅可減少連鑄板坯的寬度規(guī)格，而且有利于實現(xiàn)熱軋帶鋼板坯的熱裝，提高帶坯寬度精度和減少切損。我國熱軋寬帶鋼粗軋機配有 050鋼 1700 中厚板軋機上附設(shè)立輥軋機 ,最早于 40年代用在萬能式中厚板軋機上 ,50年代用于大型鋼錠的軋邊以消除錐度 ,60 年代開始把立輥軋機用于齊邊與破鱗 ,70 年代連鑄板坯迅速發(fā)展 ,而鋼錠急劇減少 ,軋機生產(chǎn)能力重于成材率 ,曾提出過“立輥無用論” ,80年代以來 ,厚板軋機上附設(shè)立輥軋機開始多起來 ,主要用于平面板形控制 ,使成材率有所提高 ,一般可提高約 1%3%,尤以日本和韓國都推舉此做法 ,目的是想生產(chǎn)出無切邊鋼板 ,但是 ,附設(shè)立輥軋機后 ,軋邊道次的間歇時間增加 ,使軋機的生產(chǎn)能力有所下降 ,一般要下降約10%20%,70年代開始 ,日本厚板軋機開工率已降到 60%以下 ,軋機生產(chǎn)能力也降至次要地位 ,而降低成本 ,節(jié)約資源則升至主導地位 ,因此 ,成材率重于軋機生產(chǎn)能力 ,立輥軋機功能又被人們重視起來 ,一些原先預留好立輥軋機的厚板軋機也都紛紛安裝上立輥軋機 ,成材率普遍都提高 2 個百分點 ,取得了應有的效益。至今世界上附設(shè)有立輥軋機的寬厚板軋機約 30 套 ,占 1/3 左右。韓國仿效日本也在現(xiàn)有兩套軋機新增 3 臺立輥軋機 ,而且都是近接布置 ,也使成材率大大提高。特別是 1975 年日本采用立輥軋機開創(chuàng)了無切邊軋制厚板的生產(chǎn)技術(shù) ,它可采用銑邊加工邊部方式 ,每邊加工量控制在 20保證了用戶不需要再加工 ,使立輥軋機的作用更加被重視起來。 在精軋階段 ,立輥軋邊的技術(shù)還有待加以完善 ,也值得讀者進一步分析研究 ,至于增設(shè)立輥軋機后 帶來軋機生產(chǎn)能力下降與成材率的提高 ,兩者取舍時 ,仍需用戶自己去權(quán)衡。 日本 11套 4200套附設(shè)立輥軋機 ,其中水島廠 5490接式 ,也是世界上中厚板立輥軋機性能最高的一套 ,并實現(xiàn)了 結(jié)合。韓國 4套 3400套附設(shè)立輥軋機 ,其中浦項廠 4724+4724這是世界上第一套精軋機附設(shè)立輥軋機 ,另外 ,浦項廠 4300機機前也近接有立輥軋機 ,這樣 ,韓國 3 套立輥軋機均為買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 機前近接布置型式。 德 國迪林根 ,米爾海姆及杜伊斯堡 3 套最好的厚板軋機都進行現(xiàn)代化技術(shù)改造。1985 年迪林根廠將 4300軋機改成 4800增加 5500軋機組成 55004800界上最大雙機架厚板軋機 ;1998 年米爾海姆廠將 5000大至 5100機 ;1999 年杜伊斯堡廠將 3700大至 3900機 ,并將全廠實現(xiàn)了自動化。 1998 年伊朗阿瓦士廠 4800機也是德國設(shè)計制造 ,以上 4 套軋機均未附設(shè)立輥軋機 ,而 1998年瑞典奧克塞洛森德廠 3800因為 這是一套雙機架爐卷軋機 ,先建 3800因此 ,粗軋機前必需有立輥軋機 ,不然帶鋼寬度偏差就無法控制。 1984 年俄羅斯伊爾諾斯克廠 5000機和在建馬格尼托哥爾斯克 5000機都未附設(shè)立輥軋機。 90 年代美國新建 4 套以生產(chǎn)中厚板為主單機架爐卷軋機和我國在建 3 套同樣軋機都設(shè)有立輥軋機是控寬的必需設(shè)備 ,非平面板形控制用立輥軋機。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 總體方案確定 傳動裝置 輥軋機的主傳動采用上傳動形式，因此主傳動裝置的工作環(huán)境好，排除了水和氧化鐵皮的影響，大大減少 了故障頻率，并且給維修帶來了很大的方便。主傳動箱的下方通過支架支承在立輥軋機的牌坊上，主傳動箱的后面靠予緊螺栓與水平輥軋機牌坊聯(lián)接。 輥軋機的主傳動功率和力矩都較小，所以采用立式電機傳動。兩臺立式電機左右對稱布置，分別傳動左右兩側(cè)的一級圓柱齒輪，而兩側(cè)的大齒輪嚙合，以實現(xiàn)兩側(cè)的同步。 立輥軋機主傳動箱輸出軸的齒輪做成中空式的，萬向接軸上端的法蘭盤和十字軸整個縮入齒輪內(nèi)部，使萬向接軸的伸出長度大大縮短，因而降低了整個立輥軋機的高度。 向接軸 輥軋機的軋輥傳動均采用帶有內(nèi)藏提升缸的十字軸式萬 向接軸。萬向接軸的軸體做成空心的，提升缸裝在軸體的內(nèi)孔中。這樣，從強度上看對接軸的削弱極小，卻使提升機的結(jié)構(gòu)大大簡化，不占外部空間，克服了提升機構(gòu)設(shè)在外部所帶來的機構(gòu)復雜和占用空間大的缺點。 萬向接軸的提升缸上下腔面積相等。在正常工作狀態(tài)下，通過裝在萬向接軸外圓上的手動四位四通換向閥將上下腔連通，活塞隨著萬向接軸的伸縮可在缸中浮動。當換輥時，通軟管將換向閥與油源和油箱連通，操縱換向即可使萬向接軸提升、位置鎖定或下降。 萬向接軸上端與主傳動箱輸出軸的齒輪之間采用法蘭盤連接，下端與帶有橢圓孔 的叉頭之間也采用法 蘭盤連接，而在傳遞軋制力矩的結(jié)構(gòu)上其他軋機略有不同： 輥與軸承 輥軋機由于要進行大側(cè)壓量的軋制，所以采用槽形軋輥。采用槽形軋輥的原買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 因，是因為它可以借助槽的側(cè)面將大側(cè)壓時在板坯兩側(cè)所產(chǎn)生的狗骨形凸起擠向板坯中間，以減小在隨后的水平輥軋制中所產(chǎn)生的寬展，提高立輥軋機的側(cè)壓效率。 軋輥采用簡支梁結(jié)構(gòu)，軋輥軸承都采用雙列圓錐滾子軸承。軋輥、軸承及軸承座組裝后成套裝入滑架中，隨滑架移動。 軋輥軸承采用自動干油潤滑。由于下軸承座接潤滑油管非常困難，所以在下 軸承座下壓蓋的中心處開一個進油孔。從下方插入進油孔中的給油管固定在滑架上，進油孔靠兩個 油孔和給油管上都帶有導錐。換輥時，在成套軋輥放入滑架的過程中給油管就自動地進入進油孔。這樣就解決了下軸承座接潤滑油管困難的問題。 圖 1立輥軋機的軋輥與軸承 動側(cè)壓裝置 輥軋機的側(cè)壓裝置采用立式電機傳動，使得整個立輥軋機的寬度大為減小。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 每側(cè)的一臺立式電機通過經(jīng)蝸桿互相串連的兩臺蝸輪減速機分別帶 動兩根側(cè)壓螺絲轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)上、下側(cè)壓螺絲的機械同步。裝配預調(diào)時將聯(lián)軸器脫開，即可分別調(diào)整上、下側(cè)壓螺絲的伸出長度，這就給側(cè)壓螺絲端部間隙的調(diào)整帶來了很大的方便。并且這種傳動結(jié)構(gòu)比齒輪減速機傳動要緊湊得多。 各立輥軋機的左、右兩個側(cè)壓裝置之間都設(shè)有機械聯(lián)接，完全采用電氣同步，省去了同步軸、離合器等一套復雜笨重的機械同步機構(gòu)，并給軋輥的對中和換輥操作帶來了很大的方便。 各立輥軋機的側(cè)壓裝置中都采用了鉗式制動器，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便等優(yōu)點。 立輥軋機側(cè)壓裝置每側(cè)的側(cè)壓螺絲極限位置，都靠安裝在上側(cè)壓螺絲端部的開關(guān) 盤和安裝在側(cè)壓螺絲保護罩上的兩對接近開關(guān)來控制。側(cè)壓螺絲的精確位置靠插在下側(cè)壓螺絲中心長孔中的位置傳感器來測量，這種位置傳感器的最大測量長度可達 10m,測量精度優(yōu)于 測件的移動速度不限。側(cè)壓缸活塞的位置檢測也是采用這種傳感器。 側(cè)壓平衡缸在正常工作狀態(tài)下始終將滑架拉靠在側(cè)壓螺絲上，以消除側(cè)壓螺絲和側(cè)壓螺母及其它承壓件之間的間隙。側(cè)壓螺絲的行程只能保證軋輥在正常開口度下移動，而平衡缸的行程則比側(cè)壓螺絲大得多。換輥時側(cè)壓螺絲只把軋輥推到萬向接軸處于垂直狀態(tài)的位 置，萬向接軸提升后再用平衡缸把軋輥推到軋機中心線處進行換輥。 電動側(cè)壓裝置只用于在空載情況下預調(diào)軋輥開口度，而在軋制時電動側(cè)壓裝置是不工作的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 1立輥軋機側(cè)壓裝置 壓缸 由于要在軋制中改變軋輥開口度，進行帶鋼壓下以滿足短行程控制，所以各立輥軋機上都裝有側(cè)壓缸。 輥軋機上有 4 個側(cè)壓缸。側(cè)壓缸的缸體固定在牌坊上。側(cè)壓螺絲穿過側(cè)壓缸的活塞和裝在活塞上的側(cè)壓螺母。側(cè)壓螺母上裝有導向鍵，使側(cè)壓螺母和活塞相對于缸體只能作軸向移動而不能轉(zhuǎn)動。而側(cè)壓螺絲與電動側(cè)壓裝置的 蝸輪之間是靠花健聯(lián)接的，因此在活塞不動的情況下，電動側(cè)壓裝置可以通過轉(zhuǎn)動側(cè)壓螺絲來進行軋輥開口度的預調(diào)。而在電動側(cè)壓裝置不動的情況下，側(cè)壓缸活塞也可以通過側(cè)壓螺母帶動側(cè)壓螺絲作軸向往復移動，來改變軋輥的開口度。側(cè)壓缸在板坯軋制過程中充分發(fā)揮了液壓伺服系統(tǒng)慣性小、反應速度快、傳動效率高的優(yōu)越性進行帶鋼壓下，實現(xiàn)寬度自動控制。另外液壓缸在預調(diào)軋輥開口度時還有輔助電動側(cè)壓裝置精調(diào)開口度的作用。 側(cè)壓缸活塞的位置用插入活塞后部的位置傳感器來進行檢側(cè) ,每個缸用兩個位置傳感器，以活塞的軸線為中心對稱布置。在正常情況下， 活塞位置取兩個檢側(cè)值的平均值。當其中一個失靈時，取另一個的值暫時使用。用側(cè)壓缸壓下時必需隨時對上、下側(cè)壓缸活塞的位置進行比較，糾正偏差，以保證上下同步。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 備潤滑 壓螺絲的花鍵和側(cè)壓螺母都采用稀油循環(huán)潤滑，主電機齒輪聯(lián)軸器采用稀油循環(huán)潤滑，側(cè)壓傳動箱采用噴油潤滑，其它齒輪聯(lián)軸器均采用常規(guī)潤滑方式。萬向接軸采用手動干油潤滑。此外，其它潤滑部位均采用自動干油潤滑。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 輥工作直徑 D 和輥身長度 L 的確定 立輥軋機的軋輥工作直徑 D ， 既是軋機的主要參數(shù)，也是軋輥尺寸的主要參數(shù)。當軋輥的直徑 D 確定以后，軋輥的其他參數(shù)受強度、剛度、或結(jié)構(gòu)上的限制也將隨之確定。 根據(jù)軋輥的咬入條件，軋輥的工作直徑 D 應滿足下式： 1 （ 式中： 最大咬入角，與軋輥和扎件間的摩擦系數(shù)有關(guān)。由文獻 3，表 3 - 1查得，熱軋帶鋼的 1 5 2 0 。 h 壓下量， 01 9 5 0 8 7 8 7 2 m mh h h （ 當 15 時： 72 2 1 1 4 m m1 c o s 1 5D 當 20 時： 72 1 1 9 4 m m1 c o s 2 0D 由文獻 3，表 3 - 1查得 11/1 4 8 ，計算得 11/1 6 2 9 ，所以可以取 1200 。 由文獻 3，表 3 - 2查得初軋機的 / 2 . 2 2 . 7，所以軋輥輥身長度 L 為： ( 2 . 2 2 . 7 ) 2 6 4 0 3 2 4 0 m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 取 L 為 2640 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 側(cè)壓電機的選擇 壓螺絲傳動力矩 轉(zhuǎn)動側(cè)壓螺絲所需的靜力矩也就是側(cè)壓螺絲的阻力矩，它包括止推軸承的摩擦力矩和螺紋之間的摩擦力矩，其計算公式是： 21 1 1 2t a n ( )2 P M M （ 式中： 2d 螺紋中徑； 螺紋上的摩擦角，即 2 ， 2 為螺紋接觸面的摩擦系數(shù)， 一般取 2 ，故 5 40 ； 螺紋升角，壓下時用正號，提升時用負號， ， t 為螺距 , 4 8 1 8 0 1 4 3 6 0 ； 1P 作用在一個側(cè)壓螺絲上的力； 1M 止推軸承的阻力矩； 2M 螺紋摩擦阻力矩。 止推軸承的阻力矩 1M ，對實心軸頸為： 1 3113 （ 式中： 3d 側(cè)壓螺絲止推軸頸直徑； 1 對滑動止推軸頸取 1 0 . 1 0 . 2 。 由于側(cè)壓螺絲是水平放置的，當側(cè)壓螺絲工作時對其起作用的物體的總質(zhì)量： m 軋輥的質(zhì)量 +側(cè)壓螺絲螺母的質(zhì)量 2 +托架質(zhì)量 2 +各種球面墊和罩體質(zhì)量 2 1 4 6 0 0 ( 2 7 5 2 8 2 0 ) 2 3 2 0 5 . 1 5 2 6 3 7 . 2 2 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 所以作用在側(cè)壓螺絲上總重量： NG m g 又由于軋機的側(cè)壓系統(tǒng)在工作時需要潤滑，查文獻 1，第 1 卷， 1 - 23可知，鋼與鋼之間的滑動摩擦系數(shù) f 無潤滑劑時為 潤滑劑時為 ， 又考慮到軋機在長時間工作中不可避免的要受到周圍環(huán)境的影響，如灰塵，油污等會對側(cè)壓螺絲起阻礙作用等因素，在處理側(cè)壓螺絲阻塞事故時，側(cè)壓螺絲所受的力大約是正常軋制力的 以作用在一個側(cè)壓螺絲上的摩擦力，也是軸向力 1P ： 1 2 . 5 2 8 8 4 0 1 . 6 4 4 0 . 1 2 . 5 7 2 1 0 0 . 4 1 1 K f 止推軸承的阻力矩 1M ： 1 311 3700 . 2 7 2 1 0 0 . 4 1 1 7 7 8 . 4 7 7 K N 螺紋間的摩擦力矩 2M ： 221 ,336t a n ( ) 7 2 1 0 0 . 4 1 t a n ( 5 4 0 7 . 6 4 3 ) 2 8 6 5 . 5 9 3 K N 所以側(cè)壓螺絲的阻力矩 M ： 12 M M M 壓電機功率 每個側(cè)壓電機的傳動電動機功率 N 為： 295504 6 4 4 . 0 7 1 0 0 09 5 5 0 6 . 5 0 . 9 （ 擇側(cè)壓電機 由于每個電機需同時帶兩個側(cè)壓螺絲工作，所以側(cè)壓電機的功率應大于 173綜合考慮軋機的工作環(huán)境為室內(nèi)，周圍空氣溫度為室溫以及軋機的工作制度等，本設(shè)計選擇 要技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 額定功率 =220載同步轉(zhuǎn)速 =1500r/定轉(zhuǎn)速 =1000r/載額定電流 =413A 滿載效率 =92% 滿載功率因數(shù) =轉(zhuǎn)電流 /額定電流 =7 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩 =聲 )=0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 主要零件的強度計算 輪蝸桿的設(shè)計與校核 輪蝸桿的設(shè)計計算 設(shè)計要求：立輥軋機側(cè)壓系統(tǒng)蝸桿減速器中的普通圓柱蝸桿傳動，輸入功率220 ，蝸桿轉(zhuǎn)速 1 1000r/ ，傳動比 ，工作壽命 28000 。立輥軋機為大批量生產(chǎn)，傳動不反向，工作載荷穩(wěn)定，有不大的沖擊。 1、 選擇蝸桿傳動類型 根 據(jù) 10085推薦，本設(shè)計采用漸開線蝸桿（ 2、 選擇材料 根據(jù)庫存材料的情況，并考慮到蝸桿傳動傳遞的功率不大，速度只是中等，故蝸桿用 45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為 45 55輪用鑄錫磷青銅 屬模制造。為節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 造。 3、 按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計。傳動中心距： 322 ( ) T （ （ 1） 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 2T ： 按 1 6Z ，查文獻 2， 260估取效率 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 66622219 . 5 5 1 09 . 5 5 1 02 2 0 0 . 9 59 . 5 5 1 . 9 6 1 K N （ （ 2） 確定載荷系數(shù) K ： 因工作載荷比較穩(wěn)定，故載荷 分布不均勻系數(shù) 1K ；由文獻 2， 表 11 - 5 選取使用系數(shù) ；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動載系數(shù) ，則： 1 . 1 5 1 1 . 0 5 1 . 2 1 K K （ （ 3） 確定彈性影響系數(shù) 因選用的是鑄錫磷青銅和鋼蝸桿相配，故 12160 。 （ 4） 確定接觸系數(shù) Z ： 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 1d 和傳動中心距 a 的比值 1/ ，由文獻 2，圖 11 - 18中可查得 。 （ 5） 確定許用接觸應力 H ： 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 屬模制造，蝸桿螺旋齒面硬度大于45文獻 2，表 11 - 7中查得蝸輪的基本許用應力 , 2 6 8 M P 。 應力循環(huán)次數(shù)： 72 10006 0 6 0 1 2 8 0 0 0 2 5 . 8 3 1 j n L 次 （ 壽命系數(shù)： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 77102 5 . 8 3 1 則： , 0 . 6 6 6 2 6 81 7 8 M P （ （ 6） 計算中心距 32232 ( )1 6 0 2 . 91 . 2 1 1 2 . 9 6 1 ( )1784 7 3 m T 取中 心距 500a 為 ，取模數(shù) 20m ，蝸桿分度圓直徑1 200d 時 1/ ，由文獻 2，圖 11 - 18中可查得接觸系數(shù) , ，因為 ,Z Z ，因此上述計算結(jié)果可用。 4、 蝸桿與蝸輪主要幾何尺寸計算 （ 1） 蝸桿： 蝸桿頭數(shù) 1 6Z 直徑系數(shù) 10q 齒形角 20n 蝸桿齒頂高 1 1 2 0 2 0h m 桿齒根高 1 ( ) 1 . 2 2 0 2 4h c m 桿齒高 1 1 1 2 0 2 4 4 8h h 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 頂隙 0 . 2 2 0 4c c m 度圓直徑 1 1 0 2 0 2 0 0d q m 頂圓直徑 1 1 12 2 0 0 4 0 2 4 0d h 根圓直徑 11 2 ( ) 2 0 0 2 2 0 ( 1 0 . 2 ) 1 5 2d m h c 桿導程角 1a r c t a n a r c t a n 0 . 6 3 0 . 9 6 基圓導程角 n 基圓直徑 11 6 2 0/ t a n 1 6 3 . 4t a n 3 6 . 2 9 m 向齒距 3 . 1 4 2 0 6 2 . 8 向齒厚 1 法向齒厚 c o s 3 1 . 4 c o s 3 0 . 9 6 2 6 . 9 桿齒寬 1 310b （ 2） 蝸輪： 蝸輪齒數(shù) 21 6 . 5 6 3 9Z i Z 分度圓直徑 22 2 0 3 9 7 8 0d m Z 位系數(shù) 2 12 5 0 0 2 0 0 7 8 0 0 4 0a d dx 齒頂高 22 ( ) 2 0 1 . 5 3 0m h x 根高 22 ( ) 2 0 0 . 7 1 4m h x c 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 喉圓直徑 2 2 22 7 8 0 2 3 0 8 4 0d h 根圓直徑 2 2 22 7 8 0 2 1 4 7 5 2d h 圓直徑 22 8 4 0 2 0 8 6 0d m 輪齒寬 210 . 6 7 0 . 6 7 2 4 0 1 6 1 頂圓弧半徑 12 1 0 0 2 0 8 02a 根圓弧半徑 12 1 2 0 0 . 2 2 0 1 2 42af dR c m 度圓齒厚 2 2( 0 . 5 2 t a n )xs x m 20 . 5 2 )0 . 5 3 . 1 4 2 0 . 5 0 . 4 2 4 ) 2 04 0 m 節(jié)圓直徑 ,22780d d 、 校核齒根彎曲疲勞強度 2 m （ 當量齒數(shù)： 3322o s 3 0 . 9 （ 根據(jù) 2 ， 2 ，由文獻 2，圖 11 - 19中可查得齒形系數(shù)：2 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 螺旋角系數(shù)： 0 . 7 7 8 91 4 0 1 4 0Y （ 許用彎曲應力： , = （ 由文獻 2，表 11 - 8中查得由 曲應力： , 56F 命系數(shù)： 9 6710 . 8 3 1 0 , 56 2 m 1 . 5 3 1 . 2 1 1 2 . 9 6 1 2 . 0 9 0 . 7 7 8 90 . 2 0 . 7 8 2 01 2 . 5 2 0 M P a F 彎曲強度滿足要求。 桿校核 1、蝸桿受力分析： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 桿傳動的受力分析 蝸桿傳動的受力分析和斜齒圓柱齒輪傳動相似。在進行蝸桿傳動的受力分析時，通常不考慮摩擦力的影響。 圖 示是以右旋蝸桿為 主動件，并沿圖示的方向 旋轉(zhuǎn) 時，蝸桿螺旋面上的受力情況。設(shè) 處的法向載荷，它作用于法向截面 圖 圓周力 向力 a。顯然，在蝸桿與蝸輪間，相互作用著 三對大小相等、方向相反的力 （圖 在確定各力的方向時，尤其需注意蝸桿所受軸向力方向的確定。因為軸向力的方向是由螺旋線的旋向和蝸桿的轉(zhuǎn)向來決定的 ,如 圖 蝸桿為右旋蝸桿，當其為主動件沿圖示方向 (由 左端視之為逆時針方向 )回轉(zhuǎn)時，如 圖 桿齒的右側(cè)為工作面 (推動蝸輪沿圖 ,故蝸桿所受的軸向力 蝸輪齒給它的阻力的軸向分力 )必然指向左端 (見 圖 。如果該蝸桿的轉(zhuǎn)向相反，則蝸桿齒的左側(cè)為工作面 (推動蝸輪沿圖 ,故此時蝸桿所受的軸向力必指向買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 右端。至于蝸桿所受圓周力的方向，總是與它的轉(zhuǎn)向相反的；徑向力的方向則總是指向軸心的。關(guān)于蝸輪上各力的方向，可由 圖 （ 1） 當不計摩擦力的影響時，各力的大小可按下列各式計算： 112121221 2 21 2 2222t a o s c o s c o s c o s c o s c o s r n 1T 、 2T 分別為蝸桿及蝸輪上的公稱轉(zhuǎn)矩 ，單位為 N ； 1d 、 2d 分別為蝸桿及蝸輪的分度圓直徑 ,單位為 軸向力； 圓周力； 徑向力。 66112209 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 2 1 0 1 0 0 0 N m PT n 2 12973675 N m mT 1 200 ； 2 780 ； 11212 2 2 1 0 1 0 0 0 2 1 0 1 0 FF d 21222 2 1 2 9 6 0 7 1 4 . 2 9 3 3 2 6 5 . 8 3 4 FF d 1 2 2 t a n 0 r F 1 3 3 2 6 5 . 8 3 4 4 1 2 8 2 . 4 0 3 Nc o s c o s c o s 2 0 c o s 3 0 . 9 6 an 計算垂直面內(nèi)的支反力，先假設(shè)兩個支反力方向都是垂直向上的，與 1向： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 2 112 1 13 3 9 3 3 3 . 52V V F式中： 1 2 垂直面內(nèi)的支反力， N； 1 蝸桿齒頂圓直徑。 解得： 1 2 （ 2）計算水平面內(nèi)的支反力，先假設(shè)兩個支反力方向是 垂直紙面向內(nèi)的，與 1向： 1 2 1123 3 3 . 5 3 3 9H H 式中： 1 2 水平面內(nèi)支反力， N。 解得： 1 2 （ 3）計算垂直面內(nèi)的彎 矩： 1 1 12 2 21 6 7 . 4 8 7 3 3 3 . 5 5 5 8 5 6 . 9 1 5 N m 39 L 式中： 1 2 垂直面內(nèi)的彎矩， N 。 （ 4）計算水平面內(nèi)的彎矩： 11 L 式中： 水平面內(nèi)的彎矩， N 。 （ 5）計算總彎矩： M買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 M蝸桿的轉(zhuǎn)矩： 2 12973675 N m mT 圖 桿彎矩扭矩圖 2、按彎扭合成應力校核蝸桿的強度 進行校核時，通常只校核蝸桿上承受最大彎矩和扭矩的截面，即危險截面 桿的彎扭合成強度條件為： 221() （ 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 式中： 蝸桿的計算應力， M 蝸桿所受的彎矩， N ； T 蝸桿所受的扭矩， N ； W 蝸桿的抗彎截面系數(shù)， 3由文獻 3，表 15 - 4查得： 330 . 1 0 . 1 2 4 00 . 2 0 . 2 2 4 0 1 對稱循環(huán)變應力時蝸桿的許用彎曲應力，由文獻 3，表 15 - 1查得 45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的許用彎曲應力 1 60 。 取 ，蝸桿的計算應力為： 2222322322()()0 . 1 2 4 2973675 )0 . 1 2 4 06 . 8 4 2 M P 1 故安全。 3、 精確 校核蝸桿的疲勞強度 （ 1）判斷危險截面： 從受載的情況來看，截面 雖然應力最大，但應力集中不大，過盈配合及鍵槽引起的應力集中均在兩端，而且這里蝸桿的直徑最大，故截面 面 以也不必校核。截面 應校核截面 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ 2）截面 抗彎截面系數(shù)： 3 3 30 . 1