12×2000三輥卷板機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)士學(xué)位論文

設(shè)計(jì)（論文）用紙第26頁摘要本設(shè)計(jì)是關(guān)于對(duì)稱式三輥卷板機(jī)的設(shè)計(jì)，主要對(duì)卷板機(jī)上、下輥及減速器進(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、下輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析。板機(jī)結(jié)構(gòu)型式為三輥對(duì)稱式,在該結(jié)構(gòu)中上輥下壓提供壓力,兩下輥?zhàn)鲂D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),為卷制板材提供扭矩。它具有結(jié)構(gòu)簡單、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YZ160L—6型電機(jī)，其工作特性優(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ABSTRACTThisdesignisaboutthethree-rollersymmwtryrollingmachine,mainlycalcatstheupanddownrollerandthedeceleratorDuringthefrontprocessofthedesign,therollingmachine`sstructucredesignandtheanalysisofstrengtharedescribed.Therollingmachine`structureisthree-rollersymmetry.Pressureprovidespressureunderowingstructuretheabove-averageroller,therollerdoesrevolutionsportundertwo,sheetmaterialprovidesmomentoftorsiontorollofsystem.Ithasaseriesofadvantagessuchassimplystructure,smallvolume,lightweight,economicalandsoon.YZtypeYZ-160L-6motorisselectedasthepowersource,whichadaptssituationsuchassliencequenchingandlightreversevelocity.Thelastpartofthepaperisahoutdeceleratorwhichischoosingtripleexpandingcolummgearconstiuction.Thematerialofgearis40Crwhichhasbeenhardeningsurface.Thegears,axes,keys,bearingsarechecked,sotoconfirmthisdesignispracticalKeywords:Rollingmachine；Motor；Decelerator；Key；Gear目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 1ABSTRACT 2緒論 4第1章卷板機(jī)的原理 61.1卷板機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式 61.2彎曲成型的加工方式 6第2章方案的論證及確定 82.1方案的論證 82.2方案的確定 10第3章傳動(dòng)設(shè)計(jì) 113.1傳動(dòng)方案的分析 113.2傳動(dòng)系統(tǒng)的確定 12第4章動(dòng)力設(shè)計(jì) 144.1主電機(jī)的選擇和計(jì)算 14第5章減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 155．1傳動(dòng)方案的分析和擬定 165．2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 165．3傳動(dòng)裝置各軸的參數(shù)計(jì)算 165．4齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 175.5蝸輪、蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 25結(jié)論 25參考文獻(xiàn) 26致謝 27緒論機(jī)械加工行業(yè)在我國有著舉足輕重的地位，它是國家的國民經(jīng)濟(jì)命脈。作為整個(gè)工業(yè)的基礎(chǔ)和重要組成部分的機(jī)械制造業(yè)，任務(wù)就是為國民經(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)輥制。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，它可以輥制出符合要求的鋼柱，是一種相當(dāng)實(shí)用的器械。在國外一般以工作輥的配置方式來劃分。國內(nèi)普遍以工作輥數(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、三輥卷板機(jī)：包括對(duì)稱式三輥卷板機(jī)、非對(duì)稱式三輥卷板機(jī)、水平下調(diào)式三輥卷板機(jī)、傾斜下調(diào)式三輥卷板機(jī)、弧形下調(diào)式三輥卷板機(jī)和垂直下調(diào)式三輥卷板機(jī)等。2、四輥卷板機(jī)：分為側(cè)輥傾斜調(diào)整式四輥卷板機(jī)和側(cè)輥圓弧調(diào)整式四輥卷板機(jī)。3、特殊用途卷板機(jī)：有立式卷板機(jī)、船用卷板機(jī)、雙輥卷板機(jī)、錐體卷板機(jī)、多輥卷板機(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，所以越來越多地采用液壓傳動(dòng)。近年來，有以液壓馬達(dá)作為源控制工作輥移動(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)作為工作輥旋轉(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。國內(nèi)外采用冷卷方法較多。冷卷精度較高，操作工藝簡便，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。第1章卷板機(jī)的原理1.1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)的上輥和下輥對(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)在卷板過程中的裝料、下料及上輥的升降、翹起以及倒頭架的翻轉(zhuǎn)等形式的運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)形式為三輥對(duì)稱式,上輥在兩下輥中央對(duì)稱位置作垂直升降運(yùn)動(dòng),通過絲桿絲母蝸桿傳動(dòng)而獲得,兩下輥?zhàn)餍D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),通過減速機(jī)的輸出齒輪與下輥齒輪嚙合,為卷制板材提供扭矩。圖1.1三輥卷板機(jī)工作原理圖由圖1.1：主運(yùn)動(dòng)指上輥繞O1，下輥分別繞O2、O3作順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。輔運(yùn)動(dòng)指上輥的上升或下降運(yùn)動(dòng)，以及上輥在O1垂直平面的上翹、翻邊運(yùn)動(dòng)等。1.2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完成的。滾圓是在外力的作用下，使鋼板的外層纖維伸長，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上滾軸向下移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來達(dá)到的。它們滾圓工作原理如圖1.2所示。a）b）c）a）對(duì)稱式三輥卷板機(jī)b）不對(duì)稱式三輥卷板機(jī)c）四輥卷板機(jī)

圖1.2滾圓機(jī)原理圖用三輥彎（卷）板機(jī)彎板，其板的兩端需要進(jìn)行預(yù)彎，預(yù)彎長度為0.5L＋（30~50）mm(L為下輥中心距）。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）a）b）a）用壓力機(jī)模壓預(yù)彎b）用托板在滾圓機(jī)內(nèi)預(yù)彎圖1.3鋼板預(yù)彎示意圖第2章方案的論證及確定2.1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)的最小卷桶直徑的能力，熱卷可達(dá)冷卷能力的一倍。但近年來，冷卷的能力正日益提高。結(jié)合上章卷板機(jī)的類型，擬訂了以下幾種方案，并進(jìn)行了分析論證。2.1.1方案1三輥卷板機(jī)三輥卷板機(jī)是目前最普遍的一種卷板機(jī)。利用三輥滾彎原理，使板材彎曲成圓形，圓錐形或弧形工作。1.對(duì)稱三輥卷板機(jī)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，質(zhì)量輕、易于制造、維修、投資小、兩側(cè)輥可以做的很近。形成較準(zhǔn)確，但剩余直邊大。一般對(duì)稱三輥卷板機(jī)減小剩余直邊比較麻煩。2.不對(duì)稱三輥卷板機(jī)特點(diǎn)剩余邊小，結(jié)構(gòu)簡單，但坯料需要調(diào)頭彎邊，操作不方便，輥筒受力較大，彎卷能力較小。所謂理論剩余直邊，就是指平板開始彎曲時(shí)最小力臂。其大小與設(shè)備及彎曲形式有關(guān)。如圖2.2所示：不對(duì)稱彎曲時(shí)t2對(duì)稱彎曲時(shí)t1不對(duì)稱彎曲時(shí)t2對(duì)稱彎曲時(shí)t1圖2.2三輥卷板機(jī)工作原理圖對(duì)稱式三輥卷板機(jī)剩余直邊為兩下輥中心距的一半。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6～20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)稱三輥卷板機(jī)，剩余直邊小于兩下輥中心的一半，如圖2.2所示，它主要卷制薄筒（一般在32×3000以下）。2.1.2方案2四輥其原理如圖2.3圖2.3四輥卷板機(jī)它有四個(gè)輥，上輥是主動(dòng)輥，下輥可上下移動(dòng)，用來夾緊鋼板，兩個(gè)側(cè)輥可沿斜線升降，在四輥卷板機(jī)上可進(jìn)行板料的預(yù)彎工作，它靠下輥的上升，將鋼板端頭壓緊在上、下輥之間。再利用側(cè)輥的移動(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。上下輥夾持力使工件受氧化皮壓傷嚴(yán)重。兩側(cè)輥相距較遠(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。2.2方案的確定通過上節(jié)方案的分析，根據(jù)各種類型卷板機(jī)的特點(diǎn)，再根據(jù)三輥卷板機(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，12×2000對(duì)稱上調(diào)三輥卷板機(jī)。雙輥卷板機(jī)不需要預(yù)彎、結(jié)構(gòu)簡單，但彎曲板厚受限制，只適合小批量生產(chǎn)。四輥卷板機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價(jià)又高。雖然三輥卷板機(jī)不能預(yù)彎，但是可以通過手工或其它方法進(jìn)行預(yù)彎。第3章傳動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)稱上調(diào)式三輥卷板機(jī)如圖3.1所示：圖3.1對(duì)稱上調(diào)式三輥卷板機(jī)它是以兩個(gè)下輥為主動(dòng)輪，由主動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器及開式齒輪副驅(qū)動(dòng)。上輥工作時(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：上輥升降電動(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，使螺桿及上輥軸承座作升降運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)下輥可以正反兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在上輥的壓力下下輥經(jīng)過反復(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。3.1傳動(dòng)方案的分析卷板機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)分為兩種方式：3.1.1齒輪傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)傳出的扭距通過一個(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，然后功過連軸器傳人開式齒輪副，進(jìn)入帶動(dòng)兩軸的傳動(dòng)。如圖3.2所示圖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，使用壽命長，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。3.1.2皮帶傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距通過皮帶傳人減速器直接傳人主動(dòng)軸。如圖3.3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)輥的卷板機(jī)。3.2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)的是三輥卷板機(jī)，具有兩個(gè)主動(dòng)輥，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)。3.2.1主傳動(dòng)系統(tǒng)的確定傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3.4所示：下輥?zhàn)鲃?dòng)系統(tǒng)下輥?zhàn)鲃?dòng)系統(tǒng)上輥傳動(dòng)壓下系統(tǒng)上輥傳動(dòng)壓下系統(tǒng)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，減速器通過聯(lián)軸器和齒輪副帶動(dòng)兩個(gè)下輥工作。3.2.2副傳動(dòng)系統(tǒng)為調(diào)整上下輥間距，由上輥升降電動(dòng)機(jī)通過減速器，蝸輪副傳動(dòng)蝸輪內(nèi)螺母，使螺桿及上輥軸承座升降運(yùn)動(dòng)，為使上輥、下輥軸線相互平行，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，然后使蝸輪空轉(zhuǎn)達(dá)到只升降左架中升降絲桿的目的。第4章動(dòng)力設(shè)計(jì)4.1主電機(jī)的選擇和計(jì)算4.1.1上下輥的參數(shù)選擇計(jì)算1.已知設(shè)計(jì)參數(shù)加工板料：Q235-A[1]屈服強(qiáng)度：σs=235MPa抗拉強(qiáng)度：σb=420MPa輥材：Mn屈服強(qiáng)度：σs=930MPa抗拉強(qiáng)度：σb=1080MPa硬度：HBSHB板厚：mm板寬：b=2000mm滾筒與板料間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)：滾筒與板料間的滾動(dòng)摩擦系數(shù)：f=0.8無油潤滑軸承的滑動(dòng)摩擦系數(shù)：板料截面形狀系數(shù)：板料相對(duì)強(qiáng)化系數(shù)：板料彈性模量：E=2.06×106MPa卷板速度：m/min2.確定卷板機(jī)基本參數(shù)[14]下輥中心矩：=390mm上輥直徑：=300mm下輥直徑：=240mm上輥軸直徑：=180mm下輥軸直徑：=130mm最小卷圓直徑：=600mm筒體回彈前內(nèi)徑：=506.607mm4.1.2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，由于計(jì)算比較復(fù)雜，不在這里多說，以下表格是根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)值：表4.1變形量與驅(qū)動(dòng)功率的對(duì)照成形量計(jì)算結(jié)果40%70%90%100%簡體直徑（mm）1266.518723.724562.899506.607簡體曲率半徑R’(mm)639.259367.862287.45259.304驅(qū)動(dòng)功率Nqc(kw)7.9547.4087.1517.0195．主電機(jī)的選擇：由表4.1可知，成形量為40%時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)功率最大，考慮工作機(jī)的安全系數(shù)，電動(dòng)機(jī)的功率選11kw。因YZ系列電機(jī)具有較大的過載能力和較高的機(jī)械強(qiáng)度，特別適用于短時(shí)或斷續(xù)周期運(yùn)行、頻繁起動(dòng)和制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)速不高、有時(shí)過負(fù)荷及有顯著的振動(dòng)與沖出的設(shè)備。其工作特性明顯優(yōu)于Y系列電機(jī)，故選YZ160L—6型電機(jī)，其kw；r/min；；kw。升降電動(dòng)機(jī)選擇YD系列變極多速三相異步電動(dòng)機(jī)，能夠簡化變速系統(tǒng)和節(jié)能。故選擇YD90S—6/4，其參數(shù)如下：N=0.65kw；r=1000r/min；G=15kg。第5章減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算5．1傳動(dòng)方案的分析和擬定本設(shè)計(jì)的卷板機(jī)卷板時(shí)所需的大功率是由一個(gè)主電機(jī)通過減速器傳遞給個(gè)下輥來獲得的，為了避免兩下輥發(fā)生干涉，故減速器采用對(duì)稱式結(jié)構(gòu)。又因減速器轉(zhuǎn)速較高，而減速器輸也軸轉(zhuǎn)速較低，故總傳動(dòng)比較大?？紤]到經(jīng)濟(jì)性，故采用結(jié)構(gòu)簡單、展開式的減速器。傳動(dòng)方案如圖5.1：圖5.1減速器結(jié)構(gòu)圖5．2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5.2.1n0=7.074r/minni=953r/min5.2.2傳動(dòng)比的分配考慮潤滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近，?。骸剩?6.2=4.85．3傳動(dòng)裝置各軸的參數(shù)計(jì)算5.3.1r/minr/minr/minr/min5.3.2各軸功率各軸輸入效率：η1=0.97聯(lián)軸器效率：η2=0.99軸承：η3=0.98Ⅰ軸：PⅠ=P0P01=11×0.99＝10.89lwⅡ軸：PⅡ=PⅠP12=10.89×0.98×0.97＝10.352kwⅢ軸：PⅢ=PⅡP23=10.352×0.98×0.97＝9.841kwⅣ軸：PⅣ=PⅢP34=9.841×0.98×0.97＝9.355kw5.3.3電動(dòng)機(jī)軸：N·mⅠ軸：N·mⅡ軸：N·mⅢ軸：N·mⅣ軸：N·m將上述結(jié)果匯總于表5.1以備查用。5．4齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)因合金結(jié)構(gòu)鋼比碳素調(diào)質(zhì)鋼具有較好塑性和韌性，即有較好的綜合機(jī)械性能，再綜合卷板機(jī)的工作特性：低速、大功率、交變負(fù)荷，所以選擇較為適合的合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr。對(duì)于大型減速器，為了提高箱體的強(qiáng)度，選用箱體材料為鑄鐵或鑄鋼。5.4.1第一級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)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，表5.1減速器參數(shù)表軸名功率(kw)轉(zhuǎn)矩T(N·m)轉(zhuǎn)速n(r/min)傳動(dòng)比i效率η電動(dòng)機(jī)軸11110.23195310.99Ⅰ軸10.89109.1299530.976.2Ⅱ軸10.3526432.170153.7100.974.8Ⅲ軸9.8412934.81432.0230.974.527Ⅳ軸9.35512623.3827.0710.97齒輪材料為40Cr，表面需調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為48－55HRC。3）選取精度等級(jí)：選7級(jí)精度(GB10095-88)。3）選小齒輪數(shù)：Z1=24,Z2=UZ1=148.8，Z2取149齒數(shù)比：u=6.2由于u>5所以采用斜齒β=15°2.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)[15](5.2)(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值a)查大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限[15]：MPab)查得彎曲疲勞壽命系數(shù)[15]：c)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取安全系數(shù)S＝1.4MPaMPad)計(jì)算載荷系數(shù)K：e)查取齒形系數(shù)[15]：f)查取應(yīng)力校正系數(shù)[15]：g)計(jì)算大小齒輪的并加以比較：故小齒輪數(shù)值較大。(2)模數(shù)設(shè)計(jì)算mm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，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＝1.68mm，圓整后m＝2mm。校正后的分度圓直徑d1=64mm。齒數(shù)Z1、、Z2：Z1=d1/m=64/2=32取Z1=32Z2=×Z1=200β確定：取=241mm4.幾何尺寸計(jì)算a)兩齒輪的分度圓直徑：mmmmb)中心距：mmc)齒寬：mm故?。篵1=65，b2=60。5.4.2第二級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)：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48－55HRC。3）選取精度等級(jí)：選7級(jí)精度(GB10095-88)。4）選小齒輪數(shù)：Z1=24,Z2=iⅡ×Z1=4.8×24=115.Z2取116齒數(shù)比：u=4.82．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式5.1(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=6.432×105N·mmc)齒寬系數(shù)[15]：材料的彈性影響系數(shù)：d)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[15]：MPae)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60n1JLn=60×153.71×1×（2×8×300×15）＝6.64×108N2=6.64×108/4.8=1.383×108f)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＝1MPaMPa所以：MPa(2)計(jì)算a)試算小齒輪分度直徑d1t：＝71.44mmb)計(jì)算圓周速度：m/sc)齒寬b：mmd)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＝2.25×2.99＝6.723mm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=1.03KHα=KFα=1.1使用系數(shù)：KA=1KHβ=1.323KFβ=1.39故載荷系數(shù)：K=KHKVKHαKHβ=1×1.03×1.1×1.323=1.499f)按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑：mmd1取76mmg)計(jì)算模數(shù)m：m=d1/Z1=75.232/24=3.167mm，圓整后取4mm4.幾何尺寸計(jì)算a兩齒輪的分度圓直徑：mmmmb)中心距：c)齒寬：mm故取b1=90，b2=85。5.4.3第三級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)：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48－55HRC。3）選取精度等級(jí)：選7級(jí)精度(GB10095-88)。4）選小齒輪數(shù)：Z1=28,Z2=iⅡ×Z1=4.527×28=126.76Z2取127齒數(shù)比：u=4.5272．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式5.1(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=2.935×106N·mmc)得齒寬系數(shù)[15]：材料的彈性影響系數(shù)：d)按齒面硬度中間值52HRC查得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度[15]：MPaf)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60n1JLn=60×32.023×1×（2×8×300×15）＝1.383×108N2=1.383×108/4.527=3.06×107g)接觸疲勞壽命系數(shù)[15]：ZN1=1.0ZN2=1.02h)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[15]：安全系數(shù)S＝1MPaMPa所以MPa(2)計(jì)算a)試算小齒輪分度直徑d1t：=118.08mmb)計(jì)算圓周速度：m/sc)齒寬b：mmd)齒寬與齒高之比b/h：模數(shù)：mt＝d1t/Z1＝118.09/28＝4.217mm齒高：h＝2.25mt＝2.25×4.217＝9.488mm齒高之比：b/h＝119/9.488＝11.2e)計(jì)算載荷系數(shù)：動(dòng)載荷系數(shù)[15]：Kv=1.02KA=1KHβ=1.329KFβ=1.39故載荷系數(shù)：f)按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑：mmg)計(jì)算模數(shù)m：m=d1/Z1=123.6/28=4.41mm4.幾何尺寸計(jì)算a)分度圓直徑：mmmmb)中心距：c)齒寬：mm故取b1=115b2=1105.5蝸輪、蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)蝸桿傳遞名義功率8.35kw，轉(zhuǎn)速n1=100r/min，傳動(dòng)比i=40。蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)有模數(shù)、壓力角、蝸桿頭數(shù)、蝸輪齒蝸桿中圓直徑及蝸桿直徑系數(shù)。按照蝸桿的形狀，蝸桿傳動(dòng)可分為圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐蝸桿傳動(dòng)等。環(huán)面蝸桿傳動(dòng)具有的特點(diǎn)：同時(shí)齒合的齒的對(duì)數(shù)多，輪齒受力情況得到較大改善，其承受能力