中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)11第一章緒論概述水平的重要標(biāo)志，因此格外值得重視和爭(zhēng)論。該產(chǎn)品廣泛用于鍋爐、造船、石油、木工、金屬構(gòu)造及其它機(jī)械制造行業(yè)。等為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行混合分類，一般分為：等為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行混合分類，一般分為：1、三軸滾圓機(jī)：包括對(duì)稱式三軸滾圓機(jī)、非對(duì)稱式三軸滾圓機(jī)、水平下調(diào)軸滾圓機(jī)等。圓機(jī)。3、七軸滾圓機(jī)：有側(cè)輥傾斜調(diào)整式七軸滾圓機(jī)。液壓馬達(dá)作為電源掌握工作輥移動(dòng)但主驅(qū)動(dòng)仍為機(jī)械傳動(dòng)的機(jī)液混合傳動(dòng)的滾圓機(jī)，也有同時(shí)承受液壓馬達(dá)作為工作輥旋轉(zhuǎn)動(dòng)力源的全液壓式滾圓機(jī)。中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)〔金相組織全都性要好。滾圓機(jī)的原理滾圓機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式中后輥的升降便產(chǎn)生不同曲率的圓弧。該機(jī)構(gòu)形式為非對(duì)稱式三軸滾圓機(jī),其布局構(gòu)造如圖1.11.1非對(duì)稱三軸滾圓機(jī)彎曲成型的加工方式在鋼構(gòu)造制作中彎制成型的加工主要是卷板〔滾圓、彎曲〔煨彎、折邊和變形〔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2中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)33〔又叫軋圓機(jī)〕上進(jìn)展的。滾圓的進(jìn)展趨勢(shì)WTO6001000億元。到2023年，中國(guó)的滾圓機(jī)生產(chǎn)量和消費(fèi)量可能位居世界其次位，僅次于的更換也要求滾圓機(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)的狀況看，滾圓機(jī)工業(yè)1000萬(wàn)以上投入的工程達(dá)近百項(xiàng)；2.滾圓機(jī)工業(yè)已建工程的二期改造也將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的用戶群；3.〔國(guó)家投資、外資和民間資本〕滾圓機(jī)制造。其次，跨國(guó)機(jī)工業(yè)的寵，民營(yíng)企業(yè)已開頭成為滾圓機(jī)裝備市場(chǎng)一個(gè)的亮點(diǎn)。70%用于滾圓機(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)的快速進(jìn)展。滾圓機(jī)業(yè)的歷史性的革命，數(shù)控機(jī)床有著高精度、高效率、高牢靠性的特點(diǎn)，引進(jìn)數(shù)控我國(guó)機(jī)械工業(yè)的進(jìn)展。因此，至2023年，滾圓機(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)推測(cè)，滾圓機(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)硬車削和硬銑消機(jī)床的需求增長(zhǎng)18%；對(duì)切割機(jī)床的需求增長(zhǎng)30%；對(duì)周密加工設(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)扮裝置的需求增長(zhǎng)13%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16%。中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)業(yè)的快速進(jìn)展。第2章方案的選擇與確定設(shè)計(jì)原則依據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)，我們確定了幾條設(shè)計(jì)原則，1、機(jī)器必需有較高的加工精度。2，轉(zhuǎn)子線圈端部滾弧成形后，剩余直線邊越短越好，不用壓頭機(jī)。3、機(jī)器必需有較寬的加工工件厚度范圍，要求機(jī)器能適用厚度s=3～15ram4s和滾弧半徑R。5給操作者供給合理的站位條件。滾圓機(jī)的選擇與確定三軸滾圓機(jī)是一種應(yīng)用廣泛的冷加工成形設(shè)備。主要有二種滾圓形式，一種是三軸對(duì)稱分布形式，見圖4。4中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)很長(zhǎng)，其理論剩余直線邊長(zhǎng)為t／2，6～20)S。為此工件上滾圓機(jī)s=12ram’貝9最大剩余直線邊長(zhǎng)為240ram，線圈端部是一段圓弧，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)滾圓機(jī)廠家很多，產(chǎn)品規(guī)格不少。但是形式單一，大多數(shù)是三軸對(duì)稱式。另一種是三軸不對(duì)稱分布形式，見圖5。這種形式構(gòu)造比對(duì)稱式稍簡(jiǎn)單，輥軸受力較大}但是承受這種形式加工的工件剩余直線邊短，理論剩余直線邊長(zhǎng)為(1．5～2)s，實(shí)際是對(duì)稱式的(1／6～1／l0這一數(shù)據(jù)，如滾軋12m-m厚轉(zhuǎn)子線圈端部，剩余直線邊長(zhǎng)約2扭m，在加工中輔之操作者加以修正，根本上能到達(dá)線圈質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。雖然三軸不對(duì)稱式構(gòu)造簡(jiǎn)單，輥軸受力又大，但是可以不壓頭，不設(shè)置壓頭機(jī)，根本上能使工件全長(zhǎng)范圍上彎曲成形。因此打算用三軸不對(duì)稱形式。5中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)1.2主傳動(dòng)鏈?zhǔn)疽鈭D上下主軸輥的傳動(dòng)1-2所示。上下主軸輥傳動(dòng)如圖1-3所示，上下軸輥的傳動(dòng)式用一對(duì)三聯(lián)塊和一對(duì)二聯(lián)塊固定兩個(gè)過(guò)橋齒輪使其與上下主軸輥齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)的又可使上下主軸輥在調(diào)整間隙時(shí)主軸輥傳動(dòng)齒輪不發(fā)生脫離，保證了正常傳動(dòng)。6中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1-3上下主軸輥傳動(dòng)示意圖上下主軸輥間距的調(diào)整上下主軸輥間距的調(diào)整是通過(guò)蝸桿帶動(dòng)上軸滑塊上的蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng),蝸輪內(nèi)徑是絲母,當(dāng)絲母轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng),使絲杠上的滑塊做上下移動(dòng),在滑塊上的軸承帶著軸同時(shí)上下移動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)了間隙的調(diào)整。進(jìn)給方案的設(shè)計(jì)3.2.1.后軸輥的運(yùn)動(dòng)〔在肯定的角度下〕便產(chǎn)構(gòu)通過(guò)空套齒輪帶動(dòng)與箱體相關(guān)的螺母沿固定的絲杠旋轉(zhuǎn)，從而使箱體沿直線方向運(yùn)動(dòng)，由箱體帶動(dòng)后軸輥實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。后軸輥的調(diào)整〔依據(jù)所需要的不同曲率半徑R大小進(jìn)展調(diào)整〕可承受電動(dòng)機(jī)粗調(diào)和人工細(xì)調(diào)兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。7中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第四章非對(duì)稱三軸滾圓機(jī)設(shè)計(jì)分析4.1.主要參數(shù)設(shè)備參數(shù)要求為輸出速度n=15.6rpm。側(cè)滾自動(dòng)進(jìn)給速度V=0.093m/s。側(cè)滾進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率N=390W，轉(zhuǎn)速n=1400rpm?！补浪愠龅纳舷轮鬏S輥及后軸輥直徑如圖2-1所示。圖2-2各軸輥幾何位置示意圖上主軸輥D=120mm下主軸輥D=120mm后軸輥D=100mm8中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1020~40度，本機(jī)3°，按=0.4-0.θ，取α=18°2.非對(duì)稱式三軸輥滾圓機(jī)床的外型尺寸為長(zhǎng)：L=620mm寬：B=625mm高：H=1265mm主軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算受力狀況分析當(dāng)所滾銅排尺寸最大且滾圓半徑最小時(shí)軸輥所受阻力位極限狀況，構(gòu)造尺寸如圖2-2所尺寸為：銅排的最大寬度：b=100mm銅排的最大厚度：h=12.5mm要求滾制的最小半徑：r=200mm計(jì)算受力端的弧長(zhǎng)AB：=+θ=35+1822=26.5OE=O E2603OEtan?tan26.5==120.34mm=OO +O33E=200+60.34=260.34mmδ=2arctan60260.34=26AB =2δ*3.14R+h/2360=93.5mmAB依據(jù)簡(jiǎn)支梁在純彎曲狀況下橫截面上最大正應(yīng)力產(chǎn)生在最大變形處的最外緣σmaxM?Y= maxIZ式中σmaxM?Y= maxIZY—簡(jiǎn)支梁外緣到中性層的矩離，m；maxIm4；σZ []σ當(dāng)最大正應(yīng)力σ

=max s

時(shí),M即為橫截面上的極限彎矩,且當(dāng)彎矩大于極限彎矩時(shí)，簡(jiǎn)支梁發(fā)生塑性變形。[]銅的許用應(yīng)力σbσ[ ]=200 MPa =2×10σbh 12 .5

8PaYmax

= 2 = 2 =6.25bh 3 0.1×0.012 3IZ = 12 =

12 =計(jì)算軸輥與銅排間的摩擦力軸輥與銅排之間靜摩擦系數(shù)取f=0.54軸輥與銅排間的靜摩擦力為F=f*N又N=P。所以F=f·P=0.54×22802=12313.08NMnMn=FD2=12313.08×120×1023=738.78N?mP=Mn×n 738.78×15.6輸出= =1.2KW輸入9.55×1039.55×103計(jì)算電機(jī)功率由于P =P ?η輸出 輸入 總式中η總所以η總

—總傳動(dòng)效率=0.98×0.98×0.99=0.825P

1.2

=1.45kw輸入 η總

0.825由于電機(jī)的輸入功率大于1.45kw,為了安全起見，選取的電機(jī)型號(hào)為Y100L-6。其參數(shù)N=1.5KW、n=940r/m。傳動(dòng)比的安排nγ =入總 nn出

940=15.6=

=60.256式中γ-總的傳動(dòng)比；總n -軸輥的輸出轉(zhuǎn)速；出n -電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速；入i i為了避開帶輪尺寸過(guò)大，取帶=3.7，則減=60.256/3.7=16.285,在閉式圓柱直齒傳動(dòng)減i i i i1.～1.〕低=減，所以低=3.，高=4.5。傳動(dòng)裝置各軸的參數(shù)計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速n1=940r/minnn=1nin帶nn=2i高

=9403.7=2544.5

=254r/min=56.4r/minn=n3i低

=56.43.6

=15.7r/min計(jì)算各軸的功率η =0.9η帶

=0.9η軸承

=0.99中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩T =9550N電機(jī)=95501.45

=1.473×104N?mm1n9401n12T =9550N22n23T =9550N33n3

1.42=95502541.34=955056.4

=5.339×104N?mm=2.269×105N?mm4T =9550N4=95501.25=7.604×105N?mm4n4 15.7T =9550N5=95501.23=7.482×105N?mmn5 15.7n5各齒輪的計(jì)算同步齒形帶的計(jì)算小帶輪齒數(shù)Z=20,大帶輪齒數(shù)Z=74，傳動(dòng)比i=3.71 2確定計(jì)算功率kp = ?pkca AA 式中k -工作狀況系數(shù)，k A kp = kca A齒形帶模數(shù)m1m A 2kT3YF1YS1=2.141取m1=2.5

m3φdZ1

2[]σFσ確定小帶輪的節(jié)圓直徑D112中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)13D1=m?Z1=2.5×20=50mm確定齒形帶速vv=3.14D1n

=3.14×50×940

=2.46ms確定大帶輪的節(jié)圓直徑D2D2=m?Z2=2.5×74=185mm計(jì)算中心距A=(0.7～2)(D+D)=164.5～470mm0 1 2初取A=450mm0a≈A

+L－L0

=450

=435mm所以實(shí)際中心距 0 2 + 2中心距的變化范圍為164.5～470mm7.計(jì)算齒輪帶帶長(zhǎng)和齒數(shù)( ) ( )=2

2=2×450+3.14×50+185+

2AL0 A0 2 4A0

2 4×450驗(yàn)算小帶輪上的包角?( )57.3

( )57.3≈180－D2－D1 =180－185－50 =162≥90a 435檢驗(yàn)Z =Z1?20×162= 9合格a 360 360單位帶寬的離心力所產(chǎn)生的張力

T=qv2g式中q—每米齒形長(zhǎng)度上的重力，查文獻(xiàn)【1，取q =3.43×103NmT=qv2=3.43×103×2.462

=211Ng 9.8確定齒形帶寬bb={[

12 N jP －T V式中[P]-齒形帶許用拉力[P]=9.8N;b={[

12 N j

10274

=75mmP －T V

齒形帶傳動(dòng)對(duì)軸的作用力f=(1.1～1.2)P式中P-傳遞的圓周力，N;P=102N電機(jī)

= =610.4NV 2.46f=1.1×610.4=671.44N同步齒形帶齒輪的齒形角θ=40e帶輪頂圓直徑D =D+2δeDe小=50+2×0.75=51.5mm齒高h(yuǎn)=h+e式中 h-齒形帶齒高h(yuǎn)=1.8mm;e-徑向間隙e=0.82mm;所以=h+e18+0.82=2.62mmf 分度圓直徑 D =D－f Df小=51.5－1.8=49.7mm分度圓齒距

P f ZP=3.14×2.5－2×PP=3.14×2.5－2×3.14 =7.863mmP( f小 ( 分度圓齒厚Sf

= － －fPSf mPSSmSm=3.66mm；()齒側(cè)間隙f=0.6mm;()Sf=7.8033.66+0.6=3.543mm所以 ( )Sf=7.8633.66+0.6=3.603mm齒根圓角半徑r=0.1m=0.1×2.5=0.25mm齒頂圓角半徑r=0.15m=0.15×2.5=0.375mm帶輪寬度B=b+(3～10)=75+5=80mm由以上的計(jì)算知同步齒形帶張力較小，一般在帶與兩輪切點(diǎn)中心的力為重力〔wB r其中B為帶寬)，假設(shè)中點(diǎn)的撓度在10~28范圍內(nèi)便認(rèn)為是合格的。4.4.2其次級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)齒輪參數(shù)選擇選用圓柱直齒傳動(dòng)。材料選擇：因此級(jí)傳遞功率校大，磨損嚴(yán)峻，考慮磨損對(duì)齒輪強(qiáng)度的減弱40Cr280HBS,大齒輪材料為〕240HBS,40HBS。7級(jí)精度(GB10095-88)。1 4〕Z=24Z=24×4.5=1081 3k3kT2 u±1(φ[)]ZE22du σHd1t

≥2.32

(5.1)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值Kt=1.3小齒輪傳遞扭矩：T2=5.339×104N·mmc)齒寬系數(shù)φ=1d材料的彈性影響系數(shù)ZE

1=189.8MPa2按齒面硬度查得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1=600MPa;σHlim2=550MPa計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60n1JLn=60×940×1×〔2×8×300×15〕＝4.06×109N2=4.06×109/3.2=1.269×109KHN1=0.9KHN2=0.95。計(jì)算接觸疲乏許用應(yīng)力[ ]Kσ =

HN1σ

lim1=0.9×600=540MPaH1安全系數(shù)S＝1 ，[ ]σ

S=KHN2

σlim2=0.95×550=522.5MPa〔2〕計(jì)算

H2 S[ ]d1t,σH由式〔5.1〕得 d1t=51.897mm計(jì)算圓周速度V:

中較小的值。πd 1t

3.14×51.897×254 mV=60×

1 = =0.69 s

1000 60×1000b=φd

d1t

=1×51.897=51.897mmb/h：模數(shù)： mt＝d1t/Z1＝52.53/24＝2.195mm齒高： h＝2.25mt＝2.25×2.195＝4.939mm齒高之比： 算載荷系數(shù)：依據(jù)v=2.55m/s，7級(jí)精度動(dòng)載荷系數(shù)[15]：Kv=1.11 KH=KF=1 使用系數(shù)：KA=1

=1.415α α βFK =1.26Fβα 故載荷系數(shù)：K=KAKVKHKH=1×1.11×1×α k3ktk3kt1.5713 1.3d1=d1t

=51.897×

=55.278mm數(shù)m： 22kT3φ2zdY21FaYσSaFm ≥

〔5.2〕確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值查大小齒輪的彎曲疲乏強(qiáng)度極限]：σFE1=500MPa;σFE2=380MPakFN1=0.85kFN2=0.88;c)計(jì)算彎曲疲乏許用應(yīng)力：安S＝1.4，σ =kFN1σFE1=0.85×500MPa=303.57MPaF1 s 1.4=[]k=σF

FN2

σFE2

=0.88×380MPa=238.86MPa2 s 1.4K：= k k k= A v F

k Fβe)查取齒形系數(shù)：YFα1=2.65;YFα2=2.172查取應(yīng)力校正系數(shù):YSα1=1.58;YSα2=1.8計(jì)算大小齒輪的Yαα并加以比較:σFYα1Sα1

2.65×1.58

=0.01379σF Y Y

303.572.172×1.8α2 Sα2=

=0.01637σF

238.86故大齒輪數(shù)值較大。模數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算m

2×1.386×5.339×104242

=1.6m的大小是由齒根彎曲疲乏強(qiáng)度計(jì)算所得的承載力量打算的，而度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲乏的計(jì)算模數(shù)，故取彎曲強(qiáng)度算得模數(shù)m＝1.68mmm＝2mmd1=55.278mm。Z2：Z1=d1/m=55.278/2=28 ；Z2=i×Z1=4.5×28=126、幾何尺寸計(jì)算

Ⅰd1=Z1?m=28×2=56mm兩齒輪的分度圓直徑：d2

=Z ?m=126×2=252mm2中心距：

a=d1+d

56+252mm2= =154mmc)b=φ

2 2dd=1×56=56mmd1第三級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)齒輪參數(shù)選擇1〕選用圓柱直齒傳動(dòng)。材料選擇：因此級(jí)傳遞功率校大，磨損嚴(yán)峻，考慮磨損對(duì)齒輪強(qiáng)度的減弱，40Cr，外表需調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為280HBS,45鋼40HBS。3〕7級(jí)精度(GB10095-88)。Z1=24Z2=24×3.6=86.4Z2=86按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算和確定齒輪尺寸( )kTd ≥2.323 t

(5.1)σ1t φu 2σd H確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值Kt=1.3小齒輪傳遞扭矩：T3=2.269×105N·mmdc)齒寬系數(shù)φ=1d材料的彈性影響系數(shù)ZE

1=189.8MPa2按齒面硬度查得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1=600MPa;σHlim2=550MPa計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60n1JLn=60×940×1×〔2×8×300×15〕＝4.06×109N2=4.06×109/3.6=1.128×109KHN1=0.9KHN2=0.95。計(jì)算接觸疲乏許用應(yīng)力[ ]Kσ =

HN1σ

lim1=0.9×600=540MPaH1安全系數(shù)S＝1 ，[ ]σ

S=KHN2

σlim2=0.95×550=522.5MPa〔2〕計(jì)算

H2 S[ ]1〕d1t,σH由式〔5.1〕得 d1t=85.318mm計(jì)算圓周速度V:

中較小的值。d d V= 1t

=3.14×85.318×56.4

=0.25m60×1000 60×1000 sb:b=φ d =1×85.318=85.318mmd 1tb/h：模數(shù)： mt＝d1t/Z1＝85.318/24＝3.555mm齒高： h＝2.25mt＝2.25×3.555＝7.999mm齒高之比： 算載荷系數(shù)：依據(jù)v=0.25m/s，7級(jí)精度動(dòng)載荷系數(shù)：Kv=1.08 KH=KF=1 使用系數(shù)：KA=1

=1.415α α βFK =1.35Fβα 故載荷系數(shù)：K=KAKVKHKH=1×1.08×1×α k3ktk3kt1.5283 1.3d1=d1t

=85.318×

=90.04mm數(shù)m： m=d1/Z1=90.04/24=3.75mm按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m

2kT 3

Fa

YSa

〔5.2〕φd z12 σF確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值查大小齒輪的彎曲疲乏強(qiáng)度極限]：σFE1=500MPa;σFE2=380MPakFN1=0.85kFN2=0.88;計(jì)算彎曲疲乏許用應(yīng)力：安S＝1.4，σ =kFN1σFE1=0.85×500MPa=303.57MPaF1 s 1.4=[]k=σF

FN2

σFE2=

0.88×380

MPa=238.86MPa2 s 1.4K：α K=KAKVKHKH=1×1.08×1×α e)查取齒形系數(shù)：YFα1=2.65;YFα2=2.208查取應(yīng)力校正系數(shù):YSα1=1.58;YSα2=1.776計(jì)算大小齒輪的Yαα并加以比較:σFY[α

Sα1

2.65×1.58

=0.01379σF Y Y

303.572.208×1.776α2 ]Sα2=

=0.01642σF 2(3)模數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算

238.86m

2×1.458×2.269×105242

×0.01642=2.66m的大小是由齒根彎曲疲乏強(qiáng)度計(jì)算所得的承載力量打算的，而度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲乏的計(jì)算模數(shù)，故取彎曲強(qiáng)度算得模數(shù)m＝2.66mmm＝3mmd1=90.4mm。Z2：Z1=d1/m=90.4/3=30 ；Z2=i×Z1=3.6×30=108、

Ⅰd1=Z1?m=30×3=90mm兩齒輪的分度圓直徑：d2

=Z ?m=108×3=324mm2中心距：

a=d1+d

90+324mm2= =207mm2 2c)b=φd=1×90=90mmc)d 1第四級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)：過(guò)橋齒輪參數(shù)選擇IVZ=Z=Z=Z=244 5 6 75〕40Cr280HBS,240HBS,40HBS。7級(jí)精度(GB10095-88)。kkT (u±1)Z34φu σ[]E22dHd ≥2.321t

(5.1)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值Kt=1.3小齒輪傳遞扭矩：T2=7.604×105N·mmdc)齒寬系數(shù)φ=1d材料的彈性影響系數(shù)ZE

1=189.8MPa2按齒面硬度查得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1=600MPa;σHlim2=550MPa計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60n4JLn=60×15.7×1×〔2×8×300×15〕＝6.78×107N2=6.78×107/1=6.78×107KHN1=0.9KHN2=0.95。計(jì)算接觸疲乏許用應(yīng)力[ ]σH =

KHN1σ

lim1=0.9×600=540MPa安全系數(shù)S＝1 ，[σ

1 S]K]=

σlim2=0.95×550=522.5MPaH2 S〔2〕計(jì)算 [σ由式〔5.1〕得 d1t=148.24mm計(jì)算圓周速度V:

]H 中較小的值。d d V= 1t

=3.14×148.24×15.7

=0.12m60×1000 60×1000 sb:b=φ d =1×148.24=148.24mmd 1tb/h：模數(shù)： mt＝d1t/Z1＝148.24/24＝6.17mm齒高： h＝2.25mt＝2.25×6.17＝13.9mm齒高之比： 算載荷系數(shù)：依據(jù)v=0.12m/s，7級(jí)精度動(dòng)載荷系數(shù)：Kv=1.05 KH=KF=1 使用系數(shù)：KA=1

=1.44α α βFK =1.26Fβα 故載荷系數(shù)：K=KAKVKHKH=1×1.05×1×α k3ktk3kt1.5123 1.3d1=d1t

×

=155.9mm數(shù)m： 22kT3φ4zdY21FaYσSaFm ≥

〔5.2〕確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值查大小齒輪的彎曲疲乏強(qiáng)度極限]：σFE1=500MPa;σFE2=380MPakFN1=0.85kFN2=0.88;S＝1.4，中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)23=[]k=σF

FN1σ

FE1=

0.85×500

MPa=303.57MPa1 s 1.4=[]k=σF

FN2

σFE2=

0.88×380

MPa=238.86MPa2 s 1.4K：= k k k= A v F

k =1 Fβ查取齒形系數(shù)：YFα1=2.65;YFα2=2.65查取應(yīng)力校正系數(shù):YSα1=1.58;YSα2=1.58計(jì)算大小齒輪的Yαα并加以比較:σFY[α

Sα1

2.65×1.58

=0.01379σF Y Y

303.57265×158 。α2 ]Sα2=

=0.01753σF 2

238.86m

2×1.323×7.604×105242

×0.01753=3.94mmm的大小是由齒根彎曲疲乏強(qiáng)度計(jì)算所得的承載力量打算的，而度計(jì)算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲乏的計(jì)算模數(shù)，故取彎曲強(qiáng)度算得模數(shù)m＝3.94mmm＝4mmd1=155.9mm。Z2：Z1=d1/m=155.9/4=39 ；Z2=i×Z1=1×39=39、 Ⅰ4.幾何尺寸計(jì)算d1=d2=Z1?m=38×4=152mm兩齒輪的分度圓直徑：中心距：

a=d1+d

152+152mm2= =152mm2 2c)b=φdd1=1×152=152mm中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.軸的設(shè)計(jì)校核計(jì)算：四個(gè)軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)45號(hào)鋼，Ap

=112mm。d01.45

=A03pnpd1A03

1=112×3n1

940

=25mmⅡ軸：P2=1.42kw

=254r/min

d =A3

1.42=40mmn2 2 0n2

2541.13 ：P=1.34kw n=56.4r/m d =A3 3 3

1.3456.4

=50mmn3構(gòu)造如下24中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4 ：P=1.25kw n15.7r/m d 4 4 4=

p4=1123

15.7

=60mmn4構(gòu)造如下7 軸：P=1.18kw,n=15.6r/m d 7 7 7

p7=1123

=60mmn7構(gòu)造如下軸的校核計(jì)算：1.軸的彎矩計(jì)算5.6。03-1上軸輥受力圖25中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)垂直方向的支反力及彎矩3-2上軸輥垂直方向受力圖2.作用在齒輪上的力F =2T7

2×7.482×105= =9.8×103Nr d 152t F=F tanα=9.8×103×tan20 =3.6×103t B=0Bt HD=0t HD160×3.6×103R所以RHD

= =1.44×103N160+240D=0DHB R (160+240)－240F=HB 240×3.6×103R所以RHB

= =2.16×103N160+240HC M =160R =160×2.16×103=346N mHC 水平方向的支反力及彎矩3-3上軸輥水平方向受力圖26中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

=P=22802ND=0DVBVB

RVAr— RVArRVB

×(160+160+240)+240×9.8×103=37802.8N160+240B=0BVD(160+240)RVD

=0VArRVDVAr

160+240MVBM

=160RVA=240RVA

=160×22802×10－3=3648.32N?m=240×5200.8=1248N?mVC VDB M =M =3648.32N?B M1 1McM =(M2cHC

+2 )2VC

=(3462+12482)2=1295N?m1當(dāng)量彎矩M[M2+T)2]2 式中α是調(diào)整系數(shù)；1MB[M2B+T)2]21

1=[3648.32+(0.6×765)2]21

=3675.8N?mMC[M2C+T)2]

=[12952+(0.6×765)2]2

=1370.56N?m27中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3-4上軸輥彎距圖所以B剖面為危急截面，只需要校核該點(diǎn)的強(qiáng)度。B點(diǎn)的直徑d=90mmσb=

MB

3675.8

=51.6MPa【σ =55MPa－1σb－

=55MPa 所以截面B安全1b其它軸的強(qiáng)度校核同此，且均安全。3.2.2軸的剛度校核〔僅校核上軸的剛度〕軸的材料彈性模量E=210GPa=I =

=3.14(6.8×10－3)4

=3.34×10－7m41 64 64=I =

=3.14(90×10－3)4

=3.22×10－6m42 64 64t×103NtrF =9.8×103NrRVA

=22802N28中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3-5上軸輥受力圖由文獻(xiàn)[2]表8-1公式得Q

al) 1324131613402413= = = = HB Q

al) 1324131613401613= = — －= = HDy

al2)132413161340241616

HC 3-6上軸輥各具體狀況受力圖Fv單獨(dú)作用時(shí),29中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)論文銅排滾圓機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)30rQ =Fabl+a)=.8103×240103160103400+24103r

=1.43×10-3vB1 6lEI1 6×400×10-3×210×109×3.34×10-7Q =-Frablb)=-810×24010 16010 40016103 -3 -3 -3VD1 6lEI1 6×400×10-3×210×109×3.34×10-7=-1.25×10-3y =-Frab(l2

-b2)

=-.8103×24010-316010-30

2402

-16010VC1

6lEI1 6×400×10-3×210×109×3.34×10-7=-1.72×10-4mRvaAB段與BC段直徑不同不能直接應(yīng)用文獻(xiàn)[2]8-1上的B點(diǎn)截面不轉(zhuǎn)動(dòng)，