1、编 号无锡太湖学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）题目： 差动变速器的设计 信 机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专 业学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称： 副教授 ）（职称： ）2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书全套图纸，加 153893706本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 差动变速器的设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班 级： 机械 94 学 号： 0923186 作者姓名： 2
2、013 年 5 月 25 日无锡太湖学院学士学位论文 I无 锡 太 湖 学 院信 机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专 业毕 业 设 计 论 文 任 务 书一、题目及专题：1、题目 差动变速器的设计 2、专题 二、课题来源及选题依据差动变速器是由基本型变速器对差动轮系进行封闭而成的一种组合式变速传动装置.基本型变速器一般分为磨擦式、链式、带式和脉动式.通过选取装置内各不同传动参数,可实现精密调速并扩大基本型变速器承载能力,或者扩大基本型变速器的调速范围,甚至实现过零调速.将基本型变速器和差动轮系组合,有利于提高变速器变速范围,因此差动变速器具有很好的开发空间和市场前景。针对差动变速器的分
3、析和设计较为复杂的问题,提出了一种对差动变速器进行差动轮系的配齿计算方法,以及与变速器的组合装配设计的方法,给出了差动变速器的详细设计过程,并根据参数画出其装配图,为同类型传动设计提供了理论基础和方法。三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 了解 变速器的发展历程及其工作特点； 熟 练使用 CAD，UG 等制图软件； 无锡太湖学院学士学位论文 II 熟 练掌握差动变速器的变速原理； 辨 别差动变速器与其他变速器的共同点与不同点； 能 够具备一定的三维空间想象能力。 四、接受任务学生：机械 94 班 姓名 五、开始及完成日期：自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25
4、日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师 签名签名签名教 研 室 主 任学科组组长研究所所长 签名系主任 签名2013 年 5 月 25 日AbstractIII摘 要差动变速器是由基本型变速器对差动轮系进行封闭而成的一种组合式变速传动装置.基本型变速器一般分为磨擦式、链式、带式和脉动式.通过选取装置内各不同传动参数,可实现精密调速并扩大基本型变速器承载能力,或者扩大基本型变速器的调速范围,甚至实现过零调速.将基本型变速器和差动轮系组合,有利于提高变速器变速范围,因此差动变速器具有很好的开发空间和市场前景。针对差动变速器的分析和设计较为复杂的问题,提出了一种对差动变速器进行差动轮系的配齿计算
5、方法,以及与变速器的组合装配设计的方法,给出了差动变速器的详细设计过程,并根据参数画出其装配图,为同类型传动设计提供了理论基础和方法。 通过分析差动无级变速器中带式无级变速工作原理，对差动无级变速器中的带轮传动和差动轮系及定轴齿轮副进行计算设计，得到了带轮急齿轮传动的重要参数，最后对其组合装配设计，实现了提高无级变速器的变速范围。关键词：差动变速器；传动装置；配齿计算；组合设计IVAbstractDifferential transmission is composed of basic transmission to closed differential gear train a comb
6、ination of variable speed drive. Generally divided into basic transmission friction type, chain and belt type and pulsating flow. By selecting device inside the different parameters, which can realize precise control of motor speed and expand the basic transmission capacity, and expand the basic tra
7、nsmission speed range, and even realize zero speed. The basic transmission and the differential gear train, to improve the transmission speed range, as a result, the differential transmission has the very good development space and market prospects. According to the analysis of the differential tran
8、smission and design of more complex problems, put forward a kind of differential gear train was carried out on the differential transmission of gear calculation method, and combined with the transmission assembly design method, gives the detailed design process of a differential transmission, and dr
9、aw the assembly drawing, according to the parameters of the same type transmission design provides a theoretical basis and methods. By analyzing the differential stepless transmission belt type CVT working principle, the differential stepless transmission pulley transmission and the differential gea
10、r train and in the calculation and design of fixed axis gear pair, the pulley gear transmission of the important parameters, finally the combination assembly design, realized the stepless transmission speed range. Key words: differential transmission; Transmission device; For computing tooth; Compos
11、ite design V目 录摘要 IIIABSTRACT IV目 录 .V1 绪论 11.1 设计目的和意义 11.2 设计任务 12 总体方案设计 12.1 主要组成结构 22.2 主要技术参数 22.3 工作原理与工作过程概述 32.3.1 环模制粒机的工作原理 32.3.2 环模制粒机的主要工作过程 43 喂料机构设计 43.1 喂料输送结构设计 53.2 喂料器参数计算 53.2.1 螺旋直径 D 与螺旋轴转速 n 的计算 .53.2.2 物料轴向推进速度计算 63.2.3 电机的选择 63.3 机槽的设计 64 调制器结构设计 74.1 调质的作用 74.2 调质过程的控制 74.
12、3 调制器总体方案设计及计算 75 主传动系统的设计 95.1 主电机的选择 95.2 主传动计算 95.2.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 95.2.2 按齿面接触强度设计 95.2.3 按齿根弯曲强度设计 115.2.4 几何尺寸计算 125.2.5 结构设计及绘制齿轮零件图 125.3 空心轴的有限元分析 126 制粒系统的设计与计算 196.1 环模的加工工艺综述及结构设计 .196.1.1 环模的热处理工艺 196.1.2 环模模孔的加工工艺 206.1.3 环模的结构 20VI6.1.4 方案设计 206.2 环模的参数计算 206.2.1 环模厚度计算 206.2.2 环
13、模单位功率面积 206.3 压辊的设计计算 216.4 环模和压辊工作间隙的调整 217 设备拆装及维护 237.1 制粒机的使用和维护 237.2 制粒机的检修 237.2.1 喂料系统拆装 237.2.2 主传动系统拆装 247.2.3 易损件的拆装 268 结论与展望 298.1 结论 .298.2 存在的不足及对未来的展望 29致 谢 30参考文献 31差动变速器设计11 绪论差动变速器是由基本型变速器对差动轮系进行封闭而成的一种组合式变速传动装置.基本型变速器一般分为磨擦式、链式、带式和脉动式.通过选取装置内各不同传动参数,可实现精密调速并扩大基本型变速器承载能力,或者扩大基本型变速
14、器的调速范围,甚至实现过零调速.将基本型变速器和差动轮系组合,有利于提高变速器变速范围,因此差动变速器具有很好的开发空间和市场前景。针对差动变速器的分析和设计较为复杂的问题,提出了一种对差动变速器进行差动轮系的配齿计算方法,以及与变速器的组合装配设计的方法,给出了差动变速器的详细设计过程,并根据参数画出其装配图,为同类型传动设计提供了理论基础和方法。 通过分析差动无级变速器中带式无级变速工作原理，对差动无级变速器中的带轮传动和差动轮系及定轴齿轮副进行计算设计，得到了带轮急齿轮传动的重要参数，最后对其组合装配设计，实现了提高无级变速器的变速范围。1.1 设计目的和意义差动变数器是行星齿轮的特殊情
15、况。差动轮系还可以将一个原动构件的转动分解为另外两个从动基本构件的不同转动。差动轮系可进行运动合成的这种特性被广泛应用于机床、计算机构及补偿调整装置中。行星齿轮传动的主要特点是体积小，承载能力大，工作平稳。但大功率高速行星齿轮传动结构较复杂，要求制造精度高。行星齿轮传动中有些类型效率高，但传动比不大。另一些类型则传动比可以很大，但效率较低。用它们作减速器时，其效率随传动比的增大而减小；作增速器时则有可能产生自锁。轮系在各种机械中得到了广泛的应用。1.2 设计任务确定设计方案；喂料器技术参数的确定；电机参数的确定；调制器技术参数的确定；主传动系统技术参数的确定；主轴刚度的校核计算；环模和压辊配合
16、使用的技术参数的确定，压辊得制作工艺过程；其他相关说明。完成整机的三维设计、主要部件的组装图、重要零件的工程图、相关参数的优化。无锡太湖学院学士学位论文22 总体方案设计2.1 主要组成结构图 2.1 差动变速器结构图AHHC520 型制粒机主要用于中大型配合饲料厂压制颗粒饲料，也可用于机械化养养殖场。该产品可以根据用户的需求，配备不同模孔孔径的压模，生产各种规格的颗粒饲料，从而用于不同的养殖对象。该机喂料、调质、制粒分别采用独立传动，工作可靠。该设备主要组成部分有：喂料系统，调质系统，制粒系统，主传动系统，过载保护系统和润滑系统等。2.2 主要技术参数表 2-1 主要技术参数表项目 参数生产
17、率（t/h） 420压模内径（mm） 520压辊直径（mm） 240模孔直径（mm） 8压模转速(r/min) 382螺距（mm） 300调质器转速（r/min） 380桨叶直径（mm） 560螺距（mm） 480偏心轴偏心距(mm) 15主电机 200KW调质电机 5.5KW配套动力喂料电机 2.2KW差动变速器设计32.3 工作原理与工作过程概述2.3.1 环模制粒机的工作原理粉状饲料的制粒过程是一个连续压制过程。它建立在粉状颗粒间有空隙存在的基础上。粉状物料是一种由具有一定流动性的分散颗粒组成的不连续松散体，在挤压力的作用下粉粒相互移近和重新排列，粉粒间所含气体不断逸出,从而使得粉粒间的
18、间隙减小，联接力增大，最后被压制成具有一定密度、一定硬度的颗粒饲料。在压粒过程中，饲料的蛋白质和糖分受热产生可塑性，淀粉部分糊化。 “压粒” ，简单地说就是一个挤压式的热塑过程。环模和压辊是制粒机的主要工作部件，配合饲料从供料机构较均匀地供给调质机构，饲料在调质机构中与水(或其他添加物)混合后，投入制粒机构中。饲料在环模与压辊的挤压下，从压模的模孔中挤出来成为颗粒。从工作过程分析，环模是主动回转零件，而压辊是靠摩擦而转动的。图 2.2 压制区内分区图在环模制粒过程中，粉料在压制区内所在的位置不同，其受压辊的压紧 力亦是不同的。它可划分为 4 个区，即供料区、压紧区、挤压区和成形区，见上图。在供
19、料区，物料基本不受机械外力，它处于自然松散状态，但它受环模圈回转而产 生离心力影响，使粉料紧贴在环模内圈上。随着模辊的旋转，物料进入压紧区，在此区域内，受模辊的挤压作用，粉粒之间产生相对移动，孔隙逐渐减小。随着物料向前移动速度的加快，挤压力逐渐增加，孔隙更小，但粉粒基本上还未变形。在挤压区内，模辊间隙变小，挤压力急剧增大，粉粒进一步靠紧和镶嵌，粉粒间的接触面增大和联结增强，粉粒产生变形，并产生了较好的联结，同时将压紧粉体向模孔挤去。经过模孔一段长度的饱压形成颗粒饲料。这一区段物料将产生弹性、塑性组合变形。在压模孔内已充满了已被压实成形的饲料柱体，在模孔内侧又不断接受新挤入的粉料，使饲料柱体向外
20、侧推移，排出模孔。这时挤压力必须克服模孔内料柱摩擦力的总和。物料在模辊转动作用下压制成颗粒有两个条无锡太湖学院学士学位论文4件：一是模辊要把物料攫入变形口，二是压辊对物料挤压力要大于模孔内料柱的摩擦阻力。2.3.2 环模制粒机的主要工作过程当水分含量为 1214的配合饲料进入混合喂料器后，饲料经加入一定量的水蒸汽后，被螺旋浆叶混合搅拌均匀后送进调质器内，进行糊化。如果需要，也可以将糖蜜、脂等液体均匀喷洒到物料中去，脂的添加量不得超过 3，以利于成形。调质后的物料水分达到 1517，然后经分配器分配到转动的环式压模和压辊的工作面上。旋转的压辊通过与物料的磨擦带动压辊旋转，物料在强烈的挤压下，克服
21、孔壁的阻力，并不断从压模孔中成条的挤出。挤出时被装置在压模外的切刀切成长度适宜的颗粒。切刀的位置可以调节，以控制颗粒的长短。刚压制出的颗粒温度一般在 7590之间，水分在 1516左右，必须在经过冷却降温，挥发水分使其温度接近室温，以便保管储藏。3 喂料机构设计喂料机构的作用是将待制粒仓中的粉状物料均匀地输送到调质部分，其关键是保证输送速度的稳定。传统的机构通常是依靠螺旋输送机来实现这种功能。螺旋输送机又称“绞龙” ，是一种无挠性牵引构件的连续输送设备。其结构主要包括料槽、螺旋叶片和转动轴组成的螺旋体、两端轴承和驱动装置几部分。工作时，物料由进料口进入料槽，并在螺旋叶片的推动下沿螺旋槽作轴向移
22、动，直至卸料口被排出。螺旋输送机的类型有水平、垂直和倾斜三种形式，本设计中选用水平螺旋输送机。与其它输送设备相比，螺旋输送机具有结构简单、横截面积小、密封性好、操作维修安全、方便、制造成本低等优点，这也正是它被广泛应用的原因之一。差动变速器设计5图 3.1 喂料机构简图3.1 喂料输送结构设计该设备的螺旋输送机叶片采用单头满面式螺旋叶片，螺旋叶片的一边紧贴在轴上，形成完整的螺旋面。这种叶片构造简单，输送能力强，便于均匀地输送粉类物料。螺旋面采用右旋设计方案。由于输送物料中含有一定水分，为了防止叶片生锈，影响物料输送和产品质量，选用不锈钢作为叶片材料。同时，由于在工作过程中，叶片磨损比较严重，为
23、了增加其耐磨性，要对叶片进行调质处理，以提高其表面硬度。螺旋叶片厚度为 5mm，螺距为（0.8-1）D，D 为螺旋直径，由于本设计采用水平结构设计，取 S=D，机壳厚度为 5mm。3.2 喂料器参数计算3.2.1 螺旋直径 D 与螺旋轴转速 n 的计算根据运输机械设计选用手册的公式 15-1：）（ m5.2CQK（3.1）其中，Q:输送能力，按设计要求，取 20t/h；K：物料特性系数，常用物料的 k 值见运输机械设计选用手册 表 15-1，这里取0.0415；:填充系数，见运输机械设计选用手册表 15-1，这里取 0.35；C：倾角系数，见运输机械设计选用手册表 15-1，这里取 1；:物料
24、松散密度，见运输机械设计选用手册 表 15-6，这里取 0.52t/m3，无锡太湖学院学士学位论文6将数据带入上式，可得 mD27.0圆整后，取 D=0.3m。根据运输机械设计选用手册的公式 15-2：in)/(rAn（3.2）其中，A：物料综合系数，见运输机械设计选用手册 表 15-6，这里取 75，代入上式，得 min/9.136rn又由公式运输机械设计选用手册的公式 15-3CsDQ247（3.3）计算得 in/059.rn圆整后，取 n=90r/min。对 D 和 n 圆整后，应该对填充系数进行验算：37.0472CsnDQ（3.4）未超过上限，故圆整后的 D 和 n 值适合。3.2.
25、2 物料轴向推进速度计算根据公式：60SV（3.5）式中，V：物料的轴向推进速度（m/s） ；S：螺旋叶片的螺距（ m） ；n：螺旋轴转速（r/min）;则物料沿轴向推进速度 。V45.03.2.3 电机的选择由于 N=1.33 kw,所以驱动轴转动的电机选用 YTC 型电磁调速异步电动机，该电机有三相异步交流电机、涡流离合器与测速发电机组成，并与控制器配合使用，工作时，此电机能根据轴上承受载荷的不同自动地、无级地调整其输出转速，达到无级变速喂料，控制不同喂料量的目的。3.3 机槽的设计本设计中的机槽采用法兰和截面为 U 字型的钢制机槽。 U 型机槽的厚度为 5mm 薄钢板，其两侧臂垂直，底部
26、成半圆形，在 U 型机槽的端面焊接有法兰，用以固定盖板和端盖。差动变速器设计7机槽半圆的内径大于螺旋叶片半径，允许少量的物料滞留于槽底，以防叶片与槽底摩擦。为了对机槽进行密封，机槽上部装有用薄钢板制成的盖板，盖板用螺栓固定在槽体上端的钢制法兰上。盖板可以开启，以便对槽体进行必要的检查。盖板上开有进料口，机槽底部开有卸料口，均做成方形，以便安装料管。4 调制器结构设计调质就是使粉料在高温、高压下通入过热蒸汽,使其熟化的过程。它是颗粒饲料生产中的必然环节,在这一过程中可使饲料中很多成分发生变化,其中有些是人们所需要的,而有些则是人们所不希望的。4.1 调质的作用在调质过程中最主要的变化就是使饲料中
27、含量较高的淀粉部分发生糊化,而使淀粉更易被动物所消化吸收。这可明显地提高饲料的利用率; 同时产生的糊精具有较好的适口性,可大大提高饲料的适口性;另外,糊化淀粉可使饲料的黏稠性提高 ,可起到黏结剂的作用,这也是在制粒过程中必须进行调质的一个主要原因。调质中的高温、高压可使饲料中大量病原微生物灭活,如常见的沙门氏杆菌及大肠杆菌等。特别是最近一些饲料厂为了生产出高卫生标准、无病原菌尤其是无沙门氏菌的产品,在饲料生产时,出现了提高制粒温度的发展趋势。这些饲料厂家规定制粒温度在 85 以上,它是有效地杀死沙门氏菌的示值温度。在国外更是如此,早在 20 世纪 80 年代末西欧在打“沙门氏菌恐慌”战时,在调
28、质中首要考虑的就是杀菌的问题,目前西欧已开始采用的挤压调质二次制粒工艺通常达到的制粒温度为 90 。无锡太湖学院学士学位论文84.2 调质过程的控制为减少营养成分的损失,在制粒过程中要根据不同的原料组分、含水量及对产品熟化程度的不同要求来调整调质时间。一般来说,调质时间越长,原料的熟化度越好。淀粉糊化度越高,黏性越好,生产出的颗粒料物理性能就越好,但同时营养物质损失也较多。一般饲料原料的调质时间为 1030 s 为宜。但对各种饲料都合适的一个调质时间是不存在的。因此,最重要的创新应该是把饲料原料在调质器中滞留时间设为一个可变参数。4.3 调制器总体方案设计及计算本设计方案采用单级桨叶式调质器，
29、该型调制器通过改变桨叶的倾斜角度来控制物料的推进速度，针对不同的物料，分别设定调质器桨叶的倾斜角度，控制物料的调质时间，实现调质器的最优功能。调质时间：)(3604121 sQkvlDVt（4.1）式中，V：调质筒体积（ ）；3mD：调质筒直径（m）；：调质筒长度，取 =7D；ll：饲料容重( ),取 v=0.5；v3/t；饲料充满系数，取 k=0.3。k调质轴输送量 Q1，取压粒设计产量 Q 的 1.52.0 倍，可初定 Q1=1.8Q。将上述有关参数代入调质时间 t 计算式：3608.1.5742Dt图 4.1 调制器轴差动变速器设计9（4.2）33 078.36.057481QtQtD（
30、4.3）对于一台选定产量 Q 的制粒机来说，调质时间 t 对 D 影响很大，为了便于设计，一般取 t=15 秒。代入上式，计算得 D=0.5592m。参照市场上同类产品的技术参数，取调质桶直径为 560mm，长度 3200mm。调质电机选用 Y100L，功率 2.2kW，同步转速 1500r/min。5 主传动系统的设计5.1 主电机的选择根据吴克畴教授摘译的混合饲料生产工艺一书介绍，一台饲料压粒机的生产率 Q可以近似的由下式来计算：)/(2.7htpKNQ（5.1）式中，N：压粒电动机的驱动功率（KW） ；：要压粒的散料密度（t/ ） ；3m：压粒电动机的效率取 0.80.9；p：需要压粒压
31、力（MPa） ；：决定于压缩率 K（未压粒的散装物和压粒后的颗粒密度的比率） ；KK：压缩率，可取 0.50.7；公式换算得到驱动功率的算法：无锡太湖学院学士学位论文102.7QpKN（5.2）已知：Q=10, =0.9，查表得到 P=56； =0.5；=0.5；带入计算得到 N=166.2kW，经查表，选取主电机型号为 Y280L-2 ，额定功率为200KW，同步转速 1500r/min。5.2 主传动计算该设计方案主传动系统采用直齿齿轮传动，主要优点是工作可靠，使用寿命长，传动较平稳，传递功率高，结构紧凑，功率和速度适用范围很广等。工作时,由电动机带动小、大齿轮，并经传动空轴带动环模转动，
32、环模与压辊挤压物料成形。5.2.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）选定齿形为直齿圆柱齿轮传动。2）作为机床主轴传动，选用 7 级精度（GB 10095-88）3）材料选择。由机械设计表 10-1 选择小齿轮材料为们 40Cr（调质） ，硬度为280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS，二者硬度差为 40HBS。4）选小齿轮齿数为 z1=24，大齿轮齿数为 z2=3.7424=92.976，取 z2=93。5.2.2 按齿面接触强度设计由机械设计公式 10-9a 进行试算，即32112. HEdt ZuKTd（5.3）（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数
33、 Kt=1.3.2）计算小齿轮传递的转矩。mNmNnPT 65151 1029.14802.90.9（5.4）3）由机械设计表 10-7 选取齿宽系数 d=1.4）由机械设计表 10-6 查得材料的弹性影响系数 ZE=189.8 MPa1/2.5）由机械设计图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1=600MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim2=550MPa。6）由机械设计式 10-13 计算应力循环次数。992911065.87.34 1034.6)582(0NjLnh（5.5）7）由机械设计图 10-19 取接触疲劳寿命系数 KHN1=0.95，K HN2=0
34、.98.差动变速器设计118）计算接触疲劳许用应力。取失效概率为 1%，安全系数为 S=1，由机械设计得 MPaSKHN570695.01lim1 398.2li2（2）计算1）试算小齿轮分度圆直径 d1t，代入 H中较小的值。m mZuKTdEdt417.8 5398.17.831029.3.3 262 （5.6）2）计算圆周速度 v。smsndt /50.1/106487.106（5.7）3）计算齿宽。mdbt 47.847.81（5.8）4）计算齿宽与齿高之比 。hb模数mzdmtt 184.6247.18（5.9）齿高ht 914.318.65.（5.10） 67.0.hb5）计算载荷
35、系数。根据 v=11.50m/s，7 级精度，由 机械设计图 10-8 查得动载荷系数 Kv=1.18,；直齿轮， ；1FHK由机械设计表 10-2 查得使用系数 KA=1.25；由机械设计表 10-4 用插值法查得 7 级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时，。42.1H由 ， 查图 10-13 得 ；故载荷系数670hb42.1H32.1F无锡太湖学院学士学位论文12127.4.18.25HvAK6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由机械设计得mdtt .73.417.831（5.11）7）计算模数。zdm287.248.17（5.12）5.2.3 按齿根弯曲强度设计由机械设计公式 1
36、0-5 得弯曲强度计算公式为(5.13)321FSAdYzKTm（1）确定公式内的各计算数值。1）由机械设计图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ；大齿轮MPaFE501的弯曲疲劳强度极限 ；MPaFE38022）由图 10-18 取得弯曲疲劳寿命系数 ； ；90.1FNK9.2FN3）计算弯曲疲劳需用应力。取弯曲疲劳安全系数为 S=1.4，由机械设计式 10-12 得 MPaaSFENF 49.314.151K857.2.80922 4）计算载荷系数 K。 94.131.5FvA5）查取齿形系数。由机械设计表 10-5 查得， ； 。6.21aY2.Fa6）查取应力校正系数。由机械
37、设计表 10-5 查得， ； 。58.1Sa7.12Sa7）计算大、小齿轮的 并加以比较。Fa0157.8.25736.49.3621FSaY大齿轮的数值大。（2）设计计算差动变速器设计13mm0954.17.24109.7.36对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算得模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算得模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅于齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数 5.0954mm，就近圆整到标准值 m=6mm，按接触强度算得的分度圆直径 d1=174.887，算出小齿轮齿数 30148.296
38、7.11 mdz大齿轮齿数 ，取 。25.3075.2zz这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲强度，并做到结构紧凑，避免浪费。5.2.4 几何尺寸计算（1）计算分度圆直径 mmzd7026183021（2）计算中心距 a4121（3）计算齿轮宽度 mdb801取 B2=180mm，B1=190mm。5.2.5 结构设计及绘制齿轮零件图见零件图 AHHC520-ZL-01 和 AHHC520-ZL-02。5.3 空心轴的有限元分析电机的转矩通过一对齿轮传动传递给空心轴，空心轴带动固定其上的环模一起旋转。因此，空心轴是主要的传动和连接部件。空心轴的主要制造工艺和计算如下
39、：1、 空心轴材料为 45 钢；2、 该轴采用锻造方式加工，然后再进行车削和铣削加工；3、 空心轴内壁设有轴承支座，为了将环模和主轴定位，保证两零件的同轴度，环模和空心轴用键连接，即传动键，并用螺栓定位。空心主轴结构请参见制粒部分部装图 AHHC520-ZL-00。无锡太湖学院学士学位论文14(1)进入 UG NX6.0 的高级仿真模块，并新建 FEM 和仿真。差动变速器设计15（2）新建解算方案 Solution1。（3）对模型施加载荷和约束。无锡太湖学院学士学位论文16（4）指派模型材料。差动变速器设计17（5）对模型进行网格划分。用 10mm 的 CTETRA（4）单元。无锡太湖学院学士
40、学位论文18（6）定义了相关参数后，即可开始解算。（7）解算完成后，查看节点位移和应力云图，如下：差动变速器设计19通过有限元分析，我们可以从云图上看到，空心轴上变形最大处的位移量在 0.0028mm左右，而最大应力为 4.388MPa，均满足要求。无锡太湖学院学士学位论文206 制粒系统的设计与计算6.1 环模的加工工艺综述及结构设计图 6.1 环模环模是颗粒饲料压制机的关键零件之一；又是易损件；价格不菲；其质量的好坏和质量是否稳定,直接影响环模的使用寿命和颗粒饲料压制机的产量、饲料的质量，从而影响饲料加工的生产成本。环模失效的主要形式是模孔及环模内环表已磨损报废，也有少量环模开裂和模孔堵塞
41、（即压不出料）的情况。环模的使用寿命主要与环模材料、环模的加工工艺有关，对同一环模材料和同一加工工艺，环模的使用寿命还与饲料配方、饲料生产工艺参数、工艺操作等有关。环模初试压是否顺利出料主要与环模模孔表面光洁度有关。目前，国产颗粒饲料压制机的环模材料常见的有 20 号钢、35 号钢、45 号钢、20Cr、40Cr、20CrMnTi、40CrMnMo 等中、低碳优质碳素结构和合金结构钢，也有少量采用不锈钢制造。6.1.1 环模的热处理工艺在常用环模材料加工工艺中,常见的热处理方法有正火、调质、淬火、渗碳、渗氮。要针对不同的环模材料,综合考虑这些热处理方法的特点,而安排于机加工工序之间。正火处理消除内应力,为下一道工序作准备。在环模加工工艺中,正火处理一般安排在锻造之后或粗加工之前,也有安排在精车之前。经正火处理后的环模,切削性能有所改善,并能适当地改善加工后表面光洁度。环模调质的目的能获得较高的强度和韧性性能,特别是保持环模心部的综合机械性能。在环模加工工艺中,一般安排在精车,扩孔之前或粗加工之后;也可以安排在渗氮之前。对于中碳优质结构钢和合金结构钢,要注意淬火与高温回火的时间间隔不宜过长,否则,因环模的
