1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题 目:35mm 钢板液压式平板机的设计学生姓名:xxx学 号:xxxx专 业:机械设计制造及其自动化班 级:机械行行行班指导教师:xx 教授内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)摘 要轧件在轧制、冷却、运输及各种加工过程中,常因外力作用、温度变化及内力消长而发生弯曲或扭曲变形。在长度远大于宽度或厚度的轧件上,纵向纤维的变形十分明显;在宽度不太小的轧件上横向纤维的变形也很明显。例如钢轨、型钢和钢管经常出现弧形弯曲;某些型钢(如工字钢等)的断面和翼缘内并、外阔和扭转;板材和带材则会产生纵向弯曲(波浪形),横向弯曲,边部浪形和中间瓢曲以及镰刀弯等。为
2、了消除这些缺陷、获得平直的轧件必须使其纵向纤维或纵向截面由曲变直,横向纤维或横向截面也由曲变直。实现这一要求的过程叫做矫直,用于矫直的设备称为矫直机,也称矫正机。 现代科技的发展与设备的高精度对材料的精度要求越来越高。矫直过程作为金属条材加工的后部工序,产品的质量水平在很大程度上由其决定,因此设计高质量矫直机具有其重要意义。根据设计要求,需设计一台能矫直 35mm 厚,最大宽度为 500mm 的带钢,带钢的矫直速度为 1m/s。在此平板机的设计中,主要进行了平板机力能参数的确定及结构参数的计算,压下装置以及传动装置的设计。经过设计,设计出了一台具有 7 个矫直辊,辊径为 225mm,辊距为 3
3、00mm 的辊式矫直机。此矫直机能够完成一般普通带钢钢材的加工,具有使用价值。关键词:矫直机,矫直辊,压下装置,辊径,辊距,液压系统内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)1AbstractWorkpiece in rolling, cooling, transportation and processing process, often due to external force, temperature changes and internal force and deformation in bending or twisting. In the rolling length than
4、width or thickness, deformation of longitudinal fiber is obvious; deformation of fiber transverse plate width is not too small, is also very obvious. For example, rail, steel and steel tube often curved; certain types of steel (such as I) section and flanges and, open and torsion; sheet and strip wi
5、ll produce longitudinal bending (wave), lateral bending, edge wave and intermediate buckling and camber. In order to eliminate these defects, workpiece get straight must make the longitudinal fibers or longitudinal section by curved straight, transverse fiber or transverse section from a curved stra
6、ight. Implementation of this requirement is called for straightening, straightening device called a straightening machine, also known as the straightening machine.The development of modern science and technology and equipment of high precision of the material requirements of increasingly high precis
7、ion. Straightening process as the process of metal material processing, product quality is determined by its largely, so the design of high quality straightening machine has its important significance.According to the design requirements, required to design a straightening thickness of 35mm, maximum
8、 width of 500mm strip, the strip straightening speed is 1m/s. In this flat machine, flat machine force calculation of the main structure parameters can be determined and the design parameters, pressure device and the driving device. Through the design, design a has 7 straightening roller, roller dia
9、meter is 225mm, roller spacing for roller leveler 300mm straightening machine. The straightening machine can complete the processing of ordinary strip steel, has the use value.Keywords: straightening machine, straightening roller, pressure device, roll diameter, roll, hydraulic system2第一章 绪论1.1 矫直技术
10、的发展与意义矫直技术同其他金属加工技术一样在 20 世纪取得了长足的进展,相应的矫直理论也取得了很大的进步,不过理论滞后于实践的现象比较明显。例如矫直辊负转矩的破坏作用在 20 世纪下半叶才得以解决,但其破坏作用的机理直到 20 世纪 80 年代末才被阐明。另外,就矫直理论的总体来看,仍然处于粗糙阶段,首先就是其基本参数的确定还要依靠许多经验算法和经验数据,如辊数 n、辊距 t、辊径 D、压弯量及矫直速度等;其次是许多技术现象如螺旋弯废品、矫直缩尺、矫直噪声、斜辊矫直特性、斜辊辊形特性拉弯变形匹配特性等都缺乏理论阐述;再次是理论的概括性不够,一套公式不仅不能包括各种断面型材,甚至不能包括断面相
11、同而材质不同的工件,如弯矩和矫直曲率等都缺少通用表达式。20 世纪 70 年代以来,矫直技术与矫直理论的发展明显加快,如拉弯矫直技术很快走向成熟,开发成功平动矫直技术、行星矫直技术、全长矫直技术、程序控制矫直技术、变凸度及变辊距矫直技术,以及双向旋转矫直技术等;完善了等距双曲线辊形设计法;创立了等曲率递减反弯辊形设计法、矫直耗能计算法、主要工艺参数计算法、两种拉弯制度的定性与定量分析法及及负转矩和超前接触分析法;尤其在利用相对值概念对各种矫直过程进行定量分析工作中取得了系统化的成果,为矫直技术数字化处理打下了基础。1.2 矫直设备的发展概况18 世纪末到 19 世纪初,欧洲进行了产业革命,逐步
12、实现了用蒸汽动力代替人力,机械化生产代替了手工作坊。19 世纪 30 年代冶铁技术培训发展起来,当时英国的生铁产量已由 7 万吨增长到 19 万吨,增加了了 2.7 倍,19 世纪 50 年代开辟了炼钢技术的新纪元。进入 20 世纪,以电力驱动代替蒸汽驱动为标志,推动了机械工业的发展。英国在 1905 年制造的辊式板材矫直机是最早的一台矫直机。20 世纪初已经有矫直圆材的内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)3二辊式矫直机。到 1914 年英国发明了 212 型五辊式矫直机,解决了钢管矫直问题同时提高了棒材矫直速度,20 世纪 20 年代日本已能制造多斜辊矫直机,20 世纪 30 年代中期发
13、明了 222 型六辊式矫直机,显著提高了管材矫直质量,20 世纪 60 年代中期,为了解决大直径管材的矫直问题美国萨顿公司研制成功 313 型七辊式矫直机。20 世纪 30到 40 年代国外技术发达国家的型材矫直机及板材矫直机也得到迅速发展,而且相继进入到中国的钢铁工业及金属制品业。新中国成立前,在太原、鞍山、大冶、天津及上海等地的一些工厂里可以见到德、英、日等国家制造的矫直机。与此同时,还出现了拉伸矫直机。20 世纪 50 年代苏联的矫直机大量进入到中国时,世界上随着电子技术及计算机技术的发展,工业进步速度加快,矫直机的品种,规格,结构及控制系统都得到不断的发展与完善。20 世纪 70 年代
14、我国改革开放以后接触到大量的国外设计研究成果。有小到 1.6mm 金属丝矫直机和大到 600mm 管材矫直机,有速度达到300m/min 的调整矫直机和精度达到 0.038mm/m 的高精度矫直机,同时也引进许多先进的矫直设备。值得自豪的是我国科技界一直在努力提高自己的科研设计创新能力。从20 世纪 50 年代起就有刘天明提出的双曲线辊形设计的精确计算法及文献提出的矫直曲率方程式。6080 年代在辊形理论方面有许多学者进行了深入的研究,并取得了十分可喜的成果,还召开了全国性的辊形理论讨论会,产生了等曲率反弯辊形计算法。进入90 年代我国在赶超世界先进水平方面又迈出了一大步,一些新研制的矫直机获
15、得了国家的发明专利;一些新成果获得了市,省及部级科技进步奖 1.3 板带材的重要性 板带材作为钢铁行业的一种基础产品,对国民经济的发展起着重要的作用。所以板带材应用范围非常广泛,工业先进国家钢板产量占钢产量的 50%-60%。我国的板带材生产量在世界上占很大的比重,但在板带材的质量上却一直不是很可观,所以提高板带材的质量一直是我们面临的一大难题,而对板带材的矫正作为一道必不可少的工序,对提高板带材的质量也起着一定的影响。板带钢按制造方法可分为热轧板带和冷轧板4带。按用途分为锅炉板、桥梁板、造船板、汽车板、电工板等。 按带钢产品的厚度可分为:中厚板:厚 460mm, 长度可达 25 m,一般成块
16、供应;薄板: 厚 0.24 mm, 宽度可达 3 m,可剪切成定尺长度、也可成卷应;箔才: 厚 0.0010.2 mm,宽至 20600 mm,一般成卷供应;1.4 矫正机的分类根据结构特点,矫正机可分为:1.4.1 压力矫正机轧件在活动压头和两个固定支点间,利用一次反弯的方法进行矫正。这种矫正机用来矫正大型刚梁、钢轨和大直径钢管或用作辊式矫正机的补充矫正。它的缺点是生产效率较低且操作繁重。1.4.2 管材、棒料矫正机管、棒材矫正的原理也是利用多次反复弯曲轧件使轧件矫正。管棒材在矫正时边旋转边前进,从而得到对对轴线对称的形状。1.4.3 拉伸矫正机也称张力矫正机,主要用于矫正厚度小于 0.6m
17、m 的薄钢板和有色金属板材。1.4.4 拉伸矫正机组为了提高轧件的矫正质量,近年来,拉伸弯曲矫正机组得到较大发展。拉伸弯曲的基本原理是当带材在小直径辊子上弯曲时,同时施加张力,使带材产生弹塑性变形,从而矫平。1.4.5 辊式矫正机内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)5在辊式矫正机上轧件多次通过交错排列的转动着的辊子,利用多次反复弯曲而得到矫正。辊式矫正机生产率高且易于实现机械化,在型钢车间和板带材车间获得广泛应用。板、带材和型钢用的辊式矫正机的类型很多,这里主要介绍几种常见的类型。第一种是上排每个工作辊可以单独调整的矫正机。这种调整方式较灵活,但由于结构配置上的原因,它主要用于辊数较少,辊
18、距较大的型钢矫正机。第二种是整排上工作辊平行调整的矫正机。通常,出,入口的两个工作辊做成可以单独调整的,以便于轧件的导入和改善矫正质量。这种矫正机广泛用来矫正 4-12mm 以上的中厚板。第三种是整排上工作辊可以倾斜调整的矫正机。这种调整方式使轧件的弯曲变形逐渐减小,符合轧件矫正时的变形特点。它广泛应用于矫正 4mm 以下的薄板。第四种是上排工作辊可以局部倾斜调整的矫正机。这种调整方式可增加轧件大变形弯曲的次数,用来矫正薄板。1.5 辊式矫正机的型式辊式矫正机的矫正原理是:使板带材在矫正辊压下力的作用下进行纯弯曲,发生弹塑性弯曲变形,当矫正力消除、板带材弹性回复后,消除了一部分原始曲率。剩余的
19、曲率则为下一个矫直辊的原始曲率。经过多次反复作用,剩余曲率逐步减少,板带材趋于平直。按矫正辊的排列方式,将辊式矫正机分为五种结构形式。 1.5.1 平行辊列矫正机多用于矫正中厚板材,通常其矫正辊数为 513 个,其中 57 辊的矫正机多用于矫正中厚板。61.5.2 单倾斜矫正机多用于矫正中薄板材,矫正辊数从 923,甚至多达 29 辊。原则上被矫板材的宽度与厚度之比越大,采用的辊数就越多。1.5.3 双倾斜辊列矫正机矫正薄板时效果最好。入口倾角 不但提供了良好的咬入条件、而且入口区的矫正辊还可对板材进行一定程度的矫正。最大变形区的两排矫正辊互相平行,使板材进入前就得到较大的弯曲矫正。出口区矫正
20、辊的倾角使得板材受到由大到小的弯曲矫正,最后趋于平直。内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)71.5.4 改进型单倾斜列矫正机它是在单倾斜式的基础上吸收了双倾斜咬入条件的优点,入口端上排第一二个矫正辊中心抬高了一个极其有限的距离,从而改善了薄板的咬入条件。1.6 矫正方案1.6.1 小变形矫正方案这是矫正机上每个辊子的压下量都可以单独调整的矫正方案。矫正机上各个辊子的反弯曲率、使之变平。但由于轧件上的最大原始曲率难于预先确定与测量,因而小变形方案只能在某些辊式矫正机上部分的实施。这种矫直方案的重要优点是、轧件总变形曲率较小,矫正轧件时所需的能量也少。1.6.2 大变形矫正方案这是使具有不同的
21、原始曲率的轧件经过几次剧烈的反弯以消除其原始曲率的不均匀度。形成单值曲率、然后按照矫正单值曲率轧件的方法加以矫平的方案。对于有加工硬化的材料的轧件,在采用大变形方案时,由于材料硬化后的弹幅曲率较大,故反复8弯曲的次数应增多或加大反弯曲率值。采用大变形矫正方案,可以用较少的辊子获得较好的矫正质量。但若过分增大轧件的变形程度,则会增加轧件内部的残余应力,影响产品的质量。增大矫正机的能量损失。第二章 钢板平板机基本参数的计算2.1 钢板平板机基本参数的确定辊式矫正机的基本参数包括:辊数 n、辊距 t、辊身长度 L 及矫直速度 v,其中最主要的是辊径 D 和辊距 t。设计平板机时,根据钢板的品种规格、
22、材质、矫直精度、生产率及给定的结构方案等条件来确定上述各参数。2.1.1 平板机设计参数钢板的宽度: b=500mm,钢板的材质: Q235A , ,abMP450asP235钢板的厚度: h=3.05.0mm,矫正速度: V=1m/s, 带钢的原始曲率: min201b2.1.2 辊距和辊径的确定因钢板的厚度 =3.05.0mm,所以对 进行校核。 maxt由参考资料1的公式 1146 得:=maxtSEhin35.0内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)9式中: 板带最小厚度, =3.0 mm,minhminh带钢屈服强度极限,s asMP235E带钢材料的弹性模量,由资料 2表 1-1
23、-6 得 ,aGPE20619取 aGP20所以: =893.61 mm, maxt圆整后取 =894mm,axt根据表一的公式 , tD/矫直机类型/t矫直机类型 /Dt薄板矫正机中板矫直机0.90.950.850.9薄板矫正机中板矫直机0.70.850.750.9表一得: maxtD式中: 最大辊距, 894maxtmmaxt系数,查资料表一得 .05.,取 =0.85, 最大辊径,maxD所以: mt9.758.094a取 =759 mm,max根据参考资料1表 1149 的公式得最小辊距为:10sEhtmaxin43.0式中: 带钢最大厚度, ,maxh0.5aE带钢材料的弹性模量,
24、,aGP2带钢屈服强度, ,ssM35所以: mGt pa6323504.min 根据表一的公式 , 得: =tD/minit式中: 最小辊距, =63 mm, mint i系数, 取 =0.85,所以:5.38.06mini tD圆整后取 =54mm,in根据确定辊距 t 时,应既满足最小厚度轧件的矫正质量要求,又满足矫正最大厚度轧件时矫直辊的强度要求原则,最后应使 200 mm 时, a=100300 mm,maxb由于设计的带钢宽度最大为 500 mm,考虑辊子不宜太长,取 a=200 mm,所以: L=500+200=700 mm,2.2 矫正机力能参数确定2.2.1 矫正力的确定根据
25、资料1P370 知,作用在矫正辊上的压力可按照轧件弯曲时所需要的力矩来计算。此时、将轧件看成是受很多集中载荷的连续梁,这些集中载荷就是各辊对轧件的压力,它们等于轧件的压力既矫正力, 如图所式:12各个辊子上的力根据轧机件的断面的力矩平衡条件求出,即: = 2Pt3M= (2 + ) 3t34= ( +2 + )4Pt345= ( +2 + )5t4M56= ( +2 + )6Pt2567= (2 + )7t76=8Pt7M不妨假设:第 2、8 辊下轧件弯曲力矩为零,内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)13= =02M8第 3、4 辊下轧件的弯曲力矩为塑性弯曲力矩 ,SM= = 34S第 5
26、 辊下轧件的弯曲力矩为屈服力矩 和塑性弯曲力矩 的平均值,WS=0.5( + )5MS第 6、7 辊下轧件的弯曲力矩为屈服力矩 ,SM= =67W式中:t辊子间距, t=300mm屈服力矩,由资料5得,WM= s2bh经计算得 =489.583N mW塑性弯曲力矩,由材料力学相关内容得,SM=Ss42bh经计算得 =734.375 N m由此假设可得各个辊下的矫正力为:= =4.90KN 2Pt3M= ( 2 + )=14.68KN 3t34= ( +2 + )=18.77KN4Pt34514= ( +2 + )=16.32KN5Pt24M56= ( +2 + )=14.05KN6t567=
27、(2 + )=9.80KN7Pt76= =3.26KN8t7M矫正辊总压力的计算根据资料1公式 11-34(P373 )得:KNnMtppWS80.4)2(21 KNP6.82.2.2 辊上的力矩确定根据资料1的公式 11-41 得,= e +(2n-7)( )KM2DW01rmax)(ir式中: 平均原始曲率, = =0.03301r0inbD矫正辊辊子直径,残余曲率最大值,由资料1的公式 11-4 得,max)1(ir=0.44 =1.72 (1/mm),max)1(irEhs410e矩形断面形状系数,由下表查得 e=1.5,内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)15表 2 形状系数 e
28、 的数值所以 =436.04 N mKM162.2.3 功率确定按资料【1】11-41C 式得: KWDvMNmKpfMmKNbhmKNhEnrMsDKNMntnpkbinKsssb sin50.685.0129.8.128.05.1273.0254.0479.01.6.1325)2(2.8573.041893.05)()2( 501按内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)17第三章 电动机的选择电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机,电力系统中的电动
29、机大部分是交流电机,可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速)。电动机主要由定子与转子组成,通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用,使电动机转动。电动机为系列化产品,设计中需要根据工作机的工作情况和运动、动力参数,合理选择电动机的类型、结构形式、容量和转速,提出具体的电动机型号。如无特殊需要,一般选用 Y 系列三相交流异步电动机。Y 系列电动机为一般用途的全封闭自扇冷式电动机,适用于无特殊要求的各种机械设备,如机床,鼓风机、运输机以及农业机械和食品机械。电动机的功率选择是否合格,对电动机的工作和
30、经济性都有影响。电动机的功率应根据生产机械所需要的功率来选择,尽量使电动机在额定负载下运行。选择功率小于工作要求,则不能保证工作机的正常工作,后使电动机长期过载、发热大过早损坏;选择功率过大则电动机价格较高,其输出机械功率不能得到充分利用,效率和功率引述都较低,不但对永和和电网不利,还会造成电能浪费。3.1 转速的确定查资料 23-1-82 得,=Dnj1i2式中: 减速器的传动比,在设计中采取二级圆柱齿轮减速器,其传动比1i=860,根据本设计的特点 取 =18,i1 1i18分轴箱的传动比, 取 =1,2i 2i矫正辊的转速, = =65.9r/minjnjnDv60得: =65.9 X1
31、8 X1=1186.2 r/minD3.2 型号的选择 通过上述计算查得表 3.4.2 选取常用的同步转速为 1500 r/min 的 Y 系列电动机Y132M-4,其满载转速为 1440r/min.P=7.5KW H=132mm A=216mm B=178mm C=89mmCA=168mm E=80mm F=10 G=33 GD=8 K=12第四章 减速器的选择4.1 减速器型号的确定在本设计中选择 ZLY 型外粘合渐开线圆柱齿轮减速器,因为这种形式的减速器,多用于冶金、矿山等行业。可用于正反运转,工作环境温度为-4045 度,减速器箱体采用了铸铁制成,轴承采用滚动轴承。参考资料2第 16-
32、48 有关减速机选用原则,按减速器的机械强度功率表选用。 由上面选择电动机是所估算的减速器的传动比 =18,电机 r=1440 r/min P=14KW1i查资料216-48 得计算功率:= mp21f式中: 计算功率mp2电机额定功率2公况系数,其中矫正机属于冲击为中等状况,查资料2得 =1.5,1f 1f所以: 内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)19=2.8 1.5=4.2KWmp2查资料216-49 的折算功率:KW4.1350411nPD mp2所以: 选用 ZLY 型减速器 ZLY-1124.2 热功率的校核校核热功率 应满足;tP2=t2P2f34f1PG式中: 电机功率,
33、=7.5KW,2p环境温度系数,查资料2表 16-1-40 得 =1.65,f 2f负荷率系数,查资料2表 16-1-39 得 =0.94,3 3公称功率利用系数,查资料2表 16-1-41 得 =1.15,4f 4f减速器热功率,查资料2表 16-1-37 的 =28KW,1PG1PG所以:=13.37KWt21PG减速器热功率校核合格。查资料2表 16-43 的 ZLY 型减速器外形尺寸:a=112 A=385 B=215 H=265=22 =36 =141 =6 =24.51d1l1L1b1t=48 =82 =192 =14 =51.52222220第五章 联轴器的选用联轴器是联接两轴使
34、两轴共同回转以传递运动和转矩,能实现轴与轴之间的联接、分离,从而实现动力的传递和中断。此外联轴器还应具有一定的补偿两轴偏移的能力。因此联轴器是机械传动中常用的部件。联轴器由两半联轴器组成,分别与主动轴和从动轴连接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相连接。联轴器有时也可做安全装置。在高速重载的动力传动中,有些联轴器还有缓冲、减震和提高轴系动态性能的作用。根据联轴器对各种相对位移有无补偿能力(即能否在发生相对位移条件下保持连续性的功能),联轴器可分为刚性联轴器(无补偿能力)和挠性联轴器(有补偿能力)两大类。挠性联轴器又可按是否具有弹性元件分为无弹性元件的联轴器和有弹性元件的挠性联轴器。本设计中选
35、取弹性元件的挠性联轴器。这类联轴器因具有挠性,故可补偿两轴的相对位移。5.1 高速联轴器的选用查资料【2】得,高速联轴器的计算转矩 为;CT=K CnPKWtZW950T式中: 许用转矩,查资料2 表得 =125N mTn 驱动功率,查资料2得 =77.5KWWPWK公况系数,查资料2表 6-2-2 的 K=1.3n工作转速,n=1348r/minKw动力机系数,Kw=1Kz启动系数, Kz=1内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)21Kt温度系数, Kt=1所以: =71.37 N m CTTn电动机 YZR132 -6 的外端 D=38mm,E=80mm,2M减速器 ZLY-112 的高
36、速接轴端 =22mm, =36mm,1d1l查【2】选用 TL5 型弹性柱销联轴器主动端: Y 型轴孔 B 型链槽=38mm =60mm L=82mm 1d1L从动端: Y 型轴孔 B 型链槽=24mm =38mm L=52mm2 1标记为: TL5 型弹性柱销联轴器 204382603TGYB其中: =125N m Tn联轴器的重量为 G=16.05Kg 5.2 低速联轴器的选用低速联轴器的计算转矩:= iCT式中: 高速轴转矩, =71.37 N mCTi减速机传动比, i=18减速机效率, 取 =0.90所以:22=1156.19N mCT由上面知 ZLY-112 减速器低速轴端为: =
37、48mm =82mm2d2l分轴箱输入轴径为: =45mm 1d由此选用刚性凸缘联轴器,它的结构简单、成本低、能传动大的扭拒,用于转速不太高的情况下。依据轴端选用型号为 允许的最大转拒T=1600 N m,最大转速2GZ为 n=6000r/min第六章 分轴箱的设计6.1 分轴箱的作用和结构选择分轴箱是钢板矫正机主传动装置中的重要组成部分,其传动齿轮受很大的负荷,而且齿轮的圆周速度也较高。分轴箱的作用是把主电机通过减速器的扭矩分别传给矫正机的矫正辊,就整个机座和轴承座的相互配置而言,分轴箱有三种形式:a、高窗口开启式b、矮窗口开启式c、水平剖分式这里所设计的分轴箱采用了高窗口开启式的结构形式,
38、既在底座上开有较高的窗口,窗口中可放置上下轴的轴承座,顶上用机盖压紧,分轴箱的箱座与箱盖采用钢性较好的铸钢结构。轴承采用单列滚子轴承,齿轮和轴承的润滑方式采用稀油润滑,齿轮采用人字形。内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)236.2 分轴箱中齿轮基本参数的确定由资料可得输入分轴箱的转速为: =83r/min1n低速轴联轴器的计算转矩: =1156.2N mCT输入分轴箱的功率由公式:=Nrp1f23f式中: N电动机的额定功率, N=7.5KW减速器的工作效率, 查资料6P10 得 =0.951f 1f、 高低速联轴器的工作效率,查资料6P10 得 = =0.9952f3 2f3所以:=8.
39、16KWrp各轴转矩T=9550mN89.316.齿轮座的齿轮一般具有较少的齿数 Z,一般齿数 Z 取为 2040。较大的模数 m 和齿宽B,模数一般为 845。齿宽系数为 1.6 窄形、2.0 中形、2.4 宽形。现选择齿数 Z=25 模数 m=12传动比 i=1 齿宽系数 =2.0AB齿轮分度直径 =A=130mm0d由于齿轮直径小、宽度大,往往做成整体的齿轮轴,一般采用人字形齿轮。几何尺寸的确定:螺旋角 0324分度圆直径 =A=130mm0d齿顶高 =ahmn12齿根高 =( ) m=15mmfnac齿顶圆直径 =154 mmad中心距 a=130 mm齿宽 B=2 A=260 mm轴
40、径的初步确定查资料6P712 的:由2.0974ndpT得 mm25.75016.2. 333 Ad其中: A许用扭转应力系数,取 A=10所以: 初选轴径定为 d=75mm6.2.1 选择齿轮类型、精度、等级、材料、齿数1、选用人字齿轮传动2、大小齿轮都选用硬齿面,由9P199 表 10-1 选大小齿轮材料均为 40Cr,并经调质及表面淬火,齿面硬度为 4855HRC。3、初选 7 级精度4、选齿轮齿数 Z=206.2.2 初选齿根弯曲强度设计由【9】P227 式得弯曲强度设计公式内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)25FYZCOSKTmSaad123(1)确定公式内各计算数值1、试选载
41、荷系数 Kt=2.22、由【9】取齿宽系数 1.2d3、由【9】查得大小齿轮的弯曲疲劳极限 aFEMP680214、由【9】得计算应力循环次数公式 :85102.631.60hnTLN5、由【9】查得弯曲疲劳寿命系数 9.FK6、计算弯曲疲劳许用应力取安全系数 S=1.4 由 【9】得式 aFENF MPSk14.37.168097、查取齿形系数 由【9】得 8.2FY8、查取应力校正系数 由【9】得 5Sa9、计算齿轮的 YSaF09.14.37Fa10、由【9】得 24.1a11、由【9】得 34.520.8.038.001 tgtgZd12、由【9】查得 75.Y(2)设计计算m52.3
42、 09.24.10.35cos789. 231、计算分度圆直径 mZdnt .86cos262、 计算圆周速度 smndVt31.063、 计算齿宽 btd29.4.7214、 计算齿宽与齿高之比 h=6.93 h015hb5、 计算载荷系数 由【9】查得 01.vk2.1Fahk.Ak8H7 09.3aV6、 按实际的载荷系数校正所得的模数 由【9】得 圆整后取94.33ttkmm=47、计算分度圆直径 mZd76.8cos6.2.3 按齿面接触强度校核HEukTdzad2112确定公式内各计算数值1、由【9】选取区域系数 12.HZ2、由【9】查得材料的弹性影响系数 paEM8.93、由【9】图 10-21e 按齿面强度 52HRC 查得大小齿轮的接触疲劳强度极限MPaH1702lim1li4、由【9】查得接触疲劳寿命系数 93.021HNk5、计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%,安全系数 S=1 由【9】得MPaSkHNH1.08lim21