機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)81旋管式切管機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

京 江 學(xué) 院 JINGJIANG COLLEGE OF J I A N G S U U N I V E R S I T Y 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 旋管式 切管機(jī) MENTAL PIPE CUTTING MACHINE 學(xué)生學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師姓名： 指導(dǎo)教師職稱： 講師 2010 年 6 月 4 日 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 目錄 引言 5 第一章 旋管式切管機(jī)傳動(dòng)方案的選擇 7 1.1 傳動(dòng)方案 7 1.2 傳動(dòng)方案的選擇 8 第二章旋管式切管機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與計(jì)算 10 2.1 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)與計(jì)算 10 2.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 10 2.1.2 電動(dòng)機(jī)功率的選擇 10 2.1.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 11 2.1.4 電動(dòng)機(jī)型號(hào)確定 11 2.1.5 傳動(dòng)方案的擬定 11 2.1.6 各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 11 2.2 進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 13 2.2.1 帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 13 2.2.2 渦輪蝸桿的傳動(dòng)與計(jì)算 16 2.2.3 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 19 2.3 各傳動(dòng)軸尺寸的計(jì)算與校核 27 2.3.1 蝸桿軸的計(jì)算與校核 27 2.3.2 渦輪軸的校核與計(jì)算 30 2.3.3 滾輪軸的校核與計(jì)算 33 第三章滾筒系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 36 3 1 滾筒系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 36 3.2 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 37 第四章繪制設(shè)計(jì)裝配圖及零件圖 38 結(jié)論 39 致謝 40 參考文獻(xiàn) : 41 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 摘 要 金屬 切管機(jī) 是一種 主要用于車輛，工業(yè)或建材生產(chǎn)中的下料工作 的機(jī)器 。工作對(duì)象主要為各種型號(hào)各種材料的管材。 此次的 設(shè)計(jì)主要是針對(duì)車輛用金屬管材進(jìn)行加工的切管機(jī)，完成的工作主要是切管機(jī)中滾子，機(jī)體和減速箱部分的設(shè)計(jì)。包括傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和計(jì)算，其中有電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)方案的擬訂，各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算。總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其中有各軸尺寸的設(shè)計(jì)，各主要傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)。并且針對(duì)以上的設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行了詳細(xì)的校核。最后通過得到的數(shù)據(jù)，繪制了總體裝配圖，減速機(jī)和 滾子部分的裝配圖。然后又針對(duì)各主要基本件，繪制了多張零件圖 。 此次 設(shè)計(jì)所完成的產(chǎn)品主要用于車用通風(fēng)，通水管。本產(chǎn)品在生產(chǎn)中應(yīng)用可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 關(guān)鍵詞： 切管機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 方案 設(shè)計(jì)計(jì)算 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 Abstract Mental pipe cutting machine is the one mainly be used in the production of cars, industry and some work of putting materials. The work need to be finished is the design of body of the machine and the roll of it. It includes the design and calculate of the slowing speed box,. The choose of the electromotor, the design of the gearing, the rev, the measure design of the main deliver parts. Than do the emandation work. After all ,get the data and drawing the engineering picture. It includes one final assembling picture, two assembling pictures of each parts, some small pictures of the important accessary. The design work we do this time is to the purpose of be used at the place of fanning pipe and draining pipe. This product also can be used at the situation of enhancing the efficiency of production. Make the working effection upon and low down the labor force. Key words: pipe cutting machine, design of structure,plan,design and calculation 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 引言 鋼管主要用來輸送流體 (一般叫做輸送管、英文叫“ pipe” )和用作鍋爐等的熱交換器管 (叫做管子，英文叫“ tube” )。 鋼管是一種多功能的經(jīng)濟(jì)斷面鋼材。它在國民經(jīng)濟(jì)各部門應(yīng)用愈來愈廣泛，需求量也越來越大。管材的需要量之所以急劇增長，是因?yàn)楣茏幽苡酶鞣N材料來制造。而且質(zhì)量和精度也高。 鋼管作為輸送管廣泛地用于輸送油、氣、水等各種流體，如石油及天然氣的鉆探開采與輸送、鍋爐的油水與蒸汽管道、一般的水煤氣管道?；げ块T一般用管道化方式生產(chǎn)與運(yùn)輸各種化工產(chǎn)品。所以鋼管被人們稱為工業(yè)的“血管”。 鋼管作為結(jié)構(gòu)管大量 地用于機(jī)械制造業(yè)和建筑工業(yè)，如用于制作房架、塔吊、鋼管柱、各種車輛的構(gòu)架等。在斷面面積相同的條見下，鋼管比圓鋼、方鋼等的抗彎能力大，剛性好，其單位體積的重量輕。因此，鋼管是一種抗彎能力較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)材料。 鋼管還作為中空的零件毛坯用于制造滾動(dòng)軸承、液壓支柱、液壓缸簡體、空心軸、花鍵套、螺母以及手表殼等，這既節(jié)約金屬又節(jié)省加工工時(shí)。 鋼管又是軍隊(duì)工業(yè)中的重要材料，如用于制造槍管、炮筒及其他武器。隨著航空、火箭、導(dǎo)彈、原子能與宇宙空間技術(shù)等的發(fā)展，精密、薄壁、高強(qiáng)度鋼管的需求量正迅速增長。 隨著鋼管的需求量的日益增 大，鋼管的生產(chǎn)也顯得尤其的重要， 因此切管機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)就成了當(dāng)前所急需解決的課題。 下面是一般產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程，我將按下面的流程進(jìn)程切管機(jī)的設(shè)計(jì)： 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 此次設(shè)計(jì)的切管機(jī)，主要用于 常用的 通風(fēng)、通水管。因此，下料所要求的精度不高。 本切管機(jī)主要 切削大量的 薄壁 的金屬管。如果用手工切斷，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量差。因此，需要一臺(tái)，通用性好，耐用以及抗磨損的切管機(jī)。 切管機(jī)的主要參數(shù)為， 滾子的轉(zhuǎn)速為 70r/min,電動(dòng)機(jī)的額定功率為 1.5 千瓦，滿載轉(zhuǎn)速1410r/min，每天工作 八 小時(shí)，工作載荷變動(dòng)小。切管機(jī)的工作 原理如下：動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)經(jīng)過三角帶輸出，渦輪減速箱，開始齒輪傳動(dòng)傳到一對(duì)磙子。從而帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)切削時(shí)的主運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，操作手輪，通過螺旋傳動(dòng)，將圓環(huán)刀片向下運(yùn)動(dòng)，并在不斷增加刀片對(duì)管子的壓力過程中，實(shí)現(xiàn)管子的切割工作。為了順利實(shí)現(xiàn)上面的運(yùn)動(dòng)，要對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)做出選擇，擬定傳動(dòng)方案，并且對(duì)于各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩以及各主要傳動(dòng)件的參數(shù)（包括帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、齒輪模數(shù)的確定以及蝸桿蝸輪模數(shù)的確定和齒數(shù)的確定）進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，對(duì)于各軸的最小直徑，各主要傳動(dòng)件的尺寸，包括（ V帶輪，齒輪，蝸桿蝸輪），也要給 出相應(yīng)的計(jì)算。接著，對(duì)各數(shù)值進(jìn)行校核。最后再由經(jīng)過計(jì)算的數(shù)值來繪制裝配圖，完成設(shè)計(jì)。由于產(chǎn)品較大，大致可以分為五個(gè)部分：刀頭架，滾子，機(jī)柜，電器和減速箱。而各部分時(shí)分開設(shè)計(jì)的，因此要注意考慮各部分的裝配關(guān)系。其中減速箱部分需要著重進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于這里結(jié)構(gòu)眾多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而整個(gè)箱體又時(shí)在整體焊接后需要進(jìn)行裝配密封的部件，所以需要詳細(xì)標(biāo)注。 切管機(jī)的運(yùn)用，主要是為了降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力，提高產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)然，保證 經(jīng)濟(jì)性 也是這次設(shè)計(jì)的重要考慮項(xiàng)目之一。 由于切管機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中早已廣泛應(yīng)用，在使用與制造方面，已有一定 的經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 計(jì)中有關(guān)切管機(jī)的一些參數(shù)，都采用已有的規(guī)定。因水平有限，論文中不免有疏忽與錯(cuò)誤的地方，敬請(qǐng)批閱老師指正。 第一章 旋管式切管機(jī) 傳動(dòng)方案的選擇 1.1 傳動(dòng)方案 本次設(shè)計(jì)共有三個(gè)方案供參考，方案如下： 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 1.2 傳動(dòng)方案的選擇 特性 類型 V 帶傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng) 主要特點(diǎn) 中心距變化范圍大，結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖，可起過載安全保險(xiǎn)的作用 外觀尺寸小，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，效率高，壽命長，設(shè)用的效率和速度范圍大 外廓尺寸小，傳動(dòng)比大且準(zhǔn)確，工作平穩(wěn)，可制成自鎖的傳動(dòng) 主要缺點(diǎn) 外廓尺寸大，軸上受力較大，傳動(dòng)比不能嚴(yán)格保證，壽命低 要求制造精度高，不能緩沖，高速傳動(dòng)精度不夠時(shí)有噪音 效率低。中，高速傳動(dòng)裝置需價(jià)格較高的青銅材料，要求制造精度高，加工較麻煩 效率 V 帶 0.96 開 式 加 工 齒 輪0.92-0.96 ；閉式0.95-0.99 開式 0.70-0.75 閉式 0.7-0.94 自鎖 0.40-0.45 功率（ KM） 小于等于 100 常在 30 以下 常在 50 以下 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 速度 V， m/s 小于 30 小于等于 18/36/100 小于 50 單級(jí)傳動(dòng)比 2-4 2-4 小于等于 5-8 10-40 外廓尺寸 較大 小 小 使用壽命 較短 長 中 機(jī)構(gòu)類型 主要性能特點(diǎn) 平面連桿機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，行程距離較大，連接處為面接觸，能承受較大載荷；設(shè)計(jì)時(shí)往往只能近似滿足所需的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 凸輪機(jī)構(gòu) 可滿足工作需要的任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律，適用于各種自動(dòng)機(jī)械；但一般行程較短，凸輪制作復(fù)雜，凸輪和從動(dòng)桿接觸面易磨損，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沖擊較大 螺旋機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)精度較高，工作平穩(wěn)，故多用于機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)及機(jī)械的調(diào)整裝置。可傳遞較大的軸向力，且易實(shí)現(xiàn)反行自鎖，故常用于起重升降，但機(jī)械效率低，螺紋易磨損。若采用滾珠螺旋，情 況大為改善 齒輪齒條機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適用于行程較大的地方；但運(yùn)動(dòng)精度及平穩(wěn)不如螺旋機(jī)構(gòu) 方案 c 的基本參數(shù)給出，傳動(dòng)比為 20，綜合各方面因素選擇方案 c。 參考文獻(xiàn) 2、 9、 15 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 第二章 旋管式切管機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與計(jì)算 2.1 傳動(dòng)裝置的 總體 設(shè)計(jì)與計(jì)算 傳動(dòng)裝置用來將原動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，以一定的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或推力傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 切管機(jī)工藝方案如下： 2.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 一般機(jī)械裝置設(shè)計(jì)中，原動(dòng)機(jī)多選用電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)輸出連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，工作時(shí)經(jīng)傳動(dòng)裝置調(diào)整和轉(zhuǎn)矩，可滿足 工作機(jī)的各種運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力要求。 2.1.2 電動(dòng)機(jī)功率的選擇 電動(dòng)機(jī)工作環(huán)境為連續(xù)工作，變化很少，并且載荷穩(wěn)定的場合。一般 Pm Pr10% 此處： Pm已經(jīng)給出 所以： Pm 1.5kw 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 2.1.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 此處電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已經(jīng)給出 n 1410r/min 2.1.4 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 確定 經(jīng)查表，得同一功率的三相異步電動(dòng)機(jī)有以下三種型號(hào)、轉(zhuǎn)速的選擇： Y90S-2 2840r/min Y90L-4 1400r/min Y100L-6 940r/min 根據(jù)要求，最終選定三相異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是： Y90L-4 參考文獻(xiàn) 215 2.1.5 傳動(dòng)方案的擬定 總的傳動(dòng)比的確定： 20701400 滾總 nni 綜合考慮各方面要求，確定傳動(dòng)方案如下： 初定傳動(dòng)比： 212i 5023i 5.134i 5.7/145 i 2.1.6 各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 已知電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)如下： kwpm 4.1 min/1400 rn min/70 rn 滾 查表可知各級(jí)傳動(dòng)效率如下： 96.0帶 72.0蝸 92.0齒 99.0滾 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 （ 1）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速如下： m in/7 0 021 4 0 0121 rinn m in/14502140023122312 rii ninn m in/3.95.1502 14003423123423 riii ninn m i n/705.7/15.1502 1400453423124534 riiii ninn （ 2）各軸功率計(jì)算如下： kwPP m 44.196.05.11 帶 kwPPP m 03.199.072.096.05.112 滾蝸帶滾蝸 kwPPP m 94.092.099.072.096.05.123 齒滾蝸帶滾齒 kwPPP m 85.092.099.072.096.05.1 222234 齒滾蝸帶滾齒 （ 3）各軸傳遞的轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下： mkgnPMwm *5.1041 4 0 05.19 7 5 0 09 7 5 0 0 扭電 cmkgiMM *1 64.20096.025.1041 帶扭電扭 cmkgiiMiMM *3 9.685299.072.092.05025.104 2121 滾蝸帶扭電滾蝸扭扭 注：軸 3為設(shè)計(jì)上特別增加的惰輪 （過渡齒輪） ，所以，軸 3不承受轉(zhuǎn)矩，只承受彎矩。 cmkgiiiiMM*3242.59399.092.072.096.05.7/15022/15.1043243211 滾齒蝸帶扭扭 軸號(hào) 電動(dòng)機(jī)軸 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 傳動(dòng)比 2 50 1.5 1/7.5 效率 0.96 0.72 0.92 0.99 轉(zhuǎn)速 r/min 1400 700 14 9.3 70 功率 kw 1.5 1.44 1.03 0.94 0.85 轉(zhuǎn)矩 kg.cm 104.5 200.64 6852.9 593.2 2.2 進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 參考文獻(xiàn) 219 2.2.1 帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 工況系數(shù) 查表得 1.1AK 計(jì)算功率 kwPKP Ac 65.15.11.1 kwPc .1 選擇帶的型號(hào) 查表得 A型 小帶輪直徑 查表得 取 mmD 1001 大帶輪直徑 mmnnDD1987001 4 0 0100)1.01()1(112 mmD 982 大帶輪轉(zhuǎn)速 m in/7001981400100)01.01()1(212rDnDn min/7002 rn （ 2）計(jì)算帶長 求 mD 1492 1981002 12 DDD m149mD 求 492 1001982 12 DD49 初取中心距 mma 350 mma 350 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 帶長 mmaaDL m72.117486.670086.46735049350214914.32 22 mmL 72.1174 由 V帶基準(zhǔn)長度圖表，可得 mmL 1250 （ 3）求中心距與包角 中心距 mmDLDLa mm3.965498)1491250(41414914.312508)(4142222mma 3.965 小帶輪包角 174603.96510019818060180121aDD 120 1741 (4)求帶的根數(shù) 帶速 smnDv /3.7100060 140010014.3100060 1 smv /3.7 傳動(dòng)比 270014001 nni 2i 帶的根數(shù) 由查表得 kwP 32.10 由查表得 98.0K 由查表得 93.0lK 由查表得 kwP 71.00 4.293.098.0)17.032.1(65.1)( 00 lcKKPPPz所以 2z （ 5）求軸上載荷 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 張緊力 903.71.0)98.098.05.2(23.765.1500)5.2(500220 qvKKvzPFc900 F 軸上載荷 NFzF Q3602174s in90222s in210 NFQ 360 (6)V帶輪的尺寸計(jì)算 1）小帶輪 小帶輪直徑 mmD 1001 查表 得 mmh 5.3頂 6 mm mmH 12 mme 3.015 mmf 10 340 1.130b 輪寬 mmfezB 352015)12(2)1( mmB 35 外徑 mm hDD 1 0 7 5.321 0 0211 頂頂mmD 1071 頂 孔徑 此處的孔徑依據(jù)電機(jī)的輸出軸為準(zhǔn) 由查表 mmd 22軸 mmd 22孔 2）大帶輪 大帶輪直徑 mmD 1982 查表得 mmh 5.3頂 6 mm mmH 12 mme 3.015 mmf 10 380 4.130b 外徑 mm hDD 205 5.32198222 頂頂mmD 2052 頂 3）結(jié)構(gòu)選擇 選擇輻板式結(jié)構(gòu) 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 輪緣直徑 mmHDd169)612(2205)(2 頂緣 mmd 169緣 輪轂直徑 4036 28.1 軸轂 ）（ dd40轂d mm 輻板孔圓周定位尺寸 mmddd5.1 0 42401 6 920 轂緣 mmd 5.1040 mmSS 5105.05.01 mmS 51 mmSddd5.54522 4016922 1 轂緣孔 mmd 5.54孔 2.2.2 渦輪蝸桿的傳動(dòng)與計(jì)算 參考文獻(xiàn) 1291115 查表選?。何仐U采用 45鋼、表面硬度 45HRC。 蝸輪的材料選用 ZCuSn10P1、砂型鑄造 (1)初選【 ad/1 】的值 當(dāng)量摩擦系數(shù) 設(shè) smsmv s /7/4 ； 03.0v 由查表取最大值 72.1v 【 ad/1 】 20.0 、 11 、 21z 、 72.01 （ 2）中心距的計(jì)算 蝸輪轉(zhuǎn)矩 mNinPiTTI70724572.05070044.11055.91055.96611112 mNT 7072452 使用系數(shù) 查表 得 1.1AK 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 轉(zhuǎn)速系數(shù) 57.0)18700()18( 8/18/12 nZ n57.0nZ 彈性系數(shù) 根據(jù)蝸輪副材料查表 得 aE MPZ 147 壽命系數(shù) 13.11 2 0 0 02 5 0 0 02 5 0 0 0 66 LhZ n6.113.1 nZ 接觸系數(shù) 由查表得 85.2Z 接觸疲勞極限 由查表得 MPaH 256m in 接觸疲勞最小安全系數(shù)自定 3.1min HS 中心距 mmSZZZZTKaHHhnEa8.169)13.13.113.175.085.2147(7072451.1)(3 23 2m i nm i n2mma 8.169 （ 3）傳動(dòng)基本尺寸 蝸桿頭數(shù) 由查圖表得 11 、 21z 21z 蝸輪齒數(shù) 10025012 izz 1002 z 模數(shù) 100/170)7.14.1(/)7.14.1( azam 3m 蝸桿分度圓直徑 341702.0/11 add 取 341d 蝸輪分度圓直徑 3 0 01 0 0322 mzd 3002 d 蝸桿導(dǎo)程角 1034/32/t a n11 dmz tan 蝸輪寬度 20)1334(32)15.0(212mdmb202 b 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 蝸桿圓周速度 25.1)100060/(7003414.3)100060/(111 ndv 25.11 v 相對(duì)滑動(dòng)速度 28.1 11c o s/25.111c o s/1 vv s28.1v 當(dāng)量摩擦系數(shù) 經(jīng)查表 得 045.0v 10.3v （ 4）齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 許用接觸應(yīng)力 MPaSZZHhhnh1733.125613.175.0m inlimMPah 173 最大接觸應(yīng)力 M P aaTKZZ aEH1051707 0 7 2 4 51.185.2147332 MPaH 105 應(yīng)為 105MPa173MPa 所以 合格 （ 5）齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限 由查表得 MPaF 190lim 彎曲疲勞最小安全系數(shù) 自取 4.1min FS 許用彎曲疲勞應(yīng)力 1354.1190 m inlim FFF S MPaF 135 齒輪最大彎曲應(yīng)力 MP admbTK AF1573001137072451.122222 MPaF 157 應(yīng)為 MPaF 157 MPa135 所以 合格 （ 6）蝸桿軸撓度驗(yàn)算 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 軸的慣性距 45441065.064/3464/1mmdI 451065.0 mmI 允許蝸桿撓度 mmm 012.03004.0004.0 mm012.0 蝸桿軸撓度 0038.0)48/()(t a nt a n3 22 12 EIlF vt 0016.0 合格 2.2.3 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 參考文獻(xiàn) 12111517 第一對(duì)齒輪（齒輪 2為惰輪） 齒輪材料選擇 小齒輪材料： 40Gr 、采用調(diào)制處理，硬度 241HB-286HB 、取平均 260HB 大齒輪材料： 45鋼、 采用調(diào)制處理，硬度 229HB-286HB 、 取平均 240HB （ 1） 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1） 初步計(jì)算 轉(zhuǎn)矩 1T mNnPT7 0 2 6 0 71403.11055.91055.9 661 mNT 7026071 齒寬系數(shù)d 由 查表得 4.0d 接觸疲勞極限 limH 由查圖 得 MPaH 7101lim MPaH 5802lim 初步計(jì)算得許用接觸應(yīng)力 H MPaHH6397109.09.0 1lim1 MPaH 710 1 MPaHH5225809.09.0 2lim2 MPaH 522 2 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 dA 值 由查表得 85dA 初步計(jì)算小齒輪直徑 1d mmTAdHdd1685.115.15224.0702607851323211取 mmd 1681 初步齒寬 b mmdbd 301 取 mmb 30 2）校核計(jì)算 圓周速 度 smndv/137.01000601418710006011 smv /137.0 精度等級(jí) 由查表得 選取八級(jí)精度 齒數(shù) z與模數(shù) m 初取齒數(shù) 541z 815.15412 ziz 4.354/187/ 11 zdm 取 3m 則 623/187/11 mdz 621z 93625.112 ziz 932 z 使用系數(shù) AK 由查表 得 5.1AK 動(dòng)載系數(shù) vK 由查表 得 12.1vK 齒間載荷分配系數(shù) HK 先求NdTFt5.75141877 0 2 6 0 72211 mmNb FK tA /15075 5.75145.1 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 79.1c o s)931621(2.388.1c o s)11(2.388.121zza79.1a 85.0379.1434 aZ 85.0Z 由此 得 4.185.0 11 22 zK H4.1HK 齒向載荷分布系數(shù) HK 由查表得 2.1751016.0)18775(16.017.110)(32321 bcdbBAK H 2.1HK 載荷系數(shù) K 8.22.14.112.15.1 HHVA KKKKK 8.2K 彈性系由查表得 MPaZ E 8.189 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ 由查表得 5.2HZ 接觸最小安全系數(shù) minHS 由查表得 05.1min HS 總工作時(shí)間 ht h 4 8 0 02.083 0 010 hth 4800 接觸壽命系數(shù) NZ 由查表得 18.11 NZ 25.12 NZ 許用接觸應(yīng)力 1H MP aSzHNHH79805.118.1710m in11lim1 MPaH 798 1 69005.1 25.1580 m i n22l i m2 HNHH S z 690 2 H MPa 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 驗(yàn)算 MPbdKTzzz HEzH4.570313187757026078.2285.05.28.189122211 MPaH 4.570 因?yàn)樾∮?690MPa 合格 計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。 （ 2）確定傳動(dòng)主要尺寸 實(shí)際分度圓直徑 d 18662311 mzd 1681 d mm 27993322 mzd mmd 2492 中心距 a 2022)9362(32)( 21 zzma mma 202 齒寬 b mmdbd 301 mmb 30 （ 3）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 重合度系數(shù) Y 67.079.1 75.025.0 Y67.0Y 齒間載荷分配系數(shù) FK 經(jīng)查表 1FK Y 68.0/1 1FK 齒間載荷分布系數(shù) FK 2.13)5.225.2/(74/ hb 載荷系數(shù) K 4.338.147.112.15.1 FFVA KKKKK 4.3K 齒形系數(shù) FY 由圖表得 5.21 FY 2.22 FY 應(yīng)力修正系數(shù) sY 由圖表得 7.11 sY 8.12 sY 彎曲疲勞極限 limF 由圖表得 6001lim F 4502lim F 彎曲最小安全系數(shù) limFS 由圖表得 3.1lim FS 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) LN 由查表得 71076.51 LN 71092.12 LN 彎曲壽 命系數(shù) XY 由查表得 1XY 許用彎曲應(yīng)力 7.4473.1195.0600m in11li m1FXNFF SYY 7.4471 F MPa 8.3353.1197.0450m in22lim2FXNFF SYY 8.3352 F MPa 彎曲壽命 NY 由查表得 95.01 NY 97.02 NY 驗(yàn)算 7.4163.17.15.23187757026078.22211111 YYYmbdKTsFF7.4161 F MPa 11 FF 8.3187.15.28.12.27.416112212sssFFF YYYY MPaF 8.3182 22 FF 第二對(duì)齒輪的計(jì)算 齒輪 2 為惰輪，即此處的大齒輪。材料為 45鋼，調(diào)制處理，硬度為 229HB-286HB。 平均取 240HB（主動(dòng)）。 齒輪 3 為小齒輪，材料選擇 40Gr，調(diào)制處理，硬度值為 241HB286HB,平均取 260HB. (1)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1)初步計(jì)算 江蘇大學(xué)京江學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 轉(zhuǎn)矩 1T mNnPT9652683.994.01055.91055.9 66331 mNT 9652681 齒寬系數(shù)d 由查表得 4.0d 接觸疲勞極限 limH 由查圖得 MPaH 7101lim MPaH 5802lim 初步齒寬 b mmdbd 301 取 mmb 30 2）校核計(jì)算 圓周速度 smndv/14.01000603.927910