減速器畢業(yè)設(shè)計(jì)---二級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p>　　二級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要利用三維虛擬設(shè)計(jì)軟件Pro/Engineer對(duì)400T冷剪機(jī)的減速器部分進(jìn)行三維參數(shù)化設(shè)計(jì)，所做主要工作主要包括：參與完成400T冷剪機(jī)總體方案的論證及主要零部件的選

2、型設(shè)計(jì)；完成二級(jí)減速器的選型及總體設(shè)計(jì)；完成電機(jī)、齒輪及軸的校核及計(jì)算；完成相關(guān)零部件（齒輪、軸）的有限元分析及三維參數(shù)化造型和裝配。</p><p>　　對(duì)400T冷剪機(jī)的減速器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中：首先,闡述了冷剪機(jī)在軋鋼生產(chǎn)線中的重要作用，在此基礎(chǔ)上提出了400T冷剪機(jī)中減速器部分的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)課題；其次，分析冷剪機(jī)的工作原理，進(jìn)一步對(duì)其中的傳動(dòng)裝置進(jìn)行初步設(shè)計(jì)及校核，并且利用 ANSYS軟件對(duì)減速器中的

3、相關(guān)部件進(jìn)行簡(jiǎn)單的有限元分析；最后利用PRO/E工程軟件，建立了減速器重要零部件的3D模型，以此為基礎(chǔ)完成相關(guān)部件的虛擬裝配。</p><p>　　關(guān)鍵詞：冷剪機(jī)、減速器、三維參數(shù)化設(shè)計(jì)、有限元分析</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The main advantage of graduate desig

4、n three-dimensional virtual design software Pro / Engineer on the 400T part reducer of cold shear three-dimensional parametric design, done by the main work includes: participation in the completion of the overall progra

5、m 400T cold shearing machine argument and the main components Type Design; completed two reducer selection and design; complete motor, gears and shafts checking and calculation; complete the relevant parts (gears, shafts

6、) and three-dimensional </p><p>　　400T cold cutting machine on the reducer has been designed, in the design: First, set the cold shear rolling production line in an important role in this proposed based on t

7、he 400T cold scissors reducer part of three-dimensional parametric design subject; Second, analysis of the working principle of the cold shear, which drives further preliminary design and verification, and the use of ANS

8、YS software and the gear reducer shaft in a simple finite element analysis; Finally, PRO / E Engineering so</p><p>　　Key words: cold shear, reducer, 3D parametric design, finite element analysis</p>&

9、lt;p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要Ⅰ</b></p><p>　　AbstractⅡ</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 冷剪機(jī)在冶金工業(yè)生產(chǎn)中的主要作用和應(yīng)用1</p>

10、;<p>　　1.2 我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和先進(jìn)技術(shù)的特點(diǎn)1</p><p>　　1.2.1 我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展與差距1</p><p>　　1.2.2　先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)2</p><p>　　1.3 課題的提出、任務(wù)及關(guān)鍵技術(shù)2</p><p>　　1.3.1 課題的提出2</p><p&g

11、t;　　1.3.2任務(wù)要求3</p><p>　　1.3.3關(guān)鍵技術(shù)3</p><p><b>　　1.4設(shè)計(jì)成果3</b></p><p>　　第2章 總體方案的擬定4</p><p>　　2.1 冷剪機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及工作原理4</p><p>　　2.2 冷剪機(jī)主要部件的選型設(shè)計(jì)4

12、</p><p>　　2.2.1 皮帶張緊裝置4</p><p>　　2.2.2安全保護(hù)裝置5</p><p>　　2.2.3棒材壓緊裝置5</p><p>　　2.2.4快速換刀裝置5</p><p>　　2.2.5 減速器系統(tǒng)5</p><p>　　2.3工作機(jī)器特征的分析5&l

13、t;/p><p>　　2.4 剪切機(jī)設(shè)計(jì)考慮的問(wèn)題5</p><p>　　第3章 運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1 電機(jī)的選擇7</p><p>　　3.1.1 電動(dòng)機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速的選擇7</p><p>　　3.1.2 電動(dòng)機(jī)功率的校核7</p><p>　　3.2 傳動(dòng)比的分

14、配9</p><p>　　3.2.1 分配原則9</p><p>　　3.2.2 分配數(shù)據(jù)9</p><p>　　3.3 運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算10</p><p>　　第4章 各傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算11</p><p>　　4.1齒輪的設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.2高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算

15、11</p><p>　　4.2.1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)據(jù)12</p><p>　　4.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算，由計(jì)算公式13</p><p>　　4.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并加以計(jì)算15</p><p>　　4.3 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)15</p>

16、<p>　　4.3.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料齒數(shù)及螺旋角15</p><p>　　4.3.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算，由計(jì)算公式16</p><p>　　4.3.4 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.3.5 設(shè)計(jì)計(jì)算18</p><p&

17、gt;　　4.3.6 幾何尺寸計(jì)算18</p><p>　　第5章 軸的設(shè)計(jì)20</p><p>　　5.1 各軸的設(shè)計(jì)20</p><p>　　5.2高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算20</p><p>　　5.2.1、高速軸上的參數(shù)20</p><p>　　5.2.2 初步確定軸的最小直徑20</p>

18、<p>　　5.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21</p><p>　　5.2.4 求軸上的載荷22</p><p>　　5.2.5 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度23</p><p>　　5.3 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算25</p><p>　　5.3.1 中間軸中各參數(shù)計(jì)算25</p><p>　　5.3.2 軸的結(jié)構(gòu)

19、設(shè)計(jì)26</p><p>　　5.3.3 求軸上的載荷27</p><p>　　5.3.4 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度27</p><p>　　5.4低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算30</p><p>　　5.4.1 低速軸的受力分析30</p><p>　　5.4.2 水平面（H)軸上載荷計(jì)算31</p>

20、<p>　　5.4.3 豎直面（V)軸上載荷計(jì)算33</p><p>　　5.4.4 軸上彎矩計(jì)算35</p><p>　　5.4.5 軸上彎矩計(jì)算37</p><p>　　5.5軸承的選擇及校核37</p><p>　　5.5.1 高速軸上軸承的校核37</p><p>　　5.5.2 中間軸上

21、軸承的校核38</p><p>　　5.5.3低速軸上軸承的校核38</p><p>　　5.6 鍵的選擇與校核38</p><p>　　5.6.1 幾點(diǎn)說(shuō)明38</p><p>　　5.6.2 高速軸上鍵的選擇與校核38</p><p>　　5.6.3 中間軸上鍵的選擇與校核39</p>&

22、lt;p>　　第6章 減速器的箱體（箱蓋）設(shè)計(jì)40</p><p>　　6.1 箱體（箱蓋）的分析40</p><p>　　6.2 箱體（蓋）的材料40</p><p>　　6.3 箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算40</p><p>　　第7章 減速器的潤(rùn)滑43</p><p>　　7.1 潤(rùn)滑方式的確定43&l

23、t;/p><p>　　7.2 油池中油量的確定43</p><p>　　7.3軸承潤(rùn)滑43</p><p>　　7.4 潤(rùn)滑劑的選擇43</p><p>　　7.5 油的密封及防止脂的稀釋43</p><p>　　第8章 減速器附件45</p><p>　　8.1 檢查孔蓋板45<

24、;/p><p>　　8.2 透氣裝置45</p><p>　　8.3 油塞螺釘46</p><p><b>　　8.4 油標(biāo)46</b></p><p>　　8.5 啟蓋螺釘47</p><p>　　8.6 端蓋的設(shè)計(jì)47</p><p>　　第9章 主要部件的三維

25、造型49</p><p>　　9.1 pro/e簡(jiǎn)介49</p><p>　　9.2相關(guān)零件的三維參數(shù)化造型49</p><p>　　9.3 斜齒輪的建模過(guò)程50</p><p>　　9.3.1 輸入基本參數(shù)和關(guān)系式50</p><p>　　9.3.2．創(chuàng)建齒輪基本圓51</p><p&

26、gt;　　9.3.3 創(chuàng)建漸開線52</p><p>　　9.3.4 鏡像漸開線53</p><p>　　9.3.5．創(chuàng)建齒根圓56</p><p>　　9.3.6．創(chuàng)建分度圓曲面57</p><p>　　9.3.7．創(chuàng)建投影曲線59</p><p>　　9.3.8．創(chuàng)建掃描混合截面60</p>

27、<p>　　9.3.9．創(chuàng)建第一個(gè)輪齒特征65</p><p>　　9.3.10 陣列輪齒67</p><p>　　9.4 其他零件圖70</p><p>　　9.5 工作裝置裝配71</p><p>　　9.6 其他裝配體73</p><p>　　第10章 軸與齒輪的有限元分析75<

28、;/p><p>　　10.1 ANSYS及 ANSYS與 PRO/E 簡(jiǎn)介75</p><p>　　10.2 軸的前處理77</p><p>　　10.3 軸的后處理78</p><p>　　第11章 設(shè)計(jì)小結(jié)82</p><p>　　11.1 齒輪設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題82</p><p>　

29、　11.2、軸設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題82</p><p>　　11.3 軸上鍵槽的問(wèn)題82</p><p>　　11.4 軸承的選擇問(wèn)題82</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)84</b></p><p><b>　　附表85</b></p><p><b&g

30、t;　　致謝87</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 冷剪機(jī)在冶金工業(yè)生產(chǎn)中的主要作用和應(yīng)用</p><p>　　現(xiàn)在工業(yè)社會(huì)基本上是由鋼鐵與石油兩大塊構(gòu)成,但是我想大家都明白,石油只不過(guò)廣泛的運(yùn)用了一百多年而已,也就是說(shuō)沒(méi)有了石油我們的社會(huì)倒退一百年左右,但是如果沒(méi)有鋼鐵我們的

31、社會(huì)會(huì)倒退上千年.足以見得鋼鐵的重要。鋼材生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。</p><p>　　鋼材的生產(chǎn)法有軋制、鍛造、擠壓、拉拔、剪切等。用軋制方法生產(chǎn)鋼材，具有生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性、生產(chǎn)率高、品種多、質(zhì)量好，易于機(jī)械化自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　這不僅提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且實(shí)現(xiàn)了少切削或無(wú)切削的加工，這就比用切削加工方法有效的節(jié)約了金屬消耗并顯著地改善

32、了勞動(dòng)條件。對(duì)于很多機(jī)件，以軋制方法代替機(jī)械加工、鑄造成鍛造，是加工過(guò)程的重大變革。冷剪機(jī)就是用于切斷金屬材料的一種機(jī)械設(shè)備。在軋制生產(chǎn)過(guò)程中，大斷面的鋼錠和鋼坯經(jīng)過(guò)軋制后，其斷面變小，長(zhǎng)度增加。為了滿足后繼工序和產(chǎn)品尺寸規(guī)格的要求，各種鋼材生產(chǎn)工藝過(guò)程中都必須有剪切工序。冷剪機(jī)的用途就是用來(lái)剪切定尺、切頭、切尾、切邊、切試樣及切除軋件的局部缺陷等。冷剪機(jī)是軌鋼機(jī)械中重要的輔助設(shè)備之一，因?yàn)榧羟袡C(jī)的能力大小，直接影響軋機(jī)生產(chǎn)能力能否充分

33、發(fā)揮以及軋制生產(chǎn)線金屬流程的平衡問(wèn)題[13]。</p><p>　　冷剪機(jī)還廣泛地使用在機(jī)械制造和修理等部門，如鋼鐵廠、鋼管廠等。因此冷剪機(jī)在扎制鋼材生產(chǎn)中有非常重要的作用。</p><p>　　1.2 我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和先進(jìn)技術(shù)的特點(diǎn)</p><p>　　1.2.1 我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展與差距</p><p>　　(1) 我國(guó)機(jī)械制造

34、業(yè)的發(fā)展</p><p>　　自建國(guó)以來(lái)，尤其是改革開放20多年來(lái)，我國(guó)制造業(yè)得到了迅速的發(fā)展。機(jī)械工業(yè)是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)展最快的行業(yè)之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，自1978年到1996年18年期間，機(jī)械工業(yè)的平均年增長(zhǎng)率達(dá)14.1%，而同期國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值GDP增長(zhǎng)率為9.9%；1996年機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值在全國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中的比例占23%，增加值為3300多億元，占同年我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值5%，居工業(yè)各行業(yè)之首。</p>

35、<p>　　(2) 我國(guó)機(jī)械制造業(yè)存在的差距</p><p>　　半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)從無(wú)到有，從小到大取得了較快的發(fā)展，但與西方先進(jìn)工業(yè)國(guó)家相比還存在著明顯的差距，主要體現(xiàn)在如下方面：</p><p>　?、?產(chǎn)品檔次低，高水平產(chǎn)品所占比例小 面前我國(guó)機(jī)械工業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品達(dá)到當(dāng)代國(guó)際先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的不到5%，達(dá)到上世紀(jì)90年代世紀(jì)先進(jìn)水平的占25%，達(dá)到80年代水平的占

36、40%，還處于60～70年代水平的仍占有30%的比例。</p><p>　　② 創(chuàng)新開發(fā)能力差，新產(chǎn)品貢獻(xiàn)率低 我國(guó)大中型企業(yè)生產(chǎn)的2000多種主導(dǎo)產(chǎn)品的平均生命周期為10.5年，而美國(guó)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品的生命周期一般僅有3～4年。美國(guó)制造業(yè)的新產(chǎn)品的貢獻(xiàn)率已達(dá)到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的52%（1995），而我國(guó)僅為5.9%（1997）。目前，我國(guó)企業(yè)的技術(shù)來(lái)源主要依賴國(guó)外，在“七五”期間開發(fā)的92種典型產(chǎn)品中有57%技術(shù)來(lái)

37、源于國(guó)外，企業(yè)自身技術(shù)創(chuàng)新內(nèi)力較低。</p><p>　?、?企業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)落后 目前，我國(guó)大部分企業(yè)的生產(chǎn)管理依舊停留在過(guò)去計(jì)劃經(jīng)濟(jì)管理方式上，先進(jìn)管理模式和手段未能得到實(shí)施[10]。</p><p>　　1.2.2　先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)</p><p>　　(1) 是面向21世紀(jì)的技術(shù)</p><p>　　由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來(lái)的

38、，既保持了過(guò)去制造技術(shù)中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果，并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過(guò)程。先進(jìn)制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生了一個(gè)完整的技術(shù)群，它是具有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域，是面向21世紀(jì)的技術(shù)。</p><p>　　(2) 是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)</p><p>　　先進(jìn)制造技術(shù)并不限于制造過(guò)程本身，它涉及到產(chǎn)品從市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后

39、服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容，并將它們結(jié)合成一個(gè)有機(jī)的整體。先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用特別注意產(chǎn)生最好的實(shí)際效果，其目標(biāo)是為了提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和綜合實(shí)力的增長(zhǎng)[10]。</p><p>　　1.3 課題的提出、任務(wù)及關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　　1.3.1 課題的提出</p><p>　　冷剪機(jī)是用于切斷金屬材料的一種機(jī)械設(shè)備，它是軌鋼機(jī)械中重要的輔助設(shè)備之一，廣

40、泛地使用在機(jī)械制造和修理等部門，如鋼鐵廠、鋼管廠等。因?yàn)榧羟袡C(jī)的能力大小，直接影響軋機(jī)生產(chǎn)能力能否充分發(fā)揮以及軋制生產(chǎn)線金屬流程的平衡問(wèn)題。因此在此次設(shè)計(jì)當(dāng)中我們必須考慮以下環(huán)節(jié)：</p><p>　　(1) 在最大剪切力為400t的情況下，沖擊力大，為了防止過(guò)載我們?cè)O(shè)計(jì)了安全保護(hù)裝置安全保護(hù)螺栓，并對(duì)其進(jìn)行合理的分析、計(jì)算校核來(lái)保證設(shè)備的安全。</p><p>　　(2) 我們所設(shè)計(jì)的冷

41、剪機(jī)最大剪切力為400t，它最宜剪切棒材直徑范圍是8~40厘米。</p><p>　　(3) 由于我們所設(shè)計(jì)的冷剪機(jī)最大剪切力為400t，在剪切的過(guò)程中，對(duì)偏心軸的沖擊力相當(dāng)大，因此，對(duì)偏心軸進(jìn)行強(qiáng)度、剛度計(jì)算、進(jìn)行強(qiáng)度、彎度校核是必不可少的。</p><p>　　另外，在機(jī)械行業(yè)中，Pro/ENGINEER已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊，利用PRO/E進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)，可真正實(shí)現(xiàn)：產(chǎn)品設(shè)

42、計(jì)完全計(jì)算機(jī)化；產(chǎn)品形式完全特征參數(shù)化；</p><p>　　全部產(chǎn)品數(shù)據(jù)統(tǒng)一化；設(shè)計(jì)、分析、加工、制造、裝配一體化。</p><p>　　因此，我們就將先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和手段應(yīng)用于傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要應(yīng)用Pro/ENGINEER軟件進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)、實(shí)體裝配。</p><p><b>　　1.3.2任務(wù)要求</b></p

43、><p><b>　　本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：</b></p><p>　　(1) 根據(jù)提出的問(wèn)題，結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)，積極進(jìn)行調(diào)查研究，廣泛收集技術(shù)資料，構(gòu)思整體設(shè)計(jì)框架。</p><p>　　(2) 制定總體設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性及可行性論證。</p><p>　　(3) 根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案，制定可行的技術(shù)路線。</p&

44、gt;<p>　　(4) 進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，建立骨架模型。</p><p>　　(5) 完成工作裝置的設(shè)計(jì)和計(jì)算。</p><p>　　(6) 對(duì)傳動(dòng)裝置的部分零件進(jìn)行三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)。</p><p>　　(7) 完成工作裝置的三維裝配；并進(jìn)行相關(guān)部件的有限元分析。</p><p>　　(8) 外文翻譯，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。</

45、p><p><b>　　1.3.3關(guān)鍵技術(shù)</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)是我們以“400T冷剪機(jī)三維虛擬設(shè)計(jì)”為課題，將先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和手段應(yīng)用于傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次嘗試，主要應(yīng)用Pro/ENGINEER軟件進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)、實(shí)體裝配等；應(yīng)用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析。</p><p>　　第2章 總體方案的

46、擬定</p><p>　　2.1 冷剪機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　圖2-1 冷剪機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖</p><p>　　1-電動(dòng)機(jī) 2-皮帶 3-飛輪 4-減速器 5-滑架 6-偏心軸 7-襯套 8-頂桿 9-螺桿 10-銷軸</p><p>　　11-滑塊 12-安全螺釘 13-楔形塊 14-上刀架 15-上刀刃 16-下刀架 1

47、7-下刀刃 </p><p>　　冷剪機(jī)工作原理如圖2-1。該剪切機(jī)設(shè)計(jì)為上切式斜刃剪，主要由動(dòng)力裝置、減速器、工作裝置、機(jī)架等部分組成。其工作過(guò)程：動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)1輸出，經(jīng)皮帶2傳遞給飛輪3，然后傳給二級(jí)減速器4，經(jīng)減速器傳到偏心軸6，由偏心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)頂桿8做平面運(yùn)動(dòng)，繼而由銷軸10帶動(dòng)滑塊11做上下直線運(yùn)動(dòng)。由于楔形塊13由左右兩個(gè)半體組成，它與滑塊、滑架5均靠平面接觸。所以，當(dāng)滑塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊將動(dòng)力通過(guò)

48、楔形塊傳遞給滑架，進(jìn)而帶動(dòng)上刀架14和上刀刃15向下運(yùn)動(dòng)，與靜止的下刀架16和下刀刃17共同實(shí)現(xiàn)對(duì)棒料的剪切：當(dāng)滑塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊通過(guò)安裝在滑架上的兩個(gè)螺桿9將滑架拉起，從而帶動(dòng)上刀架和上刀刃上升。至此完成一次剪切過(guò)程。</p><p>　　2.2 冷剪機(jī)主要部件的選型設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 皮帶張緊裝置</p><p>　　由于皮帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

49、、傳動(dòng)平穩(wěn)、造價(jià)低廉以及緩沖吸震。但當(dāng)機(jī)器工作一段時(shí)間后，由于振動(dòng)會(huì)使電動(dòng)機(jī)的位置發(fā)生移動(dòng)，會(huì)使皮帶變松，進(jìn)而產(chǎn)生皮帶打滑現(xiàn)象，這樣會(huì)大大降低系統(tǒng)的傳動(dòng)效率。因此設(shè)計(jì)了滑道式皮帶張緊裝置，當(dāng)皮帶產(chǎn)生松弛現(xiàn)象時(shí)，調(diào)節(jié)張緊裝置上的4枚螺栓，帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，使皮帶再次張緊。</p><p>　　2.2.2安全保護(hù)裝置</p><p>　　當(dāng)被剪切棒料根數(shù)過(guò)多或直徑過(guò)粗或由于材料性能或棒材溫

50、度波動(dòng)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致剪切力過(guò)大，可能使剪切力超過(guò)額定載荷，設(shè)計(jì)該安全保護(hù)裝置，當(dāng)過(guò)載時(shí)，安全螺栓會(huì)被拉斷，從而保護(hù)整個(gè)機(jī)器不受損壞，而只更換一個(gè)安全螺栓即可，大大降低了設(shè)備故障的可能性。</p><p>　　2.2.3棒材壓緊裝置</p><p>　　當(dāng)剪切機(jī)進(jìn)行剪切時(shí)，為防止棒材前后或者左右移動(dòng)，設(shè)計(jì)了棒材壓緊裝置，以獲得更好的剪切斷面質(zhì)量，同時(shí)保證定尺長(zhǎng)度。當(dāng)棒料通過(guò)輸送輥在對(duì)齊裝置作用

51、下對(duì)齊后被送到剪刃處，這時(shí)在液壓缸的推力作用下，即活塞桿向上移動(dòng)，使壓緊端壓下，給棒料一個(gè)向下的壓力，防止剪切時(shí)棒料翹起和移動(dòng)。</p><p>　　2.2.4快速換刀裝置</p><p>　　由于在剪切過(guò)程中，剪刃會(huì)受到很大的力，當(dāng)剪刃磨鈍需要更換時(shí)，會(huì)很難卸下，增加了換刀時(shí)間，降低機(jī)器的生產(chǎn)效率，因此設(shè)計(jì)了快速換刀裝置。其工作原理如下：當(dāng)換刀時(shí)，通過(guò)油泵將液壓油從油路送入系統(tǒng)中，液壓油

52、在系統(tǒng)中產(chǎn)生壓力，將活塞連同活塞桿一起推動(dòng)，從而在刀架和滑架之間產(chǎn)生間隙，這樣就可以快速的將刀具從側(cè)面抽出，并換上新刀具，并通過(guò)油路將道具鎖定。</p><p>　　2.2.5 減速器系統(tǒng)</p><p>　　齒輪減速器選用 展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器。根據(jù)減速器載荷和速度以及制造條件，確定采用斜齒輪，這樣有助于傳動(dòng)的平穩(wěn)、減少噪音、提高承載能力并減小結(jié)構(gòu)體積，采用斜齒輪時(shí)，在左旋和右旋安排

53、上，應(yīng)使軸向力盡量相互抵消，并使加工最大齒輪時(shí)螺旋方向與滾刀的螺旋方向一致。</p><p>　　2.3工作機(jī)器特征的分析</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書可知：該減速箱用冷剪機(jī)，工作速度較高,最大剪切力大,因而傳遞的功率也比較大。由于工作運(yùn)輸機(jī)用于高溫環(huán)境作業(yè)，抗沖擊能力強(qiáng)，工作不穩(wěn),轉(zhuǎn)向不變,使用壽命長(zhǎng),故減速箱應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成閉式,箱體內(nèi)用油液潤(rùn)滑,軸承用脂潤(rùn)滑。要盡可能使減速箱外形及體內(nèi)

54、零部件尺寸小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,造價(jià)低廉,生產(chǎn)周期短,效率高。</p><p>　　2.4 剪切機(jī)設(shè)計(jì)考慮的問(wèn)題</p><p>　?。?）剪切的順利進(jìn)行和減少震動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為皮帶傳動(dòng)；由于冷剪機(jī)屬于速度波動(dòng)較大且所需功率較大，所以在二級(jí)減速高速軸安裝儲(chǔ)能器——飛輪，在調(diào)節(jié)速度波動(dòng)的同時(shí)當(dāng)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)能進(jìn)行儲(chǔ)能，而在工作剪切棒料時(shí)釋放所儲(chǔ)存的能量，從而降低電動(dòng)機(jī)的容量；</p>

55、;<p>　?。?）皮帶打滑，設(shè)計(jì)了皮帶張緊裝置；</p><p>　?。?）止系統(tǒng)過(guò)載，設(shè)置了安全保護(hù)裝置，當(dāng)剪切機(jī)工作過(guò)程中由于材料性能或棒材溫度波動(dòng)而使剪切力超過(guò)額定載荷時(shí)，對(duì)整機(jī)及系統(tǒng)起安全保護(hù)；</p><p>　?。?）料在剪切過(guò)程中的對(duì)齊及壓緊問(wèn)題，以保證剪切質(zhì)量；</p><p>　?。?）能剪切不同直徑棒料和剪切質(zhì)量要求，能精確調(diào)整刀

56、刃間隙，以刀刃磨鈍時(shí)，能方便地更換上下刀刃，設(shè)計(jì)了快速換刀裝置。</p><p>　　第3章 電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1 電機(jī)的選擇</b></p><p>　?。?） 根據(jù)冷剪機(jī)的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)調(diào)速等要求選擇電動(dòng)機(jī)，我們初選異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　?。?）

57、根據(jù)冷剪機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等來(lái)考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制，過(guò)載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩選擇電動(dòng)機(jī)容量。我們選擇電動(dòng)機(jī)的容量為110KW。</p><p>　?。?）使用場(chǎng)所一般機(jī)器應(yīng)放在干燥的環(huán)境中，然后來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　?。?）企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因素的要求，我們來(lái)確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類型。</p><p>　?。?）生產(chǎn)機(jī)

58、械的最高轉(zhuǎn)速以及冷剪機(jī)減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1000r/min。</p><p>　?。?）冷剪機(jī)有飛輪儲(chǔ)能，所以它是性能要求很高的機(jī)械，又冷剪機(jī)是無(wú)負(fù)載啟動(dòng)的機(jī)械。我們選擇大中功率110KW的電動(dòng)機(jī)，所以選擇繞線型電動(dòng)機(jī)</p><p>　　除此之外，我們選擇電動(dòng)機(jī)還考慮運(yùn)行可靠性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品價(jià)格等因素。我們初選異步電動(dòng)機(jī)繞線式Y(jié)R315S-4。<

59、/p><p>　　3.1.1 電動(dòng)機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速的選擇</p><p>　　電動(dòng)機(jī)電壓選擇為380伏異步繞線型電動(dòng)機(jī)。根據(jù)機(jī)械出版社出版的機(jī)械手冊(cè)中冊(cè)表10-7查的。電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定的。在確定電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速時(shí)，我們必須考慮機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比值，兩者相配合，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)全面比較。通常，一般電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于500r/min，因?yàn)楫?dāng)功率一定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低，其尺寸越

60、大，價(jià)格越貴，而且效率越低，如選用高速電動(dòng)機(jī)，勢(shì)必加大機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，致使機(jī)械傳動(dòng)部分復(fù)雜起來(lái)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的冷剪機(jī)屬于軋鋼機(jī)械，工作速度較低，經(jīng)常處于頻繁的運(yùn)行狀態(tài)，為提高生產(chǎn)效率，降低消耗并減小噪音，節(jié)省投資選擇適當(dāng)?shù)牡退匐妱?dòng)機(jī)。因此我們選擇額定轉(zhuǎn)速為1000r/min[9]。</p><p>　　3.1.2 電動(dòng)機(jī)功率的校核</p><p>　　由于該電動(dòng)機(jī)按工作機(jī)的要求須長(zhǎng)期連續(xù)

61、運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化小，在高溫下工作，故按電動(dòng)機(jī)的額定功率等于或略大于所需功率來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)。</p><p>　?、?、工作機(jī)構(gòu)所需的功率Pd，由[1]中式得：</p><p>　?。?.1） </p><p>　?、?、電動(dòng)機(jī)及工作機(jī)的總效率η：</p><p>　?。?.2）

62、 </p><p>　　η=× ××× （3.3） </p><p>　　式中，η1、η2........為從電動(dòng)機(jī)至卷筒之間各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由[1]表2—3得：</p><

63、p>　　η1=0.96 (V帶傳動(dòng))</p><p>　　η2=0.99 (7級(jí)油潤(rùn)滑齒輪) </p><p>　　η3=0.99 (深溝球軸承一對(duì)）</p><p>　　η4=0.98 (圓錐滾子軸承一對(duì))</p><p>　　η5=0.97 (滑動(dòng)軸承)</p><p>　

64、　η=0.96×0.994×0.982×0.99×0.95</p><p>　　≈ 0.84 η≈ 0.84</p><p>　?、?、已知電機(jī)轉(zhuǎn)速為：n=1000r/min 飛輪轉(zhuǎn)速：n1=500r/min</p><p>　　已知飛輪直徑：D=1450mm 總傳動(dòng)比：i=53

65、</p><p>　　所以V帶的傳動(dòng)比為：</p><p>　　確定工作機(jī)轉(zhuǎn)速： （3.4）</p><p>　　飛輪線速度： （3.5）</p><p>　　工作機(jī)線速度： V=u/(i/2)=6.04/26.5≈0.228m/s

66、 （3.6）</p><p>　　工作機(jī)最大載荷： F=400×1000×9.8= （3.7）</p><p>　　電動(dòng)機(jī)所需的功率Pd</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　按Nm> Nm＇的原則，由

67、[1]表7-2-1得：取Pm=110Kw </p><p>　　一般地最常用、市場(chǎng)上供應(yīng)最多的是周期轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)，故在滿足額定功率的情況下優(yōu)先選用之，電動(dòng)機(jī)選擇結(jié)果如表3-1，由[5]表7-2-5查得電機(jī)重要參數(shù)如表3-2。</p><p>　　表3-1 電機(jī)參數(shù)選擇表</p><p>　　表3

68、-2 電機(jī)尺寸參數(shù)表</p><p>　　3.2 傳動(dòng)比的分配</p><p>　　3.2.1 分配原則</p><p>　?。?）、各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比不應(yīng)超過(guò)其傳動(dòng)比的最大值。</p><p>　?。?）、使所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)的各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有最小的外部尺寸。</p><p>　?。?）、使二級(jí)齒輪減速器中，各級(jí)大齒輪的

69、浸油深度大致相等，以利實(shí)現(xiàn)油池潤(rùn)滑。</p><p>　?。?）、 使各級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的中心距保持一定比例。</p><p>　　3.2.2 分配數(shù)據(jù)</p><p>　?。?）、已知總傳動(dòng) i=53</p><p>　?。?）、分配各級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　外加帶及鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比最好控制在1.5～2.5

70、以內(nèi)，以免從動(dòng)輪尺寸過(guò)大。由電機(jī)到飛輪的轉(zhuǎn)速可知： </p><p>　　則減速箱的總傳動(dòng)比為 ： iv=53/2=26.5 </p><p>　　取if 、is 近似相等：</p><p>　　if----減速器高速級(jí)傳動(dòng)比 </p><p>　　is----減速器低速級(jí)傳動(dòng)</p><p>　　i

71、= i皮×if×is = i皮×is2 （3.9） </p><p>　　則 if =5.191</p><p>　　=2×5.191×5.191=53.89 （3.10） </p><p>　　3.3 運(yùn)動(dòng)參數(shù)的

72、計(jì)算</p><p>　　由于減速器是通用減速器，大批量生產(chǎn)。各零件的承載能力與電動(dòng)機(jī)承載能力相對(duì)應(yīng)。因此以電動(dòng)機(jī)的額定功率作為設(shè)計(jì)功率來(lái)計(jì)算。</p><p>　　PⅠ,PⅡ,PⅢ——?jiǎng)e表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸輸入功率（kw）</p><p>　　nⅠ,nⅡ,nⅢ——?jiǎng)e表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　TⅠ,TⅡ,TⅢ——?jiǎng)e

73、表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸的扭矩（Nm）</p><p>　　根據(jù)[4]式2—11得:</p><p>　　PⅠ=P×η1×η3×η4=110×0.96×0.99×0.98=102.45 kw</p><p>　　PⅡ=PⅠ×η2×η4=110×0.99×0.98= 90.4

74、kw</p><p>　　PⅢ=PⅡ×η2×η5=110×0.99×0.97=95.45kw</p><p>　　根據(jù)[4]式2—10得:</p><p>　　nⅠ=n/i皮=1000/2=500 r/min</p><p>　　nⅡ=n/(i皮×if)=1000/10.382≈96.62 r

75、/min</p><p>　　nⅢ= n/(i皮×if×is)=1000/53.89≈18.56 r/min</p><p>　　根據(jù)[4]式2—12得:</p><p>　　TⅢ=400×1000×9.8×0.075=2.94×105 N.m</p><p>　　TⅡ=TⅢ/（5.

76、191×0.99×0.98）=5.84×104 N.m</p><p>　　TⅠ=TⅡ/（5.191×0.99×0.98）=1.16×104 N.m</p><p>　　表3-3 電機(jī)參數(shù)表</p><p>　　第4章 各傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　4

77、.1齒輪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖4-1 減速器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　根據(jù)如下（設(shè)計(jì)說(shuō)明書所給的傳動(dòng)方案）</p><p>　　Ⅱ軸上作用著一對(duì)齒輪，為了減?、蜉S所受的軸向力，應(yīng)使Ⅱ軸軸向力方向相反，由于Ⅲ軸的Z4齒輪受力方向應(yīng)與圓錐齒輪受力相反，故Z4應(yīng)為右旋；同理，Z3應(yīng)為左旋，Z2應(yīng)為左旋，Z1為右旋。</p>

78、<p>　　高速級(jí)齒輪的轉(zhuǎn)速較高，為改善接觸條件及使受力均布，高速級(jí)齒輪Z1、Z2的螺旋角應(yīng)大于低速級(jí)齒輪的螺旋角。</p><p>　　為滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書之傳動(dòng)平穩(wěn)的要求，齒輪的模數(shù)應(yīng)取較小值，而適當(dāng)增大齒輪的齒數(shù)，這樣就能減小運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的噪聲、振動(dòng)，使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。</p><p>　　4.2高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　已知：nⅠ=500r/mi

79、n</p><p><b>　　if=5.191</b></p><p>　　PⅠ=102.45kw</p><p>　　TⅠ=1.16×104 N.m</p><p>　　(1) 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　①按設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)

80、。</p><p>　?、谶\(yùn)輸機(jī)為重載工作狀態(tài)的機(jī)器，轉(zhuǎn)速不高，故齒輪選擇7級(jí)精度。</p><p>　?、酃ぷ鳈C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中受力不大，故輸入齒輪軸選20CrNi2MoA，對(duì)應(yīng)的大齒輪選34CrNi3Mo，便于制造，且價(jià)格較便宜，經(jīng)齒面滲碳淬火后，綜合性能均能滿足要求。</p><p>　　小齒輪20CrNi2MoA調(diào)質(zhì)，HB1=270（由[5}表6-5-24查得）&

81、lt;/p><p>　　大齒輪34CrNi3Mo調(diào)質(zhì)，HB2=340 （由[5}表6-5-24查得）</p><p>　　大小齒輪齒面的硬度差為340－270=70，是合理的。當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中較硬的小齒輪齒面對(duì)較軟的大齒輪齒面，會(huì)起較明顯的冷作硬化效應(yīng)，提高了大齒輪齒面的疲勞極限，從而延長(zhǎng)了齒輪的使用壽命。</p><p>　?、荦X數(shù)：取小齒輪齒數(shù)Z1=22；</p&

82、gt;<p>　　則大齒輪齒數(shù)Z2=5.191×22=114.18≈114.</p><p>　　齒面硬度HB＜350的閉式齒輪傳動(dòng)中，據(jù)[1]P211例10-1的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，通常齒輪都是首先出現(xiàn)點(diǎn)蝕破壞，所以應(yīng)按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按彎曲疲勞強(qiáng)度校核，最后作齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　(2) 螺旋角的確定：根據(jù)[5]式6-5-17推薦β=8°～15

83、°，取β=8°，小齒輪Z1右旋，大齒輪Z2左旋。</p><p>　　(3) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由[1]表10-9a中公式：</p><p><b>　　（4.1）</b></p><p>　　4.2.1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)據(jù)</p><p>　　(1

84、) 試選Kt=1.6；</p><p>　　(2) T1=1.16×104 N.m； </p><p>　　(3) 由[1]表10-7選取齒寬系數(shù)Фd=1.286；</p><p>　　(4) 由[1]圖10-26查得：ε1=0.76, ε2=0.88，</p>

85、<p>　　則ε=ε1+ε2=1.64 ；</p><p>　　(5) 由[1]表10-6差得材料影響系數(shù)Ez=188.9 Mpa；</p><p>　　(6) 由[1]圖10-21按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限δHLin1=1050Mpa，大齒輪的疲勞強(qiáng)度極限δHLin2=900Mpa；</p><p>　　(7) 由[1]圖10-19取接觸疲勞

86、壽命系數(shù)：KHN1=1.34 KHN2=1.38</p><p>　　(8) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，安全系數(shù)為s=1，由[1]式10-12得：</p><p>　?。?.2） </p><

87、;p><b>　　許用接觸應(yīng)力：</b></p><p>　　δH=（δH1+δH1）/2=（1407+1242）/2=1324.5Mpa. (4.3) </p><p>　　4.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算，由計(jì)算公式</p><p>　　(1) 試算小齒輪分度圓直徑d1t，由計(jì)算公式：<

88、/p><p>　　(4.4) </p><p>　　(2) 計(jì)算圓周速度</p><p>　　(4.5) </p><p>　　(3) 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mn：</p><p>　　b=Фd×d1t=168.172 (4.6

89、) </p><p><b>　　(4.7) </b></p><p>　　h=2.25×mn=13.234 (4.8) </p><p>　　b/h=168.172/13.234=12.764 (4.9)

90、 </p><p>　　(4) 計(jì)算縱向重合度εβ=0.318Фd×Z1×tanβ=8.818</p><p>　　(5) 計(jì)算載荷系數(shù)KA=1.75，根據(jù)V=3.44m/s，7級(jí)精度，由[1]表10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)KV=1.12，由[1]表10-4查得KHβ=1.48，由[1]表10-13查得KFβ=1.35，由[1]表10-3查得KHα=KFα=1.4。故載荷系數(shù)

91、為：K=KA×KV×KHα×KFβ=4.06 。</p><p>　　(6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校核分度圓直徑，由[1]表10-10得: </p><p><b>　?。?.10）</b></p><p>　　(7) 計(jì)算模數(shù)mn:</p><p><b>　　(4.11)</

92、b></p><p><b>　　取mn=8。</b></p><p>　　4.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由式[1]圖10-17 ：</p><p><b>　　(4.12) </b></p><p>　　(1) 由[1]圖10-20c查得小齒

93、輪彎曲疲勞極限：</p><p>　　δFE1=720Mpa ， 大齒輪彎曲疲勞極限：δFE2=680Mpa</p><p>　　(2) 由[1]圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)為： </p><p>　　KFN1=1.95 KFN2=2.5</p><p>　　(3) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取其系數(shù)為：s=1.4<

94、;/p><p>　　由[1]式10-12得：</p><p>　　δf1=（KFN1*δFE1）/s=（1.95×720）/1.4=1404 (4.13)</p><p>　　δf2=（KFN2*δFE2）/s=（1.95×720）/1.4=1700 (4.14)</p><p&g

95、t;　　(4) 根據(jù)縱向重合度：εβ=8.818，從[1]圖10-28查得螺旋影響系數(shù)：Yβ=0.90.</p><p>　　(5) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：</p><p><b>　　(4.15) </b></p><p><b>　　(4.16)</b></p><p>　　(6) 由[1]圖10-5查

96、得齒形系數(shù) ：YFa1=2.72, YFa2=2.165</p><p>　　由[1]圖10-5查得應(yīng)力校正系數(shù)：Ysa1=1.57，Ysa2=1.80</p><p>　　(7) 計(jì)算大小齒輪的（YFa×Ysa）/δF并加以比較：</p><p><b>　　(4.17) </b></p><p><

97、b>　　(4.18) </b></p><p><b>　　所以大齒輪的數(shù)值大</b></p><p>　　4.2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并加以計(jì)算</p><p><b>　?。?.19）</b></p><p>　　(1) 對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲

98、強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn=8,已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度需要按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算分度圓直徑d1=179.22mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有：</p><p>　　取 （4.20）</p><p>　　則Z2=22×5.191=114.304， Z2=114</p><p>　　(2) 計(jì)算中心距：</p>

99、;<p>　　α=（Z1+Z2) mn/2cosβ=552.396mm 取整552mm （4.21）</p><p>　　按整圓的中心距修正螺旋角： </p><p>　　β=arccos（Z1+Z2) mn/2α=10.002 故其值改變不變 (4.22）</p><p>　　(3) 計(jì)算大小齒輪分度圓直徑

100、：</p><p><b>　?。?.23）</b></p><p><b>　?。?.24）</b></p><p>　　(4) 計(jì)算齒輪寬度：</p><p>　　b=Фd×d1=1.286×178.7164=229.829mm （4.25）</

101、p><p>　　圓整后取230mm。 </p><p>　　(5) 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ：由于400≤ d2≤ 1000，故選用十字行的輪輻式機(jī)構(gòu)，采用[1]圖10-41推薦尺寸。</p><p>　　4.3 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)</p><p>　　4.3.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料齒數(shù)及螺

102、旋角</p><p>　　任務(wù)書及齒輪設(shè)計(jì)總體原則，小齒輪Z3左旋，大齒輪Z4右旋。</p><p>　　b齒輪精度與高速級(jí)齒輪相同，為7級(jí)精度。</p><p>　　c Z3齒輪選材料為：20CrNi2MoA 調(diào)質(zhì)淬火 由[5]表6-5-24</p><p>　　Z4齒輪選材料為：20CrMnTi 調(diào)質(zhì)淬火 由[5]表6-5-2

103、4</p><p>　　小齒輪調(diào)質(zhì)HB3=270</p><p>　　大齒輪調(diào)質(zhì)HB4=320</p><p>　　d齒數(shù)：Z3=17 Z4=17×5.191=88.247，取整Z4=88</p><p>　　e螺旋角取β=10°.</p><p>　　4.3.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</

104、p><p>　　∵ HB＜350，是軟齒面接觸，其破壞形式主要為點(diǎn)蝕，故按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按彎曲強(qiáng)度校核</p><p>　　由[1]表10-21中公式:</p><p><b>　　(4.26)</b></p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)據(jù)</p><p>　　(1) 試選Kt=1.8；&l

105、t;/p><p>　　(2) T2=5.84×104 N.m ，n2=96.62r/min ；</p><p>　　(3)由[1]表10-7選取齒寬系數(shù)Фd=1.056；</p><p>　　(4) 由[1]圖10-26查得：ε1=0.76, ε2=0.87，</p><p>　　則ε=ε1+ε2=1.63 ；</p>&

106、lt;p>　　(5)由[1]表10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.65</p><p>　　(6)許用接觸應(yīng)力：</p><p>　　δH=（δH+δH）/2=1324.5 Mpa (4.27)</p><p><b>　　其余參數(shù)同上。</b></p><p>　　4.3.3 設(shè)

107、計(jì)計(jì)算，由計(jì)算公式</p><p>　　(1) 試算小齒輪分度圓直徑d1t，由計(jì)算公式：</p><p><b>　　(4.28)</b></p><p>　　(2) 計(jì)算圓周速度</p><p><b>　　(4.29)</b></p><p>　　計(jì)算齒寬b及模數(shù)mn:&

108、lt;/p><p><b>　　(4.30)</b></p><p><b>　　(4.31)</b></p><p><b>　　(4.32)</b></p><p><b>　　(4.33)</b></p><p><b>

109、;　　計(jì)算縱向重合度</b></p><p>　　計(jì)算載荷系數(shù)KA=1.75，根據(jù)V=0.9546m/s，7級(jí)精度，由[1]表10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)KV=1.08，由[1]表10-4查得KHβ=1.427，由[1]表10-13查得KFβ=1.36，由[1]表10-3查得KHα=KFα=1.4。故載荷系數(shù)為：</p><p>　　按實(shí)際的載荷系數(shù)校核分度圓直徑，由[1]表10-1

110、0a得: </p><p><b>　　(4.34) </b></p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)：</b></p><p>　　,取mn=14 (4.35)</p><p>　　4.3.4 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由式【1】*圖10-

111、17 </p><p>　　(1) 計(jì)算載荷系數(shù)：</p><p><b>　　(4.36)</b></p><p>　　(2) 根據(jù)縱向重合度：，從[1]圖10-28查得螺旋影響系數(shù)：；</p><p>　　(3) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：</p><p><b>　　(4.37)</b

112、></p><p>　　(4) 由[1]圖10-5查得齒形系數(shù) ： ， </p><p>　　由[1]圖10-5查得應(yīng)力校正系數(shù)：， </p><p>　　(5) 計(jì)算大小齒輪的（YFa×Ysa）/δF并加以比較：</p><p><b>　　(4.38)</b></p><

113、p><b>　　(4.39)</b></p><p><b>　　所以大齒輪的數(shù)值大</b></p><p>　　4.3.5 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　(4.40)</b></p><p>　　對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲強(qiáng)

114、度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn=14,已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度需要按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算分度圓直徑d1=241.67mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有：</p><p>　　, 取整Z1=17 (4.41)</p><p>　　則，取整 Z2=88</p><p>　　4.3.6 幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　(1) 計(jì)

115、算中心距：</p><p>　　, 取整746mm (4.42)</p><p>　　(2) 按整圓的中心距修正螺旋角： </p><p>　　故其值改變不多 (4.43)</p><p>　　(3) 計(jì)算大小齒輪分度圓直徑:</p><p><b>

116、　　(4.44)</b></p><p><b>　　(4.45)</b></p><p>　　(4) 計(jì)算齒輪寬度：</p><p>　　圓整后取225mm (4.46） </p><p><b>　　(5) 驗(yàn)算：</b></p><p>&l

117、t;b>　　(4.47）</b></p><p>　　（合適） (4.48）</p><p>　　(6) 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：小齒輪采用實(shí)心結(jié)構(gòu)，</p><p>　　大齒輪且，采用腹板式。</p><p>　　表4-1 減速器齒輪參數(shù)匯總</p><p><b>　　單位mm</b>

118、;</p><p><b>　　第5章 軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1 各軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　(1) 因減速器傳遞的功率教大，工作不穩(wěn)定，無(wú)特殊要求，所以高速軸和中間軸用材料為20CrNi2MoA，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，低速軸選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，以便獲得好的綜合機(jī)械性能。</p

119、><p>　　(2) 在保證強(qiáng)度足夠的情況下，應(yīng)盡量使體積小，同時(shí)還應(yīng)注意機(jī)器各部分的協(xié)調(diào)性。</p><p>　　5.2高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.2.1、高速軸上的參數(shù)</p><p>　　為計(jì)算說(shuō)明方便，在此作如下規(guī)定：高速齒輪軸上的齒輪稱為“齒輪1”，同時(shí)與其有關(guān)的力學(xué)名稱加入下標(biāo)“1”，中間齒輪稱為“齒輪2”，中間齒輪軸上

120、的齒輪稱為“齒輪3”，大齒輪稱為“齒輪4”。</p><p><b>　　功率： </b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速： </b></p><p><b>　　扭矩： </b></p><p>　　作用在齒輪上的各個(gè)力：</p><p><b

121、>　　圓周力：</b></p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　　徑向力：</b></p><p><b>　?。?.2）</b></p><p><b>　　軸向力：</b></p>&l

122、t;p><b>　　（5.3）</b></p><p>　　各個(gè)力的方向如下圖：5-1a</p><p>　　5.2.2 初步確定軸的最小直徑</p><p><b>　　確定軸的最小直徑</b></p><p>　　先按[1]式15-2初步估算軸的最小直徑，高速軸為整個(gè)減速器的主動(dòng)軸，外連V

123、帶輪與電機(jī)連接來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，根據(jù)齒輪設(shè)計(jì)尺寸，能確定高速軸為齒輪軸，材料為20CrNi2MoA,調(diào)質(zhì)處理。只考慮正常工作狀態(tài)下的功率傳遞路徑，因此暫時(shí)不考慮制動(dòng)器軸徑，確定軸上的當(dāng)量功率Pca：</p><p><b>　?。?.4） </b></p><p>　　則有 （5.5）</p>&