双滚筒碎边剪传动系统的设计【毕业论文+CAD图纸】

买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985摘 要本文主要讨论了双滚筒碎边剪传动系统的结构组成，首先在绪论中对碎边剪做了简要的介绍，包括其特点，现状，以及工作原理。随后在正文的计算部分，首先对剪切力,剪切力矩以及电功率进行了计算从而选择了合适的电动机，随后又对传动比的分配和轴的转速，转矩进行分析计算，接着对轴与齿轮进行了设计计算，其中包括一级，二级齿的设计，高，中，低速轴的计算，以及键与联轴器的选择。而后分析了齿轮座的构成，齿轮座箱体内装着一对齿数相同的圆柱斜齿轮，保证直径相等的上下装刀滚筒转速相同，上、下成对刀刃得以对齐剪切，每个滚筒上均布有 6 个刀片，其刀片长度方向平行于滚筒轴线。最后对滚筒和刀片进行了设计，其中包括装刀滚筒的外径，内径和宽度以及碎边剪剪刃的主要结构参数:刀刃的圆周直径，刀刃宽度，刀刃长度，刀刃厚度，刀刃倾角等的选择。该碎边剪传动系统结构比较简单，具有剪切平稳，振动和噪音小，速度高，生产率高的特点。关键词： 双滚筒碎边剪； 传动系统； 滚筒； 刀刃买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985IAbstractThis paper mainly discusses the structure of the double roller broken edge cut transmission system. Firstly it gives a simply instruction of the shear cutter in the introduction, Including its characteristics, the status quo, and working principle. Then in the text of the computation part, Firstly calculate the shear force, shear torque and power in order to choose the right motor, and the distribution and axis of transmission speed, torque is analyze. Then design and calculate the axes and the gear. Including the design of the level 1, level 2 tooth ,calculation of the High, middle and low speed axis, the choosing of the keys and the coupling, analyzing the composition of the gear wheel seat, there is a pair of oblique gear wheel of cylinder having the same tooth number in the body of gear wheel seat, make sure roller fixing bits which own the same diameter have the same rotational speed, upper and lower blades can shear belted steel stable, there are 6 razor blades at each cylinder and the length direction of the razor blade is parallel in the cylinder axis. Finally, discuss External diameter, internal diameter and width of roller fixing bits and the main structural parameter of cutting edge of the scrap chopper: The circumference diameter of the cutting edge, the width of the crucial point, the length of the crucial point, the thickness of the crucial point, the inclination of cutting edge and so on. The structure of the transmission system of double-roller shearer for break verge of strip is simpler, having the characteristics of shearing steadily, vibration with low noises, high pace, and high productivity.Key words： Double-roller shearer for break verge of strip; Transmission System; Drum; Blade买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985II目 录绪论 11 碎边剪的简介 .12 碎边剪的现状： .13 设计方案： .41 剪切力的计算和电机的选择 .61.1 剪切力的计算： .61.2 剪切力矩的计算： .61.3 电动机功率的计算： .91.4 电动机的选择： .92 减速器的设计与计算： 102.1 传动比的分配和轴的转速、转矩的分析计算 102.1.1 滚筒直径 的确定 100D2.1.2 总传动比的分析计算 .102.1.3 传动比的分配 .102.2 轴和齿轮的设计 122.2.1 一级齿轮的设计 .122.2.2 二级齿轮的设计 .162.2.3 高速轴的设计计算 .212.2.4 中速轴的设计计算 .242.2.5 低速轴的设计计算 .272.2.6 键连接的选择 .302.2.7 连轴器的选择 .303 齿轮座的设计 323.1 齿轮设计 323.2 传递轴的设计 333.2.1 与低速轴联接的轴的设计（即 IV 轴） 333.2.2 轴的设计： .343.2.3 轴的校核： .343.3 键连接的选择 364 滚筒和刀片的设计 374.1 滚筒的设计 374.1.1 滚筒体直径 D 和宽度 B 的确定: 374.1.2 滚筒侧板尺寸的确定: 384.2 刀片尺寸的确定: .39结束语 .41参考文献 .42致谢 .43买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985III买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709850绪论1 碎边剪的简介碎边剪是安装在带钢生产线上的废边剪断机，用于将圆盘剪切机剪下的厚度在2mm以上的带钢废边，再剪成长150-250mm的碎段，以便堆放、输出。碎边剪的主要作用是：在轧薄带钢时,剪边机将运动着的薄带钢纵向边缘剪齐，因而会产生长度很长的窄带钢条。这些窄带钢条是回收的废钢,而当废钢的厚度在2mm以上时,需用碎边剪将剪开成一小段才方便回收。常见的碎边剪的核心机构是上、下剪鼓,上、下剪鼓是装着刀片的两个相对转动的刀鼓组成，他们构成了碎边剪的剪切机构。 图0.1 碎边剪刀鼓工作简图碎边剪一般都是两个机架分别传动，每个机架各剪切带材的一边。为了适应圆盘剪剪切速度的变化，碎边剪采用直流电动机传动。电动机经减速器直接转动刀鼓轴；双刀鼓碎边剪则直接转动下轴，由下轴的齿轮带动上刀鼓同时旋转。为了在剪切过程中能紧急停车，可在主传动轴上装设离合器。也可在主传动轴上装设飞轮，用以减小电动机功率。2 碎边剪的现状：如今常见的碎边剪有如下类别：(1)摆动式液压碎边机：摆动式液压碎边机采用的是悬挂式，主要有导向装置、剪切装置及固联其上的板条压紧及分离构件、液压系统及电控系统组成。液压系统与电控系统借用以前装置上的配置，液压缸有一台专用的叶片泵 PFE51090 驱动，两边的剪切油缸交错进行剪切作业，剪切长度和相互间隔时间有 PLC 控制。这种结构形式买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709851简洁，占有空间非常小。结构特点：(a)采用剪切油缸中间铰接和缸尾铰接相结合的形式，剪切力对整个结构来讲完全是内力，悬挂点承受的只是油缸与吊架的重量。由于不存在速度的匹配问题，同时，剪切部分重量非常轻，而且悬挂点装有轴承，摆动起来所需推力很小，因而能适应的板条宽度范围大。(b)导向装置主要是让板条适当向两边分，以使板条避开前面的立辊装置，这样可以将板条剪的长一点，方便收集。(c)固联于上刀座上的板条压紧与分离构件在总体结构中地位也非常重要，它一方面可以在剪切开始时将板条压紧，改善剪刃剪切状况；另一方面，在剪切动作完成上剪刃纠缠在一起，造成板条歪曲以致于堵塞导入口，影响生产的顺利进行。(d)刀刃间隙的调整也非常方便，调整工作量小。值得注意的是：(a)由于机组作业时板条的宽度变化是不可避免的，因此必须适应细窄板条的摆动剪切要求。为此，在保证剪切强度与刚度要求的前提下，应尽可能的减轻悬挂部分的重量，减小圆盘剪上下剪刃重合点和碎边机的距离。(b)悬挂点的转动要非常灵活，轴承要加足润滑油，以减小摆动时的阻力。(c)板条压紧与分离构件所用弹簧要有合适的刚性，压板还要尽量靠近上剪刃，防止较软材质的变形上翘。(d)导向装置不仅导向功能要好，还要减小板条前进时的阻力，防止局部阻力过大引起板条变形。(2)机-液双滚筒式碎边剪切机：1.电机 2.驱动针轮摆线减速机 3.鼓形齿离合器 4.齿轮箱 5.上刀轴6.上滚筒 7.下刀轴 8.下滚筒 9.液压缸 10.液压缸买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709852图 0.2 机-液双滚筒式碎边剪切机工作原理及结构: 机-液双滚筒式碎边剪切机是将剪切下来的废边通过导向槽进入转动的剪刀，碎边成大约 220mm 长的小块，然后沿着溜槽掉入碎边运输机上，运送到车间外部驱动电机采用交流变频调速该碎边剪切机刀刃的圆周速度与带钢行走速度相等，而使得碎边剪与圆盘剪切同步，即在带钢高速运行时追踪剪切废边，故又称该碎边剪切机为飞剪式碎边剪。该碎边剪切机包括两组装在底盘上可移动的滚筒剪子组（对称布置）组成，电机驱动针轮摆线减速机，通过鼓形齿离合器和齿轮箱同时将动力传到下刀轴和上刀轴上，它们分别带动下滚筒和上滚筒转动，装在滚筒上的剪刃即可剪切废边。整个刀头箱在鼓形齿离合器 3 的内外齿套相互脱开后，可以单独拿到修理间更换或修磨刀刃，换上新的刀头箱后继续生产，鼓形齿离合器的离开或闭合是由液压缸来操作的，这就避免了换刀而需较长的停车时间。机-液双滚筒式碎边剪切机是一种新型的碎边剪切机，具有剪切平稳、振动和噪声小，速度高，生产率高等特点，尤其是刀刃采用倾斜式布置形式，使剪切力、剪切力矩及功率下降、刀架的移动，轨道的夹紧等采用了液压驱动，使结构简化、体积缩小，重量减轻。太钢第七轧钢厂冷线机组上采用了这种碎边剪切机。(3)双滚筒式碎边剪：1.上滚筒 2.离合器 3.减速器 4 电动机 5 机架横移电机 6 座底 7.下滚筒图 0.3 联邦德国施罗曼 350 双滚筒式碎边剪以武钢冷轧厂引进的联邦德国施罗曼 350 双滚筒式碎边剪为例，它是由直流电机（N=070/70 千瓦，n=01000/1000 转/分）通过传动比 i=3.2 的减速器，带动下滚筒旋转，同时通过安装在上、下滚筒轴上的一对斜齿轮带动上滚筒旋转进行剪切。上下滚筒都是悬臂支承载机架中，其结构特点是：每一个滚筒上买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709853都安装有和滚筒轴线倾斜成 角的五块均匀分布的刀片.上下二个滚筒上的刀片按相反方向配置。倾角 =25 度。刀片上可以看出，刀片固定后，刀刃正好在351 的圆柱面上。由于剪刃具有一定的倾角，故使剪切力，剪切力矩，功率，剪切机重量和尺寸都相应减少。其剪切特点是当上下二个滚筒转动剪切时，固定在滚筒上二剪刃是依次逐渐接触，由 A 到 B 进行滚动剪切，且各点的重叠量都是相等的，不会卡住，故其刀片行程相对的比倾斜的直刀刃大。3 设计方案：1.直流电动机 2.减速器、3.联轴器 4.齿轮座 5.装刀滚筒图 0.4 双滚筒式碎边剪将碎边剪设计成双滚筒碎边剪，该碎边剪的传动系统包括：1.直流电动机2.减速器、3.联轴器 4.齿轮座 5.装刀滚筒等部件，电动机直联减速器，变频调速器控制电动机转速。其齿轮座与装刀滚筒具体结构见所示。齿轮座箱体内装着一对齿数相同的圆柱斜齿轮，保证直径相等的上下装刀滚筒转速相同，上、下成对刀刃得以对齐剪切。上齿轮有主齿轮与副齿轮通过螺栓连为一体，调整其间垫片的厚度，可使上下齿轮成为无侧隙啮合传动用以减少传动冲击载荷，副齿轮做的较薄，具有一定的弹性，不会使上、下齿轮因制造、安装小量误差而在传动过程中出现别劲现象。设计中注明上、下齿轮相对键槽位置，让齿轮与装刀滚筒装在上、下轴上后，上、下滚筒上的成对刀刃能安装对齐。上、下装刀滚筒分别用切向楔键固定在上、下轴上，每个滚筒具有两个切向楔键，调整两楔键的楔入深度，可在切向锁紧的同时，尚能微量调节上、下刀刃对齐状态。每个滚筒上均布有 6 个刀片，其刀片长度方向平行于滚筒轴线，这样便于在滚筒上准确分度加工装刀槽。刀片置于装刀槽中，用楔快固定，调整背垫片买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709854的厚度，可微量调节每对上、下刀刃的对齐位置，使成对刀刃键具有适量间隙。调整底垫片的厚度可调节刀片装入后的高度，使每个滚筒上 6 个刀片的刀尖处于同一轨迹圆上，并保证上、下刀刃所需的剪切重合度。刀片使用一段时间后刃口会变钝，可换下修磨再用，修磨会使刀片高度变小，安装这种修磨后的刀片需要底垫片。4.设计方案的优越性：此双滚筒碎边机结构较简单，具有剪切平稳，振动和噪音小，速度高，生产率高的特点。它采用直流流电动机，控制系统简单；每个滚筒上装 6 个刀片，容易分度加工装刀槽；减速器与齿轮座之间采用容易脱开的齿轮联轴器，检修时整体拆走待修齿轮座与装刀滚筒，换上早以准备好的齿轮座与装刀滚筒。这样在生产线外修理齿轮座与装刀滚筒，可减少带钢生产线停产时间。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098551 剪切力的计算和电机的选择1.1 剪切力的计算：剪切力 bFP)5.03( （1.1）式中 F被剪切时带钢的横截面积；被剪切时带钢的强度极限；b技术参数：钢板厚度 mh2，材料 45 钢，板宽 1200 钢的最大宽度 b=50mm则 243310501查金属工艺学 ，得材料 45 的钢的强度极限 abMP6，延伸率 %16剪切力 KNFPb 5.301050641.2 剪切力矩的计算：总力矩 )(21Mn （1.2）式中 n刀片对数；转动刀盘所需的力矩；1刀片轴上的摩擦力矩；2转动力矩： sin1PDM （1.3）式中 D刀片直径；查轧钢机械 ，见下表被剪切带材厚度 刀片直径 刀片厚度0.18-0.60.6-2.52.5-66-10150-170250-270440-460680-70015204060买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985610-25 700-1000 80表 1.1 刀片直径、厚度与被剪切带材厚度的关系（mm）由于带钢厚度为 2mm，所以刀片直径 D=250-270mm，取 D=250mm如图所示， 为弦 AB 与 CD 间夹角的一半。图 1.1 剪切金属的压力图由图得 DEFS1cos（1.4）式中 S刀片重叠量查轧钢机械 ，得S=1.1mm，侧向间隙 =0.2mmhEF)21(0（1.5）式中 0断裂时的相对切入深度；买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985720k（1.6）其中 6.1取 .2，则 256.01.20k则mhEF38)5.()(91.027.11cos DS得 6928.7所以 .1034.5.30sin1 PM又有 d2 （1.7）式中 轴承处摩擦系数；d轴承处轴径；刀片轴承的使用寿命至少十年，转速 n=10r/s=600r/min根据 式 PfCTndm（1.8）查机械设计手册第二卷表 7-2-8 7-2-11，得， ， ， ，75.4hf42.0nf1mfdf1Tf轴承受径向载荷 KNPFr 87.3.si得C2460872.54根据式 S查机械设计手册第二卷表 7-2-14，KNFPro3.4查机械设计手册第二卷表 7-2-16,则 KNPSC75.1034.205.20S查机械设计手册第二卷表 7-2-67，得r.38， or买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709858选取 N1012 型圆柱滚子轴承，其内径 d=60mm，D=95mm，B=18mm查机械设计手册第二卷表 7-2-17，得摩擦系数 015.所以 mNdPM745.201.6.3332总力矩n.)745.210()(211.3 电动机功率的计算：功率 DMvN102（1.9）式中 考虑刀片与钢板间摩擦系数， 2.11V钢板运动速度，2m/s传动系统效率， 95.03取 2.1， 93.0，得 KWdMvN6.1.27451.1.4 电动机的选择：根据所算功率 N=19.97KW，查机械设计手册第五卷 ，选取 YH-180L-4 型高转差率三相异步电动机：额定功率 22KW，满载转速 1380r/min，同步转速1500r/min。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709859图 1.2 YH-180L-4 型高转差率三相异步电动机2 减速器的设计与计算：2.1 传动比的分配和轴的转速、转矩的分析计算2.1.1 滚筒直径 的确定0Dhs（2.1）式中 D刀刃圆周直径；S刀刃重叠量；h被剪切带钢厚度；余量，一般 ，取m20120则 9.46.2700s取 25D2.1.2 总传动比的分析计算由电动机的满载转速 和工作机主动轴转速 （滚筒的转速）可确定传动装置mnwn应有的总传动比为： wmni/（2.2）买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098510min153602.14360rDvnwmin/8r则 9i由于 5，此减速器设计为双极圆柱斜齿轮减速器。2.1.3 传动比的分配高速级： 42.39.13.1ii低速级： 6222.1.4 传动装置的运动和动力参数计算：（1）各轴转速的确定： min1380rn5.41iIi2rIIn3.nIIV（2）各轴的输入功率计算：设 、 、 分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动、滚动轴承的效率123查机械设计课程设计P6 表 2-2，得， ，9.017.29.03则KWNPI 6.1.561II 59.809732 II 28KPIIV 47.113（3）各轴的输入转矩计算：买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098511mNnPTI 98.1306.9501II 4.II .31527mNnPTIVIV 9084.905各轴的运动机动力参数表 2.1轴号 电动机轴 高速轴 I 中间轴 II 低速轴 III 1380 19.36 133.983.07 403.51 18.59 439.982.36 153.43 17.82 1109.18 153.43 17.47 1087.3912.2 轴和齿轮的设计2.2.1 一级齿轮的设计1 选精度等级、材料及齿数1） 材料及热处理；选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS。2） 精度等级选用 7 级精度；3） 试选小齿轮齿数 201Z，齿数比24.31In，大齿轮齿数8.642.302Z，取 65。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985124） 选取螺旋角。初选螺旋角 142按齿面接触强度设计由式 32112HEadtt ZTk（2.3）1） 确定公式内的各计算数值（1） 试选 Kt1.6（2） 由图 1030 选取区域系数 43.2HZ（3） 由表 107 选取尺宽系数 1d（4） 由图 1026 查得 75.01a， 8.02a，则 59.121a（5） 由表 106 查得材料的弹性影响系数 MpZE.9（6） 由图 1021d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限mpaH01li；大齿轮的解除疲劳强度极限 maH502li；（7） 由式 1013 计算应力循环次数（工作寿命至少 10 年，每年工作 300 天）91 106.5)24103(8060 hjLnN924.由图 1019 查得接触疲劳寿命系数 ；8.1HNK3.2HN（8） 计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1，安全系数 S1，由式（1012）得52MPa60.8H.932719212） 计算（1） 试算小齿轮分度圆直径 d1t32112HEadtt ZTk买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098513=24.657.5198432.59.10836233 （2） 计算圆周速度smndvt 71.4106382.106（3） 计算齿宽 b 及模数 nttd.5.117.3204cos6cos1zmtntmhnt .7.325.59.4b（4） 计算纵向重合度 59.14tan20138.tan318.0dz（5） 计算载荷系数 K已知载荷平稳，所以取 a根据 v=4.71m/s,7 级精度，由图 108 查得 动载系数 14.v；由表 104 查 2.1H;由表 1013 查得 36FK;由表 103 查得 .;故载荷系数27.4.1.1Hva（6） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，得mkdtt 31.76.24.65331（7） 计算模数 nm56.32014cos.73cos1zd3按齿根弯曲强度设计由式(1017)买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098514321cosFSdnYzKTm(2.4)1） 确定计算参数（1） 计算载荷系数17.236.41.FVAK(2)根据纵向重合度 59，从图 1028 查得螺旋角影响系数 8.0Y(3)计算当量齿数89.214cos0cs331ZV57652(4)查取齿型系数由表 105 查得 3.21FaY； 2.Fa(5)查取应力校正系数由表 105 查得 568.1Sa； 74.12SaY(6)由图 1020c 查的小齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPaFE501；大齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPFE302；（7）由图 1018 查得弯曲疲劳寿命系数89.01FNK； 91.2N(8)计算弯曲疲劳许用应力：取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，得MPasFENF86.3171K242(9)计算大、小齿轮的 FSaY并加以比较01347.86.317521FSaY9.42FSa大齿轮的数值大。2） 设计计算买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098515mmn 29.015.59.1208.34cos17.23 3取标准值 .n小齿轮齿数4.28.cos7cs1mdZ取 301Z大齿轮齿数 60342. 取 24几何尺寸计算1） 计算中心距 mZan34.17cos2)(1a 圆整后取 172mm2） 按圆整后的中心距修正螺旋角 86.142)(cos1aZrn因 值改变不多，故 、 等参数不必修正。H3） 计算大、小齿轮的分度圆直径 mZdn6.7cos1n4.224） 计算齿轮宽度mdb6.71圆整后取 B85， 8025） 结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于 160mm，而又小于 500mm，故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。2.2.2 二级齿轮的设计1选精度等级、材料及齿数买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098516（1）材料及热处理；选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS。（2）精度等级选用 7 级精度；（3）选小齿轮齿数 243Z，齿数比 63.2，大齿轮齿数1.6.24Z，取 6（4）选取螺旋角。初选螺旋角 12按齿面接触强度设计由式 322HEadtt ZTK(2.5)（1）确定公式内的各计算数值1)试选 6.1t2)由图 1030 选取区域系数 43.2HZ3)由表 107 选取尺宽系数 1d4)由图 1026 查得 78.01a， 5.2a，则 615.21aa5)由表 106 查得材料的弹性影响系数 MPZE8.96)由图 1021d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPH1lim；大齿轮的解除疲劳强度极限 H02lim；7)由式 1013 计算应力循环次数（工作寿命至少 10 年，每年工作 300 天）923 1074.)2103(5.4060 hjLnN841.8)由图 1019 查得接触疲劳寿命系数 9.1HNK； 8.2HN9)计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1，安全系数 S1，由式（1012）得MPaH586093.3984买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098517MPaHH5.4823（2）计算1)试算小齿轮分度圆直径 3td3212HEadtt ZTK83.945.48136.25.0984623 2)计算圆周速度smndVt 0.10.3.16023 3)计算齿宽 b 及模数 tmtd8.94.33.21coscos3Ztntmhnt 675.52.067.894b4)计算纵向重合度 9.14tan2138.tan31.0Zd5)计算载荷系数 K已知载荷平稳，所以取 A根据 v=2.19m/s,7 级精度，由图 108 查得 动载系数 08.1V；由表 104 查 3.HK;由表 1013 查得 F;由表 103 查得 4.1;故载荷系数16.24HVAK买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985186)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，得mKdtt 8.1046.283.943 7)计算模数 nm.cos.10cos3Zn3按齿根弯曲强度设计由式 321csFSdnYzKT(2.6)（1）确定计算参数1）计算载荷系数09.238.140.1FVAK2)根据纵向重合度 9，从图 1028 查得螺旋角影响系数 8.Y3)计算当量齿数08.2714coscs333 ZV644)查取齿型系数由表 105 查得 59.23FaY； 27.4Fa75)查取应力校正系数由表 105 查得 6.13Sa； 35.14SaY6)由图 1020c 查的小齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPaFE03；大齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPFE804；7）由图 1018 查得弯曲疲劳寿命系数91.03FNK； 93.4N8)计算弯曲疲劳许用应力：取弯曲疲劳安全系数 .S，得PaFENF3253MpSK4.449)计算大、小齿轮的 FSaY并加以比较买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985190127.32596.3FsaY.4.74Fsa大齿轮的数值大。（2）设计计算 mmn 95.2016.615.2498.30cos9.23 3取标准值 n小齿轮齿数.34cos.cs3mdZ取 34Z大齿轮齿数 2.8946.24 取 904Z4几何尺寸计算（1）计算中心距 mZan69.1cos2)(43圆整后取（2）按圆整后的中心距修正螺旋角 36.142)(cos43aZrn因 值改变不多，故 、 H等参数不必修正。（3）计算大、小齿轮的分度圆直径mZdn29.105cos3n7.84(4)计算齿轮宽度29.1053db圆整后取 mB， 4(5)结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于 160mm，而又小于 500mm，故以选买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098520用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。2.2.3 高速轴的设计计算拟定输入轴齿轮为右旋1作用在齿轮上的力 NdTFt 1.3456.79812ntr 31.06.cos2tancosa1ta .9814t.351 2初步确定轴的最小直径3mnPCd23.1806.73134 轴的结构设计1） 确定轴上零件的装配方案图 2.1 高速轴2) 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度(1)各段直径的确定： I-II 段：由于联轴器一端连接电动机，另一端连接输入轴，所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制，选为35mm。 II-III 段：考虑到联轴器的轴向定位可靠，定位轴肩高度应达2.5mm，所以该段直径选为 40mm。 III-IV 段：该段轴要安装轴承，则轴承选用 7209c 型，即该段直径定为 45mm。 IV-V 段:该段轴直径定为 52mm。 V-VI 段：该段为小齿轮，外径为 78mm。 VI-VII 段：该段轴肩固定轴承，直径为 52mm。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098521 VII-VIII 段：该段轴要安装 7209c 型轴承，直径定为 45mm。(2)各段长度的确定I-II 段：该段由联轴器孔长决定，联轴器型号为 LT6，长度为 82mm。 II-III 段：该段长度为 56mm。 III-IV 段：该段安装 7209c 型轴承，长度为 19mm。 IV-V 段:该段长度定为 143.5mm。 V-VI 段：该段为小齿轮，长度就等于小齿轮的宽度，为85mm。 VI-VII 段：考虑到齿轮和箱体的间隙 12mm，轴承和箱体的间隙 4mm，则该段长度为 16mm。 VII-VIII 段：该段安装 7209c 型轴承，长度为 19mm。I 轴表 2.2I-II II-III III-IV IV-V V-VI VI-VII VII-VIII直径 35 40 45 52 78 52 45长度 82 56 19 143.5 85 16 194.轴的校核：（1）求轴上的载荷：图 2.2买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098522图 2.3根据轴的结构图做出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时，作为简支梁的轴的支承跨距为 263.5mm。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面 C 是轴的危险截面.以下是 C 处的 , ,M 的值:HMV表 2.3载荷 水平面 H 垂直面 V支反力 F NN05.861H.249NFN84.561V30.2弯矩 M mNH163mM9NV548总弯矩 V1932mH762扭矩 T NT1380（2）按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度。根据上表数据以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 6.0，轴的计算应力MPaWTca39.4)(221此前选定轴的材料为 45 钢，调质处理，由机械设计表 15-1 查的买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098523MPa601因此， 1c,故安全。2.2.4 中速轴的设计计算1初步确定轴的最小直径 mnPCd94.15.403817232求作用在齿轮上的受力:第一对齿轮： NdTFt 15.304.26981ntr 85.2436.costancosa1ta .71t5.301 第二对齿轮： NFdTtantrt 51.2786.14tan9.83573cos0cos.2.10984232 3轴的结构设计1） 拟定轴上零件的装配方案图 2.4 中速轴2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度：买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098524直径： I-II 段轴用于安装轴承 7209c，故取直径为 45mm。 II-III 段轴肩用于固定轴承，查机械设计手册 得到直径为 52mm。 III-IV 段为小齿轮，外径 106mm。 IV-V 段分隔两齿轮，直径为 62mm。 V-VI 段安装大齿轮，直径为 52mm。 VI-VII 段安装套筒和轴承，直径为 45mm。长度：I-II 段轴承宽度为 19mm，所以长度为 19mm。II-III 段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙 12mm，轴承和箱体的间隙 4mm，所以长度为 16mm。III-IV 段为小齿轮，长度就等于小齿轮宽度 115mm。IV-V 段用于隔开两个齿轮，长度为 15mm。V-VI 段用于安装大齿轮，长度略小于齿轮的宽度，为 78mm。VI-VII 长度为 39.5mm。II 轴表 2.4I-II II-III III-IV IV-V V-VI VI-VII直径 45 52 106 62 52 45长度 19 16 115 15 78 39.54轴的校核：图 2.5买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098525图 2.6（1）求轴上的载荷根据轴的结构图做出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时，作为简支梁的轴的支承跨距为 259mm。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面B 和 C 是轴的危险截面.以下是 B 处的 , ,M 的值:HMV表 2.5载荷 水平面 H 垂直面 V支反力 F NN79.64531H.2 NFN89.24361V5.702弯矩 M mNH4712 mMNV912总弯矩 VH503422m761 222扭矩 T NT4035以下是 C 处的 HM, V, 的值:表 2.6载荷 水平面 H 垂直面 V支反力 F NN79.64531NFN89.24361