充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）中文摘要 本課題設(shè)計(jì)建筑上的臥式鋼筋切斷機(jī)的工作原理是： 采用電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級(jí)三角帶傳動(dòng)和二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速后 ,帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn) ,曲軸推動(dòng)連桿使滑塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng) ,使活動(dòng)刀片和固定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。 根據(jù)電機(jī)的工作環(huán)境選擇電動(dòng)機(jī)類型，采用臥式安裝，防護(hù)式電機(jī)，鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。選擇三級(jí)減速，先是一級(jí)帶減速，再兩級(jí)齒輪減速。一級(jí)帶傳動(dòng)，它具有緩沖、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，并安裝張緊輪。兩級(jí)齒輪減速，齒輪傳動(dòng)可用來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并具有功 率范圍大，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，使用壽命長，工作安全可靠等特點(diǎn)。動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸出 ,通過減速系統(tǒng)傳動(dòng) ,把動(dòng)力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于傳動(dòng)系統(tǒng)作 的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ,而鋼筋切斷機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) ,為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換 ,可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu) ,盤行凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu) ,齒輪齒條機(jī)構(gòu)。本課題采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為本機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 。 關(guān)鍵詞 切斷 建筑 鋼筋 齒輪 曲柄滑塊 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）外文摘要 Title lie type steel cutting machines designing Abstract This article introduces a kind of architectural lie type steel cutting machines. Its operating principles are: It use electric motors level triangle belt transmission and secondary gear transmission to slowdown. Then, it drives the crank rotate, The crank connected to slide block and moving blades in the slippery way make the back and forth straight line sport, makes the moving blades and the fixed blade shear and cut steel. According to the working environment choice the type of electric motors, using horizontal installation, protection of the electrical, squirrel-cage three-phase asynchronous motor. Option three slowdown, first level belt slowdown, followed by the secondary gear deceleration. First level with the introduction of automated, because it has a buffer, absorb shock and operate smoothly, small noise, and can protect the over loading. Then introduce a secondary gear deceleration slowdown, because gear transmission can be used to transmit arbitrary space between the two axis movement and momentum, and the scope of power, transmission efficient transmission accurately, long using life, such as safe and reliable character. Power output by electric motors through slow down transmission system to import power to the executive body. As the system make rotation movement, The steel cutting machine needs the back and forth straight line sport ,in order to achieve this transformation, we can use c slider-crank institutions or gear and rack. I decided to consider realistic conditions using slider-crank as the executing machinery. Keywords cutting architectural reinforcing steel dar gear slider-crank 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目 錄 1 引言 1 1.1 概述 1 1.2 題目的選取 2 1.3 鋼筋切斷機(jī)的工作原理 2 2 電機(jī)的選擇 2 2.1 鋼筋切斷機(jī)需用力計(jì)算 2 2.2 功率計(jì)算 3 3 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 3.1 基本傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3 3.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 5 3.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 6 3.4 軸的校核 14 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3.5 鍵的校核 22 3.6 軸承的校核 23 4 鋼筋切斷機(jī)的摩擦 磨損和潤滑 25 結(jié)論 27 致謝 28 參考文獻(xiàn) 29 1 引言 1 1 概述 鋼筋切斷機(jī)是鋼筋 加工必不可少 的設(shè)備之一，它主要用語房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等 工程中對(duì)鋼筋的定長切斷。鋼筋切斷機(jī)與其他切斷設(shè)備相比，具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點(diǎn)，因此近年來逐步被機(jī)械加工和小型軋鋼廠等廣泛采用，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。 國內(nèi)外切斷機(jī)的對(duì)比：由于切斷機(jī)技術(shù)含量低、易仿造、利潤不高等原因，所以廠家?guī)资陙砘揪S持現(xiàn)狀，發(fā)展不快，與國外同行相比具體有以下幾方面差距。 1)國外切斷機(jī)偏心軸的偏心距較大，如日本立式切斷機(jī)偏心距 24mm，而國內(nèi)一般為17mm看似省料、齒輪結(jié)構(gòu)偏小些，但給用戶帶來麻煩，不易管理因?yàn)樵谟汕写罅系角行×蠒r(shí)，不是換刀墊 就是換刀片，有時(shí)還需要轉(zhuǎn)換角度。 2)國外切斷機(jī)的機(jī)架都是鋼板焊接結(jié)構(gòu)，零部件加工精度、粗糙度尤其熱處理工藝過硬，使切斷機(jī)在承受過載荷、疲勞失效、磨損等方面都超過國產(chǎn)機(jī)器 3)國內(nèi)切斷機(jī)刀片設(shè)計(jì)不合理，單螺栓固定，刀片厚度夠薄， 40 型和 50 型刀片厚度均為 17mm；而國外都是雙螺栓固定， 25 27mm 厚，因此國外刀片在受力及壽命等綜合性能方面都較國內(nèi)優(yōu)良。 4)國內(nèi)切斷機(jī)每分鐘切斷次數(shù)少國內(nèi)一般為 28 31 次，國外要高出 15 20次，最高高出 30 次，工作效率較高。 5)國外機(jī)型一般采用半開式結(jié)構(gòu)，齒輪、軸 承用油脂潤滑，曲軸軸徑、連桿瓦、沖切刀座、轉(zhuǎn)體處用手工加稀油潤滑國內(nèi)機(jī)型結(jié)構(gòu)有全開、全閉、半開半閉 3種，潤滑方式有集中稀油潤滑和飛濺潤滑 2 種。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 6)國內(nèi)切斷機(jī)外觀質(zhì)量、整機(jī)性能不盡人意；國外廠家一般都是規(guī)模生產(chǎn)，在技術(shù)設(shè)備上舍得投入，自動(dòng)化生產(chǎn)水平較高，形成一套完整的質(zhì)量保證加工體系。尤其對(duì)外觀質(zhì)量更是精益求精，外罩一次性沖壓成型，油漆經(jīng)烤漆噴涂處理，色澤搭配科學(xué)合理，外觀看不到哪兒有焊縫、毛刺、尖角，整機(jī)光潔美觀。而國內(nèi)一些一些廠家雖然生產(chǎn)歷史較長，但沒有一家形成規(guī)模，加之設(shè)備老化，加工過程拼體力、經(jīng)驗(yàn) ，生產(chǎn)工藝幾十年一貫制，所以外觀質(zhì)量粗糙、觀感較差。 全球經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展為建筑行業(yè)，特別是為建筑機(jī)械的發(fā)展提供了一個(gè)廣闊的發(fā)展空間，為廣大生產(chǎn)企業(yè)提供一個(gè)展示自己的舞臺(tái)。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的我國建筑機(jī)械市場(chǎng)，加強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)營管理，加大科技投入，重視新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究開發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品售后服務(wù)水平，積極、主動(dòng)走向市場(chǎng)，使企業(yè)的產(chǎn)品不斷地滿足用戶的需求，盡快縮短與國外先進(jìn)企業(yè)的差距，無疑是我國鋼筋切斷機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。 1 2 題目的選取 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是臥式鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計(jì)。要求切 斷鋼筋的最大直徑 14mm，切斷速度為 15 次 /分。 在設(shè)計(jì)中通過計(jì)算和考慮實(shí)際情況選則合適的結(jié)構(gòu)及參數(shù)，從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)盡可能的降低成本，這也是一個(gè)綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的過程。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)四年大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)，也是走上工作崗位前的一次模擬訓(xùn)練。 1 3 鋼筋切斷機(jī)的工作原理 工作原理：采用電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級(jí)三角帶傳動(dòng)和二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速后 ,帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn) ,曲軸推動(dòng)連桿使滑塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng) ,使活動(dòng)刀片和固定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。 2 電機(jī)選擇 傳動(dòng)方案簡(jiǎn)述：選擇三級(jí)減速，先是一級(jí)帶 減速，再兩級(jí)齒輪減速。首先采用一級(jí)帶傳動(dòng)，因?yàn)樗哂芯彌_、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，并安裝張緊輪。然后采用兩級(jí)齒輪減速，因?yàn)辇X輪傳動(dòng)可用來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并具有功率范圍大，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，使用壽命長，工作安全可靠等特點(diǎn)。動(dòng)力由充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 電動(dòng)機(jī)輸出 ,通過減速系統(tǒng)傳動(dòng) ,把動(dòng)力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于傳動(dòng)系統(tǒng)作 的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ,而鋼筋切斷機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) ,為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換 ,可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu) ,盤行凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu) ,齒輪齒條機(jī)構(gòu)。考慮現(xiàn)實(shí)條件我決定采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為本 機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 。 2.1 切斷鋼筋需用力計(jì)算 為了保證鋼筋的剪斷，剪應(yīng)力應(yīng)超過材料的許應(yīng)剪應(yīng)力 。即切斷鋼筋的條件為： AQ 查資料可知鋼筋的許用剪應(yīng)力為： 142128 MPa,取最大值 142MPa。由于本切斷機(jī)切斷的最大剛筋粗度為： 14max dmm。 則本機(jī)器的最小切斷力為： 218484)14(14.31424142422m a x2m a xQQdQdQ取切斷機(jī)的 Q=22000N。 2.2 功率計(jì)算 由圖可知，刀的速度小于曲軸處的線速度。則切斷處的功率 P ：8.690001.02060215 QP W 查表可知在傳動(dòng)過程中，帶傳動(dòng)的效率為 = 0.940.97； 二級(jí)齒輪減速器的效率為 = 0.960.99； 滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率為 = 0.940.98； 連桿傳動(dòng)的效率為 = 0.810.88；滑動(dòng)軸承的效率為 99.098.0 由以上可知總的傳動(dòng)效率為 : = 0.94 0.96 0.98 0.81=0.72 由此可知所選電機(jī)功率最小應(yīng)為 94.172.0 269.0 Pkw 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 查手冊(cè)并根據(jù)電機(jī)的工作環(huán)境和性質(zhì)選取電機(jī)為： Y 系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)，代號(hào)為 Y112M-6，輸出功率為 2.2kw，輸出速度為 960 r/min。 3. 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算 3.1.1 分配傳動(dòng)比 電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y，滿載轉(zhuǎn)速為 960 r/min。 a) 總傳動(dòng)比 6415960 ib) 分配傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 10 iii 上式中 i0、 i1 分別為帶傳動(dòng)與減速器（兩級(jí)齒輪減速）的傳動(dòng)比，為使 V 帶傳動(dòng)的外廓尺寸不致過大，同時(shí)使減速器的傳動(dòng)比圓整以便更方便的獲得圓整地齒數(shù)。初步取 i0 =2，則減速器的傳動(dòng)比為 3226401 iiic) 分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比 按展開式布置，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取 i11=6.4，則 i22=5。（注以下有 i1 代替 i11， i2 代替 i22） 3.1.2 計(jì)算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù) a) 各軸的轉(zhuǎn)速 軸 m in/r480296001 nnn m 軸 m in/r754.6480112 inn 軸 m in/r15575223 innb) 各軸的輸入功率 軸 kw068.294.02 .2011 pp 軸 kw966.198.097.0068.21212 pp 軸 kw869.198.097.0966.12323 pp充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 c) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 mN89.21960 2.29550 dT 軸 mN15.4194.0289.210101 iTT d 軸 mN35.25098.097.04.615.4112112 iTT 軸 mN91.1 1 8 998.097.0535.2 5 023223 iTT3.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.2.1 由設(shè)計(jì)可知： V 帶傳動(dòng)的功率為 2.2kw，小帶輪的轉(zhuǎn)速為 960r/min，大帶輪的轉(zhuǎn)速為 480r/min。 查表可知 工況系數(shù)取 KA=1.5 ， Pc=1.5 2.2=3.3kw。根據(jù)以上數(shù)值及小帶輪的轉(zhuǎn)速查相應(yīng)得圖表選取 A 型 V 帶。 3.2.2 帶輪基準(zhǔn)直徑：查閱相關(guān)手冊(cè)選取小帶輪基準(zhǔn)直徑為 d1=100mm，則大帶輪基準(zhǔn)直徑為 d2=2 100=200mm 3.2.3 帶速的確定： s/m0.5100060 96010014.3100060 1 ndv 3.2.4 中心矩、帶長及包角的確定。由式 0.7(d1+d2)a02(d1+d2) 可知： 0.7(100+200)a02(100+200) 得 210 a0 600 初步確定中心矩為 a0=400 根據(jù)相關(guān)公式初步計(jì)算帶的基準(zhǔn)長度： mm25.12774004 )100200()200100(240024 )(22 20221210 ）（addddaLd查表選取帶的長度為 1250mm 計(jì)算實(shí)際中心矩： mm3862 25.127712504002 0 dd LLaa取 386mm 驗(yàn)算小帶輪包角： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2.1 6 53.571 8 0 12 a dd3.2.5 確定帶的根數(shù)： lac kkpp pZ 11 查表知 p1=0.97 p1=0.11 ka=0.965 kl=0.93 則 40.393.0965.011.097.0 3.3 Z取 Z=4 3.2.6 張緊力 20 )15.2(5 0 0 qvkvZpF c 查表 q=0.10kg/m N1.133024.51.0)1965.0 5.2(4024.5 3.3500 20 F3.2.7 作用在軸上的載荷： N9.10552 2.165s i n1.133422s i n2 0 FZF q3.2.8 帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸見零件圖 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 1 帶輪的結(jié)構(gòu)與尺寸圖 3.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.3.1 第一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) a) 選材料、確定初步參數(shù) 1) 選材料 小齒輪： 40Cr 鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為 260HBS 大齒輪： 45 鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為 260HBS 2) 初選齒數(shù) 取小齒輪的齒數(shù)為 20，則大齒輪的齒數(shù)為 20 6.4=128 3) 齒數(shù)比即為傳 動(dòng)比 4.620128 i充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4) 選擇尺寬系數(shù) d和傳動(dòng)精度等級(jí)情況，參照相關(guān)手冊(cè)并根據(jù)以前學(xué)過的知識(shí)選取 d=0.6 初估小齒輪直徑 d1=60mm，則小齒輪的尺寬為 b= d d1=0.6 60=36mm 5) 齒輪圓周速度為： s/m5.1100060 48060100060 11 ndv參照手冊(cè)選精度等級(jí)為 9 級(jí)。 6) 計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩 T1 mmN101.4480 068.21055.91055.9 46161 npT7) 確定重合度系數(shù) Z 、 Y ：由公式可知重合度為 6 9 5.11 2 812012.388.1 則由手冊(cè)中相應(yīng)公式可知： 8 7 7.03 6 9 5.1434 Z 692.075.025.0 Y8) 確定載荷系數(shù) KH 、 KF 確定使用系數(shù) KA：查閱手冊(cè)選取使用系數(shù)為 KA=1.85 確定動(dòng)載系數(shù) Kv：查閱手冊(cè)選取動(dòng)載系數(shù) Kv=1.10 確定齒間載荷分布系數(shù) KHa、 KFa： mm/N100mm/N23.703660 101.485.12* *2 411 db TKb FK AtA 則 3.18 7 7.0 11 22 ZK Ha45.1692.0 11 YK Fa載荷系數(shù) KH、 KF 的確定，由公式可知 09.33.115.110.185.1 HVAH KKKKK 42.33.1 45.109.3 HaFaHF KKKK充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 b) 齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1) 確定許用應(yīng)力 H 總工作時(shí)間 th，假設(shè)該切斷機(jī)的壽命為 10 年，每年工作 300 天，每天工作 8 個(gè)小時(shí)，則： h1 2 0 0 083 0 05 ht 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1、 N2 86.66.66.66.631 11111013.04.05.07.02.011 2 0 0 048016060 hhiiihv ttTTtrnNN78122 1056.14.6 101 uNNN v 壽命系數(shù) Zn1、 Zn2 ，查閱相關(guān)手冊(cè)選取 Zn1=1.0、 Zn2=1.15 接觸疲勞極限?。?hlim1=720MPa、 hlim2=580MPa 安全系數(shù)取： Sh=1.0 許用應(yīng)力 h1、 h2 MP a720119.17602l i m1 hnHh S Z MP a6 6 7134.15 7 02l i m2 hnHh S Z2) 彈性系數(shù) ZE 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選取 MP a190EZ 3) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選取 ZH=2.5 4) 求所需小齒輪直徑 d1 mm34.55720877.05.21904.6114.6101.409.3212343211 hhedh ZZZuuuTkd與初估大小基本相符。 5) 確定中心距，模數(shù)等幾何參數(shù) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 中心距 a： 75.2 042 14.634.55 a圓整中心矩取 222mm 模數(shù) m：由中心矩 a 及初選齒數(shù) Z1 、 Z2 得： 39223 1 7 322 21 ZZ am分度圓直徑 d1,d2 mm6020311 mzdmm384128322 mzd確定尺寬：取大齒輪尺寬為 b1=60 0.6=36mm 小齒輪尺寬取 b2=40mm c) 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 1) 求許用彎曲應(yīng)力 F 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NF1、 NF2 72.62.62.62.631 111108.83.04.05.07.02.011 2 0 0 048016060 hhiiihF ttTTtrnN7712 102.24108.8 uNN FF 壽命系數(shù) Yn1、 Yn2 ，查閱相關(guān)手冊(cè)選取 Yn1=1、 Yn2=1 極限應(yīng)力?。?Flim1=290MPa、 Flim2=220MPa 尺寸系數(shù) Yx：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選，取 Yx=1.5 安全系數(shù) SF：參照表 9-13，取 SF=1.5 需用應(yīng)力 F1 、 F2 由式（ 9-20），許用彎曲應(yīng)力 MP a3 8 75.1112 9 022 1l i m1 M P aSYYFxNFF MP a2 9 35.1112 2 022 2l i m2 M P aSYYFxNFF 2) 齒形系數(shù) YFa1、 YFa2 由圖 9-19，取 YFa1=2.56 YFa2=2.15 3) 應(yīng)力修正系數(shù) Ysa1、 Ysa2 由圖 9-20，取 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 Ysa1=1.62 Ysa2=1.82 4) 校核齒根抗彎疲勞強(qiáng)度 由式（ 9-17），齒根彎曲應(yīng)力 1411111M P a149M P a692.062.156.25.23660101.442.322FsaFaFF YYYmbdTK 211 2212 MP a6.14062.156.282.115.2149FsaFa saFaFF YYYY 3.3.2 第二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)： a) 選材料、確定初步參數(shù) 1) 選材料 小齒輪： 40Cr 鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為 260HBS 大齒輪： 45 鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為 260HBS 2) 初選齒數(shù) 取小齒輪的齒數(shù)為 28，則大齒輪的齒數(shù)為 28 5=140 3) 齒數(shù)比即為傳動(dòng)比 528140 i4) 選擇尺寬系數(shù) d和傳動(dòng)精度等級(jí)情況，參照相關(guān)手冊(cè)并根據(jù)以前學(xué)過的知識(shí)選取 d=2/3 初估小齒輪直徑 d1=84mm，則小齒輪的尺寬為 b= d d1=2/3 84=56mm 齒輪圓周速度為： s/0 5 5 m.01 0 0 060 75841 0 0 060 nd 11 參照手冊(cè)選精度等級(jí)為 9 級(jí)。 5) 計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩 T1 mmN105.275966.11055.9n p1055.9T 56161 6) 確定重合度系數(shù) Z 、 Y ：由公式可知重合度為 74.11 4 012812.388.1 則由手冊(cè)中相應(yīng)公式可知： 8 6 8.03 74.1434 Z 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 68 1.075.025.0 Y7) 確定載 荷系數(shù) KH 、 KF 確定使用系數(shù) KA：查閱手冊(cè)選取使用系數(shù)為 KA=1.85 確定動(dòng)載系數(shù) Kv：查閱手冊(cè)選取動(dòng)載系數(shù) Kv=1.0 確定齒間載荷分布系數(shù) KHa、 KFa： mm/N100mm/N6.1965684 105.285.122 511 db TKb FK AtA則 33.18 6 4.0 11 22 ZK Ha47.16 8 1.0 11 YK Fa載荷系數(shù) KH、 KF 的確定，由公式可知 2 . 8 333.115.10.185.1 HVAH KKKKK 13.333.1 47.183.2 HaFaHF KKKKc) 齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1) 確定許用應(yīng)力 H 總工作時(shí)間 th，假設(shè)該彎曲機(jī)的壽命為 10 年，每年工作 300 天，每天工作8 個(gè)小時(shí)，則： h1 2 0 0 083 0 05 ht應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1、 N2 76.66.66.66.631 11111035.13.04.05.07.02.01120007516060 hhiiihv ttTTtrnNN67122 107.25 1035.1 uNNN v 壽命系數(shù) Zn1、 Zn2 ，查閱相關(guān)手冊(cè)選取 Zn1=1.33、 Zn2=1.48 接觸疲勞極限?。?hlim1=760MPa、 hlim2=760MPa 安全系數(shù)取： Sh=1 許用應(yīng)力 h1、 h2 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 MP a8.1 0 1 0133.17 6 02l i m1 hnHh S Z MP a8.1 1 2 4148.17602l i m2 hnHh S Z2) 彈性系數(shù) ZE 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選取 MP a190EZ3) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選取 ZH=2.5 4) 求所需小齒輪直徑 d1 mm0.708.1124868.05.219053/21583.2105.22123253211 hhedh ZZZuuTkd與初估大小基本相符。 5) 確定中心距，模數(shù)等幾何參數(shù) 中心距 a： 2 1 02 150.70 a圓整中心矩取 252mm 模數(shù) m：由中心矩 a 及初選齒數(shù) Z1 、 Z2 得： 31 4 028 2 5 222 21 ZZ am分度圓直徑 d1,d2 mm8428311 mzd mm4 2 01 4 0322 mzd 確定尺寬：取大齒輪尺寬為 b1=84 2/3=56mm 小齒輪尺寬取 b2=60mm c) 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 1) 求許用彎曲應(yīng)力 F 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NF1、 NF2 72.62.62.62.631 1111035.13.04.05.07.02.01120007516060 hhiiihF ttTTtrnN充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 6712 107.251035.1 uNN FF 壽命系數(shù) Yn1、 Yn2 ，查閱相關(guān)手冊(cè)選取 Yn1=1、 Yn2=1 極限應(yīng)力取： Flim1=290MPa、 Flim2=230MPa 尺寸系數(shù) Yx：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選，取 Yx=1.5 安全系數(shù) SF：參照表 9-13，取 SF=1.5 需用應(yīng)力 F1 、 F2 由式（ 9-20），許用彎曲應(yīng)力 MP a3 8 75.1112 9 022 1l i m1 M P aSYYFxNFF MP a3075.11123022 2l i m2 M P aSYYFxNFF 2) 齒形系數(shù) YFa1、 YFa2 由圖 9-19，取 YFa1=2.56 YFa2=2.15 3) 應(yīng)力修正系數(shù) Ysa1、 Ysa2 由圖 9-20，取 Ysa1=1.62 Ysa2=1.82 4) 校核齒根抗彎疲勞強(qiáng)度 由式（ 9-17），齒根彎曲應(yīng)力 1511111M P a313M P a681.062.156.235684105.213.322FsaFaFF YYYmbdTK 211 2212 MP a297MP a62.156.282.115.2313FsaFa saFaFF YYYY 3.4 軸的校核 3.4.1 一軸的校核 軸直徑的設(shè)計(jì)式 8 9 m m.174802 . 0 6 8110nPCn2.0 P1055.9 333 T6 d軸的剛度計(jì)算 a) 按當(dāng)量彎矩法校核 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1) 設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力簡(jiǎn)圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 2 軸的受力轉(zhuǎn)矩彎矩圖 2) 求作用在軸上的力如表 1，作圖如圖 2-c 表 1 作用在軸上的力 垂直面（ Fv） 水平面（ Fh） 軸承 1 F2=12N F4=891N 齒輪 2 BvF=1367 N 498NFAH 軸承 3 F1=476N F3=1570N 帶輪 4 0Fv BHF 1056N 3） 求作用在軸上的彎矩如表 2，作出彎矩圖如圖 2-d、 2-e 表 2 作用在軸上的彎矩 垂直面（ Mv） 水平面（ Mh） 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 截面 1 3 0 8 N .m m1 0 9-F t1 vM -9 7 1 1 91 0 91 cH FM N.mm 合成彎矩 971 28N . m mN . m m971191308 22 M 截面 1 0 5 3 4 8 N . m m3 1 3122 0 44 9 8 vM 1 5 N . m m2041367-313891HM 合成彎矩 105 363 N . m mN . m m15105348 22 M 4）作出轉(zhuǎn)彎矩圖如圖 2-f 5）作出當(dāng)量彎矩圖如圖 2-g，并確定可能的危險(xiǎn)截面、如圖 2-a。并算出危險(xiǎn)截面的彎矩如表 3。 表 3 截面的彎矩 截面 1 0 5 4 3 1 N . m mTM 22 eM 截面 1 0 6 1 6 0 N . m mTM 22 eM 6）確定許用應(yīng)力 已知軸材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)，查表得b=650MPa。用插入法查表得 b0 =102.5MPa， b1 =60MPa。 59.05.1026001 7）校核軸徑如表 4 表 4 驗(yàn)算軸徑 截面 mm662 6 m m1.0 M3 1be d截面 mm482 6m m1.0 M3 1be d結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，軸的強(qiáng)度足夠。 b) 軸的剛度計(jì)算 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 7 17 1410 2.19101.8 165 273.573.57 ipiiii piiini piii I LTI LTI LTG25120032I 41p1 d 52088832I 42p2 d 83436232I 43p3 d 127170032I 44p4 d 186189632I 45p5 d 83436232I 46p6 d 25120032I 47p7 d 16481232I 48p8 d 5.012.01 6 4 8 1 2952 5 1 2 0 0598 3 4 3 6 2271 8 6 1 8 9 61 5 71 2 7 1 7 0 0408 3 4 3 6 2535 2 0 8 8 8272 5 1 2 0 0302.190 所以軸的剛度足夠 3.4.2 三軸的校核 軸直徑的設(shè)計(jì)式 5 4 . 9 m m151 . 8 6 9110nPCn2.0 P1055.9 333 T6 d軸的剛度計(jì)算 a) 按當(dāng)量彎矩法校核 設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力 簡(jiǎn)圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1） 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖 3-a 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 3 軸的受力彎矩轉(zhuǎn)矩圖 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2） 求作用在軸上的力如表 5，并作圖如圖 3-c 表 5 作用在軸上的力 垂直面（ Fv） 水平面（ Fh） 軸承 1 F3=1627N F1=8362N 齒輪 BvF=2381N 867NFAH 軸承 2 F4=754N F3=12619N 曲軸 0Fv BHF 21848N 3）計(jì)算出彎矩如表 6，并作圖如圖 3-d、 e 表 6 軸上的彎矩 垂直面（ Mv） 水平面（ Mh） 截面 .m m- 3 1 4 8 2 4 .5 N1 9 3 .5- F p1 vM 1 6 1 8 0 4 71 9 3 .51 cH FM N.mm 合成彎矩 m1 6 4 00 0 0 N . mN . m m1 6 1 80 4 73 1 4 82 4 . 5 22 M 截面 189272N .mmvM N .m m5.3 1 5 4 6 7 5H M 合成彎矩 m3 1 6 00 0 0 N . mN . m m3 1 5 46 7 5 . 51 8 9 27 2 22 M 4）作出轉(zhuǎn)彎矩圖如圖 3-f 5）作出當(dāng)量彎矩圖如圖 3-g，并確定可能的危險(xiǎn)截面、和的彎矩 如表 7 表 7 危險(xiǎn)截面的彎矩 截面 m1640000N . mTM 22 eM 截面 m3 1 60 0 0 0 N . mTM 22 eM 6）確定許用應(yīng)力 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 已知軸材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)，查表得b=650MPa。用插入法查表得 b0 =102.5MPa， b1 =60MPa 59.05.1026001 7）校核軸徑如表 8 表 8 校核軸徑 截面 mm846 4 . 8 9 m m1.0 M3 1be d截面 mm908 0 . 58 m m1.0 M3 1be d結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，軸的強(qiáng)度足夠。 b) 軸的剛度計(jì)算 7 17 1410 2.19101.8 165 273.573.57 ipiiii piiini piii I LTI LTI LTG5.0000.00 所以軸的剛度足夠 3.5 鍵的校核 3.5.1. 平鍵的強(qiáng)度校核 . a) 鍵的選擇 鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)使用要求和工作狀況來選擇。選擇時(shí)應(yīng)考慮傳遞轉(zhuǎn)拒的大小，聯(lián)接的對(duì)中性要求，是否要求軸向固 定，聯(lián)接于軸上的零件是否需要沿軸滑動(dòng)及滑動(dòng)距離長短，以及鍵在軸上的位置等。鍵的主要尺寸為其橫截面尺寸 (鍵寬 b 鍵高h(yuǎn))與長度 L。鍵的橫截面尺寸 b h 依軸的直徑 d 由標(biāo)準(zhǔn)中選取。鍵的長度 L 一般可按輪轂的長度選定，即鍵長略短于輪轂長度，并應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長度系列。 故根據(jù)以上所提出的以及該機(jī)工作時(shí)的要求，故選用 A 型普通平鍵。 由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得： 鍵寬 b=16mm 鍵高 h=10mm 鍵長 L=30mm b) 驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度 . 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 平鍵聯(lián)接的失效形式有：對(duì)普通平鍵聯(lián)接而言，其失效形式為鍵，軸，輪轂三者中較弱的工 作表面被壓潰。 工程設(shè)計(jì)中，假定壓力沿鍵長和鍵高均勻分布，可按平均擠壓應(yīng)力進(jìn)行擠壓強(qiáng)度或耐磨性的條件計(jì)算，即： 靜聯(lián)接 pp kldT 2 式中 T 傳遞的轉(zhuǎn)矩 )mmN( d 軸的直徑 )mm( k 鍵與輪轂的接觸高度 (mm)，一般取 2hk l 鍵的接觸長度 (mm).圓頭平鍵 bLl p 許用擠壓應(yīng)力 )MPa( ) 鍵的工作長度 mm11mm)1425( bLl 擠壓面高度 mm52102 hk 轉(zhuǎn)矩 npT 61055.9 mN1019.11587.11055.9 66 許用擠壓應(yīng)力，查表， MPa60 p則 擠壓應(yīng)力 M P a60M P a62.4311596 1019.1226 ap MPklT所以 此鍵是安全的。 附：鍵的材料：因?yàn)閴簼⒑湍p是鍵聯(lián)接的主要失效形式，所以鍵的材料要求有足夠的硬度。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍵用抗拉強(qiáng)度不低于 MPa600 的鋼制造，如 45 鋼 Q275 等。 3.6 軸承的校核 滾動(dòng)軸承是又專業(yè)工廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件。滾動(dòng)軸承的類型、 尺寸和公差等級(jí)均已制訂有國家標(biāo)準(zhǔn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)中只需根據(jù)工作條件選擇合適的軸承類型、尺寸和公差等級(jí)等，并進(jìn)行軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3.6.1 初選軸承型號(hào) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 試選 10000K 軸承，查 GB281-1994，查得 10000K 軸承的性能參數(shù)為： C=14617N Co=162850N 1900min n(脂潤滑 ) 3.6.2 壽命計(jì)算 a) 計(jì)算軸承內(nèi)部軸向力 . 查表得 10000K 軸承的內(nèi)部軸向力 )2/( YFFRs 65.0323815c o s67.0c o s67.0 Y N12247041888115084N1050233592098689222221RRFF 則： N90208)2(N90788)2(1211 YFF YFFRSRS b) 計(jì)算外加軸向載荷 0XF c) 計(jì)算軸承的軸向載荷 因?yàn)?21 SS FF 故 軸承 1 N9020811 SA FF軸承 2 N9020821 SA FFd) 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算 由式 )(aRpP YFXFfF 查表得： RAFF 的界限值 42.05.1 tge 90.01 0 5 02 39 0 2 0821 RAFF 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加