【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 小齒輪軸受力分析圖.表 軸受力參數(shù)表載荷 水平面 H 垂直面 V支反力 F =10902 N =5451N1N2F=5952 N = N1F2V彎矩 =1035690 NmmHM=565440 N mmVM= 13442 N mm2總彎矩 = Nmm1 ??225640039= = 扭矩 = N/mmZT 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面強(qiáng)度根據(jù)文獻(xiàn)[5，式 155]及上表中的數(shù)值，并取應(yīng)力折算系數(shù) =，軸的計(jì)算應(yīng)力：? = ca?WTM221)(?（）= 322901.)(57103?= MPa ；前已選定軸材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)[5，表 151]查得[ ]1??=60 MPa；畢業(yè)設(shè)計(jì) 因此 [ ]故安全。稀油潤(rùn)滑（1） 主減速機(jī)為稀油集中循環(huán)潤(rùn)滑 。 （每個(gè) 4 點(diǎn)）稀油潤(rùn)滑集中潤(rùn)滑系統(tǒng)通常由兩部分組成：稀油站和潤(rùn)滑管路，包括給油管、回油管及機(jī)器配管。齒輪對(duì)嚙合處潤(rùn)滑是從齒輪對(duì)入口方向向齒輪噴油，對(duì)較寬的齒輪，通常利用幾個(gè)噴嘴的集中油管均勻噴注在畢業(yè)設(shè)計(jì) 齒輪表面上，保證齒輪嚙合處形成油膜，并將齒輪傳動(dòng)時(shí)的熱量帶走，在主減速機(jī)機(jī)體內(nèi)，潤(rùn)滑油面應(yīng)保持在最大齒面根圓上 515mm。甘油集中潤(rùn)滑有手動(dòng)和自動(dòng)兩種。只要板帶材內(nèi)部存在殘余應(yīng)力，即為板形不良。3 常見(jiàn)的板形缺陷及分析常見(jiàn)的板形缺陷有邊部波浪、中間波浪、單邊波浪、二肋波浪和復(fù)合波浪等多種形式，主要是由于軋制過(guò)程中帶材各部分延伸不均，產(chǎn)生了內(nèi)部的應(yīng)力所引起的。影響板形的主要因素 (Leading factor on Shape control)畢業(yè)設(shè)計(jì) 眾所周知，影響板形的主要因素有以下幾個(gè)方面∶(1) 軋制力的變化；(2) 來(lái)料板凸度的變化；(3) 原始軋輥的凸度；(4) 板寬度；(5) 張力；(6) 軋輥接觸狀態(tài)；(7) 軋輥熱凸度的變化。 在此，分別就其中幾種典型技術(shù)作以簡(jiǎn)單介紹。常規(guī)的板形控制手段主要有彎輥控制技術(shù)、傾輥控制技術(shù)和分段冷卻控制技術(shù)等。對(duì)于不同寬度、厚度、合金的帶材只有一種最佳的凸度，軋輥才能產(chǎn)生理想的目標(biāo)板形。2 板形的表示方法板形的表示方法有相對(duì)長(zhǎng)度差表示法、波形表示法、張力差表示法和厚度相對(duì)變化量表示法等多種方式。板帶板形控制 板形控制是冷軋板帶加工的核心控制技術(shù)之一，近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，先進(jìn)的板形控制技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并日臻完善, 板形控制技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了冷軋板帶工業(yè)的裝備進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，生產(chǎn)效率和效益大幅提升。壓下機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑方式為稀油潤(rùn)滑。管路分為供齒輪對(duì)嚙合潤(rùn)滑和供軸承潤(rùn)滑兩個(gè)部分，都是從一個(gè)總進(jìn)油管分出來(lái)，其中包括油管、接頭、截止閥、油流指示器，彎頭及管路固定裝置等元件，供齒輪對(duì)潤(rùn)滑還有噴嘴。干油潤(rùn)滑（1） 干油自動(dòng)集中潤(rùn)滑共 240 點(diǎn)，矯正機(jī)本體共 168 個(gè)。截面Ⅳ右側(cè)抗彎截面系數(shù) 按文獻(xiàn)[5 ，表 154]中的公式計(jì)算W= = =72900 mm 3d390?3= = mm? 1458?彎矩 及彎曲應(yīng)力為：M=270938 Nmm 097??= = MPab??扭矩 及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：2T= ；2T= = MPa??過(guò)盈配合處的 ； = = ；.3???k??k.?軸按磨削加工，由文獻(xiàn)[5，附圖 34]表面質(zhì)量系數(shù)為：= = ；???故得綜合系數(shù) ：= + =+ = ?k??1???= =+ = ???.所以Ⅳ截面右側(cè)的安全系數(shù)為畢業(yè)設(shè)計(jì) =makS????????1 ??? = = = ?mak???1 .?所以 ， S= = =S= 2???2206..37?故該軸Ⅳ截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)選用（圖 ）所示的裝配方案 ；根據(jù)軸向定位要求定軸各段直徑和長(zhǎng)度 ；（1）為滿足半聯(lián)軸器Ⅰ—Ⅱ軸段右制出一軸肩，故取Ⅱ—Ⅲ段直徑 ：Ⅲ—Ⅱd= +（3～4） =73+（～10）=82 mm ；ⅢⅡ?（2）由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐輥?zhàn)虞S承 30217 其尺寸為 =85 ，故 = =85 ?Ⅳ—ⅢdⅧⅦmm ； 而 =，右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由文獻(xiàn) 查得Ⅷ—ⅦL ]2[30217 型軸承軸肩高度 =12mm ，因此取 =97 mm ；hⅦ—Ⅵd畢業(yè)設(shè)計(jì) （3）取安裝齒輪處軸段Ⅳ—Ⅴ的直徑 =90 mm，齒輪齒輪左端與左Ⅴ—Ⅳd軸承間采用軸套定位，齒輪輪轂寬度為 135 mm，軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 =130 mm；，齒輪右段用軸肩定位，軸肩高 , =7 mm ⅤⅣL hd；軸環(huán)處直徑 =102 mm，軸環(huán)寬 ≥ 取 =10 mm；Ⅳ—ⅤdbⅥ—ⅤL（4）軸承端蓋總寬 25 mm，裝拆便于對(duì)軸承添潤(rùn)滑脂，端蓋處與半聯(lián)軸器右端面間距離 =35 mm，故取 =60 mm；LⅢ—ⅡL（5） = +（8 76）=+8+16+4= mm ；Ⅶ—Ⅲ aST??0 = =65+20+16 =91mm ；ⅦⅥ CⅥⅤ `10?經(jīng)上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的結(jié)構(gòu)如圖 所示。391256??（）圓周力矩 ： =2 = =16353 （）徑向力 ： = = =6023 N rt???（）軸向力 ： = =16353 = N aFtan??（） 初步確定軸的最小直徑由文獻(xiàn) 式（ 152）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 鋼，]5[調(diào)制處理由文獻(xiàn) 表（153 ）取 =112 于是得.][ 0A = = = mm mind320p356912?（）輸出軸的最小直徑顯然是聯(lián)軸器處直徑 （圖 62） 。392?畢業(yè)設(shè)計(jì) （）由于與預(yù)選的 相差不大，所以 ， ， ， 不需要修正；?HZ?k?Ya?小齒輪分度圓直徑： = = = mm 1d??大齒輪分度圓直徑： = = = 齒輪齒寬： = = mm1db??78?圓整取 =135 mm，則 ：小齒輪齒寬： mm，大齒輪齒寬：140?Bmm 。li?——小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，由文獻(xiàn)[4，510]得：lim1H=1470MPa； ——大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，由文獻(xiàn)[4，圖li lim2H?510]得： =1180MPa ； li2， ——最小安全系數(shù)， =1， = ；HSFHSF——小輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，1N=60 =60 = ； njLh20228?71——大輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)， = = = ； 1 ?、 ——彎曲疲勞壽命系數(shù)，由文獻(xiàn)[4，圖 513]得1FNk2畢業(yè)設(shè)計(jì) = =1 1FNk ——接觸疲勞壽命系數(shù)，由文獻(xiàn)[4，圖 512]得HNk=， = ；1Nk2[ ] ——小輪許用彎曲應(yīng)力，[ ] = = =637 MPa；?1F ?[ ] ——大輪許用彎曲應(yīng)力，[ ] = = =496 MPa；2F [ ] ——接觸疲勞許用應(yīng)力，[ ] = = =1588 ?1H?1HNk?lim1H40MPa ；[ ] ——接觸疲勞許用應(yīng)力，[ ] = = 1180=1424 2H 2HNli2HMPa ；[ ] = = =1506 MPa ，[ ]?H2)][(1H??21458??=[ ] ；2——齒寬系數(shù)，由文獻(xiàn)[4，表 58]得 = ；d? d?——小齒輪的當(dāng)量齒數(shù)， = = = ；1vZ1vZ?——大齒輪的當(dāng)量齒數(shù)， = = = ；2v ——斜齒輪齒形系數(shù)，由文獻(xiàn)[4，表 56]得 =， = FaY 1FaY2Fa；——斜齒輪應(yīng)力校正系數(shù)，由文獻(xiàn)[4，表 56]得Sa畢業(yè)設(shè)計(jì) =， = ；1SaY2Sa——齒輪端面重合系數(shù)， = = ； =[188 （??cos?12a?3?）] 21Z??cos=[188 .2（ ）] = ；3?5210?cos試選載荷系數(shù) = ；tk由電機(jī)功率 =160KW，轉(zhuǎn)速 n=1480r/min。FNK?98.則： = = = mdkT2153.??[ ] F? 所以，蝸輪強(qiáng)度校核合格 。蝸桿軸向齒厚： = = = ；aS?蝸輪齒數(shù)：Z =41 ,變位系數(shù) = .5 ；22X0?驗(yàn)算傳動(dòng)比： = =，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為 =％.是1Zi?205.?允許的 ；蝸輪分度圓直徑： =mZ =5 =205 mm ；2d41?蝸輪喉圓直徑 ： = =205+2 =215 mm ；a2ah?5蝸輪齒根圓直徑： = =20 2 =193 mm ；2f1?f .?蝸輪咽喉母圓半徑： = =12 = mm 。v vk所以， = = ≈ ；kvA??（3）定彈性影響系數(shù) EZ因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪與鋼蝸桿相配，故 =160 MPa ；EZ21畢業(yè)設(shè)計(jì) （4）定接觸系數(shù) Z ?先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 與傳動(dòng)中心距 的比值 =，由文獻(xiàn)1dad1[4，圖 1118]中可查得 Z = ；?（5）確定許用接觸應(yīng)力[ ]H?根據(jù)蝸桿材料為鑄錫磷青銅 Z 10 , 金屬模鑄造蝸桿赤面硬度CuSn1P45HRC，由文獻(xiàn) [4，表 11～7]查得蝸輪的基本許用應(yīng)力 [ ] =268 MPa ；H?39。鋼板矯直機(jī)壓上速度為～，現(xiàn)取壓上速度為 ，壓上螺絲的轉(zhuǎn)速為 3r/min ；現(xiàn)采用兩級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)比 =25，第二級(jí)傳動(dòng)比 =20 。d——壓下螺絲的外徑 ， d=95 mm ；d ——壓下螺絲的內(nèi)徑，由文獻(xiàn)[3，表 ]得 d = mm ；1 1t——壓下螺絲的螺距，按自鎖條件求得 t= tg = tg2???30 ≈12 mm； ?39。?減 速 器電 機(jī) ???所以傳動(dòng)電機(jī)的功率為：= = ≈ KW .? 壓下裝置的校核計(jì)算 壓下電動(dòng)機(jī)的過(guò)載校核計(jì)算壓下電機(jī)參數(shù) Y100L6 ，轉(zhuǎn)速 n =940 r/min 最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩= ； ≤ maxTk2ut?e（）其中：——壓下電機(jī)最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ；maxT——余量系數(shù)，直流電動(dòng)機(jī)取 ～，交流電動(dòng)機(jī)取 ；k——電壓波動(dòng)系數(shù)，取 ；u——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 N m， = ；——允許轉(zhuǎn)矩過(guò)載倍數(shù)，由文獻(xiàn)[3，表 ]得同步電動(dòng)機(jī)強(qiáng)勵(lì)時(shí)t?取 =3～ 。3?所以， = makS????????1 ???? = = ?mak???1 所以， S= = ≥ .??????畢業(yè)設(shè)計(jì) 所以第三輥疲勞強(qiáng)度校核合格； 5 壓下與壓上裝置的計(jì)算及校核 壓下電機(jī)功率的選擇 壓下螺絲的傳動(dòng)力矩和壓下電機(jī)功率的計(jì)算 = )(21?????tgdPM21M?（）其中：——螺紋中徑，由螺紋大徑 d=95mm 查得 =92 mm ；2d 2d——當(dāng)量摩擦角，即 arctan , 為螺紋接觸面的摩擦系數(shù)一???2?般取 ，故 ≈5 ；39。lMA?=2 66?????= N 矯直輥強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)以上求出的矯直輥各支點(diǎn)的彎曲力矩和支反力，可作出如圖 所示的合成彎矩圖，其最大彎矩 在支點(diǎn) 3 和支點(diǎn) 5 處，即：maxM= = N mmax3610?圖 工作輥彎矩圖矯直輥直徑 d=50 mm；故彎曲應(yīng)力 為：?= = = MPa ??（）畢業(yè)設(shè)計(jì) 由以上計(jì)算求出： = （第三輥的傳動(dòng)力矩） ，則在支點(diǎn)3TM510?2 處的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 為： = = = ???（）按第四強(qiáng)度理論合成則 ：= = = MPa c?23t?22)(3)(??（）矯直輥材料屈服極限 Mpa ，[n]—安全系數(shù)，[n]=2～；90?s安全系數(shù) n 為 ： n= = cs?][?（）所以，矯直輥強(qiáng)度合格；疲勞強(qiáng)度計(jì)算 疲勞強(qiáng)度