【文章內(nèi)容簡介】 制與齒輪的加工方法有關，如用齒輪滾刀或插齒刀加工直齒輪準齒輪，為避免根切，齒數(shù)不得小于 17，所以 在本次設計中初步選取最小 齒輪齒數(shù)為 z4=18。這個齒輪裝在切管機滾筒的軸上。由根據(jù)工作條件確定的傳動比可知： 33 39。2 z??，443 z?? 。 將 z4=18 代入 ，則4331 8 1 , 1 8 4 .5 8 14 .5izz? ? ? ? ?。并由此可以推 10 2 33 8139。 i? ? ?。 從而，可以得到切管機全部齒輪（蝸輪蝸桿）的齒數(shù)： z1=1， z2=50， z239。 =54， z3=81， 圖 3 切管機齒數(shù) Tube cutter teeth z4=18。如圖 3 結構的總體設計 總體結構設計要考慮這臺機器從原動機，傳動裝置到工作機構的總布局，操縱方式，機器的形式和大致的輪廓尺寸。如切管機設計了一柜式工作臺，臺面下柜內(nèi)吊裝電動機和減速箱，臺面上安裝一對滾筒。當按下開關，動力經(jīng)減速箱傳給滾筒，使二滾筒同向旋轉。滾筒背后裝一單臂式支架，支架上裝著一組活動螺桿套筒（即螺旋傳動機構），套筒下端裝一個圓盤刀片。當旋動手輪，螺母就把套筒和刀片壓下，直至切斷鋼管。 4 結構設計 各軸的最小直徑初算和校核 直徑初算 11 由于軸上彎曲應力的分布和軸的結構尚屬未知，只知道軸所傳遞的轉矩（轉速），所以按照轉矩（轉速）初算軸的直徑。 Ⅰ 軸：初步選取材料為 45 鋼 [5]，調(diào)質處理。根據(jù)公式 3 NdAn?計算 。 因為 Ⅰ 軸為懸臂軸，查表可知：取 A=14， PⅠ =(Kw),n1=,則： 33m i n 1 . 4 41 4 1 4 0 . 0 0 0 1 2 3 1 4 0 . 1 1 1 . 51 1 6 . 7d c m? ? ? ? ? ? （ 10） 考慮到鍵槽的削弱等因素，取標準直徑 20mm。 Ⅱ 軸： 初步選取材料為 45 鋼，調(diào)質處理。取 A=12，已知 PⅡ =(Kw)， n2=。則： 33m i n 1 . 0 31 2 1 2 0 . 0 4 4 1 2 0 . 3 5 4 . 22 3 . 3d c m? ? ? ? ?Ⅱ （ 11） 取標準直徑為 45mm。 Ⅲ 軸：此軸為傳動心軸，暫選材料為 45 鋼，調(diào)質處理，由于其受力情況未知，初選其最小軸徑為 50mm，待后進行檢驗。 Ⅳ 軸：初步選取材料為 45 鋼，調(diào)質處理。則： 33m i n 0 . 8 91 2 1 2 0 . 0 1 3 1 2 0 . 2 3 2 . 870d c m? ? ? ? ?Ⅲ （ 12） 取標準直徑為 30mm。 將所得結果制成下表，供設計計算時應用： 表 3 各軸最小直徑 Table3 the axis minimum diameter 軸 號 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 最小直徑（ mm） 20 45 50 30 軸的校核 蝸桿軸的校核。 （ 1）估計軸的基本直徑。材料選用 45鋼、正火處理。 查表得：硬度（ HBS） 17.~217，強度極限 MPab 600?? ， 屈服極限 MPas 300?? ， 彎曲疲勞極限 MPa2751 ??? （ 2）軸的受力分析 [6] 12 1)求軸傳 遞的轉矩 mNnP ??????? 366 0 . 5 5T 1 mN ??? 1 2)蝸桿上圓周力 1tF NdTF t 1 2 0 33111 ??????? NFt 12020? 蝸桿上徑向 1rF NFF ntr 4 511co s 20t an1 2 0 0co st an1 ?? ????? ? ? NFr ? 蝸桿上軸向力 1?F NFF t 3 311t a n1 2 0 011t a n11 ???????? NF .2331 ?? 畫出受力圖 3)計算支反力 水平面反力 NF r 4 81 4 3 4 3 3541 4 4 01 ???????， NF r 26571432 ???????， 垂直面支反力 NFF rr 6 0 021 2 0 021 ???” 22 xzxy MMM ?? 軸受轉矩 1TT? mNT ?? 707245 4)許用應力 Ft1 Fr1 Fa1 13 許用應力值 查表得 ? ? MPaob 105?? ? ? MPab 601 ??? 當量轉矩 mNT ???? ? 當量彎矩 蝸輪中間截面處 212 2 2 2( ) 9 1 2 9 6 4 0 3 1 2 9 4 1 3 3 3 7RM M T N m m?? ? ? ? ? ? 右軸頸中間截面處 mmNTMM R ?????? 4 1 2 9 1 14 0 3 1 2 98 9 3 4 7)( 222212 ? 14 渦輪軸的校核與計算 （ 1） 估計軸的基本直徑。材料選用 45鋼、正火處理。查表得：硬度（ HBS） 170217 強度極限 MPab 600?? ， 屈服極限 MPas 300?? ， 彎曲疲勞極限 MPa2751 ??? （ 2） 計算支反力 水平面反力 NF r 1 ???????， NF r 2 4 51 4 2 72 ???， 垂直面支反力 NFF rr 21 ???” (3) 畫軸的彎矩圖 水平面彎矩圖 mmNM ???? 9 6 8 2 4 56439。1 mmNM ????? 116422 39。2 垂直面彎矩圖 mmNM ???? 1 2 3 0 4 9 2 26439。3 合成彎矩圖 mmNM ???? 1 4 6 5 9 01 2 3 0 4 9 6 8 6 221 mmNM ???? 1 2 3 5 9 01 2 3 0 4 01 1 6 4 2 222 15 軸受轉矩 1TT? mNT ?? 341070 (4) 許用應力 許用應力值 查表得 ? ? MPaob 105?? ? ? MPab 601 ??? (5) 畫當量彎矩圖 當量轉矩 mNT ???? 1 9 7 8 2 03 4 1 0 7 ? 當量彎矩 蝸輪中間截面處 mmNTMM R ?????? 2 4 6 2 1 41 9 7 8 2 01 4 6 5 9 0)( 222221 ? mmNM ?? 1235902 16 滾輪軸的校核與計算 （ 1）估計軸的基本直徑。材料選用 45 鋼、正火處理。查表得：硬度（ HBS） 170217 強度極限 MPab 600?? ,屈服極限 MPas 300?? ,彎曲疲勞極限 MPa2751 ??? （ 2） 軸的受力分析 1)求軸傳遞的轉矩 mNnP ?????? 2 8 5 0 0 . 5 5T 661 mN ?? 285000T 1 2)蝸桿上圓周力 1tF NdTF t 19003002 8 5 0 0 022 1 11 ???? NFt 19001 ? 蝸桿上徑向 1rF NFF ntr 70711co s 20t an1 9 0 0co st an1 ?? ????? ? ? NFr 7071 ? 蝸桿上軸向力 1?F NFF t 4 0 411t a n1 9 0 011t a n11 ???????? NF 4041 ?? 3)計算支反力 水平面反力 NFF t 9502190021 ??? 垂直面支反力 NLdFLFrF r 7 7 71 4 3 1 5 04 0 0 72221 ????????? ? 17 NLLFdFF rr 701 4 3 0 71 5 04 0 42222 ????????? ? 4) 彎矩 mmNM ???? 6 7 9 2 5 01 mmNM c ???? 5 5 5 5 mmNM c ???? 5 0 0 39。1 合成彎矩 mmNM c ?? 8775139。 mmNM c ?? 6 8 10 9 軸受轉矩 1TT? mNT ?? 707245 5)許用應力 許用應力值