【文章內容簡介】 轉與旋轉機構設計 8 2 電動機的選擇 確 定發(fā)動機缸體 主要 參數(shù) 選取 EQ4H 發(fā)動機缸體。其相關參數(shù)為： a. 材料 :HT250 b. 長 *寬 *高： 550*370*427 c. 重量： 100Kg 輥道電動機 輥道傳動過程中的有效拉力 F=1000N，初選 V=初選支撐滾筒直徑 D=68mm，則工作滾筒轉速： 6 0 1 0 0 0 / 6 0 1 0 0 0 0 .2 m / ( 6 8 ) 5 6 .1 8 r / m i nn 0 .9 ,/ 0 .2 / 0 .9 0 .2 2取 效 率 則=FV/1000=1000 則 電 動 機 所 需 功 率wn V DPw K wPd Pw n K w K w??? ? ? ? ? ? ???? ? ? 翻轉架電動機 翻轉傳動過程中的有效拉力 F=2021N，初選 V=初選小齒輪直徑 D=200mm，則小齒輪轉速： 60 1000 / 60 1000 / ( 200)nw V D??? ? ? ? ? ?=則 Pw=FV/1000= 2021 / 1000 1Kw?? 旋轉托盤電動機 旋轉 傳動過程中的有效拉力 F=2100N，初選 V=工作軸直徑 d=70mm。則轉速 缸體生產線翻轉與旋轉機構設計 9 60 1000 /wn =60 1000 ??? ? ? ? ? 工作軸所需的功率 / 10 00 21 00 0. 1 / 10 00 2. 1Pw FV k w? ? ? ? 取效率為 . 則電動機所需的功率 / 2. 1 / 0. 95 2. 2wdP P n k w k w? ? ? 表 21 電機的功率與轉速 表 電機用途 所需功率 所需 轉速 輥道電機 翻轉架電機 旋轉架電機 電機 尺寸的確定 表 22 減速電機尺寸表 缸體生產線翻轉與旋轉機構設計 10 根據(jù) 表 22減速電機尺寸表，由前面確定的電機所需的功率， 可以分別選取電機的型號與尺寸。 電機用途 所需功率 所需轉速 選取電機功率 減速比 范圍 輥道電機 — 100 翻轉架電機 3— 25 旋轉架電機 15— 60 缸體生產線翻轉與旋轉機構設計 11 3 傳動 件 設計 齒輪設計 齒輪材料，熱處理方式 和精度等級 齒輪材料，熱處理方式 選擇齒輪材料時，應使：輪心具有足夠的強度和韌度，以抵抗輪齒折斷；齒面具有較高的硬度和耐磨性，以抵抗齒面的點蝕、膠合、磨損和塑性變形。另外還要考慮齒輪加工和熱處理的工藝性及其經濟性等要求 。通常，對于重載、高速或體積、重量受到限制的重要場合，應選用較好的材料和熱處理方式；反之，可選用性能較次但較經濟的材料和熱處理方式。本次設計的齒輪 材料按題目要求，都采用 45 號鋼，鍛選項毛坯 ，大齒輪正火處理，硬度 200HBS，小齒輪調質，硬度 240HBS，均為軟齒面。軟齒面閉式傳動，失效形式主要為疲勞點蝕 。 精度等級 齒輪精度等級，應根據(jù)齒輪傳動的用途、工作條件、傳遞功率和圓周速度的大小及其他技術要求來選擇。一般，在傳遞功率大、圓周速度高及要求傳動平穩(wěn)、噪聲小等場合，應選用較高的精度等級；反之，為了降低制造成本，精度等級可選低些。 翻轉架為一般工作機器，傳遞功率不大，轉速不高，故可以選用 7 級精度。 按齒根彎曲疲勞強度初步計算齒輪參數(shù) 12 21t t FA SAKT YYm Z Fd ?????????? 式中各參數(shù)如下： 1)試選載荷系數(shù) Kt=。 2） 計算小齒輪的轉矩 T1= ?106P1/n1= ?106?1/=5? 。 缸體生產線翻轉與旋轉機構設計 12 3)按 [機械設計 ]（ 2） 表 67 取齒寬系數(shù) φ d=； 4）取 Z1=40,Z2=200,。 5)查表 64（ 2） 得齒形系數(shù) YFA1=， YFA2=，應力校正系數(shù) YSA1=， YSA2=。 6)許用彎曲應力由式（ 619） （ 2） ，即按 l im 12 l im 1 = l im 2 =[] 3 1 0 M Pa= 2 .0（ ）F計 算查 圖 6 1 5 （ e) 得 彎 曲 疲 勞 極 限取 ， S = 1 . 4 .S T NFF FFFSTYYSY????? 由式（ 620） （ 2） 得小齒輪與大齒輪的應力循環(huán)次數(shù)分別為 N1=60n1jLh=60??1?16?300?10=?108 N2=N1/u=?107 查圖 617（ 2） 得彎曲疲勞壽命系數(shù) YN1=YN2= [σ F ]1= [σ F ]2= l i m 1 1 3 1 0 2 1 4431 . 4S T NFFYY M P aS? ???? 1112222 2 1 111 047[ ] 443 925[ ] 443 047[ ] [ ]2 1023 047 0所 以 ==52241FA SAFFA SAFFA SA FA SAFFtFA SAYYYYY Y Y YKT YYm t m mZ Fd???????????????????????? ? ? ?? 確定傳動尺寸 1）計算圓周速度 11 1 . 3 1 4 0 4 7 . 7 5 0 . 1 3 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tm z nv m s?? ? ? ?? ? ??? 故 7級精度合用。 2）計算載荷系數(shù) K。各系數(shù)選擇如下： 缸體生產線翻轉與旋轉機構設計 13 查表 61（ 2） 得使用系數(shù) KA=。 由 v=， 7 級精度查圖 66（ 2） 得動載系數(shù) KV=。 查表 62（ 2） 得齒間載荷分配系數(shù) Ka=； 查圖 610（ 2） 得齒向載荷分布系數(shù) KB=。 由式（ 62） （ 2） 得 K=KAKVKaKB= 3)對 mt 進行修正 3 1 . 9 3 21 . 3 1 1 . 7 3 61 . 6 mmt TKmm K? ? ? ? 取標準模數(shù) m=5mm 4)計算中心距 12( ) 5 ( 4 0 2 0 0 ) 60022a m z z mm? ? ?? ? ? 5)計算分度圓直徑 121 5 4 0 2 0 02 5 2 0 0 1 0 0 0d m z m md m z m m? ? ? ?? ? ? ? 校核齒面接觸疲勞強度 由式（ 69） （ 2） 得 ? ?21 131d HEHHdK T u ZZu???? ? ? ?? 式中各參數(shù)為： 1） K、 T d? 、 d u值同上； 2）區(qū)域系數(shù) HZ =； 3）由表 63（ 2） 查得彈性影響系數(shù) Z E = MPa 12 4） 許用接觸應力由式（ 618） （ 2） ，即按 lim[]= NH HZS?? 計算。 缸體生產線翻轉與旋轉機構設計 14 查圖 614（ e） （ 2） 得接觸疲勞極限 l im 1 l im 21l im 112110011 00 [ ] [ ] [ ] 11 00（ 2 ）12a查 圖 616 （ 曲 線 2 ） 得 接 觸 疲 勞 壽 命 系 數(shù)ZN =Z N =1 .0取 安 全 系 數(shù) ， 則= = =HHHNHH H HHMPSZMPaS???? ? ??????? 21 . 0 [ ]1316 7 5 M P a H d HEHdK T u ZZu???? ? ? ? ?? 滿足齒面接觸疲勞強度 。 旋轉架圓錐齒輪傳動設計 齒輪材料及其精度等級 選擇齒輪材料時，應使：輪心具有足夠的強度和韌度，以抵抗輪齒折斷；齒面具有較高的硬度和耐磨性，以抵抗齒面的點蝕、膠合、磨損和塑性變形。 另外還要考慮齒輪加工和熱處理的工藝性及其經濟性等要求。通常，對于重載、高速或體積、重量受到限制的重要場合，應選用較好的材料和熱處理方式；反之，可選用性能較次但較經濟的材料和熱處理方式。本次設計的齒輪 材料按題目要求， 直齒錐齒輪加工多為咆齒，不宜采用硬齒面，小齒輪選用 40Cr調質處理，平均硬度為 260HB；大齒輪選用 42SiMn 調質處理，平均硬度為 230HB。 精度等級 齒輪精度等級，應根據(jù)齒輪傳動的用途、工作條件、傳遞功率和圓周速度的大小及其他技術要求來選擇。一般，在傳遞功率大、圓周速度高及要 求傳動平穩(wěn)、噪聲小等場合，應選用較高的精度等級；反之，為了降低制造成本，精度等級可選低些。翻轉架為一般工作機器，傳遞功率不大，轉速不高，故可以選用 8 級精度。 缸體生產線翻轉與旋轉機構設計 15 齒輪參數(shù) 按齒面接觸疲勞強度初步計算齒輪參數(shù)，因為是閉式軟齒面齒輪傳動，故按齒面接觸疲勞強度進行設計。 ? ?131 324 ()(1 0 . 5 ) u EHt RHK T Z Zd ? ? ???? 式中各參數(shù)為： 1） 試選載荷系數(shù) Kt= 2） 取齒寬系數(shù) ? ? 3） 齒數(shù)比 u= 4） 小齒輪的轉矩 T1= 5） 取 Z1=50， Z2=85 6） 區(qū)域系數(shù) ZH= 7） 由表 63（ 2） 查得彈性影響系數(shù) ZE=查圖 614（ d） （ 2） 得接觸疲勞極限 l im 1 l im 2720 . 670 .HHM Pa M Pa???? 61526 0 6 0 1 2 4 0 0 0 1 . 4 4 1 01 / 5 . 7 6 1 0N n jL hNN ?? ? ? ? ? ?? ? ? 查圖 616（ 2） （曲線 1）得接觸疲勞壽命系數(shù) ZN1=， ZN2= 取安全系數(shù) SH=1，則 ? ?? ?? ? ? ?1112222a取 ==H L IM NHHH L IM NH