切管機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-13 22:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 齒輪模數(shù)的確定齒輪模數(shù)的大小主要決定于齒輪的材料[4]，熱處理方式和受力的大小等因素。此次齒輪模數(shù)的確定可以采用公式法進(jìn)行設(shè)計(jì)。查表可知：齒形系數(shù)y=，許用彎曲應(yīng)力[σ彎]=,考慮到開式齒輪傳動齒面磨損，許用彎曲應(yīng)力降低20%則實(shí)際許用彎曲應(yīng)力為：[σ彎]‘ =80%= 對于開式齒輪傳動，齒寬系數(shù)為ψm=8～15，現(xiàn)因齒輪制造精度較低，并且為懸臂支承，故選較小的ψm值，取ψm=10。 載荷系數(shù)K=～，由于懸臂支承，取K=，根據(jù)公式： （8） 取標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm，強(qiáng)度稍微弱些。在一個(gè)傳動系統(tǒng)中各齒輪的模數(shù)不完全相同，轉(zhuǎn)速較高，傳遞轉(zhuǎn)距較小，模數(shù)也就較小。但是為了加工個(gè)測量方便，齒輪模數(shù)的種類應(yīng)越少越好，故此切管機(jī)的齒輪模數(shù)都取為m=3mm。 蝸輪蝸桿模數(shù)的確定 首先選擇材料：蝸桿選用４５號鋼，調(diào)質(zhì)處理；蝸輪采用無錫青銅ZQA194。根據(jù)公式： （9）取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4，q=11。 齒數(shù)的確定齒數(shù)主要是根據(jù)傳動比的要求確定的，所以根據(jù)各個(gè)傳動可以計(jì)算出各齒數(shù)。（1）確定蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)。在選擇蝸桿頭數(shù)時(shí)，在考慮傳動比的要求外還應(yīng)該考慮到效率、自鎖和制造等因素。而蝸輪齒數(shù)的選擇則主要是考慮是否會產(chǎn)生根切和蝸輪的直徑（也即體積問題）。如從提高效率的觀點(diǎn)看，頭數(shù)越多，效率越高。從自鎖的觀點(diǎn)看，就只能選擇單頭的。從制造的觀點(diǎn)看，頭數(shù)越多，制造越困難。因此在選擇蝸桿頭數(shù)時(shí)，要全面分析上述因素。一般來說，在動力傳動中，當(dāng)主要問題是提高效率時(shí)，采用多頭；當(dāng)提高精度（分度蝸桿），自鎖性好或要求降速比較大是主要矛盾時(shí)，采用單頭。綜合上述原因，查閱冶金工業(yè)出版社的《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》第二版上冊可知：蝸桿頭數(shù)z1=1，蝸輪齒數(shù)z2=50。（2）確定齒輪齒數(shù)：齒輪齒數(shù)的選擇，應(yīng)該綜合考慮傳動比和最小齒數(shù)的要求，最小齒數(shù)的限制與齒輪的加工方法有關(guān)，如用齒輪滾刀或插齒刀加工直齒輪準(zhǔn)齒輪，為避免根切，齒數(shù)不得小于17，所以在本次設(shè)計(jì)中初步選取最小齒輪齒數(shù)為z4=18。這個(gè)齒輪裝在切管機(jī)滾筒的軸上。由根據(jù)工作條件確定的傳動比可知：。 將z4=18代入，則。并由此可以推。 從而，可以得到切管機(jī)全部齒輪（蝸輪蝸桿）的齒數(shù)：z1=1，z2=50，z2=54，z3=81，圖3 切管機(jī)齒數(shù) Tube cutter teethz4=18。如圖3 結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮這臺機(jī)器從原動機(jī)，傳動裝置到工作機(jī)構(gòu)的總布局，操縱方式，機(jī)器的形式和大致的輪廓尺寸。如切管機(jī)設(shè)計(jì)了一柜式工作臺，臺面下柜內(nèi)吊裝電動機(jī)和減速箱，臺面上安裝一對滾筒。當(dāng)按下開關(guān)，動力經(jīng)減速箱傳給滾筒，使二滾筒同向旋轉(zhuǎn)。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(jī)構(gòu)），套筒下端裝一個(gè)圓盤刀片。當(dāng)旋動手輪，螺母就把套筒和刀片壓下，直至切斷鋼管。4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 各軸的最小直徑初算和校核 直徑初算由于軸上彎曲應(yīng)力的分布和軸的結(jié)構(gòu)尚屬未知，只知道軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（轉(zhuǎn)速），所以按照轉(zhuǎn)矩（轉(zhuǎn)速）初算軸的直徑。Ⅰ軸：初步選取材料為45鋼[5]，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)公式計(jì)算。因?yàn)棰褫S為懸臂軸，查表可知：取A=14，PⅠ=(Kw),n1=,則： （10）考慮到鍵槽的削弱等因素，取標(biāo)準(zhǔn)直徑20mm。Ⅱ軸：初步選取材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取A=12，已知PⅡ=(Kw)，n2=。則： （11）取標(biāo)準(zhǔn)直徑為45mm。 Ⅲ軸：此軸為傳動心軸，暫選材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由于其受力情況未知，初選其最小軸徑為50mm，待后進(jìn)行檢驗(yàn)。 Ⅳ軸：初步選取材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。則： （12）取標(biāo)準(zhǔn)直徑為30mm。 將所得結(jié)果制成下表，供設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)用：表3 各軸最小直徑Table3 the axis minimum diameter軸 號ⅠⅡⅢⅣ最小直徑（mm）20455030 軸的校核蝸桿軸的校核。（1）估計(jì)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(qiáng)度極限， 屈服極限， 彎曲疲勞極限（2）軸的受力分析[6]1)求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 2)蝸桿上圓周力 蝸桿上徑向 蝸桿上軸向力 畫出受力圖Ft1Fr1Fa13)計(jì)算支反力水平面反力 垂直面支反力 軸受轉(zhuǎn)矩 4)許用應(yīng)力許用應(yīng)力值 查表得 當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 當(dāng)量彎矩 蝸輪中間截面處 右軸頸中間截面處 渦輪軸的校核與計(jì)算（1） 估計(jì)軸的基本直徑。材料選用 45鋼、正火處理。查表得：硬度（HBS）170217強(qiáng)度極限， 屈服極限， 彎曲疲勞極限（2） 計(jì)算支反力水平面反力 垂直面支反力 (3) 畫軸的彎矩圖水平面彎矩圖 垂直面彎矩圖 合成彎矩圖 軸受轉(zhuǎn)矩 (4) 許用應(yīng)力許用應(yīng)力值 查表得 (5) 畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 當(dāng)量彎矩 蝸輪中間截面處 滾輪軸的校核與計(jì)算（1）估計(jì)軸的基本直徑。材料選用 45鋼、正火處理。查表得：硬度（HBS）170217強(qiáng)度極限,屈服極限,彎曲疲勞極限（2） 軸的受力分析1)求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 2)蝸桿上圓周力 蝸桿上徑向 蝸桿上軸向力 3)計(jì)算支反力水平面反力 垂直面支反力 4) 彎矩 合成彎矩 軸受轉(zhuǎn)矩 5)許用應(yīng)力許用應(yīng)力值 查表 得 6)當(dāng)量轉(zhuǎn)
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