【文章內(nèi)容簡介】 （ 35） 最小卷圓直徑： mmmmDd 300350~175)~( 1m i n ??? （ 36） 下輥轉(zhuǎn)速： m i n/220200051000 2 rd Vn bg ???? ?? （ 3）下輥受力分析 ??1 主電動機為兩個下輥提供驅(qū)動力矩，我們需要通過對下輥來求得電動機的功率。在加工時 , 卷制板材并不是一次成型的，而是需要經(jīng)過多次滾彎的。因此在確定最大彎曲力矩時，應按照純塑性變形來考慮，即板材所受的應力已全部達到屈服極限，獲得了沿全長的塑性變形。卷管截面上受力情況和彎曲應力分布如圖 32。 圖 32 卷管的受力情況和彎曲應力分布圖 則最大彎曲應力為： 4222???? ?? BB y dydAM ssA S ??? ?? ? （ 37） 因為板材的滾彎屬于冷塑性變形，材料會發(fā)生強化現(xiàn)象，引入材料硬化的修正系數(shù) K ??1（可取 ~.?K , R? 較大時取大值）對式（ 37）進行修正： mkNBKM s ?????????? ?? 39262?? （ 38） 卷制時，鋼板受力情況如圖 33，通過受力分析，得到下輥作用于卷板上的支持力： ?sin2 RMF ? 式中： ? — 連心線 1OO與 2OO 的夾角 ?220300 400a rc s i n2/2 2a rc s i n 2m i n ????? dd a? （ 39） 皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 9 頁 圖 33 卷板的受力分析 由于板厚 ? 遠小于卷板的最小直徑 mind ，中性層半徑可簡算為 dR? 。 則： kNd MF i n10300 i n2 3m i n2 ??? ??? ? ?? 上輥對板材的下壓力： kNFF 6 o 6 22c o s2 21 ????? ?? 作用在下輥上的驅(qū)動力矩包括克服卷板變形扭矩 1nT 和摩擦扭矩 2nT 。鋼板在卷制過程中 ,存貯于鋼板 AB 段 (圖 33)的變形能為 ?M ,卷制時間為bVR?2,有等式 ? ?121 22 d VTVRM bnb?? ? ， 簡化為： mkNdMdRMdT n ??? ???? m in221 （ 310） 摩擦扭矩 2nT 包括上、下輥與鋼板間的滾動摩擦力矩和輥子軸頸與軸套間的滑動摩擦力矩 ,可用下式計算： ? ?mkNDFddDFFFfTn????????????????????)2202502()()2()2(331222111212 ? （ 311） 式中： ?f 滾動摩擦系數(shù)，取 mf ? ??1 ； ?? 滑動摩擦系數(shù)，取 ~?? 。 因此，下輥驅(qū)動力矩為： mkNTTT nn ?????? 主傳動系統(tǒng)的總傳動效率 4321 ????? ? ，其中 1? 、 2? 、 3? 、 4? 分別為帶傳動、減速器傳皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 10 頁 動、齒輪傳動和軸承的傳動效率。查表 117??4 得 ?? ， ?? ， ?? ， ?? ， 則 ?????? 。 所以下輥驅(qū)動功率，即主電動機功率為： kWTnP g ?? ???? ??? 轉(zhuǎn)速的確 定 根據(jù)帶傳動傳動比范圍 4~21?i ??4 ，三級圓柱齒輪減速器傳動比范圍 315~202 ?i ??4 ，輸出齒輪傳動比范圍 13?i 。則總傳動比范圍為 1260~40321 ?? iiii 。 則電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為： m i n/)9 9 5 4~316(m i n/)1 2 6 0~40( rrinn gd ??? 對于三相交流異步電動機，同一功率有 4 種同步轉(zhuǎn)速。按電動機的極數(shù)分為 2 極、 4 極、6 極、 8 極，其同步轉(zhuǎn)速分別為 min/3000r 、 min/1500r 、 min/1000r 、 min/750r 共 4 種。當電動機功率和工作機轉(zhuǎn)速一定時，極數(shù)多而轉(zhuǎn)速低的電動機尺寸大、重量重、價格高，但能使傳動系統(tǒng)的總傳動比減小。通過以上分析計算，根據(jù)電動機類型、功率和轉(zhuǎn)速，選擇同步轉(zhuǎn)速為 min/1000r ，參照表 164??4 最后選擇主電動 機型號為 6160 ?LY 。其技術數(shù)據(jù)如下表 31。 表 31 6160 ?LY 型電動機技術數(shù)據(jù) 型號 額定功率 (kW) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 定子電流 (A) 效率 (%) 功率因數(shù) cosψ 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流額定電流 噪聲（聲功率級）(dB) 重量 （ kg) Y160L6 11 971 78 150 確定傳動系統(tǒng)的總傳動比和分配傳動比 總傳動比 ??? gdnni 已知 321 iiii? ，末級輸出齒輪傳動比 13?i 。取帶傳動的傳動比為 ?i ，則減速器的傳皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 11 頁 動比 12 ???iii 。 帶傳動的設計 類型的選擇 帶傳動可分為摩擦型帶傳動和嚙合型帶傳動。在摩擦型帶傳動中，根據(jù)傳動帶的橫截面形狀的不同又可分為平帶傳動、圓帶傳動、 V 帶傳動和多楔帶傳動。由于 V 帶的槽面摩擦可以提供更大的摩擦力，結構緊湊，并且大多數(shù) V 帶已標準化。因此，選用 V 帶傳動。 設計計算 （ 1）確定計算功率 caP 根據(jù)工況載荷變動小，每天工作小 時數(shù) 1610 ??h ，由表 87??3 查得工作情況系數(shù)，?AK ，故 kWkWPKP dAca ???? （ 312） （ 2）選擇 V 帶的帶型 根據(jù) caP 、 dnn?1 由圖 811 ??3 ，選取 B 型。 （ 3）確定帶輪的基準直徑 d 并驗算帶速 v ① 初選小帶輪的基準直徑 1d 。由表 86??3 和表 88??3 ，取小帶輪的基準直徑 mmdd 1401 ? 。 ② 驗算帶速 v 。根據(jù)式（ 813） ??3 驗算帶速 smsmndv d /?????? ?? （ 313） ④ 計算大帶輪的基準直徑。根據(jù)式（ 815a)??3 ,計算大帶輪的基準直徑 2dd ， mmmmdid dd 4 7 61 4 ???? （ 314） 根據(jù)表 88??3 ，圓整為 mmdd 5002 ? 。 （ 4）確定 V 帶的中心距 a 和基準長度 dL ① 根據(jù)式（ 820） ??3 ， )(2)( 21021 dddd ddadd ???? 有 1280448 0 ?? a （ 315） 初定中心距： mma 8000 ? ② 按式（ 822） ??3 計算所需的基準長度： 皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 12 頁 mmmmaddddaL ddddod2 6 4 68004 )140500()500140(280024)()(2220212210???????????????? （ 316） 由表 82??3 選擇帶的基準長度 mmLd 2500? 。 ③ 按式（ 823） ??3 計算實際中心距 a mmmmLLaa dd 7272 264625008002 00 ??????? （ 317） （ 5）驗算小帶輪上的包角 1? ?????? 90152727 )140500()(180 121 ???????? add dd? （ 318） （ 6）計算帶的根數(shù) z ① 計算單根 V 帶的額定功率 rP 由 1dd 、 1n ，查表 84a??3 根據(jù)線性插值法得 kWP ? ，根據(jù) 1n 和 1i 查表 84b??3 得kWP ?? ； 查表 85??3 得 ??K ，表 82??3 得 ?LK ，于是： kWkWKKPPP Lr 2 )()( 00 ???????? ? （ 319） ② 計算 V帶的根數(shù) z 。 ??? rcaPPz （ 320） 取整為 6 根。 （ 7）計算單根 V 帶的初拉力的最小值 min0)(F 由表 83??3 得 B 型帶的單位長度質(zhì)量： mkgq /? ，所以： NNqvzvK PKF ca )(500)(500)(22m i n0????? ????????? （ 321） （ 8）計算壓軸力 pF 壓軸力的最小值為： NNFzFop 31782152s i n273622s i n)(2)( 1m i nm i n ???????? （ 322） 皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 13 頁 帶輪的結構設計及幾何尺寸計算 （ 1）小帶輪相關尺寸 小帶輪 mmdd 1401 ? ，由于 mmdD d 1 ?? ，采用腹板式。 ① 輪轂和輪輻的尺寸： 由 1d 查表 722??4 ，其外徑 mmda 1471 ? ，軸的直徑 mmd 48? 為主電動機的軸伸直徑，mmmmdd 96~)2~()2~(1 ???? ，取 mmd 901 ? ， （ 323） mmmmfeB 1 1 ??????? dL )2~(? 且 BL? ，取 mmL 130? （ 324） mmmmmmBC ~)41~71()41~71(39。 ????? （ 325） ② 帶輪輪槽截面尺寸 參照表 810??3 得輪槽截面尺寸如表 32。 表 32 小帶輪輪槽截面尺寸 槽型 db minah minfh e minf ? B 19 ?34 （ 2）大帶輪相關尺寸 由于大帶輪 mmmmd d 3 0 05 0 02 ?? ，采用輪輻式。 ① 輪轂和輪輻的尺寸： 大帶輪 2dd ，可查得外徑 mmda 5072 ? ，軸的直徑 mmd 60? 為圓柱齒輪減速器輸入軸直徑， mmmmdd 1 2 0~1 0 860)2~()2~(1 ???? ，取 mmd 1151 ? （ 326） mmmmdL 1 2 0~9060)2~()2~( ???? ，取 mmL 100? （ 327） mmmmfeB 1 1 ??????? mmb 191 ? ， mmmmbb 12 ???? （ 328） mmmmnzPha 331 ????? （ 329） 式中： P — 傳遞的功率， kW ； 皖西學院本科畢業(yè)論文（設計） 第 14 頁 n— 帶輪的轉(zhuǎn)速， min/r ； az — 輪輻數(shù)。 mmmmhh 12 ???? （ 330） mmmmhf 11 ???? （ 331） mmmmhf 22 ???? （ 332） ② 帶輪輪槽截面尺寸 由表 810??3 得輪槽截面尺寸如下表 33。 表 33 小帶輪輪槽截面尺寸 槽型 db minah minfh e minf ? B 19 ?38 減速器的選擇 類型的選擇 常用的齒輪減速器為漸開線圓柱齒輪減速器，按齒輪布置可分展開式、分流式和同軸式，按齒面硬度又分為硬齒面和中硬齒面。根據(jù)工作條件，我們選擇三級展開式中硬齒面圓柱齒輪減速器。 型號的選用計算 （ 1）機械強度的校核計算 減速器的實際輸入功率 kWPP W ?? ，查表 142??4 和表 143??4 ，得工況系數(shù) ?AK計算輸入功率