【導讀】機械加工行業(yè)在我國有著舉足輕重的地位，它是國家的國民經(jīng)濟命脈。它的規(guī)模和水平是反映國家的經(jīng)濟實力和科學技術水平的重要標。志，因此非常值得重視和研究。沖壓機是一種將金屬板材卷彎成筒形、弧形或其它形狀工件的通用設備。該產(chǎn)品廣泛用于鍋爐、造船、石油、木工、金屬結構及其它機械。沖壓機作為一個特殊的機器，它在工業(yè)基礎加工中占有重要的地位。型為圓柱型，幾乎都用沖壓機輥制。在國外一般以工作輥的配置方式來劃分。國內(nèi)普遍以工作輥數(shù)量及調(diào)整形式等為。式?jīng)_壓機、弧形下調(diào)式?jīng)_壓機和垂直下調(diào)式?jīng)_壓機等。輥沖壓機和多用途沖壓機等。至今在中、小型沖壓機中仍廣泛應用。機，也有同時采用液壓馬達作為工作輥旋轉動力源的全液壓式?jīng)_壓機。期末中國的沖壓機總需求量為600萬輛，相關裝備的需求預計超過1000億元。年，中國的沖壓機生產(chǎn)量和消費量可能位居世界第二位，僅次于美國。并計劃在中國加大投資力度，擴大產(chǎn)能，以爭取中國更大的市場份額。

　　

【正文】 第一級傳動設計 參數(shù)選擇 1）選用圓柱直齒傳動。 2）材料熱處理：因此級傳遞功率校大，磨損嚴重，考慮磨損對齒輪強度的削弱， 表 沖壓機 參數(shù)表 軸名 功率 (kw) 轉矩 T(Nm ) 轉速 n(r/min) 傳動比 i 效率η 電動機軸 11 953 1 Ⅰ軸 953 Ⅱ軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 齒輪材料為 40Cr，表面需調(diào)質處理，齒面硬度 為 48－ 55HRC。 3）選取精度等級：選 7 級精度 (GB1009588)。 3）選小齒輪數(shù)： Z1=24, Z2=UZ1=， Z2取 149 齒數(shù)比： u= 由于 u5 所以采用斜齒 β=15176。 [15] 2131 2 1 ()[]ENttHdZ Z Z ZKT ud u ????? ? mm () (1)確定公式內(nèi)各參數(shù) a)試選載荷系數(shù)： Kt= b)小齒輪傳遞扭矩： T1= 105 Nmm c)齒寬系數(shù) [15]： ?? 黑龍江工程 學院 本科生畢業(yè)設計 31 材料的彈性影響系數(shù) [15]： 18 9. 9 M PaEZ ? 取α =20176。 2 c o s 2 .4 5 2s in c o sbHZ ????? 4 13Z ???? ??? ? ??? ? ?（ ） 1 ?? ? 2 ?? ? 12 ? ? ?? ? ?? ? ? 1??? ? ? c os 83Z ? ??? e)按齒面硬度中間值 52HRC 查得大小齒輪的接觸疲勞強度極限 [15]：lim 1 lim 2 1170HH????MPa f)計算應力循環(huán)次數(shù)： N1=60n1JLn=60 953 1（ 2 8 300 15）＝ 109 N2= 108 g)查得接觸 疲勞壽命系數(shù) [15]： ZN1= ZN2= h)計算接觸疲勞許用應力 [15]： 安全系數(shù) S＝ 1 ? ? 1 l i m 11 1 1 7 0 111701H N HH K S?? ?? ? ?MPa ? ? 2 l i m 22 1 1 7 0 111701H N HH K S?? ?? ? ?MPa 所以 ： ? ? ? ?1 9 3 6 .3 6HH????MPa （ 2） 計算 a)試算小齒輪分度直徑 d1t 由 得 ： 2131 2 1 ()[]EHttdHZ Z Z ZKT ud u ????? ? 5 23 2 1 . 3 1 . 0 9 3 1 0 6 . 2 1 2 . 4 5 1 8 9 . 8 0 . 9 8 3 1 . 6 0 8()0 . 9 6 . 2 1 1 7 0? ? ? ? ? ? ?? ? ??mm b)計算圓周速度 V： 11 5 6 . 6 7 4 9 5 3 2 . 6 2 16 0 1 0 0 0 6 0 0 0 0tdnV ? ? ??? ? ?? m/s c)齒寬 b： 1 52. 53 47. 407dtbd? ? ? ? ?mm d)齒寬與齒高之比 b/h： 模數(shù)： mt＝ d1t/Z1＝ ＝ 齒高： h＝ ＝ ＝ 黑龍江工程 學院 本科生畢業(yè)設計 32 齒高之比 ： b/h＝ ＝ e)計算載荷系數(shù)：根據(jù) v=， 7 級精度 動載荷系數(shù) [15]： Kv= KHα =KFα = 使用系數(shù)： KA=1 KHβ = KFβ = 故載荷系數(shù)： K=KHKVKHα KHβ =1 = f)按實際載荷系數(shù)校正分度圓直徑： 3311 / 5 2 .6 7 4 1 .7 2 2 / 1 .3 6 2 .6 8 5ttd d K K? ? ? ?mm ?。?1 64d? mm g)計算模數(shù) m： m=d1/Z1= [15] ? ?213 212 c o s ()FSd FYYKTm Y YZ ?? ??? ?? ? () (1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 a)查大小齒輪的彎曲疲勞強度極限 [15]： 12680FE FE????MPa b)查得彎曲疲勞壽命系數(shù) [15]： 1 ? 2 ? c)計算彎曲疲勞許用應力： 取安全系數(shù) S＝ ? ? 1 l i m 11 1 . 0 6 8 0 4 8 5 . 7 11 . 4NFF FZ S?? ?? ? ?MPa ? ? 2 l i m 22 1 . 0 6 8 04 8 5 . 7 11 . 4NFF FZ S?? ?? ? ?MPa d)計算載荷系數(shù) K： 1 1. 11 1. 4 1. 46 2. 26 9A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? e)查取齒形系數(shù) [15]： 1 ? ? 2 ?? f)查取應力校正系數(shù) [15]： 1 ? ? 2 ? ? g)計算大小齒輪的 ? ?FFFYY??? 并加以比較： 黑龍江工程 學院 本科生畢業(yè)設計 33 ? ?111 2 . 6 5 1 . 5 8 0 . 0 0 8 6 24 5 8 . 7 1FFFYY??? ??? ? ?222 1 . 8 3 2 . 1 4 0 . 0 0 8 0 64 8 5 . 7 1FFFYY??? ??? ? ? ? ?1 1 2 2120 . 0 0 8 6 2 0 . 0 0 8 0 6F F F FFFY Y Y Y? ? ? ???? ? ? 故小齒輪數(shù)值較大。 (2)模數(shù) 設計算 52322 2 . 2 6 9 1 . 0 9 3 1 0 c o s 1 5 0 . 0 0 8 6 2 0 . 7 1 6 0 . 8 3 3 1 . 6 80 . 9 2 4m ? ? ? ?? ? ? ? ??mm 因為齒輪模數(shù) m的大小是由齒根彎曲疲勞強度計算所得的承載能力決定的，而齒面接觸疲勞強度計算所得的承載能力僅與齒輪直徑有關，又因齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞的計算模數(shù)，故取彎曲強度算得模數(shù) m＝ ，圓整后 m＝ 2mm。校正后的分度圓直徑 d1=64mm。 齒數(shù) Z 、 Z2： Z1=d1/m=64/2=32 取 Z1=32 Z2=iⅠ Z1=200 β確定 ： ( 2 9 1 8 0 ) 22 4 0 .1 8 42 c o s 1 5a ???? 取 a =241mm 12() ( 3 2 1 8 0 ) 2a r c c o s 1 5 . 7 0 82 2 2 4 1zz a r ca? ? ???? ? a)兩齒輪的分度圓直徑： 11 3 2 2d 7 1c o s 1 5 .7 0 8Zm ?? ? ? ?mm 22d 200 2 400Zm? ? ? ? ?mm b)中心距： 12a=( d +d )/2=24 1mm c)齒寬： 1 71 63. 9dbd? ? ? ? ?mm 故取 ： b1=65 ， b2=60。 5112 2 1 . 0 9 3 1 03 1 0 4 . 2 2 571TFt d ??? ? ?N 3 1 0 4 .2 2 5 1 4 7 .7 5 7 1 0 065AtKFb ?? ? ?N/m 故：假設合適，設計合理。 第二級傳動設計： 1． 齒輪 參數(shù)選擇 1）選用圓柱直齒傳動 2）材料熱處理：因 此級傳遞功率校大，磨損嚴重，考慮磨損對齒輪強度的削弱，黑龍江工程 學院 本科生畢業(yè)設計 34 齒輪材料為 40Cr，表面需調(diào)質處理，齒面硬度為 48－ 55HRC。 3）選取精度等級：選 7 級精度 (GB1009588)。 4）選小齒輪數(shù)： Z1=24, Z2=iⅡ Z1= 24=115. Z2取 116 齒數(shù)比： u= 2． 按齒面接觸強度設計 由公式 (1)確定公式內(nèi)各參數(shù) a)試選載荷系數(shù)： Kt= b)小齒輪傳遞扭矩： T1= 105 Nmm c)齒寬系數(shù) [15]： ?? 材料的彈性影響系數(shù)： 18 9. 9 M PaEZ ? d) 按齒面硬度中間值 52HRC,查得大小齒輪的接觸疲勞強度極限 [15]： lim 1 lim 2 1170HH????MPa e)計算應力循環(huán)次數(shù)： N1=60n1JLn=60 1（ 2 8 300 15）＝ 108 N2= 108/= 108 f)接觸疲勞壽命系數(shù) [15]: ZN1= ZN2= g)計算接觸疲勞許 用應力 [15]：安全系數(shù) S＝ 1 ? ? 1 l i m 11 1 . 0 1 1 7 0 11701NHH Z S?? ?? ? ?MPa ? ? 2 l i m 22 1 . 0 1 1 7 0 11701NHH Z S?? ?? ? ?MPa 所以 ： ? ? ? ?1 1170HH????MPa (2)計算 a)試算小齒輪分度直徑 d1t： 5221 331 2 1 2 1 . 3 6 . 4 3 2 1 0 4 . 8 1 2 1 8 9 . 8( ) ( )[ ] 0 . 9 4 . 8 1 1 7 0t HEtHdKT ZZud u ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ＝ b)計算圓周速度： 11 7 1 .4 4 1 5 3 .7 1 0 .5 7 76 0 1 0 0 0 6 0 0 0 0tdnV ? ? ??? ? ?? m/s c)齒寬 b： 1 0 .9 7 1 .4 4 6 4 .5 7dtbd? ? ? ? ?mm d)齒寬與齒高之比 b/h： 模數(shù)： mt＝ d1t/Z1＝ ＝ 齒高： h＝ ＝ ＝ 齒高之比： b/h＝ ＝ 黑龍江工程 學院 本科生畢業(yè)設計 35 e)計算載荷系數(shù)： 動載荷系數(shù) [15]： Kv= KHα =KFα = 使用系數(shù)： KA=1 KHβ = KFβ = 故載荷系數(shù)： K=KHKVKHα KHβ =1 = f)按實際載荷系數(shù)校正分度圓直徑 ： 3311 / 7 1 .7 4 4 1 .4 9 9 / 1 .3 7 5 .2 3 2ttd d K K? ? ? ?mm d1取 76mm g)計算模數(shù) m： m=d1/Z1= 根據(jù)公式 (1)確定公式內(nèi)的各參數(shù) a)查大小齒輪的彎曲疲勞強度極限 [15]： 12680FE FE????MPa b)彎曲疲勞壽命系數(shù) [15]： 1 ? 2 ? c)計算彎曲疲勞許用應力 [15]：取安全系數(shù) S＝ ? ? 1 l i m 11 1 . 0 6 8 0 4 8 5 . 7 11 . 4NFF Y S?? ?? ? ?MPa ? ? 2 l i m 22 1 . 0 6 8 04 8 5 . 7 11 . 4NFF Y S?? ?? ? ?MPa d)計算載荷系數(shù) K： 1 1. 03 1. 1 1. 39 1. 57 5A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? e)查取齒形系數(shù) [15]： 1 ? ? 2 ?? f)查取應力校正系數(shù) [15]： 1 ? ? 2 ? ? g)計算大小齒輪的 ? ?FFFYY??? 并加以比較： ? ?111 2 . 6 5 1 . 5 8 0 . 0 0 8 64 8 5 . 7 1FFFYY??? ??? ? ?222 2 . 1 7 1 . 8 1 0 . 0 0 8 14 8 5 . 7 1FFFYY??? ??? 因為 ： ? ? ? ?1 1 2 2120 . 0 0 8 6 0 . 0 0 8 1F F F FFFY Y Y Y? ? ? ???? ? ? 所以小齒輪的數(shù)值較小 。 (2)模數(shù) 設計計算 5322 1 . 5 7 5 6 . 4 3 2 1 0 0 . 0 0 8 6 3 . 2 2 70 . 9 2 4m ? ? ?? ? ??mm 黑龍江工程 學院 本科生畢業(yè)設計 36 因為齒輪模數(shù) m的大小是由齒根彎曲疲勞強度計算所得的承載能力決定的，而齒面接觸疲勞強度計算所得的承載能力僅與齒輪直徑有關，又因齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m大于齒根彎曲疲勞的計算模數(shù)，故取彎曲強度算得模數(shù) m＝ ，圓整