【導(dǎo)讀】本次設(shè)計(jì)的翻卷機(jī)是熱軋帶鋼車(chē)間的設(shè)備之一，它雖然沒(méi)有軋鋼機(jī)那樣的重要，上，大大的減少了人工勞力。本設(shè)計(jì)選用了氣壓裝置和緩沖裝置作輔助動(dòng)力的翻。卷機(jī)，在翻卷機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上由運(yùn)輸輥道作為輔助的結(jié)構(gòu)形式。整體尺寸適中，維修方便，造價(jià)較低的優(yōu)點(diǎn)。在本設(shè)計(jì)中主要對(duì)翻卷機(jī)進(jìn)行了結(jié)。構(gòu)設(shè)計(jì)和理論計(jì)算，并著重對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)做了詳細(xì)的分析設(shè)計(jì)。就這樣由于老師帶領(lǐng)我們走上了畢業(yè)設(shè)計(jì)的道路，這也是我四。輥道，對(duì)于減輕車(chē)間設(shè)備重量和提高車(chē)間的產(chǎn)量具有很重要的意義。機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵軸系零件進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度校核。軸等的受力分析，這是設(shè)計(jì)進(jìn)入重要階段的首要準(zhǔn)備工作。的最后階段是畫(huà)圖，這是對(duì)前期的設(shè)計(jì)及計(jì)算的集中體現(xiàn)。題目，還有所設(shè)計(jì)的設(shè)備的工作原理，還有設(shè)備中其他零部件的設(shè)計(jì)及其改進(jìn)，畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)普通高校學(xué)生必須過(guò)的一個(gè)坷兒，也是一種經(jīng)歷。設(shè)計(jì)中肯定有很多不當(dāng)之處，請(qǐng)老師們指正。

　　

【正文】 9）由 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 圖 10— 30 選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 。 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 17 10）由 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 圖 10— 26 查得 , 21 ?? aa ?? 。 則 ??? aaa ??? (5— 5) 4 設(shè)計(jì)計(jì)算 1）試計(jì)算齒輪 （ 1） 分度圓直徑 td1 ，由計(jì)算公式得 mmd t )555 (341 21 ??????? (5— 6) 2)計(jì)算圓周速度 smdnv ?? ????? ? (5— 7) 3）計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) m及寬與齒高之比 b/h mmdb td 3 3 211 ????? ? (5— 8) os1 ???? zdm tnt ? (5— 9) ???? ntmh (5— 10) 2/ ??hb (5— 11) 4）計(jì)算縱向重合度 1 a n3 1 1 ?????? ??? ? zd (5— 12) 5）計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù) v = sm/ , 8 級(jí)精度，由 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 圖 10— 8 查得動(dòng)載荷系數(shù)VK =， 由 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 表 10— 3 差得： 1?? ?? FH KK .4； 由 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 表 10— 2 查得使用系數(shù) 1?AK ； 由 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 表 10— 4 用插值法查得 8 級(jí)精度齒輪 非 對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，?HK =； 由 hb/ =， ?HK =， 查 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 圖 10— 13 得 ?FK =； 故載荷系數(shù) ?? HHVA KKKKK ? = ???? (5— 13) 6）按實(shí)際的載荷系數(shù) 校正所算得的分度圓直徑 mmKKdd tt 3311 ???? (5— 14) 7）計(jì)算模數(shù) 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 18 20 os11 ???? zdm n ? (5— 15) 5 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? ?3 2121 c o s2FSFdnYYZYKTm ??? ? ???? ?? (5— 16) (1) 確定計(jì)算參數(shù) 1) 根據(jù)縱向重合度，從 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 圖 10— 28 查得 螺旋角影 響系數(shù) ??Y 2） 由 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 圖 10— 20c 查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極 MPaFE 500?? 3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) o s o s322311????????zzzzvv (5— 17) 4） 由 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 圖 10— 18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) , 21 ?? FNFN KK 5） 計(jì)算 彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 式（ 10— 12）得 ? ? ][ 222111????????SKSKFNFNFFNFNF???? (5— 18) 308][ ?F? 6） 計(jì)算載荷系數(shù) K ?????? ?? FFVA KKKKK (5— 19) 7)查取齒形系數(shù) 由 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 表 10— 5 查得 , 21 ?? FaFa YY ，則 4.?FaY 8）取應(yīng)力校正系數(shù) 由 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 表 10— 5 查得 , 21 ?? SaS YY ? ，則 681?SaY 9) 計(jì)算齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較 ? ?111FSaFaYY? = ?? ][ 2 22 ???F SaFa YY ? (5— 20) 齒輪（ 1）的數(shù)值大。 (2) 設(shè)計(jì)計(jì)算 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 19 308 330 2 ????? ????nm (5— 21) 對(duì)比計(jì)算結(jié)果， 由 齒 面接觸 疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) ， 由于齒輪模數(shù) m 主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度所算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 mmd ? ，算出齒輪 (1)齒數(shù) ??? mdz 取 331?z 。 .則 ???z (5— 22) 6 幾何尺寸確定 （ 1）計(jì)算中心距 ? ? mmmzza n )( 21 ?????? (5— 23) 將中心距圓整為 380mm （ 2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 ? ? ???? rc c os 21 a mzz n? (5— 24) （ 3） 計(jì)算 齒輪的 分度圓直徑 mmmzd os 11 ?? ? mmmzd 580c os 22 ?? ? (5— 25) 由于齒輪箱結(jié)構(gòu)的特殊要求，必須結(jié)構(gòu)要緊湊。所以 圓整后取 齒輪寬度 B=80mm, 名稱(chēng) 代 號(hào) 計(jì)算公式 齒輪 331?z 模數(shù) m m= 壓力角 ? ?20?? 分度圓直徑 1d 1d =176 齒頂高 ah ah = *ah m= 齒距 p P= ?m? 齒厚 s s= ?2m? 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 20 螺旋角 β 176。 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 380?a 螺旋方向 右旋 配對(duì)齒數(shù) 116 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 21 第六章 齒輪 軸 的設(shè)計(jì) 軸的簡(jiǎn)介 軸是機(jī)械設(shè)備中的重要零件之一，它的主要功能是直接支承回轉(zhuǎn)零件，如齒輪、車(chē)輪 和帶輪等，以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并傳遞動(dòng)力 ,軸要由軸承支承以承受作用在軸上的載荷。這種起支持作用的零部件稱(chēng)為支承零部件。而且有很多的軸上零件需要彼此聯(lián)接，它們的性能互相影響，所以將軸及軸上零部件統(tǒng)稱(chēng)為軸系零部件。 軸的設(shè)計(jì)也和其它零件的設(shè)計(jì)相似，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算兩方面的內(nèi)容。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝，定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理會(huì)影響軸的工作能力和軸上零件的工作可靠性，還會(huì)增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難。因此軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是軸設(shè)計(jì)中的重要內(nèi) 容。 軸的工作能力計(jì)算指的是軸的強(qiáng)度，剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面的計(jì)算。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強(qiáng)度。這時(shí)只需要對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，以防止斷裂或塑性變形。而對(duì)剛度要求高的軸和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸，還應(yīng)進(jìn)行剛度計(jì)算，以防止工作時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形。對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算，以防止共振而破壞。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 軸的 材料及其熱處理選擇 軸的 失效 多為疲勞破壞，所以軸的材料應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度、耐磨性等方面的要求， 軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼，對(duì)于碳素鋼來(lái)說(shuō)， 對(duì)較重要或傳遞載荷較大的軸 ，常用 3 45 和 50 號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其中 45 鋼應(yīng)用最廣泛。這類(lèi)材料的強(qiáng)度、塑性和韌性等都比較好。進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理可提高其機(jī)械性能。本設(shè)計(jì)中的軸的材料采用 45 鋼 ，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理以提高軸的耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度。 （ 2） 確定軸的最小直徑 根據(jù) 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 表 15— 3， 0A 值為 103— 126，取 0A =105，于是 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 22 得 mmnPAd 330m in ???? (6— 1) 軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 21?d ,為了使所選的軸直徑 21?d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 我們知道 聯(lián)軸器 是 用來(lái)聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動(dòng)軸和從動(dòng)軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。 聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的部件。有時(shí)也可用做安全裝置。 在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與 工作機(jī)相聯(lián)接 。 一般 選擇一種合用的聯(lián)軸器類(lèi)型可以考慮以下幾點(diǎn)： 。 。 。 。 、 安裝 、維護(hù)和成本。 按軸上的最大轉(zhuǎn)矩作為計(jì)算轉(zhuǎn)矩 caT 。 TKT Aca ? 式中： T 為公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩； aK 為工作情況系數(shù)。 查 【機(jī)械設(shè)計(jì)】教材 表 14— 1，由于考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ?AK ，則： mmNTKT Aca ????? 2 6 4 9 6 4 3 3 0 (6— 2) 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其型號(hào)為 HL7（ JB/T50141985）， 其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 6300000 mmN? .半聯(lián)軸器的孔徑 mmd 751 ? ，故取 mmd 7521 ?? ，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 mmL 142? ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 mmL 1071 ? ，根據(jù)理論與設(shè)計(jì)要求，此聯(lián)軸器完全符合要求。 （ 3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足：①軸上零件定位準(zhǔn)確，固定可靠；②軸上零件便于裝拆和調(diào)整；③具有良好的制造工藝性；④盡量減少應(yīng)力集中。 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1） 為了 能夠和聯(lián)軸器配合和安裝 ，軸左端安裝半聯(lián)軸器左軸肩直徑 應(yīng)該為內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 23 d=75mm； 半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 mmL 1071 ? 。同時(shí)為了加強(qiáng)軸和聯(lián)軸器的軸向定位，接著設(shè)置 一個(gè)軸肩直徑 d=78 的軸，長(zhǎng)度為 97，上面安裝套筒，這樣同時(shí)使聯(lián)軸器定位加強(qiáng)，也使它右邊的軸承能夠定位。 2） 設(shè)計(jì)安裝 滾動(dòng)軸承 處的軸 。 結(jié)合軸的自身的設(shè)計(jì)要求和整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)，設(shè)置軸徑 d=80 的軸，長(zhǎng)度為 84，滾動(dòng)軸承的右端 設(shè)置套筒，起到定位作用。 3） 設(shè)計(jì) 安裝齒輪處軸 。根據(jù)上面選定的齒輪，設(shè)置 直徑為 d=90mm 的軸，齒輪的左端與右端均 用套筒定位 。由上面 已知齒輪輪轂的長(zhǎng)度為 80mm，所以 安裝齒輪的軸的長(zhǎng)度設(shè)置為 L=76mm， 略小于齒輪的輪轂長(zhǎng)度以保證定位和拆裝的方便。 4） 最右端軸肩的設(shè)計(jì)。 考慮到要和左邊的齒輪配合和定位，所以也設(shè)置直徑 d=80的軸，長(zhǎng)度也為 84，同時(shí)安裝套筒和軸承，軸承安裝在最右端，用軸承擋圈定位。 具體的結(jié)構(gòu)如下圖： 圖 齒輪軸的結(jié)構(gòu)圖 （ 4）齒輪上受 力 分析 因已知齒輪的分度圓直徑為 d=176mm。 圓周力： dTFt 2?=9583N (6— 3) 徑向力： NFF tr 4306c osta n2 ?? ?? (6— 4) 軸向力： NFF ta 6 4 0tan ?? ? (6— 5) 關(guān)于軸的具體校核，以下用軟件 SolidWorks 進(jìn)行分析： 材料屬性 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 24 號(hào)數(shù) 實(shí)體名稱(chēng) 材料 質(zhì)量 體積 1 SolidBody 1(倒角 2) 45 鋼，調(diào)質(zhì) kg m^3 材料名稱(chēng) : 45 鋼，調(diào)質(zhì) 說(shuō)明 : 材料來(lái)源 : 材料模型類(lèi)型 : 線(xiàn)性彈性同向性 默認(rèn)失敗準(zhǔn)則 : 最大 von Mises 應(yīng)力 應(yīng)用程序數(shù)據(jù) : 屬性名稱(chēng) 數(shù)值 單位 數(shù)值類(lèi)型 彈性模量 +011 N/m^2 恒定 泊松比 NA 恒定 抗剪模量 8e+010 N/m^2 恒定 質(zhì)量密度 7850 kg/m^3 恒定 張力強(qiáng)度 +008 N/m^2 恒定 屈服強(qiáng)度 +008 N/m^2 恒定 熱擴(kuò)張系數(shù) /Kelvin 恒定 熱導(dǎo)率 W/() 恒定 比