【正文】 在計(jì)算軸承的時(shí)候，應(yīng)考慮機(jī)器工作的時(shí)候的沖擊與振動(dòng)使實(shí)際載荷比公稱載荷要增 大的影響，引入溫度系數(shù) tf 和載荷系數(shù) pf 壽命公式為 Ε??。 ③ 計(jì)算軸承壽命 取軸上 2 個(gè)軸承中當(dāng)量靜 載荷較大的 P 進(jìn)行軸的壽命計(jì)算。 當(dāng) /arF F e? 時(shí)，其中 ?? arra FFXFFYP ?c o ???? （ ） 當(dāng) /arF F e? 時(shí)， rara FFXFFYP ???? ?c o （ ） 式中： Fa —— 軸承軸向載 荷； Fr—— 軸承徑向載荷； e， Y1， Y2—— 軸承計(jì)算系數(shù)； 計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿足當(dāng)量動(dòng)載荷小于額定動(dòng)載荷，同時(shí)要求軸承的工作轉(zhuǎn)速小于相應(yīng)潤(rùn)滑條件下的極限轉(zhuǎn)速。所以應(yīng)取卷取時(shí)軸的平均轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算。 ① 計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 當(dāng)軸承工作過(guò)程中，負(fù)荷和轉(zhuǎn)速有變化時(shí)，應(yīng)按照平均當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷和平均轉(zhuǎn)速進(jìn)行 計(jì)算選型校核。因此，滾動(dòng)軸承的尺寸（型號(hào)）主要取決于疲勞壽命。 雙列圓錐滾子軸承選型 2030 軋機(jī)配套減速器及齒輪座采用雙列圓錐滾子軸承，因此我們?cè)谳S承選型的時(shí)候選擇以雙列圓錐滾子軸承作為選擇對(duì)象。1 /120Y ??β βε β （ ） 如 Yβ ，取 Yβ =。 縱向重合度 sinnb m?β βε π （ ） 如 βε 1，取 βε =1。為考慮其接觸線傾斜對(duì)輪齒彎曲強(qiáng)度的影響，引入螺旋角系數(shù) Yβ ，這樣，斜齒圓柱齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算公式為： ? ?t F a SanKF Y Y Y Ybm??F ε β Fζ ζ （ ） 公式參數(shù)說(shuō)明： b —— 輪齒的工作寬度； ? ?Fζ —— 許用彎曲應(yīng)力； K —— 載荷系數(shù)； FaY —— 齒形系數(shù)；應(yīng)根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)3cosV ZZ ? β由表查得； SaY —— 齒根應(yīng)力修正系數(shù)；應(yīng)根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)3cosV ZZ ? β由表查得： 重慶大學(xué)本科學(xué)位論文 3 基本參數(shù)的確定 23 Yβ —— 螺旋角系數(shù)；螺旋角系數(shù)取決于縱向重合度 βε 和螺旋角β (螺旋 角為修正后螺旋角 )， 計(jì)算時(shí)如果修正后螺旋角β 30176。故輪齒失效通常為強(qiáng)度計(jì)算，既復(fù)雜也不精確。 對(duì)于縱向（軸向）重合度 ?? 1 的斜齒輪傳動(dòng)： ? ?4 1aZ ?? ? ?βaε β εε ε3 ε （ ） 對(duì)于 1?βε 的斜齒輪傳動(dòng)： 1aZ?ε ε （ ） 重慶大學(xué)本科學(xué)位論文 3 基本參數(shù)的確定 22 其中 aε 為端面重合度： ? ? ? ?? ?tattata tg atg aztg atg az ???? 221121πε （ ） βε 為縱向重合度 sinnb m?β βε π （ ） ))(2c o s))c o st a nt a n (c o s (c o sa r c c o s ())(2))c o st a nt a n (c o s (a r c c o s ()2c o sa r c c o s (a r c c o s1*111*11111111nnannnnnnannatabatmxhZmaaZmmxhdaadhdaddda?????????ββββ （ ） 2222 *2 2 2 2 22*22ta nc o s ( ta n ( ) )c o sc o sa r c c o s a r c c o s ( ) a r c c o s ( )2 2 ( )ta nc o s ( ta n ( ) )c o s c o sa r c c o s ( )2 ( )c o snbtata a a n n nnnna n n nadad d aad d h d h x mm Z aamZh x m? ? ?? ? ????ββ ββ （ ） 13)齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算校核 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的理論依據(jù)為材料力學(xué)中的懸臂梁理論。21 c o sc o s2a r c c o s nnn a ZZm ??β （ ） 12)齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算校核 由于斜齒輪齒面接觸線傾斜，重合度較大，有利于提高齒面接觸強(qiáng)度，故引入重合度系數(shù) ?Z 及螺旋角系數(shù) ?Z 考慮其影響，并計(jì)入載荷系數(shù) K，因此斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)在預(yù)期壽命內(nèi)保證齒面不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕的強(qiáng)度條件為 ? ? ? ?122E H HKTZ Z Z Z ???H ε β 1i1ζ ζibd （ ） 式中： b —— 輪齒的工作寬度； K —— 載荷系數(shù)； 1d —— 齒輪分度圓直徑?cos 11 Zmd n?； ? ?Hζ —— 許用接觸應(yīng)力。此處選擇 m=16。 表 34 圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 第一系列 1， ， 2， ， 3， 4， 5， 6， 8， 10， 12， 16， 20， 25， 32， 40， 50 第二系列 ,(),(),(),7,9,(11),14,18,22,28,(30),36,45 優(yōu)先采用第一系列，其次是第二系列，括號(hào)內(nèi)的數(shù)值盡可能采用。 ???? ，其中 costn xx ? β （ ） )co sar c tan (tan tb aββ ? ，其中 )c o stanar c tan ( βnt aa ? （ ） 計(jì)算出最小模數(shù)后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)表確定模數(shù)。 ?Y —— 彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的重合度系數(shù)； abY ε βε 2c ?? （ ） 12 c osa ZZ????? ? ?????????ε β （ ） 變位后嚙合角 39。1 /120Y ??β βε β （ ） 如果 ??30? 取 ??30? ；如 ?? 1,取 ?? =1,如 ?Y ,取 ?Y =。 計(jì)算公式如下： β3cosZZV ? （ ） 按照當(dāng)量齒數(shù)，根據(jù)齒形系數(shù)曲線以及齒根應(yīng)力修正系數(shù)曲線，確定齒形系數(shù) FaY ，齒根應(yīng)力修正系數(shù) SaY 。如果大于 5%，重新選擇設(shè)計(jì)。 8）確定大齒輪齒數(shù) 根據(jù)計(jì)算公式確定大齒輪齒數(shù)，計(jì)算公式如下為 12 ZiZ ?? ； 對(duì)計(jì)算后的齒數(shù) 2Z 圓整，建議相嚙合的大小齒輪齒數(shù)滿足互為質(zhì)數(shù)。 表 33 載荷系數(shù) 原動(dòng)機(jī) 工作機(jī)械載荷特性 均勻 中等沖擊 大的沖擊 電動(dòng)機(jī) 1～ ～ ～ 多缸內(nèi)然機(jī) ～ ～ ～ 單缸內(nèi)然機(jī) ～ ～ ～ 6）初選齒輪齒數(shù) 對(duì)于主電機(jī)，通常取齒數(shù) 1Z ? 30；齒輪座的齒數(shù)，一般取 Z=23~35。一般 a? =~ a? =~最常用 或者 ； 21?? uad ??大小齒輪都是硬齒面時(shí)， d? 取表中偏下限的數(shù)值。 表 31 安全系數(shù) 安全系數(shù) 軟齒面 硬齒面 重要的傳動(dòng)、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪 SH SF ~ ~ ~ ~ ~ 4）齒寬系數(shù) θa 和 θd 齒寬系數(shù)表示齒輪傳動(dòng)的寬度尺寸和徑向尺寸的比例 aba??，1dbd?? ,齒寬系數(shù)增大，齒輪的徑向尺寸減小，但齒寬相對(duì)增大。確定安全系數(shù) SH 和 SF，見(jiàn)表 31。 確定 齒輪材料，材料的熱處理方式，以及材料的硬度。為提高抗膠合能力，小齒輪和大齒輪采用不同牌號(hào)的鋼制造。小齒輪，大齒輪的熱處理方式可以采用表面淬火；或者氮化滲碳淬火。對(duì)齒輪的尺寸沒(méi)有特別要求，可以采用普通碳鋼或者鑄鐵，熱處理方式采用正火或者調(diào)質(zhì)等熱處理方式。 設(shè)兩卷筒中心距為 2D ,則 )2/2/(2 122 dDd ?? 重慶大學(xué)本科學(xué)位論文 3 基本參數(shù)的確定 17 所以： 23 1n di nd??芯 軸卷 筒 （ ） 又因?yàn)椋?321 iiii ?總 （ ） 所以：321 iiii 總? （ ） 一般?。?21 )~( ii ? （ ） ② 齒輪設(shè)計(jì)校核 1）齒輪傳遞的功率 P 主動(dòng)齒輪的速度 1n 從動(dòng)齒輪的速度為 inn 12? （ ） 傳遞的轉(zhuǎn)矩 T P、 T、 n 三者之間存在的關(guān)系式為： 9550PT n? （ ） 式中 P—— 傳遞功率 KW ； T—— 傳遞扭矩 .Nm； n—— 齒輪速度 /minr 。 ??n — 許用轉(zhuǎn)數(shù)， r/min. 型號(hào)選擇見(jiàn)表《重型機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)第三卷》 P128131 減速器及齒輪座關(guān) 鍵部件設(shè)計(jì) ① 計(jì)算各軸傳動(dòng)比 雙卷筒卷取機(jī)的總傳動(dòng)比 i 為： maxmaxdzni n?總 （ ） maxdn —— 電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速； maxzn —— 卷筒的最 高轉(zhuǎn)速。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩： 9550 wPT K T K Tn? ? ? ? ? （ ） 式中： 重慶大學(xué)本科學(xué)位論文 3 基本參數(shù)的確定 16 Tc—— 計(jì)算轉(zhuǎn)矩， Nm? ； T—— 理論轉(zhuǎn)矩， Nm? ； Pw—— 驅(qū)動(dòng)功率， kW； n—— 工作轉(zhuǎn)速， r/min； K—— 工況系數(shù)； Tn—— 公稱轉(zhuǎn)矩， Nm? 。外齒輪修形成鼓形可使鼓形齒聯(lián)軸器綜合位移補(bǔ)償能力進(jìn)一步增強(qiáng)。 齒式聯(lián)軸器工作時(shí)依靠?jī)?nèi)外齒輪嚙合來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。 此次電機(jī)聯(lián)軸器選擇的是由安全聯(lián)軸器與鼓形齒聯(lián)軸器配套而成。maxen Dnd? （ ） 式中： 39。 目前，大多采用調(diào)整電動(dòng)機(jī)電壓的方式來(lái)調(diào)整機(jī)組運(yùn)行速度，用調(diào)整電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁的方式來(lái)調(diào)整卷筒的轉(zhuǎn)速，減速器的速比為：maxeni n? ；其中 en 為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn) /分； maxn 為卷取速度最大、卷徑最大時(shí)卷筒的轉(zhuǎn)速； maxmax maxvn D??，轉(zhuǎn) /重慶大學(xué)本科學(xué)位論文 3 基本參數(shù)的確定 15 分； maxv 為帶卷最大外徑，米 /秒； maxD 為帶卷最大外徑，米； 如