【正文】 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 N 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，齒輪材料為 40Cr，表面需調質處理，齒面硬度為 48－ 55HRC。 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= 241mm c)齒寬： 1 71 ? ? ? ? ?mm 故?。?b1=65 ， b2=60。 (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。mm 三輥卷板機的設計 第 32 頁（共 54 頁） c)齒寬系數(shù) [15]： ?? 材料的彈性影響系數(shù) [15]： MPaEZ ? 取α =20176。 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。m ) 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，表面需調質處理，齒面硬度為 48－ 55HRC。 第一級傳動設計 參數(shù)選擇 1）選用圓柱直齒傳動。 齒輪傳動設計 因合金結構鋼比碳素調質鋼具有較好塑性和韌性，即有較好的綜合機械性能，再綜合卷板機的工作特性：低速、大功率、交變負荷，所以選擇較為適合的合金結構鋼減速器的設計計算 第 31 頁（共 54 頁） 40Cr。m Ⅳ軸： 9 . 3 5 59 5 5 0 9 5 5 0 1 2 6 2 3 . 3 8 27 . 0 7 4pT n? ? ? ?ⅣⅣ ⅣNm Ⅱ軸： 1 0 . 3 5 29 5 5 0 9 5 5 0 6 4 3 . 1 7 01 5 3 . 7 1pT n? ? ? ?ⅡⅡ ⅡN傳動方案如圖 15： 圖 15 減速器結構圖 減速器傳動裝置總的傳動比和各級傳動比的分配 總的傳動比 n0=0953 1 3 4 .7 1 97 .0 7 4ini n? ? ?總 傳動比的分配 Ii i i i?? ? ? Ⅲ總 考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，?。?( ? ～ )i? ii??Ⅲ 故： iⅠ = i = I1 3 4 .7 1 9 4 .5 2 76 .2 4 .8ii ii? ? ??總Ⅲ 傳動裝置各軸的參數(shù)計算 各軸轉速 953n?Ⅰ r/min 三輥卷板機的設計 第 30 頁（共 54 頁） 953 1 5 3 .7 16 .2nn i? ? ? ?ⅠⅠ r/min 1 5 3 .7 1 3 2 .0 2 34 .8nn i ??? ? ?Ⅲ r/min 3 2 .0 2 3 7 .0 7 44 .5 2 7nn i? ? ?ⅢⅣⅢ r/min 各軸功率 各軸輸入效率：η 1= 聯(lián)軸器效率：η 2= 軸承：η 3= Ⅰ軸： PⅠ =P0P01=11 ＝ Ⅱ軸： PⅡ =PⅠ P12= ＝ Ⅲ軸： PⅢ =PⅡ P23= ＝ Ⅳ軸： PⅣ =PⅢ P34= ＝ 各軸轉矩 電動機軸： 00 119 5 5 0 9 5 5 0 1 1 0 . 2 3 1953pT n? ? ? ?ⅠN又因為減速器轉速較高，而減速器輸出軸轉速較低，故總傳動比較大。然后再對三輥卷板機選擇的參數(shù)進行計算和校核，得出來的結果是上輥和下輥的強度均為合格。mm 本章小結 經(jīng)過多次研究可以得出卷板機的成型不是一次就可以的，要通過多次成型才能最終成功的。 ?? 滿足彎曲強度要求 。mm 10M ??kgf 412 10RRFF? ? ?kgf 10T ??kgfmm 10T ??Nmm 應力集中系數(shù) [1] ? ? ??S ~? 表面 質量系數(shù) ?? 尺寸影響系數(shù) ?? ? 彎曲平均應力 0m? ? m a x 1 3 .0 8MW?? ??MPa 1 5 0 . 2 3 . 6 6 21 . 6 6 1 3 . 0 801 . 8 0 . 8 8mS K?? ????? ? ????? ? ???? ? 應力集中系數(shù) [1] ? ? 表面 質量系數(shù) ?? 尺寸影響系數(shù) ?? ? 彎曲平均應力和應力副 0 . 4 1 32m TTW???? ? ? 100 ???? ?? ??? 1 5 0 . 2 2 5 . 11 . 7 3 0 . 4 1 30 . 4 1 3 0 . 4 8 10 . 5 8 0 . 8 8mS K? ? ????? ? ????? ? ????? ? ? ?2 2 2 23 . 6 6 2 2 5 . 1 3 . 6 2 43 . 6 6 2 2 5 . 1SSSSSS?????? ? ??? 故 滿足疲勞強度要求 。 Ⅲ截面： 0?dr 1?dD 10M ??Ⅲ kgfmm 10T? ??N 疲勞強度校核公式 [1] ? ?22SSSSSS??????? 1 ?? ? kgfmm 安全系數(shù) 49 3 .7 4 6 11 3 .0 8n ? ? ? 故 安全 ， 故彎曲強度滿足 。mm 三輥卷板機的設計 第 26 頁（共 54 頁） 安全系數(shù) ： m a x49 1 .2 7 4 13 8 .4 6sn ??? ? ? ? ? Ⅲ處： 10M?? ?? 10T?? ?? 2 2 10caM M T?? ??? ? ? ?kgfmm （ 1?? ） 7m a xm a x 3 35 . 2 2 0 1 0 3 2 3 8 . 4 624032acMd? ? ? ??? ? ??kgfmm 62 10T??kgfmm 下輥剛度校核： 撓 度 [5]： 233 84384c PL b bf EI L L??? ? ? ?? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? I 為軸截面的慣性矩： 4 4 8240 106464DI ? ?? ? ? ? ?mm4 10cP ??kgf 2020b? mm 10E??kgf/m 2470L? mm 233 8 4 5384c PL b bf EI L L??? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ???mm ? ? 0 .0 0 0 5 1 .2 3 5cfL??mm ? ?ccff? 故：安全。mm 471 2 1 5 6 . 4 0 5 1 0 2 1 5 1 . 3 7 7 1 0IRMF? ? ? ? ? ? ?kgf 下輥設計計算及校核 下輥結構 及受力圖 下輥受力如圖 14 動力設計 第 25 頁（共 54 頁） 圖 14 下輥受力圖 受力： 5412 1 . 2 8 1 1 0 6 . 4 0 5 1 022cRR PFF? ? ? ? ? ?kgf 主電機 11P? kw 齒輪 嚙 合效率： ?? 聯(lián)軸器效率： ?? 軸承效率： ?? 總傳動效率： ?? ???? 6V? m/min 6000 58240n ???? r/min 轉矩 ： 41 1 0 . 8 59 5 5 0 9 5 5 0 1 . 1 2 2 1 07 . 9 5 8PT n ?? ? ? ? ?N mm 76m a x 92 10 13 51 10M W?? ?? ? ??MPa ? ?1 502 2 . 4 7 91 . 6 6 1 3 1 . 7 21 . 8 0 . 6 0mSSK?? ????? ? ????? ? ? ??? ? 故 ： 疲勞強度滿足條件 。mm m ax ? ???kgf/mm2 m a x49 1 1 8 . 3 5 7 10 . 4 1 4sn ??? ? ? ? ? ? 故安全 ， 強度合乎條件 。mm 7m a x 33 . 4 9 2 1 0 1 3 . 1 7 232IM DW? ? ?? ? ?kgf/mm2 W 為抗彎截面系數(shù)。 上輥的設計計算校核 上輥結構設計及受力圖 由上部分計算 可知輥筒在 成形 100%時 受力最大： 10cP ??kgf 10aP ??kgf 故按 maxaP 計算 ，其受力 圖 12： 圖 12 輥筒受力圖 剛度校核 撓度 [1]：???????? ???????????????323 48384 LbLbEIPLf 確定公式各參數(shù)： 三輥卷板機的設計 第 22 頁（共 54 頁） 4 4 8300 3. 97 6 106464a DI ? ?? ? ? ? ?mm4 （ Ia為軸截面的慣性矩 ） 10aP ??kgf 10E??kgf/m 2020b? mm 2470L? mm 得：233 84384a PL b bf EI L L??? ? ? ?? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? 53 23 10 2470 2020 2020[ 8 4 ( ) ( ) ] 10 10 2470 2470??? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 31000a Lf ?? 因為 ? ?aa ff ? ，所以 上輥剛度滿足要求 。 升降電動機 選擇 YD 系列變極多速三相異步電動機，能夠簡化變速系統(tǒng)和節(jié)能。 動力設計 第 21 頁（共 54 頁） 因 YZ系列電機具有較大的過載能力和較高的機械強度，特別適用于短時或斷續(xù)周期運行、頻繁起動和制動、正反轉且轉速不高、有時過負荷及有顯著的振動與沖出的設備。mm) 107 107 107 107 上輥受力 Pa(kgf) 105 105 105 105 下輥受力 Pc(kgf) 105 105 105 105 村料變形彎矩Mn1(kgfmm 2[]2qncdVN M P f D? ?? ? ?? （ ） 65 2 0 . 1[ 4 . 4 8 5 1 0 4 . 2 5 3 1 0 0 . 8 0 . 0 6 7 5 ] 7 . 0 1 92 4 0 0 . 8?? ? ? ? ? ? ??（ ）kw 綜合上述的計算結果總匯與表 1 三輥卷板機的設計 第 20 頁（共 54 頁） 表 1 計算結果總匯 成形量 計算結果 40% 70% 90% 100% 簡體直徑（ mm） 簡體曲率半徑R’(mm) 初始變形彎矩M1(kgfmm 因為 14n n T PM M M M? ? ?，所以滿足。mm 9） 板料不打滑的條件 14n T n pM M M M? ? ? 5 3 6 614 8 . 9 7 2 1 0 9 . 8 8 1 0 1 . 7 2 7 1 0 2 . 6 3 4 1 0n n TM M M? ? ? ? ? ? ? ? ?