【正文】 （ 2）校核熱功率 功率利用率 %%100 ???PP W，查圖 141??4 ，得額定功率利用系數(shù) ?K ； 由圖 142??4 得負(fù)荷率系數(shù) ?K ；由圖 143??4 ，自然通風(fēng)下環(huán)境溫度系數(shù) ?K ；由表 。1 ????， 因為 CPP 139。為此我們選擇單級展開式中硬齒面圓柱齒輪減速器。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 28 頁 而具體 的傳動比數(shù)值需要按實際情況選擇。 幾何尺寸計算 參照表 57??4 ，得 出滑動螺旋的相關(guān)幾何尺寸。 得： mmmmSF 233 ??? ????? ?， mmmmS M 243 23 ??? ????? ? 導(dǎo)程的總變形量： mmmmSSS MF ???????? （ 418） 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 27 頁 查表 1116??6 ，知 S? 在螺桿每米長的允許螺距變形量之內(nèi)。2) a n()t a n(21???? （ 410） 當(dāng)量應(yīng)力：Ptca dMdF ??? ??????????????????? 233223 34 （ 411） （ 4）螺母螺紋強(qiáng)度校核 由于螺母材料強(qiáng)度低于螺桿，只需校核螺母螺紋強(qiáng)度。??? ，故自鎖可靠。 ????? PHn （ 43） 基本牙型高度： mmmmPH ???? （ 44） 則，工作壓強(qiáng)：ppmmNmmNnHd Fp ???? ??? 22312/?? （ 45） （ 2）自 鎖性計算 導(dǎo)程 mmmmnpS 881 ???? （ 46） 查表 1117??6 ，摩擦因數(shù) ?f ，牙型角 ?30?? ； 當(dāng)量摩擦角： ?? 230c o s r c t a n2c o sa r c t a n39。 外螺紋中徑：ppFd ? ? （ 41） 式中： NFF 331 ????? — 軸向載荷； 2/18 mmNpp ? — 螺紋副許用 壓強(qiáng)，查表 1119??6 ； ?? 值可根據(jù)螺母的形式選定，整體式螺母取 ~ ??6 。 設(shè)計計算 （ 1）耐磨性計算 通常情況下，傳力螺旋的主要失效形式是螺旋表面的磨損、螺桿的拉斷或 剪斷以及螺紋牙根部的剪斷及彎斷。 材料及熱處理 螺桿材料選用 45 鋼 ,調(diào)質(zhì)處理，查表 32??4 得屈服點 MPas 370?? ，由表 11110??6 得許用彎曲應(yīng)力 MPabp 92?? ，許用剪應(yīng)力 MPap 92?? 。鋸齒形螺紋傳動效率高、牙根強(qiáng)度高，與上輥受力情況相符。因此，我們選擇滑動螺旋。螺旋傳動按螺紋間摩擦狀態(tài)可分為滑動螺旋、滾動螺旋與精壓螺旋。其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表 41。 轉(zhuǎn)速的選擇 在綜合考慮了電動機(jī)和傳動系統(tǒng)的性能、尺寸、重量和價格等因素后，選擇同步轉(zhuǎn)速為min/1000r 。 1— 上輥 2— 電動機(jī) 3— 聯(lián)軸器 4— 齒輪減速器 5— 絲杠螺母傳動 6— 蝸桿傳動 圖 41 輔運動傳動系統(tǒng)簡圖 輔電動機(jī)的選擇 類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇 與主 電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式相同，但其功率比主電動機(jī)降低一個等級，查表 161??4 ，選擇為 Y 系列（ IP44）封閉式籠型三相異步電動機(jī)。結(jié)合輔運動低速短行程及自鎖性的特點，我們低速極選用蝸桿傳動加絲杠螺母傳動，高速極選用減速器。為此，我們選擇機(jī)械傳動。輔傳動系統(tǒng)即將電動機(jī)的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為上輥的直線運動，對于此類型運動的驅(qū)動，機(jī)械傳動和液壓傳動都得到了廣泛應(yīng)用。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 23 頁 4 輔運動系統(tǒng)的設(shè) 計 輔運動是指上輥在圖 11 中上下升降的運動，以下對構(gòu)成系統(tǒng)的各部分進(jìn)行論證設(shè)計。由于下輥的工作情況為低速重載，則選用整體式徑向滑動軸承。滾動軸承起動阻力小、摩擦系數(shù)小，且已標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用廣泛。 即一個鍵就可滿足擠壓強(qiáng)度要求。強(qiáng)度校核公式為： ? ?pp kLdT ?? ?? 2 （ 359） 式中： T — 傳遞的轉(zhuǎn)矩， mmNTT n ???? 62 ， mmN? ； k — 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度， mmhk ?? ， mm ； ??p? — 軸、鍵、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，見表 65??4 ， ? ? MPap 110?? 。 表 36 鍵的公稱尺寸及鍵槽尺寸 鍵的公 稱尺寸（ mm） 鍵槽尺寸（ mm） b h C L 軸槽深 t 轂槽深 1t 圓角半徑 r 公稱 尺寸 偏差 公稱 尺寸 偏差 min max 32 18 140 11 + 0 + 0 連接強(qiáng)度計算 平鍵連接傳遞轉(zhuǎn)矩時， 其主要失效形式是工作面被壓潰。其中，其截面尺寸需按皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 21 頁 照軸的直徑由標(biāo)準(zhǔn)選定，鍵長一般按輪轂的長度確定，通常等于或略短輪轂長度。根據(jù)實際用途，確定為圓頭（ A 型）普通平鍵。 鍵的選擇 類型的選擇 鍵連接的主要類型有平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接。 剛度校核 （ 1）彎曲剛度校核 下輥的受力變形如圖 35，根據(jù)表 42??7 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 20 頁 圖 35 下輥的受力變形 得： EIqLBA 2431??? ?? 最大撓度： mmmmEIqLy 83442m a x ????? ???? （ 356） 式中： 48444441 )(64220)1(64 mmmmdI ?????? ??? 由表 155??3 得允許撓度 ? ? mmmmLy ???? ， ? ?yy ?max 。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 19 頁 圖 34 下輥的受力簡圖及彎矩圖、扭矩 圖 對彎矩和扭矩最大的危險截面進(jìn)行校核： 最大彎矩： mmNmmNqLM ??????? 6222m a x 22 扭矩： mmNTT n ???? 62 因下輥為空心圓截面，抗彎截面系數(shù)：36343432432 )()1()1(32 mmmmddW ?????????? ??? （ 355） 式中： ?? 為截面內(nèi)、外徑之比。工作中帶動板材在卷制過程中的不斷轉(zhuǎn)動，期間受到一定的扭矩。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 18 頁 圓柱減速器輸出軸的直徑 mmD 1704 ? ，根據(jù)圖 1039??3 腹板式結(jié)構(gòu)的齒輪mmmmDD 2 7 21 7 43 ???? ， 則 13 fdD? ，不符合腹板式結(jié)構(gòu)的要求，因此重新選擇為實心結(jié)構(gòu)。故載荷系數(shù)： 5 9 ?????? ?? FFVA KKKKK （ 345） 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的模數(shù)： mmmmKKmm tt 33 ??? （ 346） 查表 82??5 取第二系列標(biāo)準(zhǔn)值 14?m 。則工作壽命：hhL h ?????? （ 338） 齒輪的工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 74 ???????? hg jLnN （ 339） 由圖 1018??3 取彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ； 取彎曲疲勞安全系數(shù) ?S ，由式（ 1012） ??3 得： 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 17 頁 ? ? MP aSK FEFNF ???? ?? （ 340） 由表 105??3 查得齒形系數(shù) ?FaY ；應(yīng)力校正系數(shù) ?SaY 得 ? ? ???F SaFa YY ? （ 341） 數(shù)值代入 mmmmmt 26 ??? ????，查表 82??5 選用第一系列標(biāo)準(zhǔn)值 12?tm 。 作用于齒輪的轉(zhuǎn)矩： mmNmmNnPT g ???????? 66 齒輪做懸臂布置，由表 107??3 選取齒寬系數(shù) ?d? ， 對半開式齒輪傳動，為保證齒根有足夠的彎曲疲勞強(qiáng)度，應(yīng)適當(dāng)減少齒數(shù)，一般取20~17?z ，則選取 18?z 。在設(shè)計時，應(yīng)按輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計。 選定齒輪類型、精度等級、材料及熱處理方法 選用直齒圓柱齒輪傳動； 由表 837??4 ，選擇齒輪材料為 Cr40 ，調(diào)質(zhì)處理，硬度 HBSHB 270? ； 查表 848??4 ，選用 8 級精度。這種傳動不僅外界雜物極易侵入，而且 潤滑不良，輪齒容易皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 16 頁 磨損。 ??? 型減速器的相關(guān)尺寸如下表 34，表 35。則計算熱功率為： 13211 2 2 GWt PkWkWKKKPP ??????? （ 336） 熱平衡校核通過。1 ????? 所以 355ZSZ 型滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。1 ????? （ 335） 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 15 頁 不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 型號的選用計算 （ 1）機(jī)械強(qiáng)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 kWkWKPP AWC ???? 。 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。 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(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 14 頁 n— 帶輪的轉(zhuǎn)速， min/r ； az — 輪輻數(shù)。 ????? （ 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。 （ 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(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 13 頁 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及幾何尺寸計算 （ 1）小帶輪相關(guān)尺寸 小帶輪 mmdd 1401 ? ，由于 mmdD d 1 ?? ，采用腹板式。 ③ 按式（ 823） ??3 計算實際中心距 a mmmmLLaa dd 7272 2646250080