XXJD-U型冷彎成型機(jī)軋輥部分的設(shè)計(jì)

1、XXJD-U型冷彎成型機(jī)軋輥部分的設(shè)計(jì)摘要本次設(shè)計(jì)的冷彎成型機(jī)借助旋轉(zhuǎn)軋輥相互接觸摩擦的作用,將被軋制的金屬體(軋件拽入軋輥的縫隙間,在軋輥壓力作用下,使軋件主要在厚度方向上完成塑性成型。次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)主要包括:電動(dòng)機(jī)的選取,傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì),軋輥軸系部件的設(shè)計(jì),機(jī)架的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)過程按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)的。軋輥的設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn),設(shè)計(jì)中參照了機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行了精確的設(shè)計(jì),并進(jìn)行了強(qiáng)度校核。在設(shè)計(jì)的各部件的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)組裝一臺(tái)簡(jiǎn)單的冷彎成型機(jī),主要針對(duì)用來加工U型薄壁件而設(shè)計(jì)的?？杀ＷC加工后的產(chǎn)品性能良好,表面光潔度高,板型好,能夠達(dá)到所需的要求。關(guān)鍵詞:冷彎成型機(jī);軋輥;傳動(dòng)部件;強(qiáng)

2、度校核英文題目ABSTRACTThe design of the cold roll forming machine with rotating roller contact friction effect, will be metal rolling (workpiece gap pulled into a roll, the roll pressure, so that the workpiece is mainly in the thickness direction to complete the plastic forming.This design mainly includes:

3、 the selection of motor, the transmission part design, design of roll shaft parts, the design of the frame, the design process in accordance with national standards and mechanical design criteria for design.The roller design is the focus of this design, design according to the mechanical design manu

4、al for the precise design, and check the intensity.Design of a simple cold roll forming machine based on all parts of the design, mainly for the processing of U type thin-wall parts and design. To ensure that products after processing the good performance, high surface smoothness, flatness, and to m

5、eet the requirements.KEY WORDS:Cold roll forming machine;roller;transmission parts;strength check目錄前言 (1第1章緒論 (21.1 明確設(shè)計(jì)任務(wù) (21.2 本課題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 (21.2.1 國(guó)外冷彎成型技術(shù) (21.2.2 國(guó)內(nèi)冷彎成型技術(shù) (41.3 課題研究的內(nèi)容及擬采用的方法 (51.4 課題研究中的主要難點(diǎn)以及解決的方法 (5第2章總體方案設(shè)計(jì) (62.1 驅(qū)動(dòng)方案的設(shè)計(jì) (62.1.1 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)擬定的一般原則 (62.1.2 擬定的驅(qū)動(dòng)方案 (72.1.3 確定最終驅(qū)動(dòng)方

6、案 (82.2確定各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率 (9第3章電動(dòng)機(jī)的選擇 (103.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)形式 (103.2 電動(dòng)機(jī)功率的選擇 (113.3 確定各軸的功率 (113.4 確定各軸轉(zhuǎn)速 (123.5 確定傳遞的轉(zhuǎn)矩 (12第4章軋輥的設(shè)計(jì) (134.1 材料的選擇 (134.2 軋輥彎曲角度的分配 (134.3 軋輥寬度和直徑 (144.3.1 第一道次尺寸的確定 (154.3.2 第二道次尺寸的確定 (164.3.3 第三道次尺寸的確定 (184.3.5 第五道次尺寸的確定 (194.3.6 第六道次的確定 (214.4 軋機(jī)上配合部分尺寸的擬定 (23第5章傳動(dòng)方案中錐齒輪和鏈輪

7、的設(shè)計(jì) (245.1 鏈及鏈輪的設(shè)計(jì) (245.2 錐齒輪的設(shè)計(jì) (25第6章軸的設(shè)計(jì)及校核 (306.1 擬定軸上零件的裝配方案 (306.2確定各軸段尺寸和各軸的校核 (30第7章機(jī)架 (357.1 機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求 (357.2 機(jī)架材料的選擇 (357.3 本設(shè)計(jì)機(jī)架的結(jié)構(gòu)和主要尺寸 (36結(jié)論 (37謝辭 (38參考文獻(xiàn) (39外文資料翻譯 (40前言冷彎成型是通過順序配置的多道次成型軋輥,把卷材、帶材等金屬板帶不斷地進(jìn)行橫向彎曲,以制成特定斷面型材的塑性加工工藝。目前我國(guó)對(duì)cold roll forming這一工藝有多種叫法,一種是從俄文翻譯過來的,稱為冷彎成型,冷彎型鋼(冶金行

8、業(yè)多用此說法,一種是從英文等外文翻譯過來的,有滾軋成型,輥軋成型,輥彎成型,滾壓成型。冷彎成型是一種節(jié)材、節(jié)能、高效的金屬板料成型新工藝、新技術(shù)。利用這一工藝,不但可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的型鋼產(chǎn)品,而且能夠縮短產(chǎn)品開發(fā)的周期、提高生產(chǎn)效率,從而提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。常見的門坎加強(qiáng)板零件,形狀簡(jiǎn)單的汽車沖壓件都是運(yùn)用冷彎技術(shù)加工出來的。近年來,冷彎型鋼產(chǎn)品作為重要的結(jié)構(gòu)件在建筑、汽車制造、船舶制造、電子工業(yè)及機(jī)械制造業(yè)等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。其產(chǎn)品從普通的導(dǎo)軌、門窗等結(jié)構(gòu)件到一些為特殊用途而制造的專用型材,類型極其廣泛。冷彎型鋼單位重量的斷面性能優(yōu)于熱軋型鋼產(chǎn)品,并且具有很高的表面光潔度和尺寸精度

9、,因此冷彎型鋼代替熱軋型鋼可以取得既節(jié)約鋼材又節(jié)省能源的雙重效果,所以人們對(duì)冷彎型鋼的發(fā)展給予了高度重視。正是用戶對(duì)冷彎型鋼產(chǎn)品的品種、規(guī)格、質(zhì)量等方面的不斷渴求,促使冷彎成型工藝技術(shù)的迅猛發(fā)展。第1章 緒論1.1 明確設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一臺(tái)冷彎成型機(jī),使工料經(jīng)過放料架、六輥調(diào)平機(jī)、控料測(cè)速裝置送入冷彎成型機(jī),工件經(jīng)過數(shù)次軋輥形成截面為U 型槽的薄壁工件,工件最終通過定長(zhǎng)剪斷裝置形成成品放入成品托料架上。本論文主要研究的是冷彎成型部分的設(shè)計(jì)。已知材料為較軟的鋁制件,長(zhǎng)度尺寸L=40cm ,成品斷面為對(duì)稱U 型槽,制品彎曲角度約為00=90 ,型材板厚約為t=3mm ,彎曲內(nèi)角圓角半徑為R=3mm,立

10、邊長(zhǎng)度H=3cm 。其實(shí)體圖如圖1-1 圖1-1成品零件圖1.2 本課題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀1.2.1 國(guó)外冷彎成型技術(shù)國(guó)外輥彎成型技術(shù)工藝己具有100多年歷史了,大致分為三個(gè)階段1。第一階段(1838-1909是探索和試制階段,這階段輥彎成型理論和冷彎型鋼的研究工作進(jìn)展緩慢。隨著工業(yè)運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展,輥彎成型工藝生產(chǎn)的冷彎型鋼己經(jīng)不能滿足用戶要求。第二階段(1910-1959是創(chuàng)立和逐步推廣輥式冷彎成型工藝的階段。第三階段(1960年到現(xiàn)在是輥彎成型生產(chǎn)迅速發(fā)展的階段。國(guó)外冷彎型鋼生產(chǎn)的發(fā)展動(dòng)向,歸納起來,有以幾方面:1 產(chǎn)量不斷增加自本世紀(jì)六十年代以來,國(guó)外冷彎型鋼的產(chǎn)量迅速增加,這是總趨勢(shì)

11、,根據(jù)各國(guó)歷年冷彎型鋼的統(tǒng)計(jì)數(shù)字看,冷彎型鋼的產(chǎn)量與鋼材的產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定在一定的比例,一般為1.5:100至4:100。如前蘇聯(lián)1975年制訂的發(fā)展規(guī)劃中規(guī)定1990年冷彎型鋼產(chǎn)量在鋼材產(chǎn)量中所占比例將達(dá)到4%,隨著冷彎型鋼生產(chǎn)工藝的改進(jìn),產(chǎn)品規(guī)格和品種不斷增加,產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高,應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大,前蘇聯(lián)1979年正對(duì)原發(fā)展規(guī)劃重新規(guī)定,規(guī)定1990年將達(dá)到5%,其它一些國(guó)家也計(jì)劃使冷彎型鋼產(chǎn)量增加,現(xiàn)在國(guó)外冷彎型鋼產(chǎn)量約1000萬噸每年,占世界鋼材總量的3%。2 研究工作正在深入國(guó)外對(duì)輥式冷彎成型理論、成型工藝和成型設(shè)備的研究工作正在深入進(jìn)行,對(duì)冷彎型鋼實(shí)際應(yīng)用的研究工作也取得了一系列進(jìn)展。例

12、如前蘇聯(lián)和美國(guó)已經(jīng)用電子計(jì)算機(jī)來研究冷彎成型中的力能參數(shù),探討耗能最低的變形方法。3 新工藝不斷出現(xiàn)輥式冷彎成型工藝自1910年美國(guó)研究成功以來,經(jīng)過幾十年的改進(jìn)和完善,成型工藝日趨成熟。隨著冷彎型鋼在實(shí)際應(yīng)用上的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果日益為人們所認(rèn)識(shí),冷彎型鋼被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。用戶對(duì)冷彎型鋼的質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格,要求品種規(guī)格多樣化,這樣就促使輥彎成型工藝不斷改進(jìn)以適應(yīng)于用戶要求,國(guó)外在發(fā)展輥彎成型工藝與研制的相應(yīng)設(shè)備中,采用了帶插入式的立輥成型機(jī),成型輥集中調(diào)節(jié)的成型機(jī)組簡(jiǎn)稱CTA機(jī)組(Central Tool Adjustment,直緣成型機(jī)組。4 產(chǎn)品品種不斷增加,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷更新。隨

13、著冷彎型鋼生產(chǎn)的發(fā)展和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,冷彎型鋼的品種不斷增加,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷更新,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)逐步完善。隨著新工藝的不斷出現(xiàn),坯料材質(zhì)和規(guī)格范圍日益擴(kuò)大,現(xiàn)在國(guó)外生產(chǎn)的冷彎型鋼品種規(guī)格已有一萬多個(gè),其中冷彎型鋼的規(guī)格范圍為:坯料展開寬度10mm-2500mm,厚度0.1mm32mm。從冷彎型鋼的材質(zhì)來看,本世紀(jì)七十年代以前主要是普碳鋼,越占90%;七十年代以來,通過實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,推廣采用高強(qiáng)度低合金鋼、合金鋼和不銹鋼,使普碳鋼產(chǎn)品所占的比重逐年下降,合金鋼、高強(qiáng)度低合金鋼和不銹鋼產(chǎn)品所占的比重逐年上升。1.2.2 國(guó)內(nèi)冷彎成型技術(shù)在我國(guó),從50年代末開始建設(shè)冷彎?rùn)C(jī)組以來,經(jīng)歷了發(fā)展、調(diào)整的

14、曲折過程,70年代末僅有6家,80年代我國(guó)的冷彎型鋼迅速發(fā)展,到1982年產(chǎn)量?jī)H1.6萬噸,到1989年,全國(guó)20多個(gè)生產(chǎn)廠家,產(chǎn)量發(fā)展到30余萬噸,設(shè)計(jì)能力達(dá)到60余萬噸,其中冶金系統(tǒng)14個(gè)重點(diǎn)廠,機(jī)組45套,冷彎型鋼品種規(guī)格也在不斷增多,現(xiàn)已經(jīng)達(dá)800余種。在改革開放的有利形式下,國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)鋼材品種和質(zhì)量提出了新的要求,冷彎型鋼的優(yōu)點(diǎn)逐步為人們所認(rèn)識(shí)和接受,冷彎型鋼的生產(chǎn)取得了較大的發(fā)展。迄今己經(jīng)有100余套冷彎?rùn)C(jī)組,年生產(chǎn)能力達(dá)150萬噸,共1000余個(gè)品種規(guī)格。例如:山包頭設(shè)計(jì)研究院為消化吸收國(guó)外某些先進(jìn)技術(shù)結(jié)合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)具體情況而開發(fā)研制的中219mm中口徑焊管成型機(jī)組,即CR機(jī)組

15、(composite roll mill屬于一種新型輥式成型機(jī)組,該機(jī)組特點(diǎn)是:(1粗成型段采用共享輥與更換輥組合方式,更換產(chǎn)品規(guī)格時(shí),部分機(jī)架的軋輥不必更換,可節(jié)省部分軋輥的儲(chǔ)備量。(2平輥用組合輥片,粗成型段為六機(jī)架,立輥群軋輥傾斜布置,車輥體積小,比傳統(tǒng)輥式成型機(jī)軋輥重量減輕1/3以上,設(shè)備結(jié)構(gòu)更緊湊。(3輥型曲線簡(jiǎn)單,制造與修復(fù)方便,軋輥重復(fù)利用率高。(4成型穩(wěn)定,軋機(jī)對(duì)薄壁管和后壁管成型適用性強(qiáng),產(chǎn)品規(guī)格范圍廣。該院設(shè)計(jì)的CR-219成型機(jī)組第一套設(shè)備已于1992年8月在天津津海聯(lián)營(yíng)鋼管廠正式投產(chǎn)。然而,無論從產(chǎn)量、質(zhì)量、品種、消耗和應(yīng)用領(lǐng)域方面,還是裝備水平、工藝水平方面,與國(guó)外發(fā)

16、達(dá)國(guó)家相比差距甚大,與年產(chǎn)近億噸產(chǎn)鋼國(guó)的地位極不相稱?？梢灶A(yù)計(jì),冷彎型鋼在我國(guó)必將有一個(gè)更大的發(fā)展。1.3 課題研究的內(nèi)容及擬采用的方法軋機(jī)的傳動(dòng)軸和軋輥軸通過錐齒輪嚙合裝與軋輥支架內(nèi)。動(dòng)系統(tǒng)采用鏈輪傳動(dòng),電機(jī)選用變頻調(diào)速電機(jī),便于調(diào)整軋制速度,電通過減速器減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)齒輪,電機(jī)齒輪帶動(dòng)大齒輪運(yùn)轉(zhuǎn),連接鏈輪,進(jìn)而通過軋輥支架內(nèi)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)軋輥運(yùn)轉(zhuǎn)。軋制力與軋制功率可以通過公式計(jì)算電機(jī)的選擇根據(jù)軋輥軋輥轉(zhuǎn)速和軋制速度進(jìn)行選擇。1.4 課題研究中的主要難點(diǎn)以及解決的方法本課題研究的是旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)式冷彎成型機(jī),在研究中主要有以下幾個(gè)難點(diǎn):傳動(dòng)方案的確定,電動(dòng)機(jī)的選擇,軋輥的設(shè)計(jì),機(jī)架的形狀的確定。1、

17、電動(dòng)機(jī)的選擇:電動(dòng)機(jī)的功率選擇是否合適;通常,我們均采用三相據(jù)我所設(shè)計(jì)的機(jī)器的諸多要求,經(jīng)過反復(fù)的思考與計(jì)算推演,我最終選用Y系列三相異步交流電動(dòng)機(jī)。2、軋輥的設(shè)計(jì):輥輪形狀、尺寸、軋制角度的確定;通常,我們根據(jù)成型產(chǎn)品的形狀尺寸、生產(chǎn)批量等根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及公式要求確定輥的尺寸,角度。在滿足使用要求及生產(chǎn)效率的前提下,盡量使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、維修方便、提高三化程度(標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。3、傳動(dòng)方案及的設(shè)計(jì):傳動(dòng)方案的確定,零件的尺寸設(shè)計(jì)及校核;利用學(xué)過的知識(shí)綜合考慮,通過對(duì)比的方法確定出最合理、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的方案,各傳動(dòng)零件的材料、尺寸的確定及強(qiáng)度校核。第2章總體方案設(shè)計(jì)2.1 驅(qū)動(dòng)方

18、案的設(shè)計(jì)2.1.1 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)擬定的一般原則1.采用盡可能簡(jiǎn)短的運(yùn)動(dòng)鏈2采用簡(jiǎn)短的運(yùn)動(dòng)鏈,有利于降低機(jī)械的重量和制造成本,也有利于提高機(jī)械傳動(dòng)效率和減小積累誤差。為了使運(yùn)動(dòng)鏈見你短,在機(jī)械的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈之間沒有嚴(yán)格的速比要求的情況下,可以考慮每一個(gè)運(yùn)動(dòng)一個(gè)原動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng),并注意原動(dòng)機(jī)類型和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的選擇,以簡(jiǎn)化傳動(dòng)鏈。2.優(yōu)先選用基本結(jié)構(gòu)由于基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)方便,技術(shù)成熟,故在滿足功能要求的條件下,應(yīng)優(yōu)先選用基本機(jī)構(gòu)。若基本機(jī)構(gòu)不能滿足或者不能很好的滿足機(jī)械的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力要求時(shí),可以適當(dāng)?shù)貙?duì)其進(jìn)行變異或組合。3.應(yīng)使機(jī)械油較高的機(jī)械效率;機(jī)械的效率取決于組成機(jī)械的各個(gè)機(jī)構(gòu)的效率。一次,當(dāng)機(jī)械中包

19、含有機(jī)械效率較低的機(jī)構(gòu)時(shí),就會(huì)使機(jī)械的總效率降低。但要注意,機(jī)械中各運(yùn)動(dòng)鏈所傳遞的功率往往相差很大,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮使傳遞效率最大的主運(yùn)動(dòng)鏈具有較高的機(jī)械效率,而對(duì)于傳動(dòng)效率很小的輔助運(yùn)動(dòng)鏈,其機(jī)械效率的高低則可以妨礙次要地位,而著眼于其它方面的要求(如簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu),減小外廓尺寸等。4.合理分配傳動(dòng)比運(yùn)動(dòng)鏈的傳動(dòng)比應(yīng)合理分配給各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu),具體分配方法應(yīng)注意兩點(diǎn):1每一級(jí)的傳動(dòng)應(yīng)在常用的范圍之內(nèi)選取。如一級(jí)傳動(dòng)比過大,對(duì)機(jī)構(gòu)的性能和尺寸都是不利的。例如當(dāng)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比大于8至10時(shí),一般應(yīng)設(shè)計(jì)成兩級(jí)傳動(dòng)。2當(dāng)傳動(dòng)鏈為減速傳動(dòng)時(shí),必須十分注意機(jī)械的安全運(yùn)轉(zhuǎn)問題,防止發(fā)生損壞機(jī)械或傷害人身的可能性

20、。例如起重機(jī)械的起吊部分,必須防止荷重的作用下自動(dòng)倒轉(zhuǎn),為此在傳動(dòng)鏈中應(yīng)設(shè)置具有自鎖能力的機(jī)構(gòu)或者裝設(shè)制動(dòng)器。又如,為防止機(jī)械因超載而損壞,可采用具有超載打滑現(xiàn)象的摩擦傳動(dòng)或裝置安全聯(lián)軸器等。2.1.2 擬定的驅(qū)動(dòng)方案成型道次數(shù)的確定:形狀因子1=F nt(其中F是左右立邊長(zhǎng)度之和,n為彎曲角度數(shù),t為板厚。根據(jù)圖2-1可知成型道次數(shù)確定為N=6。 圖2-1對(duì)稱斷面的形狀因子與成型道次擬定的驅(qū)動(dòng)方案鏈驅(qū)動(dòng):若用一條鏈驅(qū)動(dòng)所有上下軸,軸的調(diào)節(jié)量就很小,速度會(huì)受到限制,改變鏈的驅(qū)動(dòng)會(huì)有比較大的上軸垂直調(diào)節(jié)能力。鏈驅(qū)動(dòng)是成本較低的方案,通常不用于高質(zhì)量軋機(jī)。齒輪驅(qū)動(dòng):可以用圓柱或圓錐齒輪組驅(qū)動(dòng)軸,這

21、種齒輪布置的問題是上軸調(diào)節(jié)能力。少量移動(dòng)上軸,就會(huì)使齒輪減少接觸高度。這種嚙合會(huì)引起傳動(dòng)不平穩(wěn),容易使齒發(fā)生損壞?；旌向?qū)動(dòng):混合驅(qū)動(dòng)是為了減小成本,一些公司偶爾采用的鏈傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)的組合或者某些上軸不驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式。不驅(qū)動(dòng)上軸:如果上軸都驅(qū)動(dòng),大的圓周速度差會(huì)產(chǎn)生問題。于是,一些制造的成型機(jī)的上軸不再設(shè)置驅(qū)動(dòng)。然而,下軸驅(qū)動(dòng)軋輥,板料間的摩擦力僅為雙軸驅(qū)動(dòng)摩擦力的一半。因此,在頭幾道次中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問題,主要是:a、板料不能拉入軋機(jī);b、在產(chǎn)品成型時(shí)產(chǎn)生大的速度波動(dòng);c、不能推入產(chǎn)品進(jìn)入矯直頭、彎曲機(jī)組或其它設(shè)備。因此,除驅(qū)動(dòng)第一第二和最后一兩個(gè)上軸,經(jīng)常不驅(qū)動(dòng)上軸,這樣便于按需要裝置齒輪。通

22、常,中間道次上設(shè)置上軸驅(qū)動(dòng),這需要軋機(jī)設(shè)計(jì)者提出,偶爾由安裝技術(shù)員更正。2.1.3 確定最終驅(qū)動(dòng)方案通過對(duì)以上內(nèi)容的了解和分析結(jié)合我在實(shí)習(xí)工廠所觀察的冷彎成型機(jī),和實(shí)際設(shè)計(jì)的了冷彎?rùn)C(jī)的質(zhì)量不高,經(jīng)過和老師的多次探討和修改最終我確定了冷彎成型機(jī)的整體傳動(dòng)方案:驅(qū)動(dòng)下軸不驅(qū)動(dòng)上軸的方案,利用錐齒輪進(jìn)行傳動(dòng)。方案如下圖2-2 1是電動(dòng)機(jī),2是鏈及鏈輪,3是輸入軸,4是錐齒輪,5是傳動(dòng)軸圖2-2傳動(dòng)方案2.2確定各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率參閱參考文獻(xiàn)并結(jié)合本人所設(shè)計(jì)的冷彎成型機(jī)的整體傳動(dòng)方案和各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)自身的特點(diǎn)確定各機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率3如下:錐齒輪的傳動(dòng)效率是:=0.96錐齒 鏈的傳動(dòng)效率是:90.0=鏈 滾

23、動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率是:99.0=滾第3章電動(dòng)機(jī)的選擇3.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)形式電動(dòng)機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式機(jī)器,它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,它主要包括一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子,其導(dǎo)線中有電流通過并受磁場(chǎng)的作用而使轉(zhuǎn)動(dòng),這些機(jī)器中有些類型可作電動(dòng)機(jī)用,也可作發(fā)電機(jī)用。電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備,它是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象制成,分布于各個(gè)用戶處,電動(dòng)機(jī)按使用電源不同分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī),電力系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)大部分是交流電機(jī),可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)(電機(jī)定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速。電動(dòng)機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成。通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)

24、動(dòng)的方向跟電流方向和磁感線(磁場(chǎng)方向方向有關(guān)。電動(dòng)機(jī)工作原理是磁場(chǎng)對(duì)電流受力的作用,使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。它是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)器。通常電動(dòng)機(jī)的做功部分作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),這種電動(dòng)機(jī)稱為轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī);也有作直線運(yùn)動(dòng)的,稱為直線電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)能提供的功率范圍很大,從毫瓦級(jí)到千瓦級(jí)。電動(dòng)機(jī)的使用和控制非常方便,具有自起動(dòng)、加速、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)等能力,能滿足各種運(yùn)行要求;電動(dòng)機(jī)的工作效率較高,又沒有煙塵、氣味,不污染環(huán)境,噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點(diǎn),所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設(shè)備等各方面廣泛應(yīng)用。各種電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用最廣的是交流異步電動(dòng)機(jī)(又稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。它使用方便、運(yùn)行可靠、價(jià)格

25、低廉、結(jié)構(gòu)牢固,但功率因子較低,調(diào)速也較困難。大容量低轉(zhuǎn)速的動(dòng)力機(jī)常用同步電動(dòng)機(jī)(見同步電機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)不但功率因子高,而且其轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無關(guān),只決定于電網(wǎng)頻率。工作較穩(wěn)定。在要求寬范圍調(diào)速的場(chǎng)合多用直流電動(dòng)機(jī)。但它有換向器,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格昂貴,維護(hù)困難,不適于惡劣環(huán)境。20世紀(jì)70年代以后,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)漸趨成熟,設(shè)備價(jià)格日益降低,已開始得到應(yīng)用 。電動(dòng)機(jī)在規(guī)定工作制式(連續(xù)式、短時(shí)運(yùn)行制、斷續(xù)周期運(yùn)行制下所能承擔(dān)而不至引起電機(jī)過熱的最大輸出機(jī)械功率稱為它的額定功率,使用時(shí)需注意銘牌上的規(guī)定。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)需注意使其負(fù)載的特性與電機(jī)的特性相匹配,避免出現(xiàn)飛車或停

26、轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法很多,能適應(yīng)不同生產(chǎn)機(jī)械速度變化的要求。一般電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)其輸出功率會(huì)隨轉(zhuǎn)速而變化。從能量消耗的角度看,調(diào)速大致可分兩種 : 保持輸入功率不變 。通過改變調(diào)速裝置的能量消耗,調(diào)節(jié)輸出功率以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?？刂齐妱?dòng)機(jī)輸入功率以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。3.2 電動(dòng)機(jī)功率的選擇根據(jù)本人設(shè)計(jì)的冷彎成型機(jī)的使用要求,最大軋制力是15噸,軋制速度是0.2米每秒,可求出軋機(jī)主體部分的w p =15×0.2=3 kw因?yàn)橐勒照w傳動(dòng)方案可計(jì)算出:w p =870P 鏈錐齒滾 則0P =87w P /鏈錐齒滾 =783/0.960.990.90( =7.38 kw本機(jī)選用Y 系列小型三相

27、異步電動(dòng)機(jī)Y160L-8,其主要技術(shù)參數(shù)為:功率7.5kw ,滿載轉(zhuǎn)速720r/min,最大轉(zhuǎn)矩2.0m N ,最小轉(zhuǎn)矩1.0,效率(%86。3.3 確定各軸的功率0P =P 鏈電機(jī)滾0P P =10P =P 錐齒滾21P =P 錐齒滾32P =P 錐齒滾43P =P 錐齒滾54P =P 錐齒滾65P =P 錐齒滾帶入數(shù)值得:0P =7.28 kw 'P =7.20 kw 1P =6.85 kw 2P =6.50 kw 3P =6.18 kw 4P =5.88 kw 5P =5.58 kw kw 31.5P 6= (注:0p 為通過鏈與電機(jī)連接的軸,1p ,2p ,3p ,4p ,5p

28、 ,6p 為軋輥下軸3.4 確定各軸轉(zhuǎn)速設(shè)與電機(jī)連接的鏈輪的傳動(dòng)比為0i =6,功率為0P 的軸上的鏈輪與第一道軋輥下軸的傳動(dòng)比為1i =3,第一道軋輥下軸與第二道軋輥下軸的傳動(dòng)比2i =1,第二道軋輥下軸與第三道軋輥下軸傳動(dòng)比是3i =1,第三與道軋輥下軸第四道軋輥下軸傳動(dòng)比為4i =1,第四道軋輥下軸與第五道軋輥下軸傳動(dòng)比為5i =1,第六道軋輥下軸與第五道下軸傳動(dòng)比為6i =1。所以:功率為0P 的軸的轉(zhuǎn)速'0n =0n /0i =720/6=120r/min,第一道軋輥下軸的轉(zhuǎn)速1n ='0n /1i =120/3=40,第二道上下軸的轉(zhuǎn)速為21n =n =40r/mi

29、n,第三道上下軸的轉(zhuǎn)速為3n =40r/min,第四道下軸的轉(zhuǎn)速為4n =40r/min,第五道軋輥的下軸的轉(zhuǎn)速為5n =40r/min,第六道軋輥的轉(zhuǎn)速為6n =40r/min 。3.5 確定傳遞的轉(zhuǎn)矩'000T =9550P /n =95507.28/120=579.3 m N =40/20.79550/P 9550T ''n 1719 m N 111T =9550P /n =9550 6.85/40=1635.43 m N 222T =9550P /n =9550 6.50/40=1551.19 m N 333T =9550P /n =9550 6.18/40=1

30、475.48 m N 444T =9550P /n =9550 5.88/40=1403.85 m N 555T =9550P /n =9550 5.58/40=1332.23 m N 666T =9550P /n =9550 5.31/40=1267.76 m N 第4章軋輥的設(shè)計(jì)4.1 材料的選擇軋輥是高頻焊管和冷彎型鋼生產(chǎn)的主要工具,其質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本。良好的軋輥材料體現(xiàn)在兩個(gè)方面:1.根據(jù)帶鋼變形規(guī)律進(jìn)行孔型設(shè)計(jì),保證其合理性。2.軋輥材料必須具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性和韌性,保證其有較長(zhǎng)的壽命。依據(jù)帶鋼變形規(guī)律,我們選用邊緣彎曲成型法、雙半徑彎曲組合成型法、W反

31、彎彎曲成型法、排輥直緣成型方式。在孔型設(shè)計(jì)方面,使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)和輥軋變形的模擬分析,優(yōu)化軋輥設(shè)計(jì)。成型輥和定徑輥一般采用GCrl5SiMn、Crl2MoV等冷作模具鋼材料,擠壓輥除了具有成型輥的硬度、韌性要求外,還因具有較好的紅硬性和熱疲勞性,所以采用5Cr4M02W2VSi、4Cr3M03W4vTiNb、SKD61(JISG4404等熱作模具鋼材料。所有材料經(jīng)鍛造、球化退火、粗車、半精車、淬火和低溫回火、磨端面和內(nèi)孔、孔型弧精加工、研磨拋光制成成品,硬度可達(dá)HRC6163。由于冷彎成型生產(chǎn)效率高,材料可能占65%-95%的制造成本。為了以合理的價(jià)格加工出合格的產(chǎn)品,選擇合格的產(chǎn)品是非

32、常重要的,設(shè)計(jì)人員選擇材料時(shí)必須考慮以下因素:機(jī)械、性能、外觀、價(jià)格、可制造性、材料獲得、設(shè)備及軋輥的生產(chǎn)能力、表面敏感性、耐熱性、耐腐蝕性、耐磨性、產(chǎn)品的重量、市場(chǎng)接受能力、導(dǎo)電性等其它特性。本設(shè)計(jì)基于以上條件的要求,結(jié)合實(shí)際情況。確定本次設(shè)計(jì)的軋輥部分的材料選為經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的Crl2MoV。4.2 軋輥彎曲角度的分配=90,且斷面為對(duì)稱斷面,由公已知成型道次數(shù)N=6,最終彎曲角度0式432i 0cos =1+(1-cos 2(i/N-3(i/N可求得每道次的彎曲角度。代入?yún)?shù)后得:i = 00000022.242.2607585.890 (注:i=1,2,3,4,5,6。則U 型斷面的成型

33、工序圖: 圖4-1成型工序圖4.3 軋輥寬度和直徑采用定半徑成型方法,每道次以最終半徑進(jìn)行彎曲。采用公式=2R +0.5/3i i t (進(jìn)行計(jì)算彎角部分的尺寸5。已成型板料斷面的分割及各部分的尺寸,如圖4-2 圖4-2成型板料尺寸=30-6=24mm =20-6=14=i 2R+0.5t/360(=2(6+0.5390/360=11.78mm4.3.1 第一道次尺寸的確定1.斷面尺寸其(部分對(duì)稱斷面圖,如圖4-3 圖4-3第一道次斷面尺寸1i =2R+0.5t/360(=2.88/2=1/2(-11B =+/2+(R+t 1tan(/22B =(R +t1tan(/2+/2+1T =+/2+

34、R tan(1/22T =R tan(1/2+/2+代入數(shù)據(jù)得:1B =29.91mm 2B =19.91mm1T = 29.62mm 2T =19.62mm2.軋輥寬度和直徑的確定7驅(qū)動(dòng)直徑的確定: 由V=D n (其中n=40r/min,V 是材料輸送速度0.53m/s則D =254.78mm 。設(shè)上輥的寬度取120mm,下輥寬度取140mm,賦予的值為270mm ;如圖4-4 圖4-4第一道次軋輥寬度和直徑=2T =19.62mm =254.78mm=60-=60-19.62=40.38mm =-2tan22=222.15mm =2B =19.91mm =254.78mm=(270-25

35、4.78/tan22=37.67mm =270mm=70-=70-37.67-19.91=12.42mm(其中、表示的是寬度部分尺寸,、表示是直徑部分尺寸4.3.2 第二道次尺寸的確定1.斷面尺寸其(部分對(duì)稱斷面圖,如圖4-522=2R+0.5t/360(=5.50/2=1/2(-21B =+/2+(R+t 2tan(/22B =(R+t2tan(/2+/2+1T =+/2+R tan(2/22T =R tan(2/2+/2+代入數(shù)據(jù)得:1B =30.60mm 2B =20.60mm1T = 29.44mm 2T =19.44mm 圖4-5第二道次斷面尺寸2.軋輥寬度和直徑的確定由于V和n都沒

36、有變,所以驅(qū)動(dòng)直徑D也不變,即D=254.78mm。設(shè)上輥的寬度取120mm,下輥寬度取160,賦予的值為300mm;如圖4-6=T=19.44mm =254.78mm2 圖4-6第二道次軋輥寬度和直徑=60-=60-19.44=40.56mm =-2tan42=181.74mm=B=20.60mm =254.78mm2=(300-254.78/tan42=50.22mm =300mm=80-=100-50.22-20.60=9.18mm4.3.3 第三道次尺寸的確定1.斷面尺寸其(部分對(duì)稱斷面圖,如圖4-733=2R+0.5t/360(=7.85mm/2=1/2(-31B =+/2+(R+t

37、 3tan(/2 2B =(R+t3tan(/2+/2+1T =+/2+R tan(3/22T =R tan(3/2+/2+代入數(shù)據(jù)得:1B =31.16mm 2B =21.16mm1T = 29.43mm 2T =19.43m 2.軋輥寬度和直徑的確定 驅(qū)動(dòng)直徑D =254.78mm 。設(shè)上輥的寬度取100mm ,下輥的寬度取140mm ,賦予的值為320mm ;如圖4-8 圖4-7第三道次斷面尺寸=2T =19.43mm =254.78mm=50-=50-19.43=30.57mm =-2tan60=148.88mm =2B =21.16mm =254.78mm=(320-254.78/t

38、an60=37.65mm =320mm=70-=90-37.65-21.16=11.19mm 圖4-8第三道次軋輥寬度和直徑4.3.5 第五道次尺寸的確定1.斷面尺寸其(部分對(duì)稱斷面圖,如圖4-11 圖4-11第五道次斷面尺寸55=2R+0.5t/360(/2=1/2(-51B =+/2+(R+t 5tan(/2 2B =(R+t5tan(/2+/2+1T =+/2+R tan(5/22T =Rtan(5/2+/2+代入數(shù)據(jù)得:1B =32.66mm 2B =22.66mm1T =29.86mm 2T =19.86mm2.軋輥寬度和直徑的確定 驅(qū)動(dòng)直徑D =254.78mm 。設(shè)上輥的寬度取5

39、0mm,下輥的寬度取80mm,賦予的值為380mm ;如圖4-12=2T =19.86mm =254.78mm=25-=25-19.86=5.14mm =-2tan86=107.77mm =2B =22.66mm =254.78mm =(380-254.78/tan86=8.76mm =380mm =60-=40-8.76-22.66=8.58mm 圖4-12第五道次斷面尺寸4.3.6 第六道次的確定1.斷面尺寸其(部分對(duì)稱斷面圖,如圖4-1366=2R+0.5t/360(/2=1/2(-61B =+/2+(R+t 2/(tan 5 2B =(R+t+/2+6tan(/21T =+/2+R t

40、an(6/2 2T =Rtan(6/2+/2+ 圖4-13第六道次斷面尺寸代入數(shù)據(jù)得:1B =33mm 2B =23mm1T =30mm 2T =20mm2.軋輥寬度和直徑的確定 驅(qū)動(dòng)直徑D =254.78mm 。設(shè)上輥的寬度取40mm,下輥的寬度取72mm,賦予的值為320mm ;如圖4-14=2T =20mm =254.78mm =23mm = =254.78mm =36-=36-23=13mm =320mm 圖4-14第六道次軋輥寬度和直徑4.4 軋機(jī)上配合部分尺寸的擬定軸直徑d :考慮各軋輥的斷面尺寸,初選軸直徑為d=100mm 。道次間距L :道次間距是水平方向的軸心距離;綜合考慮最

41、大最小的軋輥直徑、制造的經(jīng)濟(jì)型等要求;選各道次間距為L(zhǎng)=400mm 。下軸和軋機(jī)臺(tái)面間距離h :本軋機(jī)采用下軸固定,不可調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)方案。下軸軸心與軋機(jī)臺(tái)面間距離(或軸下方最高點(diǎn)限制了最大下輥直徑8。初設(shè)計(jì)下軸和軋機(jī)臺(tái)面間距離為h=200mm 。50010004000=高寬長(zhǎng)裝軋輥的軸段長(zhǎng)度設(shè)為300mm 。第5章 傳動(dòng)方案中錐齒輪和鏈輪的設(shè)計(jì)5.1 鏈及鏈輪的設(shè)計(jì)1.選擇鏈輪齒數(shù)9取小鏈輪齒數(shù)為1z =17,大鏈輪齒數(shù)為2z =1i z =176=102 2.確定計(jì)算功率確定A K =1.0,Z K =1.52,雙排鏈,則根據(jù)公式可得計(jì)算功率為ca A 0P =K K P Z =1.0 1.5

42、27.28=11.07 Kw3.選擇鏈條型號(hào)及節(jié)距根據(jù)計(jì)算功率ca P =11.07Kw 及0n =120r/min ?？蛇x24A-1,鏈條節(jié)距為P=38.1mm ,滾子直徑1d =22.23mm,內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬1b =25.22mm,銷軸直徑2d =11.11,內(nèi)鏈板高度2h =36.2mm 。4.計(jì)算鏈節(jié)數(shù)及中心距初選中心距0a =(3050p=(3050×38.1=11431905mm 。取0a =1500mm 相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為:1221p000z +z z -z p2L =2a /p+(22a =21021738.12150038.1(171022(21500-÷+&#

43、247;+=142.40 取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為142節(jié)。查表9-7得中心距計(jì)算系數(shù)1f =0.23556,則鏈傳動(dòng)的最大中心距為:1p 12a=f p2L -(z +z =0.23556×38.1×2×142-(17+1021480mm 5.計(jì)算鏈速v11n z p v=601000=1201738.16010001.30m/s6.計(jì)算壓軸力有效圓周力為:e P F =1000v =7.51000 1.305769 N鏈水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù)為fp K =1.15,則壓軸力為:p fp e F =K F =1.15×57696634 N 大小鏈輪的主要參數(shù),如下

44、表:表5-1大小鏈輪的主要參數(shù)5.2 錐齒輪的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)要求兩種規(guī)格相配合的錐齒輪,一種(設(shè)為第1種用于功率輸入軸與傳動(dòng)軸之間的配合傳動(dòng),另一種規(guī)格(設(shè)為第2種用于軋輥下軸與傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)。這兩種錐齒輪都設(shè)計(jì)為軸交角為90度的直齒錐齒輪。1.設(shè)計(jì)參數(shù)、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)10直齒錐齒輪傳動(dòng)都是以大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值的。在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)常以齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量齒數(shù)作為計(jì)算依據(jù)。第一種規(guī)格的齒輪已知設(shè)計(jì)參數(shù):其齒數(shù)比1u =3(等于傳動(dòng)比0i ,輸入功率P= 0p =7.28kw.小齒輪轉(zhuǎn)速1n =120r/min ,第二種規(guī)格的齒輪已知設(shè)名稱 小鏈輪 大鏈輪 鏈號(hào) 24-A 24-A 節(jié)距 38.1 38

45、.1 滾子直徑 22.23 22.23 齒數(shù) 17 102 齒根圓直徑 185.117 1214.981 節(jié)圓直徑 207.347 1237.211 最大齒頂徑 232.742 1262.606 最小齒頂徑 219.632 1252.48 最大弦齒高 14.490 12.996 最小弦齒高 7.935 7.935 齒側(cè)倒角 4.953 4.953 齒側(cè)半徑 38.1 38.1 齒全寬25.2225.22計(jì)參數(shù):2u =1,小齒輪的轉(zhuǎn)速2n =40r/min 。冷彎成型機(jī)為一般工作機(jī)器,速度不高,故選用7級(jí)精度。齒輪材料:40Cr ,硬度為280HBS 。選小齒輪當(dāng)量齒數(shù)1z =24 ,2=ar

46、ctgi ,12o =90-2.確定許用應(yīng)力111許用接觸應(yīng)力 H l i m bH H LH=K S 查Hlimb1、limb2H ,并取二者之間的小值計(jì)算H 取安全系數(shù)H S =1計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) H N = 60nt (n 是與H 相對(duì)應(yīng)的齒輪轉(zhuǎn)速 查循環(huán)基數(shù)H0N計(jì)算HL K = 當(dāng)H N >0N H 時(shí),取HL K =1 計(jì)算H 2許用彎曲應(yīng)力 F l i m bF F C FL F=K K S 查得Flimb1 ,Flimb2 取安全系數(shù)F S =1.251.5 取FC K計(jì)算FL K FV N = H N ,F0N =4×810計(jì)算FL K = 1但 2 計(jì)算F1

47、 , F23.計(jì)算工作轉(zhuǎn)矩 4111P T =9.5510 n 4.根據(jù)接觸強(qiáng)度,試求小齒輪分度圓直徑m1d m1dd =K初步計(jì)算時(shí),取d K =84;d m1b = 一般:d =0.30.6 查出K ; 求出試算值m1t d 。 5.精確計(jì)算小齒輪的直徑 m1dd =K 取 H z =1.76,z =1,E z 圓周速度m1t 1m1d n v =601000 m/s依據(jù)精確等級(jí)和圓周速度m1v ,查v K計(jì)算d K =m1d 。 計(jì)算 d m 1b=d ,取整數(shù)后,作為齒輪的寬度,注意:12b =b6.根據(jù)彎曲疲勞強(qiáng)度,計(jì)算齒輪的模數(shù)m m m mm 由1v11z z =cos 2v22

48、z=cos z ,得F1Y 、F2Y 代入F1F1Y 、 F2F2Y 中的大值=b m m m 一般可取610。計(jì)算m m (不必取整數(shù)由(m=m R/R-0.5b m ,(一般取b/R=1/3 求出模數(shù)m 并根據(jù)下表取標(biāo)準(zhǔn)值。表5-2錐齒輪模數(shù)錐齒輪模數(shù)(摘自GB12368-901.001.1251.251.375 1.5 1.752.25 2.5 2.75 33.253.53.754.55 5.566.57 7.5 8 8.5 7.計(jì)算幾何尺寸修正小齒輪的齒數(shù):1m1z =d /m m ,(此處m1d 為根據(jù)接觸強(qiáng)度計(jì)算的值并取大于該數(shù)的整數(shù)(不四舍五入作為小齒輪的齒數(shù),計(jì)算2z ,21z

49、 =uz 取整數(shù)。則計(jì)算出的錐齒輪的相關(guān)參數(shù)12如下表:第一種規(guī)格:1z =21,2z =63, m m =4.5表5-3輸入錐齒輪參數(shù)名稱代號(hào)計(jì)算公式小齒輪數(shù)值大齒輪數(shù)值 分度錐角 1arctgi =,02901=-18.440 71.560 分度直徑 d 11d mz =,22d mz =94.5 283.5 錐距R1R=2149.42149.42 齒頂高 a h *a a h h m =4.5 4.5 齒根高 f h *f (c a h h m =+9 9 齒頂圓直徑 a d 2cos a i a i d d h =+103.04 286.35 齒根圓直徑 f d2cos f i f i

50、 d d h =-77.42 277.80 齒頂角 a ai (/a arctg h R =1.720 1.720 齒根角 f fi (/f arctg h R =3.440 3.440 齒頂錐角 a a i i ai =+20.160 73.28 齒根錐角 f f i i fi =-150 68.120 分度圓齒厚c/2c m = 7.06 7.06 齒寬 b/3b R 38 38 當(dāng)量齒數(shù) v z v /cos z z = 22.14 199.17 當(dāng)量齒數(shù)比 v u 2v u u =9 9 平均模數(shù) m m m (10.5R m m =-3.6 3.6 平均分度圓直徑 m d (10.5

51、mi R d d i =- 75.6 226.8 當(dāng)量齒輪的分度圓直徑mv dm /cos vi mi i d d =79.70717.02第二種規(guī)格:1z =25,2z =25, 5m m =表5-4傳動(dòng)錐齒輪參數(shù)名稱代號(hào)計(jì)算公式小齒輪數(shù)值大齒輪數(shù)值 分度錐角 1arctgi =,02190=-450 450 分度直徑 d 11d mz =,22d mz =125 125 錐距R1R 2=88.3988.39 齒頂高 a h *a a h h m =3 3 齒根高 f h *f (c a h h m =+5.5 5.5 齒頂圓直徑 a d a 2cos i a i d d h =+132.0

52、7 132.07 齒根圓直徑 f df 2cos i f i d d h =-110.86 110.86 齒頂角 a a (/i a arctg h R =3.24 3.24 齒根角 f f (/i f arctg h R =6.45 6.45 齒頂錐角 a a i i ai =+48.24 48.24 齒根錐角 f f i i fi =-38.55 38.55 分度圓齒厚c/2c m = 7.85 7.85 齒寬b/3b R 2525當(dāng)量齒數(shù) v z v /cos z z = 5.36 35.36當(dāng)量齒數(shù)比 v u 2v u u = 1 1平均模數(shù) m m m (10.5R m m =- 4

53、 4 平均分度圓直徑 m d m (10.5i i R d d =-100 100 當(dāng)量齒輪的分度圓直徑m v dmvi /cos mi i d d =141.42141.428.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畫出大小錐齒輪零件圖(見CAD 圖。第6章 軸的設(shè)計(jì)及校核6.1 擬定軸上零件的裝配方案選取軸的材料為45鋼,調(diào)制處理13。根據(jù)設(shè)計(jì)的合理性及經(jīng)濟(jì)性可設(shè)計(jì)各道次的軸尺寸相同。本設(shè)計(jì)中軸的設(shè)計(jì)原則:由于各軸各部分都要裝帶輪、軸承、軋輥,軸裝在矯直軸上,用機(jī)架支撐。根據(jù)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便性,橫跨機(jī)架部分的軸可根據(jù)對(duì)稱性設(shè)計(jì)。軸的軸向定位可用定位套,套筒定位,軸的周向定位用鍵定位。初步估算軸的最小直徑取0115A =,于是

54、得: min 0d A = 因?yàn)楦鞯来蔚霓D(zhuǎn)速相同,而1p 最大。故只需驗(yàn)證第一道軋輥上軸的最小直徑1m i n d 即可。1min 0d A = 。 所以可以以1min d 為各軸的最小直徑。各道次上軸裝有鏈輪,成對(duì)滾動(dòng)軸承,側(cè)板,定位套,軋輥部分。下軸裝有錐齒輪,成對(duì)滾動(dòng)軸承,側(cè)板,定位套,軋輥部分。6.2確定各軸段尺寸和各軸的校核1.下軸左端裝錐齒輪處的直徑尺寸定位1d =90mm,第二段與軸承配合部分的直徑取2d =95mm,第三段裝軋輥部分的直徑取3d =100mm.因軸承在工作時(shí)既受徑向力的作用也存在軸向力。故選單列角接觸球軸承,參照工作要求根據(jù)2d =95mm 由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的角接觸球軸承7319C型。其基本尺寸為d D B mm mm mm =9520045。5處包括起緊固作用的兩塊側(cè)板和角接觸球軸承,根據(jù)實(shí)際需要及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可設(shè)側(cè)板厚度側(cè)=15mm,所以5L =B+2側(cè)=45+215=75mm 。2處為定位套筒長(zhǎng)度20mm,套筒厚度取套=2mm,所以2L =20mm 。設(shè)4L =10mm ,1L 應(yīng)比齒輪的寬度稍大一些,則設(shè)1L =70mm 。3段主要裝的是軋輥,根據(jù)以上所設(shè)計(jì)的軋輥寬度綜合考慮,可取3L =300mm 。1處選鍵A2570,5處選鍵A2590。 圖6-1軋輥下軸的結(jié)構(gòu)綜