1000mm电动卷板机结构设计毕业设计(论文).doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流1000mm电动卷板机结构设计毕业设计(论文)密 级：毕业设计(论文) 1000mm电动卷板机结构设计STRUCTURE OF THE 1000mm ELECTRIC BENDING MACHINE DESIGN学生姓名班 级学院名称专业名称指导教师.精品文档.图书分类号：学位论文原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识

2、到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月日 日期： 年 月 日摘要本设计所选课题是电动卷板机设计，通过对其发展状况和特点的描述最终选择三辊式卷板机设计。本设计卷板机

3、结构简单紧凑，易于操作，工作效率高。设计前半段是对其电动机的选择确定，通过其传动的计算选择减速器的类型选择三级齿轮减速，由于该卷板机要求传动的精确性，本设计选用的是齿轮传动。上辊的升降由于需要较大的减速比所以选择蜗轮蜗杆传动。考虑到齿轮及箱体需要很高的强度及刚度要求齿轮选用40，箱体选用铸铁。为提高硬度可对齿轮进行淬火调质处理，同时，对键，轴，轴承，齿轮的校核以保证设计的可实施性。关键词：卷板机；减速器；齿轮；电动机 AbstractThe project of this design is electric bending machine design. through the develo

4、pment and characteristics describing the final selection of three-roller bending machine design. The machine is characterized by simple structure, easy operation, high work efficiency.The first was the motor selected, through the calculation of the transmission choice select three-stage gear reducer

5、 type, due to the accuracy of the machine requires transmission, this design using a gear drive. Upper roller lift due to the need of choosing larger reduction ratio worm gear drive. Taking into account the gears and casing high strength and stiffness requirements of gears using 40Cr, box selection

6、of cast iron.At the same time,for improving the quenching and tempering hardness of gear, key, shaft, bearing, gear check to ensure that the design can be implemented.Key words: Rolling machine Motor Decelerator Gear目 录 摘要IIAbstractIII1绪论11.1 卷板机的研究背景及意义11.2卷板机的发展现状11.3设计内容及要求22卷板机整体结构方案设计32.1方案1四辊卷

7、板机32.2方案2三辊卷板机32.3方案3两辊卷板机42.4方案的确定43卷板机传动53.1传动方案分析53.1.1齿轮的传动53.1.2皮带的传动53.1.3方案确定53.1.4副传动系统的确定64下辊驱动系统的设计74.1已知设计参数74.2确定卷板机的基本参数74.3主电机的功率确定74.3.1主电机的功率确定85 传动方案的分析和拟定125.1减速器传动设计125.1.1总的传动比125.1.2各级传动比125.2传动中各轴的设计125.2.1转速N125.2.2功率P135.2.3转矩T135.3齿轮传动设计145.3.1 第一级传动设计145.3.2 第二级传动设计：185.3.3

8、 第三级齿轮传动设计215.4 蜗轮、蜗杆的传动设计245.5 轴的设计校核计算265.5.1轴的结构设计265.5.2校核计算275.6 轴承校核315.6.1参数：315.6.2轴承受到的径向力315.6.3轴承使用期限：325.7 键的校核325.8 减速器箱体的结构设计335.8.1箱体参数335.9 齿轮、轴承的润滑33结 论35致谢36参考文献37 1绪论卷板机是一种重要的工业机械主要是把金属板料卷圆成圆筒,锥体或其他形状的一种锻压机械设备。依据三点成圆的理论,利用棍子的滚动和棍子位置不同来使钢板变形成不同的曲率,进而得到我们想要的钢板形状,通过这些加工来满足现阶段生产的要求，对人

9、力物力的节省有很大的意义!卷板机从发明到现在经历了很大的革命历程，由刚开始的机械原型机到液压控制再到,数控控制的发展历程。卷板机初始阶段采用的是机械传动，到目前为止其技术已经很成熟,由于机械驱动的卷板机结构简单，能满足大多数中小企业对卷板的精度要求，再加上其造价比较低廉，所以现阶段仍有很多企业使用。因此在技术和精度上对卷板机的要求越来越高。现在已广泛应用于重型，轻型工业等各个领域。1.1卷板机的研究背景及意义随着时代的进步，产品对卷板机的精度要求不断提高，逐渐的有一些企业采用液压传动的卷板机，但最普遍的还是以机械为主要驱动的卷板机。采用机械驱动的优点是性能可靠,结构紧凑，方便对其速度的调节来适

10、应不同工况对精度的要求。而且机械卷板机工作比较稳定，相对来说更容易对其实行自动化控制。所以更深入的对机械类卷板机的设计及其传动系统的研究不仅对我国工业更对人民生活水平的提高也有着很大的意义。本课题就是结合国内外现状利用自己所学知识对卷板机的设计做一些基本的研究。本课题涉及CAD绘图、机械原理，工艺设计等专业知识,把这些理论知识付诸于实践对我们对个人能力的培养和综合素质的训练都起到了十分重要的作用。卷板机发展初始阶段一直用的是机械传动因为其相对同等规格的卷板机它的效率更高，性能更好，控制简单，最重要的是几个比较低廉。因为这些特性机械类卷板机在市场上仍是中小企业首选的产品。而且在转速低扭矩高的这类

11、卷板机上，因为其体积过大，对电机规格的要求较高，瞬时启动制动的电网波动比较剧烈，所以大部分企业会采取液压传动。当然由于工况需要或者产品要求，近年来液压传动的卷板机开始被使用，但是这些仍然是以机械传动为主的混合动力的卷板机，当然纯以液压传动的卷板机也是有的。1.2卷板机的发展现状随着科技的发展，国与国技术交流日益密切，卷板机技术也在飞速发展，作为工业生产中一个不可或缺的机械产品，就目前统计来看，截至4年前，我国对卷板机的需求量位居世界第二位，仅仅次于USA。因而作为一个比较成熟的产业国家对卷板机设备的投资也会不断扩大，与此同时产品更新换代越来越频繁，也要求我们不断对卷板机的技术工艺及精度不断的创

12、新和提高。就目前的卷板及前景而言，包括政府和其他企业的投资项目超千万元以上的已经有上百个，同时对老旧产品的改造也是一块很大的市场；其次，外企公司都把研制的最新型卷板机投放到我国市场，而且其投资力度，产能也在不断加大，这些对国内市场有着很大的冲击。但是随着我国民营企业的不断创新以及政府对企业的支持使他们在卷板机市场上也有着一定的地位。卷板机制造业，其进口设备的60%都用来卷板机的制造，卷板机的快速发展使得其相关展业也在不断发展，例如焊接，切割，涂装等行业。近年来，数控技术突飞猛进，使得大量有人理控制的产业转变为自动控制，节省了大量人力物力，同时，数控技术在卷板机上的应用使得卷板机的效率和精度有着

13、更大的提高。在以后的机械工业产业中，卷板机作为机械类的基础装备将会得到很高的使用。其在弯曲钢板上的作用将不可代替。作为现时期对效率和精度要求越来越高的情况下，卷板机是一个不可多得的高效机械。随着科学技术的进步，经济水平的提高以及产品精度越来越精密，都将对卷板机行业的发展提供很大的动力。1.3设计内容及要求 设计内容：本设计主要研究卷板机的运动及其原理，并对卷板机机的结构进行设计。运用所学知识及现有资料对卷板机的整体机构进行多种设计，并对其进行分析和比较，确定最优的结构设计，确保卷板机的合理准确运行。 拟解决的主要问题 (1）卷板机的卷板的质量有很大一部分和机械辊的稳定程度有关，所以对卷板机内部

14、传动系统的设计很重要；(2）在设计过程中，振动对工件的质量影响很大，所以要减小震动，这就要对回弹量，纵向很长零件中部凸起有很好的控制。2卷板机整体结构方案设计一般来说，卷板机的卷板能力，也就其所能卷曲板材的厚度，随着技术的发展，卷板机的卷板能力不断增强。卷板分为热卷和冷卷，热卷相对来说比冷卷卷板能力更强 按照以往经验及卷板机类型设计方案：2.1方案1四辊卷板机四辊卷板机有四个辊子，（如下图）上辊是驱动辊，下辊可以通过丝杠螺母上下移动用来加紧钢板，当工作时四辊卷板机的两测辊可通过斜向的运动来使钢板弯曲，他和其他类卷板机不同的是可以进行钢板的预弯工作。原理是通过下滚的上升和下降将钢板夹紧，在通过两

15、测辊的升降式钢板弯曲达到一定曲率要求。 图2-1 四辊卷板机四辊卷板机通过下辊上将来固定钢板，而两侧辊可以起到定位作用防止钢件卷圆时滑落，提高钢件成型精度。在进料能使时钢板校正，这样对弯曲椭圆形钢件，锥形钢件有很大帮助。但是由于它的两测辊距离较大所以对钢板成型的曲率不是很准确。而且卷圆时只能沿一个方向不能调头。2.2方案2三辊卷板机三辊卷板机相对来说是现阶段中小企业的首选，也是目前广泛使用的机器之一。利用其三点成员的原理可把钢件卷成圆形，弧形等形状。对称式三辊卷板机特点：体积小，结构简单，易于制造，价格便宜，成圆曲率比较准确。不对称三辊卷板机特点：剩余边小，机械组成简单，操作不方便，辊筒受力不

16、均匀，而且相对来说卷板能力有限。（如图2-2） 1.对称式 2.不对称式 图2-2 三辊卷板机2.3方案3两辊卷板机两辊卷板机两个工作辊其中之一的表面附着一层高弹性复合材料，使两根辊处于叠加状态，这样当钢板放入两辊之间可利用其挤压力使钢板弯曲。双辊卷板机优点：因只需两个辊，所以其造价低廉，结构简单。因其不用把板料预弯成型故它的生产效率很高。缺点：因该卷板机用的高弹性材料故不使用硬度较高的板材，所以不适用多品种；因结构比较简单，卷圆的曲率精度不高。1.上辊 2.工件 3.下辊图2-3 双辊卷板机工作原理图 2.4方案的确定双棍卷板机在卷板机中算是结构最简单的了，由于辊筒材料的限制双辊卷板机只能卷

17、制一些厚度比较薄的板材，而且精度不高。所以只适于小批量生产。四辊卷板机相对来说所需的机械零件比较多而且比较贵。进过上述对卷板机方案的论证，结合市场现状最后决定本设计为12x1000mm对称式三辊卷板机。3卷板机传动当上辊。，还起到调整挤压的作用。：、等。当其工作时，使螺杆和上辊轴承座作升降运动。它的两下辊筒可通过调整方向的运动使金属板料发生变形，再通过上辊压紧使板料固定，进而加工出我们想要的工件。3.1传动方案分析根据目前使用比较普遍的卷板机的传动系统主要有两大形式：3.1.1齿轮的传动电动机传出的扭距通过联轴器，然后传人，通过减速器减速，然后经过连轴器传人开式齿轮副，来带动工作辊工作。（其传

18、动系统图如下图3-1 齿轮传动系统 3.1.2皮带的传动 该传动具有结构简单，传动比较稳定，而且价格低廉，但是容易打滑且传动比不精确。对于一般传动来说可作为传动的最佳选择，然而本设计要求传动比比较精确，卷圆曲率易于调整，故皮带传动相对来说不适于本设计。3.1.3方案确定鉴于上述传动系统的特点我们，图图3-2 主传动系统3.1.4副传动系统的确定及上辊升，由上辊电机通，,用以调整升降螺母的运动以及上辊的上下调整，安装离合器保证上下辊轴线的平行，卷板机工作时关闭离合器，通过蜗轮蜗杆的传动带动升降螺母调节上辊间距。图3-3 副传动系统 4下辊驱动系统的设计4.1已知设计参数 最大卷板厚度mm；滚筒与

19、板料间的滚动摩擦系数：；板材屈服极限300MPa ；截面系数： ；强化系数： ；滑动摩擦系数：；弹性模量： MPa ；宽度mm。4.2确定卷板机的基本参数 规格：121000 厚度：=12mm 宽度：B=1000mm 屈服极限：=300下辊中心矩： =144480mm=400mm 式（4.1） 上辊直径： =310360mm=330 mm 式（4.2）下辊直径： =260297mm=280mm 式（4.3）上辊轴直径： =165198mm=180mm 式（4.5）下辊轴直径： 168mm=150 mm 式（4.6）最小卷圆直径： 400mm 式（4.7）筒体回弹前内径： =506.607mm

20、式（4.8） 4.3主电机的功率确定卷板机电机的功率对卷板机所需电动机类型的选择以及卷板机驱动系统的确定都有很大影响，所以通过对卷板机受力分析来确定其驱动系统对卷板机的设计很重要。4.3.1主电机的功率确定在板材的卷制过程中，板材成型需要不同的功率，因而计算电动机的主功率对卷板机的设计很重要。(1）板料变形为的基本参数 式（4.9）R 式（4.10） 式（4.11） (2）金属板的初始弯曲弯距M 式（4.12） 板弯曲部分模量 式（4.13）(3）绝对最大弯矩 =(1.5+) 式（4.14）辊柱轴上： 式（4.15）辊柱轴下： 式（4.16）(4）卷板机用于抵消摩擦力矩 式（4.17）= (5

21、）卷制过程中摩擦阻力矩 式（4.18） (6)过程中(7）额定转矩 式（4.19）：所要加工板材总重: 式 (4.20） (8）机器不工作时的转矩 : ：1 : 用， 式（4.21）(9）卷板机工作时金属原件稳定的条件： 式（4.22） ，所以是合理的。(10）激励功率： 式（4.23） 表4-3计算结果总汇直径曲率半径) (5)确定电机类型：有上述表可知道第一次卷制时所需要的电动机功率最大，综和工种工况和工作环境的考虑选取电动机的功率为kw。因YZ型电动机机械强度高，抗过载能力强，对于频繁启动制动，短时周期运行有很大的适应能力等等，由于卷板机对所选电机的要求很高所以相比较之后我选取型电机。上

22、辊的升降采用系列三相异步电动机，上辊的电机要求低速，而且由于对上辊升降要求不高。可用用，参数如下：5 传动方案的分析和拟定 通过上述计算可看出卷板机对电机功率要求最大的时候是电动机通过减速器的第一级传递，为了减少两个下辊的相互干涉，最终选用对称式减速器由于减速器的减速比是减速器的转速与输出转速的比值，而卷板机辊子转速一般很慢故传动比比较大，在满足使用要求和价格低廉的前提下，选取展开式减速器。（减速器参数表如附表）图5-1 减速器5.1减速器传动设计5.1.1总的传动比5.1.2各级传动比 式(5.1)为减小减速箱箱体体积，取两传动齿轮直径大体相同： 5.2 传动中各轴的设计5.2.1转速Nr/

23、min 5.2.2功率P轴： 轴： 轴： 轴： 5.2.3转矩T输入转矩： 式(5.2)轴： 轴： 轴： 轴： 表5-1 减速器参数表轴功率P()转矩转速传动比转化率 输入轴5.3齿轮传动设计卷板机的工作特点是功率高，低速，高负荷，所以对其材料的选用应该有很好的韧性和强度，所以选用性能比较优异的合金结构钢40Cr。5.3.1第一级传动设计1拟定齿轮类型及参数 (1）根据设计要求拟定用圆柱直齿齿轮。 (2）齿轮材料：因为卷板机工作负载较高，传递的功率相对较大，所以对齿轮材料的硬度要求很高，所以要进行淬火处理。由于工作要求齿轮必须选取刚度和强度比较高的，本设计采用40cr,为提高表面耐磨性可对其进

24、行调职处理，齿轮硬度选取50 70HR (3）齿轮精度的选择：级。 (4）轮齿数目的拟定：, ：u= 6 鉴于因而本设计选取斜齿齿轮 2）计算所选齿轮尺寸13 式（） (1) 指定上式的参数.载荷系数：.扭矩：.齿宽系数13：弹性影响系数13： 取 式（）.依据齿轮适用范围查得齿轮的接触疲劳强度极限13：.选取齿轮的应力循环次数：.根据文献对齿轮接触疲劳寿命系数13 校核：.对齿轮的接触疲劳许用应力13校核：齿轮安全系数 (2）拟定齿轮尺寸.齿轮分度圆直径 ： 式（）.齿轮圆周速度： 式（5.6）.齿宽： 式（5.7）齿轮模数： 式（） 齿高： 式（） 齿高之比 ： 式（）.设定载荷系数：，选

25、用等级级轮齿动载荷系数13： 使用系数： 由上计算可得载荷系数： 式（）.依据卷板机齿轮实际负荷对其分度圆直径进行校核： 取：.拟定模数： 式（）3）查表得齿根弯曲强度13 式(） (1)汇总尺寸所用数值.弯曲疲劳强度极限13： .弯曲疲劳使用期限的系数： .弯曲疲劳许用应力： 齿轮安全系数 式（） 式（） .载荷系数K： 式() .轮齿的齿形系数13： .齿轮应力校正系数13： . 对比设计齿轮的：通过上式可看出大齿轮的比较小拟定模数通过齿轮疲劳强度限定可选择，取整。通过校核确定齿轮的分度圆直径可选择。齿数、： 取 拟定： 取(4）齿轮尺寸拟定.大小齿轮分度圆直径拟定：.齿轮中心距拟定： .

26、齿宽计算： 所以：，。（5）校核 通过计算得出之前拟定的之轮参数是合理的 5.3.2第二级传动设计：1）拟定齿轮尺寸及参数：选用圆柱直齿传动根据设计要求拟定用圆柱直齿齿轮(2）齿轮材料：因为卷板机工作负载较高，传递的功率先对较大，所以对齿轮材料的硬度要求很高，所以要进行淬火处理。由于工作要求齿轮必须选取刚度和强度比较高的，本设计采用,为提高表面耐磨性可对其进行调质处理，齿轮硬度选取 (3）齿轮等级拟定：7级(4） 拟定小齿轮齿数：, =. 取 根据齿轮疲劳强度确定分度圆直径指定上式各参数.载荷系数： .扭矩：.齿宽系数13： 弹性系数：.接触疲劳强度最大值 13：应力循环次数 式（5.17）.

27、接触疲劳寿命系数13: .接触疲劳许用应力13： 齿轮安全系数 式（5.18）(2)上述结果代入公式分度圆直径： 式（5.19）.圆周速度V： 式（5.20）.齿宽b： 式（5.21）模数： 式（5.22）齿高： 式（5.23）.载荷系数：动载荷系数13： 确定载荷系数 式（5.24）.根据卷板机工作时所受实际负载对其分度圆直径校核： 取.确定模数: 式（5.25）3） 按齿根弯曲强度设计 (1)查表得下列参数.弯曲疲劳强度极限13：.弯曲疲劳的使用期限系数13： .弯曲疲劳许用应力13： 齿轮安全系数 式（5.26）.由上述参数计算载荷系数： .齿形系数13： 式(5.27).应力校正系数1

28、3： .大小齿轮的拟定：所以大齿轮的结果比较大。(2)模数拟定所以依据弯曲强度算得，取整。通过对齿轮校核得其分度圆直径4。确定齿数、： 取 4）尺寸拟定.分度圆直径的拟定：.齿轮中心距拟定： .拟定齿宽： 所以。5)校核： 式（5.28） 因而，通过计算算选齿轮合理5.3.3第三级齿轮传动设计：1拟定齿轮类型及参数(1）根据设计要求拟定用圆柱直齿齿轮。(2）齿轮材料：因为卷板机工作负载较高，传递的功率先对较大，所以对齿 轮材料的硬度要求很高，所以要进行淬火处理。由于工作要求齿轮必须选取刚度和强度比较高的，本设计采用40cr,为提高表面耐磨性可对其进行调职处理，齿轮硬度选取50 70HR(3）拟

29、定齿轮等级：级(4）拟定小齿轮齿数：, 2) 通过对接触强度校核选取齿轮 (1)指定式（）各参数 .拟定载荷系数： .拟定传递扭矩：.拟定齿宽系数13： 弹性系数：.依据齿轮适用范围查得接触疲劳强度极限13：.拟定应力循环周期： 式（5.29）.接触疲劳寿命系数15：.接触疲劳许用应力13： 齿轮的安全系数 式（5.30） 式（5.31）所以 (2)计算分度圆直径：.计算圆周速度： 式（5.32）.齿宽： 式（5.33） 模数： 齿高： 齿高之比： b/h119/9.48811.2.载荷系数： 动载荷系数13： 使用系数： 故载荷系数：. 根据齿轮实际的负载能力对齿轮的分度圆直径经行校正： 式

30、（5.37）.模数： 3)根据齿轮的齿根弯曲强度选择13(1) 指定公式内的参数 .大小齿轮的弯曲疲劳强度极限13： .可知齿轮弯曲疲劳寿命系数13： .拟定齿轮弯曲疲劳许用应力13： 拟定齿轮安全系数 式（5.39） 式（5.40） .由上述参数得载荷系数： 式（5.41） .查表地齿形系数13： .查表得齿轮应力校正系数13： .算出两齿轮的并做对比： 所以相比之下小齿轮的结果更大。(2）模数拟定因而根据弯曲疲劳强度设计，取整。通过校正得分度圆直径拟定齿数、： 4)齿轮尺寸拟定.分度圆直 .中心距拟定： 式（5.42）.齿宽拟定： 故取5)校核 式（5.43） 式（5.44） 通过计算得出

31、所选齿轮符合要求 5.4蜗轮、蜗杆的传动设计（1）已知蜗杆输入功率，转速，传动比，同时啮合的齿对较多，故冲击载荷小，传动平稳，因蜗杆传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆选用45号铬，通常要求蜗杆淬火后的硬度为。为了达到表面表面的硬度和磨性达到需要的要求，蜗轮选用铸锡磷青铜（ZCuSn10Pb1）材料制造。已知蜗轮输出转矩为，蜗轮材料为铸锡磷青铜，估计，根据表6-5查得（2）选择蜗杆头数及蜗轮齿数 根据i=25，查表得蜗杆头数，蜗轮齿数为（3）确定蜗轮传递的转矩 为已知，即（4）确定模数和蜗杆分度圆直径因载荷平稳，荷系数取，得：式（5.45）查得：模数，蜗杆分度圆直径，直径系数。（5）计算主要尺

32、寸蜗轮分度圆直径 式（5.46） 蜗杆导程角 式（5.47）中心距 式（5.48）（6）验算相对滑动速度VS和传动效率，蜗杆分度圆速度 式（5.49）齿面相对滑动速度 式（5.50）与估计值接近。蜗杆传动效率：按，硬度，蜗轮材料为铸锡磷青铜，查表得, 由（0.950.97）,与蜗轮蜗杆功率吻合。（7）蜗杆传动强度计算蜗轮齿面接触疲劳强度计算蜗轮齿面的接触疲劳强度验算公式为： 式（5.51）可得： 式中：蜗轮齿面的接触应力； 蜗轮齿面的许用接触应力载荷系数，通常设计可取。则有：，即。 式（5.51）（8）蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算蜗轮齿根弯曲疲劳强度的近似校核公式为： 式（5.52）式中：螺旋角影

33、响系数，已知，则蜗轮齿形系数，按当量齿数值取，。5.5 轴的设计校核计算：5.5.1轴的结构设计：所选材料：8， 。I轴： 104.5=23.538mm拟定轴直径尺寸，通过前面对齿轮的计算可选此轴做齿轮轴。 图5-1 轴结构图轴II： 取图5-2 轴结构图轴结构如图5-2 轴III： 取轴III的结构图5-3图5-3 轴结构图轴： 由材料查表取得： 取AB轴的结构简图5-45-4图5-4 轴结构图选定联轴器，计算联轴器转矩： 选用，其公称转矩为。 5.5.2校核计算：(1)轴的弯矩计算轴选作输出轴时他的转速最小，而此时轴的扭矩最大，所以可只对轴进行校核计算。轴的支承跨距。由轴结构图和弯距的计算

34、得出是轴的危险截面，参照受力图画出轴的弯矩图、扭矩图和当量弯矩图。面受力分析： .转矩： . 直径：.计算圆周力:计算径向力:.计算支反力： 、 、 、 .计算弯矩： .总弯矩： .扭矩： N .计算当量弯矩： 式(5.52) 图5-5 轴弯扭矩图Ft表5-2 轴弯扭距计算结果载荷水平面垂直面支反力 弯矩总弯矩扭矩当量弯矩(2)轴强度校核8 式(5.53) ，又，所以安全。3)轴疲劳强度校核(1)截面校核通过对轴的受力分析发现轴截面、受力相对较小，在轴材料，性能相同的情况下可支队受力最大的那个面进行校核，由于截面、和孔的配合采用过盈配合，相同情况下该配合所处截面所受力最大，同时截面的损坏几率更

35、大，所以可只对截面和截面进行校核。(2)截面抗弯截面系数： 式(5.54)抗扭截面系数： 左侧弯矩： 扭矩： 弯曲应力： 式(5.55)剪切应力： 式(5.56)材料为，查文献8得： 应力集中系数：（ ）材料敏感系数： 尺寸系数： 轴表面质量系数： 其表面没有强化处理时： 材料特征系数， 式（5.57） 式（5.58）则： 故安全。(3)截面IV抗弯截面系数： 式（5.59）抗扭截面系数： 右侧弯矩： 扭矩： 弯曲应力： 式（5.60）剪切应力： MPa 式（5.61）查表可得8得：，于是：， 轴用磨削加工，质量系数为8 ：轴IV右截面的安全系数： 式（5.62） 式（5.63）则： 故安全。

36、 (4)轴承的选择该零件的选择可根据其承载能力大小，对于刚度的要求及安装环境等因素选取。轴I、轴II、轴轴承的选择由于轴的轴向载荷很小且轴的转速很高，由8 表选择，如下表5-3 轴承参数轴号型号原始尺寸 安装尺寸额定动载荷额定静载荷轴I轴II轴确定轴轴承由于齿轮传动选用直齿齿轮，可认为只受径向力的作用，所以，mm，采用型，其尺寸：5.6轴承校核因为轴所受的负载最大，所以其损坏的风险最大，经对比可只对其配合轴承进行校核。5.6.1参数： 使用时间：；5.6.2 轴承受到的径向力 式（5.64），故右侧不用校核。载荷系数8： 。得： 式（5.65）5.6.3轴承使用期限： 式（5.66）通过计算选取的轴承是合理的5.7键的校核如果选用键来作为传递扭矩的方式就会有可能因受力过大会使与键相接处的零件表面损坏或碎裂，为避免这种情况，我们应该对零件工作表面受力经行强度的校核。因轴受力最大可知对其键进行校核许用应力8=151 式(5.67) 联轴器端： 故合适。齿轮轮毂： 由上可得：