GD956-160工業(yè)型蜂窩煤對輥成型機設(shè)計-蜂窩煤成型機含SW三維及7張CAD圖
GD956-160工業(yè)型蜂窩煤對輥成型機設(shè)計-蜂窩煤成型機含SW三維及7張CAD圖,gd956,工業(yè),蜂窩煤,對于,成型,設(shè)計,sw,三維,cad
GD956-160工業(yè)型蜂窩煤對輥成型機設(shè)計
?摘要
型煤加工對于有效地利用粉煤資源和保護環(huán)境是十分重要的，在我國的能源構(gòu)成中，煤炭占有十分重要的地位。據(jù)統(tǒng)計，在我國能源生產(chǎn)和消費中，煤炭約占總量的75%左右。但是,隨著采煤機械化程度的不斷的提高，粉煤在原煤中所占的比例也越來越大。粉煤比例的增加不僅降低了散煤的燃燒效率，而且嚴重地污染了環(huán)境。發(fā)展型煤是提高粉煤利用率和減少環(huán)境污染的重要途徑，研究表明，工業(yè)鍋爐,窯爐使用型煤后可比燒散煤節(jié)煤10%~27%，煙塵排放量可減少50%~60%，添加固硫劑后，二氧化硫的排放量可減少35%~50%。因此，發(fā)展型煤對我國具有十分重要的現(xiàn)實意義。
本設(shè)計為一種用于煤炭成型加工的高壓對輥成型機，包括有機架，定對輥軸和動對輥軸設(shè)置在機架中部，動對輥軸的兩端設(shè)置有加壓裝置，通過加壓裝置，動對輥軸能移動一定距離，在定對輥軸的軸端有同步外掛齒輪與聯(lián)軸裝置及三級設(shè)計減速器相連，在定對輥軸和動對輥軸上方的機架上安置有加料裝置。該機采用強制加料方式，液壓加載和使用安全聯(lián)軸器，從而使其型煤產(chǎn)品滿足生產(chǎn)要求。
關(guān)鍵詞：型煤； 型煤加工； 粉煤； 對輥成型機
ABSTRACT
Coal processing for the effective use of coal resources and environmental protection is very important, Coal occupy a very important position in our energy mix. According to statistics, China's energy production and consumption, coal accounts for about 75% of total. However, as the mining mechanization of a continuous increase in coal pulverized coal as a proportion is also growing. Coal proportion of the increase not only reduced the casual coal combustion efficiency, but also seriously polluted the environment. Development of coal briquette is to improve utilization and reduce environmental pollution in important ways, the study shows that industrial boilers, Kiln use briquette after comparable saving coal burning coal powder 10% ~ 27%, soot emissions can be reduced 50% ~ 60%. After the addition of sorbent , and sulfur dioxide emissions can be reduced 35% ~ 50%. Therefore, the development of China's coal is of great practical significance.
The design of the coal used in a high-pressure molding and processing of roll forming machines, including rack, set to roll axis and move on roller shaft installed in the central rack, moving to the ends of roller shaft equipped with pressure device, through compression devices, move to roll axis can move a certain distance. In determining the roll axis of the shaft to keep pace with the pylon gear coupling device design and three-reducer, In determining the roll axis and move right side of the roll axis rack placed on the feeder. The aircraft introducing compulsory feeding, hydraulic loading and the use of safety coupling, thus briquette products meet production requirements.
Keywords : briquette; Coal processing; Coal; Right roll forming machine
目 錄
摘要 1
ABSTRACT 2
緒論 7
1.電機選型及傳動比計算 8
1.1選擇電動機 8
1.1.1選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式 8
1.1.2選擇電動機的容量 8
1.2計算傳動裝置的總傳動比并分配各級傳動比 9
1.2.1傳動裝置的總傳動比 9
1.2.2分配各級傳動比 9
2.V帶設(shè)計計算 10
2．1確定計算功率 10
2．2選擇帶型 10
2．3確定帶輪基準(zhǔn)直徑 10
2．4驗算帶的速度 11
2．5初定中心距 11
2．6確定基準(zhǔn)長度 11
2．7確定實際軸間距 12
2．8驗算小帶輪包角 12
2．9單根V帶的基本額定功率 12
2．10單根V帶的功率增量 12
2．11V帶的根數(shù) 12
2．12單根V帶的預(yù)緊力 13
2.13小帶輪的結(jié)構(gòu) 13
3．基本參數(shù)計算 14
4．同步齒輪減速箱齒輪的設(shè)計計算 15
4.1I軸齒輪設(shè)計計算 15
4.1.1選擇齒輪材料 15
4.1.2初定齒輪主要參數(shù) 15
4.1.3校核齒面接觸疲勞強度 18
4.2Ⅱ軸齒輪設(shè)計計算 20
4.2.1選擇齒輪材料 20
4.2.2初定齒輪主要參數(shù) 20
4.2.3校核齒面接觸疲勞強度 23
4.3Ⅲ軸齒輪設(shè)計計算 25
4.3.1選擇齒輪材料 25
4.3.2初定齒輪主要參數(shù) 25
4.3.3校核齒面接觸疲勞強度 28
4.4Ⅳ軸齒輪設(shè)計計算 30
4.4.1選擇齒輪材料 30
4.4.2初定齒輪主要參數(shù) 30
4.4.3校核齒面接觸疲勞強度 32
5．同步齒輪減速箱軸的設(shè)計計算 35
5.1Ⅰ軸的設(shè)計計算 35
5.1.1選擇軸的材料 35
5.1.2初步估算軸的的直徑 35
5.1.3軸上零部件的選擇和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 35
5.1.4軸的受力分析 36
5.1.5軸的強度計算 39
5.2Ⅱ軸的設(shè)計計算 40
5.2.1選擇軸的材料 40
5.2.2初步估算軸的的直徑 40
5.2.3軸上零部件的選擇和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 40
5.2.4軸的受力分析 40
5.2.5軸的強度計算 44
5.3Ⅲ軸的設(shè)計計算 45
5.3.1選擇軸的材料 45
5.3.2初步估算軸的的直徑 45
5.3.3軸上零部件的選擇和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 45
5.3.4軸的受力分析 46
5.3.5軸的強度計算 51
5.4Ⅳ軸的設(shè)計計算 51
5.4.1選擇軸的材料 51
5.4.2初步估算軸的的直徑 51
5.4.3軸上零部件的選擇和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 52
5.4.4軸的受力分析 52
5.5.5軸的強度計算 60
6.同步齒輪減速箱軸承的校核 61
6.1I軸軸承的校核 61
6.1.1計算軸承支反力 61
6.1.2軸承的派生軸向力 61
6.1.3軸承所受的軸向載荷 61
6.1.4軸承的當(dāng)量動載荷 62
6.1.5軸承壽命 62
6.2II軸軸承的校核 62
6.2.1計算軸承支反力 63
6.2.2軸承的派生軸向力 63
6.2.3軸承所受的軸向載荷 63
6.2.4軸承的當(dāng)量動載荷 63
6.2.5軸承壽命 64
6.3III軸軸承的校核 64
6.3.1計算軸承支反力 64
6.3.2軸承的派生軸向力 64
6.3.3軸承所受的軸向載荷 64
6.3.4軸承的當(dāng)量動載荷 65
6.3.5軸承壽命 65
6.4IV軸軸承的校核 65
6.4.1計算軸承支反力 66
6.4.2軸承的派生軸向力 66
6.4.3軸承所受的軸向載荷 66
6.4.4軸承的當(dāng)量動載荷 66
6.4.5軸承壽命 67
6.5V軸軸承的校核 67
6.5.1計算軸承支反力 67
6.5.2軸承的派生軸向力 67
6.5.3軸承所受的軸向載荷 67
6.5.4軸承的當(dāng)量動載荷 68
6.5.5軸承壽命 68
7.同步齒輪減速箱鍵的校核 68
7.1I軸鍵的校核 68
7.2II軸健的校核 69
7.3III軸健的校核 69
7.4IV軸健的校核 69
7.5V軸鍵的校核 70
8.同步齒輪減速箱箱體及附件設(shè)計計算 70
8.1箱體設(shè)計 70
8.1.1箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計 70
8.2減速器附件 70
8.2.1檢查孔及其蓋板 70
8.2.2通氣器 70
8.2.3軸承蓋和密封裝置 71
8.2.4定位銷 71
8.2.5油面指示器 71
8.2.6放油開關(guān) 71
8.2.7起吊裝置 71
9機架及成型裝置的設(shè)計計算 71
9.1型輥軸的設(shè)計 71
9.1.1選擇軸的材料 71
9.1.2初步估算軸的的直徑 71
9.1.3軸上零部件的選擇和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 71
9.2輥心的設(shè)計 72
9.2.1選擇輥心的材料 72
9.2.2輥心結(jié)構(gòu)設(shè)計 72
9.3型板的設(shè)計 73
10 液壓加載裝置的選型 73
結(jié)論 74
參考文獻 75
致謝 76
緒論
1.型煤概況
隨著機械化采煤程度的提高，產(chǎn)生了大量的粉煤。粉煤的市場價值很低，造成大量的積壓。市場對型煤的需求量較大，型煤技術(shù)有很大的市場空間。同時生產(chǎn)型煤的原料煤的質(zhì)地不受限制。
2.成型設(shè)備概況
成型設(shè)備是型煤生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備,選擇成型設(shè)備應(yīng)以原煤的特性，型煤的用途及成時壓力等諸多因素為基礎(chǔ)。目前工業(yè)上應(yīng)用最廣的是對輥式成型機。另外,還有沖壓式成型機,環(huán)式成型機和螺旋式成型機等
3.對輥成型機概況
對輥成型機可用于成型、壓塊和顆粒的高壓破碎，它的給料系統(tǒng)和輥面的設(shè)計要根據(jù)使用要求來設(shè)計。下面就對輥成型機在成型方面的應(yīng)用進行描述。
對輥成型機主要包括以下幾個主要部件：
3.1同步齒輪傳動系統(tǒng)
對輥成型機的同步齒輪傳動系統(tǒng)由包括兩個同步齒輪在內(nèi)的減速器，安全聯(lián)軸器等組成。安全聯(lián)軸器是一個能自動復(fù)位的機構(gòu)，它可以在正常工作時驅(qū)動轉(zhuǎn)距的1.7～1.9倍范圍內(nèi)調(diào)整。最主要的是，同步齒輪和齒輪聯(lián)軸器的連接保證了提供給型輥完全均勻的線速度。
3.2成型系統(tǒng)
對輥成型機的最主要部分是型輥。由于成型壓力大，直徑大，所以采用八塊型板拼裝的方式，輥芯由鑄鋼材料鑄造而成，型板由強度高的耐磨材料制造。
3.3液壓加載系統(tǒng)
液壓加載系統(tǒng)用于提供壓力迫使浮輥向被壓實的物料和固定輥靠近。為滿足特殊的工作需要，壓力的高低和大小可以自由調(diào)整。壓力的梯度隨間距的變化而升高，通過改變液壓儲能器中氮的分壓可以在很大范圍內(nèi)調(diào)整壓力的梯度。在其他尖硬物料被壓入壓輥的間隙時液壓系統(tǒng)也用作安全裝置。
1.電機選型及傳動比計算
1.1選擇電動機
1.1.1選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式
按工作條件和要求，選用一般用途的Y系列三相異步電動機，為臥式封閉結(jié)構(gòu)。
1.1.2選擇電動機的容量
輥子轉(zhuǎn)速：n=8~10r/min
輥子圓周速度：v=0.4~0.5m/s
ω=nπ/30 v=ωr
初計算型輥半徑 =
型球體積
每塊型煤質(zhì)量
型輥周向上分布型窩個數(shù) （個）
型輥軸向上分布型窩數(shù) 取整
型輥長度 取整
B=630 mm
輥上合力 KN
阻力矩
工作機所需的功率：
P=
式中 =93000Nm n=10 r/min 代入上式得
P=KW
電動機所需功率：P=P/η
從電動機到輥輪主軸之間的傳動裝置的總效率：
η=ηηηη
式中 η=0.95 V帶傳動效率
η=0.98 聯(lián)軸器效率
η=0.99 軸承效率
η=0.97 齒輪傳動效率
代入上式得
η=0.95×0.98×0.99×0.97
=0.6777
=P/η
=97.4/0.6777
=143.2 KW
選擇電動機額定功率P≥P，根據(jù)傳動系統(tǒng)圖和推薦的傳動比合理范圍V帶傳動的傳動比 2-4 ；
單級圓柱齒輪傳動比 3-6 。
所以選擇Y315L1-4電動機，額定功率160kw,滿載轉(zhuǎn)速1480 r/min 。
1.2計算傳動裝置的總傳動比并分配各級傳動比
1.2.1傳動裝置的總傳動比
===148
1.2.2分配各級傳動比
該傳動裝置中使用的是三級圓柱齒輪減速器，考慮到以下原則：
1）使各級傳動的承載能力大致等（齒面接觸強度大致相等）
2）使減速器能獲得最小外形尺寸和重量
3）使各級傳動中大齒輪的浸油深度大致相等，潤滑最為簡便
分配各級齒輪傳動比為
=4。25 =4 =1.8
輥輪的直徑為956mm,兩輥輪這間的間隙取1mm,所以兩輥輪的中心距為957mm。由此調(diào)節(jié)可初定同步齒輪的傳動比為2.4 。則V帶傳動的傳動比為2。
2.V帶設(shè)計計算
2．1確定計算功率
根據(jù)工作情況 查表12-12選擇工況系數(shù)
設(shè)計功率
2．2選擇帶型
根據(jù)和 選擇25N窄V帶(有效寬度制)
2．3確定帶輪基準(zhǔn)直徑
小帶輪的基準(zhǔn)直徑 參考表12-19和圖12-4取
傳動比
取彈性滑動系數(shù)
大帶輪基準(zhǔn)準(zhǔn)直徑
取標(biāo)準(zhǔn)值
實際轉(zhuǎn)速
實際傳動比
2．4驗算帶的速度
2．5初定中心距
取
2．6確定基準(zhǔn)長度
由表12-10選取相應(yīng)基準(zhǔn)長度
2．7確定實際軸間距
安裝時所需最小軸間距
張緊或補償伸長所需最大軸間距
2．8驗算小帶輪包角
2．9單根V帶的基本額定功率
根據(jù)和 由表12-17n查得25N型窄V帶
2．10單根V帶的功率增量
考慮傳動比的影響，額定功率的增量由表12-17n查得
2．11V帶的根數(shù)
由表12-13查得
由表12-16查得
根
取7根
2．12單根V帶的預(yù)緊力
由表12-14
2.13小帶輪的結(jié)構(gòu)
小帶輪采用實心輪結(jié)構(gòu)。
由Y280M-4電動機可知，其軸伸直徑，長度，
小帶輪軸孔直徑應(yīng)取，轂長應(yīng)小于.
由表12-22查得，小帶輪結(jié)構(gòu)為實心輪
由V帶的實際傳動比，對減速器的傳動比進行重新分配。
傳動裝置總傳動比
V帶傳動傳動比
同步齒輪的傳動比
則三級減速器的傳動比為
，，以達到傳動比的調(diào)節(jié)。則
3．基本參數(shù)計算
各軸的轉(zhuǎn)速、傳遞功率、轉(zhuǎn)矩
Ⅰ軸
= =
Ⅱ軸
Ⅲ軸
Ⅳ軸
Ⅴ軸
4．同步齒輪減速箱齒輪的設(shè)計計算
4.1I軸齒輪設(shè)計計算
4.1.1選擇齒輪材料
小齒輪 20CrMnTi 滲碳淬火 HRC 56~62
大齒輪 20CrMnTi 滲碳淬火 HRC 56~62
齒輪的疲勞極限應(yīng)力按中等質(zhì)量（MQ）要求從圖14-32和圖14-24中查得
參考我國試驗數(shù)據(jù)（表14-45）后，將適當(dāng)降低：
4.1.2初定齒輪主要參數(shù)
初定齒輪主要參數(shù)
考慮載荷有輕微沖擊、非對稱軸承布置，取載荷系數(shù)K=2
按齒根彎曲疲勞強度估算齒輪尺寸，計算模數(shù):
按表14-34，并考慮傳動比，選用小齒輪齒數(shù)=24，
大齒輪齒數(shù)
取 = 102
按表14-33，選齒寬系數(shù)
由圖14-14查得大小齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)（時）
由于輪齒單向受力，齒輪的許用彎曲應(yīng)力
由于，故按小齒輪的抗彎強度計算模數(shù)
采用斜齒輪，按表14-2，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。
初取β=13°（表14-33），則齒輪中心距
由于單件生產(chǎn)，不必取標(biāo)準(zhǔn)中心距，取。
準(zhǔn)確的螺旋角
齒輪分度圓直徑
工作齒寬
為了保證，取。
齒輪圓周速度
按此速度查表14-78，齒輪精度選用8級即可，齒輪精度8-7-7（GB10095-1988）
校核重合度
縱向重合度 （圖14-8）
端面重合度 （圖14-3）
總重合度
4.1.3校核齒面接觸疲勞強度
分度圓上的切向力
由表14-39查得使用系數(shù)
動載荷系數(shù)
式中 （表14-40）
齒數(shù)比
將有關(guān)數(shù)據(jù)代入計算式
齒向載荷分布系數(shù)
齒向載荷分配系數(shù)，根據(jù)
查表14-43 得
節(jié)點區(qū)域系數(shù)，按和
查圖14-11 得
材料彈性系數(shù)
查表14-44 得
重合度系數(shù) 查圖14-12 得
螺旋角系數(shù) 查圖14-13 得
由于可取
計算接觸強度強度安全系數(shù)
式中各系數(shù)的確定
計算齒面應(yīng)力循環(huán)數(shù)
按齒面不允許出現(xiàn)點蝕，查圖14-37 得壽命系數(shù)
潤滑油膜影響系數(shù) 查表14-47 得
齒面工作硬化系數(shù) 按圖14-39 查得
尺寸系數(shù) 按，查圖14-40 得
將以上數(shù)據(jù)代入計算式
由表14-49，按一般可靠度要求，選用最小安全系數(shù)。
和均大于，故安全。
4.2Ⅱ軸齒輪設(shè)計計算
4.2.1選擇齒輪材料
小齒輪 20CrMnTi 滲碳淬火 HRC 56~62
大齒輪 20CrMnTi 滲碳淬火 HRC 56~62
齒輪的疲勞極限應(yīng)力按中等質(zhì)量（MQ）要求從圖14-32和圖14-24中
得
參考我國試驗數(shù)據(jù)（表14-45）后，將適當(dāng)降低：
4.2.2初定齒輪主要參數(shù)
按齒根彎曲疲勞強度估算齒輪尺寸，計算模數(shù)
按表14-34，并考慮傳動比，選用小齒輪齒數(shù)=26，
大齒輪齒數(shù)
取整 =102
按表14-33，選齒寬系數(shù)
由圖14-14查得大小齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)（時）
由于輪齒單向受力，齒輪的許用彎曲應(yīng)力
由于，故按小齒輪的抗彎強度計算模數(shù)
采用斜齒輪，按表14-2，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。
初取β=13°（表14-33），則齒輪中心距
由于單件生產(chǎn)，不必取標(biāo)準(zhǔn)中心距，取。
準(zhǔn)確的螺旋角
齒輪分度圓直徑
工作齒寬
為了保證，取。
齒輪圓周速度
按此速度查表14-78，齒輪精度選用8級即可，齒輪精度8-7-7（GB10095-1988）
校核重合度
縱向重合度 （圖14-8）
端面重合度 （圖14-3）
總重合度
4.2.3校核齒面接觸疲勞強度
分度圓上的切向力
由表14-39查得使用系數(shù)
動載荷系數(shù)
式中 （表14-40）
齒數(shù)比
將有關(guān)數(shù)據(jù)代入計算式
齒向載荷分布系數(shù)
齒向載荷分配系數(shù)，根據(jù)
查表14-43 得
節(jié)點區(qū)域系數(shù)，按和
查圖14-11 得
材料彈性系數(shù)
查表14-44 得
重合度系數(shù) 查圖14-12 得
螺旋角系數(shù) 查圖14-13 得
由于可取
計算接觸強度強度安全系數(shù)
式中各系數(shù)的確定
計算齒面應(yīng)力循環(huán)數(shù)
按齒面不允許出現(xiàn)點蝕，查圖14-37 得壽命系數(shù)
潤滑油膜影響系數(shù) 查表14-47 得
齒面工作硬化系數(shù) 按圖14-39 查得
尺寸系數(shù) 按，查圖14-40 得
將以上數(shù)據(jù)代入計算式
由表14-49，按一般可靠度要求，選用最小安全系數(shù)。
和均大于，故安全。
4.3Ⅲ軸齒輪設(shè)計計算
4.3.1選擇齒輪材料
小齒輪 20CrMnTi 滲碳淬火 HRC 56~62
大齒輪 20CrMnTi 滲碳淬火 HRC 56~62
齒輪的疲勞極限應(yīng)力按中等質(zhì)量（MQ）要求得
參考我國試驗數(shù)據(jù)（表14-45）后，將適當(dāng)降低：
4.3.2初定齒輪主要參數(shù)
按齒根彎曲疲勞強度估算齒輪尺寸，計算模數(shù)
按表14-34，并考慮傳動比，選用小齒輪齒數(shù)=40，
大齒輪齒數(shù) 取72
按表14-33，選齒寬系數(shù)
由圖14-14查得大小齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)（時）
由于輪齒單向受力，齒輪的許用彎曲應(yīng)力
由于，故按小齒輪的抗彎強度計算模數(shù)
采用斜齒輪，按表14-2，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。
初取β=13°（表14-33），則齒輪中心距
由于單件生產(chǎn)，不必取標(biāo)準(zhǔn)中心距，取。
準(zhǔn)確的螺旋角
齒輪分度圓直徑
工作齒寬
為了保證，取。
齒輪圓周速度
按此速度查表14-78，齒輪精度選用8級即可，齒輪精度8-7-7（GB10095-1988）
校核重合度
縱向重合度 （圖14-8）
端面重合度 （圖14-3）
總重合度
4.3.3校核齒面接觸疲勞強度
分度圓上的切向力
由表14-39查得使用系數(shù)
動載荷系數(shù)
式中 （表14-40）
齒數(shù)比
將有關(guān)數(shù)據(jù)代入計算式
齒向載荷分布系數(shù)
齒向載荷分配系數(shù)，根據(jù)
查表14-43 得
節(jié)點區(qū)域系數(shù)，按和
查圖14-11 得
材料彈性系數(shù)
查表14-44 得
重合度系數(shù) 查圖14-12 得
螺旋角系數(shù) 查圖14-13 得
由于可取
計算接觸強度強度安全系數(shù)
式中各系數(shù)的確定
計算齒面應(yīng)力循環(huán)數(shù)
按齒面不允許出現(xiàn)點蝕，查圖14-37 得壽命系數(shù)
潤滑油膜影響系數(shù) 查表14-47 得
齒面工作硬化系數(shù) 按圖14-39 查得
尺寸系數(shù) 按，查圖14-40 得
將以上數(shù)據(jù)代入計算式
由表14-49，按一般可靠度要求，選用最小安全系數(shù)。
和均大于，故安全。
4.4Ⅳ軸齒輪設(shè)計計算
4.4.1選擇齒輪材料
小齒輪 20CrMnTi 滲碳淬火 HRC 56~62
大齒輪 20CrMnTi 滲碳淬火 HRC 56~62
齒輪的疲勞極限應(yīng)力按中等質(zhì)量（MQ）要求得
參考我國試驗數(shù)據(jù)后，將適當(dāng)降低：
4.4.2初定齒輪主要參數(shù)
按齒根彎曲疲勞強度估算齒輪尺寸，計算模數(shù)
按表14-34，并考慮傳動比，選用小齒輪齒數(shù)=24，
大齒輪齒數(shù) 取58
按表14-33，選齒寬系數(shù)
由圖14-14查得大小齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)（時）
由于輪齒單向受力，齒輪的許用彎曲應(yīng)力
由于，故按小齒輪的抗彎強度計算模數(shù)
采用斜齒輪，按表14-2，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。
初取β=13°（表14-33），則齒輪中心距
由于單件生產(chǎn)，不必取標(biāo)準(zhǔn)中心距，取。
準(zhǔn)確的螺旋角
齒輪分度圓直徑
工作齒寬
為了保證，取。
齒輪圓周速度
按此速度查表14-78，齒輪精度選用8級即可，齒輪精度8-7-7（GB10095-1988）
校核重合度
縱向重合度 （圖14-8）
端面重合度 （圖14-3）
總重合度
4.4.3校核齒面接觸疲勞強度
分度圓上的切向力
由表14-39查得使用系數(shù)
動載荷系數(shù)
式中 （表14-40）
齒數(shù)比
將有關(guān)數(shù)據(jù)代入計算式
齒向載荷分布系數(shù)
齒向載荷分配系數(shù)，根據(jù)
查表14-43 得
節(jié)點區(qū)域系數(shù)，按和
查圖14-11 得
材料彈性系數(shù)
查表14-44 得
重合度系數(shù) 查圖14-12 得
螺旋角系數(shù) 查圖14-13 得
由于可取
計算接觸強度強度安全系數(shù)
式中各系數(shù)的確定
計算齒面應(yīng)力循環(huán)數(shù)
按齒面不允許出現(xiàn)點蝕，查圖14-37 得壽命系數(shù)
潤滑油膜影響系數(shù) 查表14-47 得
齒面工作硬化系數(shù) 按圖14-39 查得
尺寸系數(shù) 按，查圖14-40 得
將以上數(shù)據(jù)代入計算式
由表14-49，按一般可靠度要求，選用最小安全系數(shù)。
和均大于，故安全。
5．同步齒輪減速箱軸的設(shè)計計算
5.1Ⅰ軸的設(shè)計計算
5.1.1選擇軸的材料
該軸上的齒輪的分度圓直徑和軸徑相差不大，故做成齒輪軸，選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，其力學(xué)性能
5.1.2初步估算軸的的直徑
取軸徑為70mm
5.1.3軸上零部件的選擇和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.1.3.1初步選擇滾動軸承
根據(jù)軸的受力，選取30000型圓錐滾子軸承，為了便于軸承的裝配，取裝軸承處的直徑。初選滾動軸承為33015型，其尺寸為，定位軸肩高度
5.1.3.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
Ⅰ軸段為圓柱形軸伸，查表21-9，的軸伸長
。Ⅱ軸段直徑為，根據(jù)減速器與軸承端蓋的結(jié)構(gòu)，確定端蓋總寬度為，考慮端蓋與帶輪間隙，。Ⅲ軸段安裝軸承，由于圓柱形軸伸的原因，采用雙列軸承，取，。Ⅳ軸段軸肩長度，按齒輪距箱體內(nèi)壁這距離取，考慮到箱體的鑄造誤差，滾動軸承應(yīng)距箱體內(nèi)壁，取，從各軸的結(jié)構(gòu)選，。Ⅴ軸安裝軸承，，
5.1.4軸的受力分析
5.1.4.1作出軸的計算簡圖
5.1.4.2軸受外力的計算
軸傳遞的轉(zhuǎn)矩
齒輪的圓周力
齒輪的徑向力
齒輪的軸向力
5.1.4.3求支反力
在水平面內(nèi)的支反力
由得
由得
彎矩圖
在垂直面內(nèi)的支反力
由得
由得
彎矩圖
扭矩圖
5.1.5軸的強度計算
按彎扭合成強度條件計算
由于齒輪作用力在D截面的最大合成彎矩
D截面的當(dāng)量彎矩
安全
5.2Ⅱ軸的設(shè)計計算
5.2.1選擇軸的材料
選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。
5.2.2初步估算軸的的直徑
取軸徑為110mm
5.2.3軸上零部件的選擇和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.2.3.1初步選擇滾動軸承
根據(jù)軸的受力，選取30000型圓錐滾子軸承，為了便于軸承的裝配，取裝軸承處的直徑。初選滾動軸承為30222型，其尺寸為。
5.2.3.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
Ⅰ軸段安裝軸承，取，。Ⅱ軸段安裝齒輪，齒輪左端采用套筒定位，右端使用軸肩定位。取軸段直徑，齒輪寬度為110mm,為了全套筒端面可靠地壓緊齒輪，軸段長度應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度取。Ⅲ軸段軸環(huán)，。Ⅳ軸段為齒輪軸寬度取。Ⅴ軸段安裝軸承，，
5.2.4軸的受力分析
5.2.4.1作出軸的計算簡圖
5.2.4.2軸受外力的計算
軸傳遞的轉(zhuǎn)矩
大齒輪的圓周力
大齒輪的徑向力
大齒輪的軸向力
小齒輪的圓周力
齒輪的徑向力
齒輪的軸向力
5.2.4.3求支反力
在水平面內(nèi)的支反力
由得
由得
彎矩圖
在垂直面內(nèi)的支反力
由得
由得
彎矩圖
扭矩圖
5.2.5軸的強度計算
由于齒輪作用力在D截面的最大合成彎矩
D截面的當(dāng)量彎矩
由于齒輪作用力在E截面的最大合成彎矩
E截面的當(dāng)量彎矩
安全
5.3Ⅲ軸的設(shè)計計算
5.3.1選擇軸的材料
選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，其力學(xué)性能
5.3.2初步估算軸的的直徑
取軸徑為170mm
5.3.3軸上零部件的選擇和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.3.3.1初步選擇滾動軸承
根據(jù)軸的受力，選取30000型圓錐滾子軸承，取裝軸承處的直徑。初選滾動軸承為32034型，其尺寸為。
5.3.3.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
Ⅰ軸段安裝軸承，取，。Ⅱ軸段安裝齒輪，，，齒輪左端采用套筒定位，右端使用軸肩定位。取軸段直徑，齒輪寬度為230mm,為了套筒端面可靠地壓緊齒輪，軸段長度應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度取。Ⅲ軸段軸肩高度，取，，為。
5.3.4軸的受力分析
5.3.4.1作出軸的計算簡圖
5.3.4.2軸受外力的計算
軸傳遞的轉(zhuǎn)矩
大齒輪的圓周力
大齒輪的徑向力
大齒輪的軸向力
小齒輪的圓周力
小齒輪的徑向力
小齒輪的軸向力
5.3.4.3求支反力
在水平面內(nèi)的支反力
由得
得
彎矩圖
在垂直面內(nèi)的支反力
由得
由得
彎矩圖
扭矩圖
5.3.5軸的強度計算
按彎扭合成強度條件計算
由于齒輪作用力在D截面的最大合成彎矩
D截面的當(dāng)量彎矩
5.4Ⅳ軸的設(shè)計計算
5.4.1選擇軸的材料
選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，其力學(xué)性能由表21-1查得
5.4.2初步估算軸的的直徑
取軸徑為170mm
5.4.3軸上零部件的選擇和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.4.3.1初步選擇滾動軸承
根據(jù)軸的受力，選取30000型圓錐滾子軸承，為了便于軸承的裝配，取裝軸承處的直徑。初選滾動軸承為32034型，其尺寸為。
5.4.3.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
Ⅰ軸段安裝軸承，取，。Ⅱ軸段安裝齒輪，齒輪左端采用套筒定位，右端使用軸肩定位。取軸段直徑，齒輪寬度為130mm,為了全套筒端面可靠地壓緊齒輪，軸段長度應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度取。Ⅲ軸段軸肩高度，取，。軸環(huán)寬度，取，則。Ⅳ軸段為中間段, ,。Ⅴ軸段為軸肩，，。VI軸段安裝齒輪，齒輪右端采用套筒定位，左端使用軸肩定位。取軸段直徑，。ⅤII軸段安裝軸承，，。
5.4.4軸的受力分析
5.4.4.1作出軸的計算簡圖
5.4.4.2軸受外力的計算
軸傳遞的轉(zhuǎn)矩
大齒輪的圓周力
大齒輪的徑向力
大齒輪的軸向力
小齒輪的圓周力
齒輪的徑向力
齒輪的軸向力
5.4.4.3求支反力
在水平面內(nèi)的支反力
由得
由得
彎矩圖
在垂直面內(nèi)的支反力
由得
由得
彎矩圖
扭矩圖
5.4.5軸的強度計算
按彎扭合成強度條件計算
由于齒輪作用力在D截面的最大合成彎矩
D截面的當(dāng)量彎矩
5.5Ⅴ軸的設(shè)計計算
5.5.1選擇軸的材料
選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。
5.5.2初步估算軸的的直徑
取軸徑為220mm
5.5.3軸上零部件的選擇和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.5.3.1初步選擇滾動軸承
根據(jù)軸的受力，選取20000型調(diào)心滾子軸承，為了便于軸承的裝配，取裝軸承處的直徑。初選滾動軸承為23072型，其尺寸為。
5.5.3.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
Ⅰ軸段安裝軸承，取，。Ⅱ軸段安裝齒輪，齒輪左端采用套筒定位，右端使用軸肩定位。取軸段直徑，齒輪寬度為300mm,取。Ⅲ軸段軸肩高度，取，。軸環(huán)寬度，取，則。IⅤ軸段安裝軸承，，。V軸段伸出軸,聯(lián)接聯(lián)軸器,取，。
5.5.4軸的受力分析
5.5.4.1作出軸的計算簡圖
5.5.4.2軸受外力的計算
軸傳遞的轉(zhuǎn)矩
齒輪的圓周力
齒輪的徑向力
齒輪的軸向力
5.5.4.3求支反力
在水平面內(nèi)的支反力
由得
得
彎矩圖
在垂直面內(nèi)的支反力
由得
得
彎矩圖
扭矩圖
5.5.5軸的強度計算
按彎扭合成強度條件計算
由于齒輪作用力在D截面的最大合成彎矩
D截面的當(dāng)量彎矩
6.同步齒輪減速箱軸承的校核
6.1I軸軸承的校核
初選滾動軸承為32215型，其尺寸為
基本額定載荷Cr: 170kN
6.1.1計算軸承支反力
合成支反力
6.1.2軸承的派生軸向力
6.1.3軸承所受的軸向載荷
因
6.1.4軸承的當(dāng)量動載荷
，
，
6.1.5軸承壽命
因，故按計算 查得，
6.2II軸軸承的校核
初選滾動軸承為32317型，尺寸為。
基本額定載荷Cr: 180kN
e=0.29 Y=2.1
6.2.1計算軸承支反力
合成支反力
6.2.2軸承的派生軸向力
6.2.3軸承所受的軸向載荷
因
6.2.4軸承的當(dāng)量動載荷
，
，
6.2.5軸承壽命
因，故按計算查得，
6.3III軸軸承的校核
初選滾動軸承為32022型，其尺寸
為。
e=0.43 Y=1.4
基本額定載荷Cr: 245kN
6.3.1計算軸承支反力
合成支反力
6.3.2軸承的派生軸向力
6.3.3軸承所受的軸向載荷
因
6.3.4軸承的當(dāng)量動載荷
，
，
6.3.5軸承壽命
因，故按計算 查得，
6.4IV軸軸承的校核
初選滾動軸承為32034型，其尺寸為
。
e=0.44 Y=1.4
基本額定載荷Cr: 520kN
6.4.1計算軸承支反力
合成支反力
6.4.2軸承的派生軸向力
6.4.3軸承所受的軸向載荷
因
6.4.4軸承的當(dāng)量動載荷
，
，
6.4.5軸承壽命
因，故按計算 查得，
6.5V軸軸承的校核
初選滾動軸承為23044型，其尺寸為。
基本額定載荷Cr: 760kN
6.5.1計算軸承支反力
合成支反力
6.5.2軸承的派生軸向力
6.5.3軸承所受的軸向載荷
因
6.5.4軸承的當(dāng)量動載荷
，
，
6.5.5軸承壽命
因，故按計算 查得，
7.同步齒輪減速箱鍵的校核
7.1I軸鍵的校核
I軸的伸出軸,選用圓頭普通平鍵（C型），b=18mm,h=11mm,L=125mm,I軸傳遞的扭矩T=676940Nmm.當(dāng)鍵用45鋼制造時,主要失效形式為壓潰,通常只進行擠壓強度計算.
, 合格
7.2II軸健的校核
II軸的鍵用于齒輪和軸的聯(lián)接，軸徑為，選用選用圓頭普通平鍵（C型），b=25mm,h=14mm,L=90mm,II軸傳遞的扭矩T=2509780Nmm.
7.3III軸健的校核
III軸的鍵用于
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