【毕业设计论文】可调速钢筋弯曲机的设计-说明书【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计说明书 题 目 可调速钢筋弯曲机的设计 英文并列题目May modulate velocity the steel bar bending machines design 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 摘 要 通过强度计算分析，认为现有 GW- 40 弯曲机的大部分零件有较大的设计裕 量，需要改变个别零部件及电动机功率即可大幅度提高加工能力，满足40 钢筋的 弯曲加工。还可以升级为 GW- 50 钢筋弯曲机。 G W 4 0型半自动钢筋弯曲机适用于弯曲 6 - 4 0毫米钢筋之用，本机的传动机构采用 全封闭式，变速杆换挡，可使工作盘得到两种转速，钢筋的弯曲角度由工作盘侧面的挡块 调节，机械部分通过电器控制实现半自动。 关键词 钢筋弯曲机 始弯矩 终弯矩 主轴扭矩 控制设备 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 目录 第一章 引言 1 第二章 系统性能与参数 2 第三章 工作原理及框图 3 第四章 弯矩计算与电动机选择 4 4 . 1 工作状态 4 4 . 2 材料达到屈服极限时的始弯矩 4 第五章 v带传动设计 6 5 . 1 V 带轮的设计计算 6 第六章 第一级圆柱齿轮设计 9 6 . 1 选择材料 9 6 . 2 接触强度进行初步设计 9 6 . 3 齿轮校核 1 0 6 . 4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 1 3 第七章 第三级圆柱齿轮设计 1 5 7 . 1 选择材料 1 5 7 . 2 接触强度进行初步设计 1 5 7 . 3 齿轮校核 1 6 7 . 4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 1 9 第八章 中间轴设计 2 1 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 8 . 1 计算作用在轴上的力 2 1 8 . 2 计算支力和弯矩 2 2 8 . 3 截面校核 2 3 第九章 主轴设计 2 6 9 . 1 计算作用在轴上的力 2 6 9 . 2 计算支力和弯矩 2 6 9 . 3 截面校核 2 8 第十章 轴承的选择 3 0 1 0 . 1 滚动轴承选择 3 0 第十一章 控制设备的选择. 3 1 1 1 . 1 变频器的概述3 1 1 1 . 2 变频器的选工作原理3 1 1 1 . 3 变频器的参数 3 3 第十二章 电机的选择 3 7 9 . 1 电机的介绍 3 7 9 . 2 电机的选择原则 3 7 小结 40 总结 4 1 参考文献 4 2 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第一章 引言 我国工程建筑机械行业近几年之所以能得到快速发展，一方面通过引进国 外先进技术提升自身产品档次和国内劳动力成本低廉是一个原因，另一方面 国家连续多年实施的积极的财政政策更是促使行业增长的根本动因。 受国家连续多年实施的积极财政政策的刺激，包括西部大开发、西气东输、 西电东送、青藏铁路、房地产开发以及公路（道路） 、城市基础设施建设等一 大批依托工程项目的实施，这对于重大建设项目装备行业的工程建筑机械行 业来说可谓是难得的机遇，因此整个行业的内需势头旺盛。同时受我国加入 WTO 和国家鼓励出口政策的激励，工程建筑机械产品的出口形势也明显好转。 我国建筑机械行业运行的基本环境、建筑机械行业运行的基本状况、建筑 机械行业创新、建筑机械行业发展的政策环境、国内建筑机械公司与国外建 筑机械公司的竞争力比较以及 2004 年我国建筑机械行业发展的前景趋势进行 了深入透彻的分析。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第二章 系统性能与参数 G W 4 0 型钢筋弯曲机适用于建筑行业弯曲 6 4 0 钢筋之用。 本机工作程序简单， 弯曲形状一致， 调整简单， 操作方便， 性能稳定， 它能将 Q 2 3 5 4 0 圆钢或 8 3 2 螺纹钢筋弯曲成工程中所需要的各种形状。 弯曲钢筋直径 6 - 4 0 m m 工作盘直径 3 5 0 m m 工作盘转数 7 转/ 分 电动机 Y 1 0 0 L - 4 - 3 K W 外型尺寸 7 6 0 7 6 0 6 8 5 整机重量 4 0 0 0 k g 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第三章 系统工作原理及框图 3 . 1 GW- 40 弯曲机的工作框图（见图 3.1） ： 电动机 带 轮 减 速 箱 控制设备 工作台 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图 3 . 1 工作框图 其中减 速 箱由轴 轴承和齿轮组成 3 . 2 GW- 40 弯曲机的工作原理图（见图 3.2） 3 . 3 工作原理 GW- 40 弯曲机的工作机构是一个在垂直轴上旋转的水平工作圆盘，如图所示，把钢筋 置于图中虚线位置，支承销轴固定在机床上，中心销轴和压弯销轴装在工作圆盘上，圆盘 回转时便将钢筋弯曲。为了弯曲各种直径的钢筋， 在工作盘上有几个孔，用以插压弯销 轴，也可相应地更换不同直径的中心销轴。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第四章 弯矩计算与电动机选择 4 . 1 工作状态 1 . 钢筋受力情况与计算有关的几何尺寸标记图 1 。 设钢筋所需弯矩： Mt=sinsin 0 LFr式 中 F 为拨斜柱对钢筋的作用力；Fr为 F 的径向分力; a 为 F 与钢筋轴线夹角。 当 M t 一定，a 越大则拨斜柱及主轴径向负荷越小；a = a r c o s ( L1/ L o ) 一定，Lo越大。因 此，弯曲机的工作盘应加大直径，增大拨斜柱中心到主轴中心距离 L0 G W - 5 0 钢筋弯曲机的工作盘设计： 直径4 0 0 m m ， 空间距 1 2 0 m m ， L0= 1 6 9 . 7 m m ， L s = 2 3 5 ， a = 4 3 . 8 0 a 工作盘；2 - 中心柱套；3 - 拨料柱 4 - 挡料柱；5 - 钢筋；6 - 插入座 1 1 7 . 4 5 图1 钢筋受力情况 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 2 . 钢筋弯曲机所需主轴扭矩及功率 按照钢筋弯曲加工规范规定的弯曲半径弯曲钢筋，其弯曲部分的变形量均接近或过材 料的额定延伸率，钢筋应力超过屈服极限产生塑性变形。 4 . 2 材料达到屈服极限时的始弯矩 1 . 按4 0 螺纹钢筋公称直径计算 M0= K1W s式中，M0为始弯矩，W 为抗弯截面模数，K 1为截面系数，对圆截面 K 1= 1 . 7 ；对 于 2 5 M n S i 螺纹钢筋 M0= 3 7 3 （N / m m 2 ）, 则得出始弯矩 M0= 3 9 7 7 （N m ） 2 . 钢筋变形硬化后的终弯矩 钢筋在塑性变形阶段出现变形硬化 （强化） ， 产生变形硬化后的终弯矩： M =（K 1+ K0/ 2 Rx） W s式中，K0为强化系数，K0= 2 . 1 / p= 2 . 1 / 0 . 1 4 = 1 5 , p为延伸率，2 5 M n S i 的 p= 1 4 % ，Rx= R / d0, R 为弯心直径，R = 3 d0 ，则得出终弯矩 M = 1 1 8 5 0 （N m ） 3 . 钢筋弯曲所需距 Mt= ( M0+ M ) / 2 / K = 8 7 3 9 （N m ）式中，K为弯曲时的滚动摩擦系数，K = 1 . 0 5 按上述计 算方法同样可以得出5 0 I级钢筋（b= 4 5 0 N / m m 2 ）弯矩所需弯矩：Mt= 8 7 3 9 （N m ）, 取 较大者作为以下计算依据。 4 . 电动机功率 由功率扭矩关系公式 A0= T n / 9 5 5 0 = 2 . 9 K W , 考虑到部分机械效率 = 0 . 7 5 ，则电动机 最大负载功率 A = A0 /= 2 . 9 / 0 . 7 5 = 3 . 9 （K W ） ，电动机选用 Y系列三相异步电动机，额定功率为 e A = 4 （K W ）, 额定转速 e n = 1 4 4 0 r / m i n 。 5 . 电动机的控制 （如图 2 所知） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图2 钢筋弯曲电气图 制动刹车 电机反转 电机正转 第五章 v 带传动设计 5 . 1 V带轮的设计计算 电动机与齿轮减速器之间用普通 v 带传动，电动机为 Y 1 1 2 M - 4 ，额定功率 P = 4 K W ，转速 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1 n= 1 4 4 0 min r ，减速器输入轴转速 2 n= 5 1 4 min r ，输送装置工作时有轻微冲击，每天工作 1 6 个小时 1 . 设计功率 根据工作情况由表 8 1 2 2 查得工况系数 A K= 1 . 2 ， d P = A KP = 1 . 24 = 4 . 8 K W 2 . 选定带型 根据 d P = 4 . 8 K W 和转速 1 n= 1 4 4 0 min r ，有图 8 1 2 选定 A 型 3 . 计算传动比 = 2 1 n n =514 1440 = 2 . 8 4 . 小带轮基准直径 1d d 由表 8 1 1 2 和表 8 1 1 4 取小带轮基准直径 1d d= 7 5 m m 5 . 大带轮的基准直径 2d d 大带轮的基准直径 2d d=i 1d d（1 -） 取弹性滑动率= 0 . 0 2 2d d= i 1d d（1 -）= 2 . 8)02. 01 (75= 2 0 5 . 8 m m 实际传动比i= )1 ( 1 2 d d d d = 2 . 8 5 从动轮的实际转速 2 n=i n1 = 85. 2 1440 = 5 0 5 . 2 6 min r 转速误差 514 26.505514 2 =n= 1 . 7 % 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 对于带式输送装置，转速误差在%5范围是可以的 6 . 带速 = 100060 144075 100060 11 = nd = 5 . 6 2 s m 7 . 初定轴间距 0 a 0 . 7 （ 1d d+ 2d d）2 0 a（ 1d d+ 2d d） 0 . 7 （7 5 + 2 0 5 ）2 0 a（7 5 + 2 0 5 ） 1 9 6560 0 a 取 0 a = 4 0 0 m m 8 . 所需 v 带基准长度 0d L 0d L= 2 0 a + 0 2 12 21 4 )( )( 2a dd dd dd dd + = 2 4004 )75205( )20575( 2 400 2 + = 8 0 0 + 4 3 9 . 6 + 1 0 . 5 6 = 1 2 5 0 . 1 6 m m 查表 8 1 8 选取mmLd1250= 9 . 实际轴间距 a 2 0 0 dd LL aa += 4 0 0 m m 1 0 . 小带轮包角 1 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1 = 0 180- 012 3 .57 a dd dd = 00 62.18180 = 00 12038.161 1 1 . 单根 v 带的基本额定功率 1 p 根据 1d d= 7 5 m m 和 1 n= 1 4 4 0 min r 由表 8 1 2 7（c ） 用内插法得 A 型 v 带的 1 p= 0 . 6 8 K W 1 2 . 额定功率的增量 1 p 根据 min 1440 1 r n =和85. 2=i由表 8 1 2 7（c ） 用内插法得 A 型 v 带的 1 p= 0 . 1 7 K W 1 3 . V 带的根数 Z Z = L d kkpp p + )( 11 根据 0 1 38.161=查表 8 1 2 3 得 k = 0 . 9 5 根据 D L= 1 2 5 0 m m 查表得 8 1 8 得 L k= 0 . 9 3 Z = L d kkpp p + )( 11 = 93 . 0 95 . 0 )17 . 0 68 . 0 ( 8 . 4 + = 6 . 3 8 取 Z = 7 根 1 4 . 单根 V 带的预紧力 0 F 0 F = 5 0 0 （ 2 ) 1 5 . 2 m z p k d + 由表 8 1 2 4 查得 A 型带 m = 0 . 1 0 m kg 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 则 0 F = 5 0 0 （ 2 ) 1 5 . 2 m z p k d += 9 9 . 5 3 N 1 5 . 压轴力 Q F Q F= 2 sin2 1 0 ZF= 2 2 38.161 sin753.99 0 = 1 3 7 2 N 1 6 . 绘制工作图 3 . 2 7 图3 带轮 第六章 圆柱齿轮设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 6 . 1 选择材料 确定 limH 和 limF 及精度等级 参考表 8 3 2 4 和表 8 3 2 5 选择两齿轮材料为：大，小齿轮均为 4 0 C r ，并经调质 及表面淬火，齿面硬度为 4 8 - 5 0 H R c ，精度等级为 6级。按硬度下限值，由图 8 3 8 （d ）中的 M Q级质量指标查得 limH = limF = 1 1 2 0 M p a ；由图 8 3 9 （d ）中的 M Q级质 量指标查得 F E 1= F E 2= 7 0 0 M p a , F l i m 1= F l i m 2= 3 5 0 MPa 6 . 2 按接触强度进行初步设计 1 . 确定中心距 a ( 按表 8 3 2 8 公式进行设计) a CmAa( + 1 ) 3 2 1 H KT m C = 1 483= A K = 1 . 7 mNT=1646 2 4 . 0= MPa H 1008= mma175= 取mma200= 2 . 确定模数 m( 参考表 8 3 4 推荐表) 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 m = ( 0 . 0 0 7 0 . 0 2 ) a = 1 . 4 4 , 取 m = 3 m m 3 . 确定齿数 z 1, z2 z 1= ) 1( 2 +m a = ) 15 . 5(3 2002 + = 2 0 . 5 1 取 z 1= 2 1 z 2= z1= 5 . 5 2 1 = 1 1 5 . 5 取 z 2= 1 1 6 4 . 计算主要的几何尺寸（按表 8 3 5 进行计算） 分度圆的直径 d 1= m z1= 3 2 1 = 6 3 m m d 2= m z2= 3 * 1 1 6 = 3 4 8 m m 齿顶圆直径 d1 a = d 1+ 2 ha= 6 3 + 2 3 = 6 9 m m d2 a = d 2+ 2 ha= 3 4 8 + 2 3 = 3 5 3 m m 端面压力角 0 20= 基圆直径 d1 b = d1c o s= 6 3c o s 2 0 0= 5 9 . 1 5 m m d2 b = d 2c o s = 3 4 8c o s 2 0 0= 3 2 6 . 7 7 m m 齿顶圆压力角 1at = a r c c o s 1 1 a b d d = 3 1 . 0 2 0 2at = a r c c o s 2 2 a b d d = 2 2 . 6 3 0 端面重合度 a = 2 1 z 1（t g 1at - t g）+ z 2( t g 2at - t g) 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 = 1 . 9 齿宽系数 d = 1 d b = 63 80 = 1 . 3 纵向重合度 = 0 6 . 3 齿轮校核 1 . 校核齿面接触强度 （按表 8 3 1 5 校核） 强度条件： H = H 计算应力： 1H = Z HZBZEZ Z 1 1 + bd F KKKk t HHVA 2H = 1H B D Z Z 式中： 名义切向力 F t= 1 1 2000 d T = 63 17.632000 = 2 0 0 5 N 使用系数 K A= 1 （由表 8 3 3 1 查取） 动载系数 V K = （ VA A 200+ ） B 式中 V = s m nd 7 . 1 100060 51417.63 100060 11 = = A = 8 3 . 6 B = 0 . 4 C = 6 . 5 7 V K = 1 . 2 齿向载荷分布系数 K H = 1 . 3 5 （由表 8 3 3 2 按硬齿面齿轮，装配时检修调整， 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 6 级精度 K H 34. 1非对称支称公式计算） 齿间载荷分配系数 0 . 1= H K（由表 8 3 3 3 查取） 节点区域系数 H Z= 1 . 5 （由图 8 3 1 1 查取） 重合度的系数 77 . 0 = Z （由图 8 3 1 2 查取） 螺旋角系数 80. 0= Z （由图 8 3 1 3 查取） 弹性系数 MPaZE8 .189=（由表 8 3 3 4 查取） 单对齿啮合系数 Z B= 1 1H = 2H = + 8063 2005 5 . 5 15 . 5 0 . 135. 105. 1180. 077. 08 .1895 . 111 4 3 . 1 7 M P a 许用应力： H = XWRVLNT H H ZZZZZZ S lim lim 式中：极限应力 limH = 1 1 2 0 M P a 最小安全系数 limH S= 1 . 1 （由表 8 3 3 5 查取） 寿命系数 NT Z= 0 . 9 2 （由图 8 3 1 7 查取） 润滑剂系数 L Z= 1 . 0 5 （由图 8 3 1 9 查取，按油粘度等于 3 5 0 s m ） 速度系数 V Z = 0 . 9 6 （按,7 . 1 s m =由图 8 3 2 0 查取） 粗糙度系数 R Z= 0 . 9 （由图 8 3 2 1 查取） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 齿面工作硬化系数 W Z = 1 . 0 3 （按齿面硬度 4 5 H R C ，由图 8 3 2 2 查取） 尺寸系数 X Z= 1 （由图 8 3 2 3 查取） 则： H =03. 185. 096. 005. 192. 0 1 . 1 1120 = 8 2 6 M P a 满足 H H 2 . 校核齿根的强度 （按表 8 3 1 5 校核） 强度条件： 1F = 1F 许用应力： 1F = FFVASaFa n t KKKKYYYY bm F ； 11 22 12 SF SF FF YY YY = 式中：齿形系数 1F Y= 2 . 6 1 ， 2F Y= 2 . 2 （由图 8 3 1 5 （a ）查取） 应力修正系数6 . 1 1 = Sa Y，77 . 1 2 = Sa Y（由图 8 3 1 6 （a ）查取） 重合度系数 Y = 1 . 9 螺旋角系数 Y= 1 . 0 （由图 8 3 1 4 查取） 齿向载荷分布系数 F K= N H K = 1 . 3 （其中 N = 0 . 9 4 ，按表 8 3 3 0 计算） 齿间载荷分配系数 F K= 1 . 0 （由表 8 3 3 3 查取） 则 1F = 9 4 . 8 M P a 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 2F = 1F 6 . 161. 2 2 . 277. 1 = 8 8 . 3 M P a 许用应力： F = XlTrelTNTST F F YYYYY S Re lim lim （按 limF 值较小齿轮校核） 式中： 极限应力 limF = 3 5 0 M P a 安全系数 limF S= 1 . 2 5 （按表 8 3 3 5 查取） 应力修正系数 ST Y= 2 （按表 8 3 3 0 查取） 寿命系数 ST Y= 0 . 9 （按图 8 3 1 8 查取） 齿根圆角敏感系数 relT Y= 0 . 9 7 （按图 8 3 2 5 查取） 齿根表面状况系数 lT YRe= 1 （按图 8 3 2 6 查取） 尺寸系数 X Y= 1 （按图 8 3 2 4 查取） 则 F =MPa48997. 09 . 02 25. 1 350 = 满足， 2F 1F F 验算结果安全 6 . 4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 1 . 确定齿厚偏差代号为：6 K L G B 1 0 0 9 5 8 8 （参考表 8 3 5 4 查取） 2 . 确定齿轮的三个公差组的检验项目及公差值（参考表 8 3 5 8查取）第公差组 检验切向综合公差 1 i F， 1 i F= fP FF += 0 . 0 6 3 + 0 . 0 0 9 = 0 . 0 7 2 m m , ( 按表 8 3 6 9计算，由表 8 3 6 0 ， 表 8 3 5 9 查取) ； 第公差组检验齿切向综合公差 1 i f， 1 i f= 0 . 6（ tpt ff+） = 0 . 6 （0 . 0 0 9 + 0 . 0 1 1 ）= 0 . 0 1 2 m m ， （按表 8 3 6 9计算，由表 8 3 5 9查取） ；第公差组检 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 验齿向公差 F= 0 . 0 1 2 （由表 8 3 6 1 查取） 。 3 . 确定齿轮副的检验项目与公差值（参考表 8 3 5 8选择）对齿轮，检验公法线长 度的偏差 w E 。按齿厚偏差的代号 K L ，根据表 8 3 5 3 m的计算式求得齿厚的上偏差 ss E = - 1 2 pt f= - 1 20 . 0 0 9 = - 0 . 1 0 8 m m ，齿厚下偏差 si E = - 1 6 pt f= - 1 60 . 0 0 9 = - 0 . 1 4 4 m m ；公法线 的 平 均 长 度 上 偏 差 WS E= ss E* c o s- 0 . 7 2 T Fs i n= - 0 . 1 0 8c o s 0 20- 0 . 7 2 0 20sin36. 0a= - 0 . 1 1 0 m m ,下偏差 wi E = si E c o s+ 0 . 7 2 T Fs i n= - 0 . 1 4 4c o s 0 20+ 0 . 7 20 . 0 3 6s i n 0 20= - 0 . 1 2 6 m m ；按表 8 3 1 9 及其表注说明求得公法线长度 kn W = 8 7 . 6 5 2 ， 跨齿数 K = 1 0 ， 则公法线长度偏差可表示 为： 110. 0 126. 0 652.87 , 对齿轮传动，检验中心距极限偏差 f ，根据中心距 a = 2 0 0 m m ，由表查 得 8 3 6 5 查得 f =023. 0；检验接触斑点，由表 8 3 6 4 查得接触斑点沿齿高不小于 4 0 % ，沿齿长不小于 7 0 % ；检验齿轮副的切向综合公差 ic F = 0 . 0 5 + 0 . 0 7 2 = 0 . 1 2 5 m m （根据表 8 3 5 8 的表注 3 ，由表 8 3 6 9 ，表 8 3 5 9 及表 8 3 6 0 计算与查取） ；检验齿切向 综合公差 ic f = 0 . 0 2 2 8 m m ， （根据 8 3 5 8 的表注 3 ，由表 8 3 6 9 ，表 8 3 5 9 计算与查 取） 。 对箱体， 检验轴线的平行度公差， x f = 0 . 0 1 2 m m ， y f= 0 . 0 0 6 m m （由表 8 3 6 3 查取） 。 确定齿坯的精度要求按表 8 3 6 6 和 8 3 6 7 查取。根据大齿轮的功率，确定大轮的孔 径为 5 0 m m ，其尺寸和形状公差均为 6级，即 0 . 0 1 6 m m ，齿轮的径向和端面跳动公差为 0 . 0 1 4 m m 。 3 . 齿轮工作图 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 0 . 8 0 . 8 1 . 6 图4 大齿轮 二 由于第一级齿轮传动比与第二级传动比相等，则对齿轮的选择，计算以及校核都与 第一级一样 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第七章 第三级圆柱齿轮的设计 7 . 1 选择材料 1 . 确定 H l i m和 F l i m及精度等级。 参考表 8 3 2 4 和表 8 3 2 5 选择两齿轮材料为：大，小齿轮均为 4 0 C r ，并经调质 及表面淬火，齿面硬度为 4 8 5 0 H R c ，精度等级为 6级。按硬度下限值，由图 8 3 8 （d ）中的 M Q 级质量指标查得 H l i m= H l i m= 1 1 2 0 M p a ；由图 8 3 9 （d ）中的 M Q 级质量 指标查得 F E 1= F E 2= 7 0 0 M p a , F l i m 1= F l i m 2= 3 5 0 M p a . 7 . 2 按接触强度进行初步设计 1 . 确定中心距 a ( 按表 8 3 2 8 公式进行设计) a CmAa( + 1 ) 3 2 1 H KT m C = 1 483= A K = 1 . 7 mNT=1646 2 4 . 0= 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 MPa H 1008= 6= 则 a = 3 2 5 m m 取 a = 4 0 0 m m 2 . 确定模数 m( 参考表 8 3 4 推荐表) m = ( 0 . 0 0 7 0 . 0 2 ) a = 2 . 8 8 , 取 m = 4 m m 3 . 确定齿数 z 1, z2 200 4 4002 21 = =+ zz z 1= ) 1( 2 +m a = ) 16(4 4002 + = 2 8 取 z 1= 2 8 z 2= 1 7 2 取 z2= 1 7 2 4 . 计算主要的几何尺寸（按表 8 3 5 进行计算） 分度圆的直径 d 1= m z1= 4 2 8 = 1 1 2 m m d 2= m z2= 1724= 6 8 8 m m 齿顶圆直径 d1 a = d 1+ 2 ha= 1 1 2 + 2 4 = 1 2 0 m m d2 a = d 2+ 2 ha= 6 8 8 + 2 4 = 6 9 6 m m 齿根圆直径 mmmmzd f 1025 . 2 11 = mmmmzd f 6785 . 2 22 = 端面压力角 0 20= 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 基圆直径 d1 b = d1c o s= 1 1 2c o s 2 0 0= 1 0 7 . 1 6 m m d2 b = d 2c o s = 6 8 8c o s 2 0 0= 6 4 6 . 7 2 m m 齿顶圆压力角 1at = a r c c o s 1 1 a b d d = 0 7 .26 2at = a r c c o s 2 2 a b d d = 0 6 .21 端面重合度 a = 2 1 z 1（t g 1at - t g）+ z 2( t g 2at - t g) = 1 . 1 5 齿宽系数 d = 1 d b = 63 80 = 1 . 3 齿宽 mmab1604004 . 0= 纵向重合度 = 0 7 . 3 校核齿轮 1 . 校核齿面接触强度 （按表 8 3 3 0 校核） 强度条件： H = H 计算应力： 1H = Z HZBZEZ Z 1 1 + bd F KKKk t HHVA 2H = 1H B D Z Z 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 式中： 名义切向力 F t= 1 1 2000 d T = 63 19102000 = 3 4 1 0 7 N 使用系数 K A= 1 （由表 8 3 3 1 查取） 动载系数 V K = （ VA A 200+ ） B 式中 V = s m nd 09. 0 100060 17112 100060 11 = = A = 8 3 . 6 B = 0 . 4 C = 6 . 5 7 V K = 1 . 0 5 齿向载荷分布系数 K H = 1 . 3 5 （由表 8 3 3 2按硬齿面齿轮，装配时检修调 6 级精度 K H 34. 1非对称支称公式计算） 齿间载荷分配系数 0 . 1= H K（由表 8 3 3 3 查取） 节点区域系数 H Z= 1 . 5 （由图 8 3 1 1 查取） 重合度的系数 93 . 0 = Z （由图 8 3 1 2 查取） 螺旋角系数 80. 0= Z （由图 8 3 1 3 查取） 弹性系数 MPaZE8 .189=（由表 8 3 3 4 查取） 单对齿齿合系数 Z B= 1 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1H = 2H = + 8063 2005 5 . 5 15 . 5 0 . 135. 105. 1180. 077. 08 .1895 . 113 0 1 . 4 2 M P a 许用应力： H = XWRVLNT H H ZZZZZZ S lim lim 式中：极限应力 limH = 1 1 2 0 M P a 最小安全系数 limH S= 1 . 1 （由表 8 3 3 5 查取） 寿命系数 NT Z= 0 . 9 2 （由图 8 3 1 7 查取） 润滑剂系数 L Z= 1 . 0 5 （由图 8 3 1 9 查取，按油粘度等于 3 5 0 s m ） 速度系数 V Z = 0 . 9 6 （按,7 . 1 s m =由图 8 3 2 0 查取） 粗糙度系数 R Z= 0 . 9 （由图 8 3 2 1 查取） 齿面工作硬化系数 W Z = 1 . 0 3 （按齿面硬度 4 5 H R C ，由图 8 3 2 2 查取） 尺寸系数 X Z= 1 （由图 8 3 2 3 查取） 则： H =03. 185. 096. 005. 192. 0 1 . 1 1120 = 8 2 6 M P a 满足 H H 2 . 校核齿根的强度 （按表 8 3 1 5 校核） 强度条件： 1F = 1F 许用应力： 1F = FFVASaFa n t KKKKYYYY bm F ； 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 11 22 12 SF SF FF YY YY = 式中：齿形系数 1F Y= 2 . 6 1 ， 2F Y= 2 . 2 （由图 8 3 1 5 （a ）查取） 应力修正系数6 . 1 1 = Sa Y，77 . 1 2 = Sa Y（由图 8 3 1 6 （a ）查取） 重合度系数 Y = 1 . 9 螺旋角系数 Y= 1 . 0 （由图 8 3 1 4 查取） 齿向载荷分布系数 F K= N H K = 1 . 3 （其中 N = 0 . 9 4 ，按表 8 3 3 0 计算） 齿间载荷分配系数 F K= 1 . 0 （由表 8 3 3 3 查取） 则 1F = 9 4 . 8 M P a 2F = 1F 6 . 161. 2 2 . 277. 1 = 8 8 . 3 M P a 许用应力： F = XlTrelTNTST F F YYYYY S Re lim lim （按 limF 值较小齿轮校核） 式中： 极限应力 limF = 3 5 0 M P a 安全系数 limF S= 1 . 2 5 （按表 8 3 3 5 查取） 应力修正系数 ST Y= 2 （按表 8 3 3 0 查取） 寿命系数 ST Y= 0 . 9 （按图 8 3 1 8 查取） 齿根圆角敏感系数 relT Y= 0 . 9 7 （按图 8 3 2 5 查取） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 齿根表面状况系数 lT YRe= 1 （按图 8 3 2 6 查取） 尺寸系数 X Y= 1 （按图 8 3 2 4 查取） 则 F =MPa48997. 09 . 02 25. 1 350 = 满足， 2F 1F F 验算结果安全 7 . 4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 1 . 确定齿厚偏差代号为：6 K L G B 1 0 0 9 5 8 8 （参考表 8 3 5 4 查取） 2 . 确定齿轮的三个公差组的检验项目及公差值（参考表 8 3 5 8 查取） 第公差组检验切向综合公差 1 i F， 1 i F= fP FF += 0 . 0 6 3 + 0 . 0 0 9 = 0 . 0 7 2 m m , ( 按 表 8 3 6 9 计算，由表 8 3 6 0 ，表 8 3 5 9 查取) ； 第公差组检验齿切向综合公差 1 i f， 1 i f= 0 . 6（ tpt ff+） = 0 . 6（0 . 0 0 9 + 0 . 0 1 1 ） = 0 . 0 1 2 m m ， （按表 8 3 6 9 计算，由表 8 3 5 9 查取） ； 第公差组检验齿向公差 F= 0 . 0 1 2 （由表 8 3 6 1 查取） 。 3 . 确定齿轮副的检验项目与公差值（参考表 8 3 5 8 选择） 对齿轮，检验公法线长度的偏差 w E 。按齿厚偏差的代号 K L ，根据表 8 3 5 3 的计算式求得齿厚的上偏差 ss E = - 1 2 pt f= - 1 2 0 . 0 0 9 = - 0 . 1 0 8 m m ，齿厚下偏差 si E = - 1 6 pt f= - 1 60 . 0 0 9 = - 0 . 1 4 4 m m ；公法线的 平均长度上偏差 WS E= ss E* c o s- 0 . 7 2 T Fs i n= - 0 . 1 0 8c o s 0 20- 0 . 7 2 0 20sin36. 0a= - 0 . 1 1 0 m m ,下偏差 wi E = si E c o s+ 0 . 7 2 T Fs i n= - 0 . 1 4 4c o s 0 20+ 0 . 7 20 . 0 3 6s i n 0 20= - 0 . 1 2 6 m 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 m ；按表 8 3 1 9 及其表注说明求得公法线长度 kn W = 8 7 . 6 5 2 ， 跨齿数 K = 1 0 ， 则公法线长度偏差可表示为： 110. 0 126. 0 652.87 对齿轮传动，检验中心距极限偏 差 f ，根据中心距 a = 2 0 0 m m ，由表查得 8 3 6 5 查得 f =023. 0；检验接触 斑点，由表 8 3 6 4查得接触斑点沿齿高不小于 4 0 % ，沿齿长不小于 7 0 % ； 检验齿轮副的切向综合公差 ic F = 0 . 0 5 + 0 . 0 7 2 = 0 . 1 2 5 m m （根据表 8 3 5 8的表 注 3 ，由表 8 3 6 9 ，表3 5 9 及表 8 3 6 0 计算与查取） ；检验齿切向综 合公差 ic f = 0 . 0 2 2 8 m m ， （根据 8 3 5 8的表注 3 ，由表 8 3 6 9 ，表 8 3 5 9 计算与查取） 。 对箱体， 检验轴线的平行度公差， x f = 0 . 0 1 2 m m ， y f= 0 . 0 0 6 m m （由表 8 3 6 3 查取） 。 4 . 确定齿坯的精度要求按表 8 3 6 6 和 8 3 6 7 查取。根据大齿轮的功率，确定大轮 的孔径为 5 0 m m ，其尺寸和形状公差均为 6 级，即 0 . 0 1 6 m m ，齿轮的径向和端面跳 动公差为 0 . 0 1 4 m m 。 5 . 齿轮工作图如下 图5 小齿轮 1 . 6 1 . 6 0 . 8 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD