立辊轧机侧压系统设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 立辊轧机侧压系统设计 摘要 现代带钢热轧过程中，立辊轧机一般被布置在粗轧机前，它的主要作用是破鳞和调宽。为了满足不同的使用要求，穿过轧辊间的钢板的宽度是不同的，而轧辊间隙的调整就是通过立辊轧机的侧压系统来实现的。本设计的主要内容就是通过大学里所学的知识对立辊轧机的侧压系统进行综合的分析，研究，设计，完善，其作用不仅是各种知识的结合运用，也是对设计人员的学习成果和能力的一次检验。 本设计第一章描述了立辊轧机的用途和特点，以及国内外的发展状况；第二章确定了总体设计方案，主要讨论了轧辊系统，万向接轴，侧压系统的结 构和特点；第三章是结构参数的确定，通过压下量来确定轧辊的辊径和辊身长度；第四章主要是通过侧压系统的力矩计算来选择电机；第五章对主要零部件进行校核，设计，包括蜗杆蜗轮，侧压螺丝螺母；第六章是对润滑系统讨论。最后是对设计成果的总结及对设计指导老师和同学的感谢。 关键词：立辊轧机，侧压系统，侧压螺丝，侧压螺母 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of n is in of is to of is to of is by of is to on to of by in is to be to of an of of of is to of by s to on to is to to of is to to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 1 绪论 4 辊轧机的用途和结构特点 4 辊轧机的国内外发展现状 4 2 总体方案确定 7 传动装置 7 向接轴 7 辊与轴承 8 动侧压装置 9 压缸 10 备润滑 11 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 结构参数确定 12 4 侧压电机的选择 13 压螺丝传动力矩 13 压电机功率 14 择侧压电机 15 5 主要零件的强度计算 16 轮蜗杆的设计与校核 16 轮蜗杆的设计计算 16 杆校核 21 杆的刚度计算 32 度等级和表面粗糙度的确定 36 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 动轴承的选择和寿命计算 36 动轴承的选择 36 动轴承寿命计算 37 压螺丝与螺母设计计算 39 压螺丝的设计计算 39 压螺丝形状设计 41 压螺母的结构尺寸设计 43 压螺母的形式及材质的选用 45 6 润滑系统 48 杆传动的润滑 48 动轴承的润滑 48 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 动轴承的密封 48 压螺母的润滑 49 结论 50 致谢 51 参考文献 52 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论 辊轧机的用途和结构特点 立辊轧机一般布置在热带钢连轧机组粗轧机前，例如我国鞍钢 1700 中薄板连铸连轧厂的工艺流程为：步进式加热炉 高压水除磷 立辊 粗轧机 2热卷箱 飞剪高压水除磷 精轧机组 层流冷却 卷曲机 ,立辊轧机就位于粗轧机前，其主要作用一般是用来疏松板坯表面的氧化铁皮，并起到轧制侧边，调节板带材宽度规格的作用。 立辊轧机通常由以下装置组成： （ 1） 立辊轧机的主传动装置由主电机、联轴器、主减速 机和万向接轴等组成； （ 2） 侧压装置由侧压电机、减速机、侧压螺丝和平衡机构等组成； （ 3） 轧辊系统由箱体、立辊、轴承和轴承座组成，在调整立辊开口度时，可做往复运动； （ 4） 机架用来装设立辊箱、侧压装置和机架辊道，并直接承受轧制力； （ 5） 机架部分由电动机、减速机、接轴等组成。 （ 6）开 口度指示装置由齿轮传动系统、调零装置、指示盘等组成。 按立辊支承方式的不同，立辊轧机有悬臂式和框架式两种。悬臂式立辊只在一端有支承，框架式立辊两端都有支承。 按立辊的传动形式，可分为下传动式和上传动式两种，鞍钢 1700 的立辊轧 机属于下传动式，主电机和侧压系统都埋在地下，这样做节省了空间，但是不利于维护和检查。 辊轧机的国内外发展现状 一般立辊轧机是传统的立辊轧机，主要用于板坯宽度齐边，调整水平轧机压下产生的宽展量、改善边部质量。这类立辊轧机结构简单，主传动功率小，侧压能力普遍较小，而且控制水平低，辊缝设定为摆死辊缝，不能在轧制过程中进行调节，带坯宽度控制精度不高。我国热轧宽带粗轧机配有一般立辊轧机的有武钢 1700钢 1700钢买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1450钢 1549422 有 能的重型立辊轧机 是为了适应连铸的发展和热轧带钢板坯热装的发展而产生的现代轧机。这类立辊轧机结构先进，主传动电机功率大，侧压能力大，有 轧制过程中对带坯进行调宽、控宽及头尾形状控制，不仅可减少连铸板坯的宽度规格，而且有利于实现热轧带钢板坯的热装，提高带坯宽度精度和减少切损。我国热轧宽带钢粗轧机配有 050钢 1700 中厚板轧机上附设立辊轧机 ,最早于 40年代用在万能式中厚板轧机上 ,50年代用于大型钢锭的轧边以消除锥度 ,60 年代开始把立辊轧机用于齐边与破鳞 ,70 年代连铸板坯迅速发展 ,而钢锭急剧减少 ,轧机生产能力重于成材率 ,曾提出过“立辊无用论” ,80年代以来 ,厚板轧机上附设立辊轧机开始多起来 ,主要用于平面板形控制 ,使成材率有所提高 ,一般可提高约 1%3%,尤以日本和韩国都推举此做法 ,目的是想生产出无切边钢板 ,但是 ,附设立辊轧机后 ,轧边道次的间歇时间增加 ,使轧机的生产能力有所下降 ,一般要下降约10%20%,70年代开始 ,日本厚板轧机开工率已降到 60%以下 ,轧机生产能力也降至次要地位 ,而降低成本 ,节约资源则升至主导地位 ,因此 ,成材率重于轧机生产能力 ,立辊轧机功能又被人们重视起来 ,一些原先预留好立辊轧机的厚板轧机也都纷纷安装上立辊轧机 ,成材率普遍都提高 2 个百分点 ,取得了应有的效益。至今世界上附设有立辊轧机的宽厚板轧机约 30 套 ,占 1/3 左右。韩国仿效日本也在现有两套轧机新增 3 台立辊轧机 ,而且都是近接布置 ,也使成材率大大提高。特别是 1975 年日本采用立辊轧机开创了无切边轧制厚板的生产技术 ,它可采用铣边加工边部方式 ,每边加工量控制在 20保证了用户不需要再加工 ,使立辊轧机的作用更加被重视起来。 在精轧阶段 ,立辊轧边的技术还有待加以完善 ,也值得读者进一步分析研究 ,至于增设立辊轧机后 带来轧机生产能力下降与成材率的提高 ,两者取舍时 ,仍需用户自己去权衡。 日本 11套 4200套附设立辊轧机 ,其中水岛厂 5490接式 ,也是世界上中厚板立辊轧机性能最高的一套 ,并实现了 结合。韩国 4套 3400套附设立辊轧机 ,其中浦项厂 4724+4724这是世界上第一套精轧机附设立辊轧机 ,另外 ,浦项厂 4300机机前也近接有立辊轧机 ,这样 ,韩国 3 套立辊轧机均为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机前近接布置型式。 德 国迪林根 ,米尔海姆及杜伊斯堡 3 套最好的厚板轧机都进行现代化技术改造。1985 年迪林根厂将 4300轧机改成 4800增加 5500轧机组成 55004800界上最大双机架厚板轧机 ;1998 年米尔海姆厂将 5000大至 5100机 ;1999 年杜伊斯堡厂将 3700大至 3900机 ,并将全厂实现了自动化。 1998 年伊朗阿瓦士厂 4800机也是德国设计制造 ,以上 4 套轧机均未附设立辊轧机 ,而 1998年瑞典奥克塞洛森德厂 3800因为 这是一套双机架炉卷轧机 ,先建 3800因此 ,粗轧机前必需有立辊轧机 ,不然带钢宽度偏差就无法控制。 1984 年俄罗斯伊尔诺斯克厂 5000机和在建马格尼托哥尔斯克 5000机都未附设立辊轧机。 90 年代美国新建 4 套以生产中厚板为主单机架炉卷轧机和我国在建 3 套同样轧机都设有立辊轧机是控宽的必需设备 ,非平面板形控制用立辊轧机。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 总体方案确定 传动装置 辊轧机的主传动采用上传动形式，因此主传动装置的工作环境好，排除了水和氧化铁皮的影响，大大减少 了故障频率，并且给维修带来了很大的方便。主传动箱的下方通过支架支承在立辊轧机的牌坊上，主传动箱的后面靠予紧螺栓与水平辊轧机牌坊联接。 辊轧机的主传动功率和力矩都较小，所以采用立式电机传动。两台立式电机左右对称布置，分别传动左右两侧的一级圆柱齿轮，而两侧的大齿轮啮合，以实现两侧的同步。 立辊轧机主传动箱输出轴的齿轮做成中空式的，万向接轴上端的法兰盘和十字轴整个缩入齿轮内部，使万向接轴的伸出长度大大缩短，因而降低了整个立辊轧机的高度。 向接轴 辊轧机的轧辊传动均采用带有内藏提升缸的十字轴式万 向接轴。万向接轴的轴体做成空心的，提升缸装在轴体的内孔中。这样，从强度上看对接轴的削弱极小，却使提升机的结构大大简化，不占外部空间，克服了提升机构设在外部所带来的机构复杂和占用空间大的缺点。 万向接轴的提升缸上下腔面积相等。在正常工作状态下，通过装在万向接轴外圆上的手动四位四通换向阀将上下腔连通，活塞随着万向接轴的伸缩可在缸中浮动。当换辊时，通软管将换向阀与油源和油箱连通，操纵换向即可使万向接轴提升、位置锁定或下降。 万向接轴上端与主传动箱输出轴的齿轮之间采用法兰盘连接，下端与带有椭圆孔 的叉头之间也采用法 兰盘连接，而在传递轧制力矩的结构上其他轧机略有不同： 辊与轴承 辊轧机由于要进行大侧压量的轧制，所以采用槽形轧辊。采用槽形轧辊的原买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 因，是因为它可以借助槽的侧面将大侧压时在板坯两侧所产生的狗骨形凸起挤向板坯中间，以减小在随后的水平辊轧制中所产生的宽展，提高立辊轧机的侧压效率。 轧辊采用简支梁结构，轧辊轴承都采用双列圆锥滚子轴承。轧辊、轴承及轴承座组装后成套装入滑架中，随滑架移动。 轧辊轴承采用自动干油润滑。由于下轴承座接润滑油管非常困难，所以在下 轴承座下压盖的中心处开一个进油孔。从下方插入进油孔中的给油管固定在滑架上，进油孔靠两个 油孔和给油管上都带有导锥。换辊时，在成套轧辊放入滑架的过程中给油管就自动地进入进油孔。这样就解决了下轴承座接润滑油管困难的问题。 图 1立辊轧机的轧辊与轴承 动侧压装置 辊轧机的侧压装置采用立式电机传动，使得整个立辊轧机的宽度大为减小。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 每侧的一台立式电机通过经蜗杆互相串连的两台蜗轮减速机分别带 动两根侧压螺丝转动，实现上、下侧压螺丝的机械同步。装配预调时将联轴器脱开，即可分别调整上、下侧压螺丝的伸出长度，这就给侧压螺丝端部间隙的调整带来了很大的方便。并且这种传动结构比齿轮减速机传动要紧凑得多。 各立辊轧机的左、右两个侧压装置之间都设有机械联接，完全采用电气同步，省去了同步轴、离合器等一套复杂笨重的机械同步机构，并给轧辊的对中和换辊操作带来了很大的方便。 各立辊轧机的侧压装置中都采用了钳式制动器，它具有结构紧凑、安装方便等优点。 立辊轧机侧压装置每侧的侧压螺丝极限位置，都靠安装在上侧压螺丝端部的开关 盘和安装在侧压螺丝保护罩上的两对接近开关来控制。侧压螺丝的精确位置靠插在下侧压螺丝中心长孔中的位置传感器来测量，这种位置传感器的最大测量长度可达 10m,测量精度优于 测件的移动速度不限。侧压缸活塞的位置检测也是采用这种传感器。 侧压平衡缸在正常工作状态下始终将滑架拉靠在侧压螺丝上，以消除侧压螺丝和侧压螺母及其它承压件之间的间隙。侧压螺丝的行程只能保证轧辊在正常开口度下移动，而平衡缸的行程则比侧压螺丝大得多。换辊时侧压螺丝只把轧辊推到万向接轴处于垂直状态的位 置，万向接轴提升后再用平衡缸把轧辊推到轧机中心线处进行换辊。 电动侧压装置只用于在空载情况下预调轧辊开口度，而在轧制时电动侧压装置是不工作的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 1立辊轧机侧压装置 压缸 由于要在轧制中改变轧辊开口度，进行带钢压下以满足短行程控制，所以各立辊轧机上都装有侧压缸。 辊轧机上有 4 个侧压缸。侧压缸的缸体固定在牌坊上。侧压螺丝穿过侧压缸的活塞和装在活塞上的侧压螺母。侧压螺母上装有导向键，使侧压螺母和活塞相对于缸体只能作轴向移动而不能转动。而侧压螺丝与电动侧压装置的 蜗轮之间是靠花健联接的，因此在活塞不动的情况下，电动侧压装置可以通过转动侧压螺丝来进行轧辊开口度的预调。而在电动侧压装置不动的情况下，侧压缸活塞也可以通过侧压螺母带动侧压螺丝作轴向往复移动，来改变轧辊的开口度。侧压缸在板坯轧制过程中充分发挥了液压伺服系统惯性小、反应速度快、传动效率高的优越性进行带钢压下，实现宽度自动控制。另外液压缸在预调轧辊开口度时还有辅助电动侧压装置精调开口度的作用。 侧压缸活塞的位置用插入活塞后部的位置传感器来进行检侧 ,每个缸用两个位置传感器，以活塞的轴线为中心对称布置。在正常情况下， 活塞位置取两个检侧值的平均值。当其中一个失灵时，取另一个的值暂时使用。用侧压缸压下时必需随时对上、下侧压缸活塞的位置进行比较，纠正偏差，以保证上下同步。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 备润滑 压螺丝的花键和侧压螺母都采用稀油循环润滑，主电机齿轮联轴器采用稀油循环润滑，侧压传动箱采用喷油润滑，其它齿轮联轴器均采用常规润滑方式。万向接轴采用手动干油润滑。此外，其它润滑部位均采用自动干油润滑。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 结构参数确定 辊工作直径 D 和辊身长度 L 的确定 立辊轧机的轧辊工作直径 D ， 既是轧机的主要参数，也是轧辊尺寸的主要参数。当轧辊的直径 D 确定以后，轧辊的其他参数受强度、刚度、或结构上的限制也将随之确定。 根据轧辊的咬入条件，轧辊的工作直径 D 应满足下式： 1 （ 式中： 最大咬入角，与轧辊和扎件间的摩擦系数有关。由文献 3，表 3 - 1查得，热轧带钢的 1 5 2 0 。 h 压下量， 01 9 5 0 8 7 8 7 2 m mh h h （ 当 15 时： 72 2 1 1 4 m m1 c o s 1 5D 当 20 时： 72 1 1 9 4 m m1 c o s 2 0D 由文献 3，表 3 - 1查得 11/1 4 8 ，计算得 11/1 6 2 9 ，所以可以取 1200 。 由文献 3，表 3 - 2查得初轧机的 / 2 . 2 2 . 7，所以轧辊辊身长度 L 为： ( 2 . 2 2 . 7 ) 2 6 4 0 3 2 4 0 m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 取 L 为 2640 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 侧压电机的选择 压螺丝传动力矩 转动侧压螺丝所需的静力矩也就是侧压螺丝的阻力矩，它包括止推轴承的摩擦力矩和螺纹之间的摩擦力矩，其计算公式是： 21 1 1 2t a n ( )2 P M M （ 式中： 2d 螺纹中径； 螺纹上的摩擦角，即 2 ， 2 为螺纹接触面的摩擦系数， 一般取 2 ，故 5 40 ； 螺纹升角，压下时用正号，提升时用负号， ， t 为螺距 , 4 8 1 8 0 1 4 3 6 0 ； 1P 作用在一个侧压螺丝上的力； 1M 止推轴承的阻力矩； 2M 螺纹摩擦阻力矩。 止推轴承的阻力矩 1M ，对实心轴颈为： 1 3113 （ 式中： 3d 侧压螺丝止推轴颈直径； 1 对滑动止推轴颈取 1 0 . 1 0 . 2 。 由于侧压螺丝是水平放置的，当侧压螺丝工作时对其起作用的物体的总质量： m 轧辊的质量 +侧压螺丝螺母的质量 2 +托架质量 2 +各种球面垫和罩体质量 2 1 4 6 0 0 ( 2 7 5 2 8 2 0 ) 2 3 2 0 5 . 1 5 2 6 3 7 . 2 2 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 所以作用在侧压螺丝上总重量： NG m g 又由于轧机的侧压系统在工作时需要润滑，查文献 1，第 1 卷， 1 - 23可知，钢与钢之间的滑动摩擦系数 f 无润滑剂时为 润滑剂时为 ， 又考虑到轧机在长时间工作中不可避免的要受到周围环境的影响，如灰尘，油污等会对侧压螺丝起阻碍作用等因素，在处理侧压螺丝阻塞事故时，侧压螺丝所受的力大约是正常轧制力的 以作用在一个侧压螺丝上的摩擦力，也是轴向力 1P ： 1 2 . 5 2 8 8 4 0 1 . 6 4 4 0 . 1 2 . 5 7 2 1 0 0 . 4 1 1 K f 止推轴承的阻力矩 1M ： 1 311 3700 . 2 7 2 1 0 0 . 4 1 1 7 7 8 . 4 7 7 K N 螺纹间的摩擦力矩 2M ： 221 ,336t a n ( ) 7 2 1 0 0 . 4 1 t a n ( 5 4 0 7 . 6 4 3 ) 2 8 6 5 . 5 9 3 K N 所以侧压螺丝的阻力矩 M ： 12 M M M 压电机功率 每个侧压电机的传动电动机功率 N 为： 295504 6 4 4 . 0 7 1 0 0 09 5 5 0 6 . 5 0 . 9 （ 择侧压电机 由于每个电机需同时带两个侧压螺丝工作，所以侧压电机的功率应大于 173综合考虑轧机的工作环境为室内，周围空气温度为室温以及轧机的工作制度等，本设计选择 要技术数据如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 额定功率 =220载同步转速 =1500r/定转速 =1000r/载额定电流 =413A 满载效率 =92% 满载功率因数 =转电流 /额定电流 =7 堵转转矩 /额定转矩 =声 )=0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 主要零件的强度计算 轮蜗杆的设计与校核 轮蜗杆的设计计算 设计要求：立辊轧机侧压系统蜗杆减速器中的普通圆柱蜗杆传动，输入功率220 ，蜗杆转速 1 1000r/ ，传动比 ，工作寿命 28000 。立辊轧机为大批量生产，传动不反向，工作载荷稳定，有不大的冲击。 1、 选择蜗杆传动类型 根 据 10085推荐，本设计采用渐开线蜗杆（ 2、 选择材料 根据库存材料的情况，并考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆用 45钢；因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为 45 55轮用铸锡磷青铜 属模制造。为节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁 造。 3、 按齿面接触疲劳强度进行设计 根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再按齿根弯曲疲劳强度设计。传动中心距： 322 ( ) T （ （ 1） 确定作用在蜗轮上的转矩 2T ： 按 1 6Z ，查文献 2， 260估取效率 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 66622219 . 5 5 1 09 . 5 5 1 02 2 0 0 . 9 59 . 5 5 1 . 9 6 1 K N （ （ 2） 确定载荷系数 K ： 因工作载荷比较稳定，故载荷 分布不均匀系数 1K ；由文献 2， 表 11 - 5 选取使用系数 ；由于转速不高，冲击不大，可取动载系数 ，则： 1 . 1 5 1 1 . 0 5 1 . 2 1 K K （ （ 3） 确定弹性影响系数 因选用的是铸锡磷青铜和钢蜗杆相配，故 12160 。 （ 4） 确定接触系数 Z ： 先假设蜗杆分度圆直径 1d 和传动中心距 a 的比值 1/ ，由文献 2，图 11 - 18中可查得 。 （ 5） 确定许用接触应力 H ： 根据蜗轮材料为铸锡磷青铜 属模制造，蜗杆螺旋齿面硬度大于45文献 2，表 11 - 7中查得蜗轮的基本许用应力 , 2 6 8 M P 。 应力循环次数： 72 10006 0 6 0 1 2 8 0 0 0 2 5 . 8 3 1 j n L 次 （ 寿命系数： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 77102 5 . 8 3 1 则： , 0 . 6 6 6 2 6 81 7 8 M P （ （ 6） 计算中心距 32232 ( )1 6 0 2 . 91 . 2 1 1 2 . 9 6 1 ( )1784 7 3 m T 取中 心距 500a 为 ，取模数 20m ，蜗杆分度圆直径1 200d 时 1/ ，由文献 2，图 11 - 18中可查得接触系数 , ，因为 ,Z Z ，因此上述计算结果可用。 4、 蜗杆与蜗轮主要几何尺寸计算 （ 1） 蜗杆： 蜗杆头数 1 6Z 直径系数 10q 齿形角 20n 蜗杆齿顶高 1 1 2 0 2 0h m 杆齿根高 1 ( ) 1 . 2 2 0 2 4h c m 杆齿高 1 1 1 2 0 2 4 4 8h h 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 顶隙 0 . 2 2 0 4c c m 度圆直径 1 1 0 2 0 2 0 0d q m 顶圆直径 1 1 12 2 0 0 4 0 2 4 0d h 根圆直径 11 2 ( ) 2 0 0 2 2 0 ( 1 0 . 2 ) 1 5 2d m h c 杆导程角 1a r c t a n a r c t a n 0 . 6 3 0 . 9 6 基圆导程角 n 基圆直径 11 6 2 0/ t a n 1 6 3 . 4t a n 3 6 . 2 9 m 向齿距 3 . 1 4 2 0 6 2 . 8 向齿厚 1 法向齿厚 c o s 3 1 . 4 c o s 3 0 . 9 6 2 6 . 9 杆齿宽 1 310b （ 2） 蜗轮： 蜗轮齿数 21 6 . 5 6 3 9Z i Z 分度圆直径 22 2 0 3 9 7 8 0d m Z 位系数 2 12 5 0 0 2 0 0 7 8 0 0 4 0a d dx 齿顶高 22 ( ) 2 0 1 . 5 3 0m h x 根高 22 ( ) 2 0 0 . 7 1 4m h x c 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 喉圆直径 2 2 22 7 8 0 2 3 0 8 4 0d h 根圆直径 2 2 22 7 8 0 2 1 4 7 5 2d h 圆直径 22 8 4 0 2 0 8 6 0d m 轮齿宽 210 . 6 7 0 . 6 7 2 4 0 1 6 1 顶圆弧半径 12 1 0 0 2 0 8 02a 根圆弧半径 12 1 2 0 0 . 2 2 0 1 2 42af dR c m 度圆齿厚 2 2( 0 . 5 2 t a n )xs x m 20 . 5 2 )0 . 5 3 . 1 4 2 0 . 5 0 . 4 2 4 ) 2 04 0 m 节圆直径 ,22780d d 、 校核齿根弯曲疲劳强度 2 m （ 当量齿数： 3322o s 3 0 . 9 （ 根据 2 ， 2 ，由文献 2，图 11 - 19中可查得齿形系数：2 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 螺旋角系数： 0 . 7 7 8 91 4 0 1 4 0Y （ 许用弯曲应力： , = （ 由文献 2，表 11 - 8中查得由 曲应力： , 56F 命系数： 9 6710 . 8 3 1 0 , 56 2 m 1 . 5 3 1 . 2 1 1 2 . 9 6 1 2 . 0 9 0 . 7 7 8 90 . 2 0 . 7 8 2 01 2 . 5 2 0 M P a F 弯曲强度满足要求。 杆校核 1、蜗杆受力分析： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 杆传动的受力分析 蜗杆传动的受力分析和斜齿圆柱齿轮传动相似。在进行蜗杆传动的受力分析时，通常不考虑摩擦力的影响。 图 示是以右旋蜗杆为 主动件，并沿图示的方向 旋转 时，蜗杆螺旋面上的受力情况。设 处的法向载荷，它作用于法向截面 图 圆周力 向力 a。显然，在蜗杆与蜗轮间，相互作用着 三对大小相等、方向相反的力 （图 在确定各力的方向时，尤其需注意蜗杆所受轴向力方向的确定。因为轴向力的方向是由螺旋线的旋向和蜗杆的转向来决定的 ,如 图 蜗杆为右旋蜗杆，当其为主动件沿图示方向 (由 左端视之为逆时针方向 )回转时，如 图 杆齿的右侧为工作面 (推动蜗轮沿图 ,故蜗杆所受的轴向力 蜗轮齿给它的阻力的轴向分力 )必然指向左端 (见 图 。如果该蜗杆的转向相反，则蜗杆齿的左侧为工作面 (推动蜗轮沿图 ,故此时蜗杆所受的轴向力必指向买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 右端。至于蜗杆所受圆周力的方向，总是与它的转向相反的；径向力的方向则总是指向轴心的。关于蜗轮上各力的方向，可由 图 （ 1） 当不计摩擦力的影响时，各力的大小可按下列各式计算： 112121221 2 21 2 2222t a o s c o s c o s c o s c o s c o s r n 1T 、 2T 分别为蜗杆及蜗轮上的公称转矩 ，单位为 N ； 1d 、 2d 分别为蜗杆及蜗轮的分度圆直径 ,单位为 轴向力； 圆周力； 径向力。 66112209 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 2 1 0 1 0 0 0 N m PT n 2 12973675 N m mT 1 200 ； 2 780 ； 11212 2 2 1 0 1 0 0 0 2 1 0 1 0 FF d 21222 2 1 2 9 6 0 7 1 4 . 2 9 3 3 2 6 5 . 8 3 4 FF d 1 2 2 t a n 0 r F 1 3 3 2 6 5 . 8 3 4 4 1 2 8 2 . 4 0 3 Nc o s c o s c o s 2 0 c o s 3 0 . 9 6 an 计算垂直面内的支反力，先假设两个支反力方向都是垂直向上的，与 1向： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 2 112 1 13 3 9 3 3 3 . 52V V F式中： 1 2 垂直面内的支反力， N； 1 蜗杆齿顶圆直径。 解得： 1 2 （ 2）计算水平面内的支反力，先假设两个支反力方向是 垂直纸面向内的，与 1向： 1 2 1123 3 3 . 5 3 3 9H H 式中： 1 2 水平面内支反力， N。 解得： 1 2 （ 3）计算垂直面内的弯 矩： 1 1 12 2 21 6 7 . 4 8 7 3 3 3 . 5 5 5 8 5 6 . 9 1 5 N m 39 L 式中： 1 2 垂直面内的弯矩， N 。 （ 4）计算水平面内的弯矩： 11 L 式中： 水平面内的弯矩， N 。 （ 5）计算总弯矩： M买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 M蜗杆的转矩： 2 12973675 N m mT 图 杆弯矩扭矩图 2、按弯扭合成应力校核蜗杆的强度 进行校核时，通常只校核蜗杆上承受最大弯矩和扭矩的截面，即危险截面 杆的弯扭合成强度条件为： 221() （ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中： 蜗杆的计算应力， M 蜗杆所受的弯矩， N ； T 蜗杆所受的扭矩， N ； W 蜗杆的抗弯截面系数， 3由文献 3，表 15 - 4查得： 330 . 1 0 . 1 2 4 00 . 2 0 . 2 2 4 0 1 对称循环变应力时蜗杆的许用弯曲应力，由文献 3，表 15 - 1查得 45钢经调质处理后的许用弯曲应力 1 60 。 取 ，蜗杆的计算应力为： 2222322322()()0 . 1 2 4 2973675 )0 . 1 2 4 06 . 8 4 2 M P 1 故安全。 3、 精确 校核蜗杆的疲劳强度 （ 1）判断危险截面： 从受载的情况来看，截面 虽然应力最大，但应力集中不大，过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端，而且这里蜗杆的直径最大，故截面 面 以也不必校核。截面 应校核截面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 2）截面 抗弯截面系数： 3 3 30 . 1