《小型剪板机设计》doc版.docVIP

毕 业 设 计题 目： 小型剪板机的设计 学院： 湖南工程学院应用技术学院 专业： 机械设计 班级： 1284 学号： 09 学生姓名： 王世雄 导师姓名： 关耀奇 完成日期： 2016.6.8 诚 信 声 明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名： 日期： 年 月 日毕业设计（论文）任务书 题目： 小 型 剪 板 机 的 设 计 姓名 XX 学院 机械工程 专业 机械设计制造及其自动化 班级 1280 学号 0 指导老师 关 耀 奇 职称 副 教 授 教研室主任 一、 基本任务及要求： 1. 小型剪板机的3D设计及设计计算； 2. 小型剪板机的3D计算机辅助装配； 3. 小型剪板机的总装绘制及主要零件的工程图设计； 4. 撰写文献综述（3000字、参考文献10篇以上）、开题报告； 5. 撰写设计说明书一份(字数12000字以上)； 6. 毕业实习及撰写毕业实习报告。 二、进度安排及完成时间： 1. 查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告（2周）； 2. 毕业实习及撰写毕业实习报告（2周）； 3. 毕业设计（9周），其中：总体方案（2周），装配图的3D设计及设计计算（3.5周），零件工程图设计（2周），小型剪板机3D虚拟装配（1.5周）； 4. 撰写毕业设计说明书并将初稿交导师评阅（1.5周）； 5. 指导老师评阅、学生修改及打印说明书（0.5周）； 6. 评阅老师评阅设计说明书、学生准备答辩（0.5周）； 7. 毕业答辩（0.5周）。 摘要1Abstract2第1章 前言31.1 剪板机的介绍与分类31.2 剪板机工作原理3第2章 总体传动方案42.1 凸轮机构42.2曲柄滑块机构52.3 总体传动方案5第3章 电动机的选择及带传动的设计63.1电动机种类和结构的选择63.2电动机容量的确定63.3计算传动装置的传动比和动力参数73.3.1计算传动装置的合理传动比73.3.2 计算动力参数83.4 带传动的设计与选择103.5 功率的计算103.6 带型的选择103.7 计算从动轮基准直径103.8中心距a和带轮基准长度的确定103.9主动轮上的包角验算113.10带的根数确定113.11 带的预紧力的确定123.12带传动作用在轴上压轴力的计算123.13轮结构的设计133.13.1 小带轮的结构设计133.13.2 大带轮的结构设计14第4章 轴的设计154.1 主动轴设计156.1.1轴的材料156.1.2 轴的结构设计156.1.3轴的强度计算164.2从动轴设计174.2.1 轴的材料174.2.2 确定轴径的最小许用值174.2.3拟定轴上零件的装配方案174.2.4轴上的零件定位174.2.5轴各段直径和长度的确定174.2.6从动轴的结构简图184.2.7计算轴的强度、安全校核18第5章 齿轮设计205.1 选择齿轮的材料、类型、精度等级和齿数205.1.1选择齿轮的材料205.1.2 齿轮类型的选择205.1.3 选取精度等级205.1.4 选定齿数205.2 按齿面接触强度设计205.2.1计算确定公式内的各个字母数值205.2.2 计算小齿轮的分度圆直径，圆周速度，齿宽等系数225.3 按齿根弯曲强度设计225.3.1 确定上公式中各字母数值235.3.2 计算大小齿轮的齿数245.4 计算齿轮的几何尺寸245.4.1 分度圆直径的计算275.4.2 中心距的计算285.4.3 齿轮宽度的计算285.6 结构尺寸设计及绘制齿轮零件图255.5.1 小齿轮结构的设计255.5.2 大齿轮的机构设计26第八章 曲柄滑块机构设计318.1凸轮的设计318.2 曲柄滑块设计318.3强度校核27第九章 其他附件设计选择29第十章 键的校核30总结31致谢31参考文献32剪板机的设计 本次设计的任务是小型剪板机，要求计算参数，校核强度，设计机构并进行三维建模。具体要求为：可剪板厚5mm，最大板宽500mm。 机械式曲柄滑块剪板机具有结构简单，维修方便，经济实用，性价比高等优点，是现阶段小型剪板机的主要机型。这次设计通过选择合适的电机作为动力源，通过一级带传动和一级齿轮传动进行减速，通过两根轴传递动力，带动凸轮机构，带动刀具机构，将旋转运动变为往复的直线运动，进行板材切割。主要内容有电机、带、带轮、轴及轴系零件、齿轮、曲柄滑块机构的分析设计及使用UG进行三维建模。 关键词：机械式剪板机 凸轮机构 设计34Design of plate shearing machineThe design of the task is a small plate shearing machine, the requirements of the calculation parameters, check strength, design agencies and three-dimensional modeling. The specific requirements are: the thickness of the plate can be cut 5mm, the maximum width of the plate 500mm.Mechanical crank slide plate shearing machine has the advantages of simple structure, convenient maintenance, economical and practical, high cost performance, and it is the main model of small plate shearing machine at present stage. This design by select the appropriate motor as a power source, through a belt drive and gear drive to slow down, through two shaft to transmit power, driven by cam mechanism, drives the cutter mechanism, rotary motion variable for reciprocating linear motion, sheet metal cutting. The main contents of the motor, belt, belt wheel, shaft and shaft parts, gear, crank slider mechanism analysis and design and use UG for three-dimensional modeling.Key words: mechanical cam mechanism design第1章 前言1.1 剪板机的介绍与分类 在金属板材实际实用的时候，都需要根据尺寸对板材进行切断加工，剪板机主要用于剪切金属板材。剪板机借助运动的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。剪板机按结构分为闸式剪板机和摆式剪板机，按传动方式分为机械传动剪板机和液压传动剪板机。 目前剪板机的主要分类： 平刃剪板机：剪切质量较好，板材扭曲变形小，但剪切力大，耗能大。多为机械传动。 斜刃剪板机：分为闸式剪板机和摆式剪板机，剪切质量较前者差，板材有扭曲变形，但耗能小，适用于大中型剪板机。 多用途剪板机：板料折弯剪板机，即在同一台机器上可以完成两种工艺，一般下部进行板料剪切，上部进行折弯。 专用剪板机：气动剪板机大多用在非金属板材加工上，剪切速度快。 数控剪板机：可以对后挡料器进行位置编程，有自动送料系统，可实现多工步零件一次性自动加工，生产效率高。1.2 剪板机工作原理 剪板机是借于运动的刀片和固定的另一刀片，采用合理的刀具间隙，对各种厚度的金属板材按要求进行切割分离。一般的剪板机上刀片固定在刀架上，下刀片固定在下床面上，后挡料板用于板材定位，位置有调位销进行调节。大型剪板机工作台上安装有托料球，以便于板料在上面滑动时不被划伤。压料装置用于压紧板料，以防止板料在剪切时移动。护栏是安全装置，以防发生工伤事故。 第2章 总体传动方案 液压式剪板机一般分为液压闸式和液压摆式，剪切板材一般为厚10mm，宽2000mm以上，功率大，耗能大，加工价格较高，机器构造复杂、体积大。 小型液压剪板机在市场上很少见，主要原因是性价比低，易损坏，维修费用高，油缸漏油率高。 本次设计要求剪切厚5mm，宽500mm的板材，适合选择机械式剪板机，结构简单，不易损坏，维修方便，操作容易。 目前机械传动方案主要有两种，凸轮机构和曲柄滑块机构。2.1 凸轮机构图2-1 凸轮机构简图 如图2-1所示凸轮机构的工作原理：主轴转动带动凸轮转动，凸轮旋转过程中推动滑块做往复运动。回程时，滑块在弹簧拉力的作用下上升到起始位置，准备下一个机械循环。 优点：凸轮机构可以根据从动件的运动规律来选择机构的尺寸从而确定凸轮的轮廓线。 缺点：凸轮机构其表面工作压力不能太大，否则会导致凸轮轮廓及推杆严重磨损，影响机构实现预期动作，使机器的运动不稳定。本次采用凸轮机构。2.2曲柄滑块机构 图2-2 曲柄滑块机构简图 如图2-2所示为曲柄滑块机构的工作原理简图，该机构通过主轴转动带动曲柄转动，曲柄带动连杆使滑块做上下运动，滑块连接刀架，实现剪板机的剪切动作。 有点：曲柄滑块机构职责加工容易，结构简单，维修方便，经济实用。2.3总体传动方案 本次剪板机设计的总体传动方案为电机经过一级带轮减速及一级齿轮减速，带动曲柄滑块机构，使刀架做直线往复运动。设计传动系统简图如图3-1所示。图3-1 剪板机传动系统简图第3章 电动机的选择 3.1电动机种类和结构的选择 电动机分为直流电动机和交流电动机两种。 由于生产单位一般多采用三相交流电源，所以无特殊要求时，均采用三相交流电动机。 如无特殊要求，一般采用Y系列三项交流异步电动机。Y系列电动机为一般用途的全封闭自扇冷式电动机，实用于无特殊要求的各种机械设备，如机床、鼓风机、运输机以及农业机械和食品机械。对于频繁启动、制动和换向的机械（如起重机械），宜选允许有较大振动和冲击、转动惯量小、过载能力大的YZ和YZR系列起重用三相交流异步电动机。3.2电动机容量的确定 电动机的容量选择是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。选择功率小于工作要求，则不能保证工作机的正常工作，或使电机长期过载、发热大而过早损坏；选择功率过大，则电动机价格高，能力不能充分利用而造成浪费。 根据公式：p=KLHJ p-剪切力 J-被剪材料的强度极限，=178M/Pa H-被剪材料的厚度5mm L-被剪材料的长度500mm 安全系数k=1.5 将已知数据带入公式 P=KLHJ=667500N 解得剪切力为667500N，PW=FV/1000kw=1668.75w初设计每分钟剪切30次。 转速的确定： 传动由带和齿轮组成。如果带传动传动比过大，可能使大带轮的外圆半径过大，造成安装困难，一般应使带传动的传动比小于齿轮传动的传动比。取一级带传动比范围=24。二级齿轮减速传动比范围=840，则总传动比范围为，则电动机转速范围为 查表Y系列三相异步电动机的参数，选择Y112M-6型电动机，额定功率2.2kw，同步转速940r/min，6极。3.3计算传动装置的传动比和动力参数3.3.1计算传动装置的合理传动比 总传动比 i总=n/n1=940/30=31.33 式中 三角带传动比 圆柱齿轮传动比取i1=3.2则i2=9.83.3.2 计算动力参数 1.各轴转速 N1=n/i1=940/3.2=293.75r/min N从=n/i1*i2=29.97r/min 2.计算各轴的功率 圆柱齿轮：0.940.96 取=0.95 三角带传动：0.940.96 取=0.96 轴承(每对)：0.970.99 取=0.98 则总传递效率为：=0.95*0.96*0.982 = = =2.2*0.96*=2.112kW= =2.2*0.96*0.95*0.982=1.927kW3.各轴转矩 = 式中 电动机的转矩；电动机的功率；满载时的转速；= =9550*2.2/940 Nm =22.35Nm = =22.35*3.2*0.96*0.98 =67.28 Nm = =22.35*3.2*9.8*0.96*0.98*0.98*0.95 Nm =613.9 Nm表3-1为各轴数据统计表轴号功率kw转矩n*m转速r/min电动机轴2.222.35940主动轴2.11267.28293.75从动轴1.927613.929.97 各轴数据统计表表3-13.4 带传动的设计与选择 根据工作原理不同，带传动分为摩擦型带传动和啮合齿型带传动。常见的摩擦型带传动有平带传动、V带传动、多楔带传动、圆带传动。由于轮槽的楔形效应，在同样压力的作用下，V带传动的摩擦力约为平带传动的3倍，故能传递较大载荷，在一般机械传动中应用最广。 本次设计使用应用最广，价格便宜的普通V带。3.5 功率的计算 根据传递的功率、载荷性质、原动机种类和工作情况等计算功率。 = =1.2*2.2=2.64kW 其中 -所需传动的额定功率 -工作情况系数查表，每天工作时间1016小时且7.5kw，则=1.23.6 带型的选择根据、主动小带轮转速= 940r/min，根据普通V带选型图，选定A型V带。 小带轮基准直径的确定 d=80100mm 根据V带带轮的基准直径系列，初选小带轮的基准直径 d 取主动轮=90mm为基准直径。验算带速度 = =（3.14*90*940）/60*100 =4.43m/s 一般应使带速在525m/s之间，符合。取D=112， =5.5符合3.7 计算从动轮基准直径 D2=i*D1=112*3.2=358.4=358 符合圆整V带的基准直径系列3.8中心距a和带轮基准长度的确定 1初步中心距取 代入、 得394940mm2首取=mm则所需带的基准长度为 =+ + =1767.9mm 据表选取接近的基准长度Ld=1800mm取=1800mm，一般是可以调整V带的中心距,采用下式进行计算 = =516mm 考虑安装调整和补偿预紧力的需要，中心距的变化范围为 (-0.015ld)(a+0.003ld)=4895543.9主动轮上的包角验算 包角应当满足a a=180-(D2-D1)/a*60=1521200 满足要求3.10带的根数确定 其中 -包角系数=0.93， -长度系数=1.01， -单根V带的基本额定功率=1.18， -单根V带额定功率的增量=0.11, =1.112 取Z=2根3.11带的预紧力的确定 保持适当的初拉力是保证带传动正常工作的重要因素，单根带的初拉力为： = 其中 -V带单位长度质量，取=0.10kg/m =3.12 带传动作用在轴上压轴力的计算 在设计带轮的轴和轴承时，需要确定带传动作用在轴上的力 Z-带的根数-单根带的预紧力-主动轮上的包角3.13 轮结构的设计3.13.1小带轮的结构设计 1.选择材料：HT200 2.确定带轮的结构 参考资料电机轴=28mm，电动机轴伸出长度L=60mm小带轮的基准直径=112mm，由公式mm因此采用小带轮腹板式结构，基准直径为125mm，外径=120mm。3.轮槽尺寸查资料得带轮的轮槽具体尺寸如下： 轮槽基准宽度=11.0mm基准线上槽深=2.75mm基准线下槽深 =8.7mm槽间距=150.3mm 第一槽对称面距离端面=9mm最小轮缘厚度=6mm轮槽角=384. 小带轮外形尺寸的设计 带轮宽： = =(5-1)15+29=78mm 带轮外径： = =125+23mm=118mm 轮缘外径： =(1.82) =(1.82)28mm=(50.456)mm，取 =52mm 轮毂长度： =80mm1.5=1.528mm=42mm 所以 =(1.52) =(1.52)28mm=(4256)mm，取=42mm。 =(1/7-1/4) =(1/7-1/4)80mm=(11.4320)mm 取=15mm小带轮的结构形式如图5-1所示 图5-1小带轮结构图3.13.2 大带轮的结构设计 1 材料：HT200 2 带轮结构的确定 初步选择大带轮的轴直径40mm，大带轮基准直径D=500mm200mm,所以选择轮辐式。 3 轮槽尺寸和小带轮轮槽尺寸一样 4 其他具体尺寸 带轮外径： =358+23mm=364mm轮毂外径： =(1.52) =(6080)mm，取 =70mm轮毂长度：因为 =78mm1.5 =60mm =(1.52) =(1.52)35mm=(52.570)mm，取 =60mm。 = =50.8mm 其中： -传递的功率，5.15kW-带轮的转速，240r/min轮辐数，取6=mm=50.8mm=0.8=0.850.8mm=40.6mm=0.4=0.450.8mm=20.3mm=0.8=0.820.3mm=16.2mm=0.2=0.250.8mm=10.2mm=0.2=0.240.6mm=8.1mm大带轮结构图5-2所示图5-2大带轮结构图第4章 轴的设计 轴是机械设备中的重要零件之一，它主要用来支撑作回转运动的传动零件，并传递运动及动力。 按照承受载荷的不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴3类。 按轴线形状的不同，轴分为直轴和曲轴2类。 本次设计引用既能承受弯矩又承受扭矩的转轴，是直轴的一种。 轴的设计主要包括结构设计和工作能力计算 轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理的确定轴的结构形式和尺寸。 轴的工作能力计算指的是轴的强度、刚度和振动稳定性等发面的计算。4.1 主动轴设计4.1.1轴的材料轴的材料一般选择用碳钢和合金钢，钢轴的毛坯材料多数用轧制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。因为碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以使用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度。顾采用碳钢制造轴尤为广泛，其中最常见的是45钢。所以本次设计的轴选用45钢，进行热处理后进行调质处理。4.1.2 轴的结构设计 1.拟定轴上零件的装配方案见总装配图2.轴上零件定位 轴上零件的轴向定位是以轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖来保证。 周向定位由键来保证。3. 初步确定轴的最小直径 主动轴上的参数：P=2.112kw T=67.28N*M n=293.75r/min 轴材料为45钢，调质处理，取，得： dmin=C根号p/n=23.16 配合标准轴承，取d=30mm，使用6206型深沟球轴承。 4.各轴段直径和长度确定 以整体机参考尺寸和带轮的尺寸初步估计轴段长度轴许用最小直径30mm，为安装大带轮处。向右依次为套筒，左轴承，轴承端盖，向右为轴肩定位，取直径36mm，一直到右端，右轴承，轴承端盖，套筒，小齿轮。4.1.3轴的强度计算主动轴受力分析如图6-2： 图6-2主轴受力分析图 初定轴颈d=30mm M=9549*p/n=9549*2.112/293.75=68.66N*mm 求得 T=204.81 强度不够，应增加轴径。选择适合标准加工使用，d=38/mm重新带入计算 ，安全。4.2从动轴设计4.2.1 轴的材料同主动轴一样选择45钢，热处理后进行调质处理。4.2.2 确定轴径的最小许用值 =48mm取504.2.3拟定轴上零件的装配方案 轴左端依次为轴端挡板、深沟球轴承、轴承端盖、套筒、左曲柄机构，右边为右曲柄机构、轴承端盖、轴承、套筒、大齿轮。4.2.4轴上的零件定位 1.轴向定位由轴肩、套筒、轴端挡圈和轴承端盖来保证。 2.采用键来保证零件在轴上的周向活动。4.2.5轴各段直径和长度的确定根据零件的尺寸和主动轴的参数，初步确定轴长度轴最小许用直径48，初选用50mm，轴肩直径选58mm,使用6210轴承。4.2.6从动轴的结构简图从动轴结构图见总装配图：4.2.7计算轴的强度、安全校核（1）.由上述可知主动轴上的功率P，转速n和转矩T =613.9 N*m，=1.927 kW ， =30r/min ，（2）.计算大齿轮所受的压力、因大齿轮与小齿轮相互作用，则依牛顿第三定律=-，=5451N= =5451tan20N=1984N轴上的曲柄，传到曲柄上时的转矩只有主轴的1/3，因此作用在双曲柄的径向力= /(32)=613.9/(30.102)N=1023.16N（3）. 主轴的受力分析如图6-4所示： 图6-4 主轴的受力分析图根据力的平衡条件可知 已知：=135mm，=1180mm，=135mm，=50mm，=-1984N， =2540N，=5451N解得=76223N，=-5639N，=-2608N，=-487.6N= =5639(135+1180+135)50/(135+1180+135+50) =337953Nmm=2608135Nmm =352080 Nmm= =2608(135+1180)-25401180 Nmm =432320 Nmm= =2608(135+1180+135)-25401180-2288.17135 Nmm=441500 Nmm可以看出C截面为最危险截面，根据第四强度理论进行校核 = =41.36MPa-1=60MPa 所以轴是安全的 第5章 齿轮设计齿轮传动是机器中传递运动和动力的最主要形式之一。按轴分置方式可分为平行轴、相交轴、交错轴。按齿向分为直齿、斜齿、人字齿、曲线齿。按工作条件分为闭式、开式、半开式。按齿面硬度分为软齿面和硬齿面。齿轮传动的特点： 瞬时传动比保持不变，结构紧凑，传动效率高，工作可靠，使用寿命长，功率和速度应用范围广。但齿轮制造复杂，成本较高，不适于轴间距离过大的传动。5.1 选择齿轮的材料、类型、精度等级和齿数5.1.1选择齿轮的材料 依据机器工作时受到中等冲击，为开式齿轮工作方式，因此在选取大小齿轮的材料时都选择40Cr并进行调质处理。取值：大齿轮齿面硬度240HBW，小齿轮为280HBW。5.1.2 齿轮类型的选择 依据剪板机设计一开始的传动方案，选择标准直齿圆柱齿轮传动。5.1.3 选取精度等级 查表，锻压机床精度等级69，取7级5.1.4 选定齿数 初选定小齿轮的齿数，大齿轮的齿数Z2=u*Z1=1965.2 按齿面接触强度设计参考试算设计公式，得：2.23 5.2.1计算确定公式内的各个字母数值1.载荷系数的初选=1.52.计算小齿轮传递的转矩 =67.28 Nmm3.齿宽系数的选定 =0.64.材料的弹性影响系数的选择 =189.85. 接触疲劳强度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=650MPa大齿轮接触疲劳强度极限=610MPa，6. 计算应力循环次数预定工作10年，一年300天，一天10小时=602401（10300100）=8.64*108/9.8=8.81*1077.计算接触疲劳强度查得=1.0, =1.18. 接触疲劳许用应力的确定安全系数=1，得=1.0650=650MPa=1.1610=671MPa5.2.2 计算小齿轮的分度圆直径，圆周速度，齿宽等系数=1.小齿轮分度圆直径的计算将以上所得出的数据代入公式，代入中较小的值d1t2.23 =51.072mm2.圆周速度的计算3.14*d1t*n1=m/s =1.07m/s3.齿宽的计算=60mm4.齿宽与齿高的计算 模数 =d1/z1=2.444mm齿高 =2.25mt=2.252.444mm=5.625mm5.计算载荷系数公式为：=查表，使用系数，假设，由表得，根据v=1.07m/s，7级精度，由表得动载荷系数 用插值法查表，小齿轮相对于支承非对称布置时，故：=1.11.11.11.20=1.61056.按实际载荷系数校正所得分度圆直径=507.模数的计算 =2.444 对于开式齿轮传动，为了补偿齿面磨损，通常将计算得到模数再增大1015，即4.795.00mm。查表，优先选用第一系列，取m=2.5mm 分度圆直径：d1=m*z1 =50 齿轮圆周速度： 5.3 按齿根弯曲强度设计 齿根弯曲强度设计公式 5.3.1 确定上公式中各字母数值 1.计算载荷系数 根据v=1.07m/s，7级精度，取=1.2 根据插值法查表，小齿轮相对于支承非对称布置时， ，由，查图得，故载荷系数为：=1.11.21.11.16=1.6842. 弯曲疲劳强度 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限3.计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 =1.4 由得=289.29MPa=270.29MPa4. 计算大、小齿轮的 由表查齿形系数： 小齿轮 ：=0.0150大齿轮：=0.0145 应取较大者代入公式计算 公式： = =3.507mm5. 计算圆周力 6. 计算齿根弯曲应力 满足强度要求5.3.2 计算大小齿轮的齿数 模数m主要影响齿根弯曲强度，对齿面接触强度没有直接影响，齿面接触强度主要与和齿数比有关。 开式齿轮传动，轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不宜选用过多的齿数，一般可取=1720,。为使齿轮避免根切，对于a=20的标准直齿圆柱齿轮，应取，取整 。 小齿轮的齿数 Z1=d1/m=50/2.5=20 大齿轮齿数 Z2=u*Z1=9.8*20=196 为了防止轮齿的磨损集中于某几个齿上，而造成齿轮过早报废，与一般互为指数，所以取=196。5.4 计算齿轮的几何尺寸5.4.1 分度圆直径的计算=202.5=50mm =196*2.5=490mm5.4.2 中心距的计算=270mm5.4.3 齿轮宽度的计算=50mm 为了便于安装和调整，小齿轮齿宽应比大齿轮齿宽大510mm，以防止配对齿轮因装配误差产生轴向错位时，导致工作齿宽减少而增大轮齿的工作载荷。故确定大小齿轮的宽度为：大齿轮的齿宽 =50mm。小齿轮的齿宽 =60mm5.5结构尺寸设计及绘制齿轮零件图5.5.1 小齿轮结构的设计小齿轮结构参数的计算 齿根高 =2.5（1+0.25） mm =3.125mm 齿顶高 =2.51 mm =2.5mm 齿全高 =（2ha+c）m = 5.625mm 齿顶圆直径 =50+22.5mm =55mm 齿根圆直径 =50-23.125mm =43.75mm 齿轮的结构形式选用实心结构的齿轮。齿距 =3.142.5mm =7.85mm 压力角 =20基圆直径 =50cos20mm =46.98mm 基圆齿距 =12.56cos20mm =11.80mm 齿厚 =12.56/2mm =6.28mm 齿槽宽 =12.56/2mm =6.28mm 顶隙 =2.50.25mm=0.625mm因为小齿轮的齿顶圆直径 =55mm200mm，所以小齿轮可以做成实心结构的齿轮。小齿轮的结构如图7-1所示：图7-15.5.2 大齿轮的机构设计 1.大齿轮结构参数的齿顶圆直径 =490+22.5mm=495mm 齿根圆直径 =490-23.125mm =483.75mm 因大齿轮的齿顶圆直径小于500mm，可采用腹板式。大齿轮结构图如7-2所示： 图7-2 大齿轮结构图第6章 凸轮机构设计 本次设计选取的执行机构为凸轮机构，利用凸轮将轴与该机构连接，使轴的旋转运动变为往复的直线运动。6.1偏心轮的设计1材料选择 凸轮与连杆相接触，套与从动轴上。受到中等冲击，表面易磨损，所以选择45钢，热处理后进行调质处理。2内圆直径96mm3外圆直径初选116mm4偏心轮偏心距 初定滑块行程20mm，偏心