某C型转子式翻车机的翻车装置设计设计说明书毕业论文文档

需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）毕业设计（论文）任务书 1.毕业设计（论文）题目： 某C型转子式翻车机的翻车装置设计 2.题目背景和意义： 本题目来自工程实际，具有很高的实用价值，涉及到机械、液压和结构设计方面的知识，学生通过本毕业设计，能够将大学中学到的机械、电子、结构设计方面的知识很好的用到实际工程中，培养学生进行实际工程设计的技能。并对具体工程项目的设计过程能有一定的了解，为以后的工作做好准备。3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）：翻车机系统设备，用于铁路敞车散装物料翻卸的专用设备，作业效率高，环保性能好系统卸车效率1020节小时；适用车辆：C60、C61、C62、C64、C65、C70等；额定翻转质量：80t；翻转角度：正常165；最大175；翻转周期： 60s ；平台轨距：1435mm；传动方式：销齿传动/齿轮传动；压车方式：液压压力；靠车方式：平台移动靠车。要求设计翻车装置（包括转子、压车装置、托轮支撑装置、驱动装置）。4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：开题报告完成时间 2018年12月25日前（完成内容：论文综述，方案确定，外文翻译，毕业设计工作管理手册及撰写规范），中期报告完成时间2019年4月5日前,论文答辩时间2019年5月25日前（完成内容：按要求完成所有应完成的工作），设计地点：学校 5.毕业设计（论文）的工作量要求：所写论文除满足学院论文的基本规定外，还需要达到以下要求：1、根据提供的基本参数设计总图 1张2、根据所给出的参数设计传动系统 1张3、根据相关已知参数正确选择电机减速器 1套4、传动系统的零件图 1套5、毕业设计说明书 1份（1.5万字以上）6、传动系统的设计理论及选择依据 1套7、绘图量为 3张（折合成A0图纸计算）以上 实验（时数）*或实习（天数）： 无实验和实习 图纸（幅面和张数）*： 绘图量为 3张（折合成A0号图纸计算）以上 其他要求： 按照学校毕业进度和质量完成该毕业设计、三维建模并转化成二维工程图,外文翻译要求翻译过来的汉字不少于3000字。 指导教师签名： 年 月 日 学生签名： 年 月 日 系主任审批： 年 月 日 44某C型转子式翻车机的翻车装置设计摘要此设计的转子滚轮是定位平台准确的列车蒙皮，通过压力装置，对抗车辆设备的压缩和支撑，将汽车皮内的废料在底部变成漏斗。翻转动作由驱动装置完成。适用于港口和冶金、煤炭、热电等运输量大的工业部门。在钢铁公司中，列车一般使用转盘和螺旋式卸载机等设备卸载。c型转子滚转是滚转的一种。它的特征是末端环的c型。其主要工作部分为转子、压机、压辊支撑装置、驱动装置。滚转在卸料过程中起着重要作用，是钢铁生产中不可或缺的合作伙伴。本文主要介绍了滚转的作用、主要类型、国内外滚转的发展现状和趋势，以及滚转的设计方法，以掌握机械设备的独立设计，对整体方案的选择、设计计算和设备经济评价方法进行了探讨.提高cad绘图技术和设计能力，将理论知识充分应用到实际生产中，积累更多的知识，为今后的理论学习和滚动工作的应用提供参考，使之得到全面的改进。关键字：翻车机；“C”型端环；火车受卸；钢铁企业A c type tipping gear design of rotor type tipperAbstract This design of the rotor roller is an accurate train skin positioning platform, through the pressure device, against the compression and support of the vehicle equipment, the waste inside the car skin into a funnel at the bottom. The flip action is done by the drive device. It is suitable for ports and industrial sectors with large transport volumes such as metallurgy, coal, and heat and power. In steel companies, trains are generally unloaded using equipment such as turntables and spiral unloading machines. Type C rotor roll is a type of roll. It is characterized by the C type of the end ring. Its main work part is rotor, press, roller support device, drive device. Rolling plays an important role in the unloading process and is an indispensable partner in steel production. This paper mainly introduces the function of rolling, the main types, the development status and trend of rolling at home and abroad, and the design method of rolling to master the independent design of mechanical equipment. This paper discusses the selection of the overall scheme, design calculation and equipment economic evaluation methods. It improves the technology and design ability of CAD drawing, fully applies theoretical knowledge to actual production, accumulates more knowledge, and provides reference for future theoretical learning and rolling work. To make a complete improvement.KeyWord: Car Dumper; C type end ring; Train by the dumping of; Iron and steel enterprises目 录1绪论11.1 翻车机概述及应用11.2 翻车机国内外发展现状11.3翻车机国内发展趋势11.4 翻车机的类型及原理21.4.1 转子式翻车机31.4.2 侧卸式翻车机41.4.3 端卸式翻车机51.4.4复合式翻车机51.5 翻车机卸车系统的作业程序61.6 翻车机设计的内容62 设计方案的选择及评定82.1 传动方案的设计82.2 设计方案的评定82.3 设计参数93 传动装置的设计103.1 选择电动机103.1.1驱动功率的计算103.1.2选择电机的型号143.2减速器的选择143.3传动装置传动比的分配154 主要零件的设计和校核184.1齿轮的设计计算184.1.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数184.1.2 按齿面接触强度设计184.1.3 按齿根弯曲强度设计214.1.4 齿轮几何尺寸计算224.1.5 齿轮的结构设计234.2轴的设计234.2.1 轴的结构设计234.2.2 轴的计算254.3轴承的设计294.3.1 轴承的选择294.3.2 轴承寿命的验算295 联轴器的选择和校核315.1 联轴器的选择315.2 联轴器的校核316托辊的受力分析337 润滑方式与密封348 环保和经济性分析358.1环保性分析358.2传动方案经济性分析368.3结构经济性分析369 结论37致谢38参考文献39毕业设计（论文）知识产权声明40毕业设计（论文）独创性声明41主要符号表P功率尖峰载荷ED工作周期圆柱齿轮的齿宽系数T温度i传动比额定功率S热功率K载荷系数T齿轮传递的转矩弹性影响系数齿轮工作寿命U齿数比V圆周速度接触疲劳许用应力B齿宽宽度D分度圆直径a中心距m齿轮的模数S安全系数n机电转速 1 绪论1.1 翻车机概述及应用翻车也被称为铁路卡车翻车。能够翻转或倾斜轨道车辆卸载物料的装卸机，是港口的一种港口专用机械，是一种散装货物装卸车辆机械。港口、钢铁厂和发电厂广泛使用。适用于运输量大、冶金、煤炭、热力等工业部门的港口。其中，工厂运输的炼铁厂原料的中间输送环节，在用火车和车辆运输时，需要配备原材料排放设施。在钢铁企业中，列车一般是使用滚动机、螺旋式卸载机等设备以及自动倾卸车辆卸载。滚转在卸料过程中起着重要作用。之所以采用滚转，是因为它可以更加的容易的发现故障，让人更容易看清结构，看清功能。使之更加的有效益起来。1.2 翻车机国内外发展现状随着当今社会生产力的提高，人们的搬运设备的能力和效率越来越高，使翻车机在生产中的应用不断发展。近年来，中国与美国、英国等先进技术企业开展了合作。制造了一系列新的滚转机器。例如，大型装卸机“c”型翻滚机就是由大重集团自主开发的最新国产产品。随着国外先进技术的发展，我国自主开发和改进了各种轧钢机，为国家钢铁企业的发展做出了巨大贡献。2004年10月，大连重工业和起重集团与秦皇岛港业集团有限公司在14个月内，签订了一份8亿元的供货合同。秦皇岛港口第4期煤炭扩建工程和第5期煤炭建设工程将提供6,480吨/小时装载机、6,000吨/小时装载机、7,200吨/小时三车翻斗机和其他散装材料，并配备22个大型装卸设备。2005年以前，机械产品产量将超过10 000吨。中国沿海和内陆港口计划增加150个泊位，超过1万吨，其中50个集装箱泊位需要或更新大量装卸机、翻卸机、倾卸机和集装箱装卸设备。这对我国沿海地区的发展起到了非常重要的作用，为沿海城市的发展提供了有力的帮助。 1.3翻车机国内发展趋势伴随着国内外工业部门的不断发展，对装卸工具的不断需求、翻车的设计和开发成为当务之急。各国正在竞相设计新设备和新功能的滚动。美国率先推出了一种可用于多节车厢共同工作的联合翻车，大大提高了劳动生产率，节省了大量的人力、物力和财力。近年来，在消化引进国外先进技术的基础上，中国开发制造了一批新型滚装卸载设备，技术水平达到世界同类产品水平。目前，中国从国外吸取了大量先进的经验和技术，并已开始设计和制造自动工作、自动大修和自动报警，结合全自动三车翻车（图1.1）。由于国外设计的三车翻车在实际生产和应用中逐渐显现出各种问题和弊端，2006年，大连重工业重工业集团有限公司实现了设计、制造、安装和调试新型三梁二端环式三车翻卸系统。是目前世界上规模最大的综合滚转，产值1.8亿元。元。三车翻卸系统是目前世界上最大的一次翻卸系统。可一次卸载三段，每段运煤100吨。主要用于中国最大的煤炭年转让。秦皇岛煤炭码头2亿吨。2007年9月30日，在秦皇岛港务集团公司成功测试并投入运营。卸载系统采用自动化操作。由于其性能良好，设备完整性率高，目前的卸载效率为327车辆/小时，是目前国内转盘最高的效率。每天平均卸货量在1000以上。轧机运行以来保持了良好的设备状态，充分满足了秦皇岛港的生产需要，为煤炭装卸生产提供了可靠的保障。这种新型三车翻车与国外三车翻车相比，已经取得了6个创新点。例如，滚转的转子钢结构采用三箱梁、两箱端环和两箱环。通过连接形成的框架结构和结构稳定，在平台两侧应用支架进行压车布置，可以降低钢结构的应力值，方便压车装置的维护。成功研制新型三梁三车翻车及其卸载系统，标志着中国在大型翻车机设计上已达到国际先进水平，并在占领国内市场和进入国际市场中发挥了主导作用。并为今后发展各类滚转机械提供强有力的技术支持和保障，打造世界一流的装卸机械制造基地。今后，卸载工具将继续朝着自动化和智能化的方向发展。我相信，国内唱机的发展将不断提高劳动生产率，在国家经济发展中发挥不可替代的作用。图1.1 三车翻车机1.4 翻车机的类型及原理翻车机主要分转子式、侧卸式、端卸式和复合式 4种。各种翻车机都由金属构架、驱动装置和夹车机构组成，用交流电机驱动。1.4.1 转子式翻车机转子式滚转主要由转子、平台、压机、轴承滚轮和传动装置组成.工作原理是将卡车或卡车前部推入一个旋转枪管形状的金属框架（图1.2），通过压车机构压车，并与转子140170旋转，使用自重原理。卸载散装货物。如果车辆有旋转耦合器，则可以在不与卡车脱钩的情况下，就可以将卡车一个个的卸载，转动的时候都是围绕中心轴转动，工作的效率可以达到7、8千吨/小时。虽然它需要很大的压力和更深的基础，但它的重量较轻，功耗更低，生产率更高。因此，应用更广泛。滚转可根据滚转段数分为单转段、双转段和三转段。c型和o型都是转子式转向机，他们之间的区别单单只有端环的不同，一个是c型，一个是o型。 “o”型转子转向机：顾名思义就是o型的端环，所需要的材料就会比较多，很复杂，刚性相对会好一点。加上所需的驱动能量要大，驱动功率大，结构又复杂，移动起来很不方便，都需要借助车头才能够移动，以达到定位重型车、发动机内空车的目的。图1.2 “O”型转子式翻车机常用的“O”型转子式翻车机：型：变焦齿轮驱动，端环在外面。主动平台，固定支撑板。液压锁钩式挤压机构，冲程大，冲击小，但结构较为复杂。随着大、小电动机的双向传动，降低了车辆支撑和滚转复位的影响，缩短了运行时间。然而，汽车站的数量很大，总功率也很大。帮助器上有个振动器。型：内圈型，牵引机的臂头可以在举空车的同时，将重型车推进到机器的位置，取消平台上的缓冲器和推车。转子具有合理的受力和重量，但滚筒容易堆积。平台是固定的和活动的。液压锁钩式压机。直流电机驱动.机器使车辆准确可靠，对车辆的影响也大大减少。型：齿轮环传动、四连杆摇杆锁车机构、可移动平台、固定支撑板，结构简单，但车辆依靠帮助和压车的影响较大。端环在转子的最外层，轴承滚子不易阻挡聚合材料。其中一个是交流电动机的单速传输。除直流电动机传动外，该型号还在滚转装置上加装了洒水装置，可在滚转过程中及时洒水和防尘；在车上加装振动器，使卸料更加清洁，尤其适用于含水率较高的铁精矿等材料。“C”型转子式翻车机 端环是一个非封闭的c型（图1.3）。相对于o型来说就不需要那么多材料，结构上来说也显得轻便了很多，在液压车的帮助下，压力都会开始减小了，对其他设备都起到了减负效果。液压系统的好处在于自己有自己的控制方法，有效地释放了车辆在卸载过程中的弹簧能量，驱动功率小，将拉车通过端环的通道设置在一侧。车辆箱的进出与拉杆的自动控制，消除了对车头牵引的需要，更有利于滚动过程的自动化。常用的“C”型转子式翻车机 型：串联式双车翻车机，直流电机齿圈传动。活动平台，最大载重量为。其中都有振动器可以更好的卸料，还有喷水器可以减少灰尘，压车类型非常好，可以让工作时冲击力变小，因为是采用的是液压锁定。型：二支座内端环式，除转子结构为“C”型、拨车机臂头可从机内通过外，其他方面和型相近。图1.3 “C”型转子式翻车机1.4.2 侧卸式翻车机侧卸式的不像o型，c型有端环（图1.4），而是用摇杆代替端环了。车辆被夹在摇杆上后，摇杆绕上轴旋转140至170，并卸载车辆。由于旋转时摇杆和车辆的重量增加，驱动动力和结构重量增加，但这种容易引起污染，因为货物没有藏在地下。图1.4 侧卸式翻车机1.4.3 端卸式翻车机端卸式是把车辆先定位在平台（图1.5），再给夹紧，然后开始翻倒，加上旋转，材料从端门排出。这种翻车的结构比较简单，但只适用于在末端打开车门的车辆。图1.5 端卸式翻车机1.4.4复合式翻车机 适合托盘卸载。先是从车辆定位在平台上，然后固定住车辆，开始翻转，先是15到20这样子，不同的方向上在转40这样，就可以开始卸货了。让货物从中间的车门掉落下来。图1.6 复合式翻车机1.5 翻车机卸车系统的作业程序（只从2#车开始，1#空的车在翻车）：1.汽车挖掘者的手臂下降，汽车挖掘者撤退和连接与火车（2#）。2.拉机把重型火车往前拉。当3#前钩停在翻车前6米处时，2#车与3#车之间的钩会被手动采摘。3.拉机继续与1#车在翻车。4.拨号机将2#车向前拉（此时仍与1#车相连），使2#车定位于翻筋斗，拨号机与2#车自动相钩。5.搬家公司继续把1#辆汽车从翻筋斗中推出来。滚转翻转，回到原来的位置。6.拉机和1#车自动挂钩。7.拉回来，手臂向上，高速返回。8.回到原来的位置。1.6 翻车机设计的内容“c”转子滚转的设计内容包括选择和评价最好的传动方案，还有所需要的怎么样的电动机和相应的一些比例；主要部件的设计和强度检查；编写设计说明；绘制一般图纸和图纸的其他部分，翻译与翻页有关的外语材料等。.1.7设计的要求 1.了解作业时的大型设备和设计时的步骤，完成翻转的设计 2.深入了解能量参数计算的基本理论，并能准确地应用于每个部分，让理论和现实更加紧密的结合在一起； 3.养成好习惯，一点都不怕麻烦，有错的地方不断地去改； 4.要求对计算的每一步都要认真考虑并说明理由。引用的公式必须指明公式的来源。所有未在公开出版物中发表的公式都必须给出推导过程； 5.根据国家的标准来选择相对于的规格 。2 设计方案的选择及评定2.1 传动方案的设计工作：双电机有足够的动力来经过减速器，由小齿轮带走大齿轮进行翻转。达到翻车机的工作状态，2个端环同时开始旋转。传动方案：交流电动机调速机构（加、减速器）主动轮（小齿轮）工作机构（大端环）。在工作的后半段是靠设备自己的重量来完成的，我们需要加一个制动器来保护一下设备，轴的话也是要联轴器，靠的是联轴器才让轴之间有连接。下图是示意图（2.1） 1.电机 2.联轴器 3.制动器 4.减速器 5.联轴器 6.联轴器 7.小齿轮 8.端环图2.1 C型转子式翻车机主传动示意图2.2 设计方案的评定滚转由两个端环组成，由双电机驱动。翻转的转弯时间为1秒，转弯角度小于1秒。因此，小齿轮速度小，必须使用减速器。由于车款品质高，翻车时运转速度缓慢，加上环境状况不佳，不宜选用液压系统。因此，本方案的主要传动装置是由电动机驱动的。压机机构做直线运动，翻车时不宜使用电动传动。因此，压力系统采用液压传动，其中还要加一些要求，比如是设备出现问题了，要懂的是识别。我们所做的也要求精度这一方面，技术方面更加不能随意。翻车机是一个大型的设备，所以端环体积很大，我们只能用分段来完成这个制造，所以就给我们减轻了很大的负担。然而，焊接点带来局部应力集中和强度差。在设计中需要螺栓和其他连接，以提高机构的综合性能。滚轮机构由两对平行滚轮组成。左轮设有凹槽，有助于保持整个机构的平衡，减少机构转动时的摩擦。然而，该机构必须确保滚轮旋转是灵活的，没有卡住。现象。2.3 设计参数 整流机系统设备，为铁路敞篷散货专用设备，运行效率高，环境性能好。系统卸载效率每小时10-20节；适用车辆：c60、c61、c62、c64、c65、c70等；额定翻转质量：80t；翻转角度：正常165；最大175；翻转周期：60；平台轨距：1435mm；传动方式：齿轮传动/齿轮传动；压力方式：液压；汽车方式：平台移动。对滚转装置（包括转子、压紧装置、支撑装置、驱动装置）设计的需求。3 传动装置的设计3.1 选择电动机3.1.1驱动功率的计算翻车机在翻转的过程中，是需要往返程的，这是2个部分。在这2个部分中设备所受的力是不一样的。分析的话我们也分成2个不一样的部分。第一部分-过去的时候,在此阶段车厢的最大重量为100t，设备重量为126t，偏心矩为300mm，我们要求的只有车厢重量而发生转矩，其他的都不需要去考虑计算。已知条件： L=300mm=0.3m n=1r/min其中： -最大翻转重量 -设备总重端环的偏心转矩： T=GL （3.1）其中： -所有总重力 -车辆端环中心线偏心距 G=mg=22610N N T=GL= 所以， T=9550功率： P=70.99 KW电机功率： = （3.2）由文献（1，表4.2-9）及（2，表23.2-45）可查得： 齿轮啮合效率 （齿轮精度为7级） 滚动轴承效率 联轴器效率 由图（2.1）可知：传动装置总效率 （3.3） 电机功率： KW返程时，角度不同是会对其他部分造成影响，端盘所受的转矩(阻力矩)大小也不相同。可分为两个阶段，第一个阶段是翻转角由变为，第二个阶段是翻转角由变为，在返程时两个阶段所受的阻力矩与端环各段所受转矩不同会产生一些不同的偏差。根据设计来得到的条件：kg kg kg kgR=3.8m g=其中： -端环下体重量 -端环右体重量 -端环上体重量 -端环左体重量 R-端环体半径返程第一阶段：行程图见图（3.1）即角时。图3.1 返程第一阶段端环各部分位置图在第一个部分是正向来开始转，端环最开始的位置就是图3.1.1.1上1、2、3、4，而、是端环往反方向回去的时候会随变化，我们知道在这坟一个中、是动力矩，、是阻力矩。我们就是用计算来算出端环在反向走阻力矩所有加起来为： （3.4） 深度研究一下：故当时，不管是什么数值，绝对不会大于等于0，所以说这个时候翻车机不需要动力就可以完成工作，单单只要自己的重力。当时，就不会小于0，和上述的情况就是相反，这个时候是需要动力来帮助它完成工作，得到工作旋转时最大阻力矩：则在反转的时候电机功率： （3.5） 反转第二部分：看下列的图（3.2）其中显现的是角时。图3.2反转的第二个部分所处位置图示在翻车机工作状态中其中、是动力矩，、是阻力矩。则端环在反转的第二个部分阻力矩总和： （3.6） 经过上面的计算我们得知不管是多少度，都不能让大于等于0，这个时候就是动力会比阻力来着大，没有动力也可以实现工作，进行翻转。经过我们上面大量的计算可以得出：不管是在正转还是反转，电机的功率所要求是80.92 KW，只要达到80.92KW就可以工作了。3.1.2选择电机的型号三相交流电动机比较普遍的在工业中用到。翻车机工作的环境容易产生粉尘，而且设备是要频繁的开关，翻转。所以我们选择电动机的时候是要有要求的：第一个是转动惯量，在需要频繁使用到，惯量当然要选择较小的。第二个是承载能力，也是因为设备比较大的原因，承载能力要选择大的。根据上面的原因，我们选择y系列闭式交流电动机，电压380v根据文献（2,p40-117附录），选择了y315-10电机。主要信息如下：额定功率- - - - - - - - - 满载转速- - - - - - - - - 效率- - - - - - - - - - - 转矩- - - - - - - - - - - 3.2 减速器的选择已知： 所以： 试取m=20得： 因为： （3.8）可以得出： （3.9）因为我们选择的电动机功率是，通过（2，2-3，25-76）我们知道型减速器比较适合，公称传动比是。3.3传动装置传动比的分配图3.3传动装置的示意图传动系统参数计算：轴：即电动机轴： KW r/min （3.10） Nm轴：即减速器高速轴： KW （3.11） r/m Nm轴：即减速器低速轴： （3.12） r/min Nm轴：即传动长轴： KW （3.13） r/min Nm轴：即传动短轴： KW （3.14） r/min Nm表 3.1各轴运动及运动参数轴序号 功率P 转速n 转矩T 传动型式 传动比 效率 （kW） （r/min） () i 45 585 734.622 联轴器 1.0 0.99 44.55 585 728.75 联轴器 32.5 0.9412 41.51 18 22023.36 减速器 1.0 0.99 41.09 18 21800.53 联轴器 1.0 0.99 40.68 18 21583 联轴器 1.0 0.99需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）4 主要零件的设计和校核4.1齿轮的设计计算4.1.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1.在图3.1中是小齿轮和端环二者的传动。我使用的是直齿圆柱的类型。2.滚转的速度不高，负荷大。因此，选择了第七精度。3.材料选择：文献3表10-1小齿轮的材料是40cr、硬度为；由于端环的体积较大，没有办法直接锻造出来，所以只能用分段铸造，之后再用焊接的办法将其组装在一起。其中材料选择为（正），而硬度选择则是为，相对比下两种硬度差为。4.试选小齿轮齿数 （4.1） 4.1.2 按齿面接触强度设计从文献3选择出公式10-9a来实验设计计算，即： （4.2）(1)确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数 2)计算小齿轮传递的转矩. （4.3）其中 -车厢重力 -车辆中心线和端环中心线的偏心距 N （4.4）mm由上述可以得出 Nmm3)查询文献3表10-7可以得出4)查询文献3表10-6可以得出5)查询文献3图10-21d可以得出MPa，以及MPa。6)查询文献3公式10-13可以得出 7)查询文献3图10-19可以得出；8)计算接触疲劳许用应力，失效概率用0.1来计算,通过文献,公式,可以算出 （4.5） (2) 根据上面查到的数据开始计算1)先代进去一个不大的数值，然后试着得出小齿轮的直径 （4.6）mm2)计算圆周速度 （4.7）m/s3)计算齿宽 mm （4.8）4)计算齿宽与齿高之比 模数 mm （4.9）齿高 mm 5)计算载荷系数依照上面得出m/s,级精度，查询文献3图10-8可以得出，先取N/mm，由文献3表10-3查得 （4.10）查询由文献3表10-2可以得出查询文献3表10-4可以得出级精度、当不是对称下的小齿轮的情况下， 根据,再去查询文献3图10-13得出,所以得出载荷系数 （4.11）6) 依据实际的K来校正算出的的d，通过文献公式，可以算出 （4.12） mm7)计算模数 mm （4.13）4.1.3 按齿根弯曲强度设计查询文献3,公式10-5可以了解到弯曲强度的公式是: （4.14）(1) 查询计算得出上面公式在各个符号的数值1)查询文献3,图10-20c可以得出小齿轮弯曲疲劳强度极限MPa； 大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa2)查询文献3,图10-18能够得出弯曲疲劳寿命系数，3)计算弯曲疲劳许用应力选定,根据文献3,公式10-12，可以算出得 MPa （4.15） MPa4)计算载荷系数 5)从文献中得到齿形系数查询文献3表10-5得出 ，6)查取应力校正系数由文献3表10-5查得 ，7)根据公式去算出2个大小齿轮的然后去比较一下 （4.16） 根据上面的计算很容易得出小齿轮的数值会比大齿轮的小(2) 设计计算 （4.17） mm根据上面的计算可以得出来，选择弯曲强度的计算，弯曲强度m=mm而齿数只能是取整数，所以取整mm，再根据接触强度算得mm，d1是分度圆直径。再根据这些数据就能得出小齿轮齿数，如下： （4.18） 因为齿数要整数，所以取 相对应的大齿轮齿数 根据上面的计算，可以得出最优质的齿轮，和采用了这种最优质的传动方式，不仅仅可以满足齿轮的强度要求，也能很好的适合用于大型设备的要求，节省了材料和成本，结构比较好，稳定性也好，寿命相对比也比较长，可以很好的投入使用。4.1.4 齿轮几何尺寸计算(1) 计算分度圆直径mm （4.19）mm(2) 计算标准中心矩 mm （4.20）(3) 计算齿轮宽度 mm （4.21）取 mm， mm(4) 计算齿顶圆直径 mm （4.22） mm(5) 计算齿根圆直径 mm （4.23） mm4.1.5 齿轮的结构设计本次设计由于端环的直径过大，且是c型的不是封闭的，所以不对端环进行分析。先对小齿轮的结构特点进行设计分析：从上边的计算可以知道小齿轮的尺寸范围是500md160，综上所述我们就可以确定一下方案，定为腹板式结构，能够满足设计要求。剩下的尺寸参考文献3图10-39的尺寸，然后画出小齿轮的零件图如图4.1所示。图4.1 传动装置小齿轮设计简图4.2 轴的设计因为在我的设计中，小齿轮那边的轴是45钢（调质处理），所以下面要对轴进行一下分析，然后再对轴设计和核对。4.2.1 轴的结构设计（一）拟定轴上零件的装配方案这次设计的轴的零件的装配顺序见图4.2结构示意图分成各个部分来确定。从上边的方案我们可以知道这次的齿轮驱动方案是传动，所以用轴承可以满足要求。（二）轴上零件的定位为了预防轴上的零件受到力的时侯轴向或者圆周方向的相对运动，应该提前把零部件给固定住，除了有游动或空转条件的零件，这样的做法才可以确保精准的任务位置。1.用轴肩，圆螺母等零件来确保轴向的稳定定位。2.为了预防轴上的零件和轴产生转动。这次设计使用了2个普通平键来对零件进行周向定位的。图4.2 轴上零件装配与轴的结构示意图（三） 各轴段直径和长度的确定从上图的方案中确定了其他零件的定位，那就可以确定轴是什么形状的。而轴的直径是和负载多少零件决定的。所以在设计的时候就要满足要求，让轴都各个部分都是标准的直径。在结构上要让零件装配紧凑，也要有调整的空间。1. 确定各轴段直径由文献3表查得由文献5,362可知轴的直径， （4.24）因为小齿轮处在轴上，所以： P为入轴功率： P=32.367 KW n为入轴转速： n=18 r/min因此： mm （4.25)因为琢磨有键槽，那么轴的直径就要增大，大概是4%-5%，所以先选 mm。从图4-2上来看的话，轴段是需要有一个外部的轴承，查11就可以确定轴段的长是。从上面的图可以看出来轴段的作用是定位， ，根据计算就可以知道h=15 mm,这样就可以确定轴段这个部分的直径了，d为mm。从图上可以看出来轴段的第五部分和第二部分是对称的，轴段就可以设计为mm。粗略的先给轴段设定一个直径为mm。分析并选定轴长我们可以先选定轴的总长=mm。轴的外面是有连着一个联轴器，查13很容易就可以知道联轴器的宽度为mm，其中联轴器也需要有一点的距离，所以只能先把轴长度=mm。跟轴一样，轴 也有连接一个零件，连着一个轴承，所以暂定轴长度=mm。而轴段就不一样了，轴是定位轴肩，它的高度取，所以h=15 mm,我们就可以确定轴直径=mm。轴也有外接一个小零件，是一个小齿轮，从上面计算知道齿宽=mm，在这边还有一个挡圈来定位小齿轮，这边就需要减少mm，所以就可以让轴长度=mm。我们只能暂定轴直径=100mm，轴和轴一样都是外面要连接着轴承，可以知道轴承宽度=mm，又因为有挡圈定位，是要减少mm，先确定轴长度=65-3=mm。轴从图中知道要连接螺母，只能将轴直径=40mm。（四） 增强轴的强度的主要办法1.设计的时候要考虑好轴上连接的外零件，保持合理，让负载变小。2.设计好外零部件，更轴的负重没那么大。3.设计好轴的结构，不让力都集中一处，要把力平衡开。4.选对好的材料，就能提高轴的耐用性，合理设计，提高轴的强度。4.2.2 轴的计算在上面已经确定好了轴的长度和结构，接下来就要去计算，让轴的设计更加的合理，更加的耐用。再校核计算，这样才能知道符合不符合轴的强度。还要进行振动的检查，确定轴在工作时也是可以正常使用。主要的还是对轴的强度进行计算和核对，能确保轴能正常的使用。（一） 按扭转强度条件计算 查询文献3,370知道只要公式是： （4.26）式中：扭转切应力，MPa; T轴所受的扭矩，; 轴的抗扭截面系数，; 轴的转速，r/min; P轴传递的功率，KW; d计算截面处轴的直径，mm;将数据代入上式得： （4.27） =22.86MPa查询文献3表15-3可以得到MPa所以：经过上面的计算是可以确定，设计的各个部分是满足所需的要求的。（二） 按弯扭合成强度条件计算在上面已经设