冰箱门壳BC-47滚压成型及专机毕业设计.doc

黄河科技学院毕业设计（论文） 第 II 页冰箱门壳BC-47滚压成型及专机毕业设计目 录冰箱门壳BC-47滚压成型及专机I摘 要I目 录III1绪 论11.1辊式冷弯成型的发展历史11.2滚压加工在国内外况发展状11.3辊式冷弯成型的产品12 滚压加工成型22.1 滚压成形的设计要点与原理22.2 滚压成型的优缺点32.3 制件花型展开图32.4 滚压成型的应用53 冰箱门壳专机工作原理及方案63.1 冰箱门壳辊压机工作原理63.1.1 支架部分63.1.2 箱体部分63.1.3 滚轮部分63.1.4 丝杠部分63.2 方案的确定63.2.1 滚轮的安装方案73.2.2 传动的方式73.2.3 调节的方法73.2.4 上料下料的形式74 总体设计计算及校核84.1 滚轮组数的确定84.1.1 成型直角边84.1.2 成型圆弧94.2 辊轮直径的确定104.3 电动机和减速器的选择104.3.1 计算滚压成型的力和扭矩104.3.2 电机的选择154.3.3 减速器的选择164.4 传动链的设计164.4.1 辊轮轴之间的链传动的设计164.4.2 减速器与主轴之间的链传动184.5 齿轮的设计校核214.5.1 齿轮的几何计算214.5.2 第一道辊轮轴上齿轮的校核214.5.3 传动轴上齿轮的校核244.6 轴的设计校核274.6.1 第一根轴的设计校核274.6.2 主传动轴的设计校核294.7 轴承和键的选择与校核314.7.1 轴承的选用及校核314.7.2 键的选用及校核32结束语34致 谢35参考文献36 黄河科技学院毕业设计（论文） 第 38 页1 绪 论1.1辊式冷弯成型的发展历史辊式冷弯成型，是指在一排串联的轧机上，通过滚轮的滚动，使金属板材弯曲从而达到所需要的截面形状。它的应用也非常广泛，冰箱的门壳，伞的骨架等。逐渐形成了工业规模的发展。1.2滚压加工在国内外况发展状国外是在1983年对滚压成形有一定发展, 冷弯成型(Cold Roll Forming)是按照一定的次序配置的多道次成型轧辊，把金属板材不断的进行滚压弯曲，从而制定成需要的型材。冷弯成型不仅节约成本而且效率高。20世纪八九十年代以来，这种工艺技术在我国得到了广泛的应用。在国内外，由于技术问题，冷弯成型工艺仍被普遍认为是一种“未掌握的艺术” (Blank Art)，还未上升为科学。主要原因是冷弯成型的特点还没有被我们好好利用和掌握。这些年来，冷弯型钢产品在建筑机械电子等方面应用非常广。从一些普通的门窗到复杂的型材，它的应用非常普及。冷弯型钢与热轧型钢相比较，有着很多的优点，它的精度更高，更加节能。因此，冷弯型钢的发展对人们来说非常的重要。1.3辊式冷弯成型的产品冷弯成型的产品有很多种，有C型钢、薄槽钢、波纹钢、圆管方管等钢管等。2 滚压加工成型2.1 滚压成形的设计要点与原理原理如图2-1所示。滚压机有多组顺序相连的滚轮，金属板材在滚轮的滚动下变形并向前移动，从而达到所需的型材。冰箱门壳滚压机的原理就是将金属板材放在成型机上，通过滚轮的连续滚动，向前移动，从而产生形变，顺次加工。如果门壳的尺寸要发生变化，可以改变轮毂的尺寸大小。图2-1滚压成型滚压加工利用金属在常温状态下的冷塑性，从而对滚压件施加一定的压力，使金属表面产生变形，而使工件表面的粗糙度降低。由于金属的塑形变形，滚压件的强度和硬度都有了相应的提高，从而各方面的性能都非常的稳定。滚压是一种无切削的塑性加工方法21。为了保证板材在滚压过程中不发生跑偏，必须保证板材的两端都有滚轮滚压，这样才能保证门壳稳定的移动。这就是不跑偏原则。因此两道滚轮之间的距离不能大于门壳长度的一半。如果门壳的长度太短，将不能满足要求。其设计要点主要有:a) 门壳在弯曲展开时要考虑中性层的移动，同时断面的展开长度也要考虑中性层的移动;b) 当弯曲的半径过小；要考虑拉伸造成的影响;c) 外形尺寸要保持一致;d)板材的厚度不同时，滚轮的滚压角度也不一样。弯曲数据如下:板材厚2.5mm 弯曲角: 100200。e) 刚开始进行滚压时，底部的弯曲和不能同时进行;f) 最后一对滚轮要考虑板材弹性变形的影响。2.2 滚压成型的优缺点滚压成型是把滚轮与金属表面相接触，通过滚轮的转动，使其发生表面摩擦，从而使金属产生局部变形，进而达到所需要的型材。（1）滚压成型比较节约成本。前期对工作人员的技术操作等要求不高，降低了劳动生产水平。（2）生产效率高。滚压成型是一个连续的过程，自动化程度高，比传统的冲压效率要高很多，适合大批量生产。（3）成型产品品质高。滚压成型是一个循序渐进的过程，它不像冲压工艺那样一次成型，所以它是弯曲应力得到了充分的释放，生产的产品精度跟高，性能更加稳定。（4）滚压的产品长度不受限制，产品的厚度也比较均匀，因此应力更好，抗压能力强。（5）生产更加的安全。工作人员的劳动强度低，避免了安全事故。极大改善了劳动环境。（6）前期的投入比较大。滚压成型需要进行专机的设计，以及各个零部件的计算。前期的投资表较大，制造难度也比较高，机器的检测与安装也比较麻烦，并且性能也不太稳定，所以不适合实力小的公司应用。2.3 制件花型展开图首先要考虑展开图的形状。花型展开图是指制件的弯曲过程逐渐展开，回到平直板料的过程。如图2-2所示。将展开图进行分析。无论外形简单还是复杂，都是很有效的。 因此，可以通过从整体上考虑，再到每一个滚轮与滚轮之间，来分析板材的高度以及宽度的一些变化，从而发现有没有不足的地方。板材的规格也是有一定要求的。它的外形不能出现太大的差异和过度的变化，如2-3所示。由于使用多对滚轮，它可以生成多种复杂的材料，如图2-4所示。再加上连续的滚压过程可以和其它的工艺配合完成，大大的节省了生产时间和节约成本。所以它的生产效率是非常高的。因此，在现代工艺技术加工中，滚压技术运用的越来越广泛，如各种板材钢型，冰箱门壳等，还有各种不锈钢材料等，都得到了很多的应用。图2-3 BXG 7002 工步展开图2-2 花型展开 图2-4 封闭及半封闭的型材形式2.4 滚压成型的应用在修路的时候，我们可以看到压路机把不平整的道路压的很平整。滚压加工的原理也是这样。滚轮在金属表面滚压时，可以使不平整的板材变得更加平整，同时板材的受力也是非常的均匀，它的加工性能更加优越，延展性能也更加完善。滚压件的粗糙度不仅发生了显著变化，而且它的抗疲劳性能和耐磨性能也有了很大的提高，与这些特点相比较，传统的加工方法是不能达到的。正是由于这些显著的特点，以及滚压加工的低成本高效率，使得滚压在各行各业都得到了广泛的应用，并且发挥了很大的特点。这些年来，滚压加工技术在建筑、汽车、机械等方面发挥了很大的应用。不论是生活中的门窗还是一些特殊的板材原料，都得到了非常广泛的应用。3 冰箱门壳专机工作原理及方案3.1 冰箱门壳辊压机工作原理主要是用于生产各种型号的冰箱门壳，它的特点是生产成本低，操作简单灵活，设计结构流畅，能够适应各种型号的调整，加工的性能稳定，维护起来比较方便。冰箱门壳专机主要有四部分：支架，箱体，滚轮，丝杠。3.1.1 支架部分支架主要是用来支撑整个整体，在此选择10号槽钢，这种型号的钢材不仅成本低廉，而且力学性能好，硬度强，使得整个专机能够更加的稳定。槽钢与槽钢之间也可以用角铁焊接，这要就提高了整个支架的支撑强度。3.1.2 箱体部分箱体分为上箱体和下箱体。箱体主要是用来调整滚轮与滚轮之间的距离，从而适应各种不同尺寸的板材。上箱体卡在下箱体的槽中，轴承端盖固定在箱体上防止上箱体前后的移动。3.1.3 滚轮部分滚轮的材料一般用40Cr就可以了。因为冰箱的门壳比较薄，硬度不是很高。滚轮与滚轮要保持在同一水平线上，这样也能保证板材在滚压时受力均匀，同时在调试安装时也更加的方便。3.1.4 丝杠部分丝杠包括滚珠丝杠和和普通的丝杠，在选择丝杠时首先要考虑成本。因为滚珠丝杠的精度比较高，一般用在精密仪器上，但是造价太高。普通丝杠能够满足要求，所以选用一般的丝杠就可以了。丝杠的调节可以控制箱体的距离，操作方便快捷。3.2 方案的确定设计要求：生产效率不能能小于每分钟8到12米，生产宽度在400到680mm,任意可调、误差不能大于0.2mm，成型最小长度450mm。从任务要求考虑需要从以下几方面入手：滚轮安装方案、传动的方式、调节的方法、上料下料的形式。具体措施如下：3.2.1 滚轮的安装方案由所得的图纸可以看出，每一对滚轮都要对称排列。上轮与下轮之间的距离要和门壳的厚度相等。并且前后滚轮之间的距离要等于冰箱门壳的宽度。3.2.2 传动的方式通过电动机将动力传递给减速器，减速器再通过链传动传递给每一对滚轮。3.2.3 调节的方法（1）板宽调整的实现：通过转动手轮，可以调节丝杠的移动，进而调节箱体的移动，这样就可以调整板材的宽度，实现不同型号产品的加工。（2）上下滚轮之间的距离调整：通过调整压板上的螺栓使上箱体在T形槽中移动来实现滚轮之间的距离。3.2.4 上料下料的形式上料的时候，用护板和角铁组成的支架，长度和宽度与板材的尺寸大致相同。角铁上有平板，平板与下滚轮的上轮廓在一个同一平面上，这样更有利于板材的前进。下料的的形式与上料相同。4 总体设计计算及校核4.1 滚轮组数的确定通过查询压力加工手册，可以得知滚轮的组数n为：n=L/d=hcot/d （4-1）为升角，d为滚轮之间的间距，L为设备的总长。以下有三种计算方案4.1.1 成型直角边假设每次的升角都为=125,取工位间距d=180mm由公式（4-1）可以求出n=33 cot125 /180=7.413，共需要7道辊轮。分析成型效果，难易程度及其效率，及根据推理和经验，在老师的指导下，现在选n=6.。方法一：升角=125不变，可以求出翻转角此时：求得成型相对高度（mm）第一道辊 4.45 第二道辊 8.90 第三道辊 13.35 第四道辊 17.8 第五道辊 22.25 第六道辊 26.7 直角边长度3326.7，可知，125相对大部分是安全的，但是等升角可以取得大一些，以减少滚道数，分析现在取等升角为145.计算结果如下：翻转角 相对高度 (mm) 升角 第一道辊 10 5.50 145第二道辊 10 11.00 145第三道辊 11 16.50 145第四道辊 12 21.99 145第五道辊 15 27.50 145第六道辊 33 32.99 145方法二：滚道数n=6一定，翻转角等分为=15，可以求出升角翻转角 相对高度 (mm) 升角 第一道辊 15 8.54 2.72第二道辊 15 16.5 2.53第三道辊 15 23.36 2.17第四道辊 15 28.58 1.67第五道辊 15 31.88 1.05第六道辊 15 33 0.36通过以上计算可以得出，这种方法要比其它两种方法好。4.1.2 成型圆弧 假设每次升角为=130,工位的间距L=180mm，由公式n=d cot/L可以计算出一共需要9道滚轮。方法一：升角=130不变，可以求翻转角翻转角 相对高度 (mm) 升角 第一道辊 7 3.61 130第二道辊 13 7.22 130第三道辊 20 10.83 130第四道辊 27 14.44 130第五道辊 35 18.05 130第六道辊 44 21.66 130第七道辊 54 25.27 130第八道辊 68 28.88 130方法二：滚道数n=9不变，翻转角等分为=10，可以求升角翻转角 相对高度 (mm) 升角 第一道辊 10 7.07 2.25第二道辊 10 13.93 2.18第三道辊 10 20.36 2.04第四道辊 10 26.17 1.85第五道辊 10 31.19 1.60第六道辊 10 35.26 1.30第七道辊 10 37.76 0.79第八道辊 10 40.09 0.74第九道辊 10 40.56 0.15综上所述：如果考虑刚性边的影响，角度分配如下：翻转角 升角 第七道辊 0 0第八道辊 0.5 0.11第九道辊 0.5 0.11第十道辊 4 0.7第十一道辊 4 0.7第十二道辊 7 1.1第十三道辊 7 1.08 第十四道辊 7 1.45第十五道辊 10 1.25第十六道辊 10 1.26第十七道辊 10 1.07第十八道辊 10 0.62第十九道辊 9 0.31第二十道辊 6 0.15综上所述总滚道数n=20。 4.2 辊轮直径的确定第一道滚轮上安装了齿轮，它的传动比为2：1，所以当下滚轮直径80mm，上滚轮为160mm。4.3 电动机和减速器的选择4.3.1 计算滚压成型的力和扭矩计算公式如下： （4-2） 上辊轮扭矩Tu= （4-3）下辊轮扭矩Td= （4-4）式中 为摩擦系数，一般取0.1为比例系数，一般取=0.51，我们选取0.8y屈服应力， y= 175MPat板厚，t=0.5mm变形后的翻转角变形前的翻转角k1 = , （4-5） k= （4-6） , （4-7） （4-8）图4-1 前后板料的变形情况图4-2 U型辊压成形因为滚压过程是匀速进行的所以可以得出： （4-9） 用表示、则有： （4-10） 因为 将、代入该式得将代入、中则有：=带入Tu Td中得：Tu=Td=第一道辊：=0.5，=0.5，=0.5， =0.160m, =0.080m，=15，=0P1 = 3.96N， =0.99, =0.56第二道辊：=0.47，=0.48，=0.5， =0.160m, =0.080m，=30，=15P2 = 3.72N，第三道辊：=0.0.43，=0.46，=0.54， =0.160m, =0.080m，=45，=30P3 = 3.4N，第四道辊：=0.37，=0.43，=0.57， =0.160m, =0.080m，=60，=45P4 = 2.93N，第五道辊：=0.31，=0.38，=0.62， =0.160m, =0.080m，=75，=60P5 = 2.45N，第六道辊：=0.22，=0.31，=0.69， =0.160m, =0.080m，=90，=75P6= 第七道辊：=0，=0，=0， =0.160m, =0.080m，=90，=90P7= 0N，第八道辊：=0.5，=0.5，=0.5， =0.160m, =0.080m，=0.5，=0P8= 0.13N，第九道辊：=0.5，=0.5，=0.5， =0.160m, =0.080m，=1，=0.5P9= 0.13N，第十道辊：=0.5，=0.5，=0.5， =0.160m, =0080m，=5，=1P10=1.3N 第十一道辊：=0.5，=0.5，=0.5， =0.160m, =0.080m，=9，=5P11= 0.26N，第十二道辊：=0.48，=0.47，=0.51， =0.160m, =0.080m，=16，=9P12= 1.30N，第十三道辊：=0.5，=0.5，=0.5， =0.160m, =0.080m，=23，=16P13= 1.8N，第十四道辊：=0.37，=0.43，=0.57， =0.160m, =0.080m，=30，=23P14=2.90N，第十五道辊：=0.46，=0.48，=0.52， =0.160m, =0.080m，=40，=30P15= 2.40N，第十六道辊：=0.46，=043，=0.54， =0.160m, =0.080m，=50，=40P1= 2.40N，第十七道辊：=0.37，=0.43，=0.57， =0.160m, =0.080m，=60，=50P17= 2.90N，第十八道辊：=0.31，=0.38，=0.64， =0.160m, =0.080m，=70，=60P1= 0.37N，第十九道辊：=0.28，=0.38，=0.64， =0.160m, =0.080m，=79，=60P19= 2.40N，第二十道辊：=0.43，=0.46，=0.54， =0.160m, =0.080m，=85，=79P19= 0.33N，1.74N，一侧下滚轮总的扭矩：T=+=10.5由于电动机放在机架中间，动力向两边传递，因此每个滚轮上的扭矩应该向中间滚轮上折合，假设向第十一道滚轮上折合，取传动效率为：一侧下滚轮折合后的总扭矩为：T=+=27N4.3.2 电机的选择从任务书中可以得知，专机的运行速度不能小于12m/min,所以取v=12 m/min=0.5m/s，由n =得：n=0.5/（3.14X0.80）即n=50r/min，w=5.3rad/s。计算功率为：在上述计算扭矩的过程中并没有考虑滚压形成力及各种摩擦的影响，但在计算总功率时要考虑此影响，因此所需功率应大些，计算出的功率应扩大十倍，所需功率为：由上述得知，电机的型号选为B53,额定功率3KW，额定转速1430r/min，额定转矩20.2N.4.3.3 减速器的选择由工作条件可得：假设每天连续工作24h，减速器的转速为1000r/min，链传动的工作转矩为58N.m，传动比取23，所以可以选用8130型号的减速器。4.4 传动链的设计4.4.1 辊轮轴之间的链传动的设计电动机的额定功率为3000W，因此1/4滚轮的总功率为750W，此时转速为n=50r/min，查机械设计手册图13-2-1知，选用10A型号的单排链，节距p=15.875mm，最大辊子直径为=10.16mm，最小内节内宽=9.4mm，最大销轴直径=5.09mm，最大内链接高度=15.09mm，排距=18.11mm。且是双链轮单（1）选择链轮齿数Z1 Z2减速器输出转速为50/min,整机运行速度为0.5m/s,选取齿数Z1=Z2=25，传动比i=1(2）计算功率 （4-11）查表9-9，工况系数=1，=1，所以，=0.24kw(3) 确定链条链节数初定中心距=15p则链节数为=47.7节， （4-12）计算得到的值，应圆整为偶数，以避免使用过度链节，否则其极限拉伸载荷须降低20%，故取=48节。(4) 确定链条节距按照小链轮转速估计，链工作在曲线顶点左侧时，可能会出现疲劳破环。有机械设计课本表9-10查的小链轮齿数系数为：，所以选择取单排链，由表9-11查的，多排链系数链条所需传递的功率计算公式如下: （4-13）带入数据后，算得=0.75kW。根据小链轮转速及功率=0.75kW，由图13-2-1选链号为10A单排链。再由表9-1查得链节距=15.875mm(5) 确定链长L及中心距a （4-14）由知， （4-15）则实际中心距 （4-16）取(6) 验算链速v=0.333m/s （4-17）（7）验算小链轮轴孔直径由机械设计查的链轮毂孔许用最大直径，大于轴径，所以合适。(8) 作用在轴上的压轴力F= （4-18） （4-19）在设计中因为链条是水平传动的，所以有，即F=1.15427.2=500N(9) 链轮的参数选取节距p=15.875mm，最大辊子直径为=10.16mm，最小内节内宽=9.4mm，最大销轴直径=5.09mm，最大内链接高度=15.09mm，排距=18.11mm。根据上知，计算链轮外型数据如下：分度圆直径： （4-20）齿顶圆直径：=126.7+1.2515.875-10.16=136.4mm （4-21）139.7mm （4-22）取=136mm分度圆弧齿高： （4-23） （4-24）我们取6mm齿根圆直径：=126.710.16=116.54mm （4-25）齿侧凸缘直径： （4-26）4.4.2 减速器与主轴之间的链传动（1）选择链轮齿数Z1 Z2减速器输出转速为50r/min,即整机运行速度为0.5m/s,传动比i=1（2）计算功率 （4-27）查表79-9，工况系数=1，=1.1，所以，=11.13=3.3 kw(3) 确定链条链节数初定中心距=30p则链节数为=23025=85节，计算得到的值，应圆整为偶数，以避免使用过度链节，否则其极限拉伸载荷须降低20%，故取=86节。(4) 确定链条节距机械设计课本表9-10查的小链轮齿数系数为：，选取单排链，多排链系数2.5计算公式如下:带入数据后，算得=2.78kW。根据小链轮转速及功率=2.78 kW，但为了能达到16A型号的功率，必须采用多排链，选用三排链。(5)确定链长L及中心距a由知，取(6)验算链速v=0.36m/s（7）验算小链轮轴孔直径由机械设计表9-4查的连轮毂孔许用最大直径，大于轴径，故合适。(8) 作用在轴上的压轴力F=在设计中因为链条是水平传动的，所以有，即F=1.059166.7=9625N(9) 链轮的参数选取根据链号10A得：选用10A型号的多排链，节距p=15.875mm，最大辊子直径为=10.16mm，最小内节内宽=9.4mm，最大销轴直径=5.09mm，最大内链接高度=15.09mm，排距=18.11mm。根据上知，计算链轮外型数据如下：分度圆直径：齿顶圆直径：=126.7+1.2515.875-10.16=136.4mm139.7mm取=136mm分度圆弧齿高：我们取6mm齿根圆直径：=126.710.16=116.54mm齿侧凸缘直径：多排链齿宽=0.93b1=8.74mm链轮齿总宽=2+=45mm。4.5 齿轮的设计校核4.5.1 齿轮的几何计算（1）齿顶高系数：=1（2）顶隙系数：=0.25（3）模数：m=2.5（4）齿数：（5）齿数比：u=2（6）齿宽：参考机械设计手册，表914-1-79选取推荐的齿宽系数=1则齿宽b=80，（7）中心距：（8）全齿高：h=2.25m=5.625（9）齿顶高：=m=2.5（10）齿距：9（11）分度圆直径：（12）齿顶圆直径：（13）齿根高直径：4.5.2 第一道辊轮轴上齿轮的校核(1) 按齿轮接触面的强度设计d u （4-28）1.确定公式内的计算数据1)试选载荷系数 Kt =1.32)计算齿轮传递的转矩T1 = （4-29）3)选取齿宽系数4) 查得材料的弹性影响系数ZE =189.9Mpa1/2 5)按按齿轮接触面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限6)计算应力循环系数N= （4-30）7)查得接触疲劳寿命系数8)计算接触疲劳许用应力失效概率为1%，安全系数S=1，得2.计算1)计算分度圆直径，代入值2）计算圆周速度1） 计算齿宽 b=2） 算齿宽和齿高之比b/h模数齿高h=2.25b/h=60.27/4.5=13.3334）算载荷系数根据，7级精度，查得，直齿轮，假设。查得由表10-2查得使用系数由表1410-4查为7级精度，由b/h=13.333，查图10-13得=1.4故载荷系数 5）由式10-10a得 （4-31）6）计算模数（2）按齿根弯曲强度校核由式10-515得弯曲强度的设计公式为 （4-32）A） 确定公式内的各计算数值1） 小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380Mpa2） 由机械设计图10-18查得弯曲疲劳寿命系数=0.9，;3） 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数为16S=1.2，可以由式10-12得4） 计算载荷系数K （4-33） 5）查取齿形系数由表【17】10-5查得6）查取应力校正系数由表10-5查得=1.67B）设计计算（3）几何尺寸计算1)计算分度圆直径mm上下滚轮的中心距a=112.5，在满足强度要求的情况下可以加大模数和齿数，来满足中心距的要求。2）模数 m=2.5 齿数 z=30则d=mz=150mm3）中心距a=112.5mm4)齿宽b=40mm5)验算故齿轮是安全的。4.5.3 传动轴上齿轮的校核（1）按齿轮表面的接触强度设计d u 确定公式内的计算数据1） 试选载荷系数 Kt =1.32） 计算齿轮传递的转矩T1 = 3） 选取齿宽系数4） 查得材料的弹性影响系数ZE =189.9Mpa1/2 5） 按按齿轮表面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限6） 由式10-13计算应力循环系数N=7） 查得接触疲劳寿命系数8） 计算接触疲劳许用应力失效概率选为为1%，安全系数S=1，得 计算1）计算齿轮分度圆直径，代入值得2）计算圆周速度计算齿宽 b=3）算齿宽和齿高之比b/h模数齿高h=2.25b/h=45.89/2.59=17.754）算载荷系数根据，7级精度，查得，直齿轮，假设。由表1810-3查得由表10-2查得使用系数由表10-4查得齿轮相对支承为非对称布置时，由b/h=17.75，查图1910-13得=1.4故载荷系数 5）按实际的载荷系数校正所得分度圆直径20，由式10-10a得6）计算模数（3）.按齿根弯曲强度校核由式10-5得弯曲强度的设计公式为A)确定公式内的各计算数值1)查得齿轮的弯曲疲劳强度极限=380Mpa2)查得弯曲疲劳寿命系数=0.93)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数为22S=1.2，得4)计算载荷系数K5)查取齿形系数由表10-5查得6）查取应力校正系数由表10-5查得=1.67B）设计计算(4）几何尺寸计算1)计算分度圆直径但是根据设计上下滚轮的的中心距a=180，在满足强度要求的情况下加大模数和齿数，来满足中心距的要求22。模数 m=3 齿数 z=60则d=mz=180mm2)中心距a=d=180mm3)齿宽b=40mm(5)验算故齿轮是安全的。4.6 轴的设计校核4.6.1 第一根轴的设计校核（1）求轴上的功率P、转速n和转矩T有上面的计算可知，功率P=0.15，转速n=51r/min，则T=28.65N.mdmin= A0 = 115 =15.87mm（4-34）取安全系数S=1.2dmin=S A0= 1.215.87=19.04圆整为20mm（2）求轴上的载荷首先跟据轴的结构图做出计算简图，然后根据轴上的受力情况计算轴上个点所受的转矩，并作出弯矩图和扭矩图，如图4-3图4-3弯矩图和扭矩图（3）校核轴的强度进行校核时，只校核最大的弯矩和扭矩。则由机械设计式15-5及上述数据可得：取W=0.1d=0.1=27462.5mm=20.32MPa（4-35）轴选用45号钢，进行调质处理，=60MPa，因此，故安全。4.6.2 主传动轴的设计校核（1）求轴上的功率P、转速n和转矩T有上面的计算可知，功率P=1.027，转速n=62.2r/min，则T=157.84N.m（2）初步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径。根据机械设计表15-3，取A0 =115，于是得dmin= A0 23 = 115 =29.77mm取安全系数S=1.2dmin=S A0= 1.229.77=35.7mm，圆整为36mm图4-4 轴的结构简图（3）初步选择角接触轴承6210C，尺寸为，故d2=50mm。了、L2=40mm。轴承由定位轴肩定位，故定位轴肩为d3=56mm，L3=40mm。（4）取安装齿轮处的轴径d3=40mm，齿轮的下端由轴肩定位，取轮毂长度L=56mm（5）轴与链轮之间采用普通平头平键。轴上零件轴向定位。(6)做出轴的计算简图,求轴上零件的载荷可据此计算轴承所受的径向载荷Fr1和Fr2将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面和水平面两个平面力系。其中，水平面平面力系图中的为通过另加转矩而平移到指向轴线24。力矩图和弯矩图：图4-5轴的弯矩图和扭矩图（7）校核轴的强度 （4-36）式中 轴的计算应力，单位MpaM 轴所受的弯矩，单位NmmT 轴所受的扭矩，单位NmmW 轴的抗弯截面系数，单位 许用弯曲应力，单位为Mpa取=0.6， （4-37）其中，轴的直径为d=40mm，键槽尺寸为：，t=4mm。代入得： （4-37）代入计算得：查得，故安全。4.7 轴承和键的选择与校核4.7.1 轴承的选用及校核故轴承不受轴向力，即=0，所以。1. 求轴承当量动载荷P因为X=1，Y=0按表13-6，取,则=1.2（1951.22）=1141.46N2. 验算轴承寿命许用时间故轴承是安全的。4.7.2 键的选用及校核（1）花键的挤压强度校核矩形花键其规格为,倒角尺寸。挤压强度条件为： （4-38）式中：T转矩，；各齿载荷不均匀系数，一般为，可取；z齿数，为8；h齿的工作高度，mm，对于矩形花键；l齿的工作长度mm；Dm平均直径，矩形花键ppp许用压强，查表5-3-2927为25；代入公式，计算得： （4-39）故满足挤压强度要求。（2）减速器与链轮相连接的键的校核。通过普通平键联接，轴径D=50mm，键的公称尺寸为bxh=14mmx8mm，。 （4-40）式中，T转矩， k键与轮毂的接触高度，；l键的工作长度， l=L-b=（63-14）mm=49mm；转矩：将数据代入式中，得：p=2T/Dkl29=2*100100/50*4*49=20.43Mpa查表305-3-17得，满足要求。键的剪切：p=2T/Dkl=2*100100/50*14*49=3Mpa查表315-3-17得，满足要求。经校核，普通平键满足强度要求，是安全的。结束语毕业设计是对大学四年的总结，在这次毕业设计中，我学到了许多的东西。以前在课本上学到的都是一些理论的知识，现在能够与实际相结合，对我来说，也是一次挑战。有些东西是书本上没有的，在实际的过程中，需要不断的尝试，不断的总结经验，所以我感到受益匪浅。这次的设计主要是运用了滚压成型技术，也让我对滚压技术的运用更加的熟练。与传统的冲压折弯技术相比，滚压技术有着许多的优点，无论是节约成本，还是提升效率，都有了明显的变化。希望滚压技术能运用的更加广发。在这次毕业设计中，我也发现了一些问题，不过在老师的精心指导下，我还是能够改正。所以这次毕业设计能够顺利完成，要感谢老师和同学的帮助。致 谢这次论文能够顺利完成，我要感谢老师和同学的帮助，特别是我的毕业导师，在他的悉心教导下，我的论文才能够顺利完成。我也要感谢和我一起完成毕业设计的同学，大家互相帮助，共同努力，一起完成了任务，我也感觉到团队力量的伟大。感谢我的亲人朋友，你们给我了莫大的帮助，在此表示深深的感谢！参考文献1日本塑料加工学会编.压力加工手册M.北京：北京机械工业出版社，1984,58.2樊宁主编，计算机绘图教程.北京：中国电力出版社，2006.7.3申永胜主编，机械原理教程.北京：清华大学出版社，2005.12.4郭长江,杨改云,赵利德主编.滚压成形力的数值计算与模拟J.机床与压,2006,35(10).5吴宗泽主编.机械设计实用手册M.北京:化学工业出版社,2003.6刘鸿文主编.材料力学M.北京:高等教育出版社,2004.1.7何铭心，钱可强主编.机械制图.北京:高等教育出版社,2004.1.8陈为国主编.滚压成形工艺设计J.锻压技术,2000,(6):5759.9