磨粉机主传动系统装置设计

EE1EE题目磨粉机主传动系统装置设计学生姓名EE学号EE所在学院机械工程学院专业班级EE指导教师EE_完成地点EE2009年06月20日EE2设计题目磨粉机主传动系统装置设计作者EE所在单位（EE）指导老师EE【摘要】磨粉机是面粉生产线的主要设备之一，主传动系统是其核心部分，它的好坏对磨粉机的研磨性能影响较大。针对磨粉机的磨辊存在噪音大、产量低、电耗大等缺点，研究和设计了磨粉机的主传动系统，该工作对提高面粉研磨质量意义重大。本设计在汉中粮食加工装备制造企业磨粉机主传动系统的研究基础上，重点研究了快辊驱动及快慢辊驱动工作原理，磨粉机的磨粉机理，选择合适的方案，确定了磨粉机的机构和结构参数，根据所设计的参数，完成了主传动系统的设计计算及结构设计，实现了给定参数的主传动系统装置的三维造型与仿真，分析了磨粉机在一般情况下的运动和动力学特性，研究磨粉机运动及受力的分布规律。新设计的磨粉机提高了研磨质量及效率，性能更加优越，易于维修，降低了磨粉机能耗。【关键词】辊式磨粉机；磨辊驱动；设计；三维仿真。EE3DESIGNTITLEMILLMAINDRIVESYSTEMDESIGNAUTHOREETHEUNITEETUTOREEABSTRACTMILLISONEOFTHEMAINEQUIPMENTOFFLOURPRODUCTIONLINE,THEMAINDRIVESYSTEMISTHECOREPARTOFTHELARGERITISGOODORBADINFLUENCEONTHEGRINDINGMILLPERFORMANCEFORTHEPRESENCEOFTHEROLLERMILLGRINDINGNOISE,LOWYIELD,POWERCONSUMPTIONANDOTHERSHORTCOMINGS,THESTUDYANDDESIGNOFTHEMILLMAINDRIVESYSTEM,WHICHISWORKINGTOIMPROVETHEQUALITYOFTHEFLOURMILLINGSIGNIFICANCEBASEDONTHESTUDYOFTHEDESIGNOFFOODPROCESSINGEQUIPMENTMANUFACTURINGENTERPRISESHANZHONGMILLONTHEMAINDRIVESYSTEM,FOCUSINGONTHESPEEDOFTHEROLLERDRIVEWORKS,THEMECHANISMOFFASTROLLERFLOURMILLDRIVEANDSELECTTHEAPPROPRIATEOPTIONTODETERMINETHEMILLINGINSTITUTIONALANDSTRUCTURALPARAMETERSOFMACHINES,ACCORDINGTOTHEPARAMETERSOFTHEDESIGN,TOCOMPLETETHECALCULATIONOFTHEMAINDRIVESYSTEMDESIGNANDSTRUCTURALDESIGN,THREEDIMENSIONALMODELINGANDSIMULATIONTOACHIEVEAGIVENPARAMETERMAINTRANSMISSIONDEVICEANALYZESTHEMILLUNDERNORMALCIRCUMSTANCESMOVEMENTANDDYNAMICS,RESEARCHMILLSPORTSANDTHEFORCEDISTRIBUTIONTHENEWDESIGNOFTHEGRINDINGMILLTOIMPROVETHEQUALITYANDEFFICIENCY,SUPERIORPERFORMANCE,EASEOFMAINTENANCE,REDUCINGTHEMILLENERGYCONSUMPTIONKEYWORDSROLLERMILLGRINDINGROLLERDRIVEDESIGNDIMENSIONALSIMULATIONEE目录引言11绪论211研究现状212发展趋势313传动系统的发展3131V带传动3132替代V带传动的途径3133快慢辊传动设计的难点3134新型的橡胶传动带4135同步带应防止爬齿和跑偏4136双面多楔带传动42磨辊轴固定方式的确定和传动方案的确定521磨辊轴固定方式的确定5211现阶段所使用的固定方式5212磨辊轴与轴承间采用紧定套连接5213磨辊轴带锥度的可拆卸连接5214磨辊轴与轴承过盈配合连接6215三种磨辊固定方式的特点与选择622传动系统6221快辊拖动6222辊间传动7EEI23离合轧轧调机构8231功能要求8232设计原则8233离合轧轧调机构的比较确定824小结83磨粉机主传动部分设计研究1031选配电机1032三角带传动设计1033齿轮减速箱设计13331按齿面接触强度设计13332按齿根弯曲强度校核15333几何尺寸计算16334齿轮结构设计1634磨辊受力分析17341磨辊轴的结构设计17342磨辊受力分析1835磨辊轴承的选择与校核24351磨辊轴承的选择24352轴承的校核2536磨辊轴的校核2637小结294三维仿真30EEII41各个零件的三维造型3041对各个零件进行装配36致谢37参考文献38外文翻译39EE0引言随着农业机械化的飞速发展，我国粮食研磨加工也有了一个新的发展，基本都用上了磨粉机。目前，我国农村所使用的磨粉机主要有小型对辊磨、锥磨、片磨和粉碎机。其中，对辊磨使用占很大一部分，从使用情况来看，对辊磨存在噪音大，产量低，电耗大等缺点，而决定这些的就是磨粉机的主传动系统。磨粉机研发过程中，优良传动系统装置的设计,不仅是设备正常可靠运行的必要条件,而且传动效率高,节电效果可观。百余年来磨粉机的传动系统经不断改进,性能日趋完善,随着科学技术不断发展提高,各种新技术应用日益广泛,磨粉机主传动系统改进设计对提高研磨质量前景广阔。因此，磨粉机主传动系统的设计与改进，能更好提高小麦研磨质量、造福于人。1绪论11研究现状近年来，大、中型磨粉机快慢辊传动机构的选择与设计，宏观上经过了链传动、齿轮传动、双面同步带传动和步楔复合带传动等发展阶段。目前，在大、中型磨粉机快慢辊传动机构中广泛采用双面同步带传动和步楔复合带传动。而上述两种传动也经历了四轮驱动和三轮驱动两个发展阶段。由于三轮驱动具有结构简单，寿命长等特点，近年来被广泛采用，但也出现了一些新的问题。目前我国大、中型磨粉机的的磨辊间传动机构均采用双面同步带传动或步楔复合带轮传动。磨辊传动机构的功能就是保证快、慢辊之间的转速差。双面同步带四轮驱动时的典型布置结构，在实践中，该机构布置时存在带传动的结构尺寸大，成本高等缺陷。为了克服这些缺陷，国外率先出现双面同步带三轮驱动方案，随后又有步楔复合带三轮驱动方案。我国磨粉机设计行业紧跟国际磨粉机对的发展前沿，纷纷采用双面同步带三轮驱动方案和步楔复合带三轮驱动方案。“FMSQ456”型磨粉机的传动机构就是采用双面同步带三轮驱动方案。我国其他一些类型的磨粉机及性能如下由山东桓台县龙泰粮机开发有限公司生产的“FMFQ2B型磨粉机为双辊喂料，磨辊平置；磨膛接料为诱导式，提料管为垂直管，封网阻力小；磨辊设置风冷系统，有效降低磨辊温度；气动控制磨辊离合，机械式离合器与气缸联动结构，确保先喂料后合闸，杜绝磨齿受损；三轮步楔复合带传动，不跳齿不跑偏、噪音小，无污染；铸铁框架结构，稳定性强，使用寿命长。由河北张家口粮食机械厂生产的MML八辊磨粉机，快慢辊间采用三轮系齿楔带传动。河北苹乐面粉机械集团有限公司生产的FMSQ50026002型磨粉机有两个规格，是一种新型磨粉机。其机体为优质钢板经数控切割和气体保护焊接而成，手动、气动两用型轧距控制方式；伺服喂料系统，磨辊平置；喂料辊二级传动采用链条传动，经久耐用、维修成本低；应力自持；快慢辊间采用圆弧同步齿楔带，速比精准，不跳齿，不跑偏；磨下物排料方式既可自流，又可磨膛吸料，电动机装在磨粉机内，整体安装方便；所有运转件均经过严格质量检验和动平衡处理，确保运转平衡。此款磨粉机与小磨粉机单边磨相比，单位产量较高，运转稳定可靠，出粉率高，操作劳动强度较低，价格较低，比较合适农村及城镇中小型面粉市场的需求。虽然这几种磨粉机已经比较先进了，但仍存在不足，自动化还不够高，传动功率也有待提高，有的噪音还是比较大。我国的小麦制粉企业是以高产量大、负载运转著称，在面粉厂的磨粉机机组中磨粉机的研磨负载大小相差34倍。对于1000MM和1250MM磨粉机而言，按制粉工艺设备配置给磨粉机选配的电机EE1功率从7522KW相差约3倍，按磨粉机在面粉厂的负载电流约相差4倍。区别负载大小，调定每台，每台磨粉机快慢辊传动胶带的松紧度。美国UMS公司生产了2种盘式磨,MGA500和MGA600。MGA500主要设计使用在粗研磨上,产量在5T/H。盘式磨粉机主要是由电机、磨盘粉碎装置、盘距调节装置、支架等4部分组成。磨盘是由2个盘上嵌入的磨齿盘构成,磨齿的尺寸和外形是刃沟,与辊式磨的沟槽相似,齿形的配置是锋对锋或者钝对钝的形式。设备的2个主要技术参数用动盘转速和盘间距离进行调节。盘式磨粉机的作用介于辊式磨和锤式磨之间。该设备研磨的产量是3000KG/H,使用电机功率为37KW,也可以根据需要使用较小的电机功率。该设备在小麦加工上已经使用了多年,主要是用在第一道研磨,并且被许多场地较小的面粉厂所采用。该设备的特点是直接由电机驱动,功率消耗少于5KW/HT。MGA600的特点是研磨盘的间隙可以在加工的过程中进行调节。工作间隙为0307MM,最大间隙为3MM,部件的耐久性好,操作方便,维修成本低。目前500型已广泛用于饲料和面粉加工中,在面粉加工中能与辊式磨配合,达到生产不同面粉的要求,既降低了设备成本,又节省了车间占地面积。磨盘的安装简单,盘齿的寿命比磨辊的长。设备拆卸和维修方便,只需要一个人就可以完成。毕业设计论文代做平台580毕业设计网是专业代做团队也有大量毕业设计成品提供参考WWWBYSJ580COMQQ344964997412发展趋势现在的磨粉机由于加工环境比较恶劣粉尘大，而老式的半自动化需要工人在一线进行操作具有一定的危害性，所以以后会朝着全自动方向发展；现阶段磨粉机大部分的噪音还是比较大的，对人体，对人们的生产生活都有一定的影响，而这些都是由于传动部分引起的，所以可以降低传动部分噪音方向发展；现在人们都要求高效率，低成本，对磨粉机也一样，磨粉机的传动效率还有待提高。13传动系统的发展131V带传动磨粉机的主轴快辊与电动机间,大多采用V带隔楼层传动,电动机设在下一层的钢架上。由于带的长度超大,主动小轮设在大轮的下方,传动方式很不理想。带传动两轮的布置方式中以两轮水平布置、带的紧边在下方为最佳方式,在运行时上边松弛下垂,可以增大小轮的包角和传动能力。小轮在下则是最为不利的布置方式,因小轮下方是与带接触的工作面,受松边下垂影响削弱了带与轮面的磨擦力,并有可能使带与轮面产生相对滑动而降低传动能力。隔楼层传动带的周长约为5M,松边受重力影响而下垂量大,使得小轮在下的弊端更为突出。受快辊带轮直径小和转速不高的影响,V带传动时的线速度较低,一般约为10M/S,电动机小轮的直径小,节径接近甚至小于设计允许的最小值。这2项不利因素,大幅度降低了V带的传动能力。采用普通V带三角带传动接长为1000MM的老式磨粉机,设计配用6根B型带传动,用于前路1B磨时往往处于超载运行状况,胶带的磨损量大,带的寿命一般只有几个月,传动效率低于90,浪费了大量电力。近期生产的磨粉机大都已改为4根5V或SPB型窄V带传动。由于每根带的传动能力成倍增长,超载现象消除,但仍受小轮在下和带长偏大的影响,传动效率很难超过95。132替代V带传动的途径V带传动始于20世纪初,主要是为适应机器设备由集中传动向单机驱动,电动机需就近短中心距传动而创新设计的,用于磨粉机长中心距隔楼层传动,势必难以取得良好的效果。20世纪后期,引进布勒公司设备的北京中美示范厂、引进奥克里姆公司的南阳光辉厂,都采用尼龙片基平带隔楼层传动。尼尤平带被称为“节电皮带”,传动效率可以达到9599,高于窄V带。它的不足是带的周长受温度变化的影响较大,必须根据气候变化移动电动机调节张力,这很可能是尼龙片基带未能普及应用于磨粉机的重要原因。如果改进带传动装置的设计型式,在电动机的上方增设一个张紧导轮,不仅可以方便地调整带的张力,而且还可以增大小轮包角,改善传动果。彻底消除磨粉机V带长中心距传动的弊病,必须改变磨粉机结构的设计,增加整机的高度,将电动机内置在磨壳的下方。为能提高传动带的效率,可以考虑采用高效的同步带、多楔带或联组窄V带传动。整机的高度增加后还可以因势利导,优化磨粉机其它部件的设计,例如提升下磨门的高度,检查研磨效EE2果时无须弯腰下蹲将磨膛提料改为用接料器在磨内下方接料,可以降低风网的阻力损耗等等。国产的中型磨粉机采用这种设计型式,应用效果良好,电动机内置传动与隔楼层传动比较,最大的优点是可以减少楼层和降低车间建筑面积。133快慢辊传动设计的难点磨粉机快慢两辊的转速适中、速比不大,传动装置的设计不应有多少困难。但是由于两辊的旋向相反、中心短,特别是受直径不等和轧距改变的影响,中心距无法固定不变,给传动装置的设计造成许多困难。早期的磨粉机采用平带传动时问题尚不突出,只是受两辊中心距和速比的限制,带轮的直径小,带的线速度低,传动功率的能力差,负载波动时带容易从轮面滑脱掉带。由于磨粉机的研磨强度和功率逐渐增大,平带传动逐渐不能满足传动需要,所以20世纪后期快慢辊的传动,大都改为齿轮和新型胶带传动。齿轮原本很适合用于反旋向、短中心距和高扭矩的轧辊机械传动,但用于两辊中心距变动较大的磨粉机时,又使传动装置的设计产生许多困难。为适应两辊中心距不固定的特点,磨粉机应配用专用的长齿型齿轮。该类齿轮的特点是齿高模数大于周节模数,运行时可以增大两轮的啮合角,缓解齿轮中心距偏离较大的弊病,提高传动负载的能力。这类针对磨粉机特点精心设计的齿轮,在一定程度上改善了啮合条件,但齿轮传动的3项主要弊病只能缓解并未根除。首先是两辊中心距偏离现象并未消除,仍存在齿侧间隙和噪声过大的弊病其次磨辊直径变动较大时,必须调整齿数改变速比,需有多种规格齿轮备件再者齿轮需用油润滑,设备油污很难完全避免。快慢辊采用新型的胶带传动,可以彻底消除这3项弊病。毕业设计论文代做平台580毕业设计网是专业代做团队也有大量毕业设计成品提供参考WWWBYSJ580COMQQ3449649974134新型的橡胶传动带传统的橡胶平带和V带,材料大都是天然的橡胶和棉蔴等纤维织物,依靠带与轮面的摩擦力工作。高分子材料工业的澎湃发展,为新型胶带的制作提供了性能更为优良的原材料。聚酯、芳纶和玻璃纤维等材料的强度高、伸长率小,都是相当理想的强力层的材料。氯丁橡胶和聚氨酯等合成材料,不仅具有优良的耐磨性,而且具有耐温、耐油和抗老化等许多优点,很适合用于胶带的本体层。各种各样的新型胶带,不仅使用了性能优异的新型材料,还改进了带与轮的传动方式,例如同步带等为带齿和轮齿啮合传动,大幅度提高了带的传动性能。采用高强、耐磨等优良性能的化学纤维和合成橡胶制作的各种新型双面传动带,可以适应低转速、高扭矩轧辊类机械传动的需要,不像齿轮那样对两辊中心距有严格要求。磨粉机快慢辊采用带传动时的噪声低、无油污,两辊中心距变动时带的长度规格不变,彻底消除了齿轮传动的3项弊病。目前已在应用的有双面同步带、齿楔带和双面多楔带3种类型。这3种胶带的传动原理不尽相同,性能互有差异,共同的特点是带轮的装配精度要求较高。快慢辊带传动装置的特点是3个带轮均悬置在轴承的外端,两辊的带轮需经常拆卸更换,导轮的位置需要根据带的张力调整改变,这些都会影响带轮的装配精度。如何降低带轮装配时不平行度和轴向定位的偏差,消除和缓解运行时的不利因素,是选择和用好快慢辊带传动的关键。135同步带应防止爬齿和跑偏同步带在国外也称为齿型带,传动原理与平带和V带不同,不是依靠带与轮面的摩擦力,而是依靠带齿与轮齿的啮合传动,所以速比准确,可以像齿轮那样实现主被动轮同步运转。英国西蒙公司的XK2型磨粉机于20世纪80年代,率先采用HTD型双面同步带传动快慢辊取得成功。受磨辊斜置和初次设计经验不足的影响,需设置两个导轮组成四轮系传动。主要不足之处是磨辊离闸时带的张力松弛度大,带与轮面极易产生相对滑动而产生爬齿现象。爬齿将使带齿迅速严重磨损,必须设法杜绝,为此磨粉机需采用降压启动。目前国内设计磨辊为平置的磨粉机,快慢辊采用同步带时只需用一个导轮,简化为三轮系传动。又因优化了传动装置的设计参数,大幅度缩减了离闸时带的松弛度,所以导轮不需要设张力补偿弹簧,电动机也不需要采用降压启动。同步带轮没有自动定位功能,为防止带在轮上跑偏,对带轮的平行度要求很高,HTDM8的同步带应3/1000。受带轮装配方式的影响,一般平行度很难达到这样高的要求。针对同步带跑偏问题,国内设计的磨粉机采取了多种不同的补救措施,例如导轮设可调偏心的轴,调节导轮轴的支架和改进带轮挡边的设计,都可以EE3缓解或消除同步带的容易跑偏的弊病。同步带的两个工作面均为硫化成型,制作工艺简便,价格便宜,只要设计应用得当,有效地控制了爬齿和跑偏,不失为用于快慢辊传动的优良传动带。136双面多楔带传动多楔带是一种兼有平带和V带优点的新型传动胶带,实质上是联体的多槽小型V带,也被称为“复合V带”。环形胶带的结构层为设有强力层的平带,内层为节距194MM的V形楔面纵向多槽。与V带比较,多楔带具有传动能力大、效率高和寿命长等优点。设有两个多楔面的双面多楔带简称双楔带,可以用于反向旋转的快慢辊传动。意大利GBS公司的SYNTHESIS磨粉机,率先采用1根宽度为103MM、节距为346MM的PK型双楔带传动快慢辊。双楔带的强力层用强度高、伸长率低和挠曲性好的芳纶线绳,传动效果优于采用玻璃纤维的同步带和齿楔带,双楔带与轮的接触面积小,带轮的装配精度要求高。快慢辊传动采用双稧带的时间不长,设计和应用方面积累的经验较少,双楔带进一步优化设计,完善装配工艺保证装配精度后,很可能是一种优良的快慢辊传动带。2电机选择21电动机选择211选择电动机类型212选择电动机容量电动机所需工作功率为；WDP工作机所需功率为WP；10FVPW传动装置的总效率为；432传动滚筒9601滚动轴承效率2闭式齿轮传动效率73联轴器效率4代入数值得809096024321所需电动机功率为EE4KWFVPD52106108410略大于即可。D选用同步转速1460R/MIN；4级；型号Y160M4功率为11KW213确定电动机转速取滚筒直径MD50IN/612506RVNW1分配传动比（1）总传动比62154WMNI2分配动装置各级传动比取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比03410II则低速级的传动比826012I214电机端盖组装CAD截图图214电机端盖EE522运动和动力参数计算221电动机轴MNRKWNPTPMD816950I/420222高速轴MNRKWNPTMD096814950I/146111223中间轴MNRRKWNPTI62310950IN/MI/34161072222320224低速轴MNRKWNPTI873590612590IN/836970913312332102225滚筒轴MNRKWNPTI72061549095MI/76124944344203EE6EE73齿轮计算31选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1按传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。2绞车为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB1009588）。3材料选择。由表101选择小齿轮材料为40CR（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。4选小齿轮齿数，大齿轮齿数。取241Z7690342Z972Z5初选螺旋角。初选螺旋角132按齿面接触强度设计由机械设计设计计算公式（1021）进行试算，即30112HEDTTZTK321确定公式内的各计算数值（1）试选载荷系数1。6TK（2）由机械设计第八版图1030选取区域系数。432HZ（3）由机械设计第八版图1026查得，则780170。521（4）计算小齿轮传递的转矩。MNNPT1086146090954511（5）由机械设计第八版表107选取齿宽系数D（6）由机械设计第八版表106查得材料的弹性影响系数MPAZE819（7）由机械设计第八版图1021D按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。MPAH01LIMH502LIM13计算应力循环次数。91103650821466HJLNN920534（9）由机械设计第八版图（1019）取接触疲劳寿命系数901HNK。02HNKEE8（10）计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1，安全系数S1，由机械设计第八版式（1012）得MPASKHN5406901LIM122LI2（11）许用接触应力PAHH53121322计算（1）试算小齿轮分度圆直径DT140321THETDKTZ32486063410679107382956MM（2）计算圆周速度V0SMNT/78316549106（3）计算齿宽及模数1COS495TNTDMZ2MMTNT121CS6249706H225225245MMT4956/451101HB（4）计算纵向重合度0318124TAN2073TAN3180ZD4（5）计算载荷系数K。已知使用系数根据V76M/S,7级精度，由机械设计第八版图108,A查得动载系数V由机械设计第八版表104查得的值与齿轮的相同，故H421KH由机械设计第八版图1013查得351FK由机械设计第八版表103查得故载荷系数411111414222HVAK（6）按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径，由式（1010A）得EE931KDTTM153756491256493（7）计算模数ZMN1COS24024COS33按齿根弯曲强度设计由式（1017）321COSFSADNYZTK331确定计算参数（1）计算载荷系数。209FVAK3514（2）根据纵向重合度，从机械设计第八版图1028查得螺旋90角影响系数80Y（3）计算当量齿数。37269104214COS33311ZV5793322V（4）查齿形系数。由表105查得18251YFAFA（5）查取应力校正系数。由机械设计第八版表105查得791621SASA（6）由机械设计第八版图1024C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限；MPAFE01MPFE3802（7）由机械设计第八版图1018取弯曲疲劳寿命系数，8501KFN；82KN（8）计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S14,由机械设计第八版式（1012）得EE10MPAASFPFENK862341805752211（9）计算大、小齿轮的并加以比较。YSA136057391FYSASA2428由此可知大齿轮的数值大。332设计计算MMMMN5910843420164265180610232322497COS对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿面齿根弯曲疲N劳强度计算的法面模数，取2，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强N度，需按接触疲劳强度得的分度圆直径100677MM来计算应有的齿数。于是由736214COS5COS1DZN取，则取2718102Z092Z34几何尺寸计算341计算中心距AMMZN2140973614COS207COS21将中以距圆整为141MMEE11342按圆整后的中心距修正螺旋角061497ARCOS214097ARCOS2ARCOS1MZN因值改变不多，故参数、等不必修正。KZH343计算大、小齿轮的分度圆直径MMZDN24970184COS5221A53251344计算齿轮宽度MBD5671圆整后取B12低速级取M330Z由823412I取46874ZMZD21879043A573BD9013圆整后取MB5,34EE12表1高速级齿轮计算公式名称代号小齿轮大齿轮模数M22压力角2020分度圆直径D22754ZM12109218ZDM2齿顶高HA12HAA齿根高F1CFF齿全高HA2齿顶圆直径DA1AAMZMHZDAA22表2低速级齿轮计算公式名称代号小齿轮大齿轮模数M33压力角2020分度圆直径D32754ZM12109218ZDM2齿顶高HA21AAH齿根高F1CFF齿全高HA2齿顶圆直径DA1AAMZMHZDAA22EE134轴的设计41低速轴411求输出轴上的功率转速和转矩P3N3T3若取每级齿轮的传动的效率,则MNRKWNPTI84273590612590IN/83697013312332102412求作用在齿轮上的力因已知低速级大齿轮的分度圆直径为MMZD4014NNFTTANTRT90814TA36213679362COSTCOS8735243圆周力,径向力及轴向力的TRFA413初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径选取轴的材料为45钢,调质处理根据机械设计第八版表153,取,于是得120AMNPD647076593330MIN输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径为了使所选的轴直径与联轴D12器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号联轴器的计算转矩,查表考虑到转矩变化很小,故取,则TKACA331KAMNMNTACA695473584213按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件,查标准GB/T50142003或手册,CAEE14选用LX4型弹性柱销联轴器,其公称转矩为2500000半联轴器的孔径MN,故取,半联轴器长度L112MM,半联轴器与轴配合的毂孔MD51MD5021长度L84414轴的结构设计（1）拟定轴上零件的装配方案图41（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1根据联轴器为了满足半联轴器的轴向定位要示求,12轴84,501212MLD段右端需制出一轴肩,故取23段的直径左端用轴端挡圈,按轴端直径取D623挡圈直径D65MM半联轴器与轴配合的毂孔长度,为了保证轴端挡圈只压在ML841半联轴器上而不压在轴的端面上,故12段的长度应比略短一些,现取ML8212初步选择滚动轴承因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚子轴承参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游子隙M623组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30313。其尺寸为DDT65MM140MM36MM，故；而。MD65743L82,5465653）取安装齿轮处的轴段45段的直径；齿轮的右端与左轴承之间704采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为90MM，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取。齿轮的左端采用轴肩定位，轴肩高度ML854，故取H6MM，则轴环处的直径。轴环宽度，DH07MD8265HB41取。ML5654）轴承端盖的总宽度为20MM（由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承EE15端盖的装拆及便于对轴承加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离L30MM，故取ML574032低速轴的相关参数表41功率P3KW69转速NMIN/7125R转矩T3N84312段轴长L2184MM12段直径D50MM23段轴长L324057MM23段直径62MM34段轴长43495MM34段直径D65MM45段轴长L5485MM45段直径70MM56段轴长L65605MM56段直径D82MM67段轴长76545MM67段直径65MM（3）轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按查表查得平键截面D54BH20MM12MM，键槽用键槽铣刀加工，长为L63MM,同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴的连接，67NH选用平键为14MM9MM70MM，半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向K定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为M6。42中间轴421求输出轴上的功率转速和转矩P2N2T2EE16MNRRKWNPTI62310950IN/MI/341610970521222320422求作用在齿轮上的力（1）因已知低速级小齿轮的分度圆直径为MMZD140353NNFTTANTRT35214TA214297063COS0T376COS523（2）因已知高速级大齿轮的分度圆直径为MMZD932NNFTTANTRT1234TA95495706COS0T13COS2162423初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径选取轴的材料为45钢,调质处理根据表153,取,于是得120AMNPD63027123601332MIN轴的最小直径显然是安装轴承处轴的直径。D12EE17图42424初步选择滚动轴承（1）因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游子隙组、标准精度级MD3521的单列圆锥滚子轴承。其尺寸为DDT35MM72MM1825MM，故，；6521L8165（2）取安装低速级小齿轮处的轴段23段的直径；齿MD4532L8291轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为95MM，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取。齿轮的右端采用L90轴肩定位，轴肩高度，故取H6MM，则轴环处的直径。轴环宽度，DH07HB4取。ML1243（3）取安装高速级大齿轮的轴段45段的直径齿轮的右端与右端轴45M承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为56MM，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取。L514425轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按查表查得平键截面D54BH22MM14MM。键槽用键槽铣刀加工，长为63MM,同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为14MM9MM70MM，半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为M6。中间轴的参数表42功率P21010KW转速N3622R/MIN转矩T22636MN12段轴长L1293MMEE1812段直径D2125MM23段轴长L390MM23段直径245MM34段轴长4312MM34段直径D57MM45段轴长L5451MM45段直径45MM43高速轴431求输出轴上的功率转速和转矩P1N1T1若取每级齿轮的传动的效率,则MNRKWNPTMD096814950I/146111432求作用在齿轮上的力因已知低速级大齿轮的分度圆直径为MZD72431NNFTTANTRT95470238194TAN38196COS20TCOS381906821433初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径选取轴的材料为45钢,调质处理根据表153,取,于是得120AEE19MNPAD5421094121372146023310MIN输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径为了使所选的轴直径与联轴D12器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号联轴器的计算转矩,查表,考虑到转矩变化很小,故取,则TKACA131KAMNTACA857680931按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件,查标准GB/T50142003或CA手册,选用LX2型弹性柱销联轴器,其公称转矩为560000半联轴器的孔径,故取,半联轴器长度L82MM,半联轴器与轴配合的毂孔长度MD0121L8244轴的结构设计441拟定轴上零件的装配方案图43442根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1为了满足半联轴器的轴向定位要示求,12轴段右端需制出一轴肩,故取23段的直径左端用轴端挡圈,按轴端直径取挡圈直径D45MM半联轴器与MD423轴配合的毂孔长度,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端L81面上,故段的长度应比略短一些,现取ML80212初步选择滚动轴承因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚子轴承参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游子隙组D432、标准精度级的单列圆锥滚子轴承。其尺寸为DDT45MM85MM2075MM，故；而，MM。MD457643L7568775314L3）取安装齿轮处的轴段45段,做成齿轮轴；已知齿轮轴轮毂的宽度为61MM，齿轮轴的直径为6229MM。4）轴承端盖的总宽度为20MM（由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离L30MM，故取。L8145325）轴上零件的周向定位EE20齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按查表查得平键截面D54BH14MM9MM，键槽用键槽铣刀加工，长为L45MM,同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴的连接，67NH选用平键为14MM9MM70MM，半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周K向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为M6。高速轴的参数表43功率P11041KW转速N1460R/MIN转矩T1MN096812段轴长L280MM12段直径D130MM23段轴长L324581MM23段直径42MM34段轴长4345MM34段直径D3175MM45段轴长L54995MM45段直径4886MM56段轴长L6561MM56段直径D6229MM67段轴长762675MM67段直径45MMEE215齿轮的参数化建模51齿轮的建模（1）在上工具箱中单击按钮，打开“新建”对话框，在“类型”列表框中选择“零件”选项，在“子类型”列表框中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入“DACHILUN_GEAR”，如图51所示。图51“新建”对话框2取消选中“使用默认模板”复选项。单击“确定”按钮，打开“新文件选项”对话框，选中其中“MMNS_PART_SOLID”选项，如图52所示，最后单击”确定“按钮，进入三维实体建模环境。图52“新文件选项”对话框（2）设置齿轮参数1在主菜单中依次选择“工具”“关系”选项，系统将自动弹出“关系”对话框。EE222在对话框中单击按钮，然后将齿轮的各参数依次添加到参数列表框中，具体内容如图54所示，完成齿轮参数添加后，单击“确定”按钮，关闭对话框。图53输入齿轮参数（3）绘制齿轮基本圆在右工具箱单击，弹出“草绘”对话框。选择FRONT基准平面作为草绘平面，绘制如图54所示的任意尺寸的四个圆。（4）设置齿轮关系式，确定其尺寸参数1按照如图55所示，在“关系”对话框中分别添加确定齿轮的分度圆直径、基圆直径、齿根圆直径、齿顶圆直径的关系式。2双击草绘基本圆的直径尺寸，将它的尺寸分别修改为、修改的结DABFD果如图56所示。EE23图54草绘同心圆图55“关系”对话框图56修改同心圆尺寸图57“曲线从方程”对话框（5）创建齿轮齿廓线1在右工具箱中单击按钮打开“菜单管理器”菜单，在该菜单中依次选择“曲线选项”“从方程”“完成”选项，打开“曲线从方程”对话框，如图57所示。2在模型树窗口中选择坐标系，然后再从“设置坐标类型”菜单中选择“笛卡尔”选项，如图58所示，打开记事本窗口。3在记事本文件中添加渐开线方程式，如图59所示。然后在记事本窗中选取“文件”“保存”选项保存设置。图58“菜单管理器”对话框图59添加渐开线方程4选择图511中的曲线1、曲线2作为放置参照，创建过两曲线交点的基准点EE24PNTO。参照设置如图510所示。图511基准点参照曲线的选择图510“基准点”对话框5如图512所示，单击“确定”按钮，选取基准平面TOP和RIGHT作为放置参照，创建过两平面交线的基准轴A_1，如图613所示。图512“基准轴”对话框图513基准轴A_1曲线1曲线2EE256如图513所示，单击“确定”按钮，创建经过基准点PNTO和基准轴A_1的基准平面DTM1,如图514所示。5515基准平面对话框515基准平面DTM17如图516所示，单击“确定”按钮，创建经过基准轴A_1，并由基准平面DTM1转过“90/Z”的基准平面DTM2，如图517所示。EE26图516“基准平面”对话框图517基准平面DTM28镜像渐开线。使用基准平面DTM2作为镜像平面基准曲线，结果如图518所示。图518镜像齿廓曲线（6）创建齿根圆实体特征1在右工具箱中单击按钮打开设计图标版。选择基准平面FRONT作为草绘平面，接收系统默认选项放置草绘平面。2在右工具箱中单击按钮打开“类型”对话框，选择其中的“环”单选EE27按钮，然后在工作区中选择图519中的曲线1作为草绘剖面。再图标中输入拉伸深度为“B”，完成齿根圆实体的创建，创建后的结果如图520所示。图519草绘的图形520拉伸的结果（7）创建一条齿廓曲线1在右工具箱中单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选取基准平面FRONT作为草绘平面后进入二维草绘平面。2在右工具箱单击按钮打开“类型”对话框，选择“单个”单选按钮，使用和并结合绘图工具绘制如图521所示的二维图形。EE28图521草绘曲线图522显示倒角半径3打开“关系”对话框，如图522所示，圆角半径尺寸显示为“SD0”，在对话框中输入如图523所示的关系式。EE29图523“关系“对话框（8）复制齿廓曲线1在主菜单中依次选择“编辑”“特征操作”选项，打开“菜单管理器”菜单，选择其中的“复制”选项，选取“移动”复制方法，选取上一步刚创建的齿廓曲线作为复制对象。图524依次选取的菜单2选取“平移”方式，并选取基准平面FRONT作为平移参照，设置平移距离为“B”，将曲线平移到齿坯的另一侧。图525输入旋转角度3继续在“移动特征”菜单中选取“旋转”方式，并选取轴A_1作为旋转复制参照，设置旋转角度为“ASIN2BTANBETA/D”，再将前一步平移复制的齿廓曲线旋转相应角度。最后生成如图526所示的另一端齿廓曲线。EE30图526创建另一端齿廓曲线（9）创建投影曲线1在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框。选取“RIGUT”面作为草绘平面，选取“TOP”面作为参照平面，参照方向为“右”，单击“草绘”按钮进入草绘环境。2绘制如图527所示的二维草图，在工具栏内单击按钮完成草绘的绘制。图527绘制二维草图3主菜单中依次选择“编辑”“投影”选项，选取拉伸的齿根圆曲面为投影表面，投影结果如下图528所示。EE31图528投影结果（10）创建第一个轮齿特征1在主菜单上依次单击“插入”“扫描混合”命令，系统弹出“扫描混合”操控面板，如图529所示。2在“扫描混合”操控面板内单击“参照”按钮，系统弹出“参照”上滑面板，如图630所示。图529“扫描混合”操作面板图530“参照”上滑面板3在“参照”上滑面板的“剖面控制”下拉列表框内选择“垂直于轨迹”选项，在“水平/垂直控制”下拉列表框内选择“垂直于曲面”选项，如图530示。4在绘图区单击选取分度圆上的投影线作为扫描混合的扫引线，如图531示。EE32图531选取扫描引线5在“扫描混合”操作面板中单击“剖面”按钮，系统弹出“剖面”上滑面板，在上方下拉列表框中选择“所选截面”选项，如图532所示。图532“剖面”上滑面板图533选取截面6在绘图区单击选取“扫描混合”截面，如图533所示。7在“扫描混合”操控面板内单击按钮完成第一个齿的创建，完成后的特征如图534所示。扫描引线EE33图534完成后的轮齿特征图535“选择性粘贴“对话框11阵列轮齿1单击上一步创建的轮齿特征，在主工具栏中单击按钮，然后单击按钮，随即弹出“选择性粘贴”对话框，如图535所示。在该对话框中勾选“对副本应用移动/旋转变换”，然后单击“确定”按钮。图536旋转角度设置图537复制生成的第二个轮齿2单击复制特征工具栏中的“变换”，在“设置”下拉菜单中选取“旋转”选项，“方向参照”选取轴A_1，可在模型数中选取，也可以直接单击选择。输入旋转角度“360/Z”,如图636所示。最后单击按钮，完成轮齿的复制，生成如图637所示的第2个轮齿。3在模型