【《某钢筋切断机的传动设计与校核计算过程案例》4100字】

某钢筋切断机的传动设计与校核计算过程案例1.1传动参数计算1.1.1传动比计算电机转速：2900r/min。从其拥有的分配方式来看：传动机构的传动比针对传动比，可以用i0：来代指，i1：齿轮减速机构的传动比。初取i0=2，齿轮减速机构传动比为:i1=25.3分配一、二级齿轮减速机构的传动比在进行布置时，可以通过展开的方式来进行，通过对相关标准的查阅，可以获得其具体的标准数值，即1.1.2各轴的转速和功率轴的转速一轴：====二轴：==== 三轴：===98r/min轴的三维功率一轴二轴三轴轴的转矩针对使用的电动机，可以用下面公式计算其输出转矩一轴： 二轴： 三轴：1.2带传动有关参数选取1.2.1带型针对带传动，明确其具体的功率：，小轮转速为，针对大带轮，可以确定其具体的转速标准，即480r/min。查机械手册，合理确定了工况系数，即取1.5，Pc=1.5×2.2=。最后选取带型为A型V带。1.2.2基准直径[8]根据机械设计手册，针对小带轮，确定了其基准直径为d1=100mm，同时针对其大带轮，可以获取其基准直径，即：1.2.3带速1.2.4带长、中心矩和包角在公式：计算的基础上可以得到，即210<a0<600中心矩：a0=400针对带基准长度，在相关公式计算基础上，可以得到具体的数值：通过查表可以获得其具体的长度，即1250mm1.2.5带的根数由1.2.6张紧力计算，查表得：1.2.7轴上负荷1.2.8带轮结构示意图图2带轮示意图1.3齿轮传动设计1.3.1一级齿轮传动(1)选材[9]、参数初次确定为：①材料：小齿数齿轮：40Cr，齿面硬度260HBS大齿数齿轮：45，齿面硬度260HBS②齿数：针对小齿论，可以确定其具体的尺数标准，这里选择的是20。同时针对大齿数齿轮，也可以确定其具体的齿数标准，即20×6.4=128=3\*GB3③传动比④根据机械设计手册并考虑综合情况选取齿宽系数ψd=o.6，因此针对小齿数试论，可以完成对其直径的初步选择，这里确定的标准为60mm，则小齿轮的尺宽b=ψd×d1=0.6×60=36mm⑤齿轮圆周速度⑥小齿轮转矩⑦重合度系数Zε、Yε。由公式得：通过手册查询，可以获得与之相关的公式： ⑧载荷系数使用系数，通过查询手册，可以获得具体的标准：查手册，可以获得动载系数，具体的数值为：Kv=1.10针对齿间载荷，通过下面的公式，可以确定其具体的分布系数，即KHa、KFa： ；针对载荷系数KH、KF，可以通过下面的公式来具体获得：（2）校核齿面疲劳强度针对总工作时长，可以用th来代指，就论文研究使用的卧式钢筋切断机而言，如果假定其使用寿命为十年，年使用时间，假设为300天，一天工作时间假定为8小时，那么工作时间总长th为12000小时。则应力循环次数N1、N2。根据机械设计手册：针对使用寿命系数，可以进行分别确定，即Zn1为1，Zn2为2；接触疲劳极限：σhlim1=720MPa、σhlim2=580MPa；安全系数：Sh=1；许用应力：[σh1]、[σh2]； （3）根据机械设计手册选取弹性系数（4）根据机械设计手册选取节点区域系数ZH=2.49（5）计算小齿轮直径d1（6）计算中心距，模数中心距a：圆整取222mm。模数m：根据中心矩a及齿数Z1、Z2计算得：则分度圆直径d1，d2：计算得：大齿轮尺宽：小齿轮尺宽：⑺抗弯疲劳强度验算①针对许用弯曲应力，需要通过计算获得其具体的数值，即[σF]针对应力循环次数，可以分别表示为：NF1、NF2②寿命系数Yn1、Yn2，在查阅手册的基础上可以获得其具体的数值，两者均为1③合理确定极限应力的数值：④通过查阅手册，可以明确尺寸系数，即⑤确定安全系数的具体数值，即⑥针对所需应力[σF1]、[σF2]，可以通过下面的公式来进行计算通过查表的方式可以获得齿形系数通过查表的方式可以获得应力修正系数针对齿根，在对其抗疲劳强度进行校核时，需要先通过公式计算其弯曲应力：1.3.2二级齿轮传动设计（1）完成选材，并对各种参数值进行初步确定选材、小齿数齿轮：调制钢40Cr，取齿面硬度为260HBS大齿数齿轮：使用的材料为调制钢45，同时通过计算可以获得级齿面硬度，标准为260HBS完成尺数的初步选择。，如果是小齿数齿轮，数量为28，如果是大齿数齿轮，数量了140。通过下面的公式可以计算齿数比：（2）根据机械设计手册并考虑综合情况，可以确定齿宽系数：小齿轮直径d1，经过计算可以设置其初选值，即为84mm，同时可以通过下面公式计算其宽度：通过上面的结果，借助下面的公式，可以计算齿轮圆周速度：在查阅手册的基础上可以确定精度等级，即9级。（3）针对小齿轮距值T1，可以通过下面的公式来计算：（4）通过下面的公式可以计算重合度系数Zε、Yε：通过查表可以获得公式： （5）完成对载荷系数KH、KF的有效计算：通过查阅手册可以获得距离的使用系数通过查阅手册可以获得具体的动载系数通过查阅手册可以获得齿间载荷分布系数则针对载荷系数KH、KF，可以通过下面的公式来确定：齿面疲劳强度计算（1）完成许用应力[σH]的有效确定。针对总工作时长还是取12000。通过下面的公式可以计算具体的应力循环次数：通过查阅手册，亏获得其具体的使用寿命系数：通过查阅手册，可以确定接触疲劳极限：通过查阅手册，可以确定具体的安全系数：Sh=1 （2）通过查阅手册可以获得具体的弹性系数（3）通过查阅手册，可以获得节点区域系数（4）完成对小齿直径的有效计算：和初选值相比，具有基本符合性。（5）完成对中心距的有效计算，同时合理确定模数等相关的参数中心距a：圆整，最后确定的数值为252mm模数m可以通过下面的公式来进行确定：完成对分度圆直径的有效确定：完成对齿宽的有效确定，针对大小齿轮宽度，可以分别表示为：齿根抗弯疲劳强度验算（1）针对许用弯曲应力，需要对其进行具体计算。①通过下面的公式可以具体计算应力循环次数：=2\*GB3②通过查阅手册的方式，可以掌握具体的寿命系数：=3\*GB3③完成对极限应力的有效选择：=4\*GB3④在查阅手册的基础之上，可以获得尺寸系数的具体数值：=5\*GB3⑤通过查阅表格的方式，可以获得具体的安全系数：=6\*GB3⑥针对许用应力，可以通过下面的公式具体计算其数值(2)针对齿形系数，可以通过查表的方式具体获得其数值针对应力修正系数，通过查表的方式可以获得其具体数值：查表取针对齿根，需要对之抗弯疲劳强度实施有效的校核，在公式计算的基础之上，可以获得其弯曲应力：1.4轴的刚度和强度校核1.1.1Ⅰ轴的校核针对轴直径，可以通过下面公式来设计。（1）以周强度为对象，在对之进行校核时，可以借助当量弯矩法来进行。[10]①完成轴系结构的合理化设计，并以此为基础，完成与之相关的弯矩图的合理绘制，包括受力简图等多个方面。②以轴上作用力为对象，需要进行求解，具体通过表2-1进行揭示，并完成与之相关图的绘制，即图3（c）针对轴，需要确定其上的弯矩，通过表2-2可以直观展示，同时完成与之相关的弯矩图绘制，具体如图3（d）、3（e）完成转弯矩图的有效绘制，具体如图3（f）完成单量弯矩图的有效绘制，具体如图3（g）所示，同时需要完成可能危险截面图的有效规制。如图3（a），进而完成对其截面弯矩的有效计算，具体通过表2-3进行展示。Ⅰ截面Ⅱ截面⑥针对许用应力，通过以下方式进行确定针对轴使用的材料已经明确，即为45钢调质，通过查表可以获得具体的数据，即=650MPa、=102.5MPa，=60MPa。对轴径进行校核，通过表2-4具体展示。Ⅰ截面Ⅱ截面结论：以轴强度为对象，在对之进行校核时，可以通过当量弯矩法来进行，结果满足强度等方面的要求。⑵轴的刚度计算Ip1 Ip2Ip3 Ip4Ip5 Ip6Ip7 Ip8从刚度层面看，满足实际需求。1.1.2三轴的校核针对轴直径，可以通过以下公式来进行设计针对周强度，在对之进行校核时，可以通过当量弯矩法来进行。以轴的结构为基础，完成与之相关图的有效绘制，具体包括弯矩图、转矩图等。=1\*GB3①针对轴受力状况，可以完成与之相关简图的绘制，具体为图4（a）(1)在轴上，需要对作用其上例进行有效计算，通过表3-1进行展示。并完成与之相关图的绘制，即图4(c)完成对弯矩的有效计算，具体通过表3-2进行揭示，把那个编程与之相关图的绘制，具体如图4(d)垂直面（Mv）水平面（Mh）Ⅰ截面N.mm合成弯矩Ⅱ截面合成弯矩根据上面的数据，完成转弯矩的绘制，如图4(f)完成当量弯矩图的有效绘制，如图4，针对危险截面Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，需要确地其具体的弯矩，通过表3-3展示Ⅰ截面Ⅱ截面⑤确定许用应力从轴使用的材料来看，是45钢调质，通过查阅表可以掌握起具体的参数=650MPa、=102.5MPa，=60MPa通过下面的表3-4，可以直观展示校核轴径Ⅰ截面Ⅱ截面进而汇总如下结论：在进行校核时，可以通过当量弯矩法的实施，从强度来看，符合具体要求。⑵轴的刚度计算因此从刚度这个层面来看，符合要求。1.5键的选用和校核1.5.1.平键的强度校核(1)完成键的合理选择键的选取需要依据一定的标准，一方面结合具体的工况，另一方面，需要结合键连接结构来进行，同时需要符合多个方面的要求，如连接对称性。从轴上所具备的连接零件来看，在进行滑动时，必须符合距离等层面的要求。同时从其在轴上布置层面来看，键的关键尺寸为键宽：b；键高：h和键长：L。键的关键尺寸可从手册中的标准键取。长度L只要符合标准后略短于轮毂长度即可。所以根据上面提到的各类要求，同时，在对实际工况具体分析的基础之上，最后确定的是A型普通平键。通过对手册的查阅可以得知以下具体的参数(2)针对挤压强度实施有效校核假定在键长和键高上压力分布具有均匀的特点，同时也具备平衡的特点，在对挤压强度进行计算时，可以以平均挤压应力为基础的实施：静联接———— 传递的转矩————轴的直径针对键，可以通过下面的公式计算其工作长度：针对挤压面，通过下面的公式计算其高度：转矩，通过下面的公式计算来具体计算：针对许用挤压应力，通过查表可以得知：挤压应力，通过下面的公式计算：所以从此键来看，具备较大的安全性。1.6轴承的选用和校核滚动轴承，在日常应用之中极为广泛，在本设计课题中只需选取符合使用要求的轴承，然后再进行强度校核即可[11]。1.6.1轴承型号使用的是10000K轴承，通过查表可以获得其相关的参数：1.6.2寿命计算(1)以轴承为对象，通过下面的公式，计算机内部轴向力。针对10000K轴承，通过下面的公式，具体计算机内部轴向力那么：(2)针对外向轴向载荷，可以计算机具体数值。(3)以轴承为对象，完成对其轴向载荷的有效计算。因故两个轴承分别表示为，(4)针对当量，可以通过下面的公式计算其动载荷通过查表可以得到具体的界限值通过查表可以得到因此