【《管道咬口机的设计》13000字】

第第页管道咬口机的设计摘要镀锌薄钢板的管道咬口机主要用于矩形、圆形通风管道链接咬口的咬边成型。管道咬口机是一台具有针对性功能的板材加工机器，可基于通风管道的特性加工单立、单平两种类型的拼接咬口形状，满足通风管道板材的横向拼装连接以及通风管道的纵向节间续接。在本设计中，则是以镀锌薄钢板通风管道的特性为基础，利用辊压成型的技术进行加工，使平整的通风管道板材截面成型为单平、单立的咬口形状。进行作业时，使镀锌薄钢板穿过管道咬口机两组辊轮的中心，旋转的辊轮在咬紧镀锌薄钢板后实现材料送进的功能，与此同时，依序排列的辊轮组对镀锌薄钢板依次弯曲成型，最终加工出理想的咬口形状。经分析，辊压成型加工方法具有节材、节能、高效的诸多优点，具有广阔的市场应用价值。本次设计过程中，以理论知识为基础，结合了咬口机的发展现状，选择以辊压成型技术为核心，完成了具有操做简便、高效节能优点的管道咬口机设计。设计的主要难点在于成型过程的分析和辊轮组的设计。关键词：通风管道；辊压成型；结构设计；目录TOC\o"1-3"\h\u26902摘要 122589目录 328961绪论 5180481.1选题背景 5276261.2国内外发展现状 6148921.3研究目的 724491.4研究内容 8194112管道咬口机简介 958722.1辊压成型简介 9221132.2辊压成型特点 9292872.3辊压成型设备 964542.4辊压成型原理 10220993咬口成型过程分析 11255563.1成型特点 1183083.2常用材料 11246003.3咬口机工作原理 1145644结构设计 14304864.1辊轮设计 14129574.1.1制作形状 14281834.1.2花型展开图 1486214.1.3成型直边角度 1510984.2各轴的参数的计算 1556344.3轴齿轮的计算 17243524.3.1常见材料及热处理 17184674.3.2直齿圆锥齿轮的尺寸设计计算及校核 18170094.3.3圆锥齿轮的各参数设计计算 19276994.3.4受力分析 20150644.3.5计算载荷 20269714.3.6齿面接触疲劳强度的校核 21214844.3.7轮齿弯曲强度的校核 2286094.4锥齿轮轴的设计计算及校核 233154.4.1锥齿轮部分主要参数设计计算 23300624.4.2轴端部分参数设计 24225874.4.3锥齿轮轴的固定 24185144.5II轴齿轮设计计算及校核 24272674.5.1尺寸设计计算 24145274.5.2结构分析 25192114.5.3受力分析 2627774.6轴承选择与校核 27241404.6.1轴承的分类 2716774.6.2滚动轴承及类型 27216164.6.3滚动轴承的失效形式 27193344.6.4轴承的选择计算 27261014.6.5校核Ⅱ轴轴承是否满足工作要求 28291244.7键的选择 30282714.8键联结强度计算 30173704.8.1主动轴上键的强度校核 3177534.8.2从动轴键的强度校核 3120735咬口机三维建模 339595.1SolidWorks三维建模技术 33143975.2咬口机三维建模 34277435.3咬口机装配 3617237总结 385107参考文献 40

1绪论1.1选题背景社会的进步，科技的发展，都带动着经济的飞速发展，以及绿色环保意识的不断进步，针对其进行加工咬口机应用而生。在人们的经济生产中，咬口机已经得到很宽泛的应用，对各个工业部门而言也是完成机械化与自动化运输工作的重要机器组成。然而咬口机是整个机器运作的第一步骤，对整个机械而言具有很重要的意义。本文介绍了近年来国内外咬口机中咬口机的机械情况，分析了其他国家咬口机科技装备发展的特点。各个国家的机械制造公司的新专利、新装备陆续推出，但在咬口机制造的降耗方面科技进步不明显，咬口机科技未有突破。随着社会现代化建设的进行，发展到如今，通风管道的市场需求量更是达到了更大的规模。而在风管材料的选择上，镀锌薄钢板这种材料占到了很大的比重。我国加入世界贸易组织（WTO）已经20年了，这20年间的发展除了有旅游、宾馆餐饮、航空运输之外还有的进出口，目前咬口机已经向国外输送了接近60万台，已经达到了任何一年都无法达到的高度。咬口机的迅猛发展不仅带动了国内GDP的高速发展还对我国在国际地位上的提高都有卓越的表现。为了能够增大咬口机的生产量以及提高他相应的质量，所以对咬口机的机械化自动化的发展已经迫在眉睫。咬口机的应用也需与时俱进，不管是对于他的接缝还是机械结构内部零件构造还是外形的设计上都要与实际相符。咬口机与现代社会的关系属于密不可分的关系，除了能够促进国内GDP的快速增长之外还能够让国外看到我们中国在机械行业当中的崛起之路。为了与时俱进，国内外对咬口机的发展与进步的期待更高了，所以对咬口机的生产工艺以及应用设备性能的提高也要提上对咬口机发展的日程。在咬口机的制造领域当中，机械自动化的功能是必不可少的，主要原因是能够提升机械性能、缩短制造时间、加大自身强度以及增强使用寿命。因此，国内外对咬口机研究的科研人员都青睐与机械自动化的普及应用。为了对咬口机的设计均衡化与多元化，对他的内部零部件也要进行相应的受力分析，最后在考虑咬口机的运动规律以及所处的工作环境，应该采取取长补短的方式来进行相应的设计，这也是机械科研学者们现在研究的主流方向。将未处理的钢板直接泡在处于溶液状态的锌中，让薄锌层包裹在钢板表面之后，便可得到镀锌薄钢板。经过镀锌处理的薄钢板能够大大加强抵抗大气环境的腐蚀，常温下加工的塑性变形能力也很好，而且生产加工的成本较低，所以在生产风机管道的产业中通常选择将镀锌薄钢板作为原材料。风管在传统制作中主要通过手工方法，比如生产方形风管，需要手工切割左右、顶部和底部的板材，然后将左右、顶部和底部的板材组合起来，形成带有钉子固定的风管。这种生产方式需要密集的劳动力，效率极低，制造成的风管容易漏气也不那么防水。因此，市面上开始出现了一些管道咬口机来替代人工加工风管。在现代化建设大力进行的社会背景下，迎合通风管道庞大的市场需求而设计出来的管道咬口机，在升级生产模式、解放劳动力、提高生产效率、发展经济效益等方面更是有着显而易见的重要意义。1.2国内外发展现状管道咬口机的核心技术是辊压成型技术，也被称为滚压成型、辊轧成型、冷弯成型。辊压成型过程中会涉及到许多复杂的问题，包括板材在成型时的纵向和横向的弹性、塑性形变规律，辊轮组与板材的接触情况等，再加上板材特性及厚度、截面形状的复杂程度等种种因素都会影响到成型过程，从而导致成型工艺参数的设计和辊轮设计具有非常大的复杂性。因此在传统的生产方式中，成型工艺参数和辊轮的设计只能依靠经验去确定，在制作出原型机后经过多次调试和修改参数才能得出最终的机器，很多的资源和人力会被浪费掉。随着计算机技术的不断发展，利用计算机辅助设计技术（CAD/ACE）和有限元分析数值模拟技术去解决这些复杂的问题是一种很好的方法。我国引入辊压成型技术的时间大概是上个世纪末期，因其加工效率高和工艺简单的优点促进我国对辊压成型技术的研究。在发展进程中，首先使用CAD/CAE技术的是北方工业大学。将我国的辊压成型技术与国外进行对比，成型设备方面和成型工艺方面仍存在明显的差距。成型设备上，国外的设备工序集成度高，能完成多种工序，而国内的设备工序单一，自动化程度也稍逊一筹。成型工艺方面，我国大体上只能完成单一截面成型，与国外的CTA成型、柔性辊压成型等多种成型工艺相比仍有很大差距需要去弥补。我国通过近半个世纪的研究发展与进步，我们对咬口机研究的成果也卓有成效，并且在机械行业当中发展的天地也越来越广阔。在“十五”期间，我国在机械行业的取得的成就也是空前绝后的，不仅提升了在国内的认知度，也提升了在国际咬口机领域发展上的地位。我国目前已经成为了机械制造体量很大的国家，但是离机械制造强国的称号还是遥不可及，主要体现在咬口机产品的技术、质量以及生产相对不集中，生产不集中所带来的困扰就是企业的经营效率仍然赶不上时代进步的标准。目前虽然我国投入大量的人力物力以及财力来对咬口机进行自主研发，可是相对于国外发展了百余年的大品牌来说丝毫没有与其竞争的优势。为了能够与国际接轨，我国大力引进国外的先进技术，开设合资公司共同对咬口机进行制造生产，相对于以往来说产品质量以及技术水平都有所提高，但是仍然与国外许多发达国家有一定的差距。从对市场调研的长远发展来看以及对咬口机的实用性而言，咬口机依旧存在一些致命的问题，例如 咬口机的可靠性以及使用寿命都不高，外观形象存在一些欠缺，无法满足现代人们的审美，因此导致咬口机的销量一而再再而三的打破历史低谷。通过对以往的调查研究表明，目前我国制造咬口机的能力还较为薄弱，技术跟不上，创新又无法找到合适的突破点，所以加大科研的投入以及快速找到技术创新的突破点才是目前的重中之重，争取早日缩短与国外的差距。与此同时，咬口机的制造行业组织结构的分配也具有很大的不合理性，因为是规模没有达到预期的要求，所以带来的经济效益也非常的低下。为此合理的安排咬口机制造行业组织结构的合理性也是目前大力发展咬口机的重要指标，主要体现在整改规模较小的企业，提高行业内部从创造水平，为发展咬口机铺出一条正确的道路。为了解决这些致命的问题，我国又耗费大量的人力前往咬口机发展比较好的国家进行调研，并且花费大量的财力从相应的国家引进较为先进的技术，自从我国加入WTO之后，全球一体化经济依然将我国纳入其中，这样更加有利于我国发展咬口机技术的同时能够与国际接轨。起初，我国对咬口机的机械零部件是采用国外进口采购的形式，由于这样做的成本较高，不能够符合我国目前基本的国情，因此为了减少制造咬口机的成本，我国重金聘请国外专家进行指导，经过两方的精准磨合，咬口机的零部件也就再也不用从国外进口了。在“十五”的优质条件下，我国机械行业的发展已经步入一个新的高峰，与此同时对机械行业的产业调整也顺势而为。在1970年代早期,世界各地的咬口机设备的发展的关注,一些相对发达国家开始使用板栗生产和运输过程中板栗机械发展,其理论研究和实际生产,集电子、光学、磁性、气为一体的高科技板栗机械发展不断新兴市场的新产品。国外咬口机先进的制造技术依旧是我国目前无法觊觎的，主要体现在以下几点：机器做工的精密程度。想要制造的咬口机更为精密，就要从它的切削、磨削以及研磨等加工中体现出来，这样所制造出来的机器除了机械结构更为紧密之外，它的实用性以及使用寿命也会更高。自动一体化的程度。目前国外的一体化的技术已经非常的成熟了，这一技术除了能够增强工作效率之外，还能让制造出来的咬口机质量更好。除此以外，有了自动一体化技术的驻足，能够代替人工在比较危险的工作环境工作，并且不会产生任何的影响。信息技术的植入以及产出。信息技术的提取需要花费大量的财力物力以及时间成本，为了能够得到对于咬口机研究的有用信息，国外对咬口机的研究已经长达十年之久。通过这几年的发展，欧美等发达国家对咬口机的发展以及达到了新的高度，制造咬口机的技术以及实现了全面的机械化生产，并且它的生产体系也稳定了下来，不会再受到其他行业发展的影响。通过了解对1970年初期的德国制造咬口机的历史之后，我们得知在那个时候德国就已经制造出了咬口机，并且根据当时国情的体现来说，这已经超越了当时90%的发达国家。对于美国而言，一个建国仅有245年的国家来说，它的迅速崛起是有目共睹的，直到今天我们也不得不承认它是世界第一的超级大国。美国地广人稀，因此机械自动化应用的进程不得不迅速发展，这样能够有效缓解人口少带来的劳动力不足的现象。早在20世纪初期，咬口机的应用就在美国普及开来，但是目前为止为了让咬口机向更加多元化的方向发展。在2010年之后，一些发达国家为了促进咬口机的智能化发展，在咬口机的制造上不断的创新，引用新的技术来让咬口机改新换代，让咬口机的发展更上一层台阶，在这上面他们这些国家也是不惜血本的加大投入，当然付出必有回报，如今咬口机在这些国家当中的性能已经不是其他国家能够媲美的了。1.3研究目的目前市面上风管生产线的咬口机大多只能在一次流水线中对一块板材的单侧边进行折边加工，加工效率较差，而部分改进后的咬口机尽管可以对板材两边进行加工，但是其在加工精度上还是会存在一定问题。有的咬口机进行辊压加工时，因辊压过程中的板材前后厚度不一致，或者因为辊压的辊轮直径不一致，导致辊压加工行进速度和回程速度均不一致，其有可能造成辊轮损坏。且易因辊压的板材厚度过高产生过载现象，设备过载时如果未设置保险装置，易造成设备毁坏。本文研究的主要问题在于如何合理、有效地设计出一系列的辊轮，通过辊压成型的技术对镀锌薄钢板加工成型时，能将平整的钢板截面在加工后得到单立和单平两种咬口类型的横截面，并将两种功能结合到同一台管道咬口机上。在解决加工功能单一的同时，结合镀锌薄钢板特点设计出能满足生产需求、具备创新构思的理想机器。1.4研究内容本课题主要内容为“咬口机机械结构设计”，重点设计咬口机的机械结构，了解咬口机的工作原理及紧固件生产工艺基本知识，及应用现状，熟悉其优缺点，学习机械设计方法，完成咬口机设计，并能够灵活应用所学知识进行自动化机械装置设计，从而达到熟悉自动化机械装置的设计能力。（1）调研国内外咬口机工作原理以及发展现状，分析其结构优缺点。（2）根据调研结果，针对当前比较流行的咬口机进行分析比较，综合各个结构的特点，设计咬口机的构型方案。（3）将三维模型导出,绘制2D零件图及装配图。

2管道咬口机简介2.1辊压成型简介辊压成型（coldrollforming）这一工艺有多种叫法，从英文翻译过来的叫法有辊压成型、辊轧成型，还有一种是从俄文翻译过来的，叫冷弯成型、冷弯型钢，钢铁冶金行业多用此叫法。该技术主要是建立在所使用材料的物理性质基础上的。依靠材料的塑性移动进行适度的滚压，在此基础上把材料加工成人们所需的各种零部件产品。应用这种技术进行生产的产品主要以各种形状复杂的轴杆、阀门芯以及特殊紧固件等为主。2.2辊压成型特点辊压成型技术是一种连续进行的线接触施工工艺技术，与其他施工工艺相比，需要的变形力较小。在进行生产时，可以进行多个工件的作业，与传统的技术相比，不仅效率提高，成品率也提高了不少。与其他的成型工艺相比，辊压成型技术不仅有节约资金材料以及施工时间的特点，在产品方面也是具有十分显著的优势：产品的质量有保证，强度也比预定参数要高。将这种工艺应用在加工长短难以切削的工件上是最合适的，不仅保证了产品质量，还可以减少产品出厂时间，大大节约了一笔资金。在进行大量的工件生产时选用这种技术，可以得到最可观的经济效益。2.3辊压成型设备辊压成型技术属于先进制造技术领域中的一种科技技术，在发达国家受到的重视程度比国内要高得多，科技程度也比我们高出很多。比如，利用计算机仿真技术模拟辊压过程中材料的受力变形及材料损耗在国外已经普遍应用；带插入式的立辊成型机组、CAT（CentralToolAdjustment）成型辊集中调节机组都已经是国外广泛应用的设备。在这样的情况下，由发达国家造成的技术垄断对我国等一些发展中国家是十分不利的。为了应对这种情况，就需要我们寻找相应的对策。国家可以进行专门的人才培养，将他们送往发达国家进行相关专业理论知识的获取，归国后结合我国实际情况进行综合探索分析，找到最佳的解决问题的方法，加快我国在这一方面前进的步伐。同时，国内的相关技术团队加强与国外专家学者的联系，保持双方之间友好交流的氛围，在进行问题讨论时听取他们的意见，选择最适合的方法对问题进行解决。最重要的是不要忘记理论与实际相结合，由专业人员将一些实用的技术教给相关企业，由他们将这项技术投入使用并推广，向世界先进水平迈进。2.4辊压成型原理辊压成型是指利用表面光滑或加工有一定形状的旋转轧辊对原料进行压延，制得一定形状产品的操作。在辊压操作时，物料与轧辊直接接触而发生变形，辊压前物料厚度ho，辊压后物料厚度，称为绝对压下量，a称为接触角或喂料角。在辊压过程中，料层内部因压力方向不同而呈现出不同的流动状态。在轧辊工作区前段的辊压初期，因轧辊对于料层的径向压力较小，因摩擦作用，料层表面速度接近轧辊表面速度，而内部则相对于料层表面呈反向流动，其速度值甚至大于物料表面的向前运动速度值。进入轧距附近后轧辊压力急剧增大，料层内部所受到的压力接近表面处的压力，而且料层表面与内部的速度相对运动减少，整体运动速度加快，当通过轧距后的瞬间，因轧辊压力作用，物料内部开始相对于表层向前流动，料层中心部分向前移动速度高于轧辊表面速度，轧辊的径向压力迅速下降。

3咬口成型过程分析3.1成型特点辊压成型技术是一种连续进行的线接触施工工艺技术，与其他施工工艺相比，需要的变形力较小。在进行生产时，可以进行多个工件的作业，与传统的技术相比，不仅效率提高，成品率也提高了不少。与其他的成型工艺相比，辊压成型技术不仅有节约资金材料以及施工时间的特点，在产品方面也是具有十分显著的优势：产品的质量有保证，强度也比预定参数要高。将这种工艺应用在加工长短难以切削的工件上是最合适的，不仅保证了产品质量，还可以减少产品出厂时间，大大节约了一笔资金。在进行大量的工件生产时选用这种技术，可以得到最可观的经济效益。3.2常用材料在辊轮制造中使用的材料有很多，最常用的是钢、铸铁、有的场合，使用非金属材料。（1）钢（2）铸钢（3）铸铁（4）非金属材料根据辊轮材料的引入，辊轮材料选用40Cr。3.3咬口机工作原理附图1机座2电机3锥齿轮4主轴5定位块6单立第一组辊轮7主轴传动齿轮8单立第二组辊轮9中间齿轮10单立第三组辊轮11单立第四组辊轮12单立第五组辊轮13单立第六组辊轮14单立第七组辊轮15单立第八组辊轮16单平第一组辊轮17单平第二组辊轮18单平第三组辊轮19单平第四组辊轮20单平第五组辊轮21单平第六组辊轮22单平第七组辊轮23单平第八组辊轮24辊轮安装侧板25辊轮间隙调节螺杆工作原理：辊轮安装侧板24有两块，对称安装在机座1的台面上，辊轮安装侧板24可以安装8对主轴4，每对主轴4上下方向安装，每根主轴4上装有主轴传动齿轮7、两侧装有单平、单立辊轮各一个，不同组的辊轮形状各不同，第一组辊轮为校平辊轮，形状一样，其他每组中的两个辊轮形状也不同；锥齿轮3有一对，一个装在电机2上，一个装在每对主轴4的下主轴上，电机2安装在机座1上，电机2通过锥齿轮3传动带动第一对主轴4的下面轴转动，每对主轴4上有一对啮合主轴传动齿轮7，可使这对主轴反向转动，从第一对主轴4到第八对主轴4中间装有中间齿轮9，通过中间齿轮9的作用，使的第一对主轴4到第八对主轴4转动方向和转速均一致（上排与下排转动方向相反）；机座1的工作台面上装有定位块5，通过调节定位块5可以折出不同尺寸的单平和单立咬口；工作时将钣金贴紧定位块5往前推，每对辊轮在电机2的作用下相向转动，每对辊轮之间的间隙与钣金的厚度一致，通过摩擦力的作用，辊轮带着钣金依次通过每组辊轮，由于的形状不一样，钣金出来后形状依次发生变化，（以单立咬口为例）通过每组辊轮的作用，得到想要的形状（以单立咬口为例每次出来后，角度递增15度），为了适用于不同厚度的钣金，通过辊轮间隙调节螺杆25来调节每组辊轮的间隙来实现。

4结构设计4.1辊轮设计4.1.1制作形状充分借鉴冲压模具的设计思想，由于它形成的速度比较缓慢，辊轮设计如图4-1所示的形状。图4-1辊轮形状4.1.2花型展开图花型展开图如图4-2所示：图4-2曲线花型图4.1.3成型直边角度图4-3直角角度4.2各轴的参数的计算一、需要将驱动轴的转速计算出来查书机械设计及其使用[M]第315页得出转速选择的范围在700~1000r/min之间，由于使用的是传动带，因此不能够太大的减速比，不然会导致轴皮带轮变得很大，会对主轴末端造成一定的干扰现象，所以得出n1=960r/min二、需要将惰轮轴的转速转速计算出来查书机械设计及其使用[M]第556页得出：d∝、m∝，在机构紧密的过程当中比较适合使用。但是会增加空载功率N空气和噪音的LP的数值：N空=)KW式中：da大的平均直径-所有的中间杂志（毫米）；图4-4查书机械设计及其使用[M]第335页得出各轴转矩计算如下：电动机轴2轴4轴机-2轴机-6锥齿轮轴7锥齿轮各参数值列表如下：表4-1各轴参数4.3轴齿轮的计算4.3.1常见材料及热处理查书机械设计及其使用[M]第856页得出常用的齿轮材料见表4-2：表4-2常用齿轮的材料及其力学性能通常对上表材质的比较而言，机械6锥齿轮的材质选择使用40Cr是较为合适的，直齿轮的材质选择使用20CrMnTi是较为合适的，机械3双齿轮的材质选择使用20CrMnTi是较为合适的。4.3.2直齿圆锥齿轮的尺寸设计计算及校核查书机械设计及其使用[M]第565页得出能够把圆锥齿轮分成三种不一样的齿轮，它们分别是斜齿轮、锥齿轮以及直齿轮。直齿轮和锥齿轮比较容易制造，因此应用的范围较为广泛，而斜齿轮则应用的场景不多。4.3.3圆锥齿轮的各参数设计计算已知：齿数=36，模数=2，配对齿轮齿数=20，模数=2查书机械设计及其使用[M]第56页得出分度圆直径：查书机械设计及其使用[M]第55页得出分度圆锥角：查书机械设计及其使用[M]第25页得出齿顶高：查书机械设计及其使用[M]第565页得出齿根高：查书机械设计及其使用[M]第345页得出全齿高：查书机械设计及其使用[M]第55页得出顶隙c：查书机械设计及其使用[M]第565页得出齿顶圆直径：查书机械设计及其使用[M]第565页得出齿根圆直径：查书机械设计及其使用[M]第345页得出锥矩：查书机械设计及其使用[M]第235页得出齿顶角：查书机械设计及其使用[M]第65页得出齿根角：查书机械设计及其使用[M]第23页得出当量齿角：查书机械设计及其使用[M]第43页得出根锥角：查书机械设计及其使用[M]第65页得出顶锥角：查书机械设计及其使用[M]第12页得出当量齿轮分度圆半径：查书机械设计及其使用[M]第234页得出当量齿轮齿顶圆半径：查书机械设计及其使用[M]第435页得出当量齿轮齿顶压力角：查书机械设计及其使用[M]第12页得出不发生根切的最少齿数：4.3.4受力分析为了能够让受力分析更加的简单，所以需要让你荷沿齿宽均匀分布，得出的公式如下所示：计算结果如下：4.3.5计算载荷通过上述的受力分析得出，和都是作用在齿轮上的名义载荷。为了将载荷精确的计算出来，因此还要对原动力机械与工作机械振动与冲击、齿轮啮合过程中的动态载荷进行一定的思量，并且还需将其周向力计算出来：式中：Ｋ在其中设计所示的为载荷系数Ｋ＝其中：在其中设计所示的为利用系数来考虑原动机引起的动态负载的影响和机器的工作特性。该值可以检查如下：4-4：表4-4使用系数通过上表的研究与观察得出。数值：=1.25。在其中设计所示的为动载系数，数值：=1.3在其中设计所示的为齿轮的载荷分布系数，数值：=1.2。在其中设计所示的为用齿间的载荷分布系数来考虑不同载荷分布对齿轮轮齿的影响。数值：=1。因此得出Ｋ＝=1.251.31.21=1.95N4.3.6齿面接触疲劳强度的校核1.将许应力确定下来之后，需要检测《机械工艺装置简要说明书》P368页图10—38得=1500MPa=1.0~1.2，取=1.1；=2所以2.需要将齿面接触疲劳强度条件进行相应的验算计算工作转矩T=9.55查书机械设计及其使用[M]第3页得出载荷系数K=1.95查书机械设计及其使用[M]第345页得出=2.5，=，因为不是很多，=0.90需要将计算齿面接触应力计算出来1247.75MP<最后通过计算结果分析之后，能够与本次的设计相吻合。4.3.7轮齿弯曲强度的校核1）将许应力确定下来之后，查《机械工艺装置简要说明书》P368页图10—38得=480MPa=1.4～1.5，取=1.5；u=1.8所以需要将齿弯曲强度条件进行相应的验算计算工作转矩T=9.55查书机械设计及其使用[M]第3页得出确定载荷系数K=1.95，取0.80需要将轮齿弯曲应力计算出来33.78<最后通过计算结果分析之后，能够与本次的设计相吻合。4.4锥齿轮轴的设计计算及校核4.4.1锥齿轮部分主要参数设计计算已知：齿数=20，模数=2，配对齿轮齿数=36，模数=2查书机械设计及其使用[M]第36页得出分度圆直径：查书机械设计及其使用[M]第32页得出分度圆锥角：查书机械设计及其使用[M]第562页得出齿顶高：查书机械设计及其使用[M]第526页得出齿根高：查书机械设计及其使用[M]第315页得出查书机械设计及其使用[M]第62页得出全齿高：查书机械设计及其使用[M]第23页得出顶隙c：查书机械设计及其使用[M]第25页得出齿顶圆直径：查书机械设计及其使用[M]第52页得出齿根圆直径：查书机械设计及其使用[M]第145页得出锥矩：查书机械设计及其使用[M]第562页得出齿顶角：查书机械设计及其使用[M]第31页得出齿根角：查书机械设计及其使用[M]第15页得出当量齿角：查书机械设计及其使用[M]第145页得出根锥角：查书机械设计及其使用[M]第51页得出顶锥角：查书机械设计及其使用[M]第52页得出当量齿轮分度圆半径：查书机械设计及其使用[M]第115页得出当量齿轮齿顶圆半径：查书机械设计及其使用[M]第347页得出当量齿轮齿顶压力角：4.4.2轴端部分参数设计良好的轴端设计能够将机器的外形与尺寸更好的展现出来，并且能够让设计方案有很大的改进空间，因此需要符合下列几个条件：（1）让轴类零件更好的安装、拆卸与维护；（2）需要具备良好的加工工艺；（3）锥齿轮的轴端的结构需要与所设计的CAD图纸相吻合。4.4.3锥齿轮轴的固定为了确保锥齿轮的固定状态以及它的装配质量，齿轮轴的中心与手动起升系统的齿轮轴要处于相对较高的位置。锥齿轮和锥齿轮轴线的垂直度不能超过210°的主要原因是为了让齿轮轴的轴向位置能够更加方便的被调整。4.5II轴齿轮设计计算及校核4.5.1尺寸设计计算查书机械设计及其使用[M]第52页得出齿数：z=36；查书机械设计及其使用[M]第356页得出模量m=2；查书机械设计及其使用[M]第125页得出节圆直径DMZ=72查书机械设计及其使用[M]第123页得出齿顶：；查书机械设计及其使用[M]第735页得出齿根高：；查书机械设计及其使用[M]第25页得出顶隙：；查书机械设计及其使用[M]第263页得出齿顶圆直径：=76；查书机械设计及其使用[M]第2页得出齿根圆直径：；查书机械设计及其使用[M]第21页得出齿高：；查书机械设计及其使用[M]第45页得出基圆直径：；查书机械设计及其使用[M]第67页得出齿距：P=πm=6.28；查书机械设计及其使用[M]第576页得出齿厚：S=P/2=3.14；查书机械设计及其使用[M]第73页得出齿槽宽：e=P/2=3.14;查书机械设计及其使用[M]第15页得出参考中心距：计算公式为，将各参数列表如下：表4-4齿轮设计参数4.5.2结构分析图4-3为齿轮的结构设计。图4-3齿轮4.5.3受力分析定向力可分为圆形力和径向力：计算结果为：4.6轴承选择与校核4.6.1轴承的分类通过对以往的学习以及相关经验来说,支撑轴当中的零部件就是轴承，轴承的主要作用是用来做摩擦工作的，因此它具有滑动摩擦和和滚动摩擦两种类别，滑动摩擦就是我们所说的滑动轴承，而滚动摩擦顾名思义就是我们所说的滚动摩擦。在对于滚动轴承的使用当中，我们得知它的摩擦系数不是很大，并且起动阻力较小以及维护润滑也不是特别的麻烦，因此滚动轴承是机械装置当中的首选轴承。但是又因为滚动轴承径向的尺寸大小偏大，所以对于工作运行在中、低速的机器来说是最为合适的。滑动轴承则与滚动轴承正好相反，滚动轴承不适用的场合就需要使用到滑动轴承，特别是对于工作转速高，冲击和振动都比较大的场合当中应用是非常广泛的。4.6.2滚动轴承及类型滚动轴承的顾名思义需要通过零部件之间的滚动接触来让零部件进行转动。对于普遍使用的滚动轴承来说，它们的标准化能够为以后的机械设计节省掉许多的时间的烦恼。滚动轴承的类别比较多元化，在这里我们根据轴承受载荷的作用方向来进行区分：通过径向接触到的轴承通过向心角接触到的轴承通过轴向接触到的轴承4.6.3滚动轴承的失效形式在滚动轴承运行工作的同时，因为每个零部件之间都会有一定的间隙，因此它的受力状况也会出现不定时的偏差。在滚动轴承运行工作的同时，它所受到的载荷力也在随时发生改变，滚动体中心的圆周速度能够作为它频率变化的参考依据。假如使用的是角接触轴承的话，就需要让下半圈滚动体全部处于受载的工作状态当中。通过对以往的学习以及相关经验来说，滚动轴承有两种不一样的失效形式，它们分别是疲劳点蚀以及塑性变形。4.6.4轴承的选择计算查表，得e=0.234因查表知得计算轴承的寿命已知球轴承，因工作温度低于120℃，得=1按公式（3-3）得所以，选6005深沟球轴承合用同理，可以计算锥齿轮轴上所选的深沟球轴承6010GB/T276—96也合用。4.6.5校核Ⅱ轴轴承是否满足工作要求（1）画轴承的受力简图图5.1轴承的受力图（2）求轴承径向支反力、1）垂直平面支反力、2）水平面支反力、3）合成支反力、（3-29）（3）求两端面轴承的派生轴向力、（3-30）（4）确定轴承的轴向载荷、由于因此轴承1被放松：轴承2被放松：（5）算轴承的当量载荷、查[3]表13-5：可得：e=0.68①查[3]表有：取得：（3-31）②查[3]表有：，取，得：因此轴承2危险。（6）校核所选轴承由于两支承用相同的轴承，故按当量动载荷较大的轴承2计算，滚子轴承的0.68，查[3]表13-6取冲击载荷系数1.2，查[3]表13-7取温度系数1.0，计算轴承工作寿命：（3-32）结论：选定的轴承合格，轴承型号最终确定为：7209AC。4.7键的选择通过对以往的学习以及相关经验来说键的种类很多，较为常用的键联结有平键联结、半圆联结和楔键联结以及各种花键。其中平键联结的综合性能是最好的，主要原因是通过以往的使用总结，它的结构最为简单，并且制造起来也非常的节约成本，易于安装与拆卸，能够最大限度的承受载荷带来的冲击，因此平键联结的使用范围也是最为广泛的。半圆联结是由两个侧面来当作工作面的，它作为连键联结的话会导致轴的强度变低，所以只适合在传递不是很多的扭矩当中应用。楔键联结的使用主要是在大齿轮以及V带轮上。花键联结的应用较为安全可靠，在扭矩较大的场合当中也能够灵活应用，花键联结的导向性能以及对中性能都是很好的，在机械装置的制造使用当中应用颇为广泛。在对键进行选择的同时要对它的类型以及尺寸上面做最大范围的考虑，键的类型要与键联结的结构相关联，键的尺寸大小要与规定的强度以及规格来思量，其中b表示的是键宽，h表示的是键高，L表示的是键的长度。键截面的尺寸大小按照公式来进行相应的计算。通过对以往的学习以及相关经验来说锥齿轮轴上的轴头处选平键联结，B型66L=10GB1095-79。4.8键联结强度计算根据连接计算公式：（3-2）因此有：明显所以它的强度能够与本次的设计相吻合。4.8.1主动轴上键的强度校核大型锥齿轮与轴间的强度校核（1）普通平键的头（类型）根据轴的直径D=40mm和轮廓长度L=48mm，参考文献[3]表6-1，选择键12×8。（2）强度检查45钢的关键材料，参考[3]表6-2，容许应力[]=100~120MPa。键的工作长度为40mm，根据参考文献[3]公式（6-1）不得不挤压应力：（3-33）<[]，键选的合适。车轮与轴之间的粘结强度校核（1）普通平键的头（类型）根据D＝25mm轴的直径，检查参考[3]表6-1，选择键8x7。（2）强度45钢的关键材料，核对参考文献[3]6-2，所以容许应力[]=100~120MPa。=50mm的关键工作长度，根据参考文献[3]公式（6-1）压应力：<[]，键选的合适。4.8.2从动轴键的强度校核检查离合器和从动轴之间的强度（1）普通平键的头（类型）根据轴的直径D=20mm，参考文献[3]表6-1，选择键6×6。（2）强度检查45钢的关键材料，核对参考文献[3]6-2，所以容许应力[]=100~120MPa。=50mm的关键工作长度，根据参考文献[3]公式（6-1）压应力：<[]，键选的合适。

5咬口机三维建模5.1SolidWorks三维建模技术SolidWorks软件的存在为汽车，交通，航空航天等产业提供了便利的条件，因此SolidWorks软件在此类行业的应用生产中使用的规模也颇为庞大。它除了能够让零件在三维空间得以展现，还不缺失二维制图的的功能，并且与其他三维软件的兼容措施也不容小觑，除了运动仿真的运用，还能够对有限元进行相应的