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Φ106.6-R133 90°长半径弯头坡口装置设计含7张CAD图 106.6 R133 90 半径 弯头 装置 设计 CAD

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指导教师：XXX,106.6-R133 90长半径弯头坡口装置设计,班级：XXXX 学生：XXX 学号：XXX,系统的背景及意义,弯头是改变管路方向的管件，长半径弯头是指弯头的曲率半径为管子直径的1.5倍的弯头，由于管件多数用于焊接，为了提高焊接质量，端部都车成坡口，留一定的角度，带一定的钝边，这一项要求也比较严。国内现在一般的管道施工中，坡口加工都采用氧气-乙炔焰高温切割和手工砂轮打磨的方法。但是温升会因为手工砂轮对坡口的打磨而存在，产生热影响区，产生微裂纹并形成隐患。手工操作也会让坡口的尺寸、表面质量和形式不易保证。为此，在我国的背景下，本设计旨在为我国制造厂生产出成本低廉、方便装夹、容易切割并且安全规范的坡口装置。,坡口装置主视图,坡口装置俯视图,夹具介绍,弯头通过上下双V型块进行定位，将弯头装夹完毕之后，气缸工作带动活塞杆和与之相连接的压紧块，将弯头压紧固定，从而完成工件的定位和夹紧。,浮动刀盘,坡口刀和平口刀均固定在刀盘上，主轴转动时，两刀具可同时进行加工。因弯头的端面未必规则精密，刀具必须要求由刀具的形状进行调整，阻止过切或者少切的发生。因此可以调节坡口刀上下的圆螺母，使其对弹簧进行压紧或者放松，从而实现刀具的浮动调整。再加上一半球头导向，半球头使刀具在运动时沿着弯头的内壁运动，这样就能保证按照预定工艺方法加工出符要求的弯头坡口。,进给装置,进给的方式采用齿轮齿条来实现，齿轮后连接手柄，操作手柄让齿轮带动齿条运动，齿条与夹具连接，从而使夹具在燕尾槽导轨上进给，实现最终刀具的加工。,参见设计说明书，计算得到主轴与电机转速比。通过带传动，齿轮传动，实现降速。传动比为 2x2x2.1。 图示为二级圆柱齿轮减速装置和带传动装置,二级圆柱齿轮减速,工人将坡口装置装夹于工作台上，将弯头安装在夹具，完成定位，启动气缸完成工件的夹紧。启动电机，刀盘开始转动，此时操作手柄使夹具整体进给。坡口刀和平口刀便对弯头进行加工。,工作原理分析,致谢,希望老师多多批评指正, 106.6-R133 90长半径弯头坡口装置设计摘 要弯头（elbow）是修改管路放向的管件存在于管路的系统里面，被广泛的应用在化工、石油、冶金、国防、轻工等工业中。在准备使用弯头之前需要加工坡口来使弯头在焊接时候更加紧固。国内现在一般的管道施工中，坡口加工都采用氧气-乙炔焰高温切割和手工砂轮打磨的方法。但是温升会因为手工砂轮对坡口的打磨而存在，产生热影响区，产生微裂纹并形成隐患。手工操作也会让坡口的尺寸、表面质量和形式不易保证。综合对比下，美国的坡口机材质优秀，意大利的坡口机工作稳定，日本的坡口机安全便捷，而在我国目前较落后的机身材质研究以及结构设计情况下，需学习国外先进技术，加大对弯头坡口机的研究与开发。我国现在一般制造厂内对弯头坡口的加工尚没有专用设备，加工设备复杂，没有良好安全措施。目前我国对长半径弯头坡口的研究优化变化不大，很多制造厂仍然按照落后的切割办法对弯头坡口进行加工。本文是负责研究给90长半径弯头设计加工坡口装置。坡口装置主要由夹具、切割刀具、减速器和电动机组成。综合考虑其加工应用面、加工对象、加工精度、切割方式、安全以及成本，设计出符合我国当前现状的90长半径弯头坡口装置。关键词：长半径弯头；坡口装置；夹具；减速器AbstractElbow is the system in which the pipe fitting is modified and is widely used in chemical industry, petroleum, metallurgy, defense, light industry and other industries. It is necessary to process the groove before using the elbow to tighten the elbow during welding. At present in general pipeline construction in China, groove processing adopts the method of oxygen-acetylene flame cutting and manual grinding wheel grinding. However, the temperature rise will be caused by the grinding of the groove by hand grinding wheel, which will produce the thermal influence zone, which will cause the micro crack and form hidden trouble. Manual operation will also make the groove size, surface quality and form not easy to guarantee. Under comprehensive comparison, the United States, have excellent material of beveling machine working stability of beveling machine, Italy, Japans security of beveling machine is convenient, but in our country at present is lower fuselage material research and design cases, need to learn foreign advanced technology, to bend the groove machine research and development. At present, there is no special equipment for the processing of elbow groove in China, and the processing equipment is complicated and there is no good safety measure. At present, there is little change in the research and improvement of the long radius elbow groove, and many manufacturers still process the curved head groove according to the backward cutting method. This article is responsible for research to 90 long radius elbow design processing groove device. Groove device is mainly composed of jig, cutting tool, reducer and motor. Considering its processing and application, processing object, machining accuracy, cutting way, safety, and cost, designed in accordance with the current situation of 90 long radius elbow groove device.Key words: long radius elbow; Groove device; Fixture; reducerii目 录绪论1第一章 坡口装置的总体设计21.1坡口装置总体方案设计的依据21.2 工艺分析21.3坡口装置主要参数的确定3第二章 坡口装置的传动部分设计72.1传动部分的设计72.2传动轴最小直径的计算82.3带的设计选择82.4齿轮的选取和设计12第三章 坡口装置的机械部分设计243.1轴承的选取243.2刀盘的设计243.3进给装置设计24总结25参考文献26致谢27II绪 论弯头是改变管路方向的管件，长半径弯头（long radius elbow）是指管子直径的1.5倍为弯头曲率半径的弯头，因为管件的多数以焊接的方式发挥用途，所以为了保证焊接的效果，端部一般都要加工坡口的方式，角度一般要留，钝边一般要带。把即将焊接的部位车削并安装成为一定形态的几何沟槽叫做坡口，在市场需求需要之下， 有X形状的坡口、V形状的坡口、U形状的坡口。它们即是为广大人民所需要的坡口。然而本课题是为了制造在弯头焊接之前能加工坡口倒角的专用工具，从而避免我国目前坡口加工不规范，不精确的现状。对于坡口装置的设计能充分让我们大学四年所学习的知识进行巩固和升华，尤其是对于机械原理、机械设计、机械制造技术基础、机械制造装备设计、液压与气压传动等。从而对传动和加工系统的设计计算有了更深刻的理解和认识。坡口机未来的构思和设想已经明了。将朝着轻便、平稳、自动化的方向发展。第一章 坡口装置的总体设计1.1坡口装置总体方案设计的依据坡口标准：型号决定，Y型坡口。坡口壁厚数值能确定。即等于小于15mm，间隙数值可以确定。一般等于2mm。钝边数值确定。取2mm。坡口角度数值能够确定。取值为55。把坡口装置要设计成为15年寿命，300天为每年工作天数，一天工作两班，工作环境平稳，转向单一不变化。1.1.1 工件工件参数：101.6-R133 90长半径弯头，端部外径101.6mm，中心至端面133mm。材料：45号钢1.1.2 刀具由于弯头属于45号钢，属于中碳钢，考虑弯头加工坡口的加工要求和尺寸精度，选择高速钢刀具。1.2 工艺分析1.2.1工艺方法的确定由坡口装置的加工的工艺方法分析，有车削、铣削、刨削、钻削、研磨、电加工、振动加工等。按照加工出来的表面的粗糙度来进行详细分解包含了粗加工、精加工、半精加工等。按照程度对于工序的集中度分析有单刀、多刀、单工件、多工件等。对于一般进行加工的形式的详细分解有平行作业、顺序作业、平行-顺序作业等。 由于长半径弯头坡口加工粗糙度一般为25，不需要太高的精度，只需要一次走刀即可加工完成。因为加工管道的端面时候，回转体属于长半径弯头的体型，按照此法采用车削方法。这样加工端面可以保证加工出来符合加工的工艺要求。1.2.2坡口装置总体结构方案设计根据已经确定的运动功能能过决定设计。也能够在此基础上分配进行坡口装置的结构布局设计。步骤有：一、结构布局设计，坡口装置总体结构布局形态图是该阶段最终的成果。二、将坡口装置总体结构的形状的大概内容和各种参数尺寸要求，该阶段主要是进行功能部件的大概的形状要求和参数之类的设计。本文上面所言的设计完成后，就会得到的坡口装置结构方案图，对其进行评价，其主要因素有：1）性能。分析其方案的精度和刚度。2）制造的成本。研究设计方案的复杂程度，装配难度，制造难度，标准化的程度，制造厂的制造条件和预估成本。3）制造周期。4）生产率5）与物流系统的可接近性6）外观造型7）坡口装置的总体结构确定了方案。然后设计出此步骤。最后修改与确定对上方所述的各类因素详细缜密考虑之后能得到结果。坡口装置总体结构初步设计布局已经得出。按如下方式：本设计首先由电机旋转连接小带轮，通过V带把动力传递给大带轮，大带轮和减速器I轴连接，I轴和II轴之间通过齿轮啮合实现降速，II轴和III轴之间通过齿轮啮合实现降速，共实现三级降速，刀盘上具有浮动的刀具。该刀具会随着主轴运动。运动即是一起旋转，从而来完成切削工序。进给运动通过齿轮齿条啮合，手柄控制齿轮运动，齿轮和齿条啮合控制夹具做进给运动，实现弯头的加工。1.3坡口装置主要参数的确定把基本参数和主参数统一归纳起来。而统一归纳名词即为做坡口装置的主要参数，基本参数里有多种参数。多种又有尺寸参数。多种参数还有运动参数。多种参数更有动力参数。表示坡口装置的规格的大小的参数，也就是和表示坡口装置的最大的工作的能力的参数，它就是坡口装置的主参数。坡口装置执行件像主轴、工件的安装部件的运动之类的速度是坡口装置的运动的参数。1.3.1确定工件余量余量太大会有不好的结果。将导致增加切削工艺的工时，增加坡口装置的负荷；余量太小也会有不好的结果，将无法消除表面在加工之前产生的误差。它也会无法消除缺陷层。最终导致废品的产生。它甚至会因为刀具的工作环境的恶劣，产生不良后果。最终会产生产生刀具的磨损。加工余量的各种因素需要我们重点多重考虑。才能取得符合规范的数值。工件是101.6-R133 90长半径弯头。材料是45号钢。选取的壁厚是6.02mm，Y型坡口将被本设计采用，角度的大小选取为55，钝边的大小选取为2mm，我们可以决定工件斜坡面余量的大小。取值为4.02mm。端面余量也能决定其大小。取值为1mm。1.3.2选择切削用量切削用量选择和工件的表面粗糙度有关，由于焊接要求的精度不高，弯头粗糙度一般要求在25左右。查参考文献1表2-7得到所需要数据，数据即是车削加工的切削速度参考数值。材料也能从中得到，材料中碳钢，选取切削速度为35mmin-1，背吃刀量能过决定其大小。取值1mm，进给量能决定其大小。取值0.18mm/r。1.3.3切削力的计算根据参考文献1公式2-20得：其中取决被加工材料和切削条件的切削力系数三个分力公式中。第一个值决定背吃刀量。第二个值进给量。第三个值决定切削速度的指数。在实际的加工条件不相符合条件情况之下的值。而条件即是所修造的经验的计算公式的实验条件。对切削力的修正系数来进行计算。实验条件：高速钢车刀，r=45，=20，刀尖圆弧半径r=2mm。因此修正系数均为1。查询参考文献1表2-3，可以得到要求数据。加工材料为结构钢可以决定。取值45号钢。刀具材料可以决定。选择为高速钢。加工形式可以决定。选择为外圆纵车，得CFp=1100xFP=0.9yFp=0.75nFp=0各切削分力可计算为：切削功率的计算根据参考文献1公式2-17切削功率为式中：为切削力，单位为N为切削速度，单位为m/s为切削功率，单位为KW因此运动参数的确定，系统传递效率的确定。查参考文献2表3-1得到所需要的数值。即是机械传动效率概略值。查得7级精度的条件之下。齿轮中圆柱齿轮它的效率为可以得到数值。数值为0.98，一对在滚动轴承范围之下的球轴承它的的效率可以得到数值。数值为0.99。一对在滚动轴承范围之下滚子轴承它的效率可以得到数值。取值为0.98。而传动范围之中V带传动中它的效率可以得到数值。数值为0.96。则总传递效率为：主运动驱动电机选择根据课题提供功率查询参考文献2表17-7 Y系列（IP44）三相异步电动机的技术数据（JB/T10391-2008）选择Y132S-6电动机，它的额定功率参照表17-7 得3KW，它的满载转速参照表17-7得960r/min，它的堵转转矩/额定转矩参照表17-7 为2.0，它的最大转矩/额定转矩参照表17-7 为2.2，它的质量参照表17-7 得63Kg。同步转速1000r/min，6级。第二章 坡口装置的传动部分设计2.1传动部分的设计2.1.1传动比的分配选择完电动机，传动系统总传动比i由电动机的满载转速nmax和工作机的转速nw来确定。i=nmax/nw切削速度公式为vc=dn1000得n=1000vd式中，d为弯头的端部外径，n为刀具的转速（r/s或r/min）代入数据切削速度vc=35m/min，得到n=1000vd=100035101.3=113r/min，所求即为主轴转速nw，电动机满载转速为960r/min，能求出总的传动比为i=nmaxnw=960113=8.5分配各传动比为i=i1i2i3=222.1，即i1就是V带的传动比，i2为第一对齿轮传动比，i3为第二对齿轮传动比2.1.2各轴参数数据计算1）轴的转速n（r/min）轴I的转速：轴II的转速：轴III的转速：式中：i1为V带传动比，i2为第一对齿轮传动比，i3为第二对齿轮传动比，nmax为电动机满载转速。2）轴的输入功率P（KW）轴I的输入功率：轴II的输入功率：轴III输入功率：式中：Pm为电动机的额定功率，1是属于V带的传动效率，2是属于圆柱齿轮的传动效率，3是属于一对滚动轴承球轴承的传动效率，4是属于滚动轴承滚子轴承的传动效率。3)各轴的输入转矩T（Nmm）轴I的输入转矩：轴II的输入转矩：轴III输入转矩：2.2传动轴最小直径的计算轴的计算中，按照扭转强度条件计算，按照轴所受的扭矩来进行计算。而所谓的计算方式就是来进行计算轴的强度，初步估算轴径。选取轴的材料是调质方法处理之后的45号钢。由参考文献5表15-3，轴I为在本设计中为高速轴取，轴II轴III本设计中为为低速轴，轴II取，轴III取在设计轴I时候，在这个轴上段存在了一个键槽。而这个键槽处于轴的末端。因此最小直径增加5%2.3带的设计选择由参考文献58-3计算2.3.1确定计算功率计算功率有传递的功率P和带的工作条件而确定的由表8-8查得工况系数式中：为计算功率，kW；为工作工况系数，见表8-8P为所需要传递的额定功率2.3.2选择V带的带型根据根据图8-10选择A型带2.3.3带轮直径dd的计算设计并对带速v进行检验计算。1）初选小带轮的基准直径dd1根据V带的带型，对照表8-7和表8-9从而能过准确的确定数据。确定的数据能过得到之后从而能够明确小带轮基准直径dd1。2）验算带速v对照式子（8-13）计算设计带在传递动力时带的速度，带速不应该太低或者太高，速度在5m/s到25m/s的情况下最为合适，最高不要超过30m/s。3）初选小带轮的基准直径的数据。数据通过计算得到。参照表8-6和表8-8的数据并加以计算最后得到所需要的数据。基准直径也就是小带轮的直径可以确定，就定为。4）验算带速v，根据式子8-13由于，因此带速适合。5）计算大带轮的基准直径。根据dd2=idd1，对大带轮的基准直径可以通过一系列公式的处理进行计算来确定，计算完毕之后得到的数据再通过参照8-9来对带轮的尺寸加以修改。修改的方式即为圆整。根据表8-8，圆整为。2.3.4确定v带的中心距a并选择基准长度Ld 1）根据式带传动的总体尺寸，分析其中必要的因素。其中最主要重要的因素就包含了要求限制，根据8-20确定数据。数据即为初定中心距a0一般初选的带传动中心距为0.7（dd1+dd2）a02(dd1+dd2)所以210a0600初定中心距a0=500mm2）由式8-22计算带所需的带长Ld0由表8-2选取了带的基准长度为3）参照式子的8-23对它的实际中心距和它的变动范围来进行计算。最小范围是amin=a-0.015Ld=536.9-0.0151550mm=513.7mm最大范围是amax=a+0.03Ld=536.9+0.031550mm=583.4mm中心距的变化范围为4）验算小带轮上的包角小带轮上面的包角a1比大带轮上面的包角a2在一般情况下要小，小带轮上面的临界摩擦力和大带轮的临界摩擦力相比较要小，在这种情况之下打滑的情况会发生。发生的地方处于整个坡口装置中传动部分的小带轮上面发生。为增加带传动的工作能力基础，应该让a1180-dd2-dd157.3a120得a1180-dd2-dd157.3a=168.9120符合要求5）计算带的根数z计算单根V带的功率Pr。由和，根据表8-4得。根据，和带的型号为A，参照表8-5 。根据表8-6得，根据表8-2得，于是计算V带的根数z：取3根。2.3.7对单根v带它的初拉力值进行计算由表8-3得A型带的单位长度质量0.015kg/m，所以应该使带的实际初拉力。2.3.8计算压轴力Fp压轴力的最小值为2.3.9带轮结构设计V带轮的结构形式与基准直径有关。因为小带轮的基准直径。对小带轮的结构能够详细确定。结构能够采用的方式即腹板式。大带轮的基准直径对大带轮的结构能够详细确定。结构能够采用的方式即腹板式。参照参考文献3表8-10和另外一个参考文献即图8-14，就能按照表与图的数据画出带轮结构图。图片参见零件图。2.4齿轮的选取和设计 参照参考文献310-6对齿轮进行计算2.4.1第一对齿轮的设计计算1 坡口装置的齿轮类型的选择。精度等级、材料及齿数的选择1）通过查阅参考文献，直齿圆柱齿轮的方案符合本设计的要求。因此我们可以选择该传动设计为本设计的传动方案。2）7级精度（GB 1009588）。3）材料选择。根据表10-1 ，材料选择可以确定。选取了40Cr（调质）钢来作为为小齿轮零件的材料，硬度大小可以确定。数据大小查表是280HBS， 材料可以确定。选取了45号钢（调质）来作为大齿轮零件的材料。硬度大小查表可以确定。数据是240HBS。二者它们选择完毕，通过计算计算出来的硬度的差值可以确定。值是40HBS。4）小齿轮它的齿数现在可以确定。数值的选取是，大齿轮它的齿数可以确定。数值的选取是。2 按齿面接触强度设计由设计计算公式（10-9a）进行试算，即（1）公式内的各计算数值的确立1）试选载荷系数。2）小齿轮传递的转矩的计算。根据之前计算结果3）齿宽系数根据表10-1选取。4）材料的弹性影响系数由图10-20查得为。由图10-20查得区域系数ZH=2.5接触疲劳强度用重合度系数Z可以确定。通过计算得到：a1=arccosZ1cosZ1+2ha*=arccos21cos20/(21+21)=30.9a2=arccosZ2cosZ2+2ha*=arccos42cos20/(42+21)=26.2a=z1tana1-tan丿+z2tana2-tan丿/2=21tan30.9-tan20+42tan26.2-tan20/2=1.611Z=4-a3=0.8925）根据图10-25d查得数据能够确定。数据即是齿面硬度小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限为。6）根据公式中的10-13计算数据。数据即是应力循环次数。7）接触疲劳寿命的系数则根据图10-19查得。8）接触疲劳许用应力的设计。取失效概率为1%，安全系数为，由式（10-12）得（2）计算1）对小齿轮分度圆直径进行式算，将中比较小的值代入进去。2）调整小齿轮来圆周速度的计算。3）齿宽的计算。4）模数的计算5）实际载荷系数的计算。 由，在7级的精度情况下，根据图10-8里面数据中动载荷系数查询能得到为；使用系数由表的10-2查得KA=1齿轮圆周力的计算：Ft1=2T1d1t=25.7310456N=2.05103NKAFt1b=12.0510355.5N/mm=36.9N/mm100N/mm根据表10-3得直齿轮；根据表10-4得到数值。数值所需要的数据环境即是7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时。使用了插值法的方法查到的数值；因此载荷系数计算得6）由式10-12，可以得到实际载荷系数。通过该数据从而分析计算得到结果，结果即是分度圆直径7) 相应的齿轮模数的计算。 3 按齿根弯曲强度设计由式10-7得到公式，该公式就是弯曲强度的设计公式。通过该公式的使用试算模数为 (1)公式中的各计算数值的确定1) 试选KFt=1.3，根据式子10-5计算数据得。数据就是坡口装置传动部分的弯曲疲劳强度用的重合度系数Y=0.25+0.75a=0.25+0.751.711=0.688齿形的系数通过图10-17查得YFa1=2.75，YFa2=2.42应力修正的系数通过表10-18查得YSa1=1.56，YSa2=1.67通过图10-24c查得数据。数据表示的就是小齿轮的弯曲疲劳的强度的极限。通过图10-24c查得数据；大齿轮的弯曲强度的极限数据也能通过此方式查到，它的数值就是；2）弯曲疲劳的寿命系数通过图10-22取得;3）计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数,由式（10-12）得4) 计算齿轮的然后对其进行比较。 大齿轮值比较大5) 模数的试算 6) 调整齿轮模数圆周速度v计算d1=m1z1=33.13mmv=d1n1601000=33.1348060000m/s=0.83m/s 齿宽b宽高比b/hh=2ha*+c*mt=21+0.251.578mm=3.5505mmbh=33.133.5505=9.337) 计算载荷系数;查出计算所需要的数据需要多个数值。数值包含了v=0.83m/s，也包含了七级精度，从而根据此两个数据得出所需要的系数。因此岁需要的动载系数根据根据图10-8查得为Kv=1.04根据Ft1=2T1d1=25.7310433.13N=3.459103NKAFt1b=13.54910333.13N/mm=104.4N/mm100N/mm齿间载荷分配系数根据表10-3得KFa=1.0使用插值法根据表10-4求得KH=1.407，结合b/h，查图10-13，得到KF=1.27。（2）实际载荷系数计算得到齿轮模数根据式子10-13m=mt3KFKFt=1.57831.321.3mm=1.586mm把上面各类设计和计算的成果全部归纳起来，完善上面步骤之后再进行下一步。下一步即为进行对比分析，因为模数是参照多种数据所完成设计的，多种数据就包含了坡口装置传动部分的齿轮齿面的接触疲劳强度所完成的模数大于模数是参照坡口装置传动部分的齿轮齿根的弯曲疲劳强度所完成的。而弯曲强度能够在此基础上确定数值。也就是能把承载能力定下来，也能够把齿轮模数的数值给定下来。但是对齿面的接触疲劳强度所能决定因素有限。其中的就是对承载能力所能判定设计的，其中就是对齿轮直径（即是模数和齿数的乘积）存在一定的关系。所以最后取值是参照坡口装置的齿轮的弯曲的强度计算得到数据，数据即是模数1.586，再把数据进行处理分析，分析就是按照这样圆整为标准值，而另外一个数据则是分度圆直径。这个数据则是按照接触强度分析计算所得的，计算小齿轮的齿数就能够得到该数据大齿轮的齿数。这样的设计之下齿轮符合齿面的接触疲劳强度的要求，并且符合了传动中齿根弯曲疲劳强度的要求。要求即是设计紧密，浪费也不会因此产生了。4 .齿轮几何尺寸的计算（1）分度圆直径计算 （2）中心距的计算 （3）齿轮宽度的计算 考虑到b1=b+510mm=62+510mm=6772mm取 2.4.2第二对齿轮的设计计算1 坡口装置的齿轮类型的选择。精度等级、材料及齿数的选择1）通过查阅参考文献，直齿圆柱齿轮的方案符合本设计的要求。因此我们可以选择该传动设计为本设计的传动方案。2）7级精度（GB 1009588）。3）材料选择。根据表10-1 ，材料选择可以确定。选取了40Cr（调质）钢来作为为小齿轮零件的材料，硬度大小可以确定。数据大小查表是280HBS， 材料可以确定。选取了45号钢（调质）来作为大齿轮零件的材料。硬度大小查表可以确定。数据是240HBS。二者它们选择完毕，通过计算计算出来的硬度的差值可以确定。值是40HBS。4）小齿轮它的齿数现在可以确定。数值的选取是，大齿轮它的齿数可以确定。数值的选取是。2 按齿面接触强度设计由设计计算公式（10-9a）进行试算，即（1）公式内的各计算数值的确立1）试选载荷系数。2）小齿轮传递的转矩的计算。根据之前计算结果3）齿宽系数根据表10-1选取。4）材料的弹性影响系数由图10-20查得为。由图10-20查得区域系数ZH=2.5接触疲劳强度用重合度系数Z可以确定。通过计算得到：a3=arccosZ3cosZ3+2ha*=arccos20cos20/(20+21)=31.32a2=arccosZ4cosZ4+2ha*=arccos42cos20/(42+21)=26.2a=z1tana1-tan丿+z2tana2-tan丿/2=20tan31.32-tan20+42tan26.2-tan20/2=1.86Z=4-a3=0.8455）根据图10-25d查得数据能够确定。数据即是齿面硬度小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限为。6）根据公式中的10-13对应力循环次数进行计算。7）接触疲劳寿命的系数则根据图10-19查得。8）接触疲劳许用应力的设计。取失效概率为1%，安全系数为，由式（10-12）得（2）计算1）对小齿轮分度圆直径进行式算，将中比较小的值代入进去。2）调整小齿轮来圆周速度的计算。 3）齿宽的计算。 4）模数的计算5）实际载荷系数的计算。由，在7级精度的情况下，根据图10-8里面的数据就能查到动载荷的系数得到为；使用系数由表的10-2查得KA=1齿轮圆周力的计算：Ft3=2T3d3t=21.1110563.1N=3.52103NKAFt3b=13.5210363.1N/mm=55.8N/mm100N/mm根据表10-3得直齿轮；根据表10-4得到数值。数值所需要的数据环境即是7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时。使用了插值法的方法查到的数值；因此载荷系数计算得 6）由式10-12，可以得到实际载荷系数。通过该数据从而分析计算得到结果，结果即是分度圆直径7) 相应的齿轮模数的计算。 3 按齿根弯曲强度设计由式10-7得到公式，该公式就是弯曲强度的设计公式。通过该公式的使用试算模数为（1）公式中的各计算数值的确定1）试选KFt=1.3，根据式子10-5计算数据得。数据就是坡口装置传动部分的弯曲疲劳强度用的重合度系数Y=0.25+0.75a=0.25+0.751.711=0.688齿形的系数通过图10-17查得YFa3=2.75，YFa4=2.40应力修正的系数通过表10-18查得YSa3=1.56，YSa4=1.69小通过图10-24c查得数据。数据表示的就是小齿轮的弯曲疲劳的强度的极限。通过图10-24c查得数据；齿轮的弯曲强度的极限数据也能通过此方式查到，它的数值就是；2）根据图10-22取得弯曲疲劳寿命系数;3）计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数,由式（10-12）得4) 计算齿轮的然后对其进行比较。 大齿轮值比较大5) 模数的试算 6) 调整齿轮模数圆周速度v计算d3=m3z3=40.89mmv=d3n2601000=40.8924060000m/s=0.514m/s齿宽b宽高比b/hh=2ha*+c*mt=21+0.251.948mm=4.383mmbh=40.894.383=9.337)计算载荷系数;查出计算所需要的数据需要多个数值。数值包含了v=0。514m/s，也包含了七级精度，从而根据此两个数据得出所需要的系数。因此岁需要的动载系数根据根据图10-8查得Kv=1.03根据Ft3=2T2d3=21.1110540.89N=5.429103NKAFt3b=15.42910340.89N/mm=132.7N/mm100N/mm齿间载荷分配系数根据表10-3得KFa=1.0使用插值法根据表10-4求得KH=1.417，结合b/h，查图10-13，得到KF=1.45。（2）实际载荷系数计算得到齿轮模数根据式子10-13m=mt3KFKFt=1.94831.491.3mm=2.04mm把上面各类设计和计算的成果全部归纳起来，完善上面步骤之后再进行下一步。下一步即为进行对比分析，因为模数是参照多种数据所完成设计的，多种数据就包含了坡口装置传动部分的齿轮齿面的接触疲劳强度所完成的模数大于模数是参照坡口装置传动部分的齿轮齿根的弯曲疲劳强度所完成的。而弯曲强度能够在此基础上确定数值。也就是能把承载能力定下来，也能够把齿轮模数的数值给定下来。但是对齿面的接触疲劳强度所能决定因素有限。其中的就是对承载能力所能判定设计的，其中就是对齿轮直径（即是模数和齿数的乘积）存在一定的关系。所以最后取值是参照坡口装置的齿轮的弯曲的强度计算得到数据，数据即是模数2.04。再把数据进行处理分析，分析就是按照这样圆整为标准值，而另外一个数据则是分度圆直径，这个数据则是按照接触强度分析计算所得的，计算小齿轮的齿数就能够得到该数据大齿轮的齿数。这样的设计之下齿轮符合齿面的接触疲劳强度的要求，并且符合了传动中齿根弯曲疲劳强度的要求。要求即是设计紧密，浪费也不会因此产生了。4 .齿轮几何尺寸的计算（1）分度圆直径计算 （2）中心距的计算 （3）齿轮宽度的计算 考虑到b3=b+510mm=60+510mm=6570mm取 第三章 坡口装置的机械部分设计3.1轴承的选取主轴也就是轴III主要受到的力为轴向力和径向力的双重作用，根据参考文献3表13-3，因此选择使用圆锥滚子轴承。而减速器属于动力传达机构，因此轴II选择使用