三辊卷板机的设计
安全系数: n???s49??1.274?1 ?max38.46Ⅲ处: M???1.37? 02717710 T???1.12?Mca?M2???T2???1.776?107kgf·mm
?maxMca1.776?107?32???13.083W??240kgf·mm
49?3.746?1 故安全,故弯曲强度满足。 13.08安全系数n?4.3.4 下辊疲劳强度校核
初选Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ截面:
Ⅰ、Ⅲ同类;Ⅳ、Ⅴ同类;Ⅱ、Ⅳ处:T?0;Ⅰ、Ⅳ处:t?0 显然SⅢ?SⅠ , SⅣ?SⅤ故仅校核Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ即可。 疲劳强度校核公式[1]S?S?S?S??S?222mm ??S? ??1?50.kgf·
Ⅱ截面:
rD?0 ?1 M??5.21?kgf·m 9710mm T??1.122?106N·dd5应力集中系数[1]K??1.66 ?S??1.2~1 .表面质量系数??1.8
Mmax?38.4MPa 6尺寸影响系数???0.88 弯曲平均应力?m?0 ???W S??K???1??????m????50.2?1.245
1.66?38.46?01.8?0.88应力集中系数[1]K??1.73 表面质量系数??0.58 尺寸影响系数???0.55
????m?弯曲平均应力和应力副
???T?0.413????10?0.481?02WT
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动力设计
S????1K?????S???????m?50.2?25.11.73?0.413?0.413?0.4810.58?0.88
22S?S?S??S?221.245?25.11.245?25.11.245??S?
所以:截面Ⅱ处满足疲劳强度要求。
rDⅢ截面: ?0 kgf·mm ?1 MⅢ?1.77?6710mm T?1.122?106kgf·
dd.5应力集中系数[1]K??1.66 ?S??1.2~1表面质量系数??1.8
Mmax?13.08MPa 尺寸影响系数???0.88 弯曲平均应力?m?0 ???W S??K???1??????m????50.2?3.66 21.6?613.08?01.8?0.88应力集中系数[1]K??1.73 表面质量系数??0.58 尺寸影响系数???0.55
弯曲平均应力和应力副
????m????T?0.413????10?0.481?02WT
S????1K?????S???????m?50.2?25.11.73?0.413?0.413?0.4810.58?0.88
22S?S?S??S?223.662?25.13.662?25.13.624??S?
故满足疲劳强度要求。 Ⅳ截面:
6M?4.323?106kgf·0m mm T?1.12?21N·
W???32dc3??32?1303?2.157?105mm3
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三辊卷板机的设计
r3D240??0.0231??1.846d130d130,
应力集中系数[1]K??2.12 ?S??1.2~1 . 5表面质量系数??0.58 尺寸影响系数???0.88 弯曲平均应力?m?0
Mmax4.323?106?????200.4175W2.157?10MPa
S????1K???????????m502?1.8712.12?200.417?01.8?0.88
应力集中系数[1]K??1.73 表面质量系数??0.58 尺寸影响系数???0.55
弯曲平均应力和应力副
????m????T?2.601????10?0.481?02WT
S????1K?????
??????m50.2?5.5691.73?2.601?0.413?0.4810.58?0.88
S?S?S?S?2?S?2?1.871?5.5691.8712?5.56921.688〉
?S?
故:安全下辊满足疲劳强度要求。
kgf·0mm FR1?FR2?6.405?104kgf T?1.12?2617MI?1.377?107kgf·M?5.21?910mm mm kgf·
刚度条件满足。n??1.274 满足弯曲强度要求。??1?50.2kgf·mm
4.4 本章小结
经过多次研究可以得出卷板机的成型不是一次就可以的,要通过多次成型才能最终成功的。并且每一次成型使用的功率都是不同的,因此我将它分成为四次成型,经过实验得出40%时所需功率最大,最终我确定电动机的功率为11kw。然后再对三辊卷板机选择的参数进行计算和校核,得出来的结果是上辊和下辊的强度均为合格。
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减速器的设计计算
5 减速器的设计计算
5.1 传动方案的分析和拟定
本设计的卷板机卷板时所需的大功率是由一个主电机通过减速器传递给个下辊来获得的,为了避免两下辊发生干涉,因此减速器采用对称式结构。又因为减速器转速较高,而减速器输出轴转速较低,故总传动比较大。考虑到经济性,故采用结构简单、展开式的减速器。传动方案如图15:
图15 减速器结构图
5.2 减速器传动装置总的传动比和各级传动比的分配
5.2.1 总的传动比
n0=7.074r/min ni=953r/min i总?5.2.2 传动比的分配
ni953??134.719 n07.074i总?iI?i??iⅢ
考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,取:iI?(1.1~1.5)i? i??iⅢ 故: iⅠ=6.2 i=4.8 iⅢ?i总134.719??4.527 iIi6.2?4.85.3 传动装置各轴的参数计算
5.3.1 各轴转速
nⅠ?953r/min
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三辊卷板机的设计
n??n953Ⅰ??153.71i6.2Ⅰr/min
nⅢ?n?153.71??32.023i?4.8r/min
nⅣ?nⅢ32.023??7.074iⅢ4.527r/min
5.3.2 各轴功率
各轴输入效率:η1=0.97 联轴器效率:η2=0.99 轴承:η3=0.98 Ⅰ轴: PⅠ=P0P01=11×0.99=10.89lw
Ⅱ轴: PⅡ=PⅠP12=10.89×0.98×0.97=10.352kw Ⅲ轴: PⅢ=PⅡP23=10.352×0.98×0.97=9.841kw Ⅳ轴: PⅣ=PⅢP34=9.841×0.98×0.97=9.355kw 5.3.3 各轴转矩
电动机轴: T0?9550p011m ?9550??110.231N·
n953Ⅰp10.89Ⅰm ?9550??109.129N·
n953Ⅰ64N·3.m 170Ⅰ轴: TⅠ?9550p10.352Ⅱ轴: TⅡ?9550Ⅱ?955?0?nⅡ153.71p9.841Ⅲ轴: TⅢ?9550Ⅲ?955?0?nⅢ32.023p9.355Ⅳ轴: TⅣ?9550Ⅳ?955?0?nⅣ7.074m 293N·4.814N·m 38212623.将上述结果汇总于表5.1以备查用。
5.4 齿轮传动设计
因合金结构钢比碳素调质钢具有较好塑性和韧性,即有较好的综合机械性能,再综合卷板机的工作特性:低速、大功率、交变负荷,所以选择较为适合的合金结构钢
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