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S????1K?????S?2??????m?50.2?25.1
1.73?0.413?0.413?0.4810.58?0.883.624??S?
S?S?S??S?23.662?25.13.662?25.122故满足疲劳强度要求。 Ⅳ截面：
M?4.323?106kgf·0m mm T?1.12?261N·
W???3232r3D240??0.0231， ??1.846 d130d130dc3???1303?2.157?105mm3
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?????200.417MPa 5W2.157?10S????1K???????????m502?1.871
2.12?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
?02WTS????1K?????S?2??????m?50.2?5.569
1.73?2.601?0.413?0.4810.58?0.881.688〉?S?
S?S?S??S?21.871?5.5691.871?5.56922故:安全下辊满足疲劳强度要求。
FR1?FR2?6.405?104kgf T?1.12?2610mm kgf·
MI?1.377?107kgf·0mm mm M?5.21?971kgf·
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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
由于卷板机不是一次成型的，而且每次成型所需的功率都不一样，所以我把它分为四次成型，结果40%时所需功率最大，最后确定电动机的功率为11kw。对三辊卷板机选择的参数进行校核，结果上下辊的强度都合格。
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第5章 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，故减速器采用对称式结构。又因减速器转速较高，而减速器输也轴转速较低，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5.1：
图5.1 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?ni953??134.719 n07.074i?Ⅲi 5.2.2 传动比的分配 i总?iI??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
n??n953Ⅰ??153.71r/min i6.2Ⅰ33
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nⅢ?n?153.71??32.023r/min i?4.8nⅢ32.023??7.074r/min iⅢ4.527nⅣ?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?9550p011?9550??110.231N·m n953ⅠⅠ轴： TⅠ?9550p10.89Ⅰ?9550??109.129N·m n953Ⅰ64N·3.m 170p10.352?0?Ⅱ轴： TⅡ?9550Ⅱ?955nⅡ153.71p9.841?0?Ⅲ轴： TⅢ?9550Ⅲ?955nⅢ32.023293N·4m .814Ⅳ轴： TⅣ?9550pⅣ9.355?9550??12623.382N·m nⅣ7.074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40Cr。对于大型减速器，为了提高箱体的强度，选用箱体材料为铸铁或铸钢。 5.4.1第一级传动设计
1.齿轮参数选择 1）选用圆柱直齿传动。
2）材料热处理：因此级传递功率校大，磨损严重，考虑磨损对齿轮强度的削弱，
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表5.1 减速器参数表
轴名 电动机轴 Ⅰ轴 功率(kw) 11 10.89 转矩T(N·m ) 110.231 109.129 转速n(r/min) 953 1 953 6.2 Ⅱ轴 10.352 6432.170 153.710 4.8 Ⅲ轴 Ⅳ轴 9.841 9.355 2934.814 12623.382 32.023 4.527 7.071 0.97 0.97 0.97 0.97 传动比i 效率η 0.99 齿轮材料为40Cr，表面需调质处理，齿面硬度为48－55HRC。 3）选取精度等级：选7级精度(GB10095-88)。 3）选小齿轮数：Z1=24, Z2=UZ1=148.8，Z2取149
齿数比：u= 6.2 由于u>5所以采用斜齿β=15° 2.按齿面接触强度计算和确定齿轮尺寸[15] d1t?(1)确定公式内各参数 a)试选载荷系数：Kt=1.3
b)小齿轮传递扭矩：T1=1.093×105 N·mm c)齿宽系数[15]：?d?0.9
材料的弹性影响系数[15]： ZE?189.9M P取aα=20°
32KtT1u?1ZEZNZ?Z?2()mm (5.1)
?du[?]H??2co?sb4????2.45 2（1???）? ZH? Z??
sin?c?os3????1?0.75 ??2?0.858 ?????1???2?1.608 ???1 Z??0.789 Z??cos??0.983
e)按齿面硬度中间值52HRC查得大小齿轮的接触疲劳强度极限[15]：
?Hlim1??Hlim2?1170MPa
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