850水平軋機(jī)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】
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遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 34頁(yè)
4.5.1齒輪接觸強(qiáng)度的校核
根據(jù)齒輪座傳遞的最大轉(zhuǎn)矩M確定計(jì)算載荷,當(dāng)主動(dòng)軸上的傳動(dòng)力矩為Mk時(shí),齒輪傳遞的扭矩: (4.32)
(4.33)式中:—過(guò)載系數(shù) (4.34)
—齒寬系數(shù) ,其中B為齒寬,為中心距; 窄型,中型,寬型;查圖可知,,,屬于窄型齒。
—載荷集中系數(shù) (4.35)
—質(zhì)量系數(shù) 齒輪精度為7~9級(jí)時(shí),,此齒輪精度為9級(jí),所以。
將所有數(shù)值代入公式(4.34)中得:
齒面接觸應(yīng)力為:
(4.36)式中: A—中心距, ;
i—傳動(dòng)比;
B—齒寬;
將所有數(shù)據(jù)代入公式(4.36)得:
齒輪壓力角,螺旋角,取,齒輪材料選用40,齒輪精度為9級(jí),調(diào)質(zhì)處理,強(qiáng)度極限為700,安全系數(shù)取5,許用應(yīng)力[σ]=140,因?yàn)?<[σ],所以齒面強(qiáng)度滿足要求。
4.5.2齒輪彎曲強(qiáng)度的校核
齒輪齒根部分彎曲應(yīng)力的計(jì)算公式為:
(4.37)
式中: B—齒寬, ;
—計(jì)算載荷,;
Z—齒數(shù), ;
—法向模數(shù), ;
—齒根部分的應(yīng)力系數(shù),此齒為滾齒;
—齒形系數(shù),由當(dāng)量齒數(shù)來(lái)確定:
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故取
代入公式(4.37)得:
可見(jiàn) <[σ]= 120,以此,齒輪彎曲強(qiáng)度滿足要求。
4.6壓下螺絲強(qiáng)度及壓下電機(jī)功率的計(jì)算
4.6.1壓下螺絲螺紋尺寸的確定
壓下螺絲是壓下系統(tǒng)的主要組成部分,由頭部、本體和尾部三部分組成。頭部與上軋輥軸承座接觸,承受來(lái)自軸頸的壓力和上輥平衡裝置的過(guò)平衡力。壓下螺絲的本體部分帶有螺紋,它與壓下螺母的內(nèi)螺紋配合以傳遞運(yùn)動(dòng)和載荷,壓下螺絲的螺紋有鋸齒形和梯形兩種。壓下螺絲的尾部是傳動(dòng)端,承受來(lái)自電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。
壓下螺絲的基本參數(shù)是螺紋部分的外徑d和螺距t,可按國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選擇。壓下螺絲直徑由最大軋制力決定。壓下螺絲的最小斷面直徑d1由下式來(lái)確定:
(4.38)式中:—作用在螺絲上的最大軋制力;
—壓下螺絲許用應(yīng)力。一般壓下螺絲材料為鍛造碳鋼,其強(qiáng)度=600~700,當(dāng)安全系數(shù)取時(shí),許用應(yīng)力為=100~120,
取=115
代入公式(4.38)得:
由于壓下螺絲和軋輥輥徑承受同樣大小的軋制力,故而這兩者之間有一定的關(guān)系即:
(4.39)
式中: d— 壓下螺絲外徑;
— 輥徑直徑;
取
對(duì)初軋機(jī)來(lái)說(shuō),壓下螺絲的螺,
取,所以取標(biāo)準(zhǔn),
4.6.2壓下螺絲的強(qiáng)度校核
由螺紋外徑確定出其內(nèi)徑后,便可以按照強(qiáng)度條件對(duì)壓下螺絲進(jìn)行強(qiáng)度校核。則: (4.40)
式中 : —壓下螺絲中世紀(jì)計(jì)算應(yīng)力,();
—壓下螺絲所承受的軋制力,();
—壓下螺絲材料的強(qiáng)度極限,()
(4.41)
—壓下螺絲的強(qiáng)度極限;由于壓下螺絲的材料為45#,其強(qiáng)度極限=600~700。
—壓下螺絲的安全系數(shù)。通常選用:;
所以,
將所有已知數(shù)代入(公式4.3):
所以, ,即壓下螺絲滿足強(qiáng)度要求。
4.6.3壓下螺絲傳動(dòng)力矩的計(jì)算
1-壓下螺絲 2-壓下螺母 3-球面墊
4.1壓下螺絲受力平衡圖
轉(zhuǎn)動(dòng)壓下螺絲所需的靜力矩就是壓下螺絲的阻力矩,它包括之退軸承的摩擦力和螺紋之間的摩擦力矩。
其計(jì)算公式為:
(4.42)
式中: ——螺紋中徑;得 ;
—— 螺紋上的摩擦角,即,為螺紋接觸面的摩擦系數(shù),一般取,故=;
——螺紋升角,壓下時(shí)取正號(hào),提升時(shí)用負(fù)號(hào),,為螺距;計(jì)算得:;
——作用在一個(gè)壓下螺絲上的力;
——止推軸承的阻力矩;
—— 螺紋摩擦阻力矩;
對(duì)于實(shí)心軸頸,止推軸承阻力矩為:
(4.43)
式中: ——壓下螺絲止推軸頸,根據(jù)文獻(xiàn)[7]查表得=252,
—— 對(duì)滾動(dòng)止推軸頸的摩擦系數(shù) =0.005;
由于在處理壓下螺絲的阻塞事故時(shí),壓下螺絲所受的力大約是正常軋制力的1.6~2.0倍,故取:
將已知數(shù)據(jù)代入公式(4.43)得
所以由公式(4.42)得:
=1.092+
=58.245
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