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遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 34頁
4.5.1齒輪接觸強度的校核
根據(jù)齒輪座傳遞的最大轉矩M確定計算載荷,當主動軸上的傳動力矩為Mk時,齒輪傳遞的扭矩: (4.32)
(4.33)式中:—過載系數(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)
—質量系數(shù) 齒輪精度為7~9級時,,此齒輪精度為9級,所以。
將所有數(shù)值代入公式(4.34)中得:
齒面接觸應力為:
(4.36)式中: A—中心距, ;
i—傳動比;
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,調質處理,強度極限為700,安全系數(shù)取5,許用應力[σ]=140,因為 <[σ],所以齒面強度滿足要求。
4.5.2齒輪彎曲強度的校核
齒輪齒根部分彎曲應力的計算公式為:
(4.37)
式中: B—齒寬, ;
—計算載荷,;
Z—齒數(shù), ;
—法向模數(shù), ;
—齒根部分的應力系數(shù),此齒為滾齒;
—齒形系數(shù),由當量齒數(shù)來確定:
當時,,當時,,故取
代入公式(4.37)得:
可見 <[σ]= 120,以此,齒輪彎曲強度滿足要求。
4.6壓下螺絲強度及壓下電機功率的計算
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,承受來自軸頸的壓力和上輥平衡裝置的過平衡力。壓下螺絲的本體部分帶有螺紋,它與壓下螺母的內螺紋配合以傳遞運動和載荷,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端,承受來自電動機的驅動力。
壓下螺絲的基本參數(shù)是螺紋部分的外徑d和螺距t,可按國家專業(yè)標準選擇。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;
—壓下螺絲許用應力。一般壓下螺絲材料為鍛造碳鋼,其強度=600~700,當安全系數(shù)取時,許用應力為=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系即:
(4.39)
式中: d— 壓下螺絲外徑;
— 輥徑直徑;
取
對初軋機來說,壓下螺絲的螺,
取,所以取標準,
4.6.2壓下螺絲的強度校核
由螺紋外徑確定出其內徑后,便可以按照強度條件對壓下螺絲進行強度校核。則: (4.40)
式中 : —壓下螺絲中世紀計算應力,();
—壓下螺絲所承受的軋制力,();
—壓下螺絲材料的強度極限,()
(4.41)
—壓下螺絲的強度極限;由于壓下螺絲的材料為45#,其強度極限=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, ,即壓下螺絲滿足強度要求。
4.6.3壓下螺絲傳動力矩的計算
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
轉動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,壓下時取正號,提升時用負號,,為螺距;計算得:;
——作用在一個壓下螺絲上的力;
——止推軸承的阻力矩;
—— 螺紋摩擦阻力矩;
對于實心軸頸,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[7]查表得=252,
—— 對滾動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,壓下螺絲所受的力大約是正常軋制力的1.6~2.0倍,故?。?
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