【毕业设计论文】起毛机主传动结构设计毕业设计-起毛机主传动结构设计说明书【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计（论文） 课 题： 起毛机主传动结构设计 起毛机主传动结构设计 2 起毛机主传动结构设计 摘要 本课题是在目前使用较广泛的国产 M 3 0 1起毛机由单台电机作拖动动力源，各 传动部分由机械联接协同运行。该类起毛机工作稳定，维修简单，但产量低，改变 工艺困难，难以获得高质量的起绒效果。 通过本次设计，我对传动部分的全过程有了清醒而直观的认识，了解了起毛机 的工作原理，对轴、链轮、带轮等主要零件的设计及精度的确定具备了一定的经验 知识，能够正确地选取标准零件的结构及尺寸。由于知识及实践经验的缺乏，在设 计过程中，尚存在许多不足之处，尤其是减速器的体积、效果等方面，有待以后的 工作、学习中改进。 关键词：起毛机；结构设计；主传动设计；减速器设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 T h e S t r u c t u r e D e s i g n o f M a i n T r a n s m i s s i o n o f T e a s i n g M a c h i n e A b s t r a c t T h e p r o b l e m i s t o m o v e t h e d r i v i n g f o r c e s o u r c e i n u s i n g b r o a d e r d o m e s t i c M 3 0 1 w o o l c a r d t o d r a g f r o m S h a n e l e c t r i c m o t o r w o r k a t p r e s e n t , e v e r y d r i v e p a r t c o o p e r a t e s a n d w o r k f r o m m a c h i n e r y l i n k u p . O w e a k i n d w o o l c a r d j o b s t a b i l i t y , k e e p t h e s i m p l i c i t y , b u t o u t p u t i n r e p a i r l o w , c h a n g e h a n d i c r a f t d i f f i c u l t y , b e d i f f i c u l t t o g a i n h e i g h t m a s s r a i s i n g e f f e c t . T h r o u g h t h e d e s i g n o f t e a s i n g m a c h i n e , t h e o v e r a l l p r o c e s s e s o f t h e t r a n s m i s s i o n s y s t e m h a v e b e e n c l e a r l y a n d d i r e c t l y k n o w n . M e a n w h i l e , I a c q u a i n t w i t h o p e r a t i n g p r i n c i p l e o f t e a s i n g m a c h i n e , t h e m a i n p a r t s o f w h i c h s u c h a s a x i s , c h a i n p u l l e y a n d b a n d p u l l e y h a v e b e e n a c q u i r e d l o t s o f e x p e r i e n c e a b o u t t h e i r d e s i g n a n d p r e c i s i o n . A l s o I h a v e l e a r n t t o s e l e c t t h e s t r u c t u r e a n d s i z e s o f s t a n d a r d p a r t s . H o w e v e r , b e c a u s e o f l a c k o f p r a c t i c a l e x p e r i e n c e , I d i s c o v e r l o t s o f d e f i c i e n c i e s d u r i n g t h e d e s i g n o f b u l k a n d r e s u l t s o f t h e r e t a r d e r . T h e r e f o r e , I w i l l t r y t o d o b e t t e r i n t h e f u t u r e i n m y w o r k . Key words：teasing machine; structure design; main transmission design; retarder design 起毛机主传动结构设计 4 前言 本课题研究的对象是，在纺织机械的起毛机中，如何由电动机通过传动部分， 使起毛机获得不同的绒毛风格和高质量的起绒效果。 本课题来源于盐城市纺织机械有限公司的生产实践。通过开发新产品，淘汰旧 产品，使之成为符合加工要求的产品，不断提高市场竞争力。本设计就是从改变起 毛机的传统传动结构入手，使用新的传动方法，这样做不但能满足加工要求, 而且 从经济性方面考虑是可行的。在设计主传动部分时, 提出了一些具体的要求： a. 传动设计要紧凑，且输出轴的方向须达到要求，输出转速要满足织物起毛的 速度要求。 b. 减速器的传动轴及传动齿轮，需要进行刚度、强度的校核。 c. 主传动部分应该运转平稳，工作可靠，结构尽量简单。 在老师的指导下，首先进行了方案的论证。经过讨论与研究，初步确定了该机 器的传动方案，主要采用带传动与链传动，通过中间的减速器来传递运动，来实现 轴与轴之间的动力和功率的传递。然后进行总体结构的设计，包括零件与零件之间 的位置关系和配合关系，确保能够将零件装配成功。最后进行手工绘图，上机绘图， 完善结构。 该传动部分改变了传统的传动方法，用行星轮系减速器取代传统的机械传动， 有很大的经济性和实用性。其最大的优点是：能保持起毛机针辊运转的连续、均匀 与平稳，而且能满足织物运转的速度要求。这是本课题创新的地方，在加工技术上 也有很大的改进，经济性和实用性非常强，将具有很大的开发市场。 但是如何能确定其传动箱底部两端电动机分别一致，并与带传动减速器的电 动机之间有有定的速比。以前的起毛机中只有单台电机控制布运动和针辊运动，在 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 他们之间有一无级变速器可进行调节速比，但其方便使用率不理想。在我的设计中 需再加上一个 PLC 进行控制， 在布与针辊之间接一个检测器测其信号， 使他们之间 有稳定速比，可以在一开始时设定初始值，然后根据每个用户要求进行调节，这样 就可以很方便地使用了，而且每次设定的值都可以很方便的进行统计。此设计题目 为起毛机住传动结构设计，是属于机械类的，但 PLC 控制属于电气方面，所以没有 进行设计，因此这也但是一部分遗憾，不过我会在以后的工作生活中深一步的进行 研究。 目 录 1 概述8 1.1 课题的国内外现状8 1.2 研究的价值8 1.3 研究的主要物化成果8 2 总体方案论证9 2.1 已知技术参数9 2.2 结构方案的确定9 3 主传动部分的设计1 0 3.1 设计总述1 1 3.2 电动机的选择1 1 3.3 皮带轮的设计1 1 - 1 5 3.4 链轮的设计1 6 - 1 8 3.5 减速器齿轮的设计1 8 - 2 6 3.6 减速器轴的设计2 7 - 3 4 3.7 减速器箱体的设计3 5 - 3 7 起毛机主传动结构设计 6 4 装配图与传动路线3 8 4.1 装配图3 8 - 4 0 4.2 传动路线4 1 5 总结4 2 参考文献4 3 致谢4 4 附录4 5 1 概述 1 . 1 课题的国内外现状 鉴于目前国内外绝大部分钢丝起毛机系复作用式针辊起毛机。国际上自 1886- 1891 年，这种复作用式针辊起毛机问世以后，经历了一百多年的使用和改进， 虽然在传动结构、 便利操作、 控制功能和人机工程学等方面均有了很多改进和提高， 但在其基木原理、技术设计和起毛部分排列结构上均没有大的变动。 而且目前使用较广泛的国产 M 3 0 1起毛机由单台电机作拖动动力源，各传动部 分由机械联接协同运行。该类起毛机工作稳定，结构简单，维修简单，但产量低， 起梳毛率不易调节， 改变工艺困难， 难以获得不同的绒毛风格和高质量的起绒效果。 起毛率取决于在起毛辊与织物的接触点上各速度合成迭加后，针布与织物相对 位移的方向和瞬时速率。方向相反，速率越大，起毛率越高。显然起毛率的高低将 影响起绒的质量、产量和风格。采用单台电机作传动动力的起毛机各部分的速度无 法调节，如采用机械方式在小范围作些微调，起毛风格和产量、质量的控制范围也 十分狭窄. 所以近年来国内外在起毛机的设计上大多采用各传动部分由单台电机独 立传动，速度独立可调的方案。 本课题研究的主要内容，主要是如何通过电机控制实现起毛机针辊的连续转 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 动，来获得不同的绒毛风格和高质量的起绒效果。 1 . 2 研究的价值 通过对起毛机主传动结构的设计，实现由电动机的输出转动，通过齿轮、链轮 与减速器速度地改变，转变为起毛机针辊的连续公转与自转，并且针辊的转动必须 平稳、均匀。针辊的长度较长，直径较大，为了实现针辊的平稳、匀速转动，需要 在针辊两端的底部，分别用电动机通过带轮带动针辊的自转。故在电动机通过带轮 带动针辊主轴转动的同时，另外两台电动机通过带轮带动针辊自转。最终实现织物 的传输速度为 2 0 到 6 0 米/ 秒。 1 . 3 研究的主要物化成果 研究的主要物化成果简述如下： a 毕业设计说明书一份（不少于 1 0 0 0 0 字） 。 b 主传动联系尺寸图 1张；主传动装配图 1张；部件装配图若干张；其它零 件图若干张。 c主传动总装配图 1 张，手工绘制。 d图纸总量折合成 A0 幅面在 4 张以上（不含手工绘制图） ，并且全部用计算 机绘制。 2 总体方案论证 本课题研究的对象为：起毛机主传动结构设计，主要完成由电动机到针辊的转 动。设计的重点与难点是：如何确保针辊转动的连续、快速与均匀，包括公转和自 转，所以电动机输出的转速与各级传动的转速都应该考虑好。每个轮与轴的转速都 不同，所以每一步确定的转速都要合理，以确保达到设计要求。 2 . 1 已知技术参数 起毛机主传动结构设计 8 紧边的张紧力 F 紧 = 7 5 0 0 N 松边的张紧力 F 松 = 2 0 0 N 针辊总直径 D = 1 . 3 m 织物通过针辊的速度 2 0 6 0 m / m i n 2 . 2 结构方案的确定 本传动方案由电动机通过带传动，连入减速器的输入轴，再由减速器的输出轴 通过链传动，连接到带动针辊的主轴上，以实现针辊的连续、平稳与均匀转动。 同时，连接在针辊主轴上的大链轮处于整个主传动箱体的中心位置，其余的减 速器与电动机的位置需要安排好，而且还要把位置固定好。 另外，本传动方案的减速器传动比较大，需额外设计，考虑到蜗杆蜗轮减速 器的方向不好处理，而且用传统的机械协同联结来传动，有其弊端，故采用行星轮 系减速器。 针辊在绕主轴公转的同时，还要自转，所以需要在传动箱的底部另安装一台电 动机，通过带传动，来实现针辊的自转。 3 主传动部分的设计与校核 3 . 1 设计总述 已知针辊总直径 D = 1 . 3 m ，则周长 C = D （4 - 1 ） = mm43 . 114. 3。 已知针物速度为 2 0 6 0 m / m i n ，则针辊的公转速度为 5 2 0 r / m i n 。 由于小皮带轮转速为 1 4 6 0 r / m i n ，取链传动比为 i 链= 23 108 = 4 . 7 ， 参考文献 1 6 9 页，查表 4 . 6 得工况系数 K A = 1 . 1 参考文献 1 6 9 页，由式（4 - 2 2 ） ，P c a = K AP （4 - 2 ） 得 P c a = K AP = 1 . 1 1 1 k w = 1 2 . 1 k w 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 按 P c a = 1 2 . 1 k w , 1n = 1 4 6 0 r / m i n 参考文献 1 7 1 页，查图 4 . 1 1 ：选 B 型 V 带 参考文献 1 7 1 页，查图 4 . 1 1 及参考文献 1 6 1 页，表 4 . 4 得， 选择带轮直径： 1d d = 2 1 2 m m ， 2d d = 2 5 0 m m 故 i 带 = dd 2 / dd 1 （4 - 3 ） = 212 250 = 1 . 1 8 所以大带轮转速 2 n = 1 n i = 1.18 1460 = 1 2 3 7 . 3 r / m i n 。 由于针辊的公转速度即大链轮的速度为 5 2 0 r / m i n ，故小链轮的转速为 2 3 . 5 9 4 r / m i n ，所以减速器的传动比范围为 1 3 . 1 6 - - 5 2 . 6 5 。考虑到机器的生产效率, 考虑到转速越低，扭矩越大等, 取针辊的正常运转速度 v = 4 0 m / m i n ，即 n = 1 0 r / m i n ，所以大链轮的转速为 1 0 r / m i n , 小链轮转速为 4 7 r / m i n 。因为小带轮的 转速为 1 4 6 0 r / m i n , 所以大带轮的转速为: 18. 1 1460 = 1 2 3 7 . 3 r / m i n 故整个减速器的传动比为 i 减= 47 3 .1237 = 2 6 . 3 2 ，实际针辊的公转速度即大链 轮的速度为 1 0 . 1 3 r / m i n ，小链轮转速为 4 7 . 6 r / m i n 。 3 . 2 电动机的选择 由 F 紧 = 7 5 0 0 N 得， 0 P = F 紧 v = 7 5 0 0 N sm/ 60 40 = 5 k w 。 参考文献 3 9 8 - 9 9 页，参表 1 1 - 9 得， 99. 0=（一对） 轴承 ，97. 0= 齿轮 ，95. 0= 带 ，90 . 0 = 链 。 起毛机主传动结构设计 10 由 0 P = 23 齿轮轴承链带 P （4 - 4 ） 5 = P 23 97. 099. 090. 095. 0 得 P = 6 . 4 k w 根据工程实际情况，选取电动机的功率一般要比计算出的功率大%30%50， 故选择主电动机 M 1 为 Y 1 6 0 M - 4 型， 电 P = 1 1 k w ，n 1M = 1 4 6 0 r / m i n 。 3 . 3 皮带轮的设计与校核 1 选择 V 带型号 1 ） 、确定计算功率 ca P 由式（4 - 2 ）计算得，P c a = 1 2 . 1 k w 。 2 ） 、选择 V 带型号 按 P c a = 1 2 . 1 k w ， 1 n = 1 4 6 0 r / m i n ， 参考文献 1 7 1 页，查图 4 . 1 1 得，选 B 型 V 带。 2 确定 1d d, 2d d 1 ） 、选择带轮直径 参考文献 1 7 1 页，参图 4 . 1 1 及参考文献 1 6 1 页，表 4 . 4 得， 选择带轮直径：d 1d = 2 1 2 m m ；d 2d = 2 5 0 m m 2 ） 、计算实际传动比 i 带 = 212 250 = 1 . 1 8 3 ） 、验算带速 参考文献 1 6 4 页，由式（4 - 8 ） ， = 11 60 1000 d d n 得， （4 - 5 ） = 11 60 1000 d d n = 212 1460 60 1000 = 1 6 . 2 m / s ，符合要求。 4 ） 、验算带轮的转速 1 n = 1 4 6 0 r / m i n ； 2 n = 1 n i = 1.18 1460 = 1 2 3 7 . 3 r / m i n （允许） 。 3 确定中心距a和带长 d L 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1 ） 、初选中心距 0 a 参考文献 1 7 0 页，由式（4 . 2 3 ） ， 0.7( 1d d+ 2d d) 0 a 2 ( 1d d+ 2d d) （4 - 6 ） 得 0.7(212+250) 0 a 2(212+250) 3 2 5 . 5 0 a 9 3 0 ，取 0 a = 5 9 0 m m 。 2 ） 、求带的计算基准长度 0 L 参考文献 1 7 0 页，由式（4 . 2 4 ）得 0 L = 0 2a + 2 ( 1d d + 2d d) + 2 21 0 () 4 dd dd a （4 - 7 ） = 25 9 0 + ( 2 1 2 + 2 5 0 ) 2 + 2 (250212) 4 590 = 1 9 0 6 m m 参考文献 1 6 0 页，查表 4 . 2 得， d L = 2 0 0 0 m m 。 3 ） 、计算中心距a 参考文献 1 7 0 页，由式（4 . 2 5 ） ， a = 0a + 0 2 d LL （4 - 8 ） 得 a = 5 9 0 + 2000 1906 2 = 6 3 7 m m 4 ） 、确定中心距调整范围 参考文献 1 7 2 页，由式（4 - 2 6 ） ， 得 697200003 . 0 63703 . 0 max =+=+= d Laa m m （4 - 9 a ） 起毛机主传动结构设计 12 6072000015 . 0 637015 . 0 min = d Laa m m （4 - 9 b ） 4 验算小带轮包角 1 参考文献 1 6 5 页，由式（4 - 1 2 ）得， 00 21 1 18060 dd dd a （4 - 1 0 ） 00 250212 18060 637 = = 00 120176 小带轮的包角符合要求。 5 确定 V 带根数 z 1 ） 、确定额定功率 0 P 由d 1d = 2 1 2 m m , 1n = 1 4 6 0 r / m i n 参考文献 1 6 8 页，查表 4 . 5 得，单根 B 型 V 带 , 额定功率 0 P = 5 . 4 k w 。 2 ） 、确定 V 带根数 z 参考文献 1 7 3 页，由式（4 . 2 8 ） ， l ca kkPP P z )( 00 + （4 - 1 1 ） 参考文献 1 6 8 页，查表 4 . 8 得， k = 1 ， 参考文献 1 6 0 页，查表 4 . 2 得， l k = 0 . 9 8 ， 故 2 . 2 98 . 0 1)2 . 04 . 5( 1 . 12 + z根，取 z = 4 根。 6 计算单根 V带初拉力 F 0 参考文献 1 5 9 页，查表 4 . 1 得, q = 0 . 1 7 k g / m 参考文献 1 7 4 页，由式（4 . 2 9 ）得， F 0 = 2 ) 1 5 . 2 (500qv kvz Pca + （4 - 1 2 ） = 2 2 .1617. 0) 1 1 5 . 2 ( 42 .16 1 .12 500+ 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 = 1 8 4 . 6 N 7 计算对轴的压力 参考文献 1 6 0 页，由式（4 - 3 0 ）得， Q F = 2 sin2 1 0 zF （4 - 1 3 ） = 2 176 sin 6 . 18442 0 = 1 4 7 6 N 8 确定带轮的结构尺寸, 绘制带轮的零件图 由于d 1d = 2 1 2 m m ；d 2d = 2 5 0 m m 所以大小带轮均采用孔板式结构, 其零件图如图 4 - 1 与图 4 - 2 所示。 起毛机主传动结构设计 14 图 4 - 1 大皮带轮零件图 图 4 - 2 小皮带轮零件图 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3 . 4 链轮的设计与校核 1 选择链轮的齿数 小链轮的齿数 z 1 = 2 3 大链轮的齿数 z 2 = 1 0 8 传动比 链i = 23 108 = 4 . 7 2 初定中心距 0 a 起毛机主传动结构设计 16 取 0 a = 2 0p 3 确定链节数 p L 参考文献 1 9 2 页，由式（5 - 6 ）得， 212 0 210 ) 2 ( 2 2 zz a pzz p a Lp + + += （4 - 1 4 ） = 2 ) 2 23108 ( 202 10823202 + + + p p p p = 1 1 4 . 7 故取 p L = 1 1 4 ( 偶数) 。 4 计算功率 P 0 由 F 紧 = 7 5 0 0 N 得， 0 P = F 紧 v = 7 5 0 0 N sm/ 60 40 = 5 k w 参考文献 1 9 3 页，查表 5 . 6 得， A K = 1 . 3 ， 参考文献 1 9 4 页，查表 5 . 7 得， z K = 1 . 2 3 ， 参考文献 1 9 4 页，查表 5 . 8 得， L K = 1 . 0 4 （经线性插值） ， 参考文献 1 9 4 页，查表 5 . 9 得， m K = 1 . 7 （双排） ， 参考文献 1 9 3 页，由式（5 . 8 ）得， P 0 = mLZ A KKK PK （4 - 1 5 ） = 7 . 104. 123. 1 53 . 1 = 3 k w 5 选定链条型号，确定链节距 p 根据 1 n ，P 0，参考文献 1 9 1 页，查图 5 . 1 0 得， 选双排 1 2 A 型滚子链，p = 1 9 . 0 5 m m 。 6 验算链速 参考文献 1 8 8 页，由式（5 - 1 ）得， 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 v = 100060 11 pzn （4 - 1 6 ） = 100060 05.192347 = 0 . 3 5 m / s 7 确定中心距 a a = 2 0 p = 05.1920 = 3 8 1 m m 8 计算对轴的压力 参考文献 1 9 5 页，由式（5 - 1 0 ）得， v P FF eQ 10002 . 12 . 1= （4 - 1 7 ） = 35. 0/510002 . 1 = 1 7 1 4 2 . 8 6 N 9 结构设计 由于 1 d = 1 3 9 . 9 m m , 2 d = 6 5 4 . 9 8 m m 故小链轮选用实心式，大链轮选用孔板式，零件图如图 4 - 3 与图 4 - 4 所示。 起毛机主传动结构设计 18 图 4 - 3 小链轮零件图 3 . 5 减速器齿轮的设计与校核 1 选择齿轮材料、热处理方法、精度等级、齿数 1 z、 2 z、 3 z 、 4 z及齿宽系数 d 考虑到该减速器功率不大，故所有四个齿轮都选用 4 5钢，齿面硬度为 2 2 0 - 2 6 0 H B S ，属于软齿面闭式传动，载荷平稳，齿轮速度不高，初选 8 级精度，各 个齿轮数分别为= 1 z3 5 ，35,26,25 432 =zzz。取齿宽系数8 . 0= d 。 考虑到该减速器传动比较大， 故可以采用行星轮系减速器。 参考文献 2 1 7 7 页， 如图 4 - 5 所示行星轮系减速器结构简图: 其传动比为 2635 3525 ) 1( 31 42 2 4 1 4 1 14 = = zz zz ww ww w w i H H H H H 由于0 4 =w，故得 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 2635 3525 1 = H H w ww 由此得 26 2635 3525 1 1 1 1 = = w w i H H 图 4 - 4 大链轮零件图 所以整个减速器的传动比为： 减 i = 2 6 ； 起毛机主传动结构设计 20 小链轮转速为: 1 2 3 7 . 3 / 2 6 = 4 7 . 6 r / m i n ； 大链轮转速为: 4 7 . 6 / 4 . 7 = 1 0 . 1 3 r / m i n ， 即针辊的运转速度为：1 0 . 1 3 r / m i n 2 . 按齿面接触疲劳强度设计 参考文献 1 1 1 8 页，由式（6 - 1 1 ）得， 2 1 1 )( 1 H E d z u ukT td （4 - 1 8 ） 1 ） 、确定公式中各参数 a . 载荷系数 K t 试选载荷系数 K t = 1 . 5 b . 小齿轮传递的转距 1 T 由 1 6 1 1055. 9 n p T= （4 - 1 9 ） 得 mmNT= = 46 1 1048. 6 3 .1237 4 . 16 1055. 9 mmN = 4 1048. 6 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图 4 - 5 行星轮系减速器结构简图 c . 材料系数 E Z 参考文献 1 1 1 7 页，查表 6 . 3 得， aE MPZ 8 . 189= d . 大小齿轮的接触疲劳强度 1limH ， 2limH 按齿面硬度，参考文献 1 1 1 0 页，查图 6 . 8 得， aH MP580 1lim =, aH MP600 2lim = e . 应力循环次数 N 1 = h jLn160 = 6 0 1 2 3 7 . 3 1 0 3 0 0 8 = 1 . 7 8 1 0 9 N 2= N1u = 1 . 7 8 1 0 91 . 4 = 2 . 4 9 1 09 f . 接触疲劳寿命系数 1 HN K， 2 HN K 起毛机主传动结构设计 22 参考文献 1 1 0 8 页，查图 6 . 6 得， 1 HN K = 0 . 9 2 , 2 HN K = 0 . 9 2 g . 确定许用接触应力 1H ， 2H 取安全系数 H S = 1 则 a H HHN H MP S k 6 .53358092. 0 1lim1 1 = = a H HHN H MP S k 55260092. 0 2lim2 2 = = 2 ） 、设计计算 a . 试算小齿轮分度圆直径 t d2 取 1HH = 69) 6 . 533 8 . 189 ( 4 . 1 14 . 1 8 . 0 1048 . 6 5 . 1 32 . 2 3 2 4 2 = + td m m b . 计算圆周速度v 26. 6 100060 4 . 13 .123769 100060 11 = = = tnd v m / s c . 计算载荷系数 K 参考文献 1 1 1 2 页，查表 6 . 2 得，使用系数 A k = 1 . 2 5 参考文献 1 1 1 4 页，查图 6 . 1 0 得，动载系数 V k = 1 . 2 参考文献 1 1 1 5 页，查图 6 . 1 3 得， K = 1 . 1 5 参考文献 1 1 1 2 页，由式（6 . 5 ） ，得 KKKK VA = （4 - 2 0 ） = 15. 12 . 125. 1 = 1 . 7 2 5 d . 校正分度圆直径 2 d 参考文献 1 1 2 0 页，由式（6 . 1 4 ） ，得 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3 22 t K K tdd= （4 - 2 1 ） = 3 5 . 1 725. 1 69 = 7 2 . 3 m m 3 ） 、计算齿轮传动的模数 m mm z d m89. 2 25 3 .72 2 2 = 按标准模数取 m = 4 m m 对于齿轮 3 , 4 ，同理, 不再重复计算 3 . 按齿根弯曲疲劳强度校核 参考文献 1 1 2 0 页，由式( 6 - 1 2 ) 得， FsaFaF YY mdz kT = 32 1 1 2 （4 - 2 2 ） 1 ） 、确定公式中个参数值 a . 大小齿轮的弯曲疲劳强度极限 1limH ， 2limH 参考文献 1 1 1 1 页，查图 6 . 9 得，取 aH MP220 1lim =, aH MP240 2lim = b . 弯曲疲劳寿命极限 1 HN K， 2 HN K 参考文献 1 1 0 9 页，查图 6 . 7 得，取 1 HN K = 0 . 8 7 , 2 HN K = 0 . 8 6 c . 许用弯曲应力 1F ， 2F 取弯曲疲劳安全系数 F S = 1 . 4 ，应力修正系数 STY = 2 . 0 ， 起毛机主传动结构设计 24 由参考文献 1 1 0 7 页，由式( 6 - 2 ) 得， F FSTFN F S Yk 1lim1 1 = （4 - 2 3 a ） = 4 . 1 287. 0220 = 2 7 3 . 4 a MP F FSTFN F S Yk 2lim2 2 = （4 - 2 3 b ） = 4 . 1 286. 0240 = 2 9 4 . 8 6 a MP d . 齿形系数 1Fa Y， 2Fa Y和应力修正系数 1Sa Y， 2Sa Y 参考文献 1 1 2 0 页，查表 6 . 4 得， 1Fa Y = 2 . 4 5 , 2Fa Y = 2 . 6 5 , 1Sa Y = 1 . 6 5 , 2Sa Y = 1 . 5 9 e . 计算齿轮的 1 11 F SaFaY Y 与 2 22 F SaFa YY ，并加以比较取其中较大值代入公式计算 11 1 2.45 1.65 0.0148 273.4 FaSa F YY = 22 2 2.62 1.59 0.0141 294.86 FaSa F YY = 大齿轮的数值较大，应按大齿轮校核齿跟弯曲疲劳强度 2 ） 、 校核计算 4 11 23 2 1.725 6.48 10 2.45 1.6528.24 0.8 254 FaF MP = 所以齿轮弯曲疲劳强度足够。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 4 . 齿轮结构设计及绘制零件图 由35 1 =z,35,26,25 432 =zzz，m = 4 m m ， 1 ） 、计算分度圆直径 mmdmmdmmdmmd140,104,100,140 431 = 2 ） 、计算中心距 a 3412 122,120aaaa= 所以对齿轮 3 ，4 采用正传动: 其参数为 mmdmmdmmd fa 94,112,104 333 = mmdmmdmmd fa 130,148,140 444 = 3 ） 、全齿高 h h = 425.2 = 9 m m ， 4 ） 、齿轮 3 ，4 的齿厚 34 s 参考文献 2 1 3 5 页，由表 5 - 2 得， 2 34 m s = （4 - 2 4 ） = 2 414. 3 = 6 . 2 8 m m 5 ） 、齿轮 1 ，2 的计算 对齿轮 1 ，2 采用变位传动: 参考文献 2 1 5 0 页，由式（5 - 3 4 ） ， coscosaa= （4 - 2 5 ） 起毛机主传动结构设计 26 得 ) cos arccos( a a = = ) 122 20cos120 arccos( 0 = 0 4 .22 参考文献 2 1 5 0 页，由式( 5 - 3 3 e ) 得， inv zz xx inv+ + + =tan )(2 21 21 （4 - 2 6 ） 代入计算得 5 . 0 21 =+ xx 取 2 . 0, 3 . 0 21 =xx 参考文献 2 1 5 1 页，由式（5 - 3 5 ）得， mxmchrr af1 * 11 )(+= （4 - 2 7 a ） = 7 0 5 + 1 . 2 = 6 6 . 2 m m mxmchrr af2 * 22 )(+= （4 - 2 7 b ） = 5 0 5 + 0 . 8 = 4 5 . 8 m m 参考文献 2 1 5 1 页，由式（5 - 3 6 ）得， mcrar fa * 2 1 = （4 - 2 8 a ） = 1 2 2 - 4 5 . 8 - 1 = 7 5 . 2 m m mcrar fa * 1 2 = （4 - 2 8 b ） = 1 2 2 - 6 6 . 2 - 1 = 5 4 . 8 m m 参考文献 2 1 4 9 页，由式（5 - 3 2 ）得， 齿厚 tan2 2 11 mx m s+= （4 - 2 9 ） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 = 6 . 2 8 + 0 20tan43 . 02 = 7 . 1 5 m m tan2 2 22 mx m s+= = 6 . 2 8 + 0 20tan42 . 02 = 6 . 8 6 m m 6 ） 、计算齿宽 mmdb d 801008 . 0 2 =，取 mmb80 1 =； mmbb)105( 12 +=，取 mmb85 2 = mmdb d 841048 . 0 3 =，取 mmb85 4 =； mmbb)105( 43 +=，取 mmb90 3 = 7 ） 、绘制零件工作图 由于齿轮直径较小，均采用实心式结构。变位传动齿轮 1 与正传动齿轮 3 的零 件图如图 4 - 6 与 4 - 7 所示，其余略。 起毛机主传动结构设计 28 图 4- 6 减速器的齿轮 1 3 . 6 减速器轴的设计与校核 1 减速器的输入轴的设计 1 ） 、最小轴径的确定 减速器的输入轴结构，如图 4 - 8 所示。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图 4- 7 减速器的齿轮 3 起毛机主传动结构设计 30 图 4- 8 减速器的输入轴 4 5 钢调质处理，参考文献 1 2 9 2 页，查表 1 1 . 3 确定轴的 C 值，取 C = 1 0 5 得 3 min0 N P Cd= （4 - 3 0 ） = 3 3 .1237 6 105 = 1 7 . 8 6 m m 因为轴段装大带轮的直径为最小直径，故取 min 40d= m m 2 ） 、确定轴的运动和动力参数 参考文献 3 9 8 - 9 9 页，查表 1 1 - 9 得， 97. 0= 齿轮 （8 级精度） ，99. 0= 轴承 （一对） ，95. 0= 带 ，90 . 0 = 链 故kw P P09 . 6 97 . 0 90 . 0 99 . 0 5 2223 0 1 = = 齿轮链轴承 mmN n P T=47000 3 .1237 09. 6 1055. 91055. 9 66 1 3 ） 、确定各段轴的直径 a . 左端安装带轮，其直径为mm40，长度为 8 0 m m ； 右端安装齿轮，其直径也为mm40，长度也为 8 0 m m ； 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 b . 带轮与齿轮需要通过轴肩来定位，其直径为mm45，长度为 4 5 m m ； c . 整个轴需要通过一对轴承来支撑， 轴承的内径也就是轴的直径为mm50， 安 装轴承的长度为 1 6 m m ； d . 两个轴承之间的距离为 5 0 m m ，直径为mm55； e . 为了防止轴承的轴向移动，轴承外部需要安装轴承端盖，安装轴承端盖段轴 的直径为mm45，长度为 3 5 m m 。 2 . 减速器的输入轴的校核 1 ） 、求轴上载荷 a . 计算齿轮受力 齿轮的分度圆直径 1140d = m m 参考文献 1 1 2 5 页，由式（6 - 1 6 ）得， 圆周力 4 1 1 1 224.7 10 671 140 t T FN d = （4 - 3 1 a ） 径向力 11 tan218 rt FFN= （4 - 3 1 b ） 直齿圆柱齿轮没有轴向力 b . 求带轮受力 大带轮包角 0 2 183.6 =，单根 V 带初拉力 0 184.6FN= 大带轮对轴的压力 0 2 20 183.6 2sin2 4 184.6 sin1464.6 22 Q FzFN = = c . 求支反力 参见图 4 - 2 起毛机主传动结构设计 32 左右支点间距离： 2 16 (502)66 2 Lmmmm=+ = 带轮距左支点距离： 1 8016 3583 22 Lmm=+= 齿轮距右支点距离： 3 8016 3583 22 Lmm=+= 左支点水平面支反力：0 c M = ， 0 2121213 sin46 () QNHt FLLFLF L+= 1 1343 NH FN= 右支点水平面支反力：0 B M= ， 0 1232122 ()sin46 tQNH FLLFLFL+= 2 297 NH FN= 左支点垂直面支反力： 0 c M= ， 0 2121213 cos46 () QNHr FLLFLF L+= 1 2206 NV FN= 右支点垂直面支反力： 0 B M= ， 0 2113222 cos46() QrNV FLFLLFL+= 2 889 NV FN= 2 ） 、绘