毕业论文自动调相印刷机传动系统设计说明书

1、毕业设计(论文)自动调相印刷机传动系统设计系别机械与电子工程系专业（班级）机械设计制造及其自动化作者（学号）指导教师完成日期2013年6月10日蚌埠学院教务处制目 录中文摘要3英文摘要31 概述52 印刷机的组成62.1 自动给纸机构7自动给纸机构纸张厚度调节原理72.2 自动印刷机构8自动印刷系统技术原理9自动开槽机构11自动模切机构12自动堆垛机构12全自动折叠、粘箱、捆扎机构123 专题部分设计133.1 主传动系统设计满足的基本要求和原则13主传动系统运动方式的选择13主传动系电动机的调速方式选择143.4 电动机功率的选择15传动的总布局164 传动系统结构零件设计17带传动设计17

2、齿轮系的设计及其校核20各轴的转速计算31各辊直径的计算325附图32总结33参考文献34致谢35自动调相印刷机传动系统设计摘 要 ：随着世界经济的快速发展，全球的包装机械需求以每年5.3%的速度增长，美国拥有最大的包装设备生产商，其次是日本，其他主要生产商还包括德国、意大利和中国。但未来包装设备生产增长最快的是在发展中的国家和地区。瓦楞纸箱产品是包装行业里的龙头老大，全国有近万家纸箱(盒)包装厂。十几年来，国内流通领域对瓦楞纸板、纸箱(盒)、印刷成套设备的需求量长盛不衰，供不应求。除大量的生活日用品采用纸箱包装外，目前，摩托车、自行车也大量采用纸箱包装，特别是日常生活中不可或缺的水果也由柳条

3、筐改用纸箱包装。据预测，不久，蔬菜也将会大量使用纸箱做包装。随着经济的进步发展，纸箱包装企业更新改造速度加快，将迫切需要XX等各种瓦楞纸板、纸箱(盒)成套设备。为了更好的满足市场和客户对多色纸箱印刷机的高精度套印要求，针对近年来原材料大幅涨价使印刷机生产成本增加，通过本次设计对印刷机传动系统进行优化设计，通过优化参数和选择零部件新材料以达到降低印刷机制造成本的目的关键词 印刷机；传动；印刷原理；结构设计；Design of the driving system for automatic printerAbstact:With the rapid development of world ec

4、onomy, the global packaging machinery demand to grow at a rate of 5.3% per year, the U.S. has the largest packaging equipment maker, followed by Japan and other major producers include Germany, Italy and China. But the future of packaging equipment is the fastest growing developing countries and reg

5、ions. Corrugated packaging products is the leader in industry, there are nearly ten thousand cartons (boxes) packaging plant. Over the past decade, the domestic circulation of corrugated cardboard, cardboard boxes (box), enduring demand for printing equipment, in short supply. In addition to daily n

6、ecessities of life by a large number of cartons, the present, motorcycles, bicycles are also extensive use of carton packaging, in particular, an integral part of daily life from the wicker baskets of fruit are packed in cartons instead. It is predicted that soon, vegetables will also be extensive u

7、se of cartons for packaging. With economic progress - further development, carton packaging enterprises accelerated renovation will be an urgent need to XX and other corrugated cardboard, cardboard (box) complete sets of equipment. In order to better meet market and customer's high-precision mul

8、ti-color printing carton overlay requirements, sharp price increases for raw materials in recent years, the printing press increased production costs, through the transmission system of this design is optimized for printing by optimizing parameters and selection of new materials and components in or

9、der to achieve the purpose of reducing the cost of printing press manufacturing Keywords printer; transmission; printing works; structural design;1 概 述近年来，由于纸箱生产企业的纸箱印刷普遍采用水性印刷开槽机，使得水性印刷开槽机市场得以迅猛发展。大中小纸箱生产企业对设备的需求，是由企业生产的产品、企业规模和经济实力决定的。所以，生产包装印刷机械的企业必须分别对待，力争既能满足大型企业生产高档纸箱产品的需求，又能满足中小企业生产中低档纸箱产品的要求

10、，实现高、中、低档产品全面发展。目前，先进国家如美国、日本、法国、意大利、德国等纸箱生产实现了两条龙生产工艺，而我国目前只实现了一条龙生产工艺。如瓦楞纸板生产线只是把原来比较落后的几道工艺合并为瓦楞纸板生产线工艺，基本上实现了合并后连续化生产，纸板质量有所提高。瓦楞纸板生产线前道工序的生产，基本上实现了机械化，但后道工序仍然分为印刷、开槽、分切、钉箱、打包几道工序。水性印刷开槽机虽然解决了印刷、开槽，分切、模切、钉箱，但打包仍然需要分开。目前，后道工序一条龙生产工艺我国还没有研发成功，设备基本上依靠进口。因此，水性印刷开槽机后道工序是今后发展的重点，发展趋势就是研发印刷、模切、粘箱、捆扎一条龙

11、生产工艺，实现自动化、连续化生产。“高速自动调相水性印刷设备”采用的是国内最先进的皮带式给纸机构、气动悬挂快换式双层胶滚装置和PLC与数显配合编程控制等关键技术和全电脑控制技术，该技术提升了产品性能、工作精度和效率，实现了纸箱印刷、开槽（切角）、成型一体的高速全自动化生产。项目的创新点：皮带式自动给纸技术采用五组强力摩擦皮带摆轮及凸轮机构，利用面接触托进给纸原理；快换式双层输纸胶滚机构采用内嵌气动悬挂结构和外硬内软双层高耐磨橡胶滚，替代原固定式单层胶滚机构，多重软缓冲作用有效提高了机构性能，减少扁楞，方便胶滚的维修更换。此项技术产品应用于瓦楞纸箱的后道生产。该机器所依据的技术原理 ：

12、基于自动化控制技术的高速纸板印刷成型机主要技术原理如下：瓦楞纸箱生产主要分前后道两大生产过程：一是瓦楞纸板生产，即前道生产；二是纸板成型加工，即后道生产设备。全自动高速纸板成型机是全程高度自动化的现代化生产工具，是纸箱生产的关键设备，按工序流程本机分为自动给纸、印刷、开槽、模切、堆垛、全自动折叠、粘箱、捆扎六大部分。设备结构示意图如下（水性印刷、开槽、切角）主要技术指标：1、最大纸板：900*1600； 2、最小纸板：280*600；3、隔张送纸：2300*3900mm； 4、最大印刷：900*1500mm； 5、进纸精度：±1mm；6、印刷精度：±0.25mm； 7、开槽

13、精度：±1mm；8、模切精度：±1mm；9、过纸厚度：1-12mm；10、最高机械速度：200p/min；2 印刷机的组成该设备主要由偏心连杆摆轮传动机构、 同步轮带万向连杆传动机构、皮带摆轮及凸轮组工作部分、皮带给纸机构组合工作部分、皮带给纸机构纸板给进机构、气动悬挂输纸滚装置、皮带给纸机构部机组件、PLC加数显编码控制系统、托纸板同步装置等组成。纸板由自动给进机构将纸板输入-经印刷（1-6色）、预压-再通过开槽、切角切边、压线、打孔-或模切-最后自动堆垛，整个纸板印刷成型过程实现了电脑控制的高速自动化生产。具有电脑控制全自动运行，海量订单储存，快速自动换单，采用电脑控制

14、、PLC加数显控制、电动调整多操作方式控制全部滚筒间隙和各印刷相位、开槽相位、箱高位置，自由便捷。具有自动化程度高、工作精度高和生产效率高，可靠性和适应性强，操作维修方便费用低，工作安全性好，并且组合设计配置灵活、造价较低等特点。 2.1 自动给纸机构该部由给纸机构、输纸辊、真空吸附等部分组成。本机采用皮带式自动托给机构和弹振微压双道输纸胶辊，配合真空负压吸附、纸箱前缘自动定位，侧板气动拍齐和双排毛刷静电吸风除尘装置，将瓦楞纸板准确地输送到印刷机组。给纸部特点：A、皮带式前缘给纸系统，适应翘曲、薄纸板，适应高速，给纸稳定性好。B、前缘定位、变频负压风量调整，以适应各种规格尺寸纸板，送纸精度高。

15、C、双道输纸胶辊，既减少对纸板强度的损伤，又保证胶辊的寿命。D、给纸胶辊快换式机构，设备维护方便。E、弹振微压输纸胶辊系统，提高给纸精度。F、双排毛刷静电吸风除尘装置，使送到印刷部的纸板表面更干净。G、前挡板、侧挡板、后挡板均为电脑自动控制，侧拍装置自动拍齐纸板，适应高速、高效。H、给纸张数可预设、检测、显示、记录和报警。I、进纸部采用皮带方式进纸，用过一段时间后，可翻过来使用，延长使用寿命，且拆卸方便，在皮带磨损后，也不会影响皮带的线速度，不影响进纸精度。传送带更换方便，约30分钟。皮带式传送带，采用具有强力摩擦效果的特殊传送带，利用面接触磨擦力准确送纸。送纸台上堆积大量纸板也不会发生送纸误

16、差现象，所以自动上纸机不必调节速度，能高速送纸，送纸精度不受纸板高度的影响。相比较而言，滚轮式配件费用高，因和纸板呈线性接触，所以进纸精度不高，滚轮磨损后线速度减小，影响进纸精度，且更换很麻烦。因为本次设计的印刷机在进行印刷工作时，往往承印的纸板各不相同，纸板的厚度有一定的差别，因此应使印刷机在印刷时，对印刷纸板的厚度可以在一定的范围内调节，在纸板被送入到输纸辊，上胶辊为内软外硬双层胶辊，既减少对纸板强度的损伤，又保证胶辊的寿命。同时此胶辊又为快换结构，通过浮动轴承座、连杆和气缸连为一体。上胶辊通过间隙调整轴与气缸的运动，从而上下移动适应不同厚度的纸板输入（图2-1）。图2-1 输纸辊间隙调整

17、装置图2.2 自动印刷机构该部主要由水性油墨循环系统、匀墨橡胶辊、着墨网纹辊、印刷版辊和各部分间隙调整器组成。间隙调整器的工作状态分别由气动元件、电器元件和机械动作来完成。印刷辊设有快速换版机构，装卸印版方便快捷；印刷辊周向相位和轴向位置均可电脑控制自动调整，自动归零和定位；印刷辊相位电脑记忆，准确自动复位；印刷相位调整采用行星差动齿轮机构，能保证长期套色准确；十字滚轮传动结构，长期使用没有磨损，确保传动精度；免键连接方式，安装方便，提高装配精度及机组使用寿命；自动上墨系统，油墨快速清洗系统，缺墨报警，断墨自动停机；网纹辊、墨辊与送纸部联动工作，停止送纸时网纹辊上升与印刷辊分离，减少印版磨损；

18、配备自动刹车装置，确保机组分开时主传动齿轮位置固定不动；电脑控制、PLC加数字控制、电动调整多操作方式控制各辊间隙和各印刷相位。机器工作前作好准备工作，通过上墨系统将水性油墨注入墨杯中（图2-2中1），油墨从墨杯中流入旋转的网纹辊（图2-2中2），网纹辊将水墨传到印刷大滚辊（图2-2中3）上，墨杯放在网纹辊的右侧，墨杯中流入的水墨从网纹辊两头端部流入到回墨槽（图2-2中4）中，回墨槽将回收的水墨通过回墨管（图2-2中5）流回到墨桶中，使之能循环使用。图2-2 墨路图网纹辊、墨辊与送纸部联动工作，停止送纸时网纹辊通过电动机（图2-3中1）与压簧（图2-3中2）下降与印刷辊(图2-3中3)分离，减

19、少印版（图2-3中4）磨损。调整压辊（图2-3中5）与印刷滚辊间隙来适应不同的纸板厚度，同时调整输纸轮(图2-3中6)与输纸下压辊（图2-3中7）之间间隙，使之在印刷过程中不会出现错位现象。图2-3滚筒间隙调整图印刷相位调整采用行星差动齿轮机构，不论机器运转与否都能方便调整印刷周向向位。且印刷周向、轴向及印刷部各辊之间间隙均可电脑、数字、电动调整几种控制方式。(各间隙调整电机布置图见图2-4)图2-4 间隙调整电机布置图托纸板同步调整装置，印刷机组后有一个个托纸板，当加工的纸板厚度不同时，可通过调节压印刷底压辊间隙调整电机与输纸底压辊间隙调整电机来适应不同厚度的纸板，而印刷机组内的托纸板便会同

20、步调整，无需人工介入。该部分主要由上下压线轮，上下开槽刀，上下切角刀和分切刀等组成。上、下压线轮主要完成瓦楞纸板的纵向压线，上下开槽刀通过上部的凸刀切入下部的凹刀完成瓦楞纸板的开缝；上下切角刀通过上部的切角刀片和下部的刀垫完成瓦楞纸箱接合处的舌头的成型，分切按规定尺寸进行溜边修整。开槽相位、箱高调整、归零及复位为电脑、数字、电动控制；相位调整采用行星差动齿轮机构，能确保长期使用精度；排刀位置电脑设定、自动定位、点动设置、自动归零；采用精密丝杆传动，确保调整精度；中刀轴向位移机构，纸板适应性更强；上下刀联动，移动时具备切刀入槽功能，确保同步移动，延长切刀寿命；优力胶压轮，避免对纸板的损伤，预压痕

21、和二次压痕，防止纸板面纸压裂；配有碎屑输送系统，及时输送生产碎屑；配有扣手机构。电脑控制、PLC加数字控制、电动调整多操作方式控制开槽部各辊间隙调整。防碰保护装置，电脑或数字控制各开槽前刀、开槽后刀防碰装置，电动控制各开槽刀横移防碰撞保护装置，避免刀具损坏。自动模切机构该部由输纸辊、模切辊、上胶垫辊、废纸输出机构组成。模切周向相位、横向相位、送纸间隙均为电脑、数字、电动控制自动调整；机械结构相位调整为行星齿轮结构，能保证长期使用精度；配备速差补偿机构，确保线速度一致，提高模切精度；胶轴轴向自动游动，有效提高胶垫寿命；配备进口CUE胶垫，更换方便，寿命长。模切部主要是加工一些异形纸箱的理想设备。

22、自动堆垛机构龙门式堆垛机将成形后的纸板平稳输送、整齐堆垛，堆垛高度1700mm，电脑控制，电磁电磁调速，平稳节能；自动升降，堆码平台设有防堕落装置，确保操作者安全。其工作原理为：完成印刷、开槽、模切印制好的纸板由接纸臂接住再送给输送平台，再由输送堆积在放料架上，准备进入下道工序。全自动折叠、粘箱、捆扎机构采用下折方式,集自动送纸、上胶、折叠、压合成型、捆扎记数排出等功能于一体，主要用于对已经印刷开槽或模切好的纸板进行自动折叠、粘合成型、捆扎输出等。本机集光电气为一体的高精度时序控制，效率高、自动化程度高，保证了瓦辊纸箱的高品质结合。3 专题部分设计3.1 主传动系统设计满足的基本要求和原则在印

23、刷机工作过程中，要求各个滚筒要动作平稳，无冲击现象。在印刷机传动系统设计中必须遵循一定的设计要求和原则，合理的设计能够提高整机的寿命和运动性能，同时能提高印品的质量。印刷机的传动系统设计通常需要满足要求： 满足印刷机使用性能的要求。首先应满足印刷机的运动特征，如印刷滚筒等各个轴有走狗的转速范围和转速级数。传动设计合理，操纵方便、灵活、迅速、可靠安全等。 机器的经济性要体现在设计、制造和使用的全过程，要全面综合地机型考虑。 要使该传动机构符合劳动保护法规的要求；尽可能减少操作手柄的数量，操作手柄及按钮等应放置在便于操作的位置，合理地规定操作时的驱动力，操作方式要符合人们的心理和习惯。同时，设置完

24、善的安全防护及保安装置、报警装置、显示装置等；要把环境保护提到到一个重要的位置，改善机器及操作者周围的环境条件。 在设计时对组成机器的每一个零、部件进行可靠性分析与评估要求。印刷机传动系统的设计，通常遵循下列原则： 该系统中各零件的应力不得超过允许的限度。 零件在载荷作用下产生的弹性变形量小于或等于机器工作性能所允许的极限值。 要使机器中受激振作用的各零件的固有频率与激振源的频率错开。 满足滚筒外大里小的排列要求，这样做便于轴的装拆、调节和维护。 由于印刷机的机器震动对印刷产品的效果有较大的影响，因此应尽量使机器振动最小。 由于对印刷产品套印精度的要求，应使传动平稳、精确。主传动系一般由动力源

25、、变速装置及执行件，以及开停、换向和制动机构等部件组成。动力源给执行件提供动力，并使用其得到一定的运动速度和方向；变速装置传动动力以及变换运动速度；执行件执行机床所需的运动，完成旋转或直线运动。印刷机常用电动机分为直流电动机和交流电动机。直流电动机调速性能好，控制方便，调速精度高，范围广；但需配备的直流传动箱体积大、结构复杂、成套设备成本高。相比之下，交流电动机由于内部有着复杂的磁场耦合，控制起来非常不方便，调速比较困难。但交流电动机体积小、结构简单、制造方便、坚固可靠、维护简单。交流电动机调速方法有两种，一是同步转速不变的条件下调节转差率；一是调节旋转磁场的同步转速。前一种调速系统使用较多，

26、主要是调压调速、电磁转差离合调速器调速、绕异步电动机转子串电阻调速和异步电动机串级调速，其中电磁转差离合器调速系统由于是通过调节直流励磁电流达到调速目的，方法简便可靠，调速范围较宽。通过变频可以很好地调节旋转磁场的速度。所谓变频就是将工频交流电转换成频率和幅值均可调的交流电供给电动机来调节电动机同步转速和转差率。现在比较一下变频调速系统和电磁转差离合器系统的优缺点。变频调速：对于电动机而言，当转差率变化不大时，电动机转速基本上与电源频率成正比，通过改变电源频率可以实现调速。从变频调速的机械特性曲线可知，在基频以下电动机的转速随频率降低，最大转矩基本不变。但当频率较低时最大转矩才逐渐减少，可以认

27、为在基频以下为恒转矩调速。变频调速的优点有： 变频调速可用于鼠笼感应电动机和同步电动机，其使用范围比电磁离合器要大。 调速范围比电磁离合器要大。 调速平滑性好，低速机械特性较硬，电磁离合器调速若不加入速度负反馈形成闭环系统，低速时不能拖动负载。 可以采用恒转矩调速、恒功率调速，适用性强。 可以与PC组成智能化系统，扩展性强，发展前景好。 能耗小，可靠性高。 变频调速的缺点： 对电源要求高，必须是变频电源。 调速时过载倍数小。 成本相对较高。电磁离合器调速：主要由电枢和磁极组成，通过调节离合器磁极转速实现对生产机械的无级调速。由电磁离合器调速的机械特性可知，它的理想空载转速就是电动机转速，当励磁

28、电流一定时，负载越大，电枢与磁极转差也越大，转矩才能增大。由理论可以知道其机械特性软。必须配置闭环系统才能满足调速要求。且励磁电流太低会造成失控。电磁离合器调速的优点：1) 设备简单，控制方便。2) 调速平滑性好。电磁离合器调速的缺点：1) 效率低，能耗大，尤其在低速旋转时，能耗更大。2) 对电网影响大，只适合低速运转时间短的场合。印刷机由于变速运行必不可少，采用变频器可以提高操作性能，可以选用标准电动机，容易入手，利于机器小型化。根据胶印机使用情况来看，在小型胶印机上使用变频器是可行的，且效果很好，因此本胶印机选用变频器来调速。3.4 电动机功率的选择在设计时印刷机如何选择主电机的功率是很重

29、要的，选择主电机功率小了，电机带不动而发热，最后导致电机烧毁，如果电机功率选择大了，电机功率不能得到充分的利用，使能源长期浪费，因此必须认真对待，一般来讲，印刷机在刚制造完成出厂时功率消耗最大，一般经过一段时间的使用后，机器功率消耗就变小了，一般在新机器使用一年后，功率约减小只三分之一左右，因此选择主电机功率，只要能把新机器带动即可。主电机功率用理论上的计算方法是可以计算的，但比较难确定一般是利用类比法莱确定，新设计的印刷机与同类型的进行比较，初步选定电机功率的大小，一般偏大些，待样机试制出来后通过实际运转，测定整机消耗的功率，再最后加以修正，确定选用的电机的大小。参考国内生产类似结构印刷机的

30、厂家生产的成品，取主电动机功率为7.5kW。采用变频调速后电动机可选用标准电动机，为结构紧凑，选用Y160M6型一般三相异步电动机为本机的主电动机，满载转速为970r/min。根据印刷机的工作原理和所要其工作方式，确定本次印刷机设计的传动路线：电动机经电动机输出动力经联轴器传给带轮 一级带传动把动力传给输纸滚筒轴 输纸滚筒轴带动齿轮 齿轮把动力传给印刷滚筒上的齿轮 印刷滚筒上的齿轮把动力传给压印滚筒上的齿轮和上墨滚筒上的齿轮 动力经齿轮传给切槽滚筒和模切辊。现将传动系统展开如图3-1。图3-1 传动系统展开图主传动系统示意简图如图3-2所示：其中1为输纸辊位置；2为印版滚筒位置；3为压印辊位置

31、；4为上墨辊位置；5为切槽滚筒位置；6为模切滚筒位置。图 3-2传动系统结构图4 传动系统结构零件设计由专题部分设计可知，本次设计的印刷机传动主要是带传动将动力由电机传到动力齿轮，动力齿轮经过图3-2所示的装置，经过齿轮系的啮合实现各滚桶的回转。因此，零件的设计主要包括带传动的设计、齿轮系的齿轮的设计等。总传动比：i=（1）确定计算功率Pca查表8-71得工况系数KA=1.2，则计算功率Pca=KAP=1.27.5kW=9kW（2）选择V带的带型 根据n=970r/min,pca=9kW,由图8-101选B型V带。（3）确定带轮的基准直径并验算带速v1）初选小带轮的基准直径。由表8-61和表8

32、-81，取小带轮的基准直径=150mm2）验算带速v按式（8-13）1验算带的速度因为5m/sv30m/s，故带速合适。3）计算大带轮的基准直径根据式（8-15a）1，计算大带轮的基准直径根据表8-81，圆整为=355mm。（4）确定V带的中心距a和基准长度1）根据式初定中心距2）由式（8-22）1计算带所需的基准长度由表8-21选带的基准长度3）计算实际中心距中心距的变化范围为390420mm（5）验算小带轮上的包角（6）计算带的根数z1）计算单根v带的额定功率由和 查表8-4a1得根据查表8-4b1得查表8-51得，表8-21得于是2）计算v带的根数z取4根（7）计算单根v带的初拉力的最小

33、值（）min由表8-31得B型带的单位长度质量q=0.18kg/m，所以应使带的实际初拉力F0>（F0）min（8）计算压轴力FP压轴力的最小值为如图4-1所示为齿轮系的传动路线图，该装置由27个齿轮经过相互的啮合，其传动路线图可由下图表达图4-1齿轮系传动路线图现选择其中主要的一个对齿轮Z1、Z2系统进行设计。 选定齿轮的类型、精度等级、材料和齿数 按图所示的传动的方案，选用直齿圆柱齿轮传动。 运动机构为一般的工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB 1009588）。 材料的选择。由表4-1选择小齿轮Z2的材料为40Cr（调制）硬度为280HBS，大齿轮的材料为45钢（调制），硬度为

34、240HBS，二者的材料硬度差为40HBS。 选小齿轮Z2的齿数Z2=28，大齿轮齿数Z1=33。表4-1 常用齿轮材料及其力学性质材料牌号热处理方法强度极限B/Mpa屈服极限S/Mpa硬度齿芯部齿面HT250250170-241HT300300187-255HT350350197-269QT500-5常化500147-241QT600-2600229-302ZG310-570500320156-217ZG340-640650350169-22945580290162-217ZG340-640调质700380241-26945650360217-25530CrMnSi1100900310-36

35、035MnSi780450217-26938SiMnMo700550217-27040Cr700500241-28645调质后表面淬火217-25540-50HBC40Cr241-28648-55HBC20Cr渗炭后淬火65040030058-62HBC20CrMnTi110085012Cr2Ni4110085032020Cr2Ni41200110035035CrAlA调质后氮化（氮化层厚度950750255-321>850HV38CrMoAlA1000850夹布塑胶10025-35注：40Cr钢可用40MnB或40MnVB钢代替；20Cr、20CrMnTi钢可用20Mn2B钢或20Mn

36、VB钢代替 按齿面接触疲劳强度设计有设计计算公式进行试算，即 确定公式内的计算数值A 试选载荷系数Kt=1。B 计算齿轮Z2的传动的转矩。C 由表3-2选取齿宽系数表4-2 圆柱齿轮的齿宽系数装置状况两支座相对于小齿轮做对称分布置两支座相对于小齿轮做不对称分布置小齿轮做悬臂布置d0.91.4（1.21.9）0.71.15（1.11.65）注： 、大小齿轮皆为硬齿面时，d应取表中偏下限制；若皆为软齿面或较大的齿轮为软齿面时，d可取表中偏上限的极值。、括号内的数值用于人字形的齿轮，此时b为人字齿轮的总宽度。、金属切削机床的齿轮传动，若传动的功率不大时，d可小到0.2。、非金属齿轮可取D 由表4-3

37、查得材料的弹性影响系数Z f=表4-3弹性影响系数Zf弹性模量EMPa齿轮材料配对齿轮材料灰铸铁球墨铸铁铸钢锻钢夹布塑料×104×104×104×104×104锻钢162铸钢188球墨铸铁灰铸铁注：表中所列的夹布塑料的泊松比E 由图4-2按齿面硬度查的小齿轮Z2的接触疲劳强度极限=600MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限=550MPaF 由公式计算应力循环次数：G 由图4-3取接触疲劳寿命系数 图4-2 调质处理钢的H 计算接触疲劳许用应力取失效的概率为1%，安全系数S=1，由计算公式的得到 计算A 试算小齿轮Z2的分度圆直径d2t，代入中较小的

38、计算1允许一定点蚀的结构钢；调质钢；球墨铸铁（珠光体、贝氏体）；珠光体可缎铸铁；渗炭淬火的渗碳钢2结构钢；调质钢；渗碳淬火钢；火焰或感应淬火的钢，；球墨铸铁；球墨铸铁（珠光体、贝氏体）；珠光体可锻铸铁3灰铸铁；球墨铸铁（铁素体）；渗氮的渗氮钢；调质钢，渗碳钢4氮炭供渗的调质钢，渗碳钢图4-3 接触疲劳寿命系数（当NNc时可根据经验在网纹区内取值）B 计算圆周速度V0C 计算齿宽bD 计算齿宽与齿高之比模数 齿高 图4-4动载系数值E 计算载荷系数s，7级的精度，由图4-4查得动载系数KV直齿轮由表4-4查得使用系数由表4-5查得7级的精度，小齿轮相对于支撑非对称布置时，由，由图4-5得到，故载

39、荷系数F 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由公式得到G 计算模数m表4-4 使用系数载载荷状态工作机器原动机电动机均匀运转的蒸汽机燃气轮机蒸汽机、燃气轮机液压装备多缸内燃机单缸内燃机均匀载荷发电机、均匀传送的带式输送机或板式输送机、螺旋输送机、轻型升降机、包装机、机床进给机构、通风机、均匀密度材料搅拌机等1轻微冲击不均匀传送的带式输送机或板式输送机、机床的主传动机构、工业和矿用风机、重型升降机重型离心机、变密度材料搅拌机中等冲击橡胶挤压机、橡胶和塑料做间断工作的搅拌机、轻型球磨机、木工机械、刚陪除轧机、提升装置单杠活塞泵2严重冲击挖掘机、重型球磨机、橡胶糅合机、破碎机、重型给水泵，旋转

40、式钻探机、压砖机、带材冷轧机、压坯机2注：表中所列的值仅限用于减速装置，若为增速装置，值约为表值的1.1倍，当外部机械与齿轮装置有挠性连接时，通常值可适当的减小。表4-5接触疲劳强度计算用的齿向载荷分布系数（部分）小齿轮支撑位置软齿面齿轮对称布置非对称布置悬臂布置精度等级bmm67867867814080120160200按齿根弯曲强度设计由公式得弯曲强度的设计公式为图4-5 弯曲强度计算的齿向载荷分布系数 确定公式内的各个计算数值A 由图4-6查得小齿轮Z2的弯曲疲劳强度极限大齿轮Z1的弯曲疲劳强度极限B 由图4-7查得弯曲疲劳寿命系数 , C 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.

41、4，由公式得到D 计算载荷系数KE 查取齿形系数由表4-6查得图4-6 调质处理钢的1调质钢；球墨铸铁（珠光体、贝氏体）；球光体可锻铸铁2渗碳淬火的渗碳钢；全齿廓火焰或感应淬火的钢、球墨铸铁3渗氮的渗氮钢；球墨铸铁（铁素体）；灰铸铁；结构钢4炭氮共渗的调质钢，渗碳钢图4-7 弯曲疲劳寿命系数（当NNc时，可根据经验在网纹区内取值）表4-6齿形系数及应力校正系数Z(Zv)171819202122232425YfaYSaZ(Zv)262728293035404550YfaYSaZ(Zv)60708090100150200无穷YfaYSaF 查取应力校正系数由表4-6查得G 计算大小齿轮的并加以比较

42、得到大齿轮Z1的数值大、设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮的模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮的直径（即模数与齿轮直径的乘积）有关，可取有弯曲强度算得的模数3.08圆整为标准值m=5，按接触强度算得的分度圆的直径d1=132.87mm，由此算出小齿轮Z2的齿数 大齿轮的齿数Z1 Z1=1.228=33这样算出的齿轮传动，即满足了齿面接触疲劳强度，有满足了齿根弯曲疲劳强度，并且做到结构紧凑，避免浪费。、几何尺寸计算、计算分度圆直径d1=mz1=533mm=165mmd2=mz2=

43、528mm=140mm、计算中心距、计算齿轮的宽度取，到此，齿轮Z1和齿轮Z2的设计和校核过程完毕，通过以上的过程可以看出，设计的齿轮符合条件的要求。应用同样的方法可以算出其他的齿轮和参数并且对它们进行校核，可得到以下的齿轮的参数表格。表3-7齿轮系的齿轮参数表齿轮数分度圆直径齿数模数齿形角厚度齿轮Z116533520度66齿轮Z214028520度70齿轮Z315531520度66齿轮Z440581520度66齿轮Z522044520度66齿轮Z619038520度70齿轮Z741082520度66齿轮Z816533520度70齿轮Z916533520度70齿轮Z1015030520度70齿

44、轮Z1110426420度70齿轮Z1240581520度66齿轮Z1330561520度66齿轮Z1415030520度70齿轮Z1516533520度70齿轮Z1616533520度70齿轮Z1730561520度66齿轮Z1815030520度70齿轮Z1916533520度70齿轮Z2016533520度70齿轮Z2140581520度66齿轮Z2241583520度66齿轮Z2312525520度70齿轮Z2412525520度70齿轮Z2516533520度70齿轮z2616533520度701输纸辊：其转速与大带轮的转速相同，同为400r/min；2印版滚筒：传动比：i=输纸辊每转动一周，印版滚筒转动0.4周。3压印辊