当钢板在右翻板上时对左翻板施加3920N竖直向下的力，测得右侧输入轴转矩与时间图
因为翻板机匸作周期T-6s,曲柄盘转速n=10r/mino由仿真结果得机构所需力矩约为2000N^m翻板工作所需功率：
P=TXn/9550KW=2・09KW
电动机所需工作功率Sk时为"才I
3
传动装員的总效率为：
"=7172
査《机械课程设计手册》确定各部分效率为:
联轴器效率弘=°・99,闭式齿轮传动效率
%=0.97得：
〃=0・99x0・97‘=0・9
则所需电动机功率为
Pd=2鳥册=231册
查《机械课程设计手册》表6-163,Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率弘为3k肌
3,转速选择
翻板工作转速n-lOr/mino
通常，二级圆柱齿轮减速器为厂二8〜60,故需要三级齿轮减速器，故可选同步转速为
750r/mino
4,型号选择
一般而言，选用高速电动机，电动机重量较小，价格便宜，但是总的传动比较大，总体尺寸价格不一定低；但是选用低速电动机，电动机的重量较大，价格偏高，但是总的传动比小，总体尺寸价格却不一定高。
利聲权衡，从体积、价格以及总的传动比等考虑，本设计决定采用Y132S-8型电动机，该型电机性能良好，可以满足要求。
査《运输机械设计选用手册》，它的主要性能参数如下表：
电机选择
Y132M-8里电动机主要性能参数
电动机型号
额定功率
kw
满载
转速r/min
电流A
效率％
功率因数
Y132M-8
3
710
7.7
82
0.72
起动电流/额定电流
起动转矩/额定转矩
最大转矩/额定转矩
重量kg
6.0
2.0
2.0
79
曾减速器的设计
1传动装置的总传动比
翻板工作要求2min完成十次翻板故曲柄轴转速nJOr/min,所选用电动机工作转速为710r/min,电机与曲柄之间的总传动比为：
71
2分配传动装置各级传动比
按照分配原则：
使各级传动的承载能力大致相等（齿面接触强度大致相等）：
使减速器获得最小外形尺寸:
各级传动大齿轮浸油深度大致相等,查阅《机械设计手册》［1
炉减速器的设计
按等强度条件•并获得较小的外形尺寸和重量时，传动比分酉
由图查得高速级齿轮的传动比几2=3.4/23=4.1。
则根据公式bx
可求山
>34=5.59
电动机和I轴Z间，HI轴和曲柄盘之间用的都是联轴器，故传动比都是1
E可按图选取
I
:
朋碱速器的动力参数
10轴即电动机轴的计算
口）=P"=3W
no=n=71Or/min
T°=9550冬=40.352V•m
刃（）
1轴即高速轴的计算
片=P{}^=3x0.99=2.87kW
nx—n—1lOr/nin
T\=9550竺=3&60TV•m533
n\
32轴即中间轴的计算
P2=片〃2=2.81kWx0.99=2.S4kW
*二
Z12
二710=208r/min
3.4
=9550空
斤2
=130.452*加
43轴即低速轴的计算
厶=p2fj2=2.76kWx0.99=2.73kWn2208.
n3===51厂/min
‘234.1
T.=9550空=511.66N*加
:
朋碱速器的动力参数
各轴运动和动力参数，列表如下:
轴
功率伽
转矩T/（N*m）
转速n/min
传动比
电机轴
3
40.35
710
1
轴1
2.87
38.6
710
3.4
轴2
2.84
130.45
208
4.1
轴3
2.73
511.66
51
1
密咸速器的齿轮设计
一、高速级齿轮传动设计
由前面的计算结果知高速级齿轮传动的垠大传递功率为3kW,小齿轮最高转速为
71Or/mins最大扭建为40.35N•m&闭式齿轮的小齿齿数Z】e[20*40]
K定齿轮类型.精度等级.材料极其齿数
⑴按设il给定的方案，选用直齿圆柱齿轮。
（2）运输机为一般工作机器，速度不高，固选了级精度。
（3）小齿轮材料为403（调质〉，硬度为280HBS；
大齿轮材料为40"（调质〉'硬度为240HBS。
选Zl=2o,则Z.=i^Z^3.4X25=85
按齿而接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。
2.按齿面接触强度设讣
>2.323
⑵、讣算：
带入［巾］中较小的值，求得小齿轮分度圆直径的右最小值为
密咸速器的齿轮设计
2、按为ifti按触强度设il
2323产皿皿x3^1y空2
V0.83.4572
取K.=1.2,则小齿轮传翅的转距为40.35N*m
1
选齿宽系数①&=0・8,由表査得材料的弹性影响系数Zg=189・8MP席。
由图按齿血硕度査得小齿轮的接触疲劳强度极限％匾二600Wa,大齿轮的鮭疲劳强度为
圆周速度:
计算齿宽:
b=①J・d]=0.8x47.58=38mm
7沁=550MPQc
⑴、由式N二60”JLh计算应力循怀次数
N、=60^72^.=60x710xlx8x300x10=1.02xl09计算齿宽与齿高比：
模数叫=”讐=1.90皿齿高h=2.25m:
=4.275mm
=^-=3.01xl0s
>12
取按触疲劳寿命系数Khn、=0.97,Krv2=1・°4取效率为1%,安全系数s二I,则：
[%]=$1
[可：
]==L04x55Q=siZMPa
S1
il算载荷系数根据v=1.77x1O-37；j/s7级精度，直得动我系敖Kr=1.12
对J：
直齿轮KVa=Kfa=l
査得使用系敖心=1用插值汰査得7级精度小齿轮非对称布置时,
K^=1.287山卫=8.89,K血=1.287可杳得KFi?
=1.28
h
故我荷系数K=Ka・KV・K田・K曲=1.46
、1X
:
萨咸速器的齿轮设计
计算模数:
m=—2.03niin
Z】
3.按齿根弯曲强度计堆f2KTY~Y
弯曲强度的设讣公武为///>
<7阳二500MPaKm-0.86
<7jt£2=380A£PaK^2=0.89
取弯曲疲劳安全系数5=1.4
9"=上心血=307.14MPa
s
y仏二241.57问
xs
栽荷系数K二K』•KpK&•K”=1.41
杳取为形系数YFal=2.65丫曲=2.19
査取应力校正系数丫釧二1.58Y&2=1.785
2.65xl.58
307.14
丫站丫购.
■
=0.01363
2.19x1.785
241.57
=0.0162
圆整
・•.ill>I
2xl.41x4.035xl04
0.8x25?
*0.0162
=1.54nmi
m=2nm
£=虫=25
in
Z2=3・4Z]=85
4几何尺寸ih
分度闘直径;
d,=Zjin=25x2=50mindr=Z?
m=85x2=170mm
中心距a=«空2=lOOrnin
2
■
齿轮宽度：
b二①d・d]=0・8x47・58=38mm
取B]=357H?
fiB、=40"讪
至此，高速级齿轮的计算完毕。
同理计算低速级齿轮参数：
密咸速器的齿轮设计
各级齿轮参数
高速级
低速级
低速级
Z1
Z2
Z1
Z2
Z1
Z2
齿数
25
85
25
102
25
140
分度圆直径mm
50
170
50
204
50
280
模数mm
2
2
2
曾链轮设计
1选择链轮齿数及传动比
由设计•要求，该链轮仅传递转动，传动比i二1,为了减小空间占用选取Z1二Z2=17。
2计算当量的单排链计算功率Pea
（6-1）
根据链传动的工作情况、主动链轮齿数和链条排数，将链传动所传递的功率修正为当量的单排链计算功率
“Kp
查表得工况系数K.、=1.0主动链轮齿数系数Kz=1・54多排链系数嗨=1
传递得功率P==95kW,代入式（6—1）
55050
得Pca=1.463kW
3确定链条型号和节距p
查《机械设计》【2】图9-11选区链号为20A,再查表9-1得节距p二31.75mm
4计算链节数和中心距
初选中心距a0=46p=1460.5mm讣算链节数
oa0zl+z2^=27+^
计算最大中心距
am.=P（P2Z）=
1AQ|7
=31.75x（）-1460.5nm>1449.94（15计•所需中心距）
2
曾运动仿真
B3»4
角度时间图与角速度时间图对应起来看，翻版左可以实现转100度，右翻版可以实现80
度，并且当左翻版转100度与右翻版交接时角速度接近0,使得交接过程非常平稳
會关键部位校核
74翻板静应力校核
7.2连杆连接轴校核
7.3长连杆拉应力校核
7.4翻板轴校核
7.5轴承的校核
详细计算过程见word说明书P26-31
:
取联轴器的选择
根据本次设计的要求选择凸缘联轴器。
原因：
该联轴器对两轴中性的要求很高，且当两轴有相对位移存在时，就会在机件内引起附加载荷，使工作情况恶化。
但是该联轴器的构造简单、成本低、可传递较大的扭矩，故对于该步进送料机构运用凸缘联轴器完全满足要求。
＞三维建模及各零件设计
2整体构型
1
左右翻板
二维建模及各零件设计
翻板轴支架
翻板轴
翻板轴轴套
巒三维建模及各零件设计
右侧输入轴
齿轮轴
#三维建模及各零件设计
3装配体装配
输入轴支座
#三维建模及各零件设计
翻板轴支座
三维建模及各零件设计
联轴器及装配
曾设计总结
在翻转机的设计过程中，利用三维软件做仿真分析我发现，三维软件对复杂机构进行设计具有准确性高和设计效率高的优点，而且仿真分析对机构验证和安装调试具有很好的指导作用。
詁计过程中参照的翻转机，工作可靠，钢板交接平稳，逆向翻转也没问题，能够很好的完成翻板任务。
由于翻转机节省能源，安全可靠，后期维护费用低，可以用在钢厂中厚板车间使用，尤其在翻转厚钢板方面有更加突出优势，能够有效提高产品质量，增强产品竞争力。
系统运行稳定、可靠，故障点容易查找，维护量小，大大减少人工劳动强度，延长设备使用寿命，减少维护量，提高综合效益。
f
谢谢！
答辩人：
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