1、1浙 江 工 业 职 业 技 术 学 院毕业论文（2014 届）（小型轧钢厂撞头机的设计）学生姓名 学 号 分 院 专 业 班 级 指导教师 完成日期 2小型轧钢厂撞头机的设计摘 要 本文主要从实用型、简单型的角度出发进行设计两级齿轮减速器的设计在满足其性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还满足其结构简单、尺寸紧凑、成本底、传动效率高和操作维护方便。撞头机的主要功能：把相互叠加的，头不齐撞齐。小型轧钢厂撞头机功能与作用（1）. 本机与打大包台配合使用.（2）. 电机安装时采用 B1905皮带，而固定螺栓孔开长孔.（3）. 定尺型材二端平齐.（4）. 撞击钢材不大于 100公斤.（5）. 撞击
2、频率 每分 28次 撞击行程 200mm本设计从减速器的初步设计：包括（1）确定传动方案；（2）齿轮设计计算；（3）轴的初步计算；（4）键的选择验算；（5）初步确定齿轮结构尺寸；（6）轴承的计算和选择；（7）选择联轴器；（8）减速器的结构选择；（9）选择润滑油；（10）其他联接零件的选择（必要时须验算）等各个方面展开设计计算的，在都满足设计要求的前提下，并且节约大量制造成本，在使用过程中也真正体现了实用。关键词：传动方案 制图 设计 校核3目录封 面 - 1摘 要 - 2目 录 - 3引 言 - 4第一章 确定传动方案-5第二章 设计说明书 - 62.1撞头机的装置- 62.2选择电动机 -
3、62.3减速器的设计 - 92.4轴的校核 - 122.5键的选用- - - -142.6 轴承的选用 - - - 15第三章 撞击行程-16第四章 优化设计程序 - 17 4.1 优化设计目的 - 174.2自变量 - 174.3目标函数 - 174.4约束函数 - 174.5优化设计程序 - 204.6 优化设计结论 - 26结 论- 27致 谢- 28参考文献- 294引 言本文主要从实用型、简单型的角度出发进行设计两级齿轮减速器的设计在满足其性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还满足其结构简单、尺寸紧凑、成本底、传动效率高和操作维护方便等。在使用过程中也真正体现了实用性。撞头机主要是
4、利用曲柄滑块机构是由若干构件和低副组成的平面机构，把主动曲柄旋转运动经连杆转化为从动滑块的直线往复运动。撞头机主要用于精整车间入库前的最后一道工序，是小规格型材定尺大打包后两端平齐作用。5第一章 确定传动方案 ： 电 动 机： 减 速 箱3： 小 车4： 撞 头5： 偏 心 轮根据毕业设计任务书里可知：撞击频率 每分 28次。选用Y112M-4可知道电动机的转速为 1440r/min；减速器选用 ZQ350 i减=31.5一.确定传动比及皮带轮直径i 总 =nm/nw=1440/28=51.4而 i 总 =i减i 轮i轮= =51.4/31.5=1.633减总D减/D 电 轮i取 D电= mm
5、 则 D 减=1.633X128=209 mm128取减速器快速轴皮带轮直径 193mmD电是电动机的直径，单位D减是减速器的直径，单位6二.确定撞击行程本设计利用偏心轮机构的旋转运动转化为直线往复运动，撞击行程取决于偏心距 e=100,撞击行程 S=200，详见第三章。第二章 设 计 说 明 书21撞头机的装置设计小型轧钢厂一个车间有一撞头机，系有电动机装动装置带动该减速器传动装置由一个两级齿轮减速器和其他传动件组成，送丝机每天三班制工作，工作期限 7年，为保证其寿命撞击钢材不大于 100公斤，撞头机主动轴输出功率 4KW撞头行程 180mm撞击频率每分 28次，根据以上条件可以算出撞击的平
6、均速度为2180x28/60=168mm/s2.2选择电动机工作机的输入功率 由于电动机是根据撞头的需要来的，要满足与实际的需要撞头的行程是 200，由此可以推出与撞头相连接的偏心距是 100mm撞击的钢材不大于 100公斤.7电（撞.V 撞 撞） 总 总1.2.3.4.5电动机到减速箱传动效率 .减速箱效率 . 级铰链效率 . 个轴承效率 . 对小车滚动效率 . 总 . . . . . . .电（撞.V 撞 撞） 总n 电/n 减快D 快D 减慢计算得：n 减快 1024 转分i=n 减快n 减慢 .n 减慢n 减快I=1024/31.5=32.5转分撞n 减慢.D 偏心轮=32.5X3.1
7、4X180/60= . m/s8撞电.1000 总撞4.0X1000X0.95X0.4/0.3064222N4000N电4500X0.306/1000/0.4=3.4kw2.2.1 选择电动机的型号根据工作条件:两班连续工作.电动机选择 ns=1440r/min及所需电动机的功率Pt=3.578kw.查表 2.8-1选择三相异步电动机型号为 Y112M-4 其主要性能数据列表如下所示电动机的功率 4kw电动机的满载转速 1440r/min堵转转矩/额定转矩 2.22.2 传动装置的运动参数和动力参数的计算（1） 各轴输入功率P1=P0 联 3.578 0.99=3.54KWP2=P1 滚 齿
8、3.54 0.98 0.97=3.36KWP3=P2 滚 齿 3.36 0.98 0.97=3.20KW（2） 各轴传速n1=nm=1440r/min9n2=n1/i 高1440/8.2=175.60r/minn3=n2/i 低175.60/5.8=30.27r/min（3） 各轴输入转矩T1=9550P1/n1=9550 3.54/1440=23.47NmmT2=9550P2/n2=9550 3.36/175.60=182.73NmmT3=9550P3/n3=9550 3.20/30.27=1009.58Nmm这里需要特别指出，上列中传动装置是专用的，故用电动机的实际输出功率作为设计功率，若
9、传动装置是通用的，则应以电动机的额定功率 Pm作为设计功率，即上面计算式 P0改为 Pm。轴号参数轴 轴 轴输入功率（KW） 3.54 3.36 3.20转速(r/min) 1440 175.60 30.27输入输出距 NMM 23.47 182.73 1009.582.3减速器的设计1高速轴转动的齿轮设计（1） 选择材料，以为要求结构叫紧凑，载荷有轻冲击，小齿轮选用 40Gr，高频感应淬火硬度 H14855HRC，大齿轮选用 35SiMn，高频感应加热淬火硬度 H24555HRC。强度计算是取H152HRC，H 2=50HRC。查得：Him1=1200MPa, Him2=1180MPaH1=
10、0.9 Him1=0.9 1200MPa=1080MPaH2=0.9 Him2=0.9 1180MPa=1062MPa10查得：Flim1=370MPa, Flim2=360MPaFl=1.4 370MPa=518MPa,F2=1.4 360MPa=504MPa（2）.初步确定主要尺寸硬齿面齿轮传动,按齿跟弯曲疲劳强度设计Mn )/)(/2(32fYsdZKTT1=9.549 106P1/n1=9.549 106 3.54/1440=23474Nmm齿宽系数 d去取为 0.6。齿数 取 Z121，Z 2iZ 1=8.221=172.2 取 Z2为 173 螺旋角 初设 =12。载荷系数 K 查机械设计基础表 8-14，取 K=1.5。螺旋角系数 Y 设 1，取 =1。Y =1- =1- =0.9 120复合齿型系数 Y FSI、Y FS2ZV3= = =22.44 31cos23ZV4= = =185.02 3273查机械设计基础图 8-43，Y FS1=4.19，Y FS2=3.96确定 YFS/ FYFS1/ F1=4.19/518=0.0080502 YFS2/ F2=3.96/504=0.0078174 取 YFS/ F =0.0080502。
