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1、轧机齿轮座直齿圆柱齿轮设计1.设计要求根据异步乳制的研究内容，需要对乳机齿轮座的齿轮传动进行改造。在己经完成的阶梯轧辗，可以实现异径乳制的基础上，改变齿轮座齿轮的传动比，实现异转速乳制，这两种方法相结合，以扩大异步轧制的速比范围。2.齿轮形状参数计算根据设计要求和现场乳机条件限制，原有齿轮座中心距为224mm,中间垫块后64.9mm,则齿轮座中心距最小为159.1mm。也即齿轮座中心距可调范围是:159.1mm〜224mm。另一限制尺寸是齿轮座箱体内部的宽度274mm,该尺寸限制了齿轮的最大齿顶圆直径，不能超过274mm。由于受齿轮最小齿数17及中心距的限制，齿数和模数可选的
2、范围如表1:表1齿数和模数可选的范围齿数17181920212223248136144152160168176184192模数91531621711801891982072161017018019020021022023024011187198209220231242253264根据以上范围，模数选为9,考虑到异速比的要求，小齿轮齿数选为18,大齿轮齿数选为20,22,24。则异速比分别为1.111、1.222、1.333。叠加上异径的速比范围L0〜1.5，最大速比则约为2.0。渐开线正常齿制标准直齿圆柱外齿轮的主要参数和几何尺寸计算依据见表2所ZK。表2渐开线正常齿制标准直
3、齿圆柱外齿轮的主要参数和几何尺寸计算名称代号计算公式与说明齿数Z依照工作条件选定模数nt根据强度条件或结构需要选取标准值压力角a«=20°齿顶髙haha=hm,其中/，、=1顶隙Cc-cm,其中=0.25齿根高h,hi=ha+c=1.25/m全齿高hh=ha+hi=2.25m分度圆直径dd-mz基圆直径dhdb=dcosa=ttizcosa齿顶圆直径duda=d+2ha=m(z+2)齿根圆直径didi=d~2ht-m(z—2.5)齿距pp-itm齿厚ss=pH-nm/2齿槽宽ee=pH-nm/2根据表2,齿轮的主要尺寸参数如表3,表4所示。表3小齿轮（带传动轴）尺寸参数齿数
4、Z18模数m9压力角a20齿顶髙系数h:1齿顶®9顶隙系数*c0.25顶隙c2.25齿根高h,11.25全齿髙h20.25分度圆直径d162基圆直径db152.24齿顶圆直径da180齿根圆直径di139.5齿距P28.27齿厚s14.14齿槽宽e14.14表4大齿轮尺寸参数齿数Z202224模数m999压力角a202020齿顶高系数h：111齿顶髙ha999顶隙系数金c0.250.250.25顶隙c2.252.252.25齿根高hi11.2511.2511.25全齿高h20.2520.2520.25分度圆直径d180198216基圆直径dh169.16186.07202.9
5、9齿顶圆直径da198216234齿根圆直径di157.5175.5193.5齿距p28.2728.2728.27齿厚s14.1414.1414.14齿槽宽e14.1414.1414.14齿轮中心距为azmU,+z2)/2,小齿轮不变,更换大齿轮就可以改变转速比,实现异速传动。以上三组齿轮的中心距分别为171mm、180mm、189mm。四个齿轮的重量，18齿70.56kg,20齿79.61kg,22齿89.61kg,24齿100.56kg。1.齿轮根切现象及最少齿数根切现象如图所示，用范成法加工标准齿轮时，若齿数过少，刀具的齿顶线越过啮合极限点M,则由基圆内无渐开线的性质可
6、知，超过M的刀刃不仅不能范成渐开线齿廓，而且会将根部己加工出的渐开线齿廓切去一部分，这种现象称为根切。根切不仅使轮齿根部强度削弱，弯曲强度降低，而且使重合度减小，故应设法避免。对于标准渐开线齿轮，不发生根切的最少齿数是17;若允许略有根切，最少齿数可取14。3.乳制力的计算平辊乳制矩形薄件，采用采利柯夫平均单位压力计算式。A八/2其中£=AA//y,S=2fl/h=,I>/s/y二1+0+(扩-1)(1/(1-幻/’~h~jK为平面变形抗力，MPa。为简化计算，忽略宽展和轧辊的弹性压扁，乳制接触面积为则乳制力为乳制力矩计算式为P=FpM=2Pxl=2Pxy[Rh轧制功
7、率计算式为2^xlO360x102nMkW其中M为乳制力矩，吨米；《为乳辊转速，r/min。以轧制钢块为例，轧辗直径P=180mm，厚10mm，宽50mm，o=235MPa，压下率为30%,摩擦系数0.25。计算轧制力，乳制力矩和乳制功率。结果见表5表5计算结果项目数值单位备注轧辊直径180.00mm变形前厚//10.00mm变形后厚/Z7.00mm宽度B50.00mm摩擦系数/0.25参数32.74压下率0.30变形抗力K270.25MPah'Jh1.13平均单位压力p337.68MPa接触面积T7
