4.2 齿轮的设计 17

4.2.1 各轴功率和扭矩的确定 17

4.2.2 直齿圆柱齿轮的设计 19

4.2.3 直齿圆锥齿轮的设计 24

4.3 轴的设计 26

5 零件的校核 28

5.1 齿轮的校核 28

5.2 轴的校核 30

1 绪论

1.1 课题来源和意义

    本课题是一个校企合作项目，开发一款能够适应不同节距的螺旋扁管加工的成型设备。螺旋扁管是换热器中一个非常重要的组成部分。以往采用直圆管进行换热，由于冷却液在管道中停留时间短，不能充分吸收热量，造成冷却效果较差。后来逐渐用螺旋扁管代替直圆管进行换热。螺旋扁管的优点在于压降小，传热效率高，不易结垢，不存在流动死区、不污堵，能够克服诱导振动、提高了可靠性等优点[1]。这种螺旋状的管道结构通过使液体在管道中实现纵向旋转增加了冷却液在管子中流动的路程长度，从而增加了冷却液进行热交换的时间，同时还会使冷却液形成湍流，带走更多热量，有效的增加了换热效果。因此，研究如何快速、经济地制造出质量优良的螺旋扁管，具有十分重要的意义。

1.2 螺旋扁管成型设备国内外研究现状

1.3 课题研究的内容和技术路线

1.3.1  课题主要的研究内容

   螺旋扁管成型设备的工作过程为将圆管压扁并扭曲成螺旋状。本文所做的项目是螺旋扁管成型设备的进给部分。最终要保证的是提供符合要求的进给速度，是扭转成型机构能够加工出符合相应节距要求的螺旋扁管前提条件。论文网

  因此，本文着重研究两个方面，第一，如何能够有效又简便的实现管材的进给。经过研究，本文最终确定了采用轧辊输送管材的办法，即施加给工作辊一个压紧力，使工作辊和支撑辊和管材之间产生足够的摩擦力，轧辊转动时带动管材向前运动以实现进给。同时为了将管材定位使其进给运动的轨迹能够保持直线，轧辊中部与管材接触的位置加工出与管材直径相匹配的凹槽。为了实现这一进给方式，本文对进给机构进行了设计，具体包括轧辊的设计、机架的设计、整体的布局设计等。

    第二，怎样能够提供适应不同节距要求的进给速度。首先，通过对市场上常用螺旋扁管节距的调查，本文得到四种常用的节距150mm、200mm、250mm、300mm。针对成型设备的转速计算出相应的轧辊转速，进而确定传动方案。在确定方案过程中，本文又对传动所需要的齿轮和轴的选材、布置方式、尺寸参数做了细致的研究和设计。

最后将这两大部分装配在一起，就形成了整个螺旋扁管成型设备的进给部分，能够实现四种进给速度的输出。

本文主要工作内容为：（1）确定轧辊的直径，辊身的长度和总长度来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

                    （2）根据进给速度计算轧辊转速

                    （3）根据轧辊转速确定变速机构总体传动比

                    （4）确定变速方案

                    （5）变速机构的齿轮与轴的设计和校核

                    （6）各个零件的三维建模和工程图绘制