油冷式電動滾筒設計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設計論文】

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購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè) 設計說明書 題目名稱 ： 油冷式電動滾筒設計說明書 院系名稱 ： 機械設計制造及其自動化 班 級 ： 學 號 ： 學生姓名 ： 指導教師 ： 2015 年 10月 購買設計文檔后加 費領取圖紙 1 油冷式電動滾筒的設計 摘 要 本課題來源于當今社會機械工業(yè)油冷式電動滾筒設備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎之上，通過設計出新型的油冷式電動滾筒，從而來滿足當今社會油冷式電動滾筒設備不足的缺陷。 國內(nèi)油冷式電動滾筒的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經(jīng)濟、傳動質(zhì)量好，效率高等主題保持一致。近期對機械行業(yè)中油冷式電動滾筒的使用情況進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在機械行 業(yè)中，電動滾筒的使用非常普遍。自然而然在機械設備中它們的安裝也非常頻繁。傳統(tǒng)的油冷式電動滾筒在沒有自動化傳動而需要人工搬運的情況下，傳動效率低下，勞動強度大，所以設計一個專用的油冷式電動滾筒勢在必行。 本文運用大學所學的知識，提出了油冷式電動滾筒的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設計中所必須的理論計算和相關強度校驗，構(gòu)建了油冷式電動滾筒總的指導思想，從而得出了該油冷式電動滾筒的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟，并且傳輸質(zhì)量高，運行平穩(wěn)的結(jié)論。 關鍵字 油冷式電動滾筒；傳動；結(jié)構(gòu)組成；高效 購買設計文檔后加 費領取圖紙 2 of of of is a to do to a to or It in to in to in of is to a by is a It is as an to a of of of is a to on by in to of is 購買設計文檔后加 費領取圖紙 3 目 錄 摘要 ............................................................. 1 ........................................................ 2 ........................................................... 1 題的來源與研究的目的和意義 .............................. 1 冷式電動滾筒的發(fā)展現(xiàn)狀 .................................. 3 課題研究的內(nèi)容 .......................................... 6 計基礎 ....................................... 7 圖繪制 ............................................ 9 準特征，參考幾何體的創(chuàng)建 .......................... 9 伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建 ....................... 10 程圖的設計 ....................................... 13 配設計 ........................................... 15 .................................. 17 冷式電動滾筒的總體方案圖 ............................... 17 冷式電動滾筒的工作原理 ................................. 18 械傳動部分的設計計算 ................................... 19 機的選型計算 .................................... 20 齒圓柱齒輪傳動的設計 ............................ 22 嚙合齒輪傳動的設計 .............................. 24 動軸的設計計算 .................................. 25 ........................................ 27 動軸強度的校核與計算 ................................... 30 承強度的校核計算 ....................................... 31 動齒輪的強度校核計算 ................................... 32 .............................................. 33 結(jié)論 ............................................................ 34 參考文獻 ........................................................ 35 致謝 ............................................................ 36 購買設計文檔后加 費領取圖紙 4 購買設計文檔后加 費領取圖紙 5 1 引言 題的來源與研究的目的和意義 機械工業(yè)是國民的裝備部，是為國民經(jīng)濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機械裝備，機械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對國民經(jīng)濟各部門技術進步和經(jīng)濟效益有很大的和直接的影響。機械工業(yè)的規(guī)模和技術水平是衡量國家經(jīng)濟實力和科學技術水平的重要標志。因此，世界各國都把發(fā)展機械工業(yè)作為發(fā)展本國經(jīng)濟的戰(zhàn)略重點之一。機械工程的服務領域廣闊而多面，凡是使用機械、工具，以至能源 和材料生產(chǎn)的部門，都需要機械工程的服務。概括說來，現(xiàn)代機械工程有五大服務領域：研制和提供能量轉(zhuǎn)換機械、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機械、研制和提供從事各種服務的機械、研制和提供家庭和個人生活中應用的機械、研制和提供各種機械武器。 不論服務于哪一領域，機械工程的工作內(nèi)容基本相同，主要有：建立和發(fā)展機械工程的工程理論基礎。例如，研究力和運動的工程力學和流體力學；研究金屬和非金屬材料的性能，及其應用的工程材料學；研究熱能的產(chǎn)生、傳導和轉(zhuǎn)換的熱力學；研究各類有獨立功能的機械元件的工作原理、結(jié)構(gòu)、設計和計算的機 械原理和機械零件學；研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學和非金屬工藝學等等。 研究、設計和發(fā)展新的機械產(chǎn)品，不斷改進現(xiàn)有機械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機械產(chǎn)品，以適應當前和將來的需要。機械產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括：生產(chǎn)設施的規(guī)劃和實現(xiàn)；生產(chǎn)計劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度；編制和貫徹制造工藝；設計和制造工具、模具；確定勞動定額和材料定額；組織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運；對產(chǎn)品質(zhì)量進行有效的控制。機械制造企業(yè)的經(jīng)營和管理。機械一般是由許多各有獨特的成形、加工過程的精密零件組裝而成的復雜的制品。生產(chǎn)批量有單件和小批，也有中批 、大批，直至大量生產(chǎn)。銷售對象遍及全部產(chǎn)業(yè)和個人、家庭。而且銷售量在社會經(jīng)濟狀況的影響下，可能出現(xiàn)很大的波動。因此，機械制造企業(yè)的管理和經(jīng)營特別復雜，企業(yè)的生產(chǎn)管理、規(guī)劃和經(jīng)營等的研究也多是肇始于機械工業(yè)。 機械產(chǎn)品的應用。這方面包括選擇、訂購、驗收、安裝、調(diào)整、操作、維護、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機械和成套機械裝備，以保證機械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟性。 機械產(chǎn)品的應用。這方面包括選擇、訂購、驗收、安裝、調(diào)整、操作、維護、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機械和成套機械裝備，以保證機械產(chǎn)品在長期 使用中的可靠性和經(jīng)濟性。研究機械產(chǎn)品在制造過程中，尤其是在使用 購買設計文檔后加 費領取圖紙 6 中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，和自然資源過度耗費方面的問題，及其處理措施。這是現(xiàn)代機械工程的一項特別重要的任務，而且其重要性與日俱增。機械的種類繁多，可以按幾個不同方面分為各種類別，如：按功能可分為動力機械、物料搬運機械、粉碎機械等；按服務的產(chǎn)業(yè)可分為農(nóng)業(yè)機械、礦山機械、紡織機械等；按工作原理可分為熱力機械、流體機械、仿生機械等。另外，機械在其研究、開發(fā)、設計、制造、運用等過程中都要經(jīng)過幾個工作性質(zhì)不同的階段。按這些不同階段，機械工程又可劃分為互相銜接、互 相配合的幾個分支系統(tǒng)，如機械科研、機械設計、機械制造、機械運用和維修等。 這些按不同方面分成的多種分支學科系統(tǒng)互相交叉，互相重疊，從而使機械工程可能分化成上百個分支學科。例如，按功能分的動力機械，它與按工作原理分的熱力機械、流體機械、透平機械、往復機械、蒸汽動力機械、核動力裝置、內(nèi)燃機、燃氣輪機，以及與按行業(yè)分的中心電站設備、工業(yè)動力裝置、鐵路機車、船舶輪機工程、汽車工程等都有復雜的交叉和重疊關系。船用汽輪機是動力機械，也是熱力機械、流體機械和透平機械，它屬于船舶動力裝置、蒸汽動力裝置，可能也屬于核 動力裝置等等。 19 世紀時，機械工程的知識總量還很有限，在歐洲的大學院校中它一般還與土木工程綜合為一個學科，被稱為民用工程， 19 世紀下半葉才逐漸成為一個獨立學科。進入 20 世紀，隨著機械工程技術的發(fā)展和知識總量的增長，機械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學科。這種分解的趨勢在 20 世紀中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達到了最高峰。 由于機械工程的知識總量已擴大到遠非個人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度的專業(yè)化造成知識過分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技 術交流的范圍，阻礙新技術的出現(xiàn)和技術整體的進步，對外界條件變化的適應能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識過狹，考慮問題過專，在協(xié)同工作時配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學提高。因此自 20 世紀中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢。人們更多地注意了基礎理論，拓寬專業(yè)領域，合并分化過細的專業(yè)。械工程以增加生產(chǎn)、提高勞動生產(chǎn)率、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟性為目標來研制和發(fā)展新的機械產(chǎn)品。在未來的時代，新產(chǎn)品的研制將以降低資源消耗，發(fā)展?jié)崈舻脑偕茉矗卫?、減輕以至消除環(huán)境污染作為超經(jīng)濟的目標任務。 機械可以完成人用雙手和雙目 ，以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。現(xiàn)代機械工程創(chuàng)造出越來越精巧和越來越復雜的機械和機械裝置，使過去的許多幻想成為現(xiàn)實。 人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠窺百億光年，近察細 購買設計文檔后加 費領取圖紙 7 胞和分子。新興的電子計算機硬、軟件科學使人類開始有了加強，并部分代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。 人類智慧的增長并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復雜的工作，從而更促進手的功能。手的 實踐反過來又促進人腦的智慧。在人類的整個進化過程中，以及在每個人的成長過程中，腦與手是互相促進和平行進化的。 人工智能與機械工程之間的關系近似于腦與手之間的關系，其區(qū)別僅在于人工智能的硬件還需要利用機械制造出來。過去，各種機械離不開人的操作和控制，其反應速度和操作精度受到進化很慢的人腦和神經(jīng)系統(tǒng)的限制，人工智能將會消除了這個限制。計算機科學與機械工程之間的互相促進，平行前進，將使機械工程在更高的層次上開始新的一輪大發(fā)展。 19 世紀時，機械工程的知識總量還很有限，在歐洲的大學院校中它一般還與土木工程綜合 為一個學科，被稱為民用工程， 19 世紀下半葉才逐漸成為一個獨立學科。進入 20 世紀，隨著機械工程技術的發(fā)展和知識總量的增長，機械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學科。這種分解的趨勢在 20 世紀中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達到了最高峰。 由于機械工程的知識總量已擴大到遠非個人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度的專業(yè)化造成知識過分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術交流的范圍，阻礙新技術的出現(xiàn)和技術整體的進步，對外界條件變化的適應能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識過狹，考慮問題過專，在協(xié)同工作時配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學提高。因此自 20 世紀中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢。人們更多地注意了基礎理論，拓寬專業(yè)領域，合并分化過細的專業(yè)。綜合 再綜合的反復循環(huán)，是知識發(fā)展的合理的和必經(jīng)的過程。不同專業(yè)的專家們各具有精湛的專業(yè)知識，又具有足夠的綜合知識來認識、理解其他學科的問題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。綜合與專業(yè)是多層次的。在機械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)的矛盾；在全面的工程技術中也同樣有綜合和專業(yè)問題。在人類的全部知識中 ，包括社會科學、自然科學和工程技術，也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問題。 冷式電動滾筒的發(fā)展現(xiàn)狀 當今社會，隨著機械工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)的機械設備也在不斷地更新，不斷地完善，油冷式電動滾筒這種機械設備同樣在發(fā)展著，傳統(tǒng)的油冷式電動滾筒是采用臨時的設備，勞動效率低，傳輸精度低下，不適合批量 購買設計文檔后加 費領取圖紙 8 生產(chǎn)的場合。現(xiàn)代油冷式電動滾筒是用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多樣的傳輸設備的一種。隨著機械行業(yè)的大發(fā)展，油冷式電動滾筒的使用也越來越廣泛，根據(jù)不同的工況，如果使用傳動的臨時的油冷式電動滾筒的話，不但勞動強度大、效率低、定位精度低，而且滿足不了大批量生產(chǎn)要求。所以使用一個專用的油冷式電動滾筒以成為發(fā)展趨勢。 課題研究的內(nèi)容 本論文主要研究運用 設計過程中，了解 各種功能。 司成立于 1993 年，由 司的技術副總裁與 司的副總裁發(fā)起，總部位于馬薩諸州的康克爾郡（ 。當初的目標是希望在每一個工程師的 桌面 上提供一套具有生產(chǎn)力的實體模型設計系統(tǒng)。從1995 年推出第一套 維機械設計 軟件 至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由 300 家經(jīng)銷商在全球 140 個國家進行銷售與分銷該產(chǎn)品。 1997 年，國 達索（ 司收購，作為達索中端主流市場的主打品牌。 件是世界上第一個基于 于技術創(chuàng)新符合 術的發(fā)展潮流和趨勢， 司于兩年間成為業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得 年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在 1995 1995年至今，已經(jīng)累計獲得 十七項國際大獎。其中僅從 1999 年起， 美國 權威的 業(yè)雜志 續(xù) 4年授予表彰 力和簡明。至此， 定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它， 設計師大大縮短了設計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。 由于 色的技術和市場表現(xiàn)，不僅成為 業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為 華爾街 青睞的對象。終于在 1997 年由法國 達索公司 以三億一千萬美元的高額市值將 司原來的風險投資商和股東，以一千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了 業(yè)的世界紀錄。并購后的原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作，成為 業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。 維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的 由于使用了 觀式設計技術、先進的 核（由劍橋 提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術。 為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 件使用許可約 28萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器 購買設計文檔后加 費領取圖紙 9 械、娛樂工業(yè)、日用品 /消費品、離散制造等分布于全球 100 多個國家的約 3 萬 1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球 4， 300 所教育機構(gòu)的近 145， 000 名學生通過 培訓課程。 據(jù)世界上著名的人才招聘網(wǎng)站檢索，與其它 3D 一事實說明了越來越多的工程師和設計者使用 維軟件，越來越多的企業(yè)需要 才。件功能強大，易于操作，界面人性化，技術創(chuàng)新，組件繁多是得 維軟件成為目前全球領先的三維 設計時能夠為用戶提供不同的 設計方案，通過方案的篩選，工程師能從中選擇合適的方案，從而在設計過程中降低設計的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。在目前市場上所見到的三維 決方案中， 設計過程比較簡便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng)，同時對每個工程師和設計者，乃至整個機械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎。 件是世界上第一個基于 發(fā)的三維 統(tǒng)，由于技術創(chuàng)新符合 術的發(fā)展潮流和趨勢， 司于兩年間成為 業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得 年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在 1995獲得全球微機平臺 統(tǒng)評比第一名；從 1995 年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎，其中僅從 1999 年起，美國權威的 年授予 佳編輯獎，以表彰 創(chuàng)新、活力和簡明。至此， 定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它， 設計師 大大縮短了設計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。由于 色的技術和市場表現(xiàn)，不僅成為 成為華爾街青睞的對象。終于在 1997 年由法國達索公司 以三億一千萬美元的高額市值將 司原來的風險投資商和股東，以一千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了 購后的 為 業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司， 維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的 據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它 3D 統(tǒng)相比，與 關的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用 來越多的企業(yè)雇傭 才。據(jù)統(tǒng)計，全世界用戶每年使用 時間已達 5500萬小時。在美國，包括 麻省理工學院 （ 斯坦福大學 等在內(nèi)的著名大學已經(jīng)把 為制造專業(yè)的必修課，國內(nèi)的一些大學（教育機構(gòu)）如 哈爾濱工業(yè)大學 、 清華大學 、 浙江工業(yè)大學 、 浙江大學 、 購買設計文檔后加 費領取圖紙 10 華中科技大學 、 北京航空航天大學 、 大連理工大學 、 北京理工大學 、 武漢理工大學 等也在應用 行教學。 件功能強大，組件繁多。 功能強大、易學易用和技術創(chuàng)新三大特點，這使得 為領先的、主流的三維 夠提供不同的設計方 案、減少設計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 僅提供如此強大的功能，而且對每個工程師和設計者來說，操作簡單方便、易學易用。 現(xiàn)今社會階段逐漸廣泛應用，并且 司對中國市場重點開發(fā)，日后 用將會更加完善，更加普遍。通過前文對 后會對 建模，裝配，工程圖，力學分析等。 計基礎 熟悉 工作環(huán)境；了解 命令，掌握在 存、導入等基本操作，掌握三維建模流程。 圖繪制 掌握點、直線、矩形、弧度圓等基本圖形的繪制方法；掌握樣條、文字等高級幾何圖形的繪制方法；理解集合約束的概念并在草圖繪制中熟練應用幾何約束；熟練應用陣列、實體轉(zhuǎn)換等草圖繪制工具；能綜合應用各種草圖繪制實體和利用草圖繪制工具完成草圖繪。 準特征 清楚明白基于特征的建模方式、參數(shù)化思想等概念；靈活運用各種建立基準點的方法；靈活運用各種建立基準軸方法 ；靈活運用各種建立基準面的方法；靈活運用坐標系的建立方法；能根據(jù)建模需要綜合應用各種參考幾何體。 伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建模 靈活運用拉伸特征的概念與建立方法；靈活運用旋轉(zhuǎn)特征的概念與建立方法；掌握掃描特征的概念與建立方法；靈活運用放樣特征的概念與建立方法；通過實踐能夠準確分析零件的特征，靈活運用拉伸和旋轉(zhuǎn)也正建立三維模型。綜合應用掃描、放樣、彎曲、鏡向、陣列等特征建立各種實體。 程圖設計 靈活運用用戶自定義工程圖格式文件的方法；靈活運用建立標準三視圖，剖視圖，斷面圖，局部圖， 輔助視圖等方法；靈活運用各種注釋的方法。 配設計 靈活運用自底向上的裝配方法；靈活運用生成裝配體爆炸圖的方法；靈活運用能裝配技術；靈活運用裝配體零部件的狀態(tài)和屬性控制，并能夠在裝配體中設計子裝配體；靈活運用干涉檢查；靈活運用自上向下的裝配方法；靈 購買設計文檔后加 費領取圖紙 11 活運用在裝配模型工程圖中添加零件序號；靈活運用生成裝配體材料明細表的方法。 2 油冷式電動滾筒總體結(jié)構(gòu)的設計 冷式電動滾筒的總體方案圖 本次設計的油冷式電動滾筒 采取的方案是：在油冷式電動滾筒兩端裝有左右支座各一個，電機通過傳動軸帶動傳動小齒輪轉(zhuǎn)動，通過與傳動小齒輪嚙合的傳動大齒輪帶動與內(nèi)齒圈嚙合的小齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動，而電動滾筒是與內(nèi)齒圈固接的，這樣就帶動了電動滾筒轉(zhuǎn)動，滾筒體的內(nèi)部裝有冷卻油，對軸承，齒輪進行冷卻，這就是油冷式電動滾筒的工作原理，其具體方案布局圖如下： 冷式電動滾筒的加工原理 本次設計的油冷式電動滾筒的工作原理為：電機通過傳動軸帶動傳動小齒輪轉(zhuǎn)動，通過與傳動小齒輪嚙合的傳動大齒輪帶動與 內(nèi)齒圈嚙合的小齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動，而電動滾筒是與內(nèi)齒圈固接的，這樣就帶動了電動滾筒轉(zhuǎn)動，滾筒體的內(nèi)部裝有冷卻油，對軸承，齒輪進行冷卻，這就是油冷式電動滾筒的工作原理。 械傳動部分的設計計算 機的選型計算 已知整個設備上工件與零件的重量，我們?nèi)】傊亓繛?200動滾筒轉(zhuǎn)動速度為 1~3mm/r。即： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 12 m m m g = 2 0 0 × 1 0 = 2 0 0 0 1 - 2 m / m i n = 1 6 . 6 - 3 3 . 3 / 具體的電機設計計算如下 : 1、確定運行時間 本次設計加速時間 01(t 60? m/ 有速度可知每秒上升 50 . 0 3 31 . 2 = 1 . 23 6 0?? ?電 機 ?左右水平運動2220 . 0 0 5( ) 2 0 0 0 . 0 0 0 1 2 6 7 7 9 ( . )22??? ? ????? M M k g m??電機慣量4 3 4 5 27 . 8 7 1 0 0 . 4 0 . 2 3 . 7 2 1 0 ( . )3 2 3 2?? ? ? ? ? ? ? L D k g m???總慣量20 . 0 0 0 3 2 ( . )? ? ?L L M J k g 啟動轉(zhuǎn)矩 12 ( ) 2 6 3 6 . 9 ( 0 . 0 0 0 3 2 ) 1 . 2 5 6 0 1 . 2? ? ?? ? ?? J M J L J 必須轉(zhuǎn)矩 ? ? 2 . 3 6 .? ? ?T M T L T S S N m S 為安全系數(shù)，這里取 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用直流無刷電機型號為 92無刷直流步進電機廠家為南京森宇機電的產(chǎn)品。根據(jù)電機的特性曲線以及參數(shù)表如下： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 13 根據(jù)計算和特性曲線以及電機基本參數(shù)表，我們選用直流無刷電機型號為 92機額定功率為 定轉(zhuǎn)矩為 大轉(zhuǎn)矩為 定轉(zhuǎn)速為 3000r/機大致圖如下： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 14 外形尺寸 235機輸出軸徑為 40 輪傳動的設計 已知系統(tǒng)工況為該提升裝置每天工作 12小時，小車和提升裝置各部分總重量，有一下計算： 1） 選擇 \齒輪材料為 45（調(diào)質(zhì)），硬度為 2802） 精度等級選用 7級精度； 3）小齒輪齒數(shù) 50，大齒輪齒數(shù) 75的； 4） 齒輪模數(shù)都為 2的直齒輪 因為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進行計算 1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 （ 1） 試選 （ 2）選 取區(qū)域系數(shù) （ 3）選取尺寬系數(shù)φ d＝ 1 （ 4）查得εα 1＝ α 2＝ εα＝εα 1＋εα 2＝ （ 5）查得材料的彈性影響系數(shù) （ 6）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限σ 600齒輪的解除疲勞強度極限σ 550 購買設計文檔后加 費領取圖紙 15 （ 7）計算應力循環(huán)次數(shù) 6060× 192× 1×（ 2× 8× 300× 5）＝ 102＝ ＝ 107； （ 8） 查得接觸疲勞壽命系數(shù) （ 9） 計算接觸疲勞許用應力 ； 取失效概率為 1％，安全系數(shù) S＝ 1，由得： [σ H]1＝＝ 600570σ H]2＝＝ 550539[σ H]＝ [σ H]1＋ [σ H]2/2＝ 嚙合齒輪傳動的設計 1）、配齒計算 據(jù) 2)型行星傳動的傳動比 和按其配齒計算（見參考文獻 [1]）公式（ 3~公式（ 3求得內(nèi)齒輪 星 輪 現(xiàn)考慮到行星齒輪傳動的外廓尺寸較小，故選擇中心輪 17和行星輪 3. 根據(jù)內(nèi)齒輪 1( ?? ?? ）（ 對內(nèi)齒輪齒數(shù)進行圓整，同時考慮到安裝條件，取 79?此時實際的 p 值與給定的 是必須控制在其傳動比誤差的范圍內(nèi)。 實際傳動比為 ?1 = 其傳動比誤差 ????由于外嚙合采用角度變位的傳動，行星輪 按如下公式計算，即 購買設計文檔后加 費領取圖紙 16 ??? 2' 因為 62?? ab 偶數(shù)，故取齒數(shù)修正量為 1??? 此時，通過角變位后，既不增大該行星傳動的徑向尺寸，又可以改善 3017 在考慮到安裝條件為 322 ??? （整數(shù)） 初算中心距和模數(shù) 2）、齒輪材料、熱處理工藝及制造工藝的選定 太陽輪和 行星輪材料為 20面滲碳淬火處理，表面硬度為 57~ 61 試驗齒輪齒面接觸疲勞極限 =1591 試驗齒輪齒根彎曲疲勞極限太陽輪 =485 行星輪 =485? 對稱載荷 )。齒形為漸開線直齒。最終加工為磨齒，精度為 6級。 內(nèi)齒圈材料為 38化處理，表面硬 度為 973 試驗齒輪的接觸疲勞極限 =1282齒輪的彎曲疲勞極限 =370形的終加工為插齒，精度為 7級。 2. 減速器的名義輸出轉(zhuǎn)速 2n 由 i = 21 購買設計文檔后加 費領取圖紙 17 得 2n = = 3）、載荷不均衡系數(shù) 采用太陽輪浮動的均載機構(gòu)，取 H 4）、齒輪模數(shù) m 和中心距 a 首先計算太陽輪分度圓直徑： 3d ? ??? 式中： u 一齒數(shù)比為 使用系數(shù)為 算式系數(shù)為 768； ?綜合系數(shù)為 2； 1T 一太陽輪單個齒傳遞的轉(zhuǎn)矩。 ??549??= 9 8 0 03 1 2 09 5 4 9 ??? =376 其中 ? — 高速級行星齒輪傳動效率，取 ? =d? — 齒寬系數(shù)暫取 0.5 =1450 購買設計文檔后加 費領取圖紙 18 代入 3 d ? ??? 3 2a 5 9 67 6 8d ??? ????? =模數(shù) m= ?取 m=5 則 3017(521)(210 ?????? =取 齒寬 ????? db d? 取 2? 5）、幾何尺寸計算 1. 計算變位系數(shù) (1) 嚙合角 因 ?20c o c o sc o s 0 ?? ?? 以 = “‘ 543920? 變位系數(shù)和 ? ?? 2 t ??? =（ 17+30） ? ???20ta 0543920"' 購買設計文檔后加 費領取圖紙 19 = 2中心距變動系數(shù) y y= 5 20 ???m 1 齒頂降低系數(shù) y? 1 4 ????? ? 分配邊位系數(shù)： 根據(jù)線圖法，通過查找線圖 2心距變動系數(shù) y 購買設計文檔后加 費領取圖紙 20 y= 5 20 ???m 1 齒頂降低系數(shù) y? 1 4 ????? ? 分配邊位系數(shù)： 根據(jù)線圖法，通過查找線圖 2到邊位系數(shù) 549.0? 則 5 9 9 ??? ? ac (2) 由于內(nèi)嚙合的兩個齒輪采用的是高度變位齒輪，所以有 0???? bc 從而 ?? cb 且 ' ?? ?' 0?y 0??y 2. 幾何尺寸計算結(jié)果 對于單級的 2)型的行星齒輪傳動按公式進行幾何尺寸的計算，各齒輪副的計算結(jié)果如下表： 表 3項目 計算公式 輪副 分度圓直111 222 851751 ???d 1503052 ???d 1501 ?d 3957952 ???d 購買設計文檔后加 費領取圖紙 21 徑 d 基圓直徑?dd b ??dd b ??? ??? ??? ?外嚙合 )(211 ???? ?)(222 ???? ?內(nèi)嚙合 )(2 *11 ????)(222 ???? ?外嚙合 )(2 **11 ???)(2 *22 ??? ?內(nèi)嚙合 )(2 *11 ??? ?)(222 ??? ??頂高系數(shù)：太陽輪、行星輪 — 1??內(nèi)齒輪 — 購買設計文檔后加 費領取圖紙 22 頂隙系數(shù)：內(nèi)齒輪 — c 按公式驗算其鄰接條件，即 ?已知行星輪 c 的齒頂圓的直徑 ? 3?入上式，則得 23s 22 ???? ?滿足鄰接條件 同心條件 按公式對于角變位有 '' c os ???已知 17?30?79? "'' 543925 ?? ?20' ?代入上式得 ?? 20c o s 3079543920c o s 3017 "' ??? =足同心條件 6、安裝條件 按公式驗證其安裝條件，即得 )(整數(shù)Cn ? 將 17?79?3?代入該式驗證得 : 323 7917 ?? 滿足安裝條件嚙合要素的驗算。 1. a? （ 1）頂圓齒形曲率半徑 a? 22 )2()2( ?? 購買設計文檔后加 費領取圖紙 23 太陽輪 221 )??a? =行星輪 222 )2 9 5 0()2 5 1 4( ??a? =（ 2）端面嚙合長度 )s ''21 ?? ??? 式中“ ? ”號正號為外嚙合，負號為內(nèi)嚙合； 't? 端面節(jié)圓嚙合角。 直齒輪 't? = = "'543925? 則 a )543925s i 24 1 "'????? =（ 3）端面重合度 ?20c c c ?? ????? =. 端面重合度 a? （ 1）頂圓齒形曲率半徑 a? 22 )2()2( ?? 行星輪 1a? 由上面計算得， 1a? =內(nèi)齒輪 222 )1()1( ??a? 購買設計文檔后加 費領取圖紙 24 =（ 2）端面嚙合長度 ''21 s in ?? ??? = ?20s ?? =（ 3）端面重合度 )c o s/(c o s ?? ? = ?20 = 轉(zhuǎn)動軸的設計計算 軸是組成精密機械的重要零件之一。一切作為回轉(zhuǎn)運動的零 件，都必須在軸上才能傳遞運動和動力。在本課題所使用的軸，承受的負荷比較 小 ，尺寸也比較小 ，制造精度高，要求材料具有足夠高的機械強度和良好的加工性能。因此，選用材料 45#， 傳動軸最大外圓直徑為 45， 熱處理為對軸進行調(diào)質(zhì)處理 。 此轉(zhuǎn)軸大致圖形如下： 3 各主要零部件強度的校核 動軸強度的校核與計算 1、軸的特點 : 軸是組成機械的主要零件之二。一切作回轉(zhuǎn)運動的傳動零件，都必須裝在軸上刁 ‘ 能進行運動及 時它又通過軸承和機架 聯(lián)接， 由此形成 · 個以軸為基準的組合體一軸系部件。 2、 軸的種類 1、根據(jù)承受載荷的不同分為 : 購買設計文檔后加 費領取圖紙 25 1)轉(zhuǎn)軸 :定義既能承受彎矩又承受扭矩的軸 2)心軸 :定義 :只承受彎矩而不承受扭矩的軸 3)傳送軸 :定義 :只承受扭矩而不承受彎矩的軸 z、根據(jù)軸的外形，可以將直軸分為光軸和階梯軸 3、根據(jù)軸內(nèi)部狀況，又可以將直軸分為實心軸和空。 4、 軸的設計重點 1、軸的設計 W 軸的工作能力設計。 主要進行軸的強度設計、剛度設計，對于轉(zhuǎn)速較高的軸還要進行振動穩(wěn)定性的計算。 軸的結(jié)構(gòu)設計。 根據(jù)軸的功能，軸必須保證軸上零件的安裝固 定和保證軸系在機 器中的支撐要求，同時應具有良好的工藝性。 一 般的設計步驟為 : 選擇材料，初估軸徑，結(jié)構(gòu)設計，強度校核，必要時要進行剛度校核和穩(wěn)定性計算。 5、軸的材料 軸是主要的支承件，常采用機械性能較好的材料。常用材料包括 : 碳素鋼 :該類材料對應力集中的敏感性較小，價格較低，是軸類零件最常用的材料常用牌號有 :30、 35、 40、 45、 50。采用優(yōu)質(zhì)碳鋼時，一般應進行熱處理以改善其性能。 可以選用 255 等普通碳鋼。合金鋼 :對于要求重載、高溫、結(jié)構(gòu)尺寸小、重量輕 等使用場 合的軸， 可以選用合金綱合金鋼具有史好的機械性能和熱處理性能，但對應力集中較敏感，價 購買設計文檔后加 費領取圖紙 26 格也較高。設計中尤其要汁意從結(jié)構(gòu)上減小應力集中，并提高其表面質(zhì)量。 鑄鐵 :對于形狀比較復雜的軸，可以選用球鑄鐵和高強度 。 鑄鐵。它們具有較好的加工性和吸振性，經(jīng)濟性好且 鑄造質(zhì)量不易保證。 6、軸的結(jié)構(gòu)設計 根據(jù)軸在工作中的作用，軸的結(jié)構(gòu)取決于 :軸在機器中的安裝位置和形式，軸上零件的類型和尺寸，載荷的性質(zhì)、大小、方向和分布狀況，軸的加工工藝等多個因素。合理的結(jié)構(gòu)設計應滿足 :軸上零件布置合理，從而軸 受力合理有利于提高強度和剛度 ;軸和軸上零件必須有準確的工作位置 ;軸上零件裝拆調(diào)整方便 ;軸具有良好的加工工 。 藝性 ;節(jié)省材料等。 1)軸的毛坯一般采用圓鋼、鍛造或焊接獲得，由于鑄造品質(zhì)不易保證，較少選用鑄造毛坯。軸主要由三部分組成。軸上被支承，安裝軸承的部分稱為軸頸 ; 支承軸上零件，安裝輪毅的部分稱為軸頭 ;聯(lián)結(jié)軸頭和軸頸的部分稱為軸身。軸頸上安裝滾動軸承時，直徑尺寸必須按滾動軸承的國標尺寸選擇，尺寸公差和表面粗糙度須按規(guī)定選擇 ;軸頭的尺寸要參考輪毅的尺寸進行選擇，軸身尺寸確定時應盡量使軸頸 與軸頭的過渡合理，避免截面尺寸變化過大，同時具有較好的工藝性。 2) 1、 分析所設計軸的工作狀況，擬定軸上零 件 的裝配方案和軸在機器中的安裝情況。 2、 根據(jù)已知的