机械类课程设计---轴辊搓丝机传动装置的设计

机械类课程设计---轴辊搓丝机传动装置的设计 综合实践 姓 名 学 院: 专 业: 班 级: 学 号: 指导教师: 日 期: 前言 本设计为综合实践课程设计的内容，是先后学习过画法几何、机械原理、机械设计、机械工程材料、等课程之后的一次综合的练习和应用。本设计 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 是对搓丝机传动装置设计的说明，搓丝机是专业生产螺丝的机器，使用广泛，本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构形式以及具体尺寸、选择材料、校核强度，并最终确定形成图纸的过程。通过设计，回顾了之前关于机械设计的课程，并加深了对很多概念的理解，并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。 - 1 - 目录 前言 ....................................................................................................................1 目录 ....................................................................................................................2 轴辊搓丝机传动装置的设计 .............................................................................4 一 课程设计题目...............................................................................................4 1轴辊搓丝机传动装置设计 .....................................................................................4 2数据 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ....................................................................................................................5 二 拟定传动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 .....................................................................................................5 三 传动装置设计...............................................................................................7 1 机构初步设计 .......................................................................................................7 2 设计参数 .............................................................................................................. 7 四 带传动主要参数及几何尺寸计算 ................................................................9 五 齿轮传动设计计算 .....................................................................................11 1低速级 .................................................................................................................. 11 2高速级 .................................................................................................................. 16 六 轴的设计与校核 .........................................................................................18 1初估轴径 .............................................................................................................. 18 2轴强度校核 .......................................................................................................... 18 1 高速轴 ............................................................................................................. 18 2 中间轴 ............................................................................................................. 19 3 低速轴 ............................................................................................................. 21 七 轴承的选择与校核 .....................................................................................23 1 高速轴轴承30209 .............................................................................................. 24 2 中间轴轴承30212 .............................................................................................. 25 3 低速轴轴承30217 .............................................................................................. 26 八 键的选择与校核 ......................................................................................... 27 九 减速器箱体各部分结构尺寸 .....................................................................29 1 箱体..................................................................................................................... 29 2 润滑及密封形式选择 .......................................................................................... 30 - 2 - 3 箱体附件设计 ..................................................................................................... 31 十 参考文献 ....................................................................................................32 - 3 - 轴辊搓丝机传动装置的设计 一 课程设计题目 1轴辊搓丝机传动装置设计 1—电动机 2—传动装置 3—床身 4—搓丝机 图1-1 (1)设计背景 搓丝机用于加工轴辊螺纹，基本结构如上图所示，上搓丝板安装在机头4上，下搓丝板安装在滑块3上。加工时，下挫丝板随着滑块作往复运动。在起始(前端)位置时，送料装置将工件送入上、下搓丝板之间，滑块向后运动时，工件在上、下搓丝板之间滚动，搓制出与搓丝板一致的螺纹。搓丝板共两对，可同时搓制出工件两端的螺纹。滑块往复运动一次，加工一个工件。 (2)工作条件 室内工作，动力源为三相交流电动机，电动机单向运转，载荷较平。 (3)使用期限 工作期限为十年，每年工作300天;检修期间隔为三年。 (4)生产批量及加工条件 中等规模的机械厂，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。 - 4 - 2数据表 最大加工直最大加工长滑块行程搓丝动力生产率 径/mm 度/mm /mm /kN /(件/min) 14 200 340~360 10 24 二 拟定传动方案 根据系统要求可知: 滑块每分钟要往复运动24次，所以机构系统的原动件的转速应为24 r/min。以电动机作为原动机，则需要机构系统有减速功能。运动形式为连续转动?往复直线运动。根据上述要求，有以下几种备选方案，在所有方案中齿轮1、2可看作传动部分的最后一级齿轮。 方案一: 图1-2 - 5 - 方案二: 图1-3 方案一采用了曲柄滑块机构，曲柄长度仅为滑块行程的一半，故机构尺寸较小，结构简洁。利用曲柄和连杆共线，滑块处于极限位置时，可得到瞬时停歇的功能。同时该机构能承受较大的载荷。 方案二采用凸轮机构，该机构随能满足运动规律，然而系统要求的滑块行程为340,360mm，因而凸轮的径向尺寸较大，于是其所需要的运动空间也较大，同时很难保证运动速度的平稳性。 综合分析可知:方案一最为可行，应当选择曲柄滑块机构实现运动规律。整个搓丝机由电动机、带传动、二级减速器、曲柄滑块机构、最终执行机构组成。 - 6 - 三 传动装置设计 1 机构初步设计 采用同轴式的主要优点是结构长度较小两对齿轮的吃油深度可大致相，利于润滑等。 曲柄长取滑块行程的一半，即170mm，初取箱体浸油深度为50mm，箱体底座厚30mm，初取滑块所在导轨厚度为60mm，连杆与滑块接触点距导轨高为30mm，则可大致得出减速器中心轴的高度为160+50+30=240mm，曲柄滑块机构的偏心距e=180mm，考虑到留下足够的空间防止减速器箱体与滑块干涉接触，初取连杆长度为1400mm，此时可以计算出机会特性为1.024，传动平稳。 2 设计参数 (1)工作机输出功率计算: 已知水平搓丝力大小为10KN，生产率为24件/min，则有 则曲柄的功率为 又滑块效率为0.9，铰链效率为0.95，则 错误～未找到引用源。=0.9错误～未找到引用源。=0.81225 补充系统总效率为 电动机所需实际功率为 - 7 - 要求Ped略大于Pd，则选用Y系列电动机，额定功率7.5KW ( 2 ) 工作机转速24r/min 传动比范围: V型带:i=2-4 1 减速器:i=8-40 2 总传动比i= i×i=16-160 12 电动机转速可选范围为:n=i×n=384-3840r/min wd 可知电动机应选型号为Y160M—6，同步转速1000r/min，满载转速为970r/min (3)总传动比i=错误～未找到引用源。=970/24=40.42 初步取带轮效率i=2，则减速器传动比i=i /i=20.21 121 取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比 (4)各轴转速 (5)各轴输入功率 - 8 - )各轴输入转矩 (6 电动机所需实际转矩及电动机的输出转矩为 轴 输入功率 输出功率 输入转矩 输出转矩 转速 传动比 效率 电机轴 6.00KW 59.07Nm 970r/min 高速轴 5.76KW 113.419Nm 485r/min 2 0.96 中间轴 5.531KW 500.977Nm 105.435r/min 4.6 0.96 低速轴 5.331KW 2116.59Nm 23.963r/min 4.4 0.96 四 带传动主要参数及几何尺寸计算 计算项目 计算内容 计算结果 确定计算功率 由公式错误!未找到引用源。 选取小带轮直径 - 9 - 大带轮直径 小带轮带速 初选中心距错误～初选错误～未找到引用源。 未找到引用源。 带初步基准长度 错误～未找到引用 源。 带基准长度错误～ 未找到引用源。 实际中心距 选取错误～未找到引用源。 小带轮包角 各参数取值为错误～未找到引用源。 带的根数 错误～未找到引用源。 错误～ 未找到引用源。 带的初拉力 取错误～未找到 引用源。5 - 10 - 取错误～未找到引用源。 初压力: 带的压轴力 五 齿轮传动设计计算 计算项目 计算内容 计算结果 材料选取 小齿轮使用40Cr，调质处理，硬度有关数据以及公式 241-286HBS;大齿轮使用45钢，调质处理，引自《机械设计基 硬度217-255HBS; 础》( 下册 数学七年级下册拔高题下载二年级下册除法运算下载七年级下册数学试卷免费下载二年级下册语文生字表部编三年级下册语文教材分析 ) 精度等级均为8级 1低速级 计算项目 计算内容 计算结果 (1)初步计算 转矩错误～未 找到引用源。 齿宽系数错 误～未找到引 用源。 接触疲劳极限 错误～未找到 引用源。 需用接触应力 - 11 - 计算错误～未 找到引用源。 估计错误～未找到引用源。 动载荷系数K 初步计算小齿 轮直径错误～取错误～未找到未找到引用引用源。 源。 初步齿宽b 错误～未找到引用源。=129.6mm (2)校核计算 圆周速度 精度等级 选取8级精度 8级精度 取错误～未找到引用源。 齿数z 取错误～未找到 引用源。 由于错误～未找到引用源。互质 确定齿数错误～未找到引用源。 取错误～未找到 模数 引用源。 - 12 - 使用系数错 误～未找到引 用源。 动载系数错 误～未找到引 用源。 首先求解 齿间载荷分配 系数 齿间载荷分配非硬齿面斜齿轮，8级精度 系数 齿向载荷分配 系数错误～未 找到引用源。 区域系数错 误～未找到引 用源。 弹性系数错 误～未找到引 用源。 同理 由于无变位，端面啮合角 - 13 - 重合度系数错 误～未找到引 用源。 螺旋角系数错 误～未找到引 用源。 取最小安全系数错误～未找到引用源。 总工作时间错误～未找到引用源。 许用接触应力 盈利循环次数 错误～未找到引用源。 单向运转错 误～未找到引用源。 取接触寿命系数错误～未找到引用源。 齿面工作硬化系数错误～未找到引用源。 许用接触应力 接触强度尺寸系数错误～未找到引用源。 润滑油膜影响系数取值 - 14 - 错误～未找到引验算 用源。 =661.523 MPa (3)确定主要传动尺寸 中心距 取整错误～未找到 引用源。 螺旋角 端面模数 分度圆直径 齿宽 取错误～未找到引用 当量齿数 源。 取错误～未找到引用 源。 (4)齿根弯曲疲劳强度验算 齿形系数错 误～未找到引 用源。 应力修正系数 - 15 - 螺旋角系数错 误～未找到引 用源。 齿向载荷分配 系数 取试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限错误～ 未找到引用源。 取最小安全系数错误～未找到引用源。 许用弯曲应力 确定尺寸系数错误～未找到引用源。 确定弯曲寿命系数错误～未找到引用源。 另外取值如下: 验算 (5)齿轮主要传动尺寸列表 压力角错误～ 未找到引用 源。 - 16 - 螺旋角错误～ 未找到引用 源。 分度圆直径错 误～未找到引 用源。 齿顶高错误～ 未找到引用 源。 齿根高错误～ 未找到引用 源。 齿顶间隙错 误～未找到引 用源。 中心距错误～ 未找到引用 源。 2高速级 由于低速级齿轮受力远比高速级严重，而且二者中心距相等，采用相同齿 宽的条件下，高速级齿轮必然满足强度刚度等要求，而且还有不小的过盈量。 再此不再校核高速级齿轮的强度，根据中心距相等，直接计算其相关尺寸，必 定能满足使用要求。 齿轮主要传动尺寸列表 计算项目 计算内容 计算结果 - 17 - 中心距错误～ 未找到引用 源。 分度圆直径错误～未找到引用源。 错误～未找到×错误～未找到引用引用源。 源。 齿数 错误～未找到引用源。取错误～未找到引用源。 =152 错误～未找到 引用源。 模数 错误～未找到引用源。3.102 错误～未找到引用源。 传动比 错误～未找到引用源。4.61 螺旋角 分度圆直径 齿宽 (5)齿轮主要传动尺寸列表 压力角错误～未 找到引用源。 螺旋角错误～未 找到引用源。 - 18 - 分度圆直径错 误～未找到引用源。 齿顶高错误～未 找到引用源。 齿根高错误～未 找到引用源。 齿顶间隙错误～ 未找到引用源。 中心距错误～未 找到引用源。 六 轴的设计与校核 1初估轴径 取错误～未找到引用源。电机轴 取错误～未找到引用源。高速轴 取错误～未找到引用源。中间轴 - 19 - 取错误～未找到引用源。低速轴 2轴强度校核 1 高速轴 齿轮上的作用力 转 矩 圆周力 径向力 轴向力 支反力 Y-Z平面 X-Z平面 - 20 - 合成弯矩 转矩 当量弯矩 校核 2 中间轴 高速级大齿轮齿轮上的作用力 转 矩 圆 周 力 径 向 力 轴 向 - 21 - 力 低速级小齿轮齿轮上的作用力 转 矩 圆 周 力 径 向 力 轴 向 力 支反力 Y-Z 平 面 X-Z 平 面 X-Z 平 面 - 22 - 合 成 弯 矩 转 矩 当 量 弯 矩 校 核 3 低速轴 齿轮上的作用力 转 矩 圆周力 径向力 轴向力 支反力 Y-Z平面 - 23 - X-Z平面 X-Z平面 合成弯矩 转矩 当量弯矩 校核 4数据列表 高速轴 中间轴 低速轴 Y-Z 平面 - 24 - Y-Z 平面 X-Z 平面 合成 弯矩 转矩 当量 弯矩 校核 七 轴承的选择与校核 - 25 - 1 高速轴轴承30209 计算项目 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 计算结果 轴承主要性能参轴承30209性能参数 错误～未找到引用数 源。,Y=1.6 轴承受力情况 错误～未找到引用源。, 错误～未找到引用源。 求错误～未找到 引用源。 轴承B 冲击载荷系数 当量动载荷 轴承A 冲击载荷系数 当量动载荷 - 26 - 轴承寿命 结论:所选用轴承可用。 2 中间轴轴承30212 计算项目 计算公式 计算结果 轴承主要性能参轴承30212性能参数 数 轴承受力情况 错误～未找到引用源。, 错误～未找到引用源。 求错误～未找到引 用源。 轴承B 冲击载荷系数 当量动载荷 - 27 - 轴承A 冲击载荷系数 当量动载荷 轴承寿命 结论:所选用轴承可用。 3 低速轴轴承30217 计算项目 计算公式 计算结果 轴承主要性轴承30217性能参数 能参数 轴承受力情错误～未找到引用源。 况 ,错误～未找到引用 源。 求错误～未 找到引用 源。 轴承B - 28 - 冲击载荷系 数 当量动载荷 轴承A 冲击载荷系 数 当量动载荷 轴承寿命 结论:所选用轴承可用。 八 键的选择与校核 高速轴 选用普通平键,圆头, d1=38mm,d2=50mm,选用键错误～未找到 键的选择和参数 引用源。,错误～未找到引用源。, 转 矩 键长 接触长度 - 29 - 铸铁许用挤压应力为 许用挤压应力 满足要求，可用 中间轴 选用普通平键,圆头,d1=65mm,d2=55mm,选用键错误～未找到引键的选择和参数 用源。,错误～未找到引用源。 转 矩 键长 接触长度 查表铸铁许用挤压应力为 许用挤压应力 满足要求，可用 低速轴 选用普通平键,圆头, d1=90mm,d2=75mm,选用错误～未找到引键的选择和参数 用源。,错误～未找到引用源。 转 矩 - 30 - 键长 接触长度 查表铸铁许用挤压应力为 许用挤压应力 满足要求，可用 九 减速器箱体各部分结构尺寸 1 箱体 名称 符号 尺寸 箱盖壁厚 箱座壁厚 箱盖凸缘厚度 箱座凸缘厚度 地脚螺钉直径 地脚螺钉数目 轴承旁连接螺钉直径 箱盖与箱座连接螺钉直径 - 31 - 轴承端盖螺钉直径 窥视孔盖螺钉直径 定位销直径 起盖螺钉直径 大齿轮顶圆与内壁距离 齿轮端面与内壁距离 轴承端盖外径 轴承端盖凸缘厚度 2 润滑及密封形式选择 设计项目 设计内容 密封装置 高速轴密封 毡圈密封，错误～未找到引用源。，挡油 板内密封 中间轴密封 挡油板内密封 低速轴密封 毡圈密封，错误～未找到引用源。，挡油 板内密封 润滑油以及润滑脂的选择 - 32 - 轴承 脂润滑 齿轮 油润滑 3 箱体附件设计 设计项目 设计内容 设计结果 指标: 错误～未找到引用源。,错误～ 未找到引用源。，错误～ 未找到引用源。, 错误～未找通气器 到引用源。,错误～未找到引用 源。，错误～未找到引用源。 ，错误～未找到引用源。 ,错误～未找到引用源。 , 错误～未找到引用源。,错误～ 未找到引用源。, 错误～未找到 引用源。, 错误～未找到引用源。 , 错误～未找到引用源。 , 错误～未找到引用源。 , 错误～未找到引用源。, 错误～未找到引用源。, 错误～ - 33 - 未找到引用源。 指标: 错误～未找到引用源。, 错误～未 油标 选用C型油标 找到引用源。,错误～未找到引 用源。, 错误～未找到引用源。 , 错误～未找到引用源。 ,错误～未找到引用源。, 错误～未找到引用源。,错误～未 找到引用源。,错误～未找到引 用源。，错误～未找到引用源。 指标: 错误～未找到引用源。,错误～ 管螺纹六角螺塞未找到引用源。, 排油螺塞 及其组合件 错误～未找到引用源。, 错误～ 未找到引用源。, 错误～未找 到引用源。, 错误～未找到引用 源。, 错误～未找到引用源。 , 错误～未找到引用源。 , 错误～未找到引用源。 - 34 - , 错误～未找到引用源。 , 错误～未找到引用源。 十 参考文献 (1)机械设计基础(下策)，吴文祥等主编，北京:北京航空航天大学出版社出版，错误～未找到引用源。年错误～未找到引用源。月 (2)机械设计综合课程设计，王之栋、王大康主编，北京:机械工业出版社，错误～未找到引用源。年错误～未找到引用源。月 3)宝钢减速器图册，沈成孝主编，北京:机械工业出版社错误～未找到引( 用源。, - 35 -