毕业论文-对称传动式剪板机的设计（送全套CAD图纸 资料打包）

下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763摘 要该设计的对称传动剪板机，其冲剪力为 10 吨，滑块的行程为22mm，每分钟剪切 30 次。由电动机提供动力，经过一级带传动和一级齿轮传动减速。设计中采用的执行机构为对心曲柄滑块机构，这一机构将剪板机传动系统的旋转运动转变为滑块的往复直线运动，实现对板料的剪切。曲柄滑块机构具有结构简单、加工容易、维修方便、经济实用的优点，在机械设备中应用广泛。本设计中，通过对平面曲柄滑块机构的数学建模，用 Turbor C 编程，输入曲柄滑块机构的机构参数和运功参数，实现对整个机构运动过程的仿真。关键词：Turbor C 运动仿真 曲柄滑块 剪板机 下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763AbstractThe design of symmetric transmission shears, shear-to 10 tons, the itinerary for the slider 22 mm per 30 minutes shear. Powered by the motor through a belt drive and a slowdown Gear. Design of the implementation agencies right mind crank slider, This will shears transmission rotation slider into the reciprocating linear motion, the realization of the right of sheet metal shear. Crank slider is simple in structure, easy processing, easy to maintain and repair, economic and practical advantages in machinery, equipment widely used. The design, right through the plane crank slider mathematical modeling, Turbor C programming, input slider crank agencies that such remarks parameters and the parameters of the whole movement of the simulation process. Key words: Turbor C Motion simulation Crank and slide block Cutting machine 下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763目 录摘要 .IAbstract .II第 1 章 绪论 .1第 2 章 方案论证 .22.1 液压传动方案 .22.2 机械传动方案 .32.2.1 凸轮机构方案 .32.2.2 曲柄滑块机构方案 .4第 3 章 总体传动方案 .5第 4 章 电动机的选择 .64.1 电动机类型和结构形式的选择 .64.2 电动机功率的选择 .64. 3 计算传动装置的运动和动力参数 .84.3.1 计算传动装置的合理传动比 .84.3.2 计算运动和动力参数 .8第 5 章 带传动的设计及计算 .105.1 确定计算功率 .105.2 选择带型 .105.3 确定小带轮的基准直径 .105.3.1 初选小带轮的基准直径 .105.3.2 验算带的速度 .115.3.3 计算从动轮的基准直径 .115.4 确定中心距 和带轮的基准长度 .11a5.5 验算主动轮上的包角 .125.6 确定带的根数 .135.7 确定带的预紧力 .135.8 计算带传动作用在轴上压轴力 .14下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397635.9 带轮结构的设计 .145.9.1 小带轮的结构设计 .145.9.2 大带轮的结构设计 .17第 6 章 轴的设计 .196.1 主动轴设计 .196.1.1 轴的材料 .196.1.2 轴径的最小许用值 .206.1.3 确定轴上的零件的装配方案 .206.1.4 轴上的零件定位 .206.1.5 轴各段直径和长度的确定 .206.1.6 绘制主轴上零件的装配图及轴的结构图 .206.1.7 轴的强度校核计算 .216.2 从动轴的设计 .236.2.1 材料选择 .236.2.2 轴径的最小许用值 .246.2.3 确定轴上零件的装配方案 .246.2.4 绘制从动轴上零件的装配图及轴的结构图 .24第 7 章 齿轮设计 .257.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 .257.1.1 齿轮类型的选择 .257.1.2 齿轮材料的选择 .257.1.3 选取精度等级 .257.1.4 选择齿数 .257.2 按齿面接触强度设计 .257.2.1 确定公式内的各个计算数值 .267.2.2 计算 .277.3 按齿根弯曲强度设计 .287.3.1 确定公式内各计算数值 .287.3.2 设计计算 .297.4 几何尺寸计算 .307.4.1 计算分度圆直径 .307.4.2 计算中心距 .307.4.3 计算齿轮宽度 .307.5 验算 .317.6 结构设计及绘制齿轮零件图 .317.6.1 对小齿轮的结构设计 .317.6.2 对大齿轮的机构设计 .32下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763第 8 章 曲柄滑块机构设计 .348.1 材料的选择 .348.2 确定曲柄滑块杆件长度 .348.3 结构设计 .358.4 强度校核 .368.5 电动机的校核 .37第 9 章 曲柄滑块机构的运动学分析 .389.1 建立曲柄滑块机构的数学模型 .389.1.1 建立位移方程 .389.1.2 建立速度方程 .399.1.3 建立加速度方程 .399.2 曲柄滑块机构的运动仿真 .40结论 .43参考文献 .44致谢 .46买文档送全套图纸 扣扣 414951605下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763第 1 章 绪论在使用金属板材较多的工业部门，都需要根据尺寸要求对板材进行切断加工，所以剪板机就成为各工业部门使用最为广泛的板料剪断设备。剪板机目前主要有以下几种：1平刃剪板机：剪切质量较好，扭曲变形小，但剪切力大，耗能大。机械传动的较多，该剪板机上下两刃彼此平行，常用于轧钢厂热剪切初扎方坯和板坯。2斜刃剪板机：分闸式剪板机和摆式剪板机，剪切质量较前者差，有扭曲变形，但力能消耗较前者小，适用于中大型剪板机。3多用途剪板机：板料折弯剪板机，即在同一台机器上可完成两种工艺，假期下部进行板料剪切，上部进行折弯，也有的机器前部进行剪切，后部进行板料折弯。4专用剪板机：气动剪板机大多用在剪切线上速度快，剪切次数高。5数控剪板机：直接对后挡料器进行位置编程，可进行位置校正，具有多工步编程功能，可实现多步自动运行，完成多工步零件一次性加工，提高生产效率 1。对称传动剪板机是一种典型的对称传动的机械，主要用于剪裁各种尺寸金属板材的直线边缘。该设备应用广泛，具有结构简单，维修方便，经济实用的优点。本机器的工作原理：动力源电动机通过二级传动（一级带轮传动，一级齿轮传动）减速驱动执行机构曲柄滑块机构，该机构将电动机的旋转运动转化为往复的直线运动，在此过程中，由切刀（固定在滑块上）来进行对板料的切削。在这次设计中，针对该剪板机的执行机构曲柄滑块机构，通过数学建模，运用 Turbor C 强大的编程运算能力，研究了曲柄以匀角速度旋转时，曲柄滑块机构中滑块的位移、速度、加速度的变化规律。下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763第 2 章 方案论证剪板机主要是通过滑块上刀片的往复直线运动来实现切断功能，能实现这个目的主要由液压传动和机械传动两种。2.1 液压传动方案剪板机液压传动系统原理图如图 2-1 所示，其原理：手动换向阀 6推向左位（即左位接入系统） ，此时活塞在压力油的作用下向下运动，对板料进行剪切加工，当加工完成后，将阀 6 手柄推向右位（即右位接入系统） ，活塞向上运动，即刀片上抬，到了一定位置，将阀 6 手柄推入中位，这样活塞就停留在此位置不动。然后剪切第二次时，重复上述操作。手动换向阀 6 也可改为电气控制的换向阀，从而实现自动连续剪切，提高效率。.油箱 .粗过滤器 .液压泵 4.溢流阀 5.调速阀 6.手动三位四通换向阀 7.液压缸 8.滑块图 2-1 液压传动系统原理图液压剪板机采用液压传动，使机器工作时平稳，噪声小，安全可下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763靠，可以进行单次连续剪切，剪板厚度也较机械传动的厚，但是液压系统是利用液体作为中间介质来传递动力的，剪切力大时，油压也相应的高，对液压元件的精度、强度要求也高，制造成本也相应的较高，而且液压系统不可避免的存在，泄露问题，会造成污染，油温的变化会引起油液粘度变化，影响液压传动工作的平稳性，所以适应环境能力小 2。另外，液压剪板机的维修也不方便，需要掌握一定的专业知识，因此此次设计不选用此方案。2.2 机械传动方案2.2.1 凸轮机构方案图 2-2 凸轮机构原理图凸轮机构的工作原理如图 2-2 所示：主轴的转动带动凸轮传动，凸轮升程时推动滑块（即刀片）作剪切动作。回程时，滑块在弹簧的作用下上升到开始位置，准备下一个动作循环。凸轮机构的优点是可以根据从动件的运动规律来选择机构的尺寸下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763和确定凸轮轮廓线。缺点是凸轮机构一般用于控制机构而不是用于执行机构，因为其工作压力不能太大，否则会严重磨损凸轮的轮廓及推杆，导致该机构不能实现预期的动作要求，不能保证机器的稳定性，因此该方案不予采用。2.2.2 曲柄滑块机构方案曲柄滑块机构的工作原理如图 2-3 所示：通过主轴转动带动曲柄转动，曲柄通过连杆使滑块作上下往复运动，实现剪切动作。图 2-3 曲柄滑块机构原理图该机构具有结构简单、加工容易、维修方便、经济实用的优点，故采用此方案即曲柄滑块机构作为执行机构比较合适 3。下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763第 3 章 总体传动方案综合考虑，本次剪板机设计的总体方案为电动机经过一级带轮减速及一级齿轮减速驱动主轴上的曲柄滑块机构，使滑块作往复运动，进行剪切动作，剪板机的剪切力是 10 吨，行程为 22mm，每分钟剪板30 次。设计传动系统图如图 3-1 所示。图 3-1 系统传动简图下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763第 4 章 电动机的选择4.1 电动机类型和结构形式的选择本次设计所选用的电动机的类型和机构形式应根据电源种类、工作条件、载荷大小和性质变化、启动性能、制动、正反转的频率程度等条件来选择。电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于生产单位一般多采用三相交流电源,因此,无特殊要求时,均应采用三相交流电动机。其中异步电动机是交流电动机的一种,它是把电能转化为机械能的一种动力机械,一般以三相异步交流电动机应用最广泛。Y 系列三相异步电动机为封闭式三相异步电动机,能防止灰尘、铁屑或其它杂物侵入电机内部，效率高，耗能少，性能好，噪音低，振动小，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便。不仅使用于水泵、鼓风机、金属切削机床及运输机械,更使用于灰尘较多、水土飞溅的地方,如碾米机,磨粉机,脱壳机及其它农业机械,矿山机械等。根据工作环境和要求,选用 Y 系列三相异步电动机 4。4.2 电动机功率的选择电动机的容量选择的是否合适,对电动机的正常工作和经济性都有影响。容量选的过小,不能保证工作机的正常的工作或使电动机因过载而过早的损坏;而容量选的过大,则电动机的价格较高 ,能力又不能充分利用,而且由于电动机经常不满载运行,其效率和功率因数都较低,增加电能消耗而造成能源的浪费。下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763该剪板机的剪切力为 10 吨，根据诺沙里公式 5：= （4-1）P)106.1(g 0.62bxx2xb ytZth式中 剪切力 =101039.8=98000NP被剪板料强度极限，实际中的板料b =500N/mmb被剪板料延伸率， =25%x x 被剪板料厚度h上刀刃倾斜 =2被剪部分弯曲力系数， =0.95ZZ前刃侧向间隙相对值， =0.083 yy压具影响系数 x=7.7x把已知数据代入式（4-1）)17.083.5212.0695.1(g20.5 .6980 tgth解得： =4.63mmh根据表 8-2-2，Q11 型剪板机技术参数 1，类比实习时工厂的样机，选取电动机的功率为 5.5kW。转速的确定：由于传动由皮带和齿轮组成的。按推荐的传动副传动比较合理的范围，取三角带传动比 =24。二级圆柱齿轮减速器传动比1i=8 40，则总传动比合理范围为 =16160,则电动机转速可选范围2i ai下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763为：= =(16160) =4804800r/mindiawnwn查表 19.1 Y 系列三相异步电动机的技术数据 6,选取 Y132-M2-6 型电动机比较合适,其技术参数如下:功率为 5.5kW，级数为 6，满载时的电流、转速、效率分别为 12.6A、960r/min、85.3%。4. 3 计算传动装置的运动和动力参数4.3.1 计算传动装置的合理传动比总传动比 = （4-di32096主nm2）= di12i式中 三角带传动比1i圆柱齿轮传动比2取 =4 =1i2i8434.3.2 计算运动和动力参数1.计算各轴转速= r/min1n24096im= r/min2381i下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397632.计算各轴的功率查得 4各部件传动效率为：圆柱齿轮：0.940.96 =0.95 2三角带传动：0.940.96 =0.955 1轴承(每对 )： 0.970.99 =0.98 3则总传递效率为：= = =总123298.05.907.= = = =5.15kW1P0dd=2P021d= 3= =4.79kW298.59.053.各轴转矩= dTwdnP式中 电动机转矩；d电动机功率；P满载转速 6；wn= = Nm = NmdTd9509605.71.4= 轴11iTd= 8.5.47.5mN= Nm820下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763=轴2T0210id= Nm9.08.95.847.5= Nm下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763第 5 章 带传动的设计及计算在同样的张紧力下，V 带传动较平带传动能产生更大的摩擦力， V带传动允许的传动比较大，结构简单较紧凑，造价低廉，传动平稳以及缓冲吸振等优点 4。5.1 确定计算功率= (5-1)caPKA= kW 6.52.1式中 传动的额定功率（ ）kW工作情况系数A查表 8-64，载荷变动较大，软启动每天工作时间小于 10 小时，取=1.2。AK5.2 选择带型根据 =6.6kW 和主动带轮（小带轮）转速 = r/min，查caPwn1960图 8-84中选定 A 型 V 带。5.3 确定小带轮的基准直径下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397635.3.1 初选小带轮的基准直径查参考文献4取主动轮基准直径 = mm。D1255.3.2 验算带的速度=V)06/()(1n= 19254.3= m/s8由于 过小，表示所选的 过小，这将使所需要的有效拉力 过V1DeF大，即所需要的跟数 过多，于是带轮的宽度，轴径及轴承的尺寸都Z要随之增大。取 = mm1D60=V)106/()(1nD= m/s94.3= m/s085.3.3 计算从动轮的基准直径= = =640mm2D1i46并按照 V 带轮的基准直径系列进行圆整,圆整后=640mm25.4 确定中心距 和带轮的基准长度a由于中心距未给出,可根据传动的结构需要初步中心距 取0a下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763)(2)(7.021021DaD代入 = mm , = mm1664mm50取 = mm0a= mm,根据带传动的几何关系,按下式计算所需带的基准长度6dL + + + (5-2)d02a1(D)20214)(a mm6)()6(2= mm25由参考文献7表 33.19 取 = mm，由于 V 带的中心距一dL270般是可以调整的,故采用下式进行近似计算a02d= mm578= mm 4考虑安装调整和补偿预紧力(如带伸长而松弛后的紧张)的需要，中心距的变化范围为= = mm mm minadL015.27015.8745.83= = mm= mm。 ax33914下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397635.5 验算主动轮上的包角根据对包角的要求，应保证1 12068012aD1 4774主动轮上的包角满足要求。5.6 确定带的根数(5-3)lcakpZ)(0式中 包角系数，查得 0.91k长度系数，查得 1.13l单根 V 带的基本额定功率，查得 0.94kW0p单根 V 带额定功率的增量,查得 0.5kW4代入数据得= = 根Z13.90)5.4.(655.7 确定带的预紧力下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763考虑离心力不利的影响，和包角对所需预紧力的影响，单根 V 带的预紧力为= (5-4)0F2)15.(qkZpca式中 V 带单位长度的质量，查得 =0.10kg/mq= = N0 204.8)91.02(4856.9.由于新带容易松弛，所以对非自动张紧的带传动，安装新带时的预紧力应为上述预紧力的 1.5 倍 4。5.8 计算带传动作用在轴上压轴力为了设计安装带轮的轴和轴承，必须确定带传动作用在轴上的力。如果不考虑带的两边的拉力差，则压轴力可以近似的按带的预紧pF力 的合力来计算 4，即0= pF02Zsin1式中： 带的根数单根带预紧力0主动轮上的包角1=pF02Zsin1= N247i9.5=1437.3N下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397635.9 带轮结构的设计5.9.1 小带轮的结构设计1.材料：HT2002.确定带轮的形式由参考文献6得：电机轴 =38mm，电机轴伸出长度为DE=80mm，且已知小带轮的基准直径=160mm， 2.5 =2.538mm=95mm1D2.5 300mm1所以小带轮采用腹板式结构。带轮的基准直径为 160mm，外径=168mm。ad3.轮槽的尺寸查表 8-10 4得带轮的轮槽尺寸如下：轮槽基准宽度 =11.0mmdb基准线上槽深 =2.75mmminah基准线下槽深 =8.7mmif槽间距 =150.3mm e第一槽对称面至端面的距离 = mmf210最小轮缘厚 =6mmmin轮槽角 =38轮槽结构如图 5-1 所示。下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图 5-1 轮槽结构4.确定小带轮外形尺寸带轮宽： = =(5-1)15+210mm=80mmBfeZ2)1(带轮外径： = =160+24mm=168mmadahD轮缘外径： =(1.82) =(1.82)38mm=(68.476)mm，取1d=70mm1d轮毂长度： 因为 =80mm1.5 =1.538mm=57mm B所以 =(1.52) =(1.52)38mm=(5776)mm，取 =60mm。1LD1L=(1/7-1/4) =(1/7-1/4)80mm=(11.4320)mm 取 =15mmC C小带轮的结构如图 5-2下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图 5-2 小带轮结构5.9.2 大带轮的结构设计1、材料：HT2002、确定带轮的结构形式初选大带轮的轴径 =35mm，已知大带轮的基准直径d=640mm300mm，所以大带轮选用轮辐式结构。 4D3、轮槽尺寸同小带轮。4、轮缘及轮毂的尺寸：带轮宽： = =(5-1)15+210mm=80mmBfeZ2)1(带轮外径： =640+24mm=648mmaahDd2轮毂外径： =(1.82) =(1.82)35mm=(6370)mm，取=70mm2d轮毂长度：因为 =80mm1.5 =1.535mm=52.5mm Bd下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763所以 =(1.52) =(1.52)38mm=(5776)mm ，取 =60mm。 2LD2L= (5-5)1h3290anzP式中： 传递的功率，为 5.15kW带轮的转速，为 240r/minn轮辐数，取 4aZ= = mm=50.8mm1h3290anzP324015.=0.8 =0.850.8mm=40.6mm21=0.4 =0.450.8mm=20.3mmbh=0.8 =0.820.3mm=16.2mm21=0.2 =0.250.8mm=10.2mmf=0.2 =0.240.6mm=8.1mm2h大带轮的结构如图 5-3下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图 5-3 大齿轮机构下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763第 6 章 轴的设计轴是组成机器的主要零件之一。一切做回转运动的传动零件，都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递，轴主要是支撑回转零件及传递运动和动力。轴按照承受载荷的不同，可分为以下三类：（1）转轴 既承受弯矩又承受扭矩。（2）心轴 只承受弯矩不承受扭矩。（3）传动轴 只承受扭矩不承受弯矩。按轴线形状的不同，可分为两种：（1）曲轴 通过连杆可以将旋转运动改变为往复直线运动，或作相反的运动变换。（2）直轴 直轴又可按外形分为光轴和阶梯轴 4。本次设计的剪板机采用的是直轴。6.1 主动轴设计6.1.1 轴的材料轴的材料主要是碳钢和合金钢，钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。由于碳钢比合金钢廉价，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学处理的办法提高耐磨性和抗疲劳强度。在载荷一定的情况下，好的材料能提高轴的工作性能及寿命，但同时要考虑到材料的经济性，故采用 45 号钢，并做调质处理，查参考文献8得 =103126 ，取 =116， =60MP。0A0A1轴的失效形式：主要有断裂、磨损、超过允许范围的变形和振动等，对于轴的设计应满足下列要求：下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397631. 足够的强度。2. 足够的刚度。3. 振动的稳定性 4。6.1.2 轴径的最小许用值根据扭转强度条件计算公式 9 (6-1)d310nPA=116 =62.94mm379.46.1.3 确定轴上的零件的装配方案深沟球轴承、套筒和轴端挡圈从轴的左端依次安装，深沟球轴承、套筒、齿轮、轴端挡圈从轴的右侧依次安装。轴承选择 6014 型深沟球轴承。6.1.4 轴上的零件定位1. 轴向定位轴上的零件是以轴肩、套筒来保证的。2. 周向定位限制轴上零件与轴发生相对转动，本次设计采用键来固定。6.1.5 轴各段直径和长度的确定类比工厂样机，确定主轴的各段直径及长度。6.1.6 绘制主轴上零件的装配图及轴的结构图根据以上计算及装配定位要求 10，绘制主轴上零件的装配图及轴的结构图如图 6-1 所示。下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397631.沉头螺钉 2.套筒 3.深沟球轴承 4.螺钉锁紧挡圈 5.偏心轮 6.大齿轮 7.轴端挡圈图 6-1 主轴的机构几装配图6.1.7 轴的强度校核计算1.输出轴上的功率 P，转速 n 和转矩 T=4.79 kW ， =30r/min ， =1510.19 Nm2P222.求大齿轮上所受的力 、tF1r大齿轮与小齿轮相互作用，依据牛顿第三定律=- ， =tF1传t2r1传2= =2204.81/(10010-3)N=4096.2N(d 为小齿轮的分度圆传tdT/直径)= =4096.2tg20N=1490.89N传rF2ntg传所以 =+4096.2N， =-1490.89Nt1rF1轴上曲柄的作用力，由于制动带的作用，传到曲柄上的转矩只有下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763主轴的 1/3，作用在双曲柄的径向力 ， 为2F3= = /(3 2)=1510.19/(30.112)N=2288.17N2F32Tr3. 主轴的受力分析主轴的受力如图 6-2 所示，由图根据物体的平衡条件 11可知 0)()()( 00 543214323232 5143211 LFLRLFLRrVtHrVVt已知： =135mm， =1180mm， =135mm， =50mm， =-5rF11490.89N， = =2288.17N， =4096.2N23tF1解方程组得=141.25N， =-4237.45N， =-2339.58N， =-745.87N1HR2HR1VR2VR=M)/()( 54325432 LL=4237.45(135+1180+135)50/(135+1180+135+50)=204810.08Nmm= =2339.58135Nmm1VR2=315843.3 Nmm=2VM3221)(LF=2339.58(135+1180)-2288.171180 Nmm=376507.1 Nmm=3V 43324321 )()( LFR=2339.58(135+1180+135)-2288.171180-2288.17135 Nmm=383447.45 Nmm由图 3-5 可以看出 C 截面为最危险截面，按第四强度理论 9校核下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763=2275.01TMW22375.0TdV图 6-2 主轴的受力分析图= MPa62233 109.57.0)145.87()107(4.32 =40.49MPa -1=60MPa 安全6.2 从动轴的设计下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397636.2.1 材料选择类比主轴，选用 45 号钢，调质处理。6.2.2 轴径的最小许用值 (6-2)d310nPA=116 mm3245.=32.24mm6.2.3 确定轴上零件的装配方案轴承、套筒、皮带轮、轴端挡圈从左端向右依次安装。轴承、套筒、齿轮、轴端挡圈依次从轴的右端向左安装，轴承选择 6007 型深钩球轴承。6.2.4 绘制从动轴上零件的装配图及轴的结构图类似主动轴，传动轴的零件装配及轴的机构如图 6-3 所示。1.轴端挡圈 2.大带轮 3.套筒 4.深沟球轴承 5.小齿轮下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图 6-3 传动轴的结构及装配图下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763第 7 章 齿轮设计齿轮传动是机械传动中最重要最常用传动之一,效率高,机构紧凑,工作可靠,寿命长,传动比稳定。缺点是造价高，安装精度高，易磨损 4。7.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数7.1.1 齿轮类型的选择根据设计的传动方案选择直齿圆柱齿轮传动。7.1.2 齿轮材料的选择由于机器工作时属于中等冲击，选取大小齿轮的材料均为45Cr（调质），齿面硬度：小齿轮 271316HBS，大齿轮为241286HBS，取中间值，则大齿轮为 263.5HBS，小齿轮为293.5HBS8。7.1.3 选取精度等级因其表面经过调质处理，故选用 8 级精度。7.1.4 选择齿数选小齿轮齿数为 Z1=20，大齿轮齿数 Z2=uZ1=820=1607.2 按齿面接触强度设计由设计公式 4进行试算，既：2.23 (7-1)td1321HEdtZuTk下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397637.2.1 确定公式内的各个计算数值1.试选载荷系数=1.3tk2.计算小齿轮传递的转矩= =95.5105 Nmm=2.049105 Nmm1TnP2401.3.选取齿宽系数=0.6d4.材料的弹性影响系数=189.8MPaEZ215. 接触疲劳强度按齿面硬度查得 4大齿轮接触疲劳强度极限 =610MPa，小齿2limH轮的接触疲劳强度极限 =650MPa1limH6.计算应力循环次数 njLN60=602401（303008）=1.036810 9njLN160= = =0.12961092i803.97.接触疲劳强度查得 4 =1.0, =1.11HNK2HN8. 计算接触疲劳许用应力取失效效率为 1%，安全系数 =1，有S下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763= =1.0650=650MPa1HSKHN1lim= =1.1610=671MPa22li7.2.2 计算1.小齿轮分度圆直径将以上所有数据代入公式(7-1)有d1t2.23 321HEdtZuTk=2.32 325608.196.049=81.016mm2.计算圆周速度=V106ndt= m/s24.8=1.018m/s3.计算齿宽=btd1=0.681.016=48.610mm4.计算齿宽与齿高之比 b/h模数 = = =4.051mmtm1zdt206.8齿高 =2.25 =2.254.051mm=8.041mmht下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763=48.610/9.115=5.333hb/5.计算载荷系数根据 =1.081mm/s，8 级精度，查得动载系数 =1.1;直齿轮假设VVK100N/mm;由表查得 = =1.2； =1.5；查得齿向载荷分bFKTA/ HKFA配系数用内差法得 =1.23，并且 =4.44，8 级精度，并调质处理，hb/查得弯曲强度计算用的齿向载荷分布系数 =1.16；故载荷系数F= =1.51.11.21.23=2.4354KAVH6.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径= =81.016 mm=99.87mm1dt33.14527.计算模数 = = mm=4.99mmm1z2087.97.3 按齿根弯曲强度设计由齿根弯曲强度的设计公式 4： (7-2)m)(21FSadYZKT7.3.1 确定公式内各计算数值1.弯曲疲劳强度查得 8小齿轮的弯曲疲劳强度极限 =426MPa。大齿轮的弯曲疲1FE劳强度极限 =430MPa。2FE下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397632.弯曲疲劳寿命系数查得 =0.88， =0.9。1FNK2FN3.计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 =1.4 由 得SSKNlim= =267.77MPaFENF114.2680= =276.4MPaSKFEF21.394.载荷系数 K = FVAK载荷系数 = =1.51.11.21.116=2.297。FVA5.计算大、小齿轮的 并加以比较aSFY= =0.016211FSa7.26580= =0.014222FSaY4.3小齿轮的数值大7.3.2 设计计算m321FSadYZKT= 3250162.06.497下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763=3.99mm对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得模数 3.99 并就近圆整为标准植 m=4mm。按接触强度算得的分度圆直径d1=99.87mm，算出小齿轮齿数= = =251Zmd487.9大齿轮齿数 = =825=200 取 Z2=20021u7.4 几何尺寸计算7.4.1 计算分度圆直径= =254=100mm 1dmZ= =2004=800mm27.4.2 计算中心距= = =450mma)(212d)801(7.4.3 计算齿轮宽度= =0.6100=60mmb1d为防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大大齿轮的工作载荷，常将小齿轮的齿宽在圆整数值的基础上人为地加宽 510mm下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763故取小齿轮的齿宽 =65mm1B大齿轮的齿宽 =60mm。27.5 验算= = N=4098NtF12dT40981.5= N/mm =102.45N/mm 100 N/mmbKtA65.合适。7.6 结构设计及绘制齿轮零件图7.6.1 对小齿轮的结构设计计算小齿轮结构参数齿顶高 = =41 mm =4mm ahm齿根高 = =4（1+0.25） mm =5mm f)(c齿全高 = =12