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齿轮齿条转向器毕业论文

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齿轮齿条转向器毕业论文

工作原理:齿轮齿条式转向器它主要由小齿轮、齿条、调整螺钉,外壳及齿条导块等组成,转向器小齿轮在转向主轴的下端,与转向齿条啮合。

当旋转方向盘时,转向器中的小齿轮便转动,带动转向器中的齿条朝方向 盘转动的方向移动。转向器齿条的动作,通过转向器齿条端头和转向拉杆端头,传递到转向节臂上,从而使车轮转动。

由于齿轮齿条式转向器属于可逆式转向器,其正效率与逆效率都很高,自动回正能力强。齿轮齿条式转向器结构简单、加工方便、工作可靠、使用寿命长、不需要调整齿轮齿条的间隙,因而得到了广泛的应用。

扩展资料

齿轮齿条式转向机保养要点

(1)检查转向齿轮端头及衬套的磨损情况,是否与上面滚珠轴承同心。如磨损严重或不同心,应更换。

(2)检查齿条各部的磨损程度,有无缺齿,如有,则应更换齿条。

(3)检查转向机外壳有无磨损及破裂,如破裂或磨损严重,应更换。

(4)检查波形管是否破损,如有破损,应更换。

(5)检查各密封圈及密封环,如有渗漏,必须更换。

(6)自锁螺母和螺栓一经拆卸必须更换。

(7)检查补偿弹簧是否过软或断裂,否则,应更换。

参考资料来源:百度百科-齿轮齿条式转向

参考资料来源:百度百科-齿轮齿条式转向器

江苏省交通技师学院JIANGSU COMMUNICATION TECHNICIAN COLLEGE毕 业 设 计 (论 文)汽车转向系统检测与维修 Testing and Maintenance of Auto Steering System系 名: 车辆工程系 专业班级: 学生姓名: 学 号: 指导教师姓名: 指导教师职称: 年 月 目 录第一章 汽车转向系统的历史与组成 汽车转向系统的历史 汽车转向系统的组成 转向操纵机构 转向器 转向传动机构 4第二章 汽车转向系统的分类 液压助力转向系统 电控液压助力转向系统 电动助力转向系统 线控转向系统 7第三章 汽车转向系统检测与维修 转向沉重 故障现象 故障原因及处理办法 方向盘自由行程过大 故障现象 故障原因及处理办法 转向轮抖动 故障现象 故障原因及处理办法 助力转向机构检测与维修 9结论 11致谢 12参考文献 13 汽车转向系统检测与维修 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 职称:摘要 汽车转向系统是汽车相当重要的组成部分,对汽车的操纵稳定性起着非常重要的作用,从最早的纯机械的转向系统到现在的电控转向系统,他们各自的优点也有各自的缺点。 文论述了汽车转向系统的分类,包括机械式转向系统,液压式转向系统,电控液压式助力转向系统和电控助力转向系统及线控转向系统。并简单的介绍了他们各自的工作原理,以及优缺点。最后对汽车转向系统经常出现的故障进行了分析,尤其是助力转向机构的检测与维修。关键词: 汽车 转向系统 检测 维修Testing and Maintenance of Auto Steering SystemAbstract The steering system is a very important part of the car. It plays a very important role in the handling and stability of the car. From the earliest mechanical steering system to the electronically controlled steering system, they have their own advantages and disadvantages. This article main discusses the classification of automotive steering systems, including mechanical steering system, hydraulic steering system, electronically controlled hydraulic power steering system and electronically controlled power steering system and by-wire steering introduce their working principles as well as the advantages and disadvantages. Finally, the steering system failures are analysed, especially in the detection and repair of the assistance steering words Automobile Steering System Testing Maintenance 汽车转向系统检测与维修引言汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。一个完整的转向系统包括转向操纵机构,转向器和转向传动机构,根据转向器的不同又分为机械转向系统和动力转向系统。本文系统的分析了转向系统的各自的组成以及他们的故障检测与维修,为以后人们对汽车转向系统的研究提供了一定的参考。第一章 汽车转向系统的历史与组成 汽车转向系统的历史汽车在行驶过程中,需要驾驶员的意志经常改变其行驶方向,即所谓汽车转向。就轮式汽车而言,实现汽车转向的方法是,驾驶员通过一定专设的机构,使汽车转向桥上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定的角度。在汽车直线行驶时,往往转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用,自动偏转而改变行驶方向。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构,称为汽车转向系统。因此,汽车转向系统的功用是保证汽车能按照驾驶员的意志而进行转向行驶。最好的转向系统为纯机械系统,由于机械系统在转向阻力非常大时,驾驶员需要很大的放线盘转向力,频繁的转向会使驾驶员感觉劳累。后来出现了液压助力转向系统,它能较好的帮助驾驶员解决转向劳累的问题,但是它不能较好的协调转向轻便和转向路感之间的矛盾,而且在能耗方面表现的不是很好。随着电子技术的发展,出现了电控液压助力转向系统,它用电机代替了液压助力转向系统中的发动机,能较好的解决了能耗的问题,而且也解决了转向轻便和转向路感之间的矛盾。但是电控液压助力转向系统中液压油的泄漏和液压系统的能耗的问题也一直没有解决掉。目前应用前景最好的是电控助力转向,它真正实现了按需转向。 汽车转向系统的组成汽车转向系统主要由转向操纵机构,转向器和转向传动机构组成。 转向操纵机构转向盘到转向器之间的所有零部件总称为转向操纵机构。主要由转向盘,转向管柱和转向传动轴等组成。下图1为某款汽车的转向操纵机构与转向器的布置图。 图1东风EQ1090E型汽车转向操纵机构与转向器布置图Fig1 The Dongfeng EQ1090E vehicle steering control mechanism and steering layout 1.转向盘转向盘由轮缘、轮辐和轮毂组成。转向盘轮毂的细牙内花键与转向轴连接,转向盘上都装有喇叭按钮,有些轿车的转向盘上还装有车速控制开关和安全气囊。 2.转向轴、转向柱管及其吸能装置 转向轴是连接转向盘和转向器的传动件,转向柱管固定在车身上,转向轴从转向柱管中穿过,支承在柱管内的轴承和衬套上。轿车除要求装有吸能式转向盘外,还要求转向柱管必须装备能够缓和冲击的吸能装置。转向轴和转向柱管吸能装置的基本工作原理是:当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时,通过转向柱管或支架产生塑性变形、转向轴产生错位等方式,吸收冲击能量。Mazda 6轿车转向柱管吸能装置的工作原理是:发生碰撞时,转向器向后移动,下转向传动轴插入上转向传动轴的孔中,上转向传动轴被压扁,吸收了冲击能量。此外,转向柱管通过支架和U形金属板固定在仪表板上。当驾驶员身体撞击转向盘后,转向管柱和支架将从仪表板上脱离下来向前移动。这时,一端固定在仪表板上而另一端固定在支架上的U形金属板就会产生扭曲变形并吸收冲击能量。如果汽车上装用了网格状或波纹管式转向柱管吸能装置,当发生猛烈撞车导致人体冲撞转向盘时,网格部分或波纹管部分将被压缩产生塑性变形,吸收冲击能量。 转向器1.转向器的传动效率转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。 (1)正效率功率由转向轴输入,由转向传动机构(如转向横拉杆或摇臂)输出的情况下求得的传动效率称为正效率,显然,正效率越高越好。(2)逆效率功率由转向传动机构输入,由转向轴输出的情况下求得的传动效率称为逆效率。(3)可逆式转向器逆效率很高的转向器称为可逆式转向器。其特点是路面传到转向传动机构的反力很容易传到转向轴和转向盘上,利于汽车转向结束后转向轮和转向盘的自动回正,但也能将坏路面对车轮的冲击力传到转向盘,发生“打手”情况。常用于轿车、客车和货车。 (4)不可逆式转向器逆效率很低的转向器称为不可逆式转向器。不可逆式转向器使转向轮不能自动回正、没有路感。由于上述特性,在汽车上很少采用。(5)极限可逆式转向器逆效率略高于不可逆式转向器称为极限可逆式转向器。其反向传力性能介于可逆式和不可逆式之间,接近于不可逆式。采用这种转向器时,驾驶员有一定路感,可以实现转向轮自动回正,只有路面冲击力很大时,才能部分地传到转向盘。常用于越野车和矿用自卸汽车。2.齿轮齿条转向器齿轮齿条式转向器是以齿轮和齿条传动作为传动机构,适合与麦弗逊式独立悬架配用,常用于轿车、微型货车和轻型货车。目前,轿车普遍采用的都是齿轮齿条式转向器。 3.循环球式转向器循环球式转向器中一般有两级传动副,第一级是螺杆螺母传动副,第二级是齿条齿扇传动副。常用于各种轻型和中型货车,也用于部分轻型越野汽车。转向螺杆转动时,通过钢球将力传给转向螺母,使螺母沿轴向移动。同时,在螺杆、螺母和钢球间的摩擦力矩作用下,所有钢球便在螺旋管状通道内滚动,形成“球流”。4.涡杆曲柄指销式转向器具有梯形截面螺纹的转向蜗杆支承在转向器壳体两端的球轴承上,蜗杆与锥形指销相啮合,指销用双列圆锥滚子轴承支于摇臂轴内端的曲柄孔中。当转向蜗杆随转向盘转动时,指销沿蜗杆螺旋槽上下移动,并带动曲柄及摇臂轴转动。 转向传动机构从转向器到转向轮之间的所有传动杆件总称为转向传动机构。转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节,使转向轮偏转,并使两转向轮偏转角按一定关系变化,以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。1.转向传动机构的组成 转向传动机构由转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯形等零部件共同组成,其中转向梯形由梯形臂、转向横拉杆和前梁共同构成。 2.转向摇臂循环球式转向器和蜗杆曲柄指销式转向器通过转向摇臂与转向直拉杆相连。转向摇臂的大端用锥形三角细花键与转向器中摇臂轴的外端连接,小端通过球头销与转向直拉杆作空间铰链连接。3.转向直拉杆转向直拉杆是转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件,具有传力和缓冲作用。在转向轮偏转且因悬架弹性变形而相对于车架跳动时,转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动,为了不发生运动干涉,三者之间的连接件都是球形铰链。4.转向横拉杆转向横拉杆是转向梯形机构的底边,由横拉杆体和旋装在两端的横拉杆接头组成。其特点是长度可调,通过调整横拉杆的长度,可以调整前轮前束。第二章 汽车转向系统的分类汽车转向系统根据转向能源的不同分为机械转向系统和动力转向系统两大类。机械转向系统的所有传力件都是机械的,主要由转向操纵机构,转向器和转向传动机构三大部分组成。上一章已经对其进行了分析。下面主要讨论动力转向系统。动力转向系统又分为,液压助力系统,电动助力转向系统和线控转向系统。液压助力转向系统1.常压式液压助力转向系统其特点是无论转向盘处于中立位置还是转向位置,也无论转向盘保持静止还是运动状态,系统工作管路中总是保持高压。2.常流式液压助力转向系统其特点是转向油泵始终处于工作状态,但液压助力系统不工作时,基本处于空转状态。多数汽车都采用常流式液压助力转向系统。电控液压助力转向系统在传统液压助力转向系统的基础上加装电控系统,使辅助转向力的大小不仅与转向盘的转角增量(或角速度)有关,还与车速有关,就形成了电控液压助力转向系统。与传统液压助力转向系统相比,增加了液压反应装置和液流分配阀,而加设的电控系统则包括动力转向ECU、电磁阀和车速传感器等。电控液压助力转向系统利用电控单元根据车速调节作用在转向盘上的阻力,通过控制转向控制阀的开启程度以改变液压助力系统辅助力的大小,从而实现辅助转向力随车速而变化的助力特性。下图2为电控液压助力转向系统的示意图。 图2电控液压助力转向系统示意图Fig2 Electronically controlled hydraulic power steering system 电动助力转向系统直接助力式电动转向系统是一种直接依靠电动机提供辅助转矩的动力转向系统,可以根据不同的使用工况控制电动机提供不同的辅助动力。当转向轴转动时,转矩传感器开始工作,把两段转向轴在扭杆作用下产生的相对转角转变成电信号传给电子控制单元(ECU),ECU根据车速传感器和转矩传感器的信号决定电动机的旋转方向和助力电流的大小,并将指令传递给电动机,通过离合器和减速机构将辅助动力施加到转向系统(转向轴)中,从而完成实时控制的助力转向。下图3为电动助力转向系统示意图。 图3电动助力转向系统示意图Fig3 Electric power steering system schematic 目前应用前景最好的也是电动助力转向系统,相比其他几种转向助力系统有下列的优缺点。1.优点(1)效率高、能量消耗少;(2)系统内部采用刚性连接,反应灵敏,滞后小,驾驶员的“路感”好;(3)结构简单,质量小;(4)系统便于集成,整体尺寸减小;省去了油泵和辅助管路,总布置更加方便;(5)无液压元件,对环境污染少。2.缺点(1)直接助力式电动转向系统提供的辅助动力较小,难以用于大型车辆;(2)减速机构、电动机等部件会影响汽车的操纵稳定性,正确匹配整车性能至关重要;(3)使用电动机、减速机构和转矩传感器等部件,增加了系统的成本。线控转向系统线控转向系统用传感器记录驾驶员的转向意图和车辆的行驶状况,通过数据线将信号传递给车载电脑,电脑据此做出判断并控制液压激励器提供相应的转向力,使转向轮偏转相应角度实现转向。下图4为线控转向的组成示意框图。 图4线控转向组成示意框图Fig4 By-wire steering system diagram第三章 汽车转向系统检测与维修汽车转向系的性能直接关系到汽车行驶的稳定性和安全性。汽车在长期的运行中,前桥和转向系各零件会发生各种耗损,如磨损,变形,裂纹和车轮定位角改变。这些都会破坏正常运行,使汽车在行驶中,发生不同程度的转向沉重,方向不稳,行驶跑偏,前轮摇摆等故障。这将增加驾驶员的劳动强度,甚至影响到安全行驶,所以一定要重视转向系的维修与调整。常见的故障包括:转向沉重,转向盘自由行程过大和转向轮抖动。转向沉重 故障现象汽车行驶中,驾驶员向左、右转动转向盘时,感到沉重费力,无回正感;汽车低速转弯行驶和调头时,转动转向盘感到非常沉重,甚至打不动。 故障原因及处理办法转向沉重的根本原因是转向轮气压不足或定位不准,转向系传动链中出现配合过紧或卡滞而引起摩擦阻力增大。具体原因主要有:(1)转向轮轮胎气压不足,应按规定充气。(2)转向轮本身定位不准或车轴、车架变形造成转向轮定位失准,应校正车轴和车架,并重新调整转向轮定位。(3)转向器主动部分轴承调整过紧或从动部分与衬套配合太紧,应予调整。(4)转向器主、从动部分的啮合间隙调整过小,应予调整。(5)转向器缺油或无油,应按规定添加润滑油。(6)转向器壳体变形,应予校正。(7)转向管柱转向轴弯曲或套管凹瘪造成互相碰擦,应予修理。(8)转向纵、横拉杆球头连接处调整过紧或缺油,应予调整或添加润滑脂。(9)转向节主销与转向节衬套配合过紧或缺油,或转向节止推轴承缺油,应予调整或添加润滑脂等。方向盘自由行程过大 故障现象汽车保持直线行驶位置静止不动时,转向盘左右转动的游动角度太大。具体表现为汽车转向时感觉转向盘松旷量很大,需用较大的幅度转动转向盘,方能控制汽车的行驶方向;而在汽车直线行驶时又感到行驶方向不稳定。 故障原因及处理办法转向盘自由行程过大的根本原因是转向系传动轴中—处或多处的配合因装配不当、磨损等原因造成松旷。具体原因主要有:(1)转向器主、从动啮合部位间隙过大或主、从动部位轴承松旷,应予调整或更换。(2)转向盘与转向轴连接部位松旷,应予调整。(3)转向垂臂与转向垂臂轴连接松旷,应予调整。(4)纵、横拉杆球头连接部位松旷,应予调整或更换。(5)纵、横拉杆臂与转向节连接松旷,应予调整或更换。(6)转向节主销与衬套磨损后松旷,应予更换。(7)车轮轮毂轴承间隙过大,应予更换等。转向轮抖动 故障现象汽车在某低速范围内或某高速范围内行驶时,出现转向轮各自围绕自身主销进行角振动的现象。尤其是高速时,转向轮摆振严重,握转向盘的手有麻木感,甚至在驾驶室可看到汽车车头晃动。 故障原因及处理办法转向轮抖动的根本原因是转向轮定位不准,转向系连接部件之间出现松旷,旋转部件动不平衡。具体原因主要有:(1)转向轮旋转质量不平衡或转向轮轮毂轴承松旷,应予校正动平衡或更换轴承。(2)转向轮使用翻新轮胎,应予更换。(3)两转向轮的定位不正确,应予调整或更换部件。(4)转向系与悬挂的运动发生干涉,应予更换部件。(5)转向器主、从动部分啮合间隙或轴承间隙太大,应予调整或更换轴承。(6)转向器垂臂与其轴配合松旷或纵、横拉杆球头连接松旷,应予调整或更换。(7)转向器在车架上的连接松动,应予紧固。(8)转向轮所在车轴的悬挂减振器失效或左右两边减振器效能不一,应予更换。(9)转向轮所在车轴的钢板弹簧U形螺栓松动或钢板销与衬套配合松旷,应予紧固或调整。(10)转向轮所在车轴的左右两悬挂的高度或刚度不一,应予更换等。助力转向机构检测与维修大多数中级以上的现代轿车,为同时满足转向省力和转向灵敏度的要求,普遍采用液压式动力转向系统。按时和正确的维护是转向系统能正常工作,减小故障和延长使用寿命的主要手段,是保证行车安全的重要措施之一。1.油液的及时补充和更换(1)经常检查储液罐的液面高度是否在油位标志的范围。检查时要注意热和冷标志。如果发现油液面高度低于规定标志时,要及时补充。还应该经常注意观察油液中是否有泡沫,有则说明系统内有空气或者液面太低,要排气或者补充油液。油液在使用和存放过程中,其品质会不断下降,严重时会直接影响转向系统的工作,甚至引起故障。故必须保障使用保质期内的油液,并按照油液使用说明书规定的行驶里程定期更换。必须使用指定的油液,不能随意更换。同时注意不能将两种不同的油液混合使用。(2)油液的排放和加注。把车水平停放,顶起前桥,支撑好汽车,是方向盘处于中间位置,打开储液罐的盖,排出罐内油液。(3)系统排气的方法。如发现系统内有空气,或者更换油液和维修液压回路时,应对系统进行排气。方法如下:把车水平停放,顶起前桥,支撑好汽车。将油液补充到标定范围,如发现下降,应及时补充足。重新接上高压线,启动发动机并使之怠速运转,将方向盘回转到左右极限位置数次,在这过程中,注意观察液面位置。2.动力转向系统的检查(1)方向盘的检查检查自由间隙。在发动机熄火,方向盘处于中间位置时,用拉力计沿方向盘的切线方向施加5N的拉力,检查方向盘的自由间隙,标准值为25-50mm。如不符合,检查转向器齿轮的啮合间隙和传动机构球头的间隙。检查回正性能。此项检查需在宽阔的场地路试,实验前应确保轮胎气压正常。首先慢性,分别向左,向右轻轻地小角度转向,检查左右转向力有无明显的不同及方向盘的回正情况,不正常则维修。如果正常,以35km/h的速度行驶,将方向盘顺(逆)时针转过90°,1-2s后放开方向盘,如果回正度超过70°,说明其回正性能良好。检查原地转向力。将汽车停于硬质的平面上,确保轮胎气压符合要求,使方向盘处于中间位置。起动发动机,使之怠速运转。用拉力计顺时针和逆时针分别拉动方向盘115度,切向力应小于37N。如果拉力过大,则检查油泵的皮带是否过松,损坏,油液是否不足,系统内有无空气,软管是否扭曲等。(2)系统油压的测试油压测试的目的是检查液压系统及其主要元件的性能。在测试之前,应确保油泵的驱动装置是正常的。检测时,在油泵出口与转向器进口之间连接专用的测试工具,连接顺序为油泵出油口-压力表-关闭阀-转向器进油口。起动发动机,对系统进行排气,并把油液补充到标志范围,原地左,右转动方向盘几次,使油温升高到50-60℃,然后让发动机怠速运转,依次做下面的检查。检查油泵的输出压力。关闭阀门,此时表上的压力即为泵的输出压力,标准值不小于8MPa。如果过低,说明油泵内部泄露严重,应大修或更换油泵。检查不同转速下系统的压力差。完全开通阀门,提高发动机转速,分别记录发动机转速为1000r/min和3000r/min时的压力值,两者之差应小于,如果不符合,则应维修或更换流量控制阀。检查无负荷时的压力。完全开通阀门,此时系统处于无负荷状态,压力值标准为。油压如果过大,说明液压系统内部有堵塞。检查方向盘极限位置的压力。完全开通阀门,原地分别向左和向右转动方向盘极限位置,此时表上的压力值不应小于8MPa,如果压力过小,说明转向器内漏严重,需要大修或者更换。转向压力开关的检测。油泵上安装有一路开关,其作用是,当汽车在发动机怠速或者低速转弯时接通,提高发动机的怠速转速。使发动机熄火,拨开压力开关的接头,在油泵的插座上连接欧姆表,再重新起动发动机。逐渐关闭阀门,使油压升高,然后观察开关接通时的压力值是否为115-210MPa,逐渐打开阀门,使油压降低,然后观察开关接通时的压力值是否为107-112MPa。如果有一项不符合,更换开关。压力检查完后,拆下专用测试工具,接好油管后,要注意重新给系统排气,补足油液。 结论论文分析了不同种类汽车的转向系统,以及他们各自的工作原理和优缺点。最后分析了转向系统的常见故障,对不同的故障现象提出了各自的解决办法。论文在最后对液压助力转向机构的故障进行了特别的分析。致谢在学院学习生活的三年里,我在各位老师孜孜不倦地教诲下,通过自己的努力,顺利完成了大学三年的学习任务。首先,应当感谢学院的各级领导给我们营造了良好的学习氛围和舒适的生活环境,以及对我们学业上的重视与关怀,特别是对本次毕业设计给予了大量人力、物力的支持。在本次毕业设计中,我的指导教师严谨细致、不辞辛劳和精益求精的教学态度,使我深受感动,这对我在本次毕业设计中取得的成绩起了决定性的作用,在此致以衷心的感谢。当然,也要感谢在设计中关心帮助过我的各位同学。我知道我的这次设计还存在着许多缺陷和不完善的地方,将会在今后的生活和工作中不断的去学习。参考文献[1] 丛树林,张彬.汽车底盘构造与维修[M].北京:人民交通出版社.2011.[2] 陈德阳.汽车底盘构造图册.北京:人民交通出版社.2010.[3] 蔡兴旺.付晓光.汽车构造与原理(上册)[M].北京:机械工业出版社.2010.[4] 蔡兴旺.付晓光.汽车构造与原理(下册)[M].北京:机械工业出版社.2010.[5] 屠卫星.汽车底盘构造与维修[M].北京:人民交通出版社.2010.[6] 李家本.汽车底盘构造与维修实训[M].北京:中央广播电视大学出版社.2010.[7] 宋年秀,王东杰,刘超.图解汽车底盘构造与拆装[M].北京:中国电力出版社.2008.[8] 图解新型汽车底盘构造与拆装[M].北京:机械出版社.2011.[9] 黎亚洲.汽车底盘构造与维修图解[M].北京:电子工业出版社.2009.[10] 刘文苹.汽车底盘构造与检修[M].北京:化学工业出版社.2010.[11] 张立飞,赵健.汽车底盘构造与维修[M]. 北京:北京理工大学出版社.2010.[12] 黄华友.汽车底盘构造与维修[M].北京:电子工业出版社.2010.[13] 孔令来.汽车底盘构造与维修[M].北京:机械工业出版社.2010.[14] 王家青.汽车底盘构造与维修[M].北京:人民交通出版社.2011.

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机械设计课程设计原始资料一、设计题目热处理车间零件输送设备的传动装备二、运动简图图11—电动机 2—V带 3—齿轮减速器 4—联轴器 5—滚筒 6—输送带三、工作条件该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作,使用期限5年(每年按300天计算),输送带的速度容许误差为 ±5%.四、原始数据滚筒直径D(mm):320运输带速度V(m/s):滚筒轴转矩T(N•m):900五、设计工作量1减速器总装配图一张2齿轮、轴零件图各一张3设计说明书一份六、设计说明书内容1. 运动简图和原始数据2. 电动机选择3. 主要参数计算4. V带传动的设计计算5. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算6. 机座结构尺寸计算7. 轴的设计计算8. 键、联轴器等的选择和校核9. 滚动轴承及密封的选择和校核 10. 润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法11. 齿轮、轴承配合的选择12. 参考文献七、设计要求1. 各设计阶段完成后,需经指导老师审阅同意后方能进行下阶段的设计;2. 在指定的教室内进行设计. 一. 电动机的选择 一、电动机输入功率 二、电动机输出功率 其中总效率为查表可得Y132S-4符合要求,故选用它。 Y132S-4(同步转速 ,4极)的相关参数 表1额定功率 满载转速 堵转转矩额定转矩 最大转矩额定转矩 质量二. 主要参数的计算一、确定总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比 查表可得V带传动单级传动比常用值2~4,圆柱齿轮传动单级传动比常用值为3~5,展开式二级圆柱齿轮减速器 。初分传动比为 , , 。二、计算传动装置的运动和动力参数 本装置从电动机到工作机有三轴,依次为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ轴,则1、各轴转速2、各轴功率3、各轴转矩表2项目 电机轴 高速轴Ⅰ 中间轴Ⅱ 低速轴Ⅲ转速 1440 576 功率 转矩 传动比 效率 三 V带传动的设计计算一、确定计算功率 查表可得工作情况系数 故 二、选择V带的带型根据 ,由图可得选用A型带。三、确定带轮的基准直径 并验算带速 1、初选小带轮的基准直径 。查表8-6和8-8可得选取小带轮的基准直径 2、验算带速 按计算式验算带的速度 因为 ,故此带速合适。3、计算大带轮的基准直径 按式(8-15a)计算大带轮的基准直径 根据教材表8-8,圆整得 。4、确定V带的中心距 和基准直径 (1)按计算式初定中心距 (2)按计算式计算所需的基准长度 =1364mm查表可选带的基准长度 (3)按计算式计算实际中心距 中心距的变化范围为 。5、验算小带轮上的包角 6、计算带的根数(1)计算单根V带的额定功率 由 查表可得 根据 和A型带,查表可得 、 、 。故 (2)计算V带的根数Z 故取V带根数为6根7、计算单根V带的初拉力的最小值 查表可得A型带的单位长度质量 应使带的实际初拉力 。8、计算压轴力 压轴力的最小值为 四 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算一、高速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)按图所示的传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动。(2)运输装置为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度。(3)材料选择:查表可选择小齿轮材料为40 (调质),硬度为280HBS;大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。(4)选小齿轮齿数 ,大齿轮齿数 ,取 (5)选取螺旋角,初选螺旋角 2、按齿面接触强度设计,按计算式试算即 (1)确定公式内的各计算数值①试选 ,由图10-26 , 则有 ②小齿轮传递转矩 ③查图10-30可选取区域系数 查表10-7可选取齿宽系数 ④查表10-6可得材料的弹性影响系数 。⑤查图10-21d得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限 ,大齿轮的接触疲劳强度极限 。⑥按计算式计算应力循环次数⑦查图可选取接触疲劳寿命系数 , 。⑧计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数 ,按计算式(10-12)得(2)计算相关数值①试算小齿轮分度圆直径 ,由计算公式得 ②计算圆周速度 ③计算齿宽 及模数 ④计算总相重合度 ⑤计算载荷系数 查表可得使用系数 ,根据 ,7级精度,查表10-8可得动载系数 ,由表10-4查得 的值与直齿轮的相同,为 , 故载荷系数 ⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,按计算式得 ⑦计算模数 3、按齿根弯曲强度设计,按计算式(10-17)试算即 (1)确定公式内的各计算数值①、计算载荷系数 ②根据纵向重合度 ,查图10-28可得螺旋角影响系数 。③查图可选取区域系数 , , 则有 ④查表取应力校正系数 , 。⑤查表取齿形系数 , 。(线性插值法)⑥查图10-20C可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ,大齿轮的弯曲疲劳强度极限 。⑦查图可取弯曲疲劳寿命系数 , 。⑧计算弯曲疲劳许用应力 ,取弯曲疲劳安全系数 ,按计算式(10-22)计算得⑨计算大、小齿轮的 并加以计算大齿轮的数值较大。(2)设计计算 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,故取 ,已可满足弯曲强度,但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的分度圆直径 来计算应有的齿数,于是有 取 ,则 4、几何尺寸计算(1)计算中心距 将中心距圆整为 。(2)按圆整后的中心距修正螺旋角 因 值改变不多,故参数 、 、 等不必修正。(3)计算大、小齿轮的分度圆直径(4)计算齿轮宽度 圆整后取 , 。二、低速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)按图所示的传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动。(2)运输装置为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度。(3)材料选择,在同一减速器各级小齿轮(或大齿轮)的材料,没有特殊情况,应选用相同牌号,以减少材料品种和工艺要求,故查表可选择小齿轮材料为40 (调质),硬度为52HRC;大齿轮材料为45钢(调质),硬度为45HRC.(4)选小齿轮齿数 ,大齿轮齿数 (5)选取螺旋角,初选螺旋角 2、按齿面接触强度设计,按计算式试算即 (1)确定公式内的各计算数值①试选 ②小齿轮传递转矩 ③查表10-7可选取齿宽系数 , 查图10-26可选取区域系数 , , 则有 ④查表可得材料的弹性影响系数 。⑤查图得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限 ,大齿轮的接触疲劳强度极限 。⑥按计算式计算应力循环次数⑦查图可选取接触疲劳寿命系数 , 。⑧计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数 ,于是得(2)计算相关数值①试算小齿轮分度圆直径 ,由计算公式得 ②计算圆周速度 ③计算齿宽 及模数 ④计算总相重合度 ⑤计算载荷系数 查表可得使用系数 ,根据 ,7级精度,查表可得动载系数 , , , 故载荷系数 ⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,按计算式得 ⑦计算模数 3、按齿根弯曲强度设计,按计算式试算即 (1)确定公式内的各计算数值①计算载荷系数 ②根据纵向重合度 ,查图可得螺旋角影响系数 。③计算当量齿数④查表可取齿形系数 , 。⑤查表可取应力校正系数 , 。(线性插值法)⑥查图可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ,大齿轮的弯曲疲劳强度极限 。⑦查图可取弯曲疲劳寿命系数 , 。⑧计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 ,按计算式计算⑨计算大、小齿轮的 并加以计算大齿轮的数值较大。(2)设计计算 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,故取 ,已可满足弯曲强度,但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的分度圆直径 来计算应有的齿数,于是有 取 ,则 4、几何尺寸计算(1)计算中心距 将中心距圆整为 。(2)按圆整后的中心距修正螺旋角 因 值改变不多,故参数 、 、 等不必修正。(3)计算大、小齿轮的分度圆直径(4)计算齿轮宽度 圆整后取 , 。五 轴的设计计算一、高速轴的设计1、求作用在齿轮上的力高速级齿轮的分度圆直径为d 2、选取材料可选轴的材料为45钢,调质处理。3、计算轴的最小直径,查表可取 应该设计成齿轮轴,轴的最小直径显然是安装连接大带轮处,为使 与带轮相配合,且对于直径 的轴有一个键槽时,应增大5%-7%,然后将轴径圆整。故取 。4、拟定轴上零件的装配草图方案(见下图)5、根据轴向定位的要求,确定轴的各段直径和长度(1)根据前面设计知大带轮的毂长为93mm,故取 ,为满足大带轮的定位要求,则其右侧有一轴肩,故取 ,根据装配关系,定 (2)初选流动轴承7307AC,则其尺寸为 ,故 , 段挡油环取其长为,则 。(3) 段右边有一定位轴肩,故取 ,根据装配关系可定 ,为了使齿轮轴上的齿面便于加工,取 。(4)齿面和箱体内壁取a=16mm,轴承距箱体内壁的距离取s=8mm,故右侧挡油环的长度为19mm,则 (5)计算可得 、(6)大带轮与轴的周向定位采用普通平键C型连接,其尺寸为 ,大带轮与轴的配合为 ,流动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的,此外选轴的直径尺寸公差为m6.求两轴承所受的径向载荷 和 带传动有压轴力 (过轴线,水平方向), 。将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系图一 图二 图三 [注]图二中 通过另加弯矩而平移到作用轴线上图三中 通过另加转矩而平移到指向轴线同理 6 、求两轴承的计算轴向力 和 对于 型轴承,轴承的派生轴向力 故 7、求轴承的当量动载荷 和 对于轴承1 对于轴承2 查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数分别为:对于轴承1 , 对于轴承2 , 8、求该轴承应具有的额定载荷值因为 则有 故 符合要求。9、弯矩图的计算水平面: , N,则其各段的弯矩为:BC段: 由弯矩平衡得M- CD段: 由弯矩平衡得铅垂面: 则其各段弯矩为:AB段: 则 BC段: 则 CD段: 则 做弯矩图如下 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面 是轴的危险截面。现将计算出的截面 处的 、 及 的值列于下表 表3载荷 水平面 垂直面 支持力 弯矩 总弯矩 扭矩 10、按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面 )的强度。根据计算式及上表的数据,以及轴单向旋转,扭转切应力为脉动循环变应力,取 ,轴的计算应力 前已选定轴的材料为45钢,调质处理,查表可得 ,因此 ,故安全。11、键的选择和校核高速轴上与大带轮相配合的轴上选择键连接,由于大带轮在轴端部,故选用单圆头平键(C型)根据 ,从表6-1中查得键的截面尺寸为:宽度: 高度: ,由轮毂宽度并参考键的长度系列,取键长为: 键、轴承和轮毂材料都为钢查表可得 取其平均植, 键的工作长度 键和轮毂键槽的接触高度 则 ,故合适。所以选用:键C GB/T 1096-200312、确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为 ,各轴肩处圆角半径为2。二、中间轴的设计1、求作用在齿轮上的力因为高速轴的小齿轮与中速轴的大齿轮相啮合,故两齿轮所受的 、 、 都是作用力与反作用力的关系,则大齿轮上所受的力为 中速轴小齿轮上的三个力分别为2、选取材料可选轴的材料为45钢,调质处理。3、计算轴的最小直径,查表可取 轴的最小直径显然是安装轴承处,为使轴承便于安装,且对于直径 的轴有一个键槽时,应增大5%-7%,然后将轴径圆整。故取 。4、拟定轴上零件的装配草图方案(见下图)5、根据轴向定位的要求,确定轴的各段直径和长度(1)初选滚动轴承7008AC,则其尺寸为: 故 用挡油环定位轴承,故 段右边有一定位轴肩,故 低速级小齿轮与箱体内壁距离为16 ,与箱体内壁距离为8 ,故左边挡油环长为24 ,则 (2)低速级小齿轮轮毂为95 ,即 取两齿面的距离为8 ,即 (3)右边也用挡油环定位轴承和低速级大齿轮,故 。 段轴长略短与其齿轮毂长,又毂长为55 ,故取 、 、 各有一定位轴肩,故依次可取 (4)计算可得 6、轴上零件的周向定位低速级大齿轮的轴采用普通平键A型连接。其尺寸为 齿轮与轴的配合为 ,滚动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的,此外选轴的直径尺寸公差为 。求两轴承所受的径向载荷 和 将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系图一 图二 图三 7、求两轴承的计算轴向力 和 由齿轮中计算得, 对于 型轴承,轴承的派生轴向力 算得 所以 8、求轴承的当量动载荷 和 对于轴承1 对于轴承2 查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数分别为:对于轴承1 , 对于轴承2 , 9、求该轴承应具有的额定载荷值因为 则有 故 符合要求。10、弯矩图的计算水平面: 。AB段: 则 即 BC段: 则 CD段: 则 。铅垂面: AB段:BC段:CD段:做弯矩图如下从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面 是轴的危险截面。现将计算出的截面 处的 、 及 的值列于下表 表4载荷 水平面 垂直面 支持力 弯矩 总弯矩 扭矩 11、按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面 )的强度。根据计算式及上表的数据,以及轴单向旋转,扭转切应力为脉动循环变应力,取 ,轴的计算应力 前已选定轴的材料为45钢,调质处理,查表可得 , ,故安全。 12、键的选择和校核一般的8级以上精度的齿轮有空心精度要求,应选用平键连接,由于齿轮不在轴端,故选用圆头普通平键(A型) 取键长 ,键、轴承和轮毂材料都为钢查表可得 取其平均植, 键的工作长度 键和轮毂键槽的接触高度 则 ,故合适。所以选用:键 GB/T 1096-200313、确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为 ,各轴肩处圆角半径见365页……三、低速轴的设计1、求作用在齿轮上的力因为高速轴的小齿轮与中速轴的大齿轮相啮合,故两齿轮所受的 、 、 都是作用力与反作用力的关系,则2、选取材料可选轴的材料为45钢,调质处理。3、计算轴的最小直径,查表可取 轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径 ,为了使所选的轴直径 与联轴器的孔径相配合,且对于直径 的轴有两个键槽时,应增大10%-15%,然后将轴径圆整,故取 。并选取所需的联轴器型号联轴器的计算转矩 ,查表可得,考虑到转矩变化小,故取 其公称转矩为 。半联轴器的孔径 ,长度 ,半联轴器与轴配合的毂孔长度 4、拟定轴上零件的装配草图方案(见下图)5、根据轴向定位的要求,确定轴的各段直径和长度①为了满足半联轴器安装的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需制出一轴肩,故Ⅱ-Ⅲ段的直径 。 ②查手册99页,选用 型弹性柱销联轴器L③初选滚动轴承7051AC,则其尺寸为 故 左边轴承安装处有挡油环,取其长度为20mm,则 ④挡油环右侧用轴肩定位,故可取 ⑤取齿面与箱体内壁距离 轴承座距箱体内壁距离为 。用挡油环对齿面定位时,为了使油环可靠的压紧齿轮, 段应略短于轮毂宽度,故取 所以取 ⑥齿轮左侧用轴肩定位,取 则 ,轴换宽度 ,取 。⑦由装配关系可确定 ⑧计算得 , , 。6、轴上零件的周向定位 齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用普通平键 型 连接。轴与齿轮连接采用平键 ,L=70 ,齿轮轮毂与轴的配合为 。同样半联轴器与轴连接,采用键 。半联轴器与轴的配合为 。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合保证的,此外选轴的直径尺寸公差为 。7、轴上齿轮所受切向力 ,径向力 ,轴向力 , 。8、求两轴承所受的径向载荷 和 将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系图一 图二 图三 9、求两轴承的计算轴向力 和 对于 型轴承,轴承的派生轴向力 故 10、求轴承的当量动载荷 和 , 。查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数分别为:对于轴承1 , 对于轴承2 , 因轴承运转载荷平稳,按表13-6, ,取 则 。 。11、求该轴承应具有的额定载荷值因为 则有 预期寿命 故合格12、弯矩图的计算水平面: , .AB段:弯矩为0BC段:CD段:铅垂面: , .AB段弯矩为0BC段:CD段:做弯矩图如下 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面 是轴的危险截面。现将计算出的截面 处的 、 及 的值列于下表 表5载荷 水平面 垂直面 支持力 弯矩 总弯矩 扭矩 13、按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面 )的强度。根据计算式及上表的数据,以及轴单向旋转,扭转切应力为脉动循环 变应力,取 ,轴的计算应力前已选定轴的材料为45钢,调质处理,查表可得 ,因此 ,故安全。14、键的选择和校核选键型为普通平键(A) 根据 ,从表6-1中查得键的截面尺寸为:宽度 =25 ,高度 。取键长 。键轴和毂的材料都是钢,有表6-2查得许用挤压应力 ,取平均值 。键的工作长度 ,键与轮毂键槽的接触高度 , 故选取键A: GB/T 1096-20037、确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为 ,各轴肩处圆角半径为2。六.箱体结构的设计减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量,大端盖分机体采用 配合.1. 机体有足够的刚度在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度2. 考虑到机体内零件的润滑,密封散热。因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 3. 机体结构有良好的工艺性.铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便.4. 对附件设计 A 视孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固B 油螺塞:放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。C 油标:油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出.D 通气孔:由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡.E 盖螺钉:启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹.F 位销:为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度.G 吊钩:在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体.减速器机体结构尺寸如下:名称 符号 计算公式 结果箱座壁厚 10箱盖壁厚 9箱盖凸缘厚度 12箱座凸缘厚度 15箱座底凸缘厚度 25地脚螺钉直径 M24地脚螺钉数目 查手册 6轴承旁联接螺栓直径 M12机盖与机座联接螺栓直径 =() M10轴承端盖螺钉直径 =() 10视孔盖螺钉直径 =() 8定位销直径 =() 8 , , 至外机壁距离 查机械课程设计指导书表4 342218 , 至凸缘边缘距离 查机械课程设计指导书表4 2816外机壁至轴承座端面距离 = + +(8~12)50大齿轮顶圆与内机壁距离 > 15齿轮端面与内机壁距离 > 10机盖,机座肋厚 9 轴承端盖外径 +(5~) 120(1轴)125(2轴)150(3轴)轴承旁联结螺栓距离 120(1轴)125(2轴)150(3轴)七. 润滑密封设计对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于 ,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度.油的深度为H+ H=30 =34所以H+ =30+34=64其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为 密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。八、课程设计心得体会 作为一名机械设计制造及自动化大三的学生,我觉得能做类似的课程设计是十分有意义,而且是十分必要的。在已度过的大三的时间里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面,如何去锻炼我们的实践面?如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢?我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中,我感触最深的当数查阅大量的设计手册了。为了让自己的设计更加完善,更加符合工程标准,一次次翻阅机械设计手册是十分必要的,同时也是必不可少的。我们是在作设计,但我们不是艺术家。他们可以抛开实际,尽情在幻想的世界里翱翔,我们是工程师,一切都要有据可依.有理可寻,不切实际的构想永远只能是构想,永远无法升级为设计。 作为一名专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少的,由于本次大作业要求用 auto CAD制图,因此要想更加有效率的制图,我们必须熟练的掌握它。虽然过去从未独立应用过它,但在学习的过程中带着问题去学我发现效率好高,记得大一学CAD时觉得好难就是因为我们没有把自己放在使用者的角度,单单是为了学而学,这样效率当然不会高。边学边用这样才会提高效率,这是我作本次课程设计的第二大收获。但是由于水平有限,难免会有错误,还望老师批评指正。参考文献〔1〕濮良贵,纪明刚. 机械设计. 7版. 北京:高等教育出版社, 2001.〔2〕张策, 机械原理与机械设计[M]. 北京:机械工业出版社, 2004.[3] 吴宗泽,罗胜国. 机械设计课程设计手册. 北京: 高等教育出版社, 2007. [4] 王伯平.互换性与测量技术基础(第2版). 北京: 机械工业出版社,2006

给你做个参考 一、前言 (一) 设计目的: 通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用,培养结构设计,计算能力,熟悉一般的机械装置设计过程。 (二) 传动方案的分析 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。 带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。 齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。 减速器的箱体采用水平剖分式结构,用HT200灰铸铁铸造而成。 二、传动系统的参数设计 原始数据:运输带的工作拉力F= KN;带速V=;滚筒直径D=400mm(滚筒效率为)。 工作条件:预定使用寿命8年,工作为二班工作制,载荷轻。 工作环境:室内灰尘较大,环境最高温度35°。 动力来源:电力,三相交流380/220伏。 1 、电动机选择 (1)、电动机类型的选择: Y系列三相异步电动机 (2)、电动机功率选择: ①传动装置的总效率: =× ××× ②工作机所需的输入功率: 因为 F= KN= KN= 1908N =FV/1000η =1908×2/1000× = ③电动机的输出功率: = 使电动机的额定功率P =(1~)P ,由查表得电动机的额定功率P = 。 ⑶、确定电动机转速: 计算滚筒工作转速: =(60×v)/(2π×D/2) =(60×2)/(2π×) =96r/min 由推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’ =3~6。取V带传动比I’ =2~4,则总传动比理时范围为I’ =6~24。故电动机转速的可选范围为n’ =(6~24)×96=576~2304r/min ⑷、确定电动机型号 根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min,综合考虑电动机和传动装置的情况,同时也要降低电动机的重量和成本,最终可确定同步转速为1500r/min ,根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ,满载转速 1440r/min 。 其主要性能:额定功率:,满载转速1440r/min,额定转矩,质量68kg。 2 、计算总传动比及分配各级的传动比 (1)、总传动比:i =1440/96=15 (2)、分配各级传动比: 根据指导书,取齿轮i =5(单级减速器i=3~6合理) =15/5=3 3 、运动参数及动力参数计算 ⑴、计算各轴转速(r/min) =960r/min =1440/3=480(r/min) =480/5=96(r/min) ⑵计算各轴的功率(KW) 电动机的额定功率Pm= 所以 P =×× =×× = =×× ⑶计算各轴扭矩(N?mm) TI=9550×PI/nI=9550× =9550× = =9550× = 三、传动零件的设计计算 (一)齿轮传动的设计计算 (1)选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不大,所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质,齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45#钢,调质,齿面硬度220HBS;根据指导书选7级精度。齿面精糙度R ≤μm (2)确定有关参数和系数如下: 传动比i 取小齿轮齿数Z =20。则大齿轮齿数: =5×20=100 ,所以取Z 实际传动比 i =101/20= 传动比误差:(i -i)/I=()/5=1% 可用 齿数比: u=i 取模数:m=3 ;齿顶高系数h =1;径向间隙系数c =;压力角 =20°; 则 h *m=3,h )m= h=(2 h )m=,c= c 分度圆直径:d =×20mm=60mm d =3×101mm=303mm 由指导书取 φ 齿宽: b=φ =×60mm=54mm =60mm , b 齿顶圆直径:d )=66, d 齿根圆直径:d )=, d )= 基圆直径: d cos =, d cos = (3)计算齿轮传动的中心矩a: a=m/2(Z )=3/2(20+101)= 液压绞车≈182mm (二)轴的设计计算 1 、输入轴的设计计算 ⑴、按扭矩初算轴径 选用45#调质,硬度217~255HBS 根据指导书并查表,取c=110 所以 d≥110 () 1/3mm= d=×(1+5%)mm= ∴选d=25mm ⑵、轴的结构设计 ①轴上零件的定位,固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定,联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别以轴肩和大筒定位,则采用过渡配合固定 ②确定轴各段直径和长度 Ⅰ段:d =25mm , L =(~3)d ,所以长度取L ∵h=2c c= +2h=25+2×2× 考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长: L =(2+20+55)=77mm III段直径: 初选用30207型角接触球轴承,其内径d为35mm,外径D为72mm,宽度T为. =d=35mm,L =T=,取L Ⅳ段直径: 由手册得:c= h=2c=2× 此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑,应便于轴承的拆卸,应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取:d =(35+3×2)=41mm 因此将Ⅳ段设计成阶梯形,左段直径为41mm +2h=35+2×3=41mm 长度与右面的套筒相同,即L Ⅴ段直径:d =50mm. ,长度L =60mm 取L 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=80mm Ⅵ段直径:d =41mm, L Ⅶ段直径:d =35mm, L <L3,取L 2 、输出轴的设计计算 ⑴、按扭矩初算轴径 选用45#调质钢,硬度(217~255HBS) 根据课本P235页式(10-2),表(10-2)取c=110 =110× () = 考虑有键槽,将直径增大5%,则 d=×(1+5%)mm= ∴取d=42mm ⑵、轴的结构设计 ①轴的零件定位,固定和装配 单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面用轴肩定位,右面用套筒轴向定位,周向定位采用键和过渡配合,两轴承分别以轴承肩和套筒定位,周向定位则用过渡配合或过盈配合,轴呈阶状,左轴承从左面装入,齿轮套筒,右轴承和皮带轮依次从右面装入。 ②确定轴的各段直径和长度 初选30211型角接球轴承,其内径d为55mm,外径D=100mm,宽度T为。考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁应有一定矩离,则取套筒长为20mm,则该段长,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。 则 d =42mm L = 50mm L = 55mm L = 60mm L = 68mm L =55mm L 四、滚动轴承的选择 1 、计算输入轴承 选用30207型角接触球轴承,其内径d为35mm,外径D为72mm,宽度T为. 2 、计算输出轴承 选30211型角接球轴承,其内径d为55mm,外径D=100mm,宽度T为 五、键联接的选择 1 、输出轴与带轮联接采用平键联接 键的类型及其尺寸选择: 带轮传动要求带轮与轴的对中性好,故选择C型平键联接。 根据轴径d =42mm ,L =65mm 查手册得,选用C型平键,得: 卷扬机 装配图中22号零件选用GB1096-79系列的键12×56 则查得:键宽b=12,键高h=8,因轴长L =65,故取键长L=56 2 、输出轴与齿轮联接用平键联接 =60mm,L 查手册得,选用C型平键,得: 装配图中 赫格隆36号零件选用GB1096-79系列的键18×45 则查得:键宽b=18,键高h=11,因轴长L =53,故取键长L=45 3 、输入轴与带轮联接采用平键联接 =25mm L 查手册 选A型平键,得: 装配图中29号零件选用GB1096-79系列的键8×50 则查得:键宽b=8,键高h=7,因轴长L =62,故取键长L=50 4 、输出轴与齿轮联接用平键联接 =50mm L 查手册 选A型平键,得: 装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键14×49 则查得:键宽b=14,键高h=9,因轴长L =60,故取键长L=49 六、箱体、箱盖主要尺寸计算 箱体采用水平剖分式结构,采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下: 七、轴承端盖 主要尺寸计算 轴承端盖:HT150 d3=8 n=6 b=10 八、减速器的 减速器的附件的设计 1 、挡圈 :GB886-86 查得:内径d=55,外径D=65,挡圈厚H=5,右肩轴直径D1≥58 2 、油标 :M12:d =6,h=28,a=10,b=6,c=4,D=20,D 3 、角螺塞 M18 × :JB/ZQ4450-86 九、 设计参考资料目录 1、吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册.北京:高等教育出版社, 2、解兰昌等编著.紧密仪器仪表机构设计.杭州:浙江大学出版社,

简单的毕业设计有:

1、可伸缩带式输送机结构设计。

2、AWC机架现场扩孔机设计 。

3、ZQ-100型钻杆动力钳背钳设计 。

4、带式输送机摩擦轮调偏装置设计。

5、封闭母线自然冷却的温度场分析 。

毕业论文有:

1、撑掩护式液压支架总体方案及底座设计 。

2、支撑掩护式液压支架总体方案及立柱设计 。

3、膜片弹簧的冲压工艺及模具设计 。

4、带式输送机说明书和总装图 。

毕业设计 可伸缩带式输送机结构设计毕业设计 AWC机架现场扩孔机设计 毕业设计 ZQ-100型钻杆动力钳背钳设计 毕业设计 带式输送机摩擦轮调偏装置设计毕业设计 封闭母线自然冷却的温度场分析 毕业论文 轿车变速器设计 毕业论文 复合化肥混合比例装置及PLC控制系统设计毕业论文 起重机总体设计及金属结构设计毕业论文 四杆中频数控淬火机床的设计制造 毕业论文 撑掩护式液压支架总体方案及底座设计 毕业论文 支撑掩护式液压支架总体方案及立柱设计 毕业论文 膜片弹簧的冲压工艺及模具设计 机械设计课程设计 带式输送机说明书和总装图 课程设计 X-Y数控工作台 毕业设计 ZFS1600/12/26型液压支架掩护梁设计 毕业设计 运送铝活塞铸造毛坯机械手设计 毕业设计 上料机液压系统设计 毕业设计 冲压废料自动输送装置 课程设计 设计一卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统 毕业论文 WY型滚动轴承压装机设计 毕业设计论文 经济型数控车床纵向进给运动设计及润滑机构设计 毕业设计论文 型双动拉伸压力机的设计气动通用上下料机械手的设计——机械结构设计毕业设计 水电站水轮机进水阀门液压系统的设计毕业设计 63CY14-1B轴向柱塞泵改进设计 课程设计 设计低速级斜齿轮零件的机械加工工艺规程毕业设计 组合机床改造 毕业设计 普通车床经济型数控改造钩尾框夹具设计(镗φ92孔的两道工序的专用夹具)设计“拨叉”零件的机械加工工艺规程及工艺装备)课程设计 带式输送机传动装置 毕业论文 桥式起重机副起升机构设计毕业论文 桥式起重机小车运行机构设计 课程设计 四工位专用机床传动机构设计 毕业论文 无模压力成形机设计 设计说明书 普通车床主传动系统毕业设计 XK100立式数控铣床主轴部件设计 毕业设计 罩壳设计说明书 设计带式传输机传动装置中的双级斜齿圆柱齿轮减速器 毕业论文 两齿辊破碎机设计 设计“推动架”零件的机械加工工艺及工艺设备 普通式双柱汽车举升机设计63CY14-1B轴向柱塞泵改进设计(共32页,19000字)机电一体化课程设计 线切割机床走丝机构及控制系统设计 基于逆向工程的过程控制系统机电一体化设计 毕业设计 带式输送机的传动装置毕业设计 手柄冲孔、落料级进模设计与制造毕业设计 CA6140车床后托架设计EQY-112-90 汽车变速箱后面孔系钻削组合机床设计 毕业设计 液压拉力器毕业设计 全路面起重机毕业论文 二级圆柱直齿齿轮减速器 玉米脱粒机的设计 毕业设计 连杆孔研磨装置设计注射器盖毕业课程设计说明书旁承上平面与下心盘上平面垂直距离检测装置的设计毕业设计 YZY400全液压压桩机设计(共含论文9篇) 毕业设计 花生去壳机毕业设计 青饲料切割机的设计 毕业设计 颗粒状糖果包装机设计机械设计课程设计 带式运输机传动装置设计机电一体化课程设计 印制板翻板机课程设计 制定CA6140车床法兰盘的加工工艺,设计钻4×φ9mm孔的钻床夹具设计“CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺及工艺设备制定电机壳的加工工艺,设计钻Φ孔的钻床夹具壳体零件机械加工工艺规程制订及第工序工艺装备设计 毕业设计 CG2-150型仿型切割机毕业设计 D180柴油机12孔攻丝机床及夹具设计 V带—单级圆柱减速器毕业设计 单拐曲轴零件机械加工规程设计说明书 液压传动课程设计 全自动方便面压制机液压系统设计 机械制造课程设计 机床传动齿轮的工艺规程设计(大批量) 课程设计 解放汽车第四速及第五速变速叉加工工艺设计课程设计 轴零件的机械加工工艺规程制定 毕业设计 中直缝焊接机 粉末压力成型机传动系统的设计 毕业设计 C616型普通车床改造为经济型数控车床毕业设计 普通钻床改造为多轴钻床 毕业设计 液压控制阀的理论研究与设计 课程设计 用于带式运输机的一级齿轮减速器 课程设计 带式运输机的传动装置 毕业设计 保持架 毕业设计 钟形壳 机械制造技术基础课程设计说明书 C6410车床拨叉、卡具设计CA6140C车床拨叉工艺,设计铣18mm槽的铣床夹具CA6140C车床杠杆工艺,设计钻直径的孔的钻床夹具 CA6140C车床杠杆的加工工艺,设计钻φ25的钻床夹具CA6140车床拨叉的加工工艺,设计钻φ25孔的钻床夹具 CA6140车床拨叉的加工工艺,设计车圆弧车床夹具 设计“拨叉”零件的机械加工工艺及工艺装备制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺,设计铣4mm工艺槽的铣床夹具 制定后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺,设计钻?37孔的钻床夹具 制定拨叉零件的加工工艺,设计铣30×80面的铣床夹具 制定CA6140C车床拨叉的加工工艺,铣8mm槽的铣床夹具毕业设计 采煤机的截割部设计 毕业设计 大功率减速器液压加载试验台机械系统设计毕业设计 大流量安全阀课程设计 设计皮带式输送机传动装置的一级圆柱齿轮减速器 毕业设计 刨煤机传动系统及缓冲装置的设计毕业设计 刨煤机的截割部设计及滑靴设计数据库实验指导课件毕业设计 马达盖设计CA6140车床后托架的加工工艺,设计钻孔的钻床夹具 制定机械密封装备传动套加工工艺,铣8mm凸台的铣床夹具 CA6140法兰盘的加工工艺,设计钻φ6mm孔的钻床夹具毕业设计 单拐曲轴工艺流程毕业设计 壳体机械加工工艺规程 毕业设计 连杆机械加工工艺规程 课程设计 二级圆柱齿轮减速器 毕业设计(论文) 座板的机械加工制造 机械设计课程设计 卷筒输送机减速器机械设计课程设计说明书 减速机设计子程序在冲孔模生产中的运用编制数控加工(1#-6#)标模点孔程序 毕业设计 XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀装置的设计 “减速器传动轴”零件的机械加工工艺规程(年产量为5000件)机械制造工艺与机床夹具课程设计 推动架的工装设计 五吨电弧炉下部外壳机械加工制造——编制机械加工工艺圆锥-圆柱齿轮减速器装配图及其零件图 二级直齿圆柱齿轮减速器装配图及其零件图 蜗轮蜗杆减速器装配图及其零件图斜齿圆柱齿轮减速器装配图及其零件图 毕业设计 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计课程设计 带式输送机传动装置设计 毕业论文 塑料箱体锁扣的设计 毕业论文 材料成型综合实验报告书 毕业设计(论文)说明书 中单链型刮板输送机设计 课程设计 杠杆的加工 毕业设计 HFJ6351D型汽车工具箱盖单型腔注塑模设计 数控专业毕业论文 数控铣削编程与操作设计 课程设计 填料箱盖夹具设计毕业设计(论文) 立轴式破碎机设计 毕业设计 GKZ高空作业车液压和电气控制系统设计毕业设计 高空作业车液压系统设计 毕业设计 高空作业车工作臂结构设计及有限元分析毕业设计 工程网架结构参数化建模和动力特性分析 毕业设计 高空作业车的转台结构设计及有限元分析 毕业设计论文(说明书) 无轴承电机的结构设计 机械设计基础课程设计 一级蜗轮蜗杆减速器 钢板弹簧吊耳的加工工艺,设计钻?30工艺槽的铣床夹具设计“CA6140车床”拨叉零件的机械工艺规程及工艺装备机电一体化课程设计 CA6140车床开环纵向系统设计 江阴职业技术学院毕业设计说明书 带传动减速器设计机械设计课程设计 热处理车间零件清洗用传送设备的传动装置课程设计 拨叉零件的工艺规程及夹具设计 机械制造工艺学课程设计 法兰盘机加规程设计(附零件图) 课程设计说明书 车床手柄座加工夹具设计 《机械设计》课程设计设计说明书 单级蜗杆减速器机械设计课程设计计算说明书 圆锥—圆柱齿轮减速器毕业论文 数控铣高级工零件工艺设计及程序编制 毕业论文 数控铣高级工心型零件工艺设计及程序编制 2007届毕业生毕业设计 机用虎钳设计 毕业设计 电织机导板零件数控加工工艺与工装设计毕业设计 连杆的加工工艺及其断面铣夹具设计毕业设计 茶树重修剪机械设备 一级直齿圆柱齿轮减速器的设计课程设计报告毕业论文 QY40型液压起重机液压系统设计计算 毕业设计(论文) C6136型经济型数控改造(横向) Z3050摇臂钻床预选阀体机械加工工艺规程及镗孔工装夹具设计毕业设计 WY型滚动轴承压装机设计毕业设计 普通机床的数控改造 数控专业课课程设计 X-Y数控工作台设计毕业设计 液压台虎钳设计荆门职业技术学院课程设计 设计星轮零件的机械加工工艺规程机械设计基础课程设计 设计带式输送机的传动装置毕业设计说明书 新型手电筒设计ML280螺旋钻采煤机推进机构的设计毕业设计 二级直齿轮减速器设计毕业设计论文 电动车产品造型设计活动钳口零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计 毕业设计 心型台灯塑料注塑模具设计 毕业设计 平面关节型机械手设计 毕业设计 三自由度圆柱坐标型工业机器人毕业设计 XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀设计 本科生毕业论文(设计)书 经济型数控系统研究与设计机械制造工艺学课程设计说明书 设计“轴”零件的机械加工工艺规程(年产量为4000件设计一用于带式运输机上的传动及减速装置XX轻工职业技术学院毕业设计 管座及其加工模具的设计毕业设计 四通管接头的设计XK 5040数控立式铣床及控制系统设计毕业设计(论文) 行星减速器设计三维造型虚拟设计分析T108吨自卸车拐轴的断裂原因分析及优化设计毕业设计(论文) 柴油机曲轴断裂分析毕业设计(论文) 柴油机曲轴失效分析毕业设计(论文) 超声波发生器与换能器的匹配设计 毕业设计(论文) 齿轮油泵轴的失效分析及优化设计毕业设计(论文) 电机轴的失效分析和优化设计 毕业设计(论文) T68镗床的控制系统的改造 设计“CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺及工艺设备 毕业设计论文 双活塞液压浆体泵液力缸设计标准减速器总图 毕业设计论文 关节型机器人腕部结构设计 陕西科技大学课程设计说明书:数控车床纵向进给系统设计AutoCAD 2002 三维绘图教程 水泵的各种样式详图齿轮减速器CAD图库标准减速器总图 制定小轴的机械加工工艺规程 q 348414338

直齿锥齿轮铣齿机的设计毕业论文

锥齿轮加工方法主要是铣与刨;

主要是铣与刨,铣有:铣床铣齿、铣齿机铣齿;刨主要有:伞齿刨。另外还有螺旋伞齿铣,伞齿磨床等。(1)如果是单件要求不是太高就可以用仿形法加工要求采用成型刀具的切削刃与被加工齿轮齿槽的截面形状一致在铣床上用单齿成形铣刀铣削 要求 装甲工件的分度头扳起角度:分度头扳起角度等于根锥母线与圆锥齿轮轴线的夹角(根圆锥角),即切削角。(2)利用齿轮啮合原理将一对相啮合的齿轮副中的一个做到刀具另一个为工件并强制刀具和工件做严格的啮合传动这样加工精度高生产效益比较高

古代的齿轮是用手工修锉成形的。1540年 ,意大利的托里亚诺在制造钟表时,制成一台使用旋转锉刀的切齿 装置;1783年,法国的勒内制成了使用铣刀的齿轮加工机床 ,并有切削齿条和内齿轮的附件;1820年前后,英国 的怀特制造出第一台既能加工圆柱齿轮又能加工圆锥齿轮的机床 。具有这一性能的机床到19世纪后半叶又有发展。1835年,英国的惠特沃思获得蜗轮滚齿机的专利;1858年,席勒取得圆柱齿轮滚齿机的专利;以后经多次改进,至1897年德国的普福特制成带差动机构的滚齿机,才圆满解决了加工斜齿轮的问题。在制成齿轮形插齿刀后,美国的费洛斯于1897年制成了插齿机。二十世纪初,由于汽车工业的需要,各种磨齿机相继问世。1930年左右在美国制成剃齿机;1956年制成珩齿机。60年代以后,现代技术在一些先进的圆柱齿轮加工机床上获得应用,比如在大型机床上采用数字显示指示移动量和切齿深度;在滚齿机、插齿机和磨齿机上采用电子伺服系统和数控系统代替机械传动链和交换齿轮;用设有故障诊断功能的可编程序控制器,控制工作循环和变换切削参数;发展了数字控制非圆齿轮插齿机和适应控制滚齿机;在滚齿机上用电子传感器检测传动链运动误差,并自动反馈补偿误差等。1884年,美国的比尔格拉姆发明了采用单刨刀按展成法加工的直齿锥齿轮刨齿机;1900年,美国的比尔设计了双刀盘铣削直齿锥齿轮的机床。由于汽车工业的需要,1905年在美国制造出带有两把刨刀的直齿锥齿轮刨齿机,又于1913年制成弧齿锥齿轮铣齿机;1923年,出现了准渐开线齿锥齿轮铣齿机;30年代研制成能把直齿锥齿轮一次拉削成形的拉齿机,主要用于汽车差动齿轮的制造。40年代,为适应航空工业的需要,发展了弧齿锥齿轮磨齿机。 1944年,瑞士厄利康公司制成延长外摆线齿锥齿轮铣齿机;从50年代起 ,又发展了用双刀体组合式端面铣刀盘,加工延长外摆线齿锥齿轮的铣齿机。齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床两大类 。圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、齿条、蜗轮。 常用的有滚齿机,插齿机、铣齿机、剃齿机等。

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齿轮毕业论文

谁能把下面这段改造C618普通车床的文字,用AutoCAD制作一下,然后截大图发过来,急急急急急急急急急 高分悬赏 !!!!!!!!!!!!!!!(毕业论文赶时间)qq 3627923751、进给机构改造 拆掉普通丝杆、光杆进给箱、溜板箱,换上滚珠丝杠螺母副;安装螺距6的滚珠丝杠,X和Z轴配置三相混合式步进电机,其减速箱速比为1︰4,为提高加工精度,采用双片齿轮错齿法消除间隙。另外,在2个轴的床身上分别按装限位保护和机械原点用的接近开关。纵向进给机构的改造:利用原机床进给箱的安装孔和销孔安装齿轮箱体。滚珠丝杠仍安装在原丝杠的位置,两端采用原固定方式,这样可减小改装现场,并由于滚珠丝杠的摩擦系数小于原丝杠,从而使纵向进给整体刚性略优于以前。横向进给机构改造:保留原手动机构,用于调整操作,原有的支撑结构也保留,步进电机、齿轮箱体安装在中拖板的后侧。纵、横向齿轮箱和丝杠全部加防护罩,以保持防尘和机床整体美观。改造后的横向进给系统如图2所示。2、换刀机构的改造改造 在车床加工中常用外圆刀、内园刀、切割刀、螺纹切削刀4种,因此,电动刀架选择四工位免抬刀式。拆除原手动刀架和小拖板,装上数控电动刀架上。3、主轴进给机构改造 保留原主轴变速箱和手动换档机构,增加主轴电机正反转、电磁制动的电控装置,加装光电编码器并使其与主轴保持1︰1的比例关系。编码器与车床主轴之间用弹性元件联结,具体用波纹管联结。三、电气系统改造设计1、主控电路的设计主轴变速以及正、反转控制采用变频器调速控制,数控刀架正、反转通过改变电路相序来实现,2、主控电路设计主控电路完成数控系统、主轴电机、数控刀架以及驱动系统供电控制。数控系统I/0接口主要实现与编码器接口、步进电机控制接口、数控刀架接口和开关量输入输出接口。主轴编码器反馈信号接口。9芯D型插座,接受主轴编码器的头脉冲、码道脉冲,所选编码器每转脉冲应为1024P。X轴、Z轴及主轴控制接口。15芯D型插座,用来控制X轴、Z轴步进电机的运动和主轴的转速。开关量输入输出接口。37芯D型插座,开关量输入输出类型:①冷却液控制口;②辅助输入输出口;③刀架控制信号;④主轴控制信号;⑤主轴换档控制口;⑥超程信号输入口;⑦回零信号输入口。RS-232通讯接口。9芯D型插座,用于连接RS232C接口的计算机或外部设备。

这东西做起来最起码要2000分,你还是自己去论文网找材料吧,建议你摘选部分。就算400分也估计没什么人做,比较复杂:道工序以后2.图纸十张左右不要太简单3.须有工序路线卡和工序卡片4.说明书.40张左右没什么人愿意花几个百度分做这个,楼主还是放弃吧,呵呵。

TA5380特种车过桥齿轮箱盖建模工艺及制造TA5380特种车中桥过桥齿轮箱体建模工艺及制造

谐波齿轮减速器毕业论文

谐波齿轮减速器是一种由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器组成,具有高精度、高承载力等优点,和普通减速器相比,由于使用的材料要少50%,其体积及重量至少减少1/3。1.结构简单,体积小,重量轻。谐波齿轮传动的主要构件只有三个,波发生器、柔轮、刚轮。它与传动比相当的普通减速器比较,其零件减少50%,体积和重量均减少1/3左右或更多。2.传动比范围大单级谐波减速器传动比可在50—300之间,优选在75—250之间双级谐波减速器传动比可在3000—60000之间复波谐波减速器传动比可在200—140000之间。3.同时啮合的齿数多。双波谐波减速器同时啮合的齿数可达30%甚至更多些。而在普通齿轮传动中,同时啮合的齿数只有2—7%,对于直齿圆柱渐开线齿轮同时啮合的齿数只有1—2对。正是由于同时啮合齿数多这一独特的优点,使谐波传动的精度高,齿的承载能力大,进而实现大速比、小体积。4.承载能力大。谐波齿轮传动同时啮合齿数多,即承受载荷的齿数多,在材料和速比相同的情况下,受载能力要大大超过其它传动。其传递的功率范围可为几瓦至几十千瓦。5.运动精度高。由于多齿啮合,一般情况下,谐波齿轮与相同精度的普通齿轮相比,其运动精度能提高四倍左右。6.运动平稳无冲击、噪声小。齿的啮入、啮出是随着柔轮的变形,逐渐进入和逐渐退出刚轮齿间的,啮合过程中齿面接触,滑移速度小,且无突然变化。7.齿侧间隙可以调整。谐波齿轮传动在啮合中,柔轮和刚轮齿之间主要取决于波发生器外形的最大尺寸,及两齿轮的齿形尺寸,因此可以使传动的回差很小,某些情况甚至可以是零侧间隙。8.传动效率高。与相同速比的其它传动相比,谐波传动由于运动部件数量少,而且啮合齿面的速度很低,因此效率很高,随速比的不同(u=60-250),效率约在65—96%左右(谐波复波传动效率较低)齿面的磨损很小。9.同轴性好。谐波齿轮减速器的高速轴、低速轴位于同一轴线上。10.可实现向密闭空间传递运动及动力。采用密封柔轮谐波传动减速装置,可以驱动工作在高真空、有腐蚀性及其它有害介质空间的机构,谐波传动这一独特优点是其它传动机构难于达到的。11.可实现高增速运动。由于谐波齿轮传动的效率高及机构本身的特点,加之体积小、重量轻的优点,因此是理想的高增速装置。对于手摇发电机、风力发电机等需要高增速的设备有广阔的应用前景。12.方便的实现差速传动。由于谐波齿轮传动的三个基本构件中,可以任意两个主动、第三个从动,那么如果让波发生器、刚轮主动,柔轮从动,就可以构成一个差动传动机构,从而方便的实现快慢速工作状况。这一点对许多机床的走刀机构很有实用价值,经适当设计,可以大大改变机床走刀部分的结构性能。

机械专业毕业论文开题报告范文(精选6篇)

在生活中,报告与我们愈发关系密切,要注意报告在写作时具有一定的格式。那么什么样的报告才是有效的呢?下面是我整理的机械专业毕业论文开题报告范文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

论文题目:

MC无机械手换刀刀库毕业设计开题报告

本课题的研究内容

本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心无机械手换刀刀库。主要完成以下工作:

1、调研一个加工中心,了解其无机械手换刀刀装置和结构。

2、参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。画出机床总体布置图和刀库总装配图,要有方案分析,不能照抄现有机床。

3、设计该刀库的一个重要部分,如刀库的转位机构(包括定位装置,刀具的夹紧装置等),画出该部件的装配图和主要零件(如壳体、蜗轮、蜗杆等3张以上工作图。

4、撰写设计说明书。

本课题研究的实施方案、进度安排

本课题采取的研究方法为:

(1)理论分析,参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。

进度安排:

收集相关的毕业课题资料。

完成开题报告。

完成毕业设计方案的制定、设计及计算。

完成刀库的设计

完成毕业设计说明书。

毕业设计答辩。

主要参考文献

[1] 廉元国,张永洪. 加工中心设计与应用 [M]. 北京:机械工业出版社,

[2] 惠延波,沙杰.加工中心的数控编程与操作技术 [M]. 北京:机械工业出版社

[3] 励德瑛.加工中心的发展趋势 [J]. 机车车辆工艺,1994,6

[4] 徐正平.CIMT2001 加工中心评述[J]. 制造技术与机床,2001,6

[5] 刘利. FPC-20VT 型立式加工中心[J]. 机械制造,1994,7

[6] 李洪. 实用机床设计手册 [M]. 沈阳:辽宁科学技术出版社,

[7] 刘跃南.机械系统设计[M].北京:机械工业出版社,

[8] Panasonic 交流伺服电机驱动器 MINASA 系列使用说明书

[9] 成大先.机械设计手册第四版第 2 卷[M]. 北京:化学工业出版社,

[10] 成大先.机械设计手册第四版第 3 卷[M]. 北京:化学工业出版社,

1 课题提出的背景与研究意义

课题研究背景

在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦,这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗,降低了运动精度和使用寿命,增加了运动噪声和发热,甚至可能使精密部件变形,限制了机床控制精度的提高。由于摩擦与运动速度间存在非线性关系,特别是在低速微进给情况下,这种非线性关系难以把握,可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象,严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。为此,把消除或减少摩擦的不良影响,作为提高机床技术水平的努力方向之一。该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中,即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义,且社会应用前景广阔。

课题研究的意义

机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。但在高速切削和高速磨削加工场合,受摩擦磨损的影响,传统的滚动轴承的寿命一般比较短,而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足,磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点,将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术,它以高加工速度、高加工精度为主要特征,有非常高的生产效率,磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点,而被应用于超高速主轴系统中。要实现高速切削,必须要解决许多关键技术,其中最主要的就是高速切削主轴系统,而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。其中,磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于,系统开环不稳定,需要实施主动控制,而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品,对其精确的分析研究是一项相当困难的工作,如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难,在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法,主要从理论上进行研究,利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。这就是本课题的研究目的和意义。

2 本课题国内外的研究现状

磁悬浮轴承的应用与发展可以说是传统支承技术的革命。由于具有无机械接触和可实现主动控制两个显著的优点,主动磁悬浮轴承技术从一开始就引起了人们的重视。磁悬浮轴承的研究最早可追溯到1937年,Holmes和Beams利用交流谐振电路实现了对钢球的悬浮。自1988年起,国际上每两年举行一届磁悬浮轴承国际会议,交流和研讨该领域的最新研究成果;1990年瑞士联邦理工学院提出了柔性转子的研究问题,同年教授提出了数字控制问题;1998年瑞士联邦理工学院的和等人提出了无传感器磁悬浮轴承。近十年,瑞士、美国、日本等国家研制的电磁悬浮轴承性能指标已经很高,并且已成功应用于透平机械、离心机、真空泵、机床主轴等旋转机械中,电磁悬浮轴承技术在航空航天、计算机制造、医疗卫生及电子束平版印刷等领域中也得到了广泛的应用。纵观2006年在洛桑和托里诺召开的第10界国际磁轴承研讨会,磁轴承主要应用研究为磁轴承在高速发动机、核高温反应堆(HTR-10GT)、人造心脏和回转仪等方面。国内在磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚,对磁悬浮轴承的研究起步于80年代初。

1983年上海微电机研究所采用径向被动、轴向主动的混合型磁悬浮研制了我国第一台全悬浮磁力轴承样机;1988年哈尔滨工业大学的陈易新等提出了磁力轴承结构优化设计的理论和方法,建立了主动磁力轴承机床主轴控制系统数学模型,这是首次对主动磁力轴承全悬浮机床主轴从结构到控制进行的系统研究;1998年,上海大学开发了磁力轴承控制器(600W)用于150m制氧透平膨胀机的控制;2000年清华大学与无锡开源机床集团有限公司合作,实现了内圆磨床磁力轴承电主轴的'工厂应用实验。目前,国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等等都在开展磁悬浮轴承方面的研究。2002年清华大学朱润生等对主动磁悬浮轴承主轴进行磨削试验,当转速60000r/min、法向磨削力100N左右时,精度达到小于8m的水平,精磨磨削效率基本达到工业应用水平。2003年6月,南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所研制的磁悬浮干燥机的性能指标已通过江苏省技术鉴定,向工业应用迈出了可喜的一步。2005年“济南磁悬浮工程技术研究中心”研制的磁悬浮轴承主轴设备,在济南第四机床厂做磨削试验,成功磨制出一个内圆孔工件,这是我国第一个用磁悬浮轴承主轴加工的工件。此项技术填补了国内空白。近几年来,由于微电子技术、信号处理技术和现代控制理论的发展,磁悬浮轴承的研究也取得了巨大进展。

从总体上看,磁悬浮轴承技术正向以下几个方向发展:

(1)理论分析更注重系统的转子动力学分析,更多地运用非线性理论对主动

磁悬浮转子系统的平衡点和稳定性进行分析;更注重建立系统的非线性耦合模型以求得更好的性能。

(2)注重系统的整体优化设计,不断提高其可靠性和经济性,以期获得磁悬浮轴承更加广泛的应用前景。

(3)控制器的实现越来越多的采用数字控制。为达到更高的性能要求,控制器的数字化、智能化、集成化成为必然的发展趋势。由于数字控制器的灵活性,各种现代控制理论的控制算法均在磁悬浮轴承上得到尝试。

(4)发展了多种新型磁悬浮轴承如:无传感器磁悬浮轴承、无轴承电机超导磁悬浮轴承、高温磁悬浮轴承。此外,磁悬浮机床主轴在各方面也有较大的发展空间如:高洁净钢材Z钢和EP钢的引入;陶瓷滚动体,重量比钢球轻40%;润滑技术的开发,对于高速切削液的主轴,油液和油雾润滑能有效防止切削液进入主轴;保持架的开发,聚合物保持架具有重量,自润滑及低摩擦系数的特点从应用的角度看,磁悬浮轴承的潜力尚未得到的发掘,而它本身也未达到替代其它轴承的水平,设计理论,控制方法等都有待研究和解决。

3 课题的研究目标与研究内容

研究目标

控制器是主动控制磁悬浮轴承研究的核心,因此正确选择控制方案和控制器参数,是磁悬浮轴承能够正常工作和发挥其优良性能的前提。该课题主要研究单自由度磁悬浮系统,其结构简单,性能评判相对容易、研究周期短,并且可以扩展到多自由度磁悬浮系统的研究。针对磁悬浮主轴系统的非线性以及在控制方面的特点,该课题探索出提高系统总体性能和动态稳定性的有效控制策略。

主要研究内容

(1)阐述课题的研究背景与意义,对国内外相关领域的研究状况进行综述。

(2)对磁悬浮机床主轴的动力学模型进行分析,并将其数值化、离散、解耦和降阶等,为后续研究

1、 目的及意义(含国内外的研究现状分析)

本人毕业设计的课题是”钢坯喷号机行走部件及总体设计”,并和我的一个同学(他课题是“钢坯喷号机喷号部件设计”)一起努力共同完成钢坯喷号机的设计。我们的目的是设计一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来取代用人工方法在钢坯上写编号。

对钢坯喷号是钢铁制造业必然需要存在的一个环节,这是为了实现质量管理和质量追踪。我们把生产钢坯对应的连铸机号、炉座号、炉号、流序号以及表示钢坯生产时间的时间编号共同组成每块钢坯的唯一编号,适当的写在钢坯的表面。这样就在钢铁厂的后续检验或在客户使用过程中,如果发现钢坯的质量有问题,就可以根据这个编号来追踪到生产这个钢坯的连铸机、炉座、炉号、流序及时间等重要信息,及早的发现并解决生产设备中存在的问题。

目前,在国外像日本、美国等一些发达国家已经实现了对钢坯的自动编号,虽然其辅助设备较多,价格较贵,但大大提高生产的自动化进程和效率。并且钢坯喷号机具有设备利用率高、位置精度高、可控制性能好等优点。而在国内,除了少数的几家大型钢铁企业(宝钢、鞍钢等)引进了自动钢坯喷号机,大部分的钢铁企业仍然处在人工编号的阶段。

实现钢坯喷号的机械化和自动化是提高生产效率和降低生产成本的重要途径之一,钢坯喷号机无论在国内还是国外都会有很大的市场。一方面因为人工的工艺流程不但浪费了大量的能量,而且打断了生产的自动化进程,从而致使生产效率降低,生产成本增加。另一方面由于生产钢坯的车间温度很高,有强烈的热辐射,同时还有大量的水蒸气和粉尘,因此对其中进行人工编号的工人的劳动强度非常大,并且对身体是一种摧残,容易得职业病。所以无论从那个方面看都急需一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来代替人工编号。

作为一个大学生,毕业设计对我来说是展示我大学四年学习成果的一个机会,也是对我的综合能力的一个考验。我本人对“钢坯喷号机行走部件及总体设计”的课题也非常感兴趣,我一定会努力完成这次毕业设计的。总的来说,钢坯喷号机对于钢铁厂和这次毕业设计对于我都是具有现实意义的。

2、基本内容和技术方案

本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mmx200mm的方形钢坯,用切割机割成定长,由300mm宽的输出通道送出。

1.基本内容

先拟定钢坯喷号机的总体方案,然后确定钢坯喷号机行走部件的传动方案及结构参数,最后画出钢坯喷号机行走部件的装配图以及零件图。

2.系统技术方案

(1)工作过程:启动机器PLC控制步进电机带动钢坯喷号机到相应的位置,按下启动键发送控制信号传到控制部件(PLC),控制部件发出控制命令给执行部件(主要是行走部件及喷号部件,行走部件带动喷头靠近钢坯表面,然后喷头进行喷号),喷号完成后喷头上升并清洗号码牌。再次移动喷号到下一个钢坯处。

(2)要求实现的功能:行走部件功能(喷号机整体左右的移动,喷号部件的上下前后移动,喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号,清洗号码牌,号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字,号码可以变化更换。每个号码大小为35mmx15mm,号码间距为5mm。

(3)实现方案:

行走功能的实现:由于在钢坯上喷号并不需要很精确的定位,所以采用人工控制步进电机的方式移动整体喷号机来粗调。采用液压缸提供动力来推动喷号部件,并采用行程开关控制电机来实现喷号部件上下移动,下行程开关可以控制喷号部件与钢坯表面之间的间距和发出信号使喷头开始喷涂料并向右移动。采用液压缸推动,滚轮在导架上滚动的方式实现喷好机构的前后移动,并采用行程开关控制电机来实现喷头的左右移动,右行程开关可以控制喷头停止喷涂料并回到初始位置和喷号部件向上移动。

喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。

3、进度安排

3-4周 认真阅读和学习有关资料和知识,并翻译英文文献

5-7周 钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计

8-9周 确定钢坯喷号机行走部件结果参数

10-13周 完成钢坯喷号机行走部件装配图及零件工作图

14-15周 准备并进行毕业答辩

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、提高劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大提高。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,提高产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30﹪;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30﹪;

(2)锻件质量显着提高,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均提高2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率提高25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)写毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

一、毕业设计题目的背景

三级圆锥—圆柱齿轮减速器,第一级为锥齿轮减速,第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此,随着我国社会主义建设的飞速发展,国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器,并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中,今后将会得到更加广泛的应用。

二、主要研究内容及意义

本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景,通过对参考文献进行详细的分析,阐述了齿轮、减速器等的相关内容;在技术路线中,论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算,两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍;为毕业设计写作建立了进度表,为以后的设计工作提供了一个指导。最后,给出了一些参考文献,可以用来查阅相关的资料,给自己的设计带来方便。

本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会,也是最专业的一次锻炼,它将使我们更加了解实际工作中的问题困难,也使我对专业知识又一次的全面总结,而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解,我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。

三、实施计划

收集相关资料:20XX年4月10日——4月16日

开题准备: 4月17日——4月20日

确定设计方案:4月21日——4月28日

进行相关设计计算:4月28日——5月8日

绘制图纸:5月9日——5月15日

整理材料:5月15日——5月16日

编写设计说明书:5月17日——5月20日

准备答辩:

四、参考文献

[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995.

[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997.

[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,2000.

[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,2002.

[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959.

[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,2008

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、增强劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大增强。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、增强零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,增强材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,增强产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30%;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30%;

(2)锻件质量显着增强,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均增强2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率增强25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、增强生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

谐波减速器是谐波齿轮传动装置(Harmonic gear drive)的简称。谐波齿轮传动既可以减速,又可以加速,但是传动比很大(50-160),因此,常用于减速,尤其是在工业机器人领域。 1955年,由美国发明家 发明,然后在1970年,在东京,Harmonic Drive (哈默纳克)公司成立,是目前世界上最大的谐波减速器技术和生产商。 谐波减速器一般由三部分构成,刚轮、柔轮、谐波发生器。 刚轮,简而言之,就是一个刚性内齿圈,在薄型或者微型的谐波减速器中,刚轮会和CRB轴承设计成一体。 柔轮,有效工作区域结构上类似于一个轮毂特别窄的齿轮,柔度较大,薄壁柔性金属体。齿数要比刚轮少一些(一般是2或者4个齿)。 刚轮和柔轮都有结构上的孔,便于固定时固定用,也不影响自由式正常运转。 谐波发生器(Wave Generator),谐波发生器的结构上类似于一个焦距适当小的椭圆凸轮啮合在一个滚珠轴承里,在这里,关于为什么要有这个滚珠轴承,在原理上的必要性目前认为是因为为了隔离谐波发生器和柔轮,从力学优化上可以看出来似乎是为了减少摩擦,降低能量损耗,减少热量。 变速原理 类似于初学者呼啦圈,呼啦圈转得很快,而转的人会磕磕绊绊的缓慢反转以至于摔倒。想象这样一个场景,会更容易上手理解,三个传动原件,是三个部件传动啮合,刚轮、柔轮、谐波发生器三者均可以作为输入或者输出,由于柔轮相比于刚轮少了几个齿,而柔轮与刚轮的捏合关系,所以就会有差速出现,并且,选择不同部件作为输入和输出,减速比会会差距极大。 这里分别介绍 三个部件,分别为输入输出,固定端。有排列规律可知,A33 = 6 共有六种排列方式,设定基本减速比为R, 1)刚轮固定(Zc),柔轮输出(Zf),谐波产生器输入: i =(Zf - Zc)/Zf = -1/R 2)( 标准减速 )刚轮固定(Zc),柔轮输入(Zf),谐波产生器输出: i = Zf /(Zf - Zc)= R 3)刚轮输入(Zc),柔轮固定(Zf),谐波产生器输出: i = Zc / (Zc - Zf ) = R + 1 4) 刚轮输出(Zc),柔轮固定(Zf),谐波产生器输入: i = (Zc - Zf ) / Zc = 1 / (R+1) 5)刚轮输入(Zc),柔轮输出(Zf),谐波产生器固定: i = -Zc / Zf = (R+1) / R  6) 刚轮输出(Zc),柔轮输入(Zf),谐波产生器固定: i = - Zf / Zc = R/(R+1) 1)承载能力强,传动精度高 普通直齿圆柱渐开线齿轮,啮合齿数只有1-2个,啮合率通常只有2%-7%,而谐波齿轮啮合率高达30%,故承载能力显著高,齿距误差,和累计齿距误差,相对要小很多,大约是普通传动齿轮的1/4。但是相比于高精度数控机床回转轴来说,谐波减速器(角分级)还是不如角秒级,这是工业机器人定位精度落后于数控机床的主要原因。 2)传动比大 可以根据原理图刻出来传动比大。 3)结构简单、体积小、重量轻,传动平稳,使用寿命长 谐波减速器零件少,只有三个,而且由于都是内啮合的,所以体积小,质量小,重量也轻,啮合齿多,冲击小,所以寿命就长。

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