釘磨機(jī)床設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)答辯論文】

買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 第 1 章：緒論 磨機(jī)床的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對報(bào)廢輪胎的回收利用方向及領(lǐng)域在不斷地發(fā)展和擴(kuò)展。世界各國紛紛積極開辟廢舊輪胎綜合利用新途徑。尤其是近些年來，公眾的環(huán)境保護(hù)意識(shí)日益增強(qiáng)，利用廢舊資源培育新型產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展成了世界各國的共識(shí)。跟釘磨機(jī)床的加工原理相似的機(jī)床在國外得到很好的利用，同時(shí)機(jī)床的設(shè)計(jì)及制造質(zhì)量也達(dá)到了一定的水平。并形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模。 在國內(nèi)，首先我國是一個(gè)橡膠消費(fèi)大國， 2000 年汽車輪胎產(chǎn)量就達(dá)到 7828 萬條，廢舊輪胎日益增多，已成為亟待解決的問 題。勿庸置疑，努力開發(fā)各種處理廢舊輪胎的新技術(shù)、新工藝，對充分利用再生資源，減少環(huán)境污染，改善人類的生存環(huán)境。在國內(nèi)的釘磨機(jī)床主要是國內(nèi)各個(gè)企業(yè)自己根據(jù)自己的需要而自行設(shè)計(jì)的所以它在國內(nèi)的設(shè)計(jì)還不夠成熟還有待進(jìn)一步改進(jìn)。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 第 2 章 釘磨機(jī)床的機(jī)構(gòu)方案 磨機(jī)床的研究目的和意義 為了把報(bào)廢輪胎進(jìn)行回收利用，加工成農(nóng)業(yè)機(jī)械用的實(shí)心輪胎。而設(shè)計(jì)了釘磨機(jī)床，釘磨機(jī)床是屬于專用機(jī)床，它是實(shí)心輪胎加工中的其中一道工序。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界每年有 15 億條輪胎報(bào)廢，其中北美大約 4 億條，西歐近 2 億條，日本 1 億條 1 5。如何將廢舊輪胎資源化、減量化、無害化，不僅關(guān)系到環(huán)境保護(hù)這個(gè)重要的社會(huì)問題，而且還關(guān)系到持續(xù)發(fā)展這一全球性的戰(zhàn)略問題。所以對為了把廢舊輪胎進(jìn)行回收加工的機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是有重大意義的，國外例如美國等國家關(guān)于類似的機(jī)床設(shè)計(jì)挺多的他們關(guān)于廢輪胎回收利用的企業(yè)挺多的。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 磨機(jī)床的特點(diǎn) 改變了釘磨機(jī)床原來加工效率低的不足。同時(shí)也對它的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低了它的制造成本，提高了它的利用效率 。 磨機(jī)床的用途和應(yīng)用領(lǐng)域 釘磨機(jī)床主要用于橡膠的加工，例如：磨輪胎的凹型面 。 它的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 簡單，制造成本低。可以很好的應(yīng)用于我國各大中小型企業(yè)加工的需要，應(yīng)用領(lǐng)域非常的廣泛，發(fā)展前景十分樂觀。 體方案確定 釘磨機(jī)床是用來對報(bào)廢輪胎的切塊進(jìn)行磨削加工的機(jī)床。它的結(jié)構(gòu)有兩種設(shè)計(jì)方案。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 第一種方案 把磨頭布置在機(jī)架的一邊的正中間，且磨頭成圓柱形設(shè)計(jì)。磨頭的兩側(cè)用兩個(gè)壓輥壓住工件。對于磨頭和壓輥的空間位置由兩個(gè)手柄操作。 第二種方案 把磨頭布置在機(jī)架一邊的右側(cè)端。磨頭設(shè)計(jì)成為成型件，也就是改為成型加工。磨頭壓著的工件只用一個(gè)壓輥來壓住，且磨頭和工作臺(tái)，它們的運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系是相反的。且磨頭和壓 輥的空間位置由一個(gè)手柄來操作。 我選擇第二種設(shè)計(jì)方案，由于第二種方案采用的是成型加工它比起第一種方案在效率上比較高些。而且第二種設(shè)計(jì)方案中機(jī)床的結(jié)構(gòu)比第一種設(shè)計(jì)方案要簡單許多。由此第二種設(shè)計(jì)方案可以降低機(jī)床的設(shè)計(jì)成本，提高了工件的加工效率。 磨機(jī)床的結(jié)構(gòu)方案確定 釘磨機(jī)床主要分為四大部分，它們是： 1、 釘磨頭部分； 2、 蝸桿傳動(dòng)部分； 3、 帶傳動(dòng)部分； 4、 齒輪傳動(dòng)部分； 5、 壓輥部分。 釘磨機(jī)床的總體結(jié)構(gòu)： 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 蝸桿傳動(dòng)部分及齒輪傳動(dòng)部分帶傳動(dòng)部分釘磨頭部分 壓輥部分?2磨機(jī)床 結(jié)構(gòu)圖 磨頭部分 釘磨頭部分它是機(jī)床的主要工作部件，它的四周布滿了釘頭。且它們成螺旋式布置。釘磨頭的工作原理是在電機(jī)的帶動(dòng)下，它利用布置在其周圍的釘頭來對廢輪胎切塊進(jìn)行磨削加工。釘磨頭的結(jié)構(gòu)圖如下： 圖 2磨頭的 結(jié)構(gòu)圖 桿傳動(dòng)部分 蝸桿傳動(dòng)部分在機(jī)床中的作用是：實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比和大的扭距。它在機(jī)床中也是主要的傳動(dòng)部分。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 傳動(dòng)部分 帶傳動(dòng)部分主要包括兩個(gè)部分：第一個(gè)部分是主電機(jī)與釘磨頭之間的傳動(dòng)；第二個(gè)部分是輔助電機(jī)與工作臺(tái)之間的 傳動(dòng)。且第二部分的機(jī)構(gòu)簡圖如下： 圖 2傳動(dòng)的 結(jié)構(gòu)簡圖 輪傳動(dòng)部分 齒輪傳動(dòng)部分的主要作用是將蝸輪傳遞過來的扭距傳遞給與工作臺(tái)相連接的軸，從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 輥部分 壓輥部分它的主要作用是當(dāng)釘磨頭在工作時(shí)，壓住工件。且它的組成部分主要有兩大部分：支架；壓輥。其結(jié)構(gòu)圖如下： 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 支 架壓輥圖 2輥結(jié)構(gòu)圖 第 3 章： 釘磨頭部分的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 言 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 隨著科學(xué)技術(shù)的飛快發(fā)展，世界的工業(yè)也隨著快速地發(fā)展，特別是電子及汽車行業(yè)。汽車給人們帶來了交通便利，公路運(yùn)輸促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但我們在享受便利和品嘗經(jīng)濟(jì)發(fā)展的成果時(shí)，不得不面對日益增多的廢舊輪胎。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界每年有 15 億條輪胎報(bào)廢，其中北美大約 4 億條，西歐近 2 億條，日本 1 億條 15。如何將廢舊輪胎資源化、減量化、無害化，不僅關(guān)系到環(huán)境保護(hù)這個(gè)重要的社會(huì)問題，而且還關(guān)系到持續(xù)發(fā)展這一全球性的戰(zhàn)略問題。 輪胎工業(yè)的原材料在很大程度上依賴于石油，特別是在天然橡膠資源缺乏、大量使用合成橡膠和合成纖 維的國家， 70以上的原材料是以石油為基礎(chǔ)。在美國，每生產(chǎn) 1 條乘用輪胎要消耗 26 升石油，每生產(chǎn) 1 條載重輪胎要消耗 106 升石油?？梢哉f，不管以何種方式利用廢舊輪胎，其最終結(jié)果都是提高了石油的利用價(jià)值，在目前能源日趨緊張的形勢下，回收利用廢舊輪胎對節(jié)約能源具有重大意義。我國是一個(gè)橡膠消費(fèi)大國， 2000 年汽車輪胎產(chǎn)量就達(dá)到 7828萬條，廢舊輪胎日益增多，已成為亟待解決的問題。如不未雨綢繆，及早治理，必將給城鄉(xiāng)環(huán)境帶來不良影響。勿庸置疑，努力開發(fā)各種處理廢舊輪胎的新技術(shù)、新工藝，對充分利用再生資源，減少環(huán)境污染，改 善人類的生存環(huán)境具有積極意義。 同時(shí)為了解決這一問題而興起的行業(yè)和解決方向逐漸增多，同時(shí)綠色回收就是其中一個(gè)重要的方向。例如把報(bào)廢輪胎加工成實(shí)心輪胎（用于農(nóng)用機(jī)械）而釘磨機(jī)床是這一工作中的其中一道工序所用的專用機(jī)床。 磨頭的結(jié)構(gòu)方案 釘磨頭的結(jié)構(gòu)可以有兩種形式：其一就是：成圓柱形的外形結(jié)構(gòu)，釘頭成螺旋式布置。且它在加工時(shí)需要兩個(gè)壓輥來壓住工件。其二就是：成成形的外形結(jié)構(gòu)，釘頭也成螺旋式布置。它在加工時(shí)只需一個(gè)壓輥來壓住工件。 磨頭的結(jié)構(gòu)方案確定 我選用的是第二種設(shè)計(jì)方案，由于它采用的是 成形加工。且壓輥只需一個(gè)，這樣能很好地簡化機(jī)床機(jī)構(gòu)。同時(shí)又能提高加工的效買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 率。這樣也能降低機(jī)床的制造成本。 第 4 章：蝸桿傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 桿傳動(dòng)的類型 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 目前，我國生產(chǎn)的包絡(luò)環(huán)面蝸桿副主要有：平面一次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副；錐面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副等。 以直齒或斜齒平面蝸輪為產(chǎn)形輪而展成包絡(luò)環(huán)面蝸桿稱為平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿，這些特定齒面的蝸輪可以和它們各自的包絡(luò)環(huán)面蝸桿組成蝸桿傳動(dòng)，稱為平面一次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。其中直齒平面蝸桿傳動(dòng)是由美國格里森公司 1922 年發(fā)明的， 適用于大傳動(dòng)比場合的；斜齒平面蝸桿傳動(dòng)是由日本的左藤于 1952 年發(fā)明的，適用于中、小傳動(dòng)比，最小傳動(dòng)比 i=果以次包絡(luò)環(huán)面蝸桿為產(chǎn)形輪再展成一個(gè)蝸輪，其過程稱為第二次包絡(luò)；平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿與由它展成的蝸輪構(gòu)成的傳動(dòng)，稱為平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副與普通圓柱蝸桿及直廓環(huán)面蝸桿相比較，具有接觸齒數(shù)多、蝸桿齒面可淬硬精確磨削、齒面硬度高、齒面光潔、精度高、齒面接觸面較大，并有瞬時(shí)雙線接觸、接觸線總長度長、綜合曲線半徑大、接觸應(yīng)力小、嚙合潤滑角大， 嚙合中容易形成動(dòng)壓油膜，減少齒面磨損等特點(diǎn)。 由于平面二次包絡(luò)蝸桿傳動(dòng)具有上述優(yōu)點(diǎn)，因此，自該傳動(dòng)型式誕生以來，很快在全國各行各業(yè)中被推廣，現(xiàn)已大量應(yīng)用于冶金設(shè)備，并在造船、采礦、機(jī)械、建筑、軍工、化工等各行業(yè)中采用，受到普遍歡迎。 由于在多頭小速比的場合，平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿會(huì)產(chǎn)生蝸桿齒面根切和邊齒齒頂變尖等現(xiàn)象，而且頭數(shù)越多越嚴(yán)重，因此，一般速比不能小于 8，按正常情況只能做到 4 個(gè)頭。直廓環(huán)面蝸桿則在工藝上十分復(fù)雜，成本較高，國內(nèi)最多只能做到 6 個(gè)頭。 錐面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)是介于平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和直廓環(huán)面蝸桿之間的一種新型環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，它既具有平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿可以淬硬磨削、制造工藝較易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，又具有直廓環(huán)面蝸桿可避免蝸桿邊齒齒頂變尖和根切的優(yōu)點(diǎn)。但是，它在蝸桿齒面接觸區(qū)面積上不如平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)大，而比直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)寬；在邊齒齒頂變尖和根切方面不如直廓環(huán)面蝸桿那樣根本不會(huì)產(chǎn)生，而平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿那樣根本不會(huì)產(chǎn)生，而平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿當(dāng)速比小于 10 時(shí)卻難于避免。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 為了更好地發(fā)揮各自的優(yōu)勢，當(dāng)蝸桿頭數(shù)為 14 時(shí)，可制成平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副，而當(dāng)蝸桿頭數(shù)大于 4 時(shí)，則可制成錐面二次包絡(luò)環(huán)面蝸 桿副。 蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖 蝸桿傳動(dòng)圖 4蝸桿傳動(dòng)簡圖 桿傳動(dòng)的失效形式 和齒輪傳動(dòng)一樣，蝸桿傳動(dòng)的失效形式也有點(diǎn)蝕（齒面接觸疲勞破壞）、齒根折斷、齒面膠合及過度磨損等。 蝸桿和蝸輪嚙合時(shí)，在中間平面上，蝸桿的軸面模數(shù)壓力角應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)壓力角相等，即 12m m1220 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 蝸桿軸向壓力角的法向壓力角的關(guān)系為： n式中 為導(dǎo)向角。 d1 q= 1蝸桿的直徑系數(shù) 3，蝸桿頭數(shù) 根據(jù)要求的傳動(dòng)比和效率來選定。一般為 1， 2， 4， 6。 4，導(dǎo)程角 對于要求具有自鎖性能的傳動(dòng)則采用 30時(shí)，則可始終保持有兩對以上的齒嚙合，所以通常規(guī)定28。對于動(dòng)力傳動(dòng)，20。 7，蝸桿的標(biāo)準(zhǔn)中心距為 a a 2112 + 212 + 1 2+ d 212 d 21 22 m q x z蝸輪變 位系數(shù) x 的常用范圍為 0 ,為了有利于蝸輪齒強(qiáng)度提高，最好 x 為正值。 桿剛度計(jì)算和蝸輪輪齒強(qiáng)度計(jì)算分析 輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 由于阿基米的蝸桿傳動(dòng)在中間平面上相當(dāng)于支持齒條的蝸輪的嚙合傳動(dòng)，而蝸輪本身有相當(dāng)于一個(gè)斜齒圓柱齒輪，因此蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算與斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)相似，所以赫茲應(yīng)力公式作為開始計(jì)算公式，按節(jié)點(diǎn)處嚙合的條件計(jì)算有關(guān) 系數(shù)。由赫茲應(yīng)力計(jì)算公式知： 1 1 2 21. 1 / 1 /E 式中，計(jì)算式為222 0 0 0 / c o s c o T d ; 為綜合曲率半徑（當(dāng)量曲率半徑），由于蝸桿齒在法截面上近似直買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 線輪廓 ，取 ，蝸輪 的曲率 半徑 借用斜 齒輪的 曲率 半徑公 式22s i n / 2 c o 則蝸桿傳動(dòng)在節(jié) 點(diǎn)處的 曲 率 半 徑 為22 s i n2 c o ； L 為最小接觸線長度，其計(jì)算式為13 6 0 c o st 式中 1360d為蝸輪輪齒弧長， 為蝸輪齒寬角（取 100 ）；t 為端面重合 度，一般取 2t ； X 為接觸線長度變化系數(shù)，可取 。將以上數(shù)值代入公式后得到接觸線長度計(jì)算式后得到接觸線長度計(jì)算公式： H為蝸輪許用接觸應(yīng)力 引入彈性系數(shù) 221 1 2 211 / 1 /E 取值可參考 表 11鑄造蝸輪與鋼質(zhì)蝸桿配對 通常取 155 P將以上各參數(shù)值代入赫茲公式 22 1 220001 1 c o s 2 c o s. . . .c o s c o s 1 . 3 1 s i n ZL d d d 一般取 5 25 : ， （平均值）， 20 ，代入整理得： 222 2 21 2 1 29 0 0 0 9 0 0 0H E K d d m z 其齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件為：（校核公式） 222129000H E m z買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 則設(shè)計(jì)公式為： 221229000 m K H：蝸輪齒面的最大接觸應(yīng)力 1d：蝸桿分度圓直徑（ 2d：蝸輪分度圓直徑（ 2T：蝸輪工作轉(zhuǎn)矩 H ：蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力 根據(jù)計(jì)算出的 21 11定相應(yīng)的1,用接觸應(yīng)力 H，可以分兩種情況確定： （ 1）當(dāng)蝸輪材料為強(qiáng)度極限 300 的青銅時(shí)，失效形式主要是疲勞點(diǎn)蝕，其許用應(yīng)力與應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 有關(guān)， 即： 78 10H N O H O 觸壽命系數(shù) 260N an ta ：蝸輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)是個(gè)輪齒嚙合的次數(shù) 2n：蝸輪的轉(zhuǎn)速 t ：蝸輪總的工作小時(shí)數(shù) 572 . 6 1 0 2 5 1 0N 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 當(dāng) 0N 時(shí) 0N 當(dāng) 725 10N 時(shí) 725 10N （ 2）當(dāng)蝸輪材料是強(qiáng)度極限 300 的青銅或鑄鐵時(shí)，失效形式主要是膠合。需通過限制齒面接觸應(yīng)力H的大小來防止發(fā)生膠合。因此要根據(jù)抗膠合條件選擇許用接觸應(yīng)力其值與潤滑條件，相對滑動(dòng)速度有關(guān)，而與循環(huán)次數(shù)無關(guān)。 2，蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算： 由于蝸 輪的齒形較復(fù)雜，在平行于中間平面的各截面內(nèi)，蝸輪的齒厚不同無法精確計(jì)算齒根的彎曲應(yīng)力。 簡化計(jì)算可以近似將蝸輪是威脅齒圓柱齒輪進(jìn)行計(jì)算。將蝸輪各參數(shù)轉(zhuǎn)化后代入斜齒圓柱蝸輪彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式中并考慮實(shí)際齒寬為： 1 0360 （取 100 ） 則可推導(dǎo)出齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式為： 222121 5 3 0 c o d m z 同理：設(shè)計(jì)公式為： 22 21 21 5 3 0 c o s m F：蝸輪齒根的彎曲應(yīng)力 輪齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒數(shù)23值由表 11查?。?20 ， * 1） 2T：蝸輪轉(zhuǎn)矩（ F ：蝸輪的許用應(yīng)力（ F N O 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 69 10N 為應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 蝸輪材料為鑄鐵時(shí)： 661 0 6 1 0N 蝸輪材料為青銅或黃銅時(shí)： 661 0 2 5 1 0N 蝸桿傳動(dòng)的剛度計(jì)算 蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿與蝸輪箱壁直徑較小質(zhì)點(diǎn)間的跨距較大，蝸桿受力后 產(chǎn)生或大的撓曲變形造成輪齒上載荷分布不均，影響蝸輪蝸桿的正常嚙合傳動(dòng)，因此對蝸桿還需進(jìn)行剛度校核。 在進(jìn)行蝸桿剛度校核時(shí)通常把蝸桿螺旋部分近似看作以蝸桿齒根圓直徑為直徑的光軸通過計(jì)算其中央截面的撓度值來校和蝸桿的彎曲剛度。 蝸桿軸主要有切向力軸的嚙合處產(chǎn)生的最大撓度 值應(yīng)滿足以下剛度條件： 12 22322 48 F Fy y y 式中： 桿受的切向力 桿受的徑向力 L ：蝸桿的支點(diǎn)跨距 E ：為蝸桿的材料彈性模量 ()4 / 64 蝸桿齒根圓直徑 1m a x 0 . 0 0 1 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 料選擇： 制造蝸桿副的材料組合首先要求有良好的減摩性，此外還有求一定的強(qiáng)度，在滑 動(dòng)速度較高 s/s/重要傳動(dòng)中，蝸輪材料通常采用鑄錫青銅 10 1 和 6 鑄鋁鐵青銅 19 4 和1 1 0 3 1 A 的抗膠合能力較差，不宜用于滑動(dòng)速度大于 8/ 蝸桿材料主要為碳鋼和合金鋼。且蝸 桿的結(jié)構(gòu)及安裝圖如下： 圖 4蝸桿的結(jié)構(gòu)及安裝圖 計(jì)計(jì)算： 初選電機(jī)功率 速 960r/動(dòng)比試選 40，載荷平穩(wěn)，預(yù)計(jì)使用 1200h。 蝸桿采用 45 鋼，表面硬度大于 45桿頭數(shù)1z=1，蝸輪材料采用 模制造，蝸輪齒數(shù)2140z 計(jì)算步驟如下： 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算： （ 1）許用接觸應(yīng)力 ：參 考文獻(xiàn)（ 8）表 13： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 4222 m a 6 0 1 1 2 0 0 040v i n 0 許用接觸應(yīng)力 7788 61 0 1 0 0 . 9 0 . 9 2 2 0 2 1 15 . 9 9 1 0 查表 1300 （ 2）計(jì)算 3蝸輪轉(zhuǎn)矩：6612 1 1 110 . 9 5 79 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 4 0 0 . 7 0330 i （1 1z，假設(shè)1 ，見 13） 52 7 . 6 9 1 0 m m 載荷系數(shù) 1 1 . 1 1 1 . 1k k k 1）查表 13 1，2 3/v m s， k參考文獻(xiàn)（ 6）查表 13，取 1。 23229 . 4 7 c o s q k 25 1559 . 2 6 1 . 1 7 . 6 9 1 0 4 5 3 84 0 1 6 1 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 查表 1355 查 13 9 c o s 9 由 13得 3 5120時(shí) 8m 1 80d mmq（直徑系數(shù)） =10 因 n ， 都為定，故為初步計(jì)算。 （ 3）傳動(dòng)基本尺寸 參考文獻(xiàn)（ 1）表 13桿分度圓直徑：22 4 0 8 3 2 0d z m m m 傳動(dòng)中心距： 1211( ) ( 8 0 3 2 0 ) 2 0 022a d d m m （由于 125 是標(biāo)準(zhǔn)系列所以不需要變位） 蝸桿導(dǎo)程角：1 1a r c t a n a r c t a n 5 . 7 110 蝸桿螺紋長度：122 1 2 4 0 1 1 0 2b m z m m 蝸輪齒寬： 2 2 ( 0 . 5 1 ) 2 8 ( 0 . 5 1 0 1 ) 6 1b m q m m 蝸輪齒寬角：21612 a r c s i n 2 a r c s i n 9 9 . 4 1 0 080 其它尺寸略 （ 4）定精度等（ R） 蝸輪圓周速度： 2223303 . 1 4 3 3 040 0 . 1 4 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 0 0 0m s 滑動(dòng)速度： 2 0 . 1 4 5 1 . 4 6 /s i n s i n 5 . 7 1s vv m s 精度等級：查表 13 選取 7 級精度。 曲疲勞強(qiáng)度校核 1）許用彎曲應(yīng)力計(jì)算 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 69 10 ( 0 . 2 5 0 . 0 8 ) 1 . 2 5 參考表 13 ,s 見表 13 蝸桿硬度 45時(shí)，所乘的系數(shù)，參考表 13 69 10 ( 0 . 2 5 1 4 0 0 . 0 8 2 2 0 ) 1 . 2 50 . 5 9 9F 5 2 . 6 0 . 8 2 2 2 0 53.9 2）彎曲應(yīng)力計(jì)算 當(dāng)量齒數(shù)： 233 40 4 0 . 6c o s c o s 5 . 7 1v 齒形系數(shù)：參考表 13用插入法 旋角 系數(shù)： 5 . 7 11 1 0 . 9 61 4 0 1 4 0Y 彎曲應(yīng)力： 52121 . 6 4 1 . 6 4 1 . 1 8 1 0 1 . 7 2 0 . 9 68 0 3 2 0 8Yd d m 1 1 3 安全 3）、效率計(jì)算 嚙合效率 ： 1ta n ( )v v查表 13 。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 1t a n 5 . 7 1 0 . 7 9t a n ( 5 . 7 1 1 . 5 )攪油效率：取2 滾動(dòng)軸承效率： 取3 對 總效率： 21 2 3 0 . 7 9 0 . 9 9 0 . 9 9 0 . 7 6 7 復(fù)核 3 23229 . 4 7 c o s q k 25 0 . 7 9 1 5 59 . 4 7 c o s 5 . 7 1 1 . 1 7 . 6 9 1 00 . 7 4 0 1 6 15120 熱平衡計(jì)算： 箱體面積： 1 . 7 5 1 . 7 5 22000 . 3 3 0 . 3 3 1 . 1 11 0 0 1 0 0 工作油溫： 1101 0 0 0 (1 ) 1 0 0 0 ( 1 0 . 7 6 7 ) 0 . 9 5 7 201 5 1 . 1 1 0 3 3 0 潤滑油粘度，潤滑方法選擇 潤滑油粘度根據(jù) sv m s參考表 13 250 3 0 0 /Cv m m s 2100 3 5 /Cv m m s 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 方法：浸油。 第 5 章：帶傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 述 帶 傳動(dòng)是由固聯(lián)于主動(dòng)軸上的帶輪 1 也就是主動(dòng)輪、固聯(lián)于從動(dòng)軸上的帶輪 3 也就是從動(dòng)輪和緊套在兩輪上的傳動(dòng)帶 2 組成的如下圖。當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶和帶輪間的摩擦（或嚙合），便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞一定動(dòng)力。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)平穩(wěn)、造價(jià)低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)，在近代機(jī)械中被廣泛應(yīng)用。 n1 n 2帶傳動(dòng)簡圖 傳動(dòng)的特點(diǎn) 帶傳動(dòng)中，帶為中間撓性件，并靠摩擦力工作，所以能緩沖和吸振，運(yùn)行平穩(wěn)，無噪聲，過載時(shí)，將會(huì)引起帶在帶輪上 打滑，因而可以防止其他零件的損壞，可增加帶長以適應(yīng)中心距較長的工作條件（平型帶傳動(dòng)可達(dá) 15m），缺點(diǎn)是帶與輪面之間有滑動(dòng)，式傳動(dòng)效率降低和不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。傳遞同樣大的圓周力時(shí)，輪廓尺寸和作用在軸上載荷都比嚙合傳動(dòng)大，帶的壽命較短。同步帶傳動(dòng)因考慮嚙合傳動(dòng)，可以消除這些缺點(diǎn)，它傳動(dòng)比準(zhǔn)確，作用在軸上的載荷小，但對制造，安裝要求較高。 用范圍 帶傳動(dòng)的運(yùn)用范圍較廣，傳動(dòng)效率較齒輪傳動(dòng)低，所以大功率的帶傳動(dòng)比較少用，常用的不超過 50的工作速度一般為520m/s，使用特種帶的變速傳動(dòng) 可 60m/s,超變速傳動(dòng)可到 100m/s。 傳動(dòng)中的力分析 安裝帶傳動(dòng)時(shí)，帶傳動(dòng)即以一定的預(yù)緊力0文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 由于0和帶輪的接觸面上就產(chǎn)生了正壓力。帶傳動(dòng)不工作時(shí)傳動(dòng)帶兩邊的拉力相等，都等于0F（圖 a） . 帶傳動(dòng)工作時(shí)（圖 b），設(shè)主動(dòng)輪以轉(zhuǎn)速 1n 轉(zhuǎn)動(dòng)，帶與帶輪的接觸面間便產(chǎn)生摩擦力，主動(dòng)輪作用在帶上的 摩擦力c)輪 1 的外側(cè)，主動(dòng)輪即靠此摩擦力驅(qū)使帶運(yùn)動(dòng)；帶作用在從動(dòng)輪上的摩擦力的方向，顯然與帶的運(yùn)動(dòng)方向相同見圖 c)輪 2 的內(nèi)側(cè)；帶輪作用在帶上的摩擦力的方向則與帶的運(yùn)動(dòng)方向相反，帶同樣靠摩擦力n 轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)傳動(dòng)帶兩邊的拉力也相應(yīng)地發(fā)生了變化；帶繞上主動(dòng)輪的一邊被拉緊，叫做緊邊，緊邊拉力由0F ；帶繞上從動(dòng)輪的一邊被放松，叫做松邊，松邊拉力由0F 參看圖 b)。如果近似地認(rèn)為帶工作時(shí)的總長度不變則帶的緊邊拉力的增加量，應(yīng)等于松邊拉力的減少量。 n1 n 2不工作時(shí)n1 n 2工作時(shí)帶 傳 動(dòng) 的 工 作 原 理 圖F 0 F 0F 0 F 1F 2F 2圖 5帶傳動(dòng)的原理圖 也就是： 2001 或 021 2 (1) 在圖 d)中（徑向箭頭表示帶輪作用于帶上的正壓力），當(dāng)取主動(dòng)輪一端的帶為分離體時(shí)，則總摩擦力 0T ，即 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 0222 12111 由上式可得 在帶傳動(dòng)中，有效拉力是帶和帶輪接觸面上各點(diǎn)摩擦力的總和，故整個(gè)接觸面上的總摩擦 力由上式關(guān)系可知 1 f (2) 即帶傳動(dòng)所能傳遞的功率 P（單位為 1000e(3) 式中：位為 N； v 為帶的速度，單位為 m/s. 將式（ 2）代入式（ 1）中可得 201 202 （ 4） 由式（ 4）可知，帶的兩邊的拉力 1F 和 2F 的大小，取決于預(yù)緊力0由式（ 8 3）可知 ，在帶傳動(dòng)能力范圍內(nèi)， 大小又和傳動(dòng)的功率 P 及帶的速度有關(guān)。當(dāng)傳動(dòng)的功率增大時(shí)，帶的兩邊拉力的差值 21 也要響應(yīng)地增大。帶的兩邊拉力的這種變化，實(shí)際上反映了帶和帶輪接觸面上摩擦力的變化。顯買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 然，當(dāng)其它條件不變且預(yù)緊力0F。一定時(shí)，這個(gè)摩擦力有一極限值（臨界值）。這個(gè)極限值就限制著帶傳動(dòng)的傳動(dòng)能力。 F 2 F 2F 1 F 1圖 d ) 帶 與 帶 輪 的 受 力 分 析圖 5帶與帶輪之 間的受力分析圖 通 V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)的具體設(shè)計(jì) 1，普通 V 帶型號(hào) 參考文獻(xiàn)（ 5）查表 10 取 1 . 2 1 . 1 1 . 3 2k p k W 根據(jù)9 6 0 / m i n )n n r由圖選取 z 型 2，帶輪基準(zhǔn)直徑 參考（ 5）圖 10表 10 1 63dd ，傳動(dòng)比 12960 3320ni n 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 4，大帶輪的基準(zhǔn)直徑 21 ( 1 ) 3 6 3 ( 1 0 . 0 1 ) 1 8 7 . 1 1i d 參考文獻(xiàn)（ 12） 查表 2 180dd ，確定蝸輪軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速 1212(1 ) (1 0 . 0 1 ) 9 6 0 6 3 3 3 3 / m i 6，帶速 1 1 6 3 9 6 0 3 . 1 7 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 此處取11，初定軸間距 1 2 1 200 . 7 ( ) 2 ( )d d d dd d a d d 01 7 0 . 1 4 8 6a 且取 4508，所需基準(zhǔn)長度 210 1 2200()2 ( )24d a d 23 . 1 4 ( 1 8 0 6 3 )2 4 5 0 ( 6 3 1 8 0 )2 4 4 5 0 1 2 8 9 由表 取基準(zhǔn)長度 1250dL ，實(shí)際軸間距 00 () 1 2 8 9 . 1 1 1 2 5 04 5 0 4 8 922a m m 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 安裝時(shí)所需最小軸間距 m i n 0 . 0 1 5 4 8 9 0 . 0 1 5 1 2 5 0 4 7 0da a L m m 張緊及補(bǔ)償伸長所需的最長軸間距 m a x 0 . 0 3 4 8 9 0 . 0 3 1 2 5 0 5 2 7da a L m m 10，小帶輪的包角 211 1 8 0 5 7 . 3 a 11，單根 V 帶的基本額定功率 根據(jù)1 63dd 1 9 6 0 / m 參考文獻(xiàn)（ 5）表 得z 型帶1 2，考慮傳動(dòng)比的影響 額定功率的增量1p由參考文獻(xiàn)（ 5）表 1 13， V 帶的根數(shù) 11()p p k k 由表 得 由表 得 1 . 3 2 1 . 4 5( 0 . 7 0 0 . 1 5 ) 0 . 9 6 5 1 . 1 1z 取 2 根 14，單根 V 帶的預(yù)緊力 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 20 2 . 55 0 0 ( 1 ) m vk z v 由表 得 由表 得 m=0 2 . 5 1 . 3 25 0 0 ( 1 ) 0 . 0 0 7 3 . 1 70 . 9 6 5 2 3 . 1 7F 的彈性滑動(dòng)和打滑 帶傳動(dòng)在工作時(shí)，帶受到拉力后要產(chǎn)生彈性變形。但由于緊邊和松邊的拉力不同，因而彈性變形也不同。當(dāng)緊邊在 1A 點(diǎn)繞上主動(dòng)輪時(shí)（圖 5其所受 的拉力為 1F ，此時(shí)帶的線速度 v 和主動(dòng)輪的圓周速度（均指帶輪的節(jié)圓圓周速度） 1v 相等。在帶由 1A 點(diǎn)轉(zhuǎn)到 1B 點(diǎn)的過程中，帶所受的拉力由 1F 逐漸降低到 2F ，帶的彈性變形也就隨之逐漸減小，因帶的速度便過度到逐漸低于主動(dòng)輪的圓 周速度 1v 。輪緣之間發(fā)生了相對滑動(dòng)。相對滑動(dòng)現(xiàn)象也發(fā)生在從動(dòng)輪上，但情況恰恰相反，帶繞過從動(dòng)輪時(shí)，拉力由 2F 增大到 1F ，彈性變形隨之逐漸增加，因而帶沿帶輪的運(yùn)動(dòng)是一面繞進(jìn)、一面向前伸長，所以帶的速度便過渡到逐漸高于從動(dòng)輪的圓周速度 2v ，亦即帶與從動(dòng)輪間也發(fā)生相對滑動(dòng)。這種由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的滑動(dòng)，稱為帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)。這是帶傳 動(dòng)正常工作時(shí)固有的特性。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 n 2n 1F 2F 2F 1 O 2B 1C 1A 1n 2A 2C 2B 2圖 4 - 5 帶 的 彈 性 滑 動(dòng) 示 意 圖( 箭 頭 表 示 帶 輪 對 帶 的 摩 擦 力 方 向 )圖 5的彈性滑動(dòng)示意圖 （箭頭表示帶輪對帶的摩擦力方向） 由于彈性滑動(dòng)的影響，將使從動(dòng)輪的圓周速度 2v 低于主動(dòng)輪的圓周速度 1v ，其降低量可用滑動(dòng)率 來表示： 00121 100 v 4 或 12 )1( (4其中 1 0 0 0601 0 0 060 11111 100060100060 22222 (4式中： 1v 、 2v 分別為主、從動(dòng)輪的圓周速度，單位為 ； 1n 、 2n 主動(dòng)輪和從動(dòng) 輪的轉(zhuǎn)速，單位為 r 1 主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的節(jié)圓直徑，可用1紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 帶換，單位為 將式（ 4入（ 4可得 1122 )1( 因而帶傳動(dòng)的實(shí)際平均傳動(dòng)比為 )1(1 221 d （ 4 在一般傳動(dòng)中，因滑動(dòng)率并不大 （ 0000 21 ），故可不予考慮，而取傳動(dòng)比為： 1221（ 4 在正常情況下，帶的彈性滑動(dòng)并不是發(fā)生在相對于全部包角的接觸弧上。當(dāng)有效拉力較小時(shí)，彈性滑動(dòng)只發(fā)生在帶由主、從動(dòng)輪上離開以前的那一部分接觸弧上，例如 11 22圖 5并把它們稱為滑動(dòng)弧，所對的中心角叫滑動(dòng)角；而未發(fā)生彈性滑動(dòng)的接觸弧 11 22稱為靜弧，所對的中心角叫靜角。隨著有效拉力的增大，彈性滑動(dòng)的區(qū)段也將擴(kuò)大。當(dāng)彈性滑動(dòng)區(qū)段擴(kuò)大到整個(gè)接觸弧（相當(dāng)于 移動(dòng)到與 重合）時(shí)，帶傳動(dòng)的有效拉力即達(dá)到最大（臨界）值 F。如果工作載荷再進(jìn)一步增大，則帶與帶輪間就將發(fā)生顯著的相對滑動(dòng)，即產(chǎn)生打滑。打滑將使帶的磨損加劇，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動(dòng)失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 輪設(shè)計(jì)的要求 設(shè)計(jì) V 帶輪時(shí)應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量小；結(jié)構(gòu)工藝好；無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn) 速高時(shí)要近過動(dòng)平衡；輪槽工作面要精細(xì)加工（表面粗糙一般應(yīng)為 以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。 輪的材料 帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用材料的牌號(hào)為 速較高時(shí)宜采用鑄鋼（或用鋼板沖壓后焊接而成）；小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。 構(gòu)尺寸 鑄鐵制 V 帶輪的典型結(jié)構(gòu)有以下幾種形式：（ 1）實(shí)心式（圖4（ 2）腹板式（圖 4（ 3）孔板式（圖 4; (4)橢圓輪輻式（圖 4. a) b)c) d)圖 8 - 1 2圖 5帶輪的形式結(jié)構(gòu)圖 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 帶輪基準(zhǔn)直徑 （ d 為軸的直徑，單位為 ，可采用實(shí)心式； d 300 時(shí)，可采用腹板式（當(dāng) 0011 時(shí)，可采用孔板式）； d 300 時(shí)，可采用輪輻式。 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)型式；根據(jù)帶的截形確定輪槽尺寸；帶輪的其它結(jié)構(gòu)尺寸可參照一些經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。確定了帶輪的各部分尺寸后 ，即可繪制出零件圖，并按工藝要求注出相應(yīng)的技術(shù)條件等。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 第 6 章 齒輪傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 述 齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的傳動(dòng)之一，形式很多，應(yīng)用廣泛，傳遞的功率可達(dá)近十萬千瓦，圓周速度可達(dá) 200m/s. 輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)： 1） 效率高 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，以齒輪傳動(dòng)的效率為最高。如一級圓柱齒輪傳動(dòng)的效率可達(dá) 99%。這對大功率傳動(dòng)十分重要，因?yàn)榧词剐侍岣?1%，也有很大的經(jīng)濟(jì)意義。 2） 結(jié)構(gòu)緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需的空間尺寸一般較小。 3） 工作可靠、壽命長 設(shè)計(jì)制造正確合理、使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作十分可靠，壽命可長達(dá)一、二十年，這也是其它機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。這對車輛及在礦井內(nèi)工作的機(jī)械尤為重要。 4） 傳動(dòng)比穩(wěn)定 傳動(dòng)比穩(wěn)定往往是對傳動(dòng)性能的基本要求。齒輪傳動(dòng)獲得廣泛應(yīng)用，也就是由于具有這一特點(diǎn)。 但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高。價(jià)格較貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過大的場合。 齒輪傳動(dòng)可做成開式、半開式及閉式。如在農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械以及簡易的機(jī)械設(shè)備中，有一些齒輪傳動(dòng)沒有防塵罩或機(jī)殼，齒輪完全暴露在外邊，這叫開式齒輪傳動(dòng)。這種傳動(dòng)不僅外界雜物極易侵入，而且潤 滑不良，因此工作條件不好，輪齒也容易磨損，故只宜用于低速傳動(dòng)。當(dāng)齒輪傳動(dòng)裝有簡單的防護(hù)罩，有時(shí)還把大齒輪部分地侵入油池中，則稱為半開式齒輪傳動(dòng)。它的工作條件雖然改善，但仍不能做到嚴(yán)密防止外界雜物侵入，潤滑條件也不算最好。而汽車、機(jī)床、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等所用的齒輪傳動(dòng)，都是裝在經(jīng)過精確加工而且封閉嚴(yán)密的箱體（機(jī)匣）內(nèi)，這稱為閉式齒輪傳動(dòng)（齒輪箱）。它與開式或半開式的相比，潤滑及防護(hù)等條件最好，多用于重要的場合。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 效形式 齒輪傳動(dòng)就裝置形式來說，有開式、半開式及閉式之分；就使用情況來說，有低速、高速及輕載、重 載之別就齒輪材料的性能及熱處理工藝的不同，輪齒有較脆（如經(jīng)整體淬火、齒面硬度很高的鋼齒輪或鑄鐵齒輪）或較韌（如經(jīng)調(diào)質(zhì)、?；膬?yōu)質(zhì)炭鋼及合金鋼齒輪）， 優(yōu)缺點(diǎn)：和其它機(jī)械傳動(dòng)比較，齒輪傳動(dòng)