步進(jìn)式工件輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書.doc
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要求設(shè)計(jì)要求:一、 設(shè)計(jì)參數(shù)工作阻力2500N,步長(zhǎng)400mm,往復(fù)次數(shù)40次/min,行程速比系數(shù)1.25,高度8001000mm,使用折舊期為5年,每天兩班工作。二、 步進(jìn)式工件輸送設(shè)計(jì)要求1. 方案合理,加工裝配工藝性好2. 進(jìn)行必要的計(jì)算和驗(yàn)算3. 圖面整潔,視圖齊全,布局合理,線條、文字及尺寸標(biāo)注等均應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。三、 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書要求 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書是設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想、內(nèi)容、理論、依據(jù)的全面描述,通過文字闡述、推理、引證、圖表等,應(yīng)能使讀者讀后對(duì)本設(shè)計(jì)形成完整、明確和信服的認(rèn)識(shí)。三、工作量要求:編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書;繪制減速機(jī)構(gòu)部件圖(A0)繪制設(shè)備總裝圖(A0)繪制若干桿零件圖課題主要內(nèi)容及進(jìn)度制定設(shè)備的結(jié)構(gòu)方案,并進(jìn)行強(qiáng)度校核等,完成機(jī)構(gòu)裝配圖。繪制機(jī)器的裝配圖和主要零件的零件圖,完成機(jī)器中主要零件的校核計(jì)算;完成設(shè)計(jì)說明書; 參考書目:機(jī)械原理 張春林 主編高等教育出版社 2006年01月材料力學(xué) 范欽珊,殷雅俊主編 清華大學(xué)出版社2008年07月畫法幾何及機(jī)械制圖 朱冬梅,胥北瀾,何建英主編 高等教育出版社2008年06月機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 成大先 主編 化學(xué)工業(yè)出版社2008年04月目錄一電動(dòng)機(jī)的選擇11.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式11.2 電動(dòng)機(jī)容量的選擇11.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速1二確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比22.1 總傳動(dòng)比22.2 分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)比2三 .計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)23.1 各軸的轉(zhuǎn)速23.2 各軸的輸出、輸入功率33.3 各軸輸入、輸出轉(zhuǎn)矩3四.減速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)44.1機(jī)體結(jié)構(gòu)44.2 鑄鐵減速器機(jī)體的結(jié)構(gòu)尺寸見下表4五.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算55.1 減速器外傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)55.2 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)6六.軸的計(jì)算116.1 減速器高速軸I的設(shè)計(jì)116.2 軸的計(jì)算156.3 軸的設(shè)計(jì)15七.裝配圖設(shè)計(jì)167.1裝配圖的作用167.2減速器裝配圖的繪制16八設(shè)計(jì)小結(jié)17九參考文獻(xiàn)18一電動(dòng)機(jī)的選擇1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式根據(jù)所給條件中工作場(chǎng)地的要求:每天兩班制工作,載荷為中等沖擊,工作環(huán)境為室內(nèi)、較清潔,三相交流電源,所以選擇電動(dòng)機(jī)為Y系列380V三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。1.2 電動(dòng)機(jī)容量的選擇在課程設(shè)計(jì)中,只需使電動(dòng)機(jī)的額定功率等于或大于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率,即就可以了。電動(dòng)機(jī)的輸出功率為,:工作機(jī)所需輸入功率,:傳動(dòng)裝置總效率。工作機(jī)所需功率,由機(jī)器工作阻力和傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算求得:傳動(dòng)裝置總效率為。為聯(lián)軸器傳動(dòng)效率,為滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率,為圓錐齒輪傳動(dòng)效率,為圓柱齒輪傳動(dòng)效率,為開式齒輪傳動(dòng)效率,為工作機(jī)構(gòu)效率。經(jīng)查書得:,。電動(dòng)機(jī)功率為。查表,選Y系列三相異步電動(dòng)機(jī),Y100LI-4,額定功率為2.2Kw。1.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速為,由書查的圓錐-圓柱齒輪的傳動(dòng)比一般范圍為,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。根據(jù)額定功率且轉(zhuǎn)速滿足640r/min,選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-6。其主要性能如下:型號(hào)額定功率滿載轉(zhuǎn)速堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩Y112M-62.29402.02.2二確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比2.1 總傳動(dòng)比總傳動(dòng)比2.2 分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)比按直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)比錐齒輪的傳動(dòng)比一般不大于3,故取,則,實(shí)際總傳動(dòng)比,i=0.001,滿足要求。三 、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)3.1 各軸的轉(zhuǎn)速3.2 各軸的輸出、輸入功率3.3 各軸輸入、輸出轉(zhuǎn)矩四. 減速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1機(jī)體結(jié)構(gòu)減速器機(jī)體是用以支持和固定軸系的零件,是保證傳動(dòng)零件的嚙合精度,良好潤(rùn)滑及密封的重要零件,其重量約占減速器總重量的50%。因此,機(jī)體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能,加工工藝,材料消耗,重量及成本等有很大的影響。機(jī)體材料用灰鑄鐵(HT150或HT200)制造,機(jī)體的結(jié)構(gòu)用剖分式機(jī)體。4.2 鑄鐵減速器機(jī)體的結(jié)構(gòu)尺寸見下表名稱符號(hào)減速器尺寸關(guān)系機(jī)座壁厚機(jī)蓋壁厚機(jī)座凸緣厚度機(jī)蓋凸緣厚度機(jī)座底凸緣厚度地腳螺釘直徑地腳螺釘數(shù)目軸承旁聯(lián)接螺栓直徑機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑聯(lián)接螺栓的間距l(xiāng)軸承端蓋螺栓直徑窺視孔端蓋螺栓直徑定位銷直徑,至外機(jī)壁距離見下表,凸緣邊緣距離見下表軸承旁凸臺(tái)半徑凸臺(tái)高度根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定外機(jī)壁至軸承座端面距離大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離機(jī)蓋、機(jī)座肋厚軸承端蓋凸緣厚度軸承旁聯(lián)接螺栓距離勁量靠近軸承端蓋半徑軸承孔直徑螺栓直徑 M8M10M12M16M20M24M301316182226344011141620242834沉頭座直徑20242632404860五. 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 減速器外傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)采用聯(lián)軸器,通過聯(lián)軸器直接把電動(dòng)機(jī)和減速器聯(lián)接5.2 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)5.2.1 圓錐直齒齒輪傳動(dòng)的計(jì)算選擇齒形制GB12369-90,齒形角為20設(shè)計(jì)基本參數(shù)與條件:齒數(shù)比,傳遞功率,主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速,采用兩班制工作,小錐齒輪懸臂布置。5.2.1.1選擇齒輪材料和精度等級(jí)a. 小齒輪材料選取45號(hào)鋼調(diào)制,大齒輪材料選取45號(hào)鋼正火。小齒輪齒面硬度為250HBS,大齒輪齒面硬度為210HBS。b. 精度等級(jí)取8級(jí)。c. 試選小齒輪齒數(shù),取5.2.1.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)查機(jī)械設(shè)計(jì)書公式(10-26)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式a. 試選載荷系數(shù):。b. 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩:c. 取齒寬系數(shù):d. 確定彈性影響系數(shù):e. 確定區(qū)域系數(shù):標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng):f. 根據(jù)循環(huán)次數(shù)公式10-13,計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):g. 查圖10-19得解除疲勞壽命系數(shù):h. 查圖10-21(d)得疲勞極限應(yīng)力:i. 由式10-12計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力,取失效概率為1%,安全系數(shù),j. 由接觸強(qiáng)度計(jì)算出小齒輪分度圓直徑:49.97mm,則42.47mmk. 齒輪的圓周速度l. 計(jì)算載荷系數(shù),試選,查表10-2得,,所以,接強(qiáng)度載荷系數(shù)m. 按載荷系數(shù)校正分度圓直徑 55.48mm 2.92 取標(biāo)準(zhǔn)值,模數(shù)圓整為m=3mmn.計(jì)算齒輪的相關(guān)參數(shù) ,0. 確定齒寬:27.036mm 圓整取5.2.1.3 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度a. 載荷系數(shù)K=2.19b. 當(dāng)量齒數(shù),c. 查表10-5的,d. 取安全系數(shù) 由圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù) 查圖得彎曲疲勞極限為:許用應(yīng)力,e. 校核強(qiáng)度,由式10-23 計(jì)算得,可知彎曲強(qiáng)度滿足,參數(shù)合理。5.2.2 圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知輸入功率,小齒輪的轉(zhuǎn)速為,大齒輪的轉(zhuǎn)速為,傳動(dòng)比,由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),工作壽命(設(shè)每年工作300天)兩班制。5.2.2.1選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)a. 選用直齒圓柱齒輪b. 輸送機(jī)為一般工作機(jī)構(gòu),速度不高,故選用8級(jí)精度。c. 材料選擇:小齒輪材料為(調(diào)制),硬度為,大齒輪材料為鋼(調(diào)制),硬度為。d. 選小齒輪齒數(shù),則,。5.2.2.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì),a. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1).試選載荷系數(shù)2)計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩:3)選取齒寬系數(shù)4)查得材料彈性影響系數(shù)5)按齒面的硬度查得小齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限,大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù): 小齒輪: 大齒輪:7)查得接觸疲勞壽命系數(shù),.8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力,。b.計(jì)算1)試算小齒輪的分度圓直徑,2)計(jì)算圓周速度v,3)計(jì)算齒寬b4)計(jì)算齒寬與齒高比模數(shù):齒高:5)計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù),8級(jí)精度,動(dòng)載荷系數(shù)直齒輪,使用系數(shù)由所以6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,7)計(jì)算模數(shù)C.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì),1)確定公式的各計(jì)算值小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限,大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限查得彎曲疲勞壽命系數(shù),計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù),則計(jì)算載荷系數(shù)K查取齒形系數(shù)查取應(yīng)力校正系數(shù)計(jì)算大、小齒輪的,并比較大齒輪的數(shù)值大。2)設(shè)計(jì)計(jì)算取,d.幾何尺寸計(jì)算1)分度圓直徑,2)中心距a3)齒寬,六. 軸的計(jì)算6.1 減速器高速軸I的設(shè)計(jì)6.1.1 求輸出軸上的功率,轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩6.1.2. 求作用在齒輪上的力圓錐小齒輪圓錐大齒輪 圓柱小齒輪、大齒輪6.1.3 初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼,調(diào)制處理,取,得同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào),聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩:取,則結(jié)合電動(dòng)機(jī)參數(shù),選用凸緣聯(lián)軸器型號(hào)YL4聯(lián)軸器,即端選用的半聯(lián)軸器的孔徑,故取軸徑,半聯(lián)軸器轂孔的長(zhǎng)度為。6.1.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1)由聯(lián)軸器尺寸確定由聯(lián)軸器的轂孔長(zhǎng)度l和直徑d及相關(guān)要求,可確定。2)初步選擇軸承軸承同時(shí)承載徑向力和軸向力,但軸向力較小,故選用圓錐滾子球軸承。根據(jù)要求選擇軸承30206,其尺寸為3)齒輪、聯(lián)軸器與軸均采用平鍵聯(lián)接,半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接處的平鍵尺寸為,鍵槽采用鍵槽銑刀加工,長(zhǎng)為28mm。圓錐齒輪與軸的鏈接處平鍵尺寸為,鍵槽長(zhǎng)度為25mm,齒輪輪轂與軸配合為。4)確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為5)水平支反力 從上到下第二幅圖 6)垂直面內(nèi)的支反力 從上到下第四幅圖 ,7)繪水平彎矩圖 第三幅圖 8)求垂直彎矩并繪垂直彎矩圖 第五幅圖 9)合成彎矩圖 第六幅圖 10)繪扭矩圖 第七幅圖 11)求當(dāng)量彎矩12)確定危險(xiǎn)截面校核軸徑尺寸,危險(xiǎn)截面A因?yàn)橛?jì)算出最危險(xiǎn)截面的直徑比設(shè)計(jì)的軸最少直徑還小,所以設(shè)計(jì)軸合格6.2 軸的計(jì)算6.2.1軸上的功率,轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)矩6.2.2 求作用在齒輪上的力大圓錐齒輪:已知低速級(jí)大圓錐齒輪直徑,圓柱齒輪:小圓柱齒輪直徑,圓周力。6.2.3 初步估計(jì)軸的最小直徑6.2.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 選用圓錐滾子球軸承,型號(hào)為30206(GB/T297-1994), 。(2) 圓柱齒輪與軸用平鍵聯(lián)接,鍵長(zhǎng)為63mm。圓錐齒輪:,鍵長(zhǎng)為36mm。(3) 軸上的圓角和倒角尺取軸端倒角為2mm。6.3 軸的設(shè)計(jì)6.3.1軸上的功率,轉(zhuǎn)速為,轉(zhuǎn)矩6.3.2求作用在齒輪上的力,已知低速級(jí)大齒輪直徑,圓周力6.3.3 初估軸的最小直徑初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)制處理,取6.3.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 選用圓錐滾子球軸承,型號(hào)為30210(GB/T297-1994), 。(2) 圓柱齒輪與軸用平鍵聯(lián)接,鍵長(zhǎng)為56mm。聯(lián)軸器:,鍵長(zhǎng)為56mm。七. 裝配圖設(shè)計(jì)7.1裝配圖的作用作用:裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系,表明減速器整體結(jié)構(gòu),所有零件的形狀和尺寸,相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理,是減速器裝配、調(diào)試、維護(hù)等的技術(shù)依據(jù),表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調(diào)整和使用方法。7.2減速器裝配圖的繪制7.2.1裝備圖的總體規(guī)劃:(1)、視圖布局:、選擇3個(gè)基本視圖,結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。、選擇俯視圖作為基本視圖,主視和左視圖表達(dá)減速器外形,將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個(gè)基本視圖上。布置視圖時(shí)應(yīng)注意:a、整個(gè)圖面應(yīng)勻稱美觀,并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。b、各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號(hào)標(biāo)注的位置。(2)、尺寸的標(biāo)注:、特性尺寸:用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動(dòng)零件的中心距及其極限偏差等。、配合尺寸:減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如:軸承與軸、軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、配合性質(zhì)及精度等級(jí)。、外形尺寸:減速器的最大長(zhǎng)、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空間。、安裝尺寸:減速器箱體底面的長(zhǎng)與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長(zhǎng)度及中心高等。(3)、標(biāo)題欄、序號(hào)和明細(xì)表:、說明機(jī)器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、圖號(hào)以及設(shè)計(jì)者姓名等內(nèi)容。查GB10609.1-1989和GB10609.2-1989標(biāo)題欄和明細(xì)表的格式、裝備圖中每個(gè)零件都應(yīng)編寫序號(hào),并在標(biāo)題欄的上方用明細(xì)表來說明。(4)、技術(shù)特性表和技術(shù)要求:、技術(shù)特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級(jí)、表的格式布置在裝配圖右下方空白處。、技術(shù)要求包括減速器裝配前、滾動(dòng)軸承游隙、傳動(dòng)接觸斑點(diǎn)、嚙合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤(rùn)滑、試驗(yàn)、包裝運(yùn)輸要求。八設(shè)計(jì)小結(jié)三周的課程設(shè)計(jì)拖到了現(xiàn)在,快要結(jié)束了。這次關(guān)于步進(jìn)式工件輸送機(jī)的兩級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)是我們理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過程的實(shí)踐考驗(yàn),對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。作為一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化大四的學(xué)生,覺得在畢業(yè)前做這樣的課程設(shè)計(jì)還是有意義的。在課堂上掌握的只是專業(yè)基礎(chǔ)課的的理論面,如何面對(duì)現(xiàn)實(shí)中的各種機(jī)械設(shè)計(jì),如何把我們所學(xué)的專業(yè)知識(shí)用到實(shí)踐中,類似的課程設(shè)計(jì)就為我們提供了良好的平臺(tái)。在做本次課程設(shè)計(jì)的過程中,我查閱了很多設(shè)計(jì)手冊(cè)和指導(dǎo)書。本次課程設(shè)計(jì)主要用auto CAD繪圖。用CAD制圖方便簡(jiǎn)潔,易修改。通過計(jì)算選擇了電動(dòng)機(jī),然后分配傳動(dòng)比,設(shè)計(jì)齒輪、軸、聯(lián)軸器和軸承。本次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助和支持,衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助。設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤和缺點(diǎn),需要繼續(xù)學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí),提高設(shè)計(jì)實(shí)踐操作能力。為畢業(yè)設(shè)計(jì)和不久的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。九參考文獻(xiàn)1 機(jī)械制圖 何銘新 錢可強(qiáng) 主編 高等教育出版社 2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 陳秀寧 施高義 編著 浙江大學(xué)出版社- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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