圆柱体相贯线焊接专机工作台设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书 一 圆柱齿轮设计 动机选择 1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机 ，设定皮带拉力 F=1000N，速度 V=s 2、电动机功率选择： （ 1）传动装置的总功率： 总 =涡轮 4 轴承 齿轮 联轴器 锥齿轮 =2)电机所需的工作功率： P 工作 =000总 =10002/1000定电动机转速 计算 工作台 工作转速： n 工作台 =手册 1 推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速传动比范围 Ia=36。 考虑到电机转速太小，将会造成设计成本加高，因而添加 V 带传动， 取 V 带传动比I1=24，则总传动比范围为 Ia=624。故电动机转速的可选范围为 nd=Ian 工作台 =（ 624） 36r/上 V 带减速，取减速比为 5，那么 nd=45180r/合这一范围的同步转速有 60、 100、和150r/由于工作台 n 工作台 =锥齿轮传动比 1:1，蜗轮蜗杆传动比 10，齿 轮传动比 2， V 带传动比 5，因而 选择电机 转速 150r/ F=1000N V=s n 工作台 =总 = 工作 =机 转速 150r/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 其主要性能：额定功率： 3定转速 150r/定转矩 量 10 算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比： i 总 =n 电动 /n 工作台 =150/00 2、分配各级 传 动比 1） 取齿轮 i 齿轮 =2（单级减速器 i=26 合理） ； 2） 圆锥齿轮传动比 1:1， 3）蜗轮蜗杆传动比 10， 4） V 带传动比 5， 动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（ r/ nI=n 电机 /5=150/5=30r/nI/i 齿轮 =30/2=15(r/i 涡轮 =15/10=1.5(r/n 工作 = .5(r/2、 计算各轴的功率（ 工作 =I带 =轴承 齿轮 =轴承 涡 轮 =W 3、 计算各轴扭矩（ N 06PI/0650 =152800N动机型号 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 06060 =733440N06065 =138029N060612985799N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在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用 40质，齿面硬度为 240260齿轮选用45 钢，调质，齿面硬度 220据课本 6 级精度。齿面精糙度 2)按齿面接触疲劳强度设计 由 u+1)/H2)1/3 确定有关参数如下：传动比 i 齿 =2 取小齿轮齿数 0。则大齿轮齿数： Z2=10=20 实际传动比 0/2=10 传动比误差： =2=0%48720h 预期寿命足够 2=动零件的设计计算 杆蜗轮设计计算 1选择蜗轮蜗杆的传动类型 2选择材料 根据 10085用渐开线蜗杆 考虑到蜗杆的传动功率不大，速度只是中等，故选择 45钢，蜗杆螺旋部分要求淬火，硬度为 4555轮用铸锡磷青钢 属模铸造，为了节约贵重金属，仅齿圈用渐开线蜗杆 5钢 铜 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3按齿面接触强度进行设计 青铜制造，而轮芯用灰铸铁 传动中心矩计 算公式如下： 3 22 )( (1) 确定作用在蜗轮上的转矩2T =m (2) 确定载荷系数 K 因工作载荷较稳定，故取载荷分布系数 1K,于转速不高，冲击不太大，可选取动荷系数 K,则 K=K1 3) 确定弹性影响系数 因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故 160 21(4) 确定接触系数图 11=5) 确定许用接触应力 H 根据蜗轮材料为 蜗杆螺旋齿面硬度 45从表1168 应力循环次数 N=60T =m K=Z =160 21Z=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4按齿面接触强度进行设计 =60 1 2 8 300 15）=810 寿命系数 H = H =268 6）计算中心矩 3 23 )5 2 0 0( a=中心矩 a=200 因 i=10 取 m=5 蜗杆分度圆直径 5时 Z=手册得，因为 ZZ，因此以上计算结果可用。 （ 1） 蜗杆 分度圆直径 5数 m=5 直径系数 q=10，齿顶圆0)210(*5)2(1 齿根圆 m(38度圆导程角 361811 or ，蜗杆轴向齿厚 2） 蜗轮 蜗轮齿数 2Z = 1Z 10=50 变位系数为 X N=810 H =a=Z =格 5文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5蜗轮蜗杆的主要参数和几何尺寸 验算传动比 i= 1055012 2d =5 50=250轮喉圆直径 222 2 =（ 250+2 =轮齿根直径 222 2 =（ 1 5） =轮咽喉母圆直径22 21 =（ 200=a 当量齿数 s 322 x =2螺旋角系数Y= 9 1 9 01 许用弯曲应力 从表 11 由 的蜗轮的基本许用应力 F =56命系数 F =56 = 9 1 9 063 2Z =54 2d =337文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6校核齿根弯曲疲劳强度 = F =以弯曲强度是满足要求的。 )t t vr r 已知 r=11 18 36 v=sV=r 1 31.c o s 1 1100060144063 =m/s 从表 11 v=代入式中 ) = =大于原估计值，因此不用重算。 考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于用机械减速器。从10089轮精度中选择 38级精度，侧隙种类为 f,标注为 8f 10089 蜗杆与轴做成一体，即 蜗杆轴。蜗轮采用轮箍式，与铸造铁心采用 6配合，并加台肩和螺钉固定（螺钉选用 6个）。 Y= F =56 =格 m/s 轮轴（即小锥齿轮轴）的设计 1轴的材料的选择，确定许用应力 考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩。 选用 45 号钢， b=600买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2按扭转强度，初步估计轴的最小直径 3轴的结构设计 选取轴的材料为 45 钢，调质处理。根据表 15 00，于是得： d 033 轴的最小直径为 联轴器的孔径相 适应，故需同时选取联轴器的型号 计算转矩表 14取有 T=610 859500N小直径 8 根据 0步选取 0 基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承 30212，其尺寸为： d D T=50110选 0 294 圆锥滚子轴承 9（ 30212）即轴肩为 h=25569 3 所以9+3=72：轴环的亮度 b= b 6=8.4 2 2 4）蜗轮的轴段直径 蜗轮轴段的直径的右端为定位轴肩。 故 d4=出 4传动零件相配合的轴段，略小于传动零件的轮毂宽。 蜗轮轮毂的宽度为： =55 1.3 59500Nmm 8mm 01=82mm 06=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1.5) 64 =96，取 b=80 05)轴承端盖的总宽度为 20端盖的外端 面 与 半 联轴 器 右端 端 面 的 距离 为l=35 0+35=556)取蜗轮与箱体内壁距离为 a=16动轴承应距箱体内壁一段距离 s（ 5 8）。取s=8知滚动轴承宽度为 T=轮轮毂长为 L=80： +s+a+(802环 2mm 44=802=553=此已初步确定了轴端各段直径和长度， 轴的总长为： L 总 =82+55+0+12+36=315轴的强度校核 （ 1） 轴向零件的同向定位 蜗轮，半联轴器与轴的同向定位均采 用平键链接。按 得平键截面 b h=2012槽用键槽铣刀加工，长为 63时 为了保证蜗轮与轴配合有良好的对中性，故选择蜗轮轮毂与轴端配合为67样，半联轴器与轴的连接，选用平键 14970联轴器与轴的配合为67动轴承与轴的同向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为 （ 2） 确定轴上的圆角和倒角尺寸 参考 15的倒角 2 45，各轴 肩处的圆角半径为（见附图）。 （ 定各向应力和反力 蜗轮分度圆直径 d=340.2 转矩 T= m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 蜗轮 的切向力为： T/d=2 103/ 蜗轮的径向力为： t = 18 35 = 蜗轮的轴向力为： t =18 35 =1050 N T=m 050N 反力及弯矩、扭矩见 力及弯局矩、扭矩图所示： （ 直平面上： 支撑反力： 132 V=132 1 8 5 3 . =2182 N 其中 132为两轴承中心的跨度， 59为蜗轮 中心到右边轴承中心的距离。 3282 1 8 5 312 N 水平平面： 2 3 47132 49132 591 N 0 22 3 4 4 912 N （ 3） 确定弯距 59 259 71271 N 直弯矩： 1182 N 2328 N 12347 N 2M =171271 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5轴的强度校核 1 5 9 2 8 6732 1 8 21 N 93192/M 12 N 成弯矩： 222121 1 5 9 2 8 61 7 1 2 7 1 = 233893N 22222 )19319(1 7 1 2 7 1 =172357 N 矩 T= 4） 按弯矩合成应力校核该轴端强度 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。轴单向旋转扭转切应力为脉动循环变应力。取 =端计算应力： 3 3 89 3)( =27 60是安全的。 N M =233893 N M =172357 N mm 27格 三 圆锥齿轮设计 圆锥齿轮传动比为 1:1 定齿数 Z 及校核 (1)选 软齿面应尽量选大些。 (2) 且 整数。 (3)计算 U=12 ) i =i i 5 接触强度计算 齿轮为 45 钢，调质21755240齿轮为 45钢正火163172008 级精度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 ) 1 55001 = K=1)由表 4用系数 2)选动载荷系数 为 3)取 R 值。一般取 R =mm =RR u 2 12 (4)由土 4出齿向载荷分布系数 K(5)计算 K= E 由表 4得 H 由表 4得 H=1)由图 4得 (2)由已知条件计算 0n1*r*2= 式中： 20 20=53 U=i =05 550000 20=*A= = m=t=E=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 300 天 /年 小时 /天 (3)由图 4得寿命系数 4)由表 4得安全系数 5)由图查得工作硬化系数 6)计算 N N 7)计算 d1 3221) 试选 2 核 为试选的 能与实际不符合。 (1)模数 m=11改变 u 有变则需重新计算 (2)按几何关系计算 d1 d1=m ) (3)圆周速度 均直径 00060 11 算1001 =570=4601=910 810 29200 70 60 m= m=4.5 0文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (4)校核 d1 d1=3 差太大，则需重新选 计算 核齿根弯曲强度 (1)计算公式 1)当量齿数计算 1co s 21 11co ub. 111 ZZ v 222 ZZ v v 查图 4齿形系数 图 4齿根应力修正系数 F=图 4 1和 2 查图 4 图 4尺寸系数 图 4安全系数 算 1F 2F 比较 111 2 22 Y的大小，取较大值 校核弯曲强度 m=s 1001v=1.0 差不大，符合要求。 1= = 2= = 1=230=190 1F =230 2F =190文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1) 几何尺寸计算 d d2= 1 =90 - 1 R=11d=22b=R R = m ha=m c=1ad=m(Z+2 1) 2ad=m(Z+2 2) 1m() 2m() 力 分析 111 2 22 Y故取大齿轮计算 22 合格 0mm = 2 = R=b=取 b=40=c=t=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21111Rm 1 1 齿轮轴（即工作台转轴）的设计 (1)确定轴上零件的定位和固定方式 （如图） (2)按扭转强度估算轴的直径 选用 45#调质，硬度 217255的输入功率为 P =w 转速为 n =据课本 13，并查表 13 c=117 d 117 33 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (3)确定轴各段直径和长度 1 从大带轮开始右起第一段，由于齿轮与轴通过键联接，则轴应该增加 5%，取 28带轮的宽度 b=40 则第一段长度 0 2 右起第二段直径取 36据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的 内端面与带轮的左端面间的距离为 30取第二段的长度 0 3 右起第三段，该段装有滚动轴承，选用圆锥滚子轴承，则轴承承受径向力和轴向力为零，选用 30209 型轴承，其尺寸为 45 85 19，那么该段的直径为 45度为 0 4 右起第四段，为滚动轴承的定位轴肩 ,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取 50度取 80 5 右起第五段为滚动轴承段，则此段的直 径为 45度为 0 6 右起第六段，为联轴器接入轴 ,由于电机 轴的直径为 42选择齿式联轴器 ，选 42 42度取 100 (4)求齿轮上作用力的大小、方向 1 小齿轮分度圆直径： 0 2 作用在齿轮上的转矩为： m 3求圆周 力： t=4求径向力 r=t， （ 5）轴长支反力 根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置， 281=402= 362=403= 453=204= 504=805= 455=206= 426= 100t=r=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 建立力学模型。 水 平 面 的 支 反 力 ： 0400 40)(80= 垂直面的支反力： 8040B =80 40)(80F r = （ 6）画弯矩图 右起第四段剖面处的弯矩： 水平面的弯矩： M 水平 =m 垂直面的弯矩： M 垂直 = m 合成弯矩： 222 垂直水平合（ 7）画转矩图： T= =m （ 8）画当量弯矩图 因为是单向回转，转矩为脉动循环， =得右起第四段剖面 C 处的当量 弯矩： 22 合当 （ 9）判断危险截面并验算强度 1 右起第四段剖面处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以该剖面为危险截面。 已知 M 当 =由课本表 13 : =60 则： e= M 当 /W= M 当 /(=1000/(453)= 2 右起第一段处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为危险截面： ）（ B=A=B= M 水平 =m M 垂直 = m M 合 =m = 当 = =60文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 e= = =1000/(283)=m 所以确定的尺寸是安全的 。 受力图如下： 键联接设计 入轴与小齿轮联接采用平键联接 此段轴径 81=40手册得， 选用 A 型平键，得： A 键 8 7 L=02=m h=7据课本 10得 p=4 T/(d h L) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 =4 1000/（ 28 7 32） = R =110间轴与大齿轮联接用平键联接 轴径 0 8 T =180手册 用 A 型平键 键 14 9 l=84 h=9 p=4 T /（ d h l） =4 180 1000/（ 50 9 24） = p =110 箱体的设计计算 体的结构形式和材料 箱体采用铸造工艺，材料选