拆解液体动压轴承变速箱论文.doc

课程设计论文一、液体动压轴承变速箱简介主要为液体动压轴承提供不同的速度，其结构简单，通过摇动把手，选择不同档位，可以实现齿轮组的选择。主动轴上的齿轮通过离合器与主动轴连接在一起，通过改变离合器的离、合状态，可以使选择的主动轴齿轮与主动轴结合在一起，从而实现传递动力的功能。有两挡可供选择，不包括空挡。输出的速度稳定二、机构组成 该变速箱主要由主、从动轴，箱体，齿轮，换挡圈，离合片等组成三、变速箱工作原理：1、结构分析1）总体结构变速箱的功能是在输入速度不变的情况下得到不同输出速度。本变速箱可以通过换挡获得两种不同的输出速度，即可获得两种不同的传动比。动力由发动机提供，主动轴和发动机之间通过皮带和皮带轮连接，发动机的动力通过皮带传入主动轴。总体结构如图：变速箱内有两组齿轮，齿数分别为60:24和24:60，所以可以获得1:0.4和1:2.5两种传动比。当动力通过变速后由从动轴通过联轴器输入到设备上2）变速结构变速组要靠不同组的齿轮即不同的传动比来实现。如图所示：改变主动轴的大、小齿轮的状态，用大齿轮或者小齿轮来带动从动轴，得到不同速度的输出。改变主动轴的大、小齿轮的状态要靠齿轮内部的离合片，离合片通过离合盘与主动轴连为一体，离合片通过摩擦等阻力带动齿轮旋转。若离合片与齿轮有间隙，没有相互挤压，两者分开，则齿轮不会与主动轴一起旋转。当任一主动轴齿轮与主动轴结合，另一主动轴齿轮则与主动轴松开。以此，动力能通过从动轴以不同的速度输出。3）换挡结构换挡传动链如图，换挡套通过导向键安装在主动轴上，拨杆叉口插入换挡套的槽内，可以让换挡套左右滑动，换挡套的左右滑动可以挤压左右离合器上的顶杆，来改变离合器的离合状态。通过把手来控制换挡套的运动，当然，处于中间是，两离合器都处于离的状态，即空挡。如图，当换挡套滑动到一端时，换挡套的一端的倒角斜面将顶杆顶起，顶杆绕缺角方钉转动，从而带动缺角方钉的转动。当缺角方钉转过一角度后，其左右最大距离变大，从而推动上下离合片绕离合螺钉转动，使得离合片向外张开，使两个离合片组成的拟合外径变大，与齿轮内孔形成较大的过盈配合，从而起到传递力矩的作用。而当换挡套退开后，顶杆回复，两个离合片在钩头弹簧的作用下，向内收缩，与缺角方钉压紧结合，使得两个离合片组成的拟合外径变小，与齿轮内孔形成大间隙配合，从而使齿轮作空转运动。主动轴上的两个齿轮都可以作空转，为了增加其耐磨性，采用耐磨性好的轴承材料制成轴套，并且在轴套和轴承安装后在其上钻一油孔，使润滑油能充分浸润接触面。2、运动分析变速箱的传动链主要可分为主传动，换挡传动。其中主传动链又分为减速传动和加速传动。1）. 换挡传动分析换挡传动链运动简图如图所示，1为把手，2为连杆，3为拨杆，4为换挡套，5为主动轴，6为机架。整个运动简图中，相当的构件数量n=3，低副数量pl=4，所以其自由度为F=3n(2plph)=3324=12）. 加速传动分析加速传动链运动简图如图所示，其中1为主动轴，2为主动轴大齿轮，3为从动轴小齿轮，4为从动轴，5为从动轴大齿轮，6为主动轴小齿轮，7为机架。当选择加速档位时，换挡套移向左端，触发主动轴上左端大齿轮的离合器，使其闭合，大齿轮与主动轴结合为一体传递动力。同时，右端小齿轮离合器松开，小齿轮与主动轴形成转动副，相互间的运动没有影响。故此时1和2为同一构件。而3、5和4之间通过键连接传递动力，故3、4、5为同一构件。在这个运动简图中，构件数量n=3，低副数量pl=3，高副数量ph=2所以其自由度为F=3n(2plph)=33(232)=1其中，2和5的齿数z=60，3和6的齿数z=24。故从动轴的输出速度4=3=5=i32=-z2/z3=-2.5齿轮6的转动速度6=5 i65=-5z5/z6=6.256相对于1的转动速度61=6-1=5.25由上式可以得出，从动轴输出速度为主动轴输入速度的2.5倍，且速度方向相反，而6做空转，速度为6.25，相对1的转速为5.25，由此可见齿轮6与主动轴1之间的磨损较大，需要在结构进行相应设计，以增加其耐磨性。故该齿轮上安装有耐磨性强的轴套，且打有油孔增加润滑，以此来提高齿轮和轴的耐磨性。3）. 减速传动分析减速传动链与加速传动链类似，其运动简图如图所示，其中1为主动轴，2为主动轴大齿轮，3为从动轴小齿轮，4为从动轴，5为从动轴大齿轮，6为主动轴小齿轮，7为机架。当选择减速档位时，换挡套移向右端，触发主动轴上右端小齿轮的离合器，使其闭合，小齿轮与主动轴结合为一体传递动力。同时，左端大齿轮离合器松开，大齿轮与主动轴形成转动副，相互间的运动没有影响。故此时1和6为同一构件。而3、5和4之间通过键连接传递动力，故3、4、5为同一构件。在这个运动简图中，构件数量n=3，低副数量pl=3，高副数量ph=2所以其自由度为F=3n(2plph)=33(232)=1其中，2和5的齿数z=60，3和6的齿数z=24。故从动轴的输出速度4=3=5=i56=-z6/z5=-0.4齿轮2的转动速度2=3 i23=-3z3/z2=0.162相对于1的转动速度21=2-1=-0.16由上式可以得出，从动轴输出速度为主动轴输入速度的0.4倍，且速度方向相反，而2做空转，速度为0.16，相对1的转速为-0.16，相对磨损较小。由上述加速、减速传动链的运动分析可以预知，当变速箱使用较长时间后，主动轴上的小齿轮磨损情况较大齿轮严重得多，故应该加工制造备用的主动轴小齿轮，以备更换，延长变速箱的使用寿命。四、位置、速度、加速度分析本部分进行位置、速度、加速度分析所选择的机构为牛头刨床机构，其机构运动简图如图所示其中，l1=125，l3=600，l4=150，w1=100rad/s，1=0到3601）自由度计算，构件n=5，低副p1=7，高副ph=0自由度F=3n-（2 p1+ph）=3X5-2X7=12）运动线图 利用UG，进行运动仿真，得出其E点的位移，速度，加速度的运动线图：如图所示：位移图速度图加速度图五、心得体会本次课程设计已接近尾声，收获不少，在这里进行一个小结。这次课程设计涉及的知识点很多，有测绘、工程制图、手工绘图、计算机绘图、互换性、机械原理等等。整个过程都在复习以前学过的知识和学习新的知识。课程设计是以分组的形式进行的，团队精神尤其重要。在我们这个团队中，各自发挥各自的优势，做到提高效率。例如动手能力强的安排他拆卸机器，细心的安排他测量零件尺寸，绘图能力强的安排他绘制草图记录数据等等。在前期的测绘过程中，对机器进行拆卸出现了不少困难，由于经验不足，工具缺乏，困难是在所难免的。通过我们共同想办法，还是将机器在不损坏的前提下，拆卸下来，并完好的安装上去。虽然只是简单地拆卸、安装，但在安装好的那一刻，还是挺有成就感的。在其中也学会了，拆卸安装都是有学问的，首先要对其工作原理，组成结构，在拆卸之前就有一个好的认识，那样，在拆卸、安装过程中就会省去很多麻烦。在拆卸过程中也对以前学过的结构有了很好的认识，对结构的设计也有了优化的概念。测绘过程中也是分工合作，测的测，记的记。这个过程，主要需要细心，耐心。不能少了尺寸，否则会再后期出装配图会有很大的麻烦，所以在测绘时要十分的小心和细心。对复杂结构时，遗漏尺寸是难免的，所以，在测量的同时，绘图工作要同步进行。利用三维建模，将零件完整地表达出来，看尺寸是否有遗漏。在后期进行手工绘图时，因为有了计算机模型，为手绘提供很大的方便，所以收回工作没有遇到很大的问题，出现一些表达上的问题，通过复习，看课本，都能