搓丝机传动装置课程设计

机械设计课程设计说明书机械设计基础课程设计说明书设计题目：搓丝机传动装置四系120417班设计者：笑嘻嘻指导老师：王之栎日期：2011-6

目录目录 2前言 4轴辊搓丝机传动装置的设计 5一课程设计题目 51搓丝机传动装置设计 52原始技术数据 6二拟定传动方案 6三传动装置设计 71机构初步设计 72设计参数 8四带传动主要参数及几何尺寸计算 11五齿轮传动设计计算 121低速级 122高速级 16六轴的设计与校核 201初估轴径 202轴强度校核 201高速轴 202中间轴 233低速轴 25七轴承的选择与校核 271输入轴承6203 272中间轴轴承6209 283输出轴轴承6216 28八键的选择与校核 29九减速器箱体各部分结构尺寸 31十润滑及密封形式选择 321二级减速齿轮的润滑 322滚动轴承的润滑 323密封形式的选择 32十一其他技术说明 33十二参考文献 34

前言搓丝机用于加工轴辊螺纹，上搓丝板安装在机头上，下搓丝板安装在滑块上。加工时，下挫丝板随着滑块作往复运动。在起始（前端）位置时，送料装置将工件送入上、下搓丝板之间，滑块向后运动时，工件在上、下搓丝板之间滚动，搓制出与搓丝板一致的螺纹。搓丝板共两对，可同时搓制出工件两端的螺纹。滑块往复运动一次，加工一个工件。本课程设计的要求是设计一套搓丝机传动装置，配以适当的电动机等零部件，实现自措置螺纹的功能。要求使用期限是双班制10年大修期为3年，电机单向运转，载荷比较平稳。我感觉自己的收获还是相当大的，从最初的方案简图，到A0的大图（我立起来画草图时要用1:1就用两张方格纸拼接了一下），再到最后的CAD制图，我花了很大的精力，也力图使自己所设计的图尽善尽美，同时感谢老师的指导，让我们逐渐学会了机械设计的基本方法，从一个完完全全的外行人一点点向内行迈进，为未来的自主设计能力的锻炼打下了坚实的基础。轴辊搓丝机传动装置的设计一课程设计题目1搓丝机传动装置设计1、设计要求（1）搓丝机用于加工轴辊螺纹，基本结构如上图所示，上搓丝板安装在机头4上，下搓丝板安装在滑块3上。加工时，下挫丝板随着滑块作往复运动。在起始（前端）位置时，送料装置将工件送入上、下搓丝板之间，滑块向后运动时，工件在上、下搓丝板之间滚动，搓制出与搓丝板一致的螺纹。搓丝板共两对，可同时搓制出工件两端的螺纹。滑块往复运动一次，加工一个工件。（2）室内工作，动力源为三相交流电动机，电动机单向运转，载荷较平。（3）动力源为三相交流380/220V,电动机单向运转，载荷较平稳。（4）使用期限为十年，每年工作300天；大修周期为三年。（5）专用机械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。2原始技术数据最大加工直径/mm最大加工长度/mm滑块行程/mm搓丝动力/kN生产率/（件/min）8160300~3208403设计任务完成搓丝机传动装置总体方案的设计与论证，绘制总体设计原理方案图；完成主要传动装置的结构设计；完成装配图一张（A1）,零件图两张（A3）；编写设计说明书。二拟定传动方案根据系统要求可知：滑块每分钟要往复运动40次，所以机构系统的原动件的转速应为40r/min。以电动机作为原动机，则需要机构系统有减速功能。运动形式为连续转动→往复直线运动。根据上述要求，有以下方案，在方案中齿轮1、2可看作传动部分的最后一级齿轮。方案中采用了曲柄滑块机构，曲柄长度仅为滑块行程的一半，故机构尺寸较小，结构简洁。利用曲柄和连杆共线，滑块处于极限位置时，可得到瞬时停歇的功能。同时该机构能承受较大的载荷。应当选择曲柄滑块机构实现运动规律。整个搓丝机由电动机、带传动、二级减速器、曲柄滑块机构、最终执行机构组成。三传动装置设计1机构初步设计取曲柄长度为130mm，连杆长度为400mm，取连杆行程300mm。计算如下：最小传动角：r急回特性：K=满足要求。2设计参数（1）工作机输出功率计算：已知水平搓丝力大小为8KN，生产率为40件/min，根据adams仿真知滑块最大速度0.7578m/s。则滑块功率为P系统总效率为η电动机所需实际功率为P要求Ped略大于Pd，则选用Y系列电动机，额定功率7.5KW(2)工作机转速40r/min传动比范围:V型带：ii=2~4；减速器：i2=8~40;总传动比i=i1×i2=16~160电动机转速可选范围为：nd=i×nw=640~6400r/min可知电动机应选三相异步电动机，380v。查表6-164得：型号同步转速满载转速功率Y160M—61000r/min970r/min7.5kw（3）总传动比i=nm/nw=970初步取带轮效率为2，则减速器传动比为12.12有i取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比低速级传动比（4）各轴转速nnnn（5）各轴输入功率PPPP（6）各轴输入转矩电动机所需实际转矩及电动机的输出转矩为TTT轴输入功率输出功率转矩转速传动比效率电机轴7.5KW970r/min高速轴5.952KW141.8Nm485r/min20.96中间轴5.716KW421.155Nm160r/min40.98低速轴5.489KW1650Nm40r/min3.030.98（7）根据结构尺寸要求作图如下四带传动主要参数及几何尺寸计算计算项目计算内容计算结果确定计算功率由公式PkP选取带型查机械设计书得选用B带选取小带轮直径查表4-15得d大带轮直径dd小带轮带速νν初选中心距a0.55(⟹214.5初选a带初步基准长度LLL带基准长度L由表31-2L实际中心距a≈aaa选取a=500mm小带轮包角αα1带的根数查机械设计书得：单根带基本额定功率P0基本额定功率增量Δ包角系数k长度系数kz=PΔkkz=4.534取z=5带的压轴力查表得：取ρ初压力:FFFF材料选取铸铁五齿轮传动设计计算计算项目计算内容计算结果材料选取齿轮都使用45钢，调质处理，硬度229~286HB平均硬度240HB；精度等级均为8级，闭式软齿面。有关数据以及公式引自《机械设计基础》（下册）1低速级计算项目计算内容计算结果（1）初步计算转矩TT齿宽系数ψψ接触疲劳极限σ查表得σσ需用接触应力计算σσσσσA由表B1，估计β≈A动载荷系数KK初步计算小齿轮直径ddd取d初步齿宽bb=ψdd1b=104mm（2）校核计算圆周速度ν=ν=0.88m/s精度等级选取8级精度8级精度齿数z取zz由于z1取z模数m查表取标准值确定齿数zzβ=dmd取mβ=使用系数K查表2-7得K动载系数K查表2-6得K齿间载荷分配系数首先求解FK非硬齿面斜齿轮，8级精度FK齿向载荷分配系数KKK区域系数Z查表得Z弹性系数Z查表得Z重合度系数Z查表得αα同理由于无变位，端面啮合角αεεzααααεεz螺旋角系数ZZZ许用接触应力查2-17表取最小安全系数S总工作时间t盈利循环次数NL1=60γnN表2-27取接触寿命系数Z齿面工作硬化系数Z接触强度尺寸系数Z润滑油膜影响系数取值σStNNZZZZZZZσσ验算σσH=525.79（3）确定主要传动尺寸中心距a=取整a=272mm螺旋角β=β=端面模数mm分度圆直径d=dd齿宽b=98mm（4）齿根弯曲疲劳强度验算齿形系数Y由当量齿宽查图取值YY应力修正系数由图取值YY螺旋角系数Y由图取值Y齿向载荷分配系数b由图2-9取值K许用弯曲应力由图2-30取试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限σ由表2-17取最小安全系数S由表2-33确定尺寸系数Y由图2-32确定弯曲寿命系数Y另外取值如右σσσSYYYYYYσσ验算σσσ（5）齿轮主要传动尺寸列表压力角α经验值20螺旋角β计算结论12.551005°分度圆直径d计算结论dd齿顶高hhh齿根高hhh齿顶间隙CC=0.25mC=.075mm中心距aa=a=272mm2高速级计算项目计算内容计算结果（1）初步计算转矩TT齿宽系数ψ查表得ψ接触疲劳极限σ查表得σσ需用接触应力计算σσσσσA由表B1，估计β≈A动载荷系数KK初步计算小齿轮直径ddd取d初步齿宽bb=b=84mm（2）校核计算圆周速度ν=ν=1.84m/s精度等级选取8级精度8级精度齿数z取zz由于z1取z模数m查表取标准值确定齿数zzβ=dmd取mβ=10.6549°使用系数K查表得K动载系数K查表得K齿间载荷分配系数首先求解FK非硬齿面斜齿轮，8级精度FK齿向载荷分配系数KKK区域系数Z查表得Z弹性系数Z查表得Z重合度系数Z查表得αα同理由于无变位，端面啮合角αεεzααααεεz螺旋角系数ZZZ许用接触应力查表取最小安全系数S总工作时间t盈利循环次数NL1=60γnN取接触寿命系数Z齿面工作硬化系数Z接触强度尺寸系数Z润滑油膜影响系数取值σStNNZZZZZZZσσ验算σσH=615（3）确定主要传动尺寸中心距a=取整a=172mm螺旋角β=β=端面模数mm分度圆直径d=dd齿宽b=84mm（4）齿根弯曲疲劳强度验算齿形系数Y由当量齿宽查图取值YY应力修正系数由图取值YY螺旋角系数Y由图取值Y齿向载荷分配系数b由图27-9取值K许用弯曲应力由图27-30取试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限σ由表27-17取最小安全系数S由表27-33确定尺寸系数Y由图27-32确定弯曲寿命系数Y另外取值如右σσσSYYYYYYσσ验算σσσ（5）齿轮主要传动尺寸列表压力角α20螺旋角β8分度圆直径ddd齿顶高hhh齿根高hhh齿顶间隙CC=0.25mC=0.75mm中心距aa=a=172mm六轴的设计与校核1初估轴径电机轴d取d高速轴d取d中间轴d取d低速轴d取d2轴强度校核1高速轴齿轮上的作用力转矩圆周力径向力轴向力TFFFTFFF支反力Y-Z平面FFFFMX-Z平面FFFFMM合成弯矩MMM转矩T当量弯矩α=MMα=0.58MM校核σσσ轴初步设计图：垂直面（Y-Z）受力:FBVFFBVFt1FAV弯矩图：垂直面受力图：FaFa1846618466FrFFrFBHFAH弯矩图：合成弯矩图：当量弯矩图：2中间轴高速级大齿轮齿轮上的作用力转矩圆周力径向力轴向力TFFFTFFF低速级小齿轮齿轮上的作用力转矩圆周力径向力轴向力TFFFTFFF支反力Y-Z平面FFFFMMX-Z平面FFFFMM合成弯矩MMMM转矩T当量弯矩α=MMα=0.58MM校核σσσσσ轴初步设计图：竖直面（YZ平面）支反力及弯矩计算如下：8410467Ft2F8410467Ft2FBVFAVFBHFFBHFAHFa2Fa2Fa1Fr2Fr2FFr1MMHD’MMHC’3低速轴齿轮上的作用力转矩圆周力径向力轴向力TFFFTFFF支反力Y-Z平面FFFFMX-Z平面FFFMM合成弯矩MM转矩T当量弯矩α=Mα=0.579M校核σσσ轴初步设计图：4数据列表高速轴中间轴低速轴当量弯矩MMMMMM危险截面校核σσσ七轴承的选择与校核1输入轴承6203计算项目计算内容计算结果轴承主要性能参数6309轴承主要性能参数如下：d=45mm,D=100mm,B=26mm,C0rC确定AB端X、Y值由表8.7,FaC0rX=1，Y=0X=1Y=0冲击载荷系数由表8.8查得fB端轴承当量载荷P=5430N轴承寿命L寿命合格结论：所选轴承能满足寿命、静载荷与许用转速的要求。2中间轴轴承6209计算项目计算内容计算结果轴承主要性能参数6209轴承主要性能参数如下：d=45mm,D=85mm,B=19mm,C0rC确定AB端X、Y值由表18.7,FaC0rX=1，Y=0X=1Y=0冲击载荷系数由表18.8查得fB端轴承当量载荷P=4908N轴承寿命L寿命合格结论：所选轴承能满足寿命、静载荷与许用转速的要求。3输出轴轴承6216计算项目计算内容计算结果轴承主要性能参数查手册6216轴承主要性能参数如下：d=70mm,D=125mm,B=24mm,C0rC确定AB端X、Y值由表8.7,FaC0rX=0.56，Y=1.8X=Y=冲击载荷系数由表8.8查得fB端轴承当量载荷P=6608N轴承寿命L寿命合格结论：所选轴承能满足寿命、静载荷与许用转速的要求。八键的选择与校核高速轴键的选择和参数选用普通平键,圆头,d1=30mm,选用键转矩T键长L接触长度ll许用挤压应力查表铸铁许用挤压应力为σPσσPσ满足要求，可用中间轴键的选择和参数选用普通平键,圆头,d1=55mm,d2=55mm,转矩T键长LL接触长度llll许用挤压应力查表铸铁许用挤压应力为σσσσσσσ满足要求，可用低速轴键的选择和参数选用普通平键,圆头,d1=85mm,d2=70mm,转矩T键长LL接触长度llll许用挤压应力查表铸铁许用挤压应力为σσσσσσσ满足要求，可用

九减速器箱体各部分结构尺寸计算项目计算过程计算结果箱盖壁厚δδ=9mm箱座壁厚δ=0.025δ箱盖凸缘厚度bb=13.5mm箱座凸缘厚度bb地脚螺钉直径dd地脚螺钉数目250n=6轴承旁连接螺钉直径dd箱盖与箱座连接螺钉直径dd轴承端盖螺钉直径dd窥视孔盖螺钉直径dd定位销直径d=0.8d=10mm起盖螺钉直径dd大齿轮顶圆与内壁距离ΔΔ齿轮端面与内壁距离ΔΔΔΔ轴承端盖外径DDDD轴承端盖凸缘厚度t=(1~1.2)t=10mmt=12mm十润滑及密封形式选择1二级减速齿轮的润滑减速器中的二级减速齿轮,由于齿轮外缘的回转速度小于12m/s，因此采用浸油润滑，选用全损耗系统用油（GB443-1989）,浸油深度应没过至少1到2个齿高，一般不应小于10mm。2滚动轴承的润滑油润滑适用于中速齿轮，润滑性能非常好。

润滑剂可以简单的更换，润滑剂的寿命较长，

冷却效果好，还可以循环容易滤除杂质。3密封形式的选择为防止机体内润滑剂外泄和外部杂质进入机体内部影响机体工作，在构成机体的各零件间，如机盖与机座间、及外伸轴的输出、输入轴与轴承盖间，需设置不同形式的密封装置。对于无相对运动的结合面，常用密封胶、耐油橡胶垫圈等；对于旋转零件如外伸轴的密封，则需根据其不同的运动速度和密封要求考虑不同的密封件和结构。本设计中由于密封界面的相对速度不是很大，采用接触式密封，输入轴与轴承盖间V<3m/s，采用粗羊毛毡封油圈，输出轴与轴承盖间也为V<3m/s，故采用粗羊毛毡封油圈。十一其他技术说明①减速器装配前，必须按图纸检验各个部分零件，然后需用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，内壁涂刷抗机油浸蚀的涂料两次。②在装配过程中轴承装配要保证装配游隙。③轴承部位油脂的填入量要小于其所在轴承腔空间的2/3。④减速器的润滑剂在跑合后要立即更换，其次应该定期检查，半年更换一次。润滑轴承的润滑脂应定期添加。⑤在机盖机体间，装配是涂密封胶或水玻璃，其他密封件应选用耐油材料。⑥对箱盖与底座结合面禁用垫片，必要时可涂酒精漆片或水玻璃。箱盖与底座装配好后，在拧紧螺栓前应用0.05mm⑦减速器装配完毕后要进行空载试验和整机性能试验。空载实验：在额定转速下正反转各1～2小时，要求运转平稳、声响均匀、各联接件密封处不得有漏油现象。负载实验：在额定转速及额定载荷下，实验至油温不再升高为止。通常，油池温生不得超过，轴温升不得超过。⑧搬动减速器应用底座上的钓钩起吊。箱盖上的吊环仅可用与起吊箱盖。⑨机器出厂前，箱体外表面要涂防护漆，外伸轴应涂脂后包装。运输外包装后，要注明放置要求。

十二参考文献（1）机械设计基础（下策），吴文祥等主编，北京：北京航空航天大学出版社出版，2005年2月（2）机械设计综合课程设计，王之栋、王大康主编，北京：机械工业出版社，2007年8月

机械设计基础课程设计说明书设计题目：系班设计者：指导老师：日期：2011-6

机械设计基础课程设计说明书设计题目：系班设计者：指导老师：三严三实开展以来，我认真学习了习近平总书记系列讲话，研读了中央、区、市、县关于党的群众路线教育实践活动有关文件和资料。我对个人“四风”方面存在的问题及原因进行了认真的反思、查摆和剖析，找出了自身存在的诸多差距和不足，理出了问题存在的原因，明确了今后努力的方向和整改措施。现将对照检查情况报告如下，不妥之处，敬请各位领导和同志们批评指正。

一、存在的突出问题

一是学习深度广度不够。学习上存在形式主义，学习的全面性和系统性不强，在抽时间和挤时间学习上还不够自觉，致使自己的学习无论从广度和深度上都有些欠缺。学习制度坚持的不好，客观上强调工作忙、压力大和事务多，有时不耐心、不耐烦、不耐久，实则是缺乏学习的钻劲和恒心。学用结合的关系处理的不够好，写文章、搞材料有时上网拼凑，求全求美求好看，结合本单位和实际工作的实质内容少，实用性不强。比如，每天对各级各类报纸很少及时去阅读。因而，使自己的知识水平跟不上新形势的需要，工作标准不高，唱功好，做功差，忽视了理论对实际工作的指导作用。

二是服务不深入不主动。工作上有时习惯于按部就班，习惯于常规思维，习惯于凭老观念想新问题，在统筹全局、分工协作、围绕中心、协调方方面面上还不够好。存在着为领导服务、为基层服务不够到位的问题，参谋和助手作用发挥得不够充分。比如，到乡镇、部门、企业了解情况，有时浮皮潦草，不够全面系统。与基层群众谈心交流少，没有真正深入到群众当中了解一线情况，掌握的第一手资料不全不深，“书到用时方恨少”，不能为领导决策提供更好的服务。

三是工作执行力不强。日常工作中与办公室同志谈心谈话少，对干部思想状态了解不深，疏于管理。办公室虽然制定出台了公文办理、工作守则等规章制度，但执行的意识不强，有时流于形式。比如，办公场所禁止吸烟，这一点我没有严格执行，有时还在办公室吸烟。

四是工作创新力不高。有时工作上习惯于照猫画虎，工作只求过得去、不求过得硬，存在着求稳怕乱的思想和患得患失心理，导致工作上不能完全放开手脚、甩开膀子去干，缺少一种敢于负责的担当和气魄。比如，做协调工作，有时真成了“传话筒”和“二传手”，只传达领导交办的事项，缺乏与有关领导和同志共同商讨如何把事情做得更好，创造性地开展工作。

五是深入基层调查研究不够。工作中，有时忙于具体事务，到基层一线调研不多，针对性不强，有时为了完成任务而调研，多了一些“官气”、少了一些“士气”。往往是听汇报的多，直接倾听群众意见的少；了解面上情况多，发现深层次问题少。比如，对县委提出的用三分之一时间下基层搞调研活动，在实际工作中却没有做到。即使下基层，有时也是走马观花，蜻蜓点水，让看什么看什么，让听什么听什么。在基层帮扶工作上，有时只注重出谋划策，抓落实、抓具体的少，对群众身边的一些小事情、小问题关心少、关注不够。

六是主观能动性发挥不够。自认为在办公室工作多年，已经能够胜任工作，有自满情绪，缺乏俯下身子、虚心请教、不耻下问的态度。对待新问题、新情况，习惯于根据简单经验提出解决办法，创新不足，主观上存在满足现状，不思进取思想，主观能动性发挥不够。

七是对工作细节重视不够。作为办公室负责人，存在抓大放小，不能做到知上、知下、知左、知右、知里、知外，有时在一些小的问题上、细节上没有做好，导致工作落实不到位，出现偏差。

八是工作效率不是很高。面对比较繁重的工作任务，工作有时拈轻怕重、拖拉应付、不够认真。存在不推不动、不够主动，推一推动一动、有些被动。比如，文稿材料的撰写，有时东拼西凑、生搬硬套、缺乏深入思考。有时也存在着推诿扯皮现象，不能及时完成，质量也难以保证。对于领导交办的事项，有时跟踪、督导的不够，不能及时协调办理，缺乏应有的紧迫感，缺乏开拓创新精神，致使工作效率不高。

二、产生问题的原因分析

认真反思和深刻剖析自身存在的问题与不足，主要是自己没有加强世界观、人生观、价值观的改造，不注重提高自身修养，同时受社会不良风气的影响，在具体应对上没有很好地把握自己，碍于情面随波逐流。产生问题的原因主要有以下几方面。

（一）自身放松了政治理论学习。对政治理论学习的重要性认识不足，重视程度不够。尤其是在处理工作与学习关系方面，把工作当成硬任务，把学习当作软指标，对政治理论学习投入的心思和精力不足，缺乏自觉学习的主动性和积极性。

（二）宗旨意识有所淡化。由于乡镇工作比较辛苦，从基层回到机关工作后，产生了松口气的念头，有时不自觉产生了优越感和骄傲自满的情绪。听惯了来自各方面的赞誉之声，深入基层少，对群众的呼声、疾苦、困难了解不够，没有树立较强的大局意识和责任意识，使得自己有时会片面地认为只要做好本职工作，完成领导交办的任务就行了，而未能完全发挥自身的主观能动性，缺乏做好工作应有的责任心和紧迫感。

（三）忧患意识不强。只是片面看到了自身工作生活环境的变化，吃苦耐劳的精神有些缺乏，开拓进取、奋发有为、敢于冲锋、勇于担当的锐气有所弱化。有做“太平官”的意识，身处领导岗位，求新、求发展意识薄弱，表率作用发挥得不够好，忽视了工作的积极性、主动性和创造性。

（四）勤政廉洁意识有所弱化。随着自身经济条件的改善，降低了约束标准，勤俭节约的传统美德有些淡化，对奢靡之风的极端危害性认识不足，没有引起高度重视。

诚然，造成自身存在问题的原因远不止这些，还有很多，如自身的固化思维方式，缺乏居安思危的深层次思考等。

三、今后的努力方向和改进措施

查摆问题，剖析根源，关键在于“洗澡治病”、解决问题。本人决心从党性原则出发，端正态度、认真对待，在今后的工作中采取强有力措施，立行立改，取得实效。

（一）求真务实

办公室主任作为承上启下、协调全局、沟通内外的重要角色，要立足发展、改革的新形势、新情况，以务实的作风和良好的品质做出表率。

一是增强大局意识。要站在全局高度想问题，立足本职岗位做工作。要注重换位思考，真正做到想领导之所想、谋领导之所谋，及早提出比较成熟的意见和建议，供领导决策参考。要善于从纷繁复杂的事务性工作中解脱出来，理清思路，明确目标，发挥自己应有的作用。

二是增强超前意识。