齿轮注油机构设计

本科论文目录8314摘要 I601Abstract II2441引言 1256621绪论 3243811.1自动注油机技术的研究现状 3310001.2自动化生产技术的发展现状 4180321.3国外技术研究现状 770081.4国内技术现状 8318952注油机的方案设计 14133302.1产品结构设计 14191182.2注油工艺要求 1693143主要零件的设计计算与校核 181593.1注油装置中齿轮的设计计算 18107663.1.1选择齿数 18175993.1.2选择模数和齿宽 18315833.1.3齿轮圆周速度的选取 2082793.1.4齿轮齿根弯曲疲劳强度校核 20233.2从动齿轮的各项参数选定 22146753.2.1齿轮轴计算 22304243.3电机的选型 22272783.3.1电机选型计算 2348153.3.2电机安装尺寸 23141624减速器的相关参数设计和计算 25152704.1减速器的相关参数计算 25153644.1.1输入轴 25107584.1.2输出轴 2633574.1.3减速器中齿轮的设计计算 28115714.2减速器中行星齿轮传动强度的计算与验证 31160804.2.1减速器中行星齿轮抗弯强度的计算与验证 3126994.2.2齿轮配合用键的校验 32253674.2.3轴承选型 3311754结论 3530975参考文献 3523106致谢 39本科论文摘要随着我国汽车生产水平的不断提高，塑料微阻尼器需求量更大，塑料微型阻尼器大量应用于汽车制造，家具生产，仪器生产，家用电器等行业，为防止运动部件的开关震动而导致损坏接头表面。塑料微阻尼器具有成本低，产量大的特点，随着自动化在制造业越来越受重视，高C精度微量注油技术也备受关注，阻尼器注油是阻尼器生产的重要环节，也是自动化生产必不可少的一部分，人工注油生产是现今塑料微阻尼器的主要生产方式，这种生产方式效率低且报废率高，劳动强度大成本高。故而，本文的研制了一种高效的塑料微阻尼器自动注油装置，并根据塑料微阻尼器的生产特点，研究了其高粘度测微计注油技术。主要研究工作和成果如下：以某公司生产的塑料微阻尼器为对象，在调研了小零件注油技术在国内外的发展状况后，根据技术参数及注油工艺，并根据塑料微阻尼器的结构对自动注油技术进行了整改并优化。详细研究了多工位塑料微阻尼器自动注油技术总体方案中涉及的关键技术。微量计量高粘度注油技术：由于高粘度阻尼油的流动性比较差，通过微量计量方法并不断进行实验检测。本机实现了输送量和体积微量计量100万cs阻尼油的0〜5g微量注入功能。本文研发的齿轮式注油机机构具备生产效率高、注油生产过程连续、生产产品质量高等优势，大大降低人工劳动强度、生产成本也得到降低。本文所研究的齿轮式注油机机构，也可广泛延伸使用于一些其它微小零部件的注油生产。关键字：自动注油机设计；微量注油技术；高粘度注油；微小部件注油AbstractWiththecontinuousimprovementofChina'sautomobileproductionlevel,thedemandforplasticmicrodamperisgreater.Plasticmicrodamperiswidelyusedinautomobilemanufacturing,furnitureproduction,instrumentproduction,householdappliancesandotherindustries,inordertopreventtheswitchvibrationofmovingpartsfromdamagingthejointsurface.Plasticmicrodampingdeviceshavelowcostandlargeoutputcharacteristics,asisbecomingmoreandmoreimportantinmanufacturingautomation,highprecisionofC,muchattentionhasbeenpaidtotraceoiltechnologyalsodamperoilisanimportantlinkinproductionofdamper,isalsoanindispensablepartofautomatedproduction,artificialoilproductioniscurrentlythemainproductionofplasticmicrodamper,thelowproductionefficiencyandscraprateishigh,thehighcostoflaborintensity.Therefore,thispaperdevelopedanefficientautomaticoilfillingdevicefortheplasticmicrodamper,andaccordingtotheproductioncharacteristicsoftheplasticmicrodamper,studieditshighviscositymicrometeroilfillingtechnology.Themainresearchworkandresultsareasfollows:Takingtheplasticmicrodamperproducedbyacompanyastheobject,afterinvestigatingthedevelopmentoftheoilfillingtechnologyforsmallpartsathomeandabroad,theautomaticoilfillingtechnologywasrectifiedandoptimizedaccordingtothetechnicalparametersandtheoilfillingprocessandthestructureoftheplasticmicrodamper.Thekeytechnologiesinvolvedintheoverallschemeofautomaticoilinjectiontechnologyformulti-stationplasticmicrodamperarestudiedindetail.Micrometerhighviscosityoilinjectiontechnology:duetothepoorfluidityofhighviscositydampingoil,themicrometermethodisadoptedandthetestiscarriedoutcontinuously.Themachinehasrealizedthefunctionof0~5gmicroinjectionof1millioncsdampingoilbythevolumeandvolumeofthemachine.Keywords:Designofautomaticoilfillingmachine;Micro-oilingtechnique;Highviscosityoilinjection;Oilthetinyparts引言减震器被广泛使用，并且已被用于需要缓冲和减震的各种行业。减震器主要通过缓冲和减震装置实现缓冲功能。大多数的缓冲和减震装置都依赖于弹簧橡胶减震产品的减震，这种类型的产品主要用于大型减震设备，以及精度不高的场合。在大多数精密缓冲和阻尼系统中，阻尼油主要用于满足缓冲和阻尼的要求。微型阻尼齿轮目前广泛用于需要减震的汽车零件的各种场合，因此目前微型阻尼的生产仍是纯手工的，这需要大量的注油和组装劳动，较高的人工成本和阻尼器。产品的尺寸使得它很容易疲劳，工作过程简单而乏味，并且容易影响工人的情绪。这种产品的生产极为不稳定，合格率大大降低。目前，国内外对用于生产特定微风门的这种自动化设备的研究很少。设备中的自动注油装置也就更少，企业一般采用人工的操作凭感觉进行定量注射。因此，设计了一套自动化阻尼齿轮装配系统，在塑料微阻尼器自动装配关键技术研究的基础上：应用系统设计方法对塑料微阻尼器多工位圆盘式自动装配系统进行了系统结构详细设计及其配套部件的选型，构建了塑料微阻尼器自动传送系统；对自动给料装置的调姿导向机构进行了设计，构建了自动给料系统；研究了微型密封圈自动对位装配技术：对小且轻的阻尼器密封圈（外径5mm）进行了振动排列微溜道及定位对中实验，设计了振动微溜道对中与微型滑台式气缸套圈头组合的微型密封圈自动对位装配子系统，实现了阻尼器密封圈的自动装配；分析与梳理了整个自动装配线的工艺控制功能需求，开发了由三菱PLC和触摸屏组成的塑料微阻尼器自动装配线控制系统。实现了阻尼齿轮的自动化装配。本文所述的齿轮注油机就是其中的一种自动化设备。设计内容包括：总体的方案设计，主要参数设计，传动部分设计。进行相关的受力分析和机构的相关计算和推导，并且进行主要零件制作和装配工艺的分析。并且用相关软件绘制三维的效果图，和标准的二维图纸。重点解决的问题：注油量必须定量供给，无外泄现象，零件通过注油后其内腔应均匀；要求单头自动注油，无需人工干预，油脂不得回收；注油机应运转平稳，工作可靠，结构简单，易于拆装，易于维护和调节。尽可能使用标准零件，通用零件和外包零件，以降低制造成本；使用电气零件控制；实现生产率：1200件/小时。1绪论1.1自动注油机技术的研究现状目前在世界快速发展的经济带动下，人工劳动力成本也随之逐步上涨，倒闭的风险一直对一些劳动密集型企业产生着威胁，那些以手工业为主的国家反应则更加突出。尤其是改革开放以来，稀缺劳动力导致劳动力成本持续对企业的发展造成影响，这些企业每天面临着巨大的冲击，如果这些企业没有及时转型，倒闭的危险则即将降临。有资料表明，按一个产品完整的生产过程，从制造到成品，按其各阶段所需工作量进行划分，大部分机电类产品的整个生产工作量中，装配工作量占了30%-70%，在产品的整个生产周期当中，装配产品的时间约占30%-50%，由此判断产品的装配过程工作量是非常巨大的，所需要的时间和人力也是相对较多的，在整个产品的生产成本中占了很大一部分[1-2]。更加突出表现这个问题的，是在生产小零件的过程中，小零件的加工和生产时消耗大量的精神，由于产品体积小很容易疲劳，不稳定的情况时常出现，大大的降低了组装质量和生产效率。还消耗大量的人力，大大升高生产成本。因此，在小零件生产行业实现自动化生产迫在眉睫，这是对企业发展的需求和对人的发展的需求。因此反映了自动注油技术在自动化设备中的重要性。因此，研究一条适用于塑料微阻尼器组装的自动化生产线，对于提高企业的经济价值和产品质量，或增强其学习和研究能力，将具有十分重要的意义。研究人员。本文则是自动化生产线中及其重要的一部分，即自动注油设备。1.2自动化生产技术的发展现状首先加工产品的最小加工单元零件在许多产品的生产中极为广泛，小加工单元零件加工后再进行组装得到半成品，最后再组装加工成成品。自动装配技术[3-9]是研究以自动化智能系统取代依靠人工经验和判断力进行各种复杂操作的系统工程，是基于现代科学理论和先进的科学技术实现自动化装配的应用科学。生产实现高效自动化的开发与研究，将大幅度的提高产品的生产效率，并且将会深远的影响小零件生产行业的发展。国家提出的“工业2025”和“工业4.0”战略促使中国的智能制造水平得到提升。将来企业的生产自动化程度越低，劳动成本就会越大，生产效率将落后与其他企业。为了大力提高智能制造水平，中国工业4.0的未来发展将与自动装配系统的研究密不可分。自动化装配的主要内容包括：主要是零件，零件和半成品的后制造中的装配，焊接，注模，检查，测量，校准等一系列工作，从而使零件或零件成为最终出口并包装成成品或半成品。特别适用于阻尼器，耳机，轴承，硬盘，锁芯等组装工艺复杂，人工成本高，市场需求大的中小型零件。一些微小的零部件加工十分精细，而且工人的操作每天都是重复进行的，特别是装配一些微型零部件，极为容易导致工人视觉疲劳，影响了装配情绪导致产品加工一致性差,降低了产品的生产质量。在20世纪初期得到第二次发展，伴随当时经济水平的提高，现存的手动装配系统已不能满足市场需求。为了提高产品的生产效率，有一些自动或半自动装配机。组装机仅适用于具有特殊形状和尺寸的某些零件。这时，自动组装机采用特殊的夹具和特殊的控制系统。因此，被称为自动化专用装配系统（fixedautomation），由装配元件及装配主体件的供料及输送系统、具有装配机能的装配装置及完成装配工艺过程中的控制和检测装置所组成[13]。1.3国外技术研究现状一些发达国家的劳动力稀少导致人工成本较高，国外很早就开始研究小型零件的自动装配技术。德国，英国，日本，美国，俄罗斯和其他国家在1960年代和70年代开始使用微型装配技术。早期，英国生产协会在早期探索了100家公司的装配技术，并形成了完整的装配理论体系。这些国家的主要研究主题是：零件夹紧，通用夹紧技术，零件振动分类系统，智能计算机控制系统，大数据处理系统，自动化组装机，自动化运输系统。已经开发并已在装配系统领域中得到成熟应用：振动料斗（包括线性振动器和振动盘），自动传动机构，方向分拣机构，智能控制系统，智能机器人系统和柔性装配系统。1980年，英国政府曾拨款30万美元由伦敦BRSL（英国机器人系统公司）用了8年时间对FAS（FlexibleAssembleSystem）进行了可行性研究，研究出一种FAS，能对体积小于0.3m3质量小于15kg，电器、电子、机械产品进行天线装配，年产量可达20.30万套，更换产品的时间仅为1.2h[25-26]。在这以前由于控制系统还未完善，传统的机械装配机依然非常昂贵，但是随着人工成本的增加，使得研究者投入了大量的时间和金钱进行自动装配的研究，同时，自动装配机的其它附属设备，自动传输机构和装配机构及夹具的发展，使得自动装配机系统迅猛发展[27]。智能化的机器人装配机己在灵巧的柔性装配领域得到实际应用[28]。随着微组装技术的发展，已经可以在国外组装极小的电子元件。由美国纽约伦斯勒理工学院自动化技术研究所研究的光纤自动组装微组装系统，其线性定位精度为0.02um，旋转定位精度为3弧秒。慕尼黑工业大学研制的微组装系统SATURN，采用计算机视觉伺服闭环控制方法，实现了微型器件的胶粘，500um微型小物体的排列[29]。1.4国内技术现状我国对微型部件的自动化生产技术的研究起步较晚。截止至今手工组装在国内企业仍占据主导地位，但我国经济在逐年上升，我国也引进并开发了一些半自动、全自动组装机，开启了对自动化生产的研究。如采用PLC控制的车锁柔性装配系统[30]、耳机自动装配生产线等等，国内许多学者已经开始对于一些特定的产品的装配线进行了研究设计，如图1.1，我国学者顾成章、刘庆民针对挂锁市场需求量大，而我国挂锁锁具仍采用人工装配，劳动力强度大等问题，研究了一套挂锁主体自动装配生产线，大大提高了挂锁的装配效率，减少了大量的劳动成本。针对目前国内扬声器的装配成本高，虽然一些大型企业有资本对国外进行引进装配技术，但是对于一些小型企业根本负担不起该自动装配线的研制，王芳、吴汶芪等学者研究一套音圈自动化装配系统，该系统采用双转盘系统对音圈和音膜进行了装配，并通过PLC进行了系统控制，该系统大大提高了生产效率和产品质量[31]。如图1.2，广东工业大学研制的卡簧及卡簧销类零件的自动组装机及其控制系统[32]。随着工业4.0的推出，机器人产业也提供了许多政策支持。该国正处于自动化转型时期。国内汽车组装公司如雨后春笋般涌现。他们的研究和实践也极大地提高了中国小零件的组装水平。如图1.3所示，深圳市晨宇自动化设备有限公司的散热器装配螺丝具有人工成本高，效率低的特点。研究并设计了一套散热器自动螺丝机，用于生产实践。该设备的开发减少了企业的人工成本。每个设备相当于7人。工作量大大提高了生产效率。如图1.4所示，类似地，东莞市亿和达非标自动化设备有限公司设计了弹簧及其附件的装配系统，实现了弹簧件的装配，大大提高了生产效率。图1.1挂锁主体装配机 图图1.2喷头自组装机图1.3散热片螺丝装配机 图图1.4带弹簧件零部件装配一些工业生产已经成功的引进这些新技术新设备，并极高的提升了经济效益和生产效率。虽然微型自动化生产技术的研究在我国进行的比较晚，但是取得的进步是让人望尘莫及的。总之，在组装方法中，计划使用成组技术，组装分割技术和小零件自动排序等技术和数字控制方法来构建微阻尼器的自动组装系统设计。微型阻尼器的组装过程分析，以及耦合度小的组装。装配机器上的机构创新，使用通用进给设备和通用工具头进行装配，并对具有特殊工艺要求的装配工艺进行创新，从而可以准确地完成相应的装配动作。计算机和电子技术的第三次发展已经全面设计了组装机。1.5主要研究内容企业当前的手动组装过程。现场塑料微型减震器的组装过程通常包括：进料，提供下盖，将阻尼油倒入下盖；安装橡胶圈和齿轮轴；送入，给下一个盖住装配轴的装配体，将匹配体安装到下盖上；装好轴和围裙，将上盖组装到下盖，将上盖和下盖组装成一个整体，并用超声波焊接整个组件。对焊接产品进行焊接阻尼力检测；焊接机优质产品的组装齿轮；对组装好的齿轮进行高度检测并输出成品。根据对现场过程的了解，每个站都使用独立的机制从注油站开始手动组装。其具体实现将在下面详细描述。手动注入机油后，齿轮轴和橡胶圈将由其他人使用。好了，套圈法是：工人用一只手压住齿轮轴的下端，用另一只手将橡胶圈放在齿轮轴的上端，然后将其压到底。然后将齿轮轴和胶圈套筒手动移至注油站，将完成注油的下盖与齿轮轴套筒组件组装在一起。由于每次注入的机油量是受人类经验控制的，因此有时机油量会有所不同。有时，当注油量太大时，组装齿轮轴橡胶圈组件时，会溢出，有缺陷。组装齿轮轴围裙套组件后，手动将扁平套组件小心地移到超声焊接夹具下，然后组装上盖进行超声焊接。焊接后，使用手持式电阻扭矩检测器手动匹配阻尼器，进行电阻扭矩检测，然后将其传递给套筒齿轮站进行齿轮装配。装配后，进行高度检测，最后输出成品。从工艺流程上可以看出，主要的三个关键工位很难实现自动化组装，这三个工位的工作方式将对产品质量产生巨大影响。产品接触阻尼油旋转从而产生阻尼扭矩。此公司是使用国外专用的硅油制成的阻尼油。硅油的粘度达到1百万cs，属于高粘度阻尼油，阻尼油的粘度取决于接触面积。粘度高，接触面积大，产品阻尼大。相反，粘度小，接触面积小，阻尼小。此公司要求产品可在100-1500gf·cm之间调节阻尼扭矩。注油工作是塑料微阻尼器的生产的重要环节，主要将油均匀注入下盖中间凹槽，如图1.5，下盖的尺寸非常小，仅注射0-5g之间，注油量极小。观察了此公司生产线现场的注油方法，即手工注油，将下盖手动放到注油机的下端，根据经验手动注油量，完全不能保证产品的一致性。也不能用于自动组装。23.92注油机的方案设计基于上述，塑料微型阻尼器的注油是阻尼器组装中必不可少的关键步骤。阻尼油的类型和用量直接影响阻尼器的尺寸，直接影响产品的质量。当前的手动注油方法仍然存在。较大的缺陷不仅生产效率低，而且存在不确定因素。由于阻尼油的粘度差异较大，因此微阻尼器的体积较小，注入的油量也很小，并且不同产品注入的油量也有很大差异。喷油设备的要求也大不相同，如果仅根据人工经验进行注油，则很难确保产品的质量。2.1产品结构设计自动注油机是一种应用于应用于微阻尼器自动装配线的注油工位。的专用设备，具有高精度注油、全自动定量注油等特点。它的主要构件为支架、弹簧、入油口、滑轨、滑块、气缸、联轴器、注油头等装置。总体结构如图2.1所示。图2.1齿轮注油机总体结构图2.1.1支架支架采用L型的结构，便于固定在自动化产线工位，所有钢板和型钢表面都经过特殊的处理，并且在焊后经由闷火消除内应力处理后，并经过一体加工后在与底座焊接成型。强度刚度耐磨性等符合要求，形成L式结构，受力情况好，拆装方便，维护与保养方便。2.1.2齿轮式注油机机构的传动设计方案减速器，伺服电动机，联轴器等结构构成齿轮式注油机的传动机构，为实现齿轮齿轮式注油机机构的传动，通过伺服电机与减速器连接，在通过联轴器与齿轮轴相连，传动主动齿轮实现旋转，从而带动从动齿轮运动，两个齿轮啮合实现挤压效果。产生压力实现注油，传动构造与原理简单，噪音低。2.1.3注油装置利用吸油腔和排油腔之间的密封以及各自工作容积的连续、周期性变化来实现吸排油液的目的[30]。前后盖、壳体及一对齿轮齿面的啮合实现内部密封效果，防止阻尼油泄露。在入油口一侧，由于阻尼油粘度大需通过气泵将注油桶内的阻尼油挤压进入入油口，高气压确保阻尼油充满了入油口，不会产生气泡，进而导致排油量不准的情况。在出油口一侧，两齿轮的啮合旋转会导致出油口腔内容积持续续减小，产生齿间的压力，将阻尼油从出油口挤出。采用单个注油头，四个出油口的设计方案，使得硅油在被注射后更加均匀的分布在产品内部，如图2.2。图2.2注油头机结构图2.1.4纵向滑动装置注油装置及传动装置固定在滑块上，如图2.3为滑块固定板结构图，可通过滑块进行纵向滑动，通过气缸来实现自动滑动，再通过弹簧进行复位，从而实现往复运动，达到切换产品自动注油的目的，为控制成本，采用单作用气缸，配合外加弹簧实现往复运动。图2.3滑块固定板结构图2.2注油工艺要求该产品配置阻尼油是由有日本制造商生产的特殊硅油调制的。产品接触阻尼油旋转从而产生阻尼扭矩。此公司是使用国外专用的硅油制成的阻尼油。硅油的粘度达到1百万cs，属于高粘度阻尼油，阻尼油的粘度取决于接触面积。粘度高，接触面积大，产品电阻大。相反，粘度小，接触面积小，电阻小。由于阻尼器的尺寸较小。为保证阻尼器的阻尼力矩足够大，必须采用高粘度的阻尼油，本产品采用的阻尼油粘度高达100cs。使得阻尼扭矩得到提升，达到预期的效果。同时，为了使阻尼转矩的精度得到准确的保证，必须要控制注油的油量，从而达到阻尼力矩的准确。这给设备的注油工作带来巨大的难题。基于上述条件，本机构采用的齿轮式注油机机构保证了高粘度阻尼油的精确效果。3主要零件的设计计算与校核3.1注油装置中齿轮的设计计算3.1.1选择齿数在选择注油装置中齿轮的齿数时，既要考虑流体的脉动系数不能太大，也需要考虑噪声和体积等因素对产品的影响，因此通常要求最小齿数≥8；流量均匀度高的场合，为30〜45。在流量的均匀性不太高的情况下，通常的z选择为9-15，并且可以减小具有齿轮数的齿轮泵。近年随着人们生活质量的追求增高，对工作环境要求的质量也有所提高，由于齿轮较少的齿轮在啮合旋转中由于脉动而产生的噪声相对较大，不利于人们的身心健康，所以要改善工作环境。通常在范围内通过黄金分割法选择齿数。此齿轮z需要40。3.1.2选择模数和齿宽根据齿轮泵几何排量公式(3-1)齿宽B的增加有利于几何位移，并且对提高体积比有很大的帮助。但是，如果齿宽B太大，则齿轮轴和轴承上的负载将太大，因此应选择合适的齿宽和尺寸确定(3-2)式子中：在这里B取13，可确定模数m：(3-3)式子中:k为修正系数，一般k取1.06-1.15。在这里k取1.1，z=40。代入公式(3-3):得： 取m=0.5、B=13；所以B=6.5(3-4)公式(3-4)中：m取0.5B取6.5得误差小于5％，位移验证合格。此设计中的齿轮通常是带齿的，如“基本机械设计”表3.1所述表3.1齿顶高系数表正常齿制短齿制1.00.80.250.3齿顶高系数，，压力角计算：齿顶高，根据公式(3-4)(3-4)得齿根高，根据公式(3-5)(3-5)得分度圆直径，根据公式(3-6)(3-6)得齿根圆直径，根据公式(3-7)(3-7)得齿顶圆直径，根据公式(3-8)(3-8)得基圆直径，根据公式(3-9)(3-9)得齿厚、齿槽宽，根据公式(3-10)(3-10)得3.1.3齿轮圆周速度的选取本齿轮注油机齿轮的运行速度在实际生产中会影响阻尼油的吸入和排放。齿轮的圆周速度过高高，不利于阻尼油的挤压与排放，有时还会发生气穴现象。这时对节圆圆周速度就有了限制，此时，齿轮泵的转速一般不低于，此外容积效率也会受到转速的影响，设计中应使得容积效率，因为主动从动两齿轮同速转动，所以两齿轮相同均为360r/min。3.1.4齿轮齿根弯曲疲劳强度校核齿轮的危险部分目前分为两种陈述。一些危险部分采用抛物线法，有些采用30°切线法和标准齿条顶线法。1976年至1978年，在分析双弧齿轮的光弹性弯曲应力时，郑州机械研究所发现了弯曲应力分布的“双峰现象”。有人提出，刘易斯方法仅适用于切线为30°的渐开线齿轮。该方法仅适用于压力角为20°的渐开线齿轮。渐开线齿轮中也存在应力分布的“双峰现象”。1977年，IS0制定了抗弯强度计算方法。1984年，中国还参照IS0方法制定了抗弯强度计算方法（GB3480-83），并全部采用30°切线法。如图3.1：图3.1双峰现象图解齿轮泵齿根弯曲疲劳强度校核：n=360r/min，根据公式：(3-11)(3-12)得根据公式：(3-13)其中，K为载荷系数,查询《机械基础》P99，查得K=1.2则查询《机械基础》P101分别得到:代入公式(3-12)得代入公式(3-14)：(3-14)得则3.2从动齿轮的各项参数选定当伺服电动机驱动传动主动齿轮顺时针旋转时，当主动齿轮与从动齿轮啮合时，触点将产生与运动方向相反的推力，从而驱动从动齿轮逆时针旋转。每当啮合齿离开啮合位置时，都会出现“新齿开始啮合”，依此类推。主动齿轮的材料为40Cr。当从动齿轮的材料不同时，当同时工作的两个齿轮彼此磨损时，由于材料的韧性和硬度的差异，一个齿轮的磨损将不可避免地大于另一齿轮的磨损。会形成牙齿形状误差，导致在牙齿的宽度方向上接触不良，产生间隙，这将在油压腔和吸油腔中造成严重泄漏，并增加在齿面啮合时的间隙泄漏。同时，径向平衡力更加明显，径向不平衡力的增加会磨损轴承和轴，因此选择与驱动齿轮相同的材料或性能相似的材料从动齿轮材料。因此，该设计中的前后齿轮泵的从动齿轮材料的设计为s136。从动齿轮的尺寸以及止回齿轮和驱动齿轮的尺寸与止回齿轮的尺寸相同。3.2.1齿轮轴计算关于齿轮轴的材料选取一般采用45号钢，40Cr或者20Cr，由于齿轮采用特殊材质所以齿轮轴选用s136作为齿轮轴的材料进行计算，热处理表面硬度大概为HRC50，粗糙度为0.8；椭圆度和锥度一般不大于0.005mm。齿轮轴材料选择为s136查表可知参数A取62，代入齿轮轴设计公式：(3-15)取d=10mm3.3电机的选型根据已知工作条件，可以选择松下伺服电动机，该电动机是MUMF系列电动机，此类电动机需要电源电压为200V，工作环境在0℃到50℃，可以使用在精密机床或者医疗器械上。3.3.1电机选型计算根据齿轮设计之初设置齿轮转速为360r/min，按照参资料《现代实用机械设计手册》，查得推荐的齿轮传动行星减速器传动比范围为，故整个传动系统传动比范围是。则电动机转速的可选范围为：(3-16)算得电动机转速范围为。查询《简明电动机技术手册》参考资料，符合这一范围的电动机同步转速共有三种，分别为3000r/min、2000r/min、1500r/min三种。通过分析在范围内的电动机和传动装置尺寸、价格等条件，结合计算出来的理论数值，最后拟采用同步转速为3000r/min中的MSMF042L1U2M-1型电动机，通过查绚相关资料，可知该型号电机具体参数如下表3.2所示：表3.2电机参数表MSMF042L1U2M-1电动机型号：MSMF042L1U2M-1功率：4.0kw电压：200V电流：50AIP：IP67效率：94%振动速度：5.8mm/s转速：3000r/min重量：750g3.3.2电机安装尺寸通过本文3.3.1部分对电机的选型计算，可知选取得电动机型号为Y315M-4，通过查《松下电机选型手册》如表3.3，电机安装尺寸如图3.2:图3.2电机安装尺寸图表3.3电机安装尺寸表4减速器的相关参数设计和计算4.1减速器的相关参数计算4.1.1输入轴（1）选择输入轴的材料，确定输入轴的许用应力采用45号钢并经调质处理，查阅相关资料得到材料的强度极限示，许用弯曲应力（2）按扭转强度估算轴径根据相关资料得到A=118~107，代入公式：(4-1)得为了方便计算直径d，取8.5mm。（3）确定各轴段的直径轴段1（外端）直径最少d=8.5mm，各个轴段直径初步定为：（4）选定各个轴段的长度通过上面数据的分析和查阅相关资料得出齿轮轮毂宽度为63.5mm，从行星齿轮减速器的的安装工艺和使用地点对输入轴的相关尺寸进行确定：（5）校核强度根据公式：(4-2)得则满足设计要求。4.1.2输出轴（1）选择轴的材料，确认允许应力齿轮轴采用45钢正火，查阅相关数据以获得强度极限，许用弯曲应力。（2）按扭转强度估算轴径根据公式：(4-3)得由输入轴查阅到的资料可以知道C=118-107，计算输出轴的直径，根据公式(4-1)：为了方便计算直径取8.9mm（3）确定各轴段的直径轴段1（外端）直径最少考虑到轴和输入轴的安装所必须满足的条件初步定为：（4）确定各轴段的长度通过上面数据的分析和查阅相关资料得出齿轮轮毂宽度为63.5mm从行星齿轮减速器的的安装工艺和使用地点对输出轴的相关尺寸确定为：（5）校核强度:根据公式：(4-4)得则满足设计条件。4.1.3减速器中齿轮的设计计算（1）内齿圈固定式有(4-5)可得查齿轮设计手册Zb取90则有：(4-6)得输出转速：根据公式：(4-7)得（2）效率计算：由相关数据及传动计算相关知识可得(4-8)(4-9)为总的损失系数；为a-g啮合的损失系数；为a-g啮合的损失系数；为轴承的损失系数；查阅齿轮设计手册取0.025原始数据na=4000r/min、nH=571.43r/min=-6代入公式(4-8)、(4-9)可得：（3）按齿根弯曲强度初算齿轮模数m齿轮模数m的初算公式为：(4-10)式子中：为算数系数对齿轮传动；为小齿轮扭矩为使用系数；为综合系数；为弯曲强度下行星轮间载荷分布不均匀系数。为齿轮副中小齿轮齿数。为试验齿轮弯曲疲劳极限。查看齿轮设计手册结合实际得查阅齿轮标准模数系列表后模数取为1（4）分度圆直径d根据公式：(4-11)得：（5）齿顶圆直径为da、齿顶高ha根据公式(4-12)则外啮合内啮合齿根圆直径df根据公式(4-13)齿根高查阅齿轮设计手册齿顶间隙系数（6）中心距a在齿轮设计中，最小齿数有限制。当设计齿轮的齿数小于最小齿数时，可以通过制造改进的齿轮来啮合。当然，该齿轮的制造过程比标准齿轮的制造过程困难。齿轮，排量齿轮。如果分度齿轮中齿轮的齿顶大于标准齿轮的齿顶，则齿顶为正分度齿轮；否则，它是负索引齿轮。行星齿轮的节圆重合，并且根据标准齿轮计算啮合齿轮对的中心距，根据公式：(4-13)1）a-g为外啮合齿轮副2）b-g为内啮合齿轮副4.2减速器中行星齿轮传动强度的计算与验证4.2.1减速器中行星齿轮抗弯强度的计算与验证（1）选择齿轮材质和精度等级查阅相关的设计手册，中心轮a选择第45号钢的热处理方法为正火。查询表显示硬度为162〜217HBS。行星齿轮用于通用机械设备。制造精度为8级。粗糙度Ra≤1.6行星齿轮g，内齿圈b考虑到制造成本，我选择聚甲醛（只要具有以下特性，就可以采用常见的机械结构零件设计来制造齿轮，轴承，凸轮等），并且条件是高硬度，突出强度，刚度，韧性等性能，尺寸稳定性等。）8级精度，齿表面粗糙度Ra≤3.2。（2）扭矩T1，根据公式：(4-14)则式中：Ta为中心轮所传递的转矩单位为；P1是输入单元输出的额定功率，以kw为单位；nw是行星齿轮数（3）检查牙根弯曲疲劳强度假如校核通过。参考相关资料得出：齿形系数YFYFa=3.15,YFg=2.7,YFb=2.29;应力修正系数YsYSa=1.49,YSg=1.58,YSb=1.74;许用应力弯曲最小安全系数SF和弯曲寿命系数YNSF=1.3，YN1=YN2=1；由齿轮设计手册查得公式(4-15)得根据公式(4-16)得则齿根弯曲疲劳强度校核合格。4.2.2齿轮配合用键的校验可知电动机的伸出轴径为φ10mm，通过查《机械设计手册第五版》，设连接方式为正常连接（轴h9），取键为普通A型平键，键的规格尺寸为22×14，其中轴深度为，键长为55mm。对平键连接的强度进行校验，按照挤压强度校验满足下列公式(5-4)。(4-17)式中：T扭矩，N·mm；k工作高度，k=h/2，mm；l工作长度，l=L-b，mm；L公称长度，mm；d轴径，mm；根据上文已知T=12.7，k=7，l=51，L=10，d=10，将参数带入上式，得出。已知键，轴和轮毂的材料均为钢。通过查看《机械设计手册》第五版，按键连接的允许压缩应力范围为100〜120Mpa，满足条件。对平键连接的强度进行校验，按照剪切强度校验满足下列公式（4-18）。(4-18)根据上文已知T=12.7，b=4，l=51，d=10，将参数带入上式，得出。已知键、轴、轮毂的材质都为钢，通过查《机械设计手册第五版》得键连接得许用切应力，满足。故键得强度合适。4.2.3轴承选型滚动轴承通常由四个部分组成：外圈，内圈，滚动元件和保持架。外圈通常组装在零件座上，并直接与框架或外壳接触。内圈通常直接与轴接触。这样，内圈和外圈起着固定轴承的作用，内圈和外圈之间的滚动元件主要起到减小摩擦的作用，沿着内圈和外圈之间的滚道滚动，保持架的作用是使滚动体和滚动体保持一定距离，以免被挤在一起。滚动轴承通常可以根据轴承载荷方向和内部滚动元件的形状进行分类，按照承受载荷方向可分类如表4.1表4.1轴承参数表轴承种类向心轴承推力轴承接触方式径向接触角接触角接触轴向接触公称接触角αα=0°0°＜α≤45°45°＜α＜90°α=90°根据滚动体的形状，可分为调心球轴承，调心滚子轴承，圆锥冷却器轴承，推力球轴承，深沟球轴承，圆柱滚子轴承，滚针轴承和角接触轴承。如图4.1深沟球轴承结构示意图。图4.1深沟球轴承结构示意图因为本设计中的轴为齿轮轴，针对转速和磨损等因素，轴承选用6800型号的深沟球轴承，B为5mm。D为19mm。结论本文主要研究齿轮式注油机结构所需功能，确定了齿轮式注油机结构得整体设计方案和对其主要部分的计算和校核。以某公司生产的塑料微型阻尼器为对象，分析了注油过程和技术参数，重点解决了注油量必须定量供给，无外泄现象，零件通过注油后其内腔应均匀；要求单头自动注油，无需人工干预，油脂不得回收；注油机应运转平稳，工作可靠，结构简单，易于拆装，易于维护和调节。尽可能使用标准零件，通用零件和外包零件，以降低制造成本；使用电气零件控制等问题。本文研究的塑料微阻尼器自动装配线具有装配过程连续、产品质量一致性好、生产效率高等优点，可有效减少劳动强度、节约生产成本。本文研究的塑料微阻尼器自动装配技术及其装配线，可推广应用于其它微小零部件的自动装配。参考文献[1]孙廷刚．自动装配线（机）设计的关键技术研究及应用[D]．成都：四川大学，2007．[2]倪俊芳，莫建中．面向装配自动化的产品设计方法[J]．苏州丝绸工学院学报，1999．2：12-14．[3]吴季良．柔性装配单元和柔性装配系统[J]．机械工业自动化，1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论文的研究方法和手段有哪些

（1）调查法

调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。一般是通过书面或口头回答问题的方式获得大量数据，进而对调查中收集的大量数据进行分析、比较、总结归纳，为人们提供规律性的知识。

（一）典型例子

调查法中最典型的例子是问卷调查法。它是通过书面提问收集信息的一种方法，即调查人员编制调查项目表，分发或邮寄给相关人员，询问答案，然后收集、整理、统计和研究。

（二）研究步骤

1.确定调查课题

确定题目时要注意选题是否具有研究的必要性和可能性，同时要注意选题切忌太大，也要避免无意义的重复劳动。

2.制定调查计划

要明确调查课题、调查目的、调查对象、调查范围、调查手段、调查步骤、时间安排。

3.收集材料

收集材料时要尽可能保持材料的客观性，尽可能采取多种手段或途径。

4.整理材料

将收集到的材料进行整理，以便后续总结归纳、形成结论。

5.总结研究

对整理完的材料进行分析、总结、归纳，得出一般性的结论。

（三）特点

调查法相对其他研究方法来说较为耗时耗力，但也有其优势，即获得的一手资料信息真实具体，能够对研究对象有更加准确、清晰的认识。

（2）观察法

观察法是指人们有目的、有计划地通过感官和辅助仪器，对处于自然状态下的客观事物进行系统考察，从而获取经验事实的一种科学研究方法。

（一）典型例子

皮亚杰的儿童认知发展理论就是通过观察法提炼总结出来的；儿童心理学创始人——普莱尔，也是在一次次地使用观察法后，提出了儿童心理学领域中的诸多理论。

（二）研究步骤

1.明确观察对象

在选择和确定研究问题的基础上确定观察者与观察对象。

2.制定观察计划

在观察计划中要规定明确的观察目的、重点、范围以及要搜集的材料。

3.做好观察准备

观察准备是否充分，往往影响观察的成败。

4.做好记录

在观察过程中要时时记录，不放掉任何一个关键信息。

（三）特点