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中華人民共和國(guó)教育部
東北林業(yè)大學(xué)
課 程 設(shè) 計(jì)
論文題目: MB106A進(jìn)給系統(tǒng)有級(jí)變速裝置設(shè)計(jì)
學(xué) 生: xxx
指導(dǎo)教師: xxxx
學(xué) 院: 機(jī)電工程學(xué)院
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)2008級(jí)2班
xxxx大學(xué)
課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書
論文題目 MB106A進(jìn)給系統(tǒng)有級(jí)變速裝置設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)2008級(jí)2班
學(xué) 生
2011年12月
29
機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)
目錄
1 緒論 1
1.1 木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容 2
1.2 木工課程設(shè)計(jì)要求 2
1.3 木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 3
1.3.1 設(shè)計(jì)的題目 3
1.3.2 課程設(shè)計(jì)的工作量 3
1.3.3 課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排 4
1.4 木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)步驟 4
1.5 木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 4
2 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 6
2.1 選擇傳動(dòng)方案 6
2.2 進(jìn)給電機(jī)的選擇 6
2.3 傳動(dòng)原理 9
3 傳動(dòng)件的選擇及計(jì)算 13
3.1 V帶的設(shè)計(jì) 13
3.2 傳動(dòng)軸計(jì)算 14
3.3 齒輪模數(shù)的確定 15
3.4 滑移齒輪的尺寸 16
3.5 齒輪的校核 17
3.6 軸承的選擇 19
3.7 軸的校核 19
3.8 軸承壽命的計(jì)算 23
3.9 鏈輪的設(shè)計(jì) 23
3.10 鍵的選擇 25
3.11 螺栓及其相關(guān)件的選擇 25
4 操縱機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 26
5 變速箱的潤(rùn)滑與密封 28
6課程設(shè)計(jì)感想 29
參考文獻(xiàn) 30
附錄
致謝
1緒論
1.1 木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容
(1)木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)目的 木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)是《木工機(jī)床設(shè)計(jì)》課程的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),其目的在于,通過機(jī)床的傳動(dòng)設(shè)計(jì),使學(xué)生受到方案比較、結(jié)構(gòu)分析、零件計(jì)算、機(jī)械制圖、技術(shù)條件編寫及技術(shù)資料查閱的綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)初步具有機(jī)床部件的設(shè)計(jì)能力。
(2)木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 包括以下幾項(xiàng):
1)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)題目給定的設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)確定其他有關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù),選定各級(jí)轉(zhuǎn)速值;通過分析比較,選擇傳動(dòng)方案;擬定結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng),擬定轉(zhuǎn)速圖;確定齒輪及帶輪直徑;繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。
2)動(dòng)力設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)題目給定的機(jī)床類型和電動(dòng)機(jī)功率,確定各傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)速,初定傳動(dòng)軸直徑、齒輪模數(shù),確定傳動(dòng)帶型號(hào)及根數(shù);裝備草圖完成后要驗(yàn)算傳動(dòng)件(傳動(dòng)軸、主軸、齒輪、滾動(dòng)軸承)的強(qiáng)度、剛度和壽命。
3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 完成傳動(dòng)設(shè)計(jì)和動(dòng)力設(shè)計(jì)后,要將主傳動(dòng)方案“結(jié)構(gòu)化”,設(shè)計(jì)進(jìn)給變速箱裝備圖及零件工作圖,側(cè)重進(jìn)行傳動(dòng)軸組件、變速機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、箱體、潤(rùn)滑與密封,以及傳動(dòng)軸和滑移齒輪零件等的設(shè)計(jì)。
1.2 木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)要求
木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容體現(xiàn)在設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)計(jì)算說明說中,因此圖紙和說明說的質(zhì)量應(yīng)并重。其具體要求如下:
(1)進(jìn)給變速箱部件裝備圖 它用以表明該部件的結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)工作原理,零件的功用、形狀、尺寸、位置、相互連接方法、配合及傳動(dòng)關(guān)系等。進(jìn)給變速箱轉(zhuǎn)配圖通常由外觀圖、展開圖和若干橫向剖式圖等組成。若受學(xué)時(shí)所限,可以繪制展開圖和主要橫向剖視圖。
在裝配圖上,零件要標(biāo)注件號(hào)、參數(shù)及數(shù)量,各軸要標(biāo)注軸號(hào)。展開圖上標(biāo)注各傳動(dòng)軸組件的主要配合尺寸(如軸承、花鍵等),還要標(biāo)注一個(gè)能影響軸向裝備尺寸的軸向尺寸鏈。橫向剖視圖應(yīng)完整表達(dá)一個(gè)操縱機(jī)構(gòu),標(biāo)注嚙合齒輪的中心距及公差,標(biāo)注主要零件輪廓尺寸,定位及聯(lián)系尺寸等。裝配圖的方案和結(jié)構(gòu)要合理,圖面整潔清晰,尺寸標(biāo)注正確,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
(2)零件工作圖 繪制若干個(gè)零件(如傳動(dòng)軸、滑移齒輪等)工作圖,應(yīng)能正確表達(dá)零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料及熱處理,尺寸公差和形位公差、表面粗糙度和技術(shù)條件等,符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
(3)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 時(shí)機(jī)計(jì)算說明書是對(duì)設(shè)計(jì)部件的性能、主要結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)等方面進(jìn)行分析及理論計(jì)算的技術(shù)文件,應(yīng)論證合理,論據(jù)充分,計(jì)算正確,條例清晰,文句通順,標(biāo)點(diǎn)正確,圖標(biāo)清晰,字跡工整;篇幅不少于5000字,一律采用國(guó)家法定計(jì)量單位,引用參考文獻(xiàn)的有關(guān)結(jié)論及公式用方括號(hào)注出。其主要內(nèi)容:概述(機(jī)床的用途、使用范圍、主要技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)等,同類機(jī)床對(duì)比分析);運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì);動(dòng)力設(shè)計(jì)(包括零件的初算及驗(yàn)算);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(主要結(jié)構(gòu)的分析、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑劑密封方式的說明);其他(另需說明或論證的有關(guān)問題);參考文獻(xiàn)。
1.3 木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的任務(wù)
1.3.1 設(shè)計(jì)的題目
將MB106A進(jìn)給系統(tǒng)中的無級(jí)變速裝置該為六級(jí)有級(jí)變速裝置,并進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算。
1.3.2 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)
加工木料最大寬度 600mm
加工木料最大厚度 200mm
最小刨削長(zhǎng)度 290mm
最大刨削厚度 5mm
刀頭切削園直徑 128mm
刀軸轉(zhuǎn)速 6000r/min
刀片數(shù) 4片
進(jìn)料輥筒直徑 90mm
進(jìn)料速度 7—32m/min
主電機(jī)功率 5.5kw
加工材種 軟、硬雜木
木材含水率 10%---15%
1.3.3 課程設(shè)計(jì)的工作量
(1)編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書
a.機(jī)床用途說明
b.運(yùn)動(dòng)計(jì)算——擬定結(jié)構(gòu)圖,轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖
c.動(dòng)力計(jì)算——通過計(jì)算,決定進(jìn)給電機(jī)功率和主要零件的尺寸和材料
d.設(shè)計(jì)方案的分析比較
(2)設(shè)計(jì)圖紙
a.繪制進(jìn)給變速箱體圖1張,表明齒輪傳動(dòng)關(guān)系,操縱機(jī)構(gòu)的裝配關(guān)系和工作位置關(guān)系
b.繪制主要零件工作圖1張
c.繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖1張
1.3.4 課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排
木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的時(shí)間為3周
(1)分析題目、并擬定設(shè)計(jì)方案 8%
(2)初步計(jì)算零件 8%
(3)初步繪制部件裝配圖 40%
(4)驗(yàn)算主要零件 10%
(5)繪制主要零件工作圖 10%
(6)修訂裝配圖 4%
(7)編寫說明書 10%
(8)考查 10%
1.4 木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)步驟
(1)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作 根據(jù)給定的設(shè)計(jì)題目,應(yīng)明確設(shè)計(jì)任務(wù)、內(nèi)容、要求和步驟。擬定工作計(jì)劃;手機(jī)查閱技術(shù)資料;對(duì)1—2臺(tái)同類機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)部件進(jìn)行分析研究、做到理解、消化并能有所改進(jìn),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思。
(2)傳動(dòng)設(shè)計(jì)
(3)傳動(dòng)件選擇及初算 繪制裝配草圖之前,需要初步定出各傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)尺寸,如傳動(dòng)軸的直徑、齒輪的模數(shù)及寬度、v帶的型號(hào)及根數(shù)、滾動(dòng)軸承的類型及配置等。
(4)繪制部件的裝配草圖
(5)零件驗(yàn)算 零件的位置和尺寸確定之后,即可分析其受力狀態(tài),并進(jìn)行較為精確的驗(yàn)算,驗(yàn)算指定的零件及其項(xiàng)目,一般可以驗(yàn)算傳動(dòng)軸彎曲剛度及抗振性、花鍵軸側(cè)擠壓應(yīng)力、直齒圓柱齒輪疲勞強(qiáng)度、滾動(dòng)軸承疲勞壽命等。
(6)加深部件裝配圖 根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果修改草圖,進(jìn)一步完善草圖,經(jīng)審查同意后,按制圖標(biāo)準(zhǔn)加深裝配圖。要先畫展開圖,后畫橫向剖視圖,必要時(shí)還要交叉進(jìn)行,并按要求完成部件裝配圖
(7)繪制零件圖
(8)編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)過程中的計(jì)算與分析要及時(shí)整理,待圖紙完成后,要對(duì)說明書草稿進(jìn)行認(rèn)真修改,抄清完成。
1.5 木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)
在木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)過程中,學(xué)生應(yīng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立進(jìn)行工作,指導(dǎo)教師要充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,要啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考,認(rèn)真主動(dòng)地查閱文獻(xiàn)資料,注意培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。同時(shí),教師應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé),注意審閱。課程設(shè)計(jì)要分段進(jìn)行,審閱后才能轉(zhuǎn)入下階段的工作。特別注意方案和結(jié)構(gòu)上的原則性問題,要把集中布置和個(gè)別指導(dǎo)結(jié)合起來,集中布置壓迫強(qiáng)調(diào)共性問題,如介紹木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的、要求、內(nèi)容及工作量;運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)步驟;進(jìn)給變速箱展開圖草圖、橫向剖視圖草圖繪制,零件驗(yàn)算;進(jìn)給變速箱裝配圖加深,零件工作圖繪制及設(shè)計(jì)計(jì)算說明書編寫,以及布置有關(guān)答辯事項(xiàng)等。
2 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)
2.1 選擇傳動(dòng)方案
應(yīng)根據(jù)機(jī)床的使用要求和結(jié)構(gòu)性能綜合考慮,參考同類型機(jī)床,合理選擇傳動(dòng)方案并加以論證,初步擬出傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖。
(1)選擇傳動(dòng)布局 選擇集中傳動(dòng)式或者分離傳動(dòng)式
(2)選擇變速方式 變速方式分為無級(jí)和有級(jí)變速,本課程設(shè)計(jì)要求選用有級(jí)變速方式,變速裝置可選用滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)、交換齒輪變速機(jī)構(gòu)或者離合器變速機(jī)構(gòu)。也可以把上述方法組合使用,本方案選用滑移齒輪變速機(jī)構(gòu),選擇布局方式如圖2-1
圖2-1 分離傳動(dòng)式布局
2.2 進(jìn)給電機(jī)的選擇(P29)
根據(jù)工作要求運(yùn)用木材切削原理有關(guān)知識(shí)進(jìn)行進(jìn)給電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇如下:
進(jìn)給速度v=7~32m/min 進(jìn)料滾筒直徑d= 90mm
變速范圍
該結(jié)構(gòu)為六級(jí)變速,故Z=6
公比, 取標(biāo)準(zhǔn)值
查表2-2知各級(jí)轉(zhuǎn)速如下:
,,,,,
動(dòng)力設(shè)計(jì):
進(jìn)給功率
(1)被加工材料為軟木(以松木為例)
式中
其中
當(dāng)切削厚度e<0.1mm時(shí)為薄切削,e0.1mm時(shí)為厚切削
由最大切削厚度為5mm知薄切削與厚切削均要滿足。
厚切削時(shí),
摩擦系數(shù)0,25~0.3 選0.3 摩擦角θ=15°~17° 取
為不同含水率條件下的修正系數(shù),故查表1-3【2】取1.05
修正系數(shù),切削刃的變鈍程度用工作時(shí)數(shù)T 表示
由表1-1選
由刀軸轉(zhuǎn)速6000r/min,刀軸直徑128mm知切削速度
由表1-2選得切削松木 =0.020 =0.007 =0.55 =0.0022δ
=0.074 =0.020 =1.9 =0.42
由刨削厚度知
齒距,由
故每齒進(jìn)給量
刨削寬度b取600mm(原始數(shù)據(jù))
薄切削時(shí)由最大刨削厚度0.1知
可得
可知,薄切削遠(yuǎn)小于厚切削時(shí)的切削力,可不予考慮
又有
其中
(1) 被加工材料為硬木(以櫟木為例)
取3mm, u取15m/min
取0.70
由軟木,硬木知選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)選用軟木的切削力
=1185.45
=0.63224
采用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)Y100L-6
電機(jī)參數(shù):同步轉(zhuǎn)速n=940r/min,額定功率。
2.3 傳動(dòng)原理
最小轉(zhuǎn)速:
最大轉(zhuǎn)速:
變速范圍:
公 比: 取=1.41
選取轉(zhuǎn)速:22.4,31.5,45,63,90,125.
結(jié)構(gòu)式:6=31×23, 6=21×32, 6=23×31, 6=32×21
由降速“前慢后快”,級(jí)數(shù)排列“前多后少”,轉(zhuǎn)速分布“前密后疏”,轉(zhuǎn)速變換“升早降晚”, 選擇:結(jié)構(gòu)式為:6=31×23
結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖依次分別如下:【1】
圖2-2 結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖
圖2-3 轉(zhuǎn)速圖
確定齒輪齒數(shù)
根據(jù)轉(zhuǎn)速分布圖進(jìn)行計(jì)算各傳動(dòng)副齒輪的齒數(shù)
A組傳動(dòng)副齒輪齒數(shù)的選擇,查表3-1得
表1 A組傳動(dòng)副齒輪齒數(shù)的選擇
傳動(dòng)比
小齒數(shù)
大齒數(shù)
72
36
36
72
30
42
72
24
48
B組傳動(dòng)副齒輪齒數(shù)的選擇,查表3-1【1】得
表2 B組傳動(dòng)副齒輪齒數(shù)的選擇
傳動(dòng)比
小齒數(shù)
大齒數(shù)
68
34
34
68
18
50
傳動(dòng)原理圖如下
圖2-4 傳動(dòng)原理圖
3 傳動(dòng)件的選擇及計(jì)算
3.1 V帶的設(shè)計(jì)
普通V帶傳動(dòng)計(jì)算
(1) 功率的確定與帶型的選擇
查表2-10 =1.2 =*p=1.8kw
根據(jù)=1.8kw,=940r/min 確定為A型帶
(2) 選取基準(zhǔn)直徑及實(shí)際傳動(dòng)比
由表2-4【4】取=125 mm ,
理論傳動(dòng)比i==1.988
=1.988×125=248.5mm
取=250mm
實(shí)際傳動(dòng)比
理論傳動(dòng)比
=1.988
傳動(dòng)比相對(duì)誤差
= 0.6%<5% ,故允許。
(3) 驗(yàn)算帶速
在5~25 m/s范圍內(nèi),帶速符合。
(4) 確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度:
初選中心距
即 262.5 ≤ a0 ≤750 取=500mm
將相關(guān)數(shù)據(jù)代入得1596.56mm
由表2-2【4】知:取1600mm
由式2.24【4】得實(shí)際中心距
小于700mm,中心距滿足要求。
中心距調(diào)整范圍
驗(yàn)算小帶輪包角,由式(2.2)得
×57.3°=165.72°> 120°包角合格
(5)確定帶的根數(shù)Z
查表2-5【4】查知1.37kw 由表2-7【4】查知0.11kw
由表2-9【4】查知0.98 由表2-2【4】查知=0.99
取Z=2根
(10)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由表2-3【4】得 帶輪寬度B=(z-1)e+2f=(6-1)×15+2×10=95mm
其他結(jié)構(gòu)尺寸的確定參見機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)。
3.2 傳動(dòng)軸計(jì)算
直齒輪傳動(dòng)效率為0.99,軸承傳動(dòng)效率為0.97,V帶傳動(dòng)效率為0.96
(1) 各軸的傳遞功率, 據(jù)轉(zhuǎn)矩公式計(jì)算各軸功率
1軸:P2=Pη1=1.5×0.96 =1.44 kW
2軸:P3=P2η2η3=1.44×0.99×0.97=1.38 kW
3軸:P4=P3η2η3=1.38×0.99×0.97=1.33 kW
P5=P4η2η3=1.33×0.99×0.97=1.227kW
(2) 初估軸徑
軸的材料均采用45,鋼調(diào)質(zhì)處理,
由表6.1【4】查得 ,查6-3【4】知C=110,由公式
確定。
一般情況下,開一個(gè)鍵槽,軸徑應(yīng)增大5%;花鍵軸可將估算的d值減少7%作為其小徑。
由已知數(shù)據(jù),求得各軸軸徑并適當(dāng)整去分別為:
,
由于所求d應(yīng)該為受扭部分的最細(xì)處,即裝帶輪處的軸徑該有一個(gè)鍵槽,故軸徑應(yīng)該增大5%。則:
則最小
,
由于花鍵軸減少7%則 則最小
,
由于所求d應(yīng)該為受扭部分的最細(xì)處,即裝帶輪處的軸徑該有一個(gè)鍵槽,故軸徑應(yīng)該增大5%。則 則最小
2軸即花鍵軸的選用規(guī)格為中系列6 x 23mm x 28mm x 6mm
3軸即花鍵軸的選用規(guī)格為中系列8 x 36mm x 40mm x 7mm
3.3 齒輪模數(shù)的確定
公式與
(1)傳動(dòng)組a
,,,取K=1.1
齒輪45鋼,調(diào)質(zhì)處理,齒面硬度250HBS,
查表4.19-3【4】得,,
查表4.21-3【4】,,
則
綜上計(jì)算取
(2) 傳動(dòng)組b類同傳動(dòng)組a:
(3) r/min
綜上計(jì)算取 4
3.4 滑移齒輪的尺寸
(1) 三聯(lián)齒輪:【8】
總長(zhǎng),其中
齒輪寬度 ,又該三聯(lián)滑移齒輪為從動(dòng)齒輪,取。
插齒刀退刀槽寬度 (m=2.5~4)
換位用撥叉槽的寬度 取
撥叉槽邊到齒輪端面的距離
撥叉槽深度
輪轂直徑 mm 取
得 L=82mm
(2) 雙聯(lián)齒輪:【8】
總長(zhǎng)度 ,其中
齒輪寬度 ,
插齒刀退刀槽寬度(m=2.5~4)
換位用撥叉槽的寬度 取
撥叉槽邊到齒輪端面的距離
撥叉槽深度
輪轂直徑 取
得 L=82mm
3.5 齒輪的校核
(校核高速級(jí)齒數(shù)為24的一對(duì))
(1)齒輪材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,齒面硬度250HBS
公式
確定公式中各參數(shù)
查圖4.14得 查表4-6得
查表4-4【4】,由于工作平穩(wěn),取
查圖4.9【4】,取 齒輪精度7級(jí) v=2.316 m/s
齒輪非對(duì)稱布置,取 查圖4.12【4】
齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核
、
初步計(jì)算小齒輪直徑
查表4-8,取
查表4-7齒寬系數(shù) (對(duì)稱布置0.8~1.4)
取
則齒寬
由式(4.9)得
因工作機(jī)中有中等沖擊,查表4-4得
設(shè)計(jì)齒輪精度為7級(jí),
查表4.9取
齒輪對(duì)稱布置 查表4.12取
查表4-5 取
又u=2
代入公式
又因?yàn)?
故齒面接觸疲勞強(qiáng)度足夠
校核輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度
公式
由上述已知,K=1.86 T=16521.5
查表4.18得
由
故輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。
(2)靜強(qiáng)度校核
傳動(dòng)平穩(wěn),無嚴(yán)重過載,故不需要靜強(qiáng)度校核。.
3.6 軸承的選擇
1軸:滾動(dòng)軸承 6204 GB/T 276-1994
2軸:滾動(dòng)軸承 6205 GB/T276-1994
3軸:滾動(dòng)軸承 6207 GB/T276-1994
3.7 軸的校核
軸2受力復(fù)雜,故對(duì)軸2進(jìn)行校核
1軸對(duì)2軸的作用力,取齒數(shù)為24:48的傳動(dòng)副傳遞的力。
小齒輪傳遞的扭矩
圓周力
徑向力
3軸 對(duì)2軸的作用力,取18:50傳動(dòng)副傳遞的力。
小齒輪傳遞的扭矩
圓周力
徑向力
設(shè)定1軸順時(shí)針,則2軸逆時(shí)針,3軸順時(shí)針。
圖3-1受力分析
計(jì)算其上支反力
水平面內(nèi)
即 解得
即 解得
垂直平面內(nèi)
即 解得
即 解得
合成彎矩圖
水平面內(nèi)
圖3-2水平面內(nèi)分析
垂直面內(nèi)
圖3-3垂直面內(nèi)分析
合成彎矩圖
圖3-4彎矩圖
圖3-6當(dāng)量彎矩圖
因齒輪單向回轉(zhuǎn),視扭矩為脈動(dòng)循環(huán)
最大危險(xiǎn)處為C點(diǎn)處,其當(dāng)量彎矩
彎曲應(yīng)力
由表6-4【4】查得,對(duì)于45號(hào)鋼
故軸的強(qiáng)度足夠
3.8 軸承壽命的計(jì)算
在變速系統(tǒng)中,2軸的最高轉(zhuǎn)速為500r/min,轉(zhuǎn)速最高承受的徑向力較大。所以對(duì)軸2軸承進(jìn)行校核
A點(diǎn)受力 ,
D點(diǎn)受力
A點(diǎn)徑向載荷
B點(diǎn)徑向載荷
B點(diǎn)徑向載荷 A點(diǎn)徑向載荷,故按B點(diǎn)處軸承計(jì)算軸承壽命。
由于工作溫度低于120°,由表7-7【4】查得
由此可求得
3.9 鏈輪的設(shè)計(jì)
(1) 確定計(jì)算功率
查表3-6【4】取工況系數(shù), 可得
得 p=1.315kw
(2) 選擇鏈輪齒數(shù)
1) 根據(jù)傳動(dòng)比i = 3,查表3-6得,取
2) 大鏈輪齒數(shù) ,?。ㄅ紨?shù))
3) 實(shí)際傳動(dòng)比
4) 驗(yàn)算傳動(dòng)比 =4%<5% 合格
(3) 初定中心距
(4) 確定鏈節(jié)數(shù)
取偶數(shù)Lp=130
(5) 計(jì)算額定功率
1) 采用單排鏈,查3-4 表
2) 小鏈輪齒數(shù)系數(shù)
(查表3-5【4】)
3) 鏈長(zhǎng)系數(shù)
(按圖3.13【4】曲線1查找)
4) 計(jì)算額定功率
(6) 確定鏈條節(jié)距
由和,查圖3.12【4】,選單排08A滾子鏈,
油表3-1【4】查得,鏈節(jié)距p=12.7mm。
(7) 驗(yàn)算鏈速 合格
(8) 計(jì)算實(shí)際中心距
(9) 確定鏈條長(zhǎng)度
(10) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小鏈輪直徑
3.10 鍵的選擇
均選普通平鍵A型鍵
表3-1 鍵的選擇
鍵的位置
型號(hào)尺寸
帶輪小輪
6×5×19
齒數(shù)30齒輪
8×8×18
齒數(shù)24齒輪
8×8×18
齒數(shù)36齒輪
8×8×18
齒數(shù)18齒輪
10×8×28
齒數(shù)34齒輪
10×8×28
鏈輪小輪
8×10×36
3.11 螺栓及其相關(guān)件的選擇
附件尺寸均參考對(duì)應(yīng)螺釘或螺栓【5】
表3-1 螺栓的選擇
螺釘位置
型號(hào)尺寸
數(shù)量(個(gè))
帶輪螺母
20M15
1
軸承端蓋螺釘
35M6
12
箱蓋鏈接螺栓
40M8
4
鏈輪螺母
25M30
1
窺孔蓋螺釘
16M8
8
4 操縱機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
選擇單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu),擺動(dòng)式操縱機(jī)構(gòu)原理圖如圖【8】
圖4-1擺動(dòng)式操縱原理圖
設(shè)計(jì)步驟
(1) 三聯(lián)滑移齒輪操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì):
L=96mm
考慮結(jié)構(gòu)形狀,取H=100mm
則得
滑塊長(zhǎng)度取L=30mm
R=H+e=100+5.76=105.76mm
得
所以滿足條件
(2) 雙聯(lián)滑移齒輪操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
L=82
考慮結(jié)構(gòu)形狀,取H=90mm
則得
滑塊高度取h=20mm
R=H+e=90+4.76=94.76mm
可得
所以滿足條件。
5 變速箱的潤(rùn)滑與密封
(1)潤(rùn)滑
潤(rùn)滑對(duì)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要的作用,其作用為:控制摩擦、減少磨損、降低溫度、防止腐蝕、保護(hù)金屬表面、密封作用、減震防噪等。
1軸承潤(rùn)滑
該裝置軸承轉(zhuǎn)速較低,采用脂潤(rùn)滑,滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)速n與其內(nèi)徑d乘積dn是選用脂潤(rùn)滑的重要依據(jù),
具體計(jì)算如下:
由于,所以該裝置采用脂潤(rùn)滑。
據(jù)此選用鈉基脂或者鈣-鈉基脂。
2齒輪潤(rùn)滑
據(jù)齒輪圓周速度
查表10-5 采用浸油潤(rùn)滑。
3鏈輪潤(rùn)滑
根據(jù)鏈輪速度和小齒輪齒數(shù),用油刷或油壺定期潤(rùn)滑。
(2)密封
為防止液體、氣體工作介質(zhì)或潤(rùn)滑劑泄漏,防止灰塵、水分進(jìn)入潤(rùn)滑部位必須設(shè)有密封裝置。密封不僅能大量節(jié)約潤(rùn)滑劑,保證機(jī)器正常工作,提高機(jī)器壽命,而且改善工作環(huán)境,對(duì)工人健康有利。
箱體上下接合面處采用密封膠,密封效果好,其他結(jié)合面處可加墊片以消除間隙起到密封作用。軸承蓋處密封采用氈圈密封。
6 課程設(shè)計(jì)感想
在x老師的耐心的、細(xì)致的指導(dǎo)下,我完成了課程設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容。通過本次三周的課程設(shè)計(jì),我們提高了自己的綜合分析能力,明白了許多設(shè)計(jì)問題并獲得了一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
在設(shè)計(jì)過程中,我進(jìn)行了部分零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算,查閱了相關(guān)專業(yè)書籍和設(shè)計(jì)手冊(cè)。將近三周的設(shè)計(jì)計(jì)算過程,使我們的設(shè)計(jì)水平和能力有了很大提高。同時(shí),CAD和手繪作圖能力也在此次的課程設(shè)計(jì)中得到鍛煉。
本次課程設(shè)計(jì)是一次實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過對(duì)MB106A木工機(jī)床無級(jí)變速裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì),使我們受到了方案比較,結(jié)構(gòu)分析,零件設(shè)計(jì)與計(jì)算,CAD輔助機(jī)械制圖,技術(shù)條件編寫及技術(shù)資料查找等方面的綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)了木工機(jī)床變速裝置的設(shè)計(jì)能力。
再次感謝x老師的悉心指導(dǎo)!
千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符,此行不會(huì)被打印?!敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。
參考文獻(xiàn)
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