【正文】 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 計(jì)算 說明書 設(shè)計(jì)題目： 薄壁零件沖床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 設(shè) 計(jì) 者： 指導(dǎo)教師： 2022年 6 月 6 日 北京航空航天大學(xué) 目錄 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書 ................................................................................................................ 1 設(shè)計(jì)題目：薄壁零件沖床的設(shè)計(jì) ............................................................................ 1 設(shè)計(jì)背景： ................................................................................................................ 1 設(shè)計(jì)參數(shù) ： ................................................................................................................ 2 設(shè)計(jì)任務(wù) .................................................................................................................... 2 二、 總體方案設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 2 傳動法案的擬定 ........................................................................................................ 2 電動機(jī)的選擇 ............................................................................................................ 4 傳動系統(tǒng)的運(yùn)動和動力參數(shù) .................................................................................... 5 三、 傳動零件的設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 6 斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì) ................................................................................................ 6 （ 1） 高速及齒輪設(shè)計(jì) ................................................................................................ 6 （ 2） 低速級齒輪設(shè)計(jì) .............................................................................................. 11 傳送帶的設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 16 軸的設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 17 (1) 高速軸的設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 17 (2) 中速軸的設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 21 (3) 低速軸的設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 25 軸承的設(shè)計(jì)和校核 ..................................................................................................... 29 鍵連接設(shè)計(jì) ................................................................................................................... 31 四、 減速器箱體及附件的設(shè) 計(jì) ...................................................................................... 32 1. 減速器尺寸 .............................................................................................................. 32 2. 減速器的潤滑 .......................................................................................................... 33 3. 密封件的選擇 .......................................................................................................... 34 五、 其他 .......................................................................................................................... 34 六、參考資料 ......................................................................................................................... 35 前言 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)是針對機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程的要求，由原機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)綜合而成的一門設(shè)計(jì)實(shí)踐性課程：是繼機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程后，理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，培養(yǎng)工科學(xué)生機(jī)械工程設(shè)計(jì)能力的課程。 此次著重對薄壁零件沖床機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，涉及到了沖床的尺寸，選材，熱處理方式，工作條件，應(yīng)力校核等多方面。對前面所學(xué)的知識進(jìn)行了回顧以及綜合的運(yùn)用，主要涉及到材料力學(xué)，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，工程材料等課程。 1 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：薄壁零件沖床的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)背景： （ 1） 工作原理： 薄壁零件沖床的組成框圖如圖 1所示。 圖 1 薄壁零件沖床的組成框圖 工作原理如圖 2a 所示。在沖制薄壁零件時(shí)，上模（沖頭）以較大的速度接近坯料，然后以勻速進(jìn)行拉延成形工作，接著上模繼續(xù)下行將成品推出型腔，最后快速返回。上模退出下模后，送料機(jī)構(gòu)從側(cè)面將坯料送至待加工位置，完成一個工作循環(huán)。 圖 2 薄壁零件沖制工作原理圖 （ 2） 設(shè)計(jì)條件與要求 動力源為電動機(jī)，上模做上下往復(fù)直線運(yùn)動，其大致運(yùn)動規(guī)律如圖 2b所示，要求有快速下沉、勻速工 作進(jìn)給和快速返回的特征。上模工作段的長度L=40~100mm,對應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角 φ =60186。~90186。；上模行程長度必須大于工作段長度的兩倍以上，行程速比系數(shù) K≥ 。 上模到達(dá)工作段之前，送料機(jī)構(gòu)已將坯料送至待加工位置（下模上方），如圖 2a所示。送料距離 L=60~250mm。 要求機(jī)構(gòu)具有良好的傳力特性，特別是工作段的壓力角α應(yīng)盡可能小，一般取許用壓力角 [α ]=50186。 生產(chǎn)率為每分鐘 70件。 按平均功率選用電動機(jī)。 需要 5臺沖床。室內(nèi)工作，載荷有輕微沖擊，動力源為三相交流電動機(jī)。使傳動裝置原動機(jī) 薄壁零件沖制 執(zhí)行系統(tǒng)2 用期限為 10年，每年工作 250天，每天工作 16小時(shí)。每半年保養(yǎng)一次，每三年大修一次。 （ 3） 生產(chǎn)狀況 ： 中等規(guī)模機(jī)械廠，可加工 8級精度的齒輪、蝸輪。 設(shè)計(jì)參數(shù) ： 沖床載荷 5500N，上模工作段長度 L=90，工作段對應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)交 φ =85176。 設(shè)計(jì)任務(wù) （ 1） 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)總體運(yùn)動方案；畫出系統(tǒng)運(yùn)動簡圖，完成運(yùn)動方案設(shè)計(jì)論證報(bào)告。 （ 2） 成傳動系統(tǒng)或執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫出傳動系統(tǒng)或執(zhí)行系統(tǒng)的裝配圖。 （ 3） 設(shè)計(jì)主要零件，完成 2張零件工作圖。 （ 4） 編寫設(shè)計(jì)說明書。 二、 總體方案設(shè)計(jì) 傳動法案的擬定 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，該傳動方案的設(shè)計(jì)分成原動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分。 （ 1） 原動機(jī)的選擇 按設(shè)計(jì)要求，動力源為三相交流電動機(jī)。 （ 2） 傳動機(jī)構(gòu)的選擇 可選用的傳動機(jī)構(gòu)類型有：帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動。 帶傳動平穩(wěn)性好，噪音小，有緩沖吸震及過載保護(hù)的能力，精度要求不高，制造、安裝、維護(hù)都比較方便，成本也較低，但是傳動效率 低 ，傳動比不恒定，壽命短；鏈傳動雖然傳動效率高，但會引起一定的震動，且緩沖吸震能力差；蝸輪蝸桿傳動對然平穩(wěn)性好，但效率低，沒有緩沖吸震和過載保護(hù)的能力，制造要求精度高 ；而齒輪傳動傳動效率高，使用壽命長，傳動比恒定，工作平穩(wěn)性好，完全符合設(shè)計(jì)要求，故選用齒輪傳動。 總傳動比 ，不是很高，也無傳動方向的變化，所以初步?jīng)Q定采用二級圓柱斜齒輪減速器，以實(shí)現(xiàn)在滿足傳動比要求的同時(shí)擁有較高的效率和比較緊湊的結(jié)構(gòu)，同時(shí)封閉的結(jié)構(gòu)有利于在粉塵較大的工作環(huán)境下工作。 簡圖如下： 3 （ 3） 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇 工作機(jī)應(yīng)采用往復(fù)移動機(jī)構(gòu)?？蛇x擇的有：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)是要將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動，所以