【正文】 助和支持讓我順利完成了畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容，為我四年的大學(xué)生活畫上了一個圓滿的句號。再次要感謝我的室友們，與你們的嬉笑怒罵緩解了我因畢設(shè)而產(chǎn)生的不悅心情，與你們的平淡交流讓我發(fā)現(xiàn)了我的設(shè)計中所存在的問題，是你們的陪伴讓我在深夜的加班加點中不感覺到孤單寂寞。此外還有很多應(yīng)當(dāng)感謝的人、像我們的王副院長、黃主任等等，在此就不一一道謝，謝謝你們。最后還要感謝一起做畢設(shè)的各位老師、同學(xué)們以及我們的導(dǎo)員，謝謝各位老師四年來對我的培養(yǎng)，讓我從一個懵懂小孩到現(xiàn)在掌握扎實的專業(yè)知識，成為一個合格的畢業(yè)生；謝謝同學(xué)們四年來的陪伴與幫助，尤其是最后的設(shè)計階段的幫助，讓我節(jié)省了很多時間；感謝我們的導(dǎo)員，是您四年來對我的指導(dǎo)與教誨讓我成長為一名優(yōu)秀的畢業(yè)生。同時也非常感謝我的畢設(shè)導(dǎo)師XX老師，是您不厭其煩的在我設(shè)計的過程中進行指導(dǎo)和督促，當(dāng)我在一再犯錯誤或是進度滯后的情況下，您對我不是嚴厲的呵斥，而是耐心的給我講解錯誤的原因和解決方法，經(jīng)常性的催促我加快進度，沒有您的付出，我的設(shè)計將不會這么的順利，謝謝您。這些方面都有待于進一步的改進，是以后的設(shè)計過程中需要努力的重要方向。同時在有限元分析校核報告中可以直觀的看到應(yīng)力和位移的圖像，便于優(yōu)化設(shè)計。 載荷添加節(jié)點數(shù) = 18740 單元數(shù) = 9974 自由度數(shù)= 64973 網(wǎng)格劃分 靜態(tài)位移圖 在solidworks2012中進行上述操作后可得到相應(yīng)的分析結(jié)果，包括：靜態(tài)節(jié)應(yīng)力、靜態(tài)位移、靜態(tài)應(yīng)變和變形位移。~ 圓柱齒輪50X1靜態(tài)節(jié)應(yīng)力圖 圓柱齒輪50X1靜態(tài)位移圖 圓柱齒輪50X1靜態(tài)應(yīng)變云圖 結(jié)果分析 1. 彎曲應(yīng)力 最大彎曲應(yīng)力發(fā)生在齒根靠近分度圓處。第4章 有限元分析第4章 有限元分析。分路齒輪箱、轉(zhuǎn)向齒輪箱和滾珠絲杠。在箱體底蓋上開設(shè)兩個軸承端蓋的圓孔，以備安裝軸承端蓋（假設(shè)在箱體底座上也設(shè)計兩個軸承槽，那么在安裝時箱體內(nèi)部完全處于不可見狀態(tài)，而軸承和軸承槽的大小一樣，這樣一來箱體底蓋將無法安裝到箱體上）。、潤滑、密封及附件雙速變速箱的箱體是變速箱其他組建的安裝基體，是雙速變速箱與其他傳動機構(gòu)相連接的重要組成部分，是雙速變速箱中結(jié)構(gòu)和受力最復(fù)雜的零件。針對雙速變速箱的工作條件，擬選用航空類軸承。軸承是當(dāng)代機械設(shè)備中一種舉足輕重的零部件，它的主要功用是支撐機械旋轉(zhuǎn)體，用以降低設(shè)備在傳動過程中的機械載荷摩擦系數(shù)。楔塊超越離合器主要有基本型、無內(nèi)環(huán)型和帶軸承型。按星輪工作面的形狀不同，又可分為平面型、對數(shù)螺旋面型和偏心圓柱面型等三種。主要利用主、從動 電磁離合器及其裝配示意圖部分的速度差或旋轉(zhuǎn)方向的改變，來自行離合的功能裝置。加速時質(zhì)量按照20kg計算，可以確定加速力矩為： ()綜上。由于現(xiàn)階段主要是按照理想狀況下進行設(shè)計，為了便于后續(xù)的轉(zhuǎn)矩的調(diào)解可以選用無滑環(huán)濕式多片電磁離合器：（無滑環(huán)濕式多片電磁離合器是引進西德技術(shù)產(chǎn)品。 齒輪軸結(jié)構(gòu)尺寸 離合器的選擇電磁離合器靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。帶入計算可得： （338）故選用薄型平鍵GB/T 1567，鍵5310。 4) 軸段5的兩端為伸出端、可相應(yīng)的取長度為3mm（包含退刀槽）。 2）軸段3的設(shè)計 軸段3上分別安裝齒輪4和齒輪5為了便于齒輪的安裝，dd3應(yīng)分別大于dd5，可初步設(shè)定d2=d3=10mm。高速運動軸的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計及構(gòu)想如下圖所示：1. 軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸不長故軸承采用兩端固定方式。由材料力學(xué)可知，軸受轉(zhuǎn)矩作用時，其強度條件為： （336）即：其中：—軸截面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力MPa； P—軸傳遞的功率，kW。有銑削法和拉削法兩種方法，本設(shè)計的齒輪采用銑削法進行加工，即刀具在其軸剖面內(nèi)，刀刃的形狀和被切齒槽的形狀相同。故齒輪不必做成齒輪軸，做成實心式齒輪或腹板式齒輪即可，為了減輕質(zhì)量和節(jié)約材料，決定把Z4齒輪的設(shè)計成鍛造式腹板結(jié)構(gòu)。由于齒輪Z2的齒根圓直徑： （335）又相應(yīng)的軸的直徑為10mm，則肯定滿足齒根圓到鍵槽底面的徑向距離e。 3. 確定模數(shù)m (331) 4. 計算傳動尺寸 中心距為 (332)分度圓直徑為 (333) 齒寬： (334)設(shè)兩齒寬均取值10mm（后用有限元進行校核） 雙速變速箱相關(guān)齒輪計算結(jié)果標號名稱技術(shù)參數(shù)高速狀態(tài)低速狀態(tài)轉(zhuǎn)速rpm轉(zhuǎn)矩Nm轉(zhuǎn)速rpm轉(zhuǎn)矩NmZ1電機齒輪Z=18；m=130003000Z2高速輸入輪Z=50；m=1108010800Z3低速輸入輪Z=100；m=15400540Z4高速輸出輪Z=50；m=1080162*0*Z5低速輸出輪Z=15；m=3600*0*540Z6輸出齒輪Z=80；m=675注：帶有“*”的為實際不存在轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。圓柱齒輪的設(shè)計過程一般是相同的，針對雙速變速箱中出現(xiàn)的多對齒輪的設(shè)計，現(xiàn)不妨以高速級圓柱齒輪的設(shè)計為例，設(shè)計雙速變速箱中涉及到的齒輪。考慮到變速箱結(jié)構(gòu)的設(shè)計，參照減速器和變速箱的設(shè)計規(guī)范取：其中：表示高速級傳動比； 表示低速級傳動比； 表示總傳動比。電動機型號為：80WS246003200供電電壓：24V直流額定轉(zhuǎn)速：3000r/min（30003200r/min根據(jù)電壓可調(diào)）額定功率：600W（。 故：按照理想狀態(tài)下高速運動階段需要電動機提供的功率，來計算在工作條件下需要電動機所提供的最小功率為： （36）此功率也是電動機需要提供的最小電功率，以此對電動機的額定功率進行選型。直流永磁無刷電機是由一塊或多塊永磁體建立磁場的直流電動機，其性能與恒定勵磁電流的他勵直流電動機相似，可以由改變電樞電壓來方便調(diào)速。在滾珠絲杠的外伸長度達到1400mm時，檢測器再次向控制中心發(fā)出信號，轉(zhuǎn)換成為控制中心發(fā)出的電動機終止工作的指令，至此，裝速變速箱的工作任務(wù)完成。當(dāng)C1電磁離合器閉合時，經(jīng)傳遞路線1傳遞到Z6轉(zhuǎn)速高于經(jīng)路線2傳遞的轉(zhuǎn)速，超越離合器C2處于分開狀態(tài)（即不傳遞運動），此時Z6處于高速狀態(tài)；當(dāng)C1電磁離合器分開時，電動機M1的轉(zhuǎn)速只能夠通過路線2傳遞給齒輪Z6，此時Z6處于低速狀態(tài)。要求設(shè)計一雙速變速箱，能夠把原動機（電動機）的運動，經(jīng)過分路齒輪箱和轉(zhuǎn)向齒輪箱的傳動，變換成滾珠絲杠的外伸運動，同時還能夠滿足以下要求：滾珠絲杠的運動能夠按照既定的運動圖線實現(xiàn)；雙速變速箱的工作環(huán)境為真空狀態(tài)，要能夠適應(yīng)極端的工作環(huán)境（極寒和極熱條件），無法進行油潤滑；在滿足設(shè)計要求，保證裝置安全可靠的基礎(chǔ)上，盡量減輕裝置的質(zhì)量。畢業(yè)設(shè)計是圍繞新型變速裝置—雙速變速箱的設(shè)計而展開的，所涉及的的主要內(nèi)容是雙速變速箱的方案設(shè)計和總體裝配。但是其以傳動效率高，動力傳動無間斷，傳動平穩(wěn)的優(yōu)點，引起了機械行業(yè)的廣泛關(guān)注。在此方面的代表減速機有德國sewR、S、K、F系列減速機，西門子弗蘭德減速機和韓國的DKW減速機。而且，減速機在降速的同時還可以提高輸出扭矩，但是輸出扭矩超出了減速器的額定扭矩，就會在一定程度上影響減速器的壽命 。拉瓦索爾牌汽車上裝了變速器，使汽車變速箱走進了人們的生活。減速器的發(fā)展使用貫穿于機械行業(yè)的始終，1894年法國工程師路易斯第1章 緒論獨立的閉式傳動裝置雙速變速箱的設(shè)計畢業(yè)論文 第1章 緒 論機械工業(yè)是現(xiàn)代化過程的主要推動力量，在國民經(jīng)濟的發(fā)展過程中起著不可或缺的作用，它為國民經(jīng)濟建設(shè)各個部門提供技術(shù)裝備和先進的技術(shù)服務(wù)。目前，各行各業(yè)在普遍使用的齒輪減速器主要分為：圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、蝸桿減速器、齒輪—蝸桿減速器和行星齒輪減速器，其作用場合和功用也千差萬別，共同服務(wù)于人類社會。拉瓦索爾經(jīng)過研制首次在本哈特減速機的使用可以降低設(shè)備的負載慣量，便于設(shè)備更好地調(diào)速。而國外減速器的設(shè)計在承載能力方面有著大幅度的提高，在模塊化設(shè)計方面有著新的發(fā)現(xiàn)，降噪措施也有進一步的改進，產(chǎn)品密封和外觀設(shè)計也比國內(nèi)出眾很多，此外國際機構(gòu)也在著手開始制訂減速機的技術(shù)條件標準。 雖然現(xiàn)階段他的制造成本相對較高，且制作復(fù)雜。要求設(shè)計一雙速變速箱滿足以上條件，又該雙速變速箱的工作時間特別短，且處于真空工作狀態(tài)，經(jīng)計劃協(xié)商可以在設(shè)計零件上取應(yīng)力極限狀態(tài)，以最大程度的減重。3第2章 總體方案設(shè)計第2章 總體方案設(shè)計應(yīng)廠商要求，根據(jù)運載裝置的實際狀況，可以確定雙速變速箱的工作環(huán)境為真空微重力狀態(tài)，高速運動，周圍環(huán)境可能處于高溫或低溫狀態(tài)，為了保證較好的經(jīng)濟效益，雙速變速箱的質(zhì)量應(yīng)該盡量輕，以使在消耗相同燃料的基礎(chǔ)上，運載質(zhì)量盡量大的貨物，根據(jù)上訴條件，可以做如下分析。位置鎖止?fàn)顟B(tài)時絲杠受力Fc為單根絲杠在運載裝置啟動時承受的最大慣性力，且Fc=KW?M?Amax/3=270（211）其中：KW為工況系數(shù)，M為延伸段質(zhì)量，取70kgAmax為運載裝置啟動時的最大加速度， 高速段絲杠受力 Fh為單根絲杠在高速段外伸時承受的力Fh=KO?KS?F/3=150%200%100（212）KO為超載系數(shù)，取150%KS為載荷不均勻系數(shù)，取200%F為要求負載，取100kg鎖片推壓力 Ft為單根絲杠低速段外伸時的推壓力Ft=KTO?FTA/3=300%500/3=500N （213）FTA為總的推壓力，取500NKTO為低速段運動結(jié)束時的超載系數(shù)，取300%低速段絲杠最大受力 FL為單根絲杠低速段外伸時的最大力，由低速段外伸受力和鎖片推壓力兩部分構(gòu)成：FL=Fh+Ft=1000+500=1500N （214）：電動機的運動由圓柱齒輪Z1通過1路（Z1—Z4—C1—Z5—Z6）傳遞給齒輪Z6實現(xiàn)輸出軸的高速運動，其中C1為電磁離合器；通過2路（Z1—Z2—C2—Z3—Z6）傳遞給齒輪Z6實現(xiàn)輸出軸的低速運動，C2為超越離合器。當(dāng)速度減至27mm/s時，超越離合器開始工作，此時滾珠絲杠的外伸運動速度為27mm/s，即處于低速運動階段，滾