【正文】 助和支持讓我順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，為我四年的大學(xué)生活畫(huà)上了一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)。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(jì)中所存在的問(wèn)題，是你們的陪伴讓我在深夜的加班加點(diǎn)中不感覺(jué)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(zhǎng)、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(lái)對(duì)我的培養(yǎng)，讓我從一個(gè)懵懂小孩到現(xiàn)在掌握扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，成為一個(gè)合格的畢業(yè)生；謝謝同學(xué)們四年來(lái)的陪伴與幫助，尤其是最后的設(shè)計(jì)階段的幫助，讓我節(jié)省了很多時(shí)間；感謝我們的導(dǎo)員，是您四年來(lái)對(duì)我的指導(dǎo)與教誨讓我成長(zhǎng)為一名優(yōu)秀的畢業(yè)生。同時(shí)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(jì)的過(guò)程中進(jìn)行指導(dǎo)和督促，當(dāng)我在一再犯錯(cuò)誤或是進(jìn)度滯后的情況下，您對(duì)我不是嚴(yán)厲的呵斥，而是耐心的給我講解錯(cuò)誤的原因和解決方法，經(jīng)常性的催促我加快進(jìn)度，沒(méi)有您的付出，我的設(shè)計(jì)將不會(huì)這么的順利，謝謝您。這些方面都有待于進(jìn)一步的改進(jìn)，是以后的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要努力的重要方向。同時(shí)在有限元分析校核報(bào)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(jì)。 載荷添加節(jié)點(diǎn)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(jìn)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?cè)茍D 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(kāi)設(shè)兩個(gè)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(jì)兩個(gè)軸承槽，那么在安裝時(shí)箱體內(nèi)部完全處于不可見(jiàn)狀態(tài)，而軸承和軸承槽的大小一樣，這樣一來(lái)箱體底蓋將無(wú)法安裝到箱體上）。、潤(rùn)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(dòng)機(jī)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(duì)雙速變速箱的工作條件，擬選用航空類(lèi)軸承。軸承是當(dāng)代機(jī)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(jī)械旋轉(zhuǎn)體，用以降低設(shè)備在傳動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械載荷摩擦系數(shù)。楔塊超越離合器主要有基本型、無(wú)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(duì)數(shù)螺旋面型和偏心圓柱面型等三種。主要利用主、從動(dòng) 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(lái)自行離合的功能裝置。加速時(shí)質(zhì)量按照20kg計(jì)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(jìn)行設(shè)計(jì)，為了便于后續(xù)的轉(zhuǎn)矩的調(diào)解可以選用無(wú)滑環(huán)濕式多片電磁離合器：（無(wú)滑環(huán)濕式多片電磁離合器是引進(jìn)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(xiàn)圈的通斷電來(lái)控制離合器的接合與分離。帶入計(jì)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(zhǎng)度為3mm（包含退刀槽）。 2）軸段3的設(shè)計(jì) 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(yùn)動(dòng)軸的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及構(gòu)想如下圖所示：1. 軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸不長(zhǎng)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(shí)，其強(qiáng)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(jì)的齒輪采用銑削法進(jìn)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(shí)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(jì)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(mǎn)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(jì)算傳動(dòng)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(jìn)行校核） 雙速變速箱相關(guān)齒輪計(jì)算結(jié)果標(biāo)號(hào)名稱(chēng)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(jī)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(shí)際不存在轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。圓柱齒輪的設(shè)計(jì)過(guò)程一般是相同的，針對(duì)雙速變速箱中出現(xiàn)的多對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)，現(xiàn)不妨以高速級(jí)圓柱齒輪的設(shè)計(jì)為例，設(shè)計(jì)雙速變速箱中涉及到的齒輪?？紤]到變速箱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，參照減速器和變速箱的設(shè)計(jì)規(guī)范?。浩渲校罕硎靖咚偌?jí)傳動(dòng)比； 表示低速級(jí)傳動(dòng)比； 表示總傳動(dòng)比。電動(dòng)機(jī)型號(hào)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(yùn)動(dòng)階段需要電動(dòng)機(jī)提供的功率，來(lái)計(jì)算在工作條件下需要電動(dòng)機(jī)所提供的最小功率為： （36）此功率也是電動(dòng)機(jī)需要提供的最小電功率，以此對(duì)電動(dòng)機(jī)的額定功率進(jìn)行選型。直流永磁無(wú)刷電機(jī)是由一塊或多塊永磁體建立磁場(chǎng)的直流電動(dòng)機(jī)，其性能與恒定勵(lì)磁電流的他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相似，可以由改變電樞電壓來(lái)方便調(diào)速。在滾珠絲杠的外伸長(zhǎng)度達(dá)到1400mm時(shí)，檢測(cè)器再次向控制中心發(fā)出信號(hào)，轉(zhuǎn)換成為控制中心發(fā)出的電動(dòng)機(jī)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(shí)，經(jīng)傳遞路線(xiàn)1傳遞到Z6轉(zhuǎn)速高于經(jīng)路線(xiàn)2傳遞的轉(zhuǎn)速，超越離合器C2處于分開(kāi)狀態(tài)（即不傳遞運(yùn)動(dòng)），此時(shí)Z6處于高速狀態(tài)；當(dāng)C1電磁離合器分開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)速只能夠通過(guò)路線(xiàn)2傳遞給齒輪Z6，此時(shí)Z6處于低速狀態(tài)。要求設(shè)計(jì)一雙速變速箱，能夠把原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)）的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)分路齒輪箱和轉(zhuǎn)向齒輪箱的傳動(dòng)，變換成滾珠絲杠的外伸運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還能夠滿(mǎn)足以下要求：滾珠絲杠的運(yùn)動(dòng)能夠按照既定的運(yùn)動(dòng)圖線(xiàn)實(shí)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(wú)法進(jìn)行油潤(rùn)滑；在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)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(jì)是圍繞新型變速裝置—雙速變速箱的設(shè)計(jì)而展開(kāi)的，所涉及的的主要內(nèi)容是雙速變速箱的方案設(shè)計(jì)和總體裝配。但是其以傳動(dòng)效率高，動(dòng)力傳動(dòng)無(wú)間斷，傳動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，引起了機(jī)械行業(yè)的廣泛關(guān)注。在此方面的代表減速機(jī)有德國(guó)sewR、S、K、F系列減速機(jī)，西門(mén)子弗蘭德減速機(jī)和韓國(guó)的DKW減速機(jī)。而且，減速機(jī)在降速的同時(shí)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(huì)在一定程度上影響減速器的壽命 。拉瓦索爾牌汽車(chē)上裝了變速器，使汽車(chē)變速箱走進(jìn)了人們的生活。減速器的發(fā)展使用貫穿于機(jī)械行業(yè)的始終，1894年法國(guó)工程師路易斯第1章 緒論獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置雙速變速箱的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第1章 緒 論機(jī)械工業(yè)是現(xiàn)代化過(guò)程的主要推動(dòng)力量，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過(guò)程中起著不可或缺的作用，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)各個(gè)部門(mén)提供技術(shù)裝備和先進(jìn)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(chǎng)合和功用也千差萬(wàn)別，共同服務(wù)于人類(lèi)社會(huì)。拉瓦索爾經(jīng)過(guò)研制首次在本哈特減速機(jī)的使用可以降低設(shè)備的負(fù)載慣量，便于設(shè)備更好地調(diào)速。而國(guó)外減速器的設(shè)計(jì)在承載能力方面有著大幅度的提高，在模塊化設(shè)計(jì)方面有著新的發(fā)現(xiàn)，降噪措施也有進(jìn)一步的改進(jìn)，產(chǎn)品密封和外觀設(shè)計(jì)也比國(guó)內(nèi)出眾很多，此外國(guó)際機(jī)構(gòu)也在著手開(kāi)始制訂減速機(jī)的技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)。 雖然現(xiàn)階段他的制造成本相對(duì)較高，且制作復(fù)雜。要求設(shè)計(jì)一雙速變速箱滿(mǎn)足以上條件，又該雙速變速箱的工作時(shí)間特別短，且處于真空工作狀態(tài)，經(jīng)計(jì)劃協(xié)商可以在設(shè)計(jì)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(jì)第2章 總體方案設(shè)計(jì)應(yīng)廠商要求，根據(jù)運(yùn)載裝置的實(shí)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(yùn)動(dòng)，周?chē)h(huán)境可能處于高溫或低溫狀態(tài)，為了保證較好的經(jīng)濟(jì)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(yùn)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(shí)絲杠受力Fc為單根絲杠在運(yùn)載裝置啟動(dòng)時(shí)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(yùn)載裝置啟動(dòng)時(shí)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(shí)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(fù)載，取100kg鎖片推壓力 Ft為單根絲杠低速段外伸時(shí)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(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)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(shí)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(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)由圓柱齒輪Z1通過(guò)1路（Z1—Z4—C1—Z5—Z6）傳遞給齒輪Z6實(shí)現(xiàn)輸出軸的高速運(yùn)動(dòng)，其中C1為電磁離合器；通過(guò)2路（Z1—Z2—C2—Z3—Z6）傳遞給齒輪Z6實(shí)現(xiàn)輸出軸的低速運(yùn)動(dòng)，C2為超越離合器。當(dāng)速度減至27mm/s時(shí)，超越離合器開(kāi)始工作，此時(shí)滾珠絲杠的外伸運(yùn)動(dòng)速度為27mm/s，即處于低速運(yùn)動(dòng)階段，滾