【正文】 謝謝你們，我畢業(yè)設計道路上的兄弟們。但是，由于個人能力原因，在設計過程中還存在一定的缺，如零部件的有限元分析還可以進一步的深入和細化，零件的設計和選型還可以在雙速變速箱的試用階段進行調整和優(yōu)化等。打開三維模型“電磁離合器軸”，按照設計計算選擇應用材料：TC6，： 材料TC6性能參數(shù)在功能選項框中選擇夾具顧問，出現(xiàn)如下對話框，固定軸的一個鍵槽，： 約束添加然后點擊確定按鈕，選擇功能選項框中的外部載荷顧問，添加載荷，由于軸所受的齒輪所形成的轉矩，在另一個鍵槽處添加周向力600N。在以上設計計算的基礎上，利用solidworks2012三維設計軟件對各個零部件進行了三維建模、質量計算以及運動仿真。此時，兩端都確定了一個最小圓，在此基礎上做一個外圓，把兩端確定的最小圓包含在內，即為雙速變速箱的內圓直徑，： 齒輪箱內部結構圖 箱體 箱體底蓋 箱體內圓直徑為184mm；壁厚3mm；箱體長度94mm；齒輪分度圓離箱體內壁的最近距離為5mm；箱體與箱體底蓋之間用螺釘進行連接M4x6；在箱體的頂部按照兩長軸的軸線位置設計兩個628/8的軸承槽，以減少因設計軸承端蓋的而增加的不必要的質量，628/8軸承槽深5mm。同理可以計算低速運動軸上選用628/8深溝球軸承也滿足設計要求。根據(jù)選型方法，可以進行如下選型：額定扭矩：在超越離合器作用時其額定扭矩為低速運動軸上的轉矩，；由此可以選擇GCA1547型滾柱式單向離合器(無軸承支承)，主要性能參數(shù)如下：型號：GCA1547額定扭矩：44內環(huán)超運轉速度：1100r/min外環(huán)超運轉速度：2800r/min質量：外形尺寸： 超越離合器及其裝配示意圖 滾柱式單向離合器GCA1547型尺寸參數(shù) 單位：mmD(h7)LbtD（H7）b1t1473015軸承（“Bearing”）是在機械傳動過程中起固定和減小載荷摩擦系數(shù)的關鍵部件，也可以說，當其它零部件在軸上彼此產生相對運動時，用來降低動力傳遞過程中零部件之間的摩擦系數(shù)和保持軸中心位置固定的部件。為了便于加工且保證其加工精度，內星輪式被廣泛采用。無滑環(huán)濕式多片電磁離合器選型步驟所需要的靜力矩 運轉時的最大負載力矩= 安全系數(shù)=1即所需的靜力矩為=運轉時最大負載力矩X安全系數(shù)：； 所需動力矩 （連接時負載力矩 + 加速力矩）安全系數(shù) 連接時負載力矩=運轉時最大負載力矩加速力矩：在啟動時雙速變速箱的加速度為250mm/s2=。因此低速運動軸的結構設計如下圖所示：同樣可以選擇薄型平鍵GB/T 1567，鍵5310。 3) 軸段4和軸段3之間的軸肩為齒輪和軸承的安裝起定位作用相應的直徑可取為10mm和12mm。帶入計算考慮到由鍵槽軸徑應當增大3%~5%，則：d+(~)=~，取=5mm。由齒輪Z5設計成的齒輪軸的結構尺寸如下圖所示：由于齒輪Z5的齒數(shù)為1517，為了保證各齒輪的形狀能夠按照設計尺寸進行加工，不發(fā)生根切現(xiàn)象，采用仿形法進行加工?，F(xiàn)拿齒輪ZZZ5來舉例說明齒輪結構的設計。平均硬度； HBW在72350HWB之間，屬于軟齒面?zhèn)鲃?，傳動精度選用8級。按照上述計算結果發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有電動機中，滿足上述條件電動機比較笨重，不能夠起到很好的減重作用，這樣就與雙速變速箱的設計背道而馳，故與廠商協(xié)定選用特制電動機（按照設計需求，在電動機廠原用的型號上進行改造的電動機）。51第3章 零部件的設計及質量計算第3章 零部件的設計及質量計算由于工作場合為真空，為了避免電機的真空放電可以選擇直流永磁無刷電機。位置鎖止狀態(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。要求設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)商可以在設計零件上取應力極限狀態(tài)，以最大程度的減重。而國外減速器的設計在承載能力方面有著大幅度的提高，在模塊化設計方面有著新的發(fā)現(xiàn)，降噪措施也有進一步的改進，產品密封和外觀設計也比國內出眾很多，此外國際機構也在著手開始制訂減速機的技術條件標準。拉瓦索爾經(jīng)過研制首次在本哈特第1章 緒論雙速變速箱的結構設計畢業(yè)設計論文第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)濟建設各個部門提供技術裝備和先進的技術服務。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。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。畢業(yè)設計是圍繞新型變速裝置—雙速變速箱的設計而展開的，所涉及的的主要內容是雙速變速箱的方案設計和總體裝配。當C1電磁離合器閉合時，經(jīng)傳遞路線1傳遞到Z6轉速高于經(jīng)路線2傳遞的轉速，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C1電磁離合器分開時，電動機M1的轉速只能夠通過路線2傳遞給齒輪Z6，此時Z6處于低速狀態(tài)。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速。電動機型號為：80WS246003200供電電壓：24V直流額定轉速：3000r/min（30003200r/min根據(jù)電壓可調）額定功率：600W（。圓柱齒輪的設計過程一般是相同的，針對雙速變速箱中出現(xiàn)的多對齒輪的設計，現(xiàn)不妨以高速級圓柱齒輪的設計為例，設計雙速變速箱中涉及到的齒輪。由于齒輪Z2的齒根圓直徑： （335）又相應的軸的直徑為10mm，則肯定滿足齒根圓到鍵槽底面的徑向距離e。有銑削法和拉削法兩種方法，本設計的齒輪采用銑削法進行加工，即刀具在其軸剖面內，刀刃的形狀和被切齒槽的形狀相同。高速運動軸的初步結構設計及構想如下圖所示：1. 軸承的結構設計 軸不長故軸承采用兩端固定方式。 4) 軸段5的兩端為伸出端、可相應的取長度為3mm（包含退刀槽）。 齒輪軸結構尺寸 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。加速時質量按照20kg計算，可以確定加速力矩為： ()綜上。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。軸承是當代機械設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體，用以降低設備在傳動過程中的機械載荷摩擦系數(shù)。、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相連接的重要組成部分，是雙速變速箱中結構和受力最復雜的零件。在箱體底蓋上開設兩個軸承端蓋的圓孔，以備安裝軸承端蓋（假設在箱體底座上也設計兩個軸承槽，那么在安裝時箱體內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）。第4章 有限元分析第4章 有限元分析。 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的分析結果，包括：靜態(tài)節(jié)應力、靜態(tài)位移、靜態(tài)應變和變形位移。這些方面都有待于進一步的改進，是以后的設計過程中需要努力的重要方向。最后還要感謝一起做畢設的各位老師、同學們以及我們的導員，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；謝謝同學們四年來的陪伴與幫助，尤其是最后的設計階段的幫助，讓我節(jié)省了很多時間；感謝我們的導員，是您四年來對我的指導與教誨讓我成長為一名優(yōu)秀的畢業(yè)生。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而產生的不悅心情，與你們的平淡交流讓我發(fā)現(xiàn)了我的設計中所存在的問題，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。通過在solidworks2012環(huán)境中對所設計的零部件進行了三維建模、整體裝配，仿真運動，可以更好地檢驗零部件之間的裝配關系是否合理，在運動時是否會發(fā)生干涉現(xiàn)象，確保了運動的可靠性，同時還可以對雙速變速箱進行質量計算；利用有限元分析軟件，對雙速變速箱的零部件進行初步的應力分析和校核，既可以檢驗零件的可靠性，還可以在現(xiàn)有零件的尺寸基礎上進行優(yōu)化設計。軸的校核以電磁離合器軸為例進行計算。在設計零部件幾何結構的基礎上，在三維設計軟件solidworks2012環(huán)境下進行了三維建模和運動仿真，根據(jù)設計過程的材料選擇，對不同的零部件賦予相應的材料屬性，利用軟件分析可以得到各零部件的重量如下表所示： 各零部件的質量計算結果零件名稱數(shù)量材料密度零件體積（立方毫米）單個零件質量（克）總質量（克）材料標準齒輪箱1 6061鋁合金 GB/T3190變形鋁及鋁合金化學成分齒輪箱底蓋16061鋁合金 GB/T3190變形鋁及鋁合金化學成分軸承628/84普通碳鋼 GB/T182542002高碳鉻軸承鋼 1TC6