【文章內(nèi)容簡介】 4 2 發(fā)動機翻轉(zhuǎn)拆狀臺設(shè)計任務(wù)書 題目名稱 發(fā)動機翻轉(zhuǎn)拆裝臺設(shè)計 總體布置簡圖 蝸輪蝸桿減速器控制式 發(fā)動機拆裝臺結(jié)構(gòu)示意圖 發(fā)動機 拆裝臺主架體 蝸桿搖臂手柄 蝸輪主軸 蝸輪蝸桿減速器 工作情況 載荷平穩(wěn)、雙向旋轉(zhuǎn)、每分鐘啟動次數(shù)小于 25 次、工作環(huán)境為室內(nèi)、環(huán)境清潔、不需對軸承齒輪箱進行特殊密封處理 。 原始數(shù)據(jù) 翻轉(zhuǎn)重量： 500Kg， 翻轉(zhuǎn)速度： 180186。/min， 高度： 。 發(fā)動機翻轉(zhuǎn)拆狀臺設(shè)計任務(wù)書 5 設(shè)計內(nèi)容 1）發(fā)動機翻轉(zhuǎn)拆裝臺的總體設(shè)計方案擬定 確定發(fā)動機翻轉(zhuǎn)拆裝臺的結(jié)構(gòu)類型及其總體結(jié)構(gòu)方案 。 2）發(fā)動機翻轉(zhuǎn)拆裝臺結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算 進行發(fā)動機翻轉(zhuǎn)拆裝臺的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算 ， 主要結(jié)構(gòu)和零件的受力分析和強度校核 。 3）繪制設(shè)計圖紙 繪制發(fā)動機翻轉(zhuǎn)拆裝臺總裝配圖 ， 零件圖 。 4）撰寫設(shè)計計算說明書 5）結(jié)合課題進行外文翻譯 設(shè)計任務(wù) 1． 翻轉(zhuǎn)臺整體裝配圖一張 2． 蝸輪零件圖一張 3． 蝸桿零件圖一張 4． 蝸輪軸零件圖一張 5． 蝸輪軸左軸承蓋 零件圖一張 6． 蝸輪軸右軸承蓋 零件圖一張 7． 蝸桿軸承蓋 零件圖一張 8． 發(fā)動機卡臺 零件圖一張 9． 發(fā)動機卡臺連接臂 零件圖一張 10． 發(fā)動機卡臺套筒 零件圖一張 11． 肋板 零件圖一張 12． 力臂連接板 零件圖一張 大學本科畢業(yè)設(shè)計 6 13． 蝸桿搖臂零件圖一張 14． 蝸桿搖臂手柄蝸輪箱零件圖一張 15． 設(shè)計說明書一份 設(shè)計進度 第一階段：總體計算和傳動件參數(shù)計算 第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計 第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪 制 第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計算說明書的編寫 具體設(shè)計過程 7 3 具體設(shè)計過程 傳動方案的擬定及選擇 發(fā)動機翻轉(zhuǎn)拆裝臺的核心機構(gòu)是翻轉(zhuǎn)裝置 ， 由翻轉(zhuǎn)裝置來控制發(fā)動機的翻轉(zhuǎn)和在任意角度鎖止 ， 每分鐘使發(fā)動機旋轉(zhuǎn) 180176。 ， 根據(jù)這個基本工作要求有一下幾種機構(gòu)供我們選擇 同軸搖臂加鎖止螺栓（簡圖如下） ， 該機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單操作方便 。 但控制比較困難 ， 拆裝發(fā)動機時緊定螺釘容易松動 ， 所以安全性可靠性都不高 。 故不可選用此類機構(gòu)控制 。 43215 同軸搖臂加鎖止螺栓 控制式發(fā)動機拆裝臺結(jié)構(gòu)示意 圖 發(fā)動機 拆裝臺主架體 控制搖臂手柄 控制搖臂 鎖止螺釘 蝸輪蝸桿減速器控制式發(fā)動機翻轉(zhuǎn)拆裝臺（簡圖如下）特點是傳動比大 ， 傳動平穩(wěn)可靠安全無噪聲 ， 結(jié)構(gòu)緊湊 ， 便于操作 ， 主機輸出端聯(lián)接盤可做 360 度回轉(zhuǎn) ， 以適應(yīng)發(fā)動機總成的分解與裝配 ， 便于 從各角度觀察發(fā)動機構(gòu)造、拆裝和 修理 ； 大學本科畢業(yè)設(shè)計 8 蝸輪蝸桿減速器控制式發(fā)動機拆裝臺結(jié)構(gòu)示意圖 發(fā)動機 拆裝臺主架體 蝸桿搖臂手柄 蝸輪主軸 蝸輪蝸桿減速器 由發(fā)動機拆裝臺結(jié)構(gòu)示意圖可知主要控制裝置 ， 所知傳動機構(gòu)類型為：交叉軸式蝸輪蝸桿減速器 。 故只要對本傳動機構(gòu)進行分析論證 。 本傳動機構(gòu)的特點是：減速器橫向尺寸較小 ， 傳動比大傳動平穩(wěn)可自鎖等優(yōu)點 。 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 ， 蝸輪 軸向尺寸小 ， 蝸輪軸 受力較復(fù)雜 、剛度差 ， 所以重點設(shè)計計算 。 蝸輪蝸桿減速器主要參數(shù)確定計算 主要參數(shù) 模數(shù)和壓力角 模數(shù)： 4?m 壓力角： ? ??20 正確嚙合條件 ： （ 1） 1xm = 2tm =m = 具體設(shè)計過程 9 1xm ：蝸桿軸面模數(shù) 2tm ：蝸輪端面模數(shù) m ：蝸桿軸面壓力角 （ 2） 1x? = 2x? = ? = 20176。 1x? ：蝸桿軸面壓力角 2x? ：蝸輪端面蝸輪端面壓力角 ? ：壓力角 蝸桿導程角 γ 與蝸輪螺旋角 β 之關(guān)系 Σ =90176。 時： γ =β = 39。1645? , 且旋向相同 γ： 蝸桿導程角 β： 蝸輪螺旋角 蝸桿直徑系數(shù) q 及分度圓直徑 1d 1d 標準系列值 ， 限 制蝸輪滾刀數(shù)量 ， 便于刀具標準化 蝸桿直徑系數(shù)： q = 1d / m→ 1d = m q q 與導程角 γ 之關(guān)系： γ β 大學本科畢業(yè)設(shè)計 10 1dptg z???111dpz z?? mqmz??1? qz1? = 蝸桿頭數(shù) z1 、蝸輪齒數(shù) z2 及傳動比 i i = n1 /n2 = z2 /z1 ≠ d2 / d1 =39 z1 = 1 ~ 4 但 z1 少 ， 效率低 。z1 過多 ,制造困難 。 重載時取 z1 1 要求自鎖 z1 = 1 故取蝸桿齒數(shù) z1 =1 z2 = 28 ~ 80 常取 z2 = 32 ~ 63 所以取 z2 =39 齒面間相對滑動速度 vs ?? sinco s 21 vvvs ??=由此可見 ， vs v1 、 v2 所以蝸桿傳動摩擦損失大 ， 效率低 ,傳動效率為 . 關(guān)鍵部件的設(shè)計計算和制作 1)蝸輪蝸桿減速器： 該減速器傳動比為 39： 1， 可以達到 180176。 /min 的要求 ， 減速器為架體內(nèi)置式 ， 雙側(cè)手輪控制 ， 采用圓柱 蝸輪蝸桿、蝸輪蝸桿傳動 精度公差 7級、圓柱蝸桿為 ZA 型（阿基米德螺線圓柱蝸桿）、 蝸輪 蝸桿 材料為 45 號鋼、經(jīng)調(diào)制處理、鑄造方式為沙模、潤滑脂潤滑、手動控制 ； 具體設(shè)計過程 11 2)轉(zhuǎn)軸與軸套配合的選擇 ； 3)轉(zhuǎn)軸的受力計算 (工作時轉(zhuǎn)軸主要受彎矩作用 )和直徑 d的選擇 ； 4)基本框架的結(jié)合方式 以焊接為主 ， 需要拆裝維護部分和便于運輸方面考慮用螺栓方式固定 。 幾何尺寸計算 中心距 a =(d1 +z2 )/2 = m(q+z2 )/2=(+)/2= 普通 圓柱蝸桿傳動與齒輪傳動的區(qū)別： 參數(shù) 齒輪傳動 蝸桿傳動 傳動比 i i = d2 / d1 i ≠ d2 / d1 m、 α 法面為標準值 中間平面為標準值 β β 1 = β 2 γ =β , 旋向相同 1d 1d = mnz1 /cosβ 1d =mq,且為標準值 材料要求：減摩性好、耐摩、抗膠合、足夠的強度 蝸桿 可供選擇材料 ： 碳 鋼 — 45 號鋼 調(diào)質(zhì)或淬火 合金鋼 — 20Cr、 20CrMnTi、 40Cr 蝸輪 可供選擇材料 減摩性好 ： 鑄錫青銅 ZCuSn10P1 — 適合高速 鑄鋁青銅 ZCuAl 9Fe3 — 低速重載 灰鑄鐵 HT200 — 低速輕載 蝸輪軸可供選擇材料 碳 鋼 — 45 號鋼 調(diào)質(zhì)或淬火 合金鋼 — 20Cr、 20CrMnTi、 40Cr 結(jié)合加工工藝和設(shè)備費用等因素考慮作如下選擇 蝸桿結(jié)構(gòu) ： 碳 鋼 — 45 號鋼 表面 調(diào)質(zhì) 處理 大學本科畢業(yè)設(shè)計 12 蝸輪結(jié)構(gòu) ： 碳 鋼 — 45 號鋼 表面 調(diào)質(zhì) 處理 蝸輪軸結(jié)構(gòu)： 碳鋼 — 45 號鋼 表面 調(diào)質(zhì) 處理 蝸輪蝸桿減速器關(guān)鍵部件的設(shè)計計算和制作 蝸輪蝸桿減速器 根據(jù) 翻轉(zhuǎn)重量： 500Kg， 翻轉(zhuǎn)速度： 180186。/min， 高度： 的要求選擇傳動比 1： 39的 ZA 型阿基米德螺旋線蝸輪蝸桿減速器 ， 下面對蝸輪軸蝸桿軸的彎 矩和扭矩的設(shè)計和校荷 。 （ 1） 蝸輪蝸桿減速器的要求選擇傳動比 1： 39 的 ZA 型阿基米德螺旋線蝸輪蝸桿減速器 （ 2） 轉(zhuǎn)軸和軸承的選擇 。 根據(jù)設(shè)備承受載荷比較大 ， 要求精度高所以采用圓錐滾子軸承 ， 軸采用 45號鋼車削制造 ， 表面調(diào)質(zhì) 處理 （ 3） 轉(zhuǎn)軸的受力計算（工作時轉(zhuǎn)軸主要受彎矩 M 作用）和直徑 d 的選擇 。 轉(zhuǎn)軸選用 45 號鋼 ， 經(jīng)表面調(diào)制 ， [ б ]= 120 MPa , 發(fā)動機質(zhì)量為 m = 400 k g, 發(fā)動機與立柱之間距離 L = 340 mm,所以 Mmax=mLg= 550 500 = mmN?610 彎曲強度計算 根據(jù)彎曲強度計算公式： ? = M max / W ≤ [? ]， 其中 32/3dW ??? 所以 蝸輪 軸直徑 ： ? ? 6479713561. 1691 7421203. 148624000032Md 3131m a x ??????? ? ??????????? M P ammN?? ， 考慮到轉(zhuǎn)軸與發(fā)動機連接端 有鍵槽 , 以及發(fā)動機拆裝