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電動(dòng)微車用變速箱及馬達(dá)控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)

2025-06-23 08:40本頁(yè)面
  

【正文】 orks進(jìn)行建??梢缘玫烬X輪軸的三維模型圖,即【圖53】圖53由于該齒輪軸為電機(jī)軸,軸長(zhǎng)較短,且為懸臂布置,故不安裝軸承。齒輪軸頂部帶圓角圓孔用于加工時(shí)對(duì)心,以提供適當(dāng)?shù)木纫?。由行太?yáng)輪a的公差等級(jí)為7級(jí),分度圓直徑為16mm,齒寬為40mm。查書《幾何精度控制技術(shù)》【附表46】、【附表48】、【附表51】、【附表54】、【附表56】、【附表57】可得:太陽(yáng)輪a 圓柱度公差值為5圓跳動(dòng)公差值為12單個(gè)齒距極限偏差 螺旋線總共差 徑向綜合總公差 一齒徑向綜合總公差太陽(yáng)輪a的二維cad圖紙見(jiàn)下圖【圖54】圖54 行星輪c的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于行星輪c在空間結(jié)構(gòu)上的布置方案見(jiàn)【圖55】圖55本設(shè)計(jì)中,由于該變速箱的結(jié)構(gòu)較為緊湊,輪齒直徑較小,故不宜采用鍵連接,在此將行星輪c設(shè)計(jì)成為齒輪軸。由齒輪的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理,查書《機(jī)械設(shè)計(jì)》可得材料40Cr經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的性能為(,故取毛坯直徑為70mm100mm):硬度為HBS241~286,抗拉強(qiáng)度極限=735MPa,屈服強(qiáng)度極限為=540MPa,彎曲疲勞極限為=355MPa,剪切疲勞極限=200MPa,許用彎曲應(yīng)力=70MPa。由于需在軸上安裝滾動(dòng)軸承,因此需設(shè)計(jì)齒輪軸上的零部件安裝的軸向定位方案。且因?yàn)樾行驱X輪減速箱箱體結(jié)構(gòu)緊湊,行星輪c與兩側(cè)的滾動(dòng)軸承之間要求較高的定位精度,因此選擇軸肩定位。查書《機(jī)械設(shè)計(jì)》可得軸徑計(jì)算公式為: (51)確定上述參數(shù)由上可知行星輪c的轉(zhuǎn)速為1250r/min;行星輪c傳遞的功率為,由太陽(yáng)輪a與行星輪c之間傳遞效率為,因此單個(gè)行星輪c所能傳遞的功率為;查書《機(jī)械設(shè)計(jì)》【表153】可得材料40Cr的值范圍為35~55,為確保使用中的安全,故取=36;將上述參數(shù)代入【式51】得:將軸徑進(jìn)行圓整并考慮軸承的選用,取d=15mm。由此可得軸的結(jié)構(gòu)尺寸為:圖56由齒輪軸的受力圖,見(jiàn)【圖57】圖57由于行星輪c處在太陽(yáng)輪a和中心輪b之間,因此所受的圓周力與軸向力兩兩相互抵消且行星輪c在以太陽(yáng)輪a為軸的圓周上均勻分布,因此無(wú)徑向作用力,因此只需滿足齒輪的強(qiáng)度要求即可,不再進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核。 由此可得行星輪c的三維結(jié)構(gòu)模型為【圖58】圖58將行星輪c的三維結(jié)構(gòu)模型圖通過(guò)cad轉(zhuǎn)為二維零件圖由行星齒輪c的公差等級(jí)為7級(jí),分度圓直徑為48mm,齒寬為40mm。查書《幾何精度控制技術(shù)》【附表46】、【附表48】、【附表51】、【附表54】、【附表56】、【附表57】可得:行星齒輪c 圓柱度公差值為5圓跳動(dòng)公差值為25 單個(gè)齒距極限偏差 螺旋線總共差 徑向綜合總公差 一齒徑向綜合總公差由上可得行星輪c的二維零件圖為【圖59】:圖59根據(jù)行星輪c安裝軸承處的軸徑為15mm,又考慮行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊,行星架中空間較小,且因?yàn)樾行禽哻上所受的力相互抵消,因此軸承受力不大。綜合考慮,查書《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇代號(hào)為NA4902的滾針軸承,其基本性能參數(shù)為:d=15mm,D=28mm,B=13,=20,=,=17,=26,=,基本額定動(dòng)載荷=,基本額定靜載荷=,當(dāng)潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑時(shí)極限轉(zhuǎn)速為10000r/min,當(dāng)潤(rùn)滑油潤(rùn)滑時(shí)極限轉(zhuǎn)速為16000r/min。1.求軸向力與徑向力的比值由上可得,因?yàn)樾行禽哹分別與太陽(yáng)輪a和中心輪b嚙合,且三個(gè)行星輪b成周向分布,受力平衡且兩兩相呼抵消。因此e2.初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷p (52) 查書《機(jī)械設(shè)計(jì)》【表136】,可得 查書《機(jī)械設(shè)計(jì)》【表135】,可得X=1,Y=0則: = =3. 驗(yàn)算NA4902的壽命,根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》書【式135a】, (滾子軸承) ,滿足壽命要求。 中心輪b的設(shè)計(jì)中心輪b內(nèi)齒輪,考慮到定位因數(shù),同時(shí)在工作中中心輪b是固定的,因此綜合上述得到的齒輪各項(xiàng)數(shù)據(jù),中心輪b的三維模型如下圖【圖510】所示圖510由于該齒輪為內(nèi)齒輪,工作時(shí)固定,因此無(wú)需軸承。中心輪b外壁上定位孔用于定位。由行中心輪b的公差等級(jí)為7級(jí),分度圓直徑為112mm,齒寬為50mm。查書《幾何精度控制技術(shù)》【附表46】、【附表48】、【附表51】、【附表54】、【附表56】、【附表57】可得:中心輪b 圓柱度公差值為10圓跳動(dòng)公差值為25 單個(gè)齒距極限偏差 螺旋線總共差 徑向綜合總公差 一齒徑向綜合總公差中心輪b的二維cad圖紙見(jiàn)下圖【圖511】圖511 行星架設(shè)計(jì) 為了便于安裝、拆卸以及生產(chǎn)加工的簡(jiǎn)便,因此將行星架x分為上下兩部分,即行星架x1,行星架x2。因?yàn)閱伪凼叫行羌芙Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可容納較多的行星輪,所以選擇單臂式行星架。軸承與孔之見(jiàn)采用過(guò)盈配合(),用溫差裝配,取配合長(zhǎng)度為15mm。行星架x1的三維模型圖如【圖512】【513】所示: 圖512 圖513行星架x1與行星輪c軸承的裝配示意圖如【圖514】、【515】、【516】:圖514 圖515圖516由行星架公差等級(jí)為7級(jí),查書《幾何精度控制技術(shù)》,得行星架x1的二維工程圖紙,見(jiàn)【圖517】:圖517對(duì)于行星架x2的設(shè)計(jì)可參照x1的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。行星架x2的三維模型見(jiàn)【圖518】、【圖519】: 圖518 圖519行星架x1與行星架x2之間的裝配關(guān)系見(jiàn)【圖520】、【圖521】: 圖520 圖521由行星架公差等級(jí)為7級(jí),查書《幾何精度控制技術(shù)》,得行星架x1的二維工程圖紙,見(jiàn)【圖522】:圖522 外殼設(shè)計(jì)對(duì)于外殼的設(shè)計(jì),主要是基于安裝簡(jiǎn)便、強(qiáng)度合適、成本低廉以及便于加工等方面。外殼設(shè)計(jì)方案的三維模型圖見(jiàn)【圖523】、【圖524】: 圖523 圖524由外殼公差等級(jí)為7級(jí),查書《幾何精度控制技術(shù)》標(biāo)注形位公差,得行星架x1的二維工程圖紙,見(jiàn)【圖525】:圖525 中心輪壓板設(shè)計(jì)對(duì)于中心輪壓板的設(shè)計(jì),主要是基于安裝簡(jiǎn)便、強(qiáng)度合適、成本低廉以及便于加工等方面。經(jīng)過(guò)多此反復(fù)的計(jì)算與修改,終于確定了中心輪壓板的設(shè)計(jì)方案,其三維模型圖見(jiàn)【圖526】、【圖527】: 圖526 圖527由外殼公差等級(jí)為7級(jí),標(biāo)注形位公差,得行星架x1的二維工程圖紙,見(jiàn)【圖528】:圖5286. 裝配將各個(gè)設(shè)計(jì)好的零件的三維模型通過(guò)solidworks軟件進(jìn)行裝配,可得到裝配圖,如圖【61】【62】: 圖61 圖62將裝配圖進(jìn)行爆炸,可得到爆炸圖,如【圖63】圖63由裝配的三維模型繪制二維圖紙,可得二維圖紙如【圖64】:圖647. 馬達(dá)控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在此要先說(shuō)明的是對(duì)于馬達(dá)控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其核心是為公司的馬達(dá)控制器設(shè)計(jì)一款合適的外殼。而因?yàn)檫@個(gè)外殼并非由公司自己內(nèi)部完成,而是交由外協(xié)廠家生產(chǎn)。因此公司要求我對(duì)控制器外殼運(yùn)用solidworks軟件進(jìn)行三維建模,并直接將三維模型遞交外協(xié)單位,因此我在這里也比未將三維模型圖轉(zhuǎn)成CAD圖紙。以下是我設(shè)計(jì)的幾款馬達(dá)控制器外殼,見(jiàn)【圖71】、【圖72】、【圖73】、【圖74】、【圖75】、【圖76】: 圖71 圖72 圖73 圖74 圖75 圖76結(jié)語(yǔ)經(jīng)過(guò)了兩個(gè)多月的學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)和工作,我終于完成了《電動(dòng)微車用變速箱及馬達(dá)控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》的畢業(yè)設(shè)計(jì)。從開(kāi)始接到論文題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),再到論文文章的完成,每走一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試與挑戰(zhàn),這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在這段時(shí)間里,我學(xué)到了很多知識(shí)也有很多感受,從開(kāi)始對(duì)solidworks三維建模只有一個(gè)初步的了解,到可以根據(jù)一個(gè)設(shè)計(jì)需要不斷地完善一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。這一過(guò)程是我在不斷學(xué)習(xí)和試驗(yàn)一步一步完善起來(lái)的,每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲,每一次試驗(yàn)的成功都會(huì)讓我興奮好一段時(shí)間。雖然我的論文作品不是很成熟,還有很多不足之處,但我可以自豪的說(shuō),這里面的每一個(gè)組件,都是我勞動(dòng)的成果??粗约涸O(shè)計(jì)的產(chǎn)品,真是莫大的幸福和自豪。我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉。在本次設(shè)計(jì)中,我獨(dú)立完成了電動(dòng)微車用變速箱及馬達(dá)控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從最初的資料收集,確定設(shè)計(jì)思路;然后選定設(shè)計(jì)實(shí)物,并對(duì)實(shí)物進(jìn)行數(shù)據(jù)采集:然后使用solidworks來(lái)進(jìn)行電動(dòng)微車用變速箱及馬達(dá)控制器的實(shí)體模型的構(gòu)建;結(jié)合設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)加以綜合改進(jìn),并且根據(jù)該馬達(dá)控制器的安裝要求、散熱要求以及內(nèi)部空間要求一步一步的改進(jìn)控制器外殼結(jié)構(gòu)。當(dāng)然對(duì)于變速箱,需要考慮的更多,不僅僅上上面的一些方面,還有重量、體積、安裝等等各方面的要求。為此,我還專門去了一家制作整車的單位參觀馬達(dá)變速箱的安裝過(guò)程。雖然在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我遇到了許許多多的問(wèn)題,但是功夫不負(fù)有心人,經(jīng)過(guò)兩個(gè)月來(lái)的努力,到此我可以說(shuō)基本完成了整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程并最終完成了畢業(yè)論文。這次在實(shí)習(xí)中做論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益,我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情,就如用心的去生活一樣,里面的每一個(gè)結(jié)構(gòu),或者說(shuō)零件都是我經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的努力思考,一遍又一遍的用solidworks進(jìn)行三維建模,同時(shí)一遍又一遍的根據(jù)實(shí)際需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。這次設(shè)計(jì)是真正的自己學(xué)習(xí)的過(guò)程和研究的過(guò)程,沒(méi)有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力,沒(méi)有自己的研究,就不會(huì)有所突破,那也就不叫論文了。這次的實(shí)習(xí)使我更深的體會(huì)到懷著感恩的心去生活,處處都能發(fā)現(xiàn)它的美。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步。參考文獻(xiàn)[1] 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