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畢業(yè)設(shè)計-渦輪蝸桿減速機設(shè)計-資料下載頁

2024-12-03 18:33本頁面

【導(dǎo)讀】機車輪心是指車輪與車軸配合的部分,它是列車的重要牽引傳動部件。內(nèi)孔與車軸為過盈配合,才用熱漲法裝配。在這種條件下,列車行走時輪心內(nèi)孔。與車軸無相對運動、無磨損。當出現(xiàn)更換軸或維修車軸上零件等情況時,需要將。車輪解體,此時車軸將從輪心內(nèi)孔中被強行壓出,孔軸配合面就會被破壞。輪心堆焊機主要由動力頭、尾。架、焊接小車、底座、導(dǎo)軌及控制箱六大部分組成。本文所設(shè)計的輪心堆焊機減速器,工作重點在于傳動機構(gòu)和軸的設(shè)計。重量使其結(jié)構(gòu)緊湊、加工制造方便。動力頭減速器構(gòu)造有很多種類,本文首要滿。設(shè)計后的減速器應(yīng)具有容易生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)簡單、可靠實用、安裝方便、成。關(guān)鍵詞輪心,堆焊機,減速器,動力頭。

  

【正文】 )( 39。39。39。 cc MM 圖 合成彎矩圖 )(1 4 1 1 7 3 9 222 39。39。39。 mmNMMM bVbHb ???? )(1 4 1 1 7 3 9 222 39。39。39。39。39。 mmNMMM bVbHb ???? )( 1 0 9 5 9 0 422 39。39。39。 mmNMMM cVcHc ???? )( 1 0 9 5 9 0 422 39。39。39。39。39。39。 mmNMMM cVcHc ???? )( 4 3 0 6 0 8 822 39。39。39。 mmNMMM dVdHd ???? )( 39。39。39。39。39。 mmNMMM dVdHd ???? 繪制彎矩圖。彎矩示意圖如圖 所示。 T 圖 扭矩示意圖 由表 可知, T=7313 mmN? ,又根據(jù) MPab 750?? ,由設(shè)計手冊查的? ? MPab 731 ??? , ? ? MPab 1240 ?? ,故 a=73/124= )( mmNaT ???? 沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計(論文) 24 繪制當量彎矩圖 對于截面 B: )(2 9 1 1 7 3 9 3)( 239。39。 2 mmNaTMM bbe ???? )(2 9 1 1 7 3 9 3)( 239。39。39。39。 2 mmNaTMM bbe ???? 對于截面 C: )( 1 0 9 5 9 0 5)( 239。39。 2 mmNaTMM cce ???? )( 1 0 9 5 9 0 5)( 239。39。39。39。 2 mmNaTMM cce ???? 對于截面 D: )( 4 3 0 6 0 8 8)( 239。39。 2 mmNaTMM dde ???? )( 4 3 0 6 0 8 8)( 239。39。39。39。 2 mmNaTMM dde ???? 分別計算危險截面 C 和 D 處的 直徑 .直徑分別為: 取截面 C 與 D 處直徑為 25mm,所以該軸強度滿足要求。 軸上零件裝配方案 根據(jù)之前的計算結(jié)果,首先進行主軸的結(jié)構(gòu)及尺寸草圖設(shè)計。 ( 1)軸段 1 原方案是此段安裝軸,同時加套銅套和透蓋,軸套和銅套配作 M6 的孔,主軸與軸套,軸套與銅套兩輛過盈配合,靠螺釘軸向固定??紤]到節(jié)約成本和加工、裝拆方便, 可去掉軸套使銅套和主軸直接用螺紋連接。端蓋與箱體用螺釘連接,透蓋頂住軸承外端,使其左端軸向定位。同時考慮到導(dǎo)電加 工和其他因素,取 d1 =40mm mml 1001 ? 。 ( 2)軸段 2 此段安裝滾動軸承和彈簧座, ,彈簧座用軸肩軸向定位,滾動軸承利用軸套做軸向定位,而軸套則借助于已定為的彈簧座左端面起定位作用。 套筒端面需僅靠被定為零件端面,即靠緊彈簧座和滾動軸承??紤]到通用性,選用中窄系列深溝球軸承 310 型,其各項技術(shù)參數(shù)如下。 基本尺寸: d=50mm, D=110mm, B=27mm, 2min ?sr mm。 安裝尺寸: mmD 601 ? , mmD 1002 ? , mmrg 2? 。 額定載荷: C(動) =, 0C (靜) =。 極限轉(zhuǎn)速: m in/6000lim rn ? (脂潤滑)。 ? ? )( 139。 mmaMd bcec ?? ?? ? )( 139。 mmaMd bced ?? ?輪心堆焊減速器設(shè)計 25 此處軸肩不起定位作用,是否設(shè)軸肩應(yīng)從方便拆裝等方面考慮,因此軸肩高度h 無嚴格限定,可取 h=5mm,彈簧座寬度取 17mm,由于軸承寬度 B=27mm,則軸段長度 mml 4427172 ??? 。所以,取 mmdmml 50,50 22 ?? 。 ( 3)軸段 3 此段安裝壓縮彈簧、離合器、蝸輪和滾動軸承,是主軸傳動的關(guān)鍵部分。 壓縮彈簧位于軸套和離合器之間,起到壓縮離合器的作用 ,使主軸工作時離合器結(jié)合可靠,傳動穩(wěn)定。這里選用路選圓柱壓縮彈簧(代號 YI),彈簧絲直徑 d=5mm,安裝時取其長度 L=15mm。 這里采用離合器主要是考慮速比太大(為 40),工件最大轉(zhuǎn)矩太低,不利于主軸空轉(zhuǎn)時徐蘇轉(zhuǎn)到某一位置,進行敲渣、檢查焊道等工作。采用離合器后,可以關(guān)機,用手扳動工件,從而提高了生產(chǎn)效率。主軸轉(zhuǎn) 速(由前面知 n=)極低,且扭矩(由前面的計算知 T= mmN? )很高,因此可選用三角形牙嵌式離合器,這種離合器傳動時 兩端結(jié)合較快,生產(chǎn)效率高。 牙嵌式離合器離合時,牙齒會受到?jīng)_擊,因此要求齒的工作表面有較高的硬度,而齒的心部又有足夠的韌性因此選擇 40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度 241286HBS. 牙嵌式離合器技術(shù)參數(shù)如下: Z=48, D=95mm, 801?D mm, h=, ?30?? ,39。153??r , b=14mm。 左離合器通過平鍵軸向固定于主軸上,工作時靠牙齒的嵌合接觸使右離合器的運動和扭矩傳遞給左離合器,從而實現(xiàn) 主軸的運轉(zhuǎn),這里 T=1024442 mmN? . 離合器強度校核公式為: 式中 p? — 工作面擠壓應(yīng)力, MPa; cT — 計算扭矩 mmN? , cT =kT, k 為載荷系數(shù),取 k=,則cT =; mD — 牙齒平均直徑, mm, )( 1 ??? DDD m 。 PA — 。14,tan 2 mmbmmrbD m ? ? ?P? — 許用擠壓應(yīng)力 , ? ?P? =。 所以: ? ? M P aM P a pp ?? ?? ? 。 通過上述驗算,得出離合器強度滿足要求。 離合器靠平鍵實現(xiàn)軸向定位,取 mmd 603 ? ,由機械設(shè)計手冊中得平鍵尺寸: mmmmmmlhb 501118 ????? 。 ( 4)軸段 4 此段安裝透蓋、法蘭盤、和三爪卡盤。 ? ?pjpm ZAD T ?? ?? 2沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計(論文) 26 蝸桿軸的零件裝配方案 根據(jù)之前 的計算結(jié)果,首先進行蝸桿軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸草圖設(shè)計。( 1)軸( 1)軸段 1 此段安裝滾動軸承和齒輪。齒輪與軸為無鍵的間隙配合,齒輪靠軸肩做軸向定位。 滾動軸承左端利用端蓋進行軸向定位,右端利用軸套做軸向定位,而軸套則借助于已經(jīng)定位的之論做斷面起定位作用。這里選用窄系列深溝球軸承 204,其各項技術(shù)參數(shù)如下。 尺寸: d=20mm, D=47mm, B=14mm, mmrs 1min ? 。 安裝尺寸 mmrDmmD g 1,42,25 21 ??? 。 額定載荷: C(動) =, 0C (靜) =。 極限轉(zhuǎn)速: m in/14000lim rn ? 。 考論到裝拆方便和其他因素需要,?。?mmlmmd 30,20 11 ?? 。 ( 2)軸段 2 此段安裝齒輪,齒輪左端靠軸套做軸向定位,右端設(shè)一軸肩做軸向定位,其尺寸為: mmmmhb ??? 。 利用平鍵軸向定位,平鍵的尺寸: mmmmmmlhb 2278 ????? 。 mmd 202 ? ,mml 302 ? 。 蝸桿與軸是一個整體,不需定位。 ( 3)軸段 3 前一段不安裝零件,取: mmlmmd 58,25 44 ?? 。 后一段安裝滾動軸承,滾動軸承左端利用軸肩進行軸向定位,右端利用端蓋作軸向定位, 這里選用輕( 2)窄系列深溝球軸承 204,技術(shù)參數(shù)同上。 過橋齒輪軸的零件裝配方案 根據(jù)之前的計算結(jié)果,首先進行過橋齒輪軸的結(jié)構(gòu)及尺寸草圖設(shè)計。 ( 1)軸段 1 此段軸與箱壁為過盈配合,起固定軸的作用。右端用軸肩做軸向定位,軸肩高,根據(jù)減速器的內(nèi)壁到 電動機齒輪端面的距離,可將軸肩寬度取為 5mm。取軸段 1 的尺寸為: mmmmld 1520 ??? 。 ( 2)軸段 2 此段安裝齒輪,與周為無鍵的間隙配合。 按轉(zhuǎn)矩估算軸的最小直徑,由設(shè)計手冊取 C=100,于是: mmd ? 。 因該端面處有螺釘,對軸的削弱比較大,為了增大強度,取 d=18mm。 輪心堆焊減速器設(shè)計 27 齒輪左側(cè)用軸肩軸向定位,右側(cè)用擋圈定位(直徑為 20mm,中間有一個直徑為 的孔,厚度為 ),用 46?M 的螺釘將其固定于軸端。 軸的校核 主軸在工作中同時承受彎矩和扭矩的作用,在前面軸的設(shè)計中就是利用彎矩組合第三強度理論來設(shè)計軸徑的,故強度校核在此略過。 軸受彎矩作用將產(chǎn)生彎曲變形(以繞度 y 或偏轉(zhuǎn)角 ? 度量),受扭矩作用將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形(以扭轉(zhuǎn)角 ? 度量)。軸的剛度不足,在工作時將產(chǎn)生過大的變形,影響正常工作。對于一般軸頸,如果偏轉(zhuǎn)角過大,就會使滑 動軸承的工作性能變差,因此,在設(shè)計機器時也常有剛度要求。下面主要進行軸的剛度以及軸承壽命校核。 軸的剛度校核,通常是指計算軸載預(yù)定的工作條件下的上述變形量,應(yīng)使其不大于允許值,才能達到剛度要求。 撓角: ??yy? 。 偏轉(zhuǎn)角: ????? 。 轉(zhuǎn)角: ? ???? 。 式中, ??y 、 ??? 、 ??? 分別為軸的許用撓度、許用偏轉(zhuǎn)角和許用扭轉(zhuǎn)角。 由設(shè)計手冊查得: ? ? tmy ( ?? , ? ? mmy ? ? ? ? ? ??? ,取 ? ? ?? ; ? ? m/ ?? ?在? 之間,取 ? ? m/ ??? 。 ( 1)彎曲剛度校核 主軸垂直方向受力如圖所示。 由前面的計算結(jié)果可知: F=490N, NR V ? , NR V ? ,NRr ? , NFa ? 。 aF 和 F 對彎曲變形的影響較小,故可以忽略不計。由之前的強度校核計算知,主軸的危險截面為力 rF 作用處(截面 b 處)因此只校核該面,計算 b 截面的撓度和ac 面得轉(zhuǎn)角。 在 rF 單獨作用下 : 式中 E— 材料的彈性模量, MPa, 40Cr 的彈性模量 E= MPa510? ; I— 慣性矩, I .6 3 5 8 5 064/ 44 mmd ?? ? 則 ? ? 41 ???? ? ?? ? ? 42 ???? ? ?? EIl blabFr 6 )(1 ???EIl alabFr 6 )(2 ???EI blabFF rb 48 )43( 22 ??沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計(論文) 28 ? ? 0 5 ?? ymmF b ? 所以,該軸滿足彎曲剛度要求。 ( 2)扭轉(zhuǎn)剛度校核 式中 maxtM — 最大扭矩, mmN? , mNTM tn a x ??? 1 0 2 4 4 4 22 ; G — 材料的剪切彈性模量, GPa, G=80GPa; — 極慣性矩,只與截面尺寸有關(guān)的幾何量, mm4 , 32/4dIp ?? 。 對于截面 b: ? ? mm /?? ??? ?? 可見,該軸滿足扭轉(zhuǎn)剛度要求。 滾動軸承壽命的校核 滾動軸承在工作一段時間后,可能出現(xiàn)的失效形式是接觸面發(fā)生疲勞點蝕。 此現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是滾動軸承在運轉(zhuǎn)后,滾動體與內(nèi)外圈滾道接觸處產(chǎn)生的接觸應(yīng)力,應(yīng)力足夠大且循環(huán)次數(shù)達到一定值。對于一般在正常工作狀態(tài)下運行的軸承,疲勞點蝕是主要的失效形式,應(yīng)按此進行壽命計算。其目的是保證選用適當?shù)妮S承在給定的運轉(zhuǎn)條件下能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期 的壽命。 ( 1)齒輪軸軸承的受力分析。由之前的強度校核計算可知軸承的受力為: ( 2)蝸桿軸軸承受力分析。按實際的工作載荷計算得軸承的受力為: 此外,右端軸承還受到軸向力: )(1500 NFa ? ( 3)主軸軸承的受力分析。 由前面的討論可知軸承的受力為: 此外,左端軸承還承受軸向力: ?aF ( N) 齒輪軸軸 承的選擇及壽命的校核。由上面的計算可知,齒輪軸上僅受徑向力(軸向載荷 基本為 0),因此選用深溝球軸承,根據(jù)軸的直徑分別選用輕窄系列深溝球軸承 104 與 202 型。 輕( 1)窄系列深溝球軸承 104 技術(shù)參數(shù)如下。 ? ??? ?? ptmGIM m a xm a x 180pI)( NRRF Hvr ???左)(
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