本科毕业论文---圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书.doc
《本科毕业论文---圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《本科毕业论文---圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书.doc(29页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书一 圆柱齿轮设计1.1电动机选择1、电动机类型的选择: Y系列三相异步电动机,设定皮带拉力F=1000N,速度V=2.0m/s2、电动机功率选择:(1)传动装置的总功率:总=涡轮4轴承齿轮联轴器锥齿轮=0.960.9840.970.990.96=0.85(2)电机所需的工作功率:P工作=FV/1000总=10002/10000.85=2.4KW1.2确定电动机转速计算工作台工作转速:n工作台=1.5r/min按手册P7表1推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速传动比范围Ia=36。考虑到电机转速太小,将会造成设计成本加高,因而添加V带传动,取V带传
2、动比I1=24,则总传动比范围为Ia=624。故电动机转速的可选范围为nd=Ian工作台=(624)1.5=936r/min,加上V带减速,取减速比为5,那么nd=45180r/min符合这一范围的同步转速有60、100、和150r/min。由于工作台n工作台=1.5r/min,圆锥齿轮传动比1:1,蜗轮蜗杆传动比10,齿轮传动比2,V带传动比5,因而选择电机转速150r/min。1.3 确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y132S-6。其主要性能:额定功率:3KW,额定转速150r/min,额定转矩2.0。质量10kg。1.4 计算总传动比及分
3、配各级的伟动比1、总传动比:i总=n电动/n工作台=150/1.5=1002、分配各级传动比1)取齿轮i齿轮=2(单级减速器i=26合理);2)圆锥齿轮传动比1:1,3)蜗轮蜗杆传动比10,4) V带传动比5,1.5 运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速(r/min)nI=n电机/5=150/5=30r/minnII=nI/i齿轮=30/2=15(r/min)nIII=nII/i涡轮=15/10=1.5(r/min)n工作= nIII=1.5(r/min)2、 计算各轴的功率(KW)PI=P工作=2.4KWPII=PI带=2.40.96=2.304KWPIII=PII轴承齿轮=2.3040.
4、980.96=2.168KWPIV=PIII轴承涡轮=2.1680.980.96=2.039 KW3、 计算各轴扭矩(Nmm)TI=9.55106PI/nI=9.551062.4/150=152800NmmTII=9.55106PII/nII=9.551062.304/30=733440NmmTIII=9.55106PIII/nIII=9.551062.168/15=138029NmmTIV=9.55106PIV/nIV=9.551062.039/1.5=12985799Nmm1.6 齿轮传动的设计计算(1)选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不在,所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调
5、质,齿面硬度为240260HBS。大齿轮选用45钢,调质,齿面硬度220HBS;根据课本P139表6-12选7级精度。齿面精糙度Ra1.63.2m(2)按齿面接触疲劳强度设计由d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3确定有关参数如下:传动比i齿=2取小齿轮齿数Z1=10。则大齿轮齿数:Z2=iZ1=210=20实际传动比I0=20/2=10传动比误差:i-i0/I=2-2/2=0%2.5% 可用齿数比:u=i0=2由课本P138表6-10取d=0.9(3)转矩TIITII=9.55106PII/nII=9.551062.304/30=733440Nmm (4)载荷系数k由课本P128
6、表6-7取k=1(5)许用接触应力HH= HlimZNT/SH由课本P134图6-33查得:HlimZ1=570Mpa HlimZ2=350Mpa由课本P133式6-52计算应力循环次数NLNL1=60n1rth=60301(163658)=8.4107NL2=NL1/i=8.4107/2=4.2107由课本P135图6-34查得接触疲劳的寿命系数:ZNT1=0.92 ZNT2=0.98通用齿轮和一般工业齿轮,按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0H1=Hlim1ZNT1/SH=5700.92/1.0Mpa=524.4MpaH2=Hlim2ZNT2/SH=3500.98/1.0Mpa=343
7、Mpa故得:d130(k TII (u+1)/duH2)1/3=301733440(6+1)/0.9634321/3mm=50mm模数:m=d1/Z1=50/10=5mm根据课本P107表6-1取标准模数:m=5mm(6)校核齿根弯曲疲劳强度根据课本P132(6-48)式F=(2kT1/bm2Z1)YFaYSaH确定有关参数和系数分度圆直径:d1=mZ1=510mm=50mmd2=mZ2=520mm=100mm齿宽:b=dd1=0.950mm=45mm取b=45mm b1=50mm(7)齿形系数YFa和应力修正系数YSa根据齿数Z1=10,Z2=20由表6-9相得YFa1=2.80 YSa1=
8、1.55YFa2=2.14 YSa2=1.83(8)许用弯曲应力F根据课本P136(6-53)式:F= Flim YSTYNT/SF由课本图6-35C查得:Flim1=290Mpa Flim2 =210Mpa由图6-36查得:YNT1=0.88 YNT2=0.9试验齿轮的应力修正系数YST=2按一般可靠度选取安全系数SF=1.25计算两轮的许用弯曲应力F1=Flim1 YSTYNT1/SF=29020.88/1.25Mpa=408.32MpaF2=Flim2 YSTYNT2/SF =21020.9/1.25Mpa=302.4Mpa将求得的各参数代入式(6-49)F1=(2kT1/bm2Z1)Y
9、Fa1YSa1=(2150021.8/452.5220) 2.801.55Mpa=77.2Mpa F1F2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1=(2150021.8/452.52120) 2.141.83Mpa=11.6Mpa F2故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够(9)计算齿轮传动的中心矩aa=m/2(Z1+Z2)=2.5/2(20+120)=175mm(10)计算齿轮的圆周速度VV=d1n1/601000=3.1450458.2/601000=1.2m/s1.7 轴1的设计计算1.7.1输入轴的设计计算1、按扭矩初算轴径选用45#调质,硬度217255HBS根据课本P235(10-2)式,并
10、查表10-2,取c=115d115 (2.304/458.2)1/3mm=19.7mm考虑有键槽,将直径增大5%,则d=19.7(1+5%)mm=20.69选d=22mm2、轴的结构设计(1)轴上零件的定位,固定和装配单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定,联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别以轴肩和大筒定位,则采用过渡配合固定(2)确定轴各段直径和长度工段:d1=22mm 长度取L1=50mmh=2c c=1.5mmII段:d2=d1+2h=22+221.5=28mmd2=28mm初选用7206c型角接触球轴承,其内径为30mm,宽度为
11、16mm.考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长:L2=(2+20+16+55)=93mmIII段直径d3=35mmL3=L1-L=50-2=48mm段直径d4=45mm由手册得:c=1.5 h=2c=21.5=3mmd4=d3+2h=35+23=41mm长度与右面的套筒相同,即L4=20mm但此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑,应便于轴承的拆卸,应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取:(30+32)=
12、36mm因此将段设计成阶梯形,左段直径为36mm段直径d5=30mm. 长度L5=19mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=100mm(3)按弯矩复合强度计算求分度圆直径:已知d1=50mm求转矩:已知T2=50021.8Nmm求圆周力:Ft根据课本P127(6-34)式得Ft=2T2/d2=50021.8/50=1000.436N求径向力Fr根据课本P127(6-35)式得Fr=Fttan=1000.436tan200=364.1N因为该轴两轴承对称,所以:LA=LB=50mm(1)绘制轴受力简图(如图a)(2)绘制垂直面弯矩图(如图b)轴承支反力:FAY=FBY=Fr/2=182.05N
13、FAZ=FBZ=Ft/2=500.2N由两边对称,知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为MC1=FAyL/2=182.0550=9.1Nm(3)绘制水平面弯矩图(如图c)截面C在水平面上弯矩为:MC2=FAZL/2=500.250=25Nm(4)绘制合弯矩图(如图d)MC=(MC12+MC22)1/2=(9.12+252)1/2=26.6Nm(5)绘制扭矩图(如图e)转矩:T=9.55(P2/n2)106=48Nm(6)绘制当量弯矩图(如图f)转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化,取=1,截面C处的当量弯矩:Mec=MC2+(T)21/2=26.62+(148)21/2=54.88Nm(
14、7)校核危险截面C的强度由式(6-3)e=Mec/0.1d33=99.6/0.1413=14.5MPa -1b=60MPa该轴强度足够。1.7.2涡杆轴的设计计算1、按扭矩初算轴径选用45#调质钢,硬度(217255HBS)根据课本P235页式(10-2),表(10-2)取c=115dc(P3/n3)1/3=115(2.168/76.4)1/3=35.08mm取d=35mm2、轴的结构设计(1)轴的零件定位,固定和装配单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面用轴肩定位,右面用套筒轴向定位,周向定位采用键和过渡配合,两轴承分别以轴承肩和套筒定位,周向定位则用过渡配合或
15、过盈配合,轴呈阶状,左轴承从左面装入,齿轮套筒,右轴承和皮带轮依次从右面装入。(2)确定轴的各段直径和长度初选7207c型角接球轴承,其内径为35mm,宽度为17mm。考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁应有一定矩离,则取套筒长为20mm,则该段长41mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。(3)按弯扭复合强度计算求分度圆直径:已知d2=300mm求转矩:已知T3=271Nm求圆周力Ft:根据课本P127(6-34)式得Ft=2T3/d2=2271103/300=1806.7N求径向力Fr根据课本P127(6-35)式得Fr=Fttan=1806.70.36379=657.2N两轴承对称
16、LA=LB=49mm(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZFAX=FBY=Fr/2=657.2/2=328.6NFAZ=FBZ=Ft/2=1806.7/2=903.35N(2)由两边对称,书籍截C的弯矩也对称截面C在垂直面弯矩为MC1=FAYL/2=328.649=16.1Nm(3)截面C在水平面弯矩为MC2=FAZL/2=903.3549=44.26Nm(4)计算合成弯矩MC=(MC12+MC22)1/2=(16.12+44.262)1/2=47.1Nm(5)计算当量弯矩:根据课本P235得=1Mec=MC2+(T)21/2=47.12+(1271)21/2=275.06Nm(6)校核
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 本科毕业 论文 圆柱体 相贯线 焊接 专机 工作台 设计 计算 说明书
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。