本科毕业论文---轮心堆焊机总体方案及减速器设计.doc
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1、编号无锡太湖学院 毕业设计(论文)题目: 轮心堆焊机总体方案及减速器设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号: 学生姓名: 指导教师: (职称:副教授 ) (职称: )2013年5月25日III无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚 信 承 诺 书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文) 轮心堆焊机总体方案及减速器设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级: 学 号: 作者姓名: 2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院信 机系 机械工程及自动化
2、 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题:1、题目 轮心堆焊机总体方案及减速器设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 课题来源于生产实际。 在实际生产中,一些大型零件的表面和配合部位经常会出现磨损,磨损后零件的精度下降,甚至不能正常使用,如果零件报废则会产生巨大的经济损失,因此各生产单位经常使用CO2气体保护焊对零件表面进行堆焊修复,但修复过程堆焊质量不稳定,堆焊质量完全取决于工人的技术水平,这些因素对生产和经济效益产生严重影响。 本设计为解决上述问题,针对一些大型设备回转件的轮心修复,设计一种轮心自动堆焊机,该堆焊机能自动实现对零件表面进行环焊、螺旋焊、直焊,保证焊接质量。 三、
3、本设计(论文或其他)应达到的要求: 1.通过该设计使学生熟悉机械设计的一般思路。 2.使学生掌握机械设计的方法和技巧。 3.通过设计巩固机械制图、金属材料、机械设计基础等课程的知识。 4.完成轮心堆焊机总体方案及减速器主要部件的参数计算。 5.完成标准件的选用。 6.完成零、部件图8张以上。 7.完成轮心堆焊机减速器总装图1张。 8.撰写毕业说明书一份。 计算正确完整,文字简洁通顺,书写整齐清晰。 论文中所引用的公式和数据应注明出处。 论文字数不少于1.5万字。 四、接受任务学生: 机械93 班 姓名 五、开始及完成日期:自2012年11月12日 至2013年5月25日六、设计(论文)指导(或
4、顾问):指导教师签名 签名 签名教研室主任学科组组长研究所所长签名 系主任 签名2012年11月12日摘 要机车轮心是指车轮与车轴配合的部分,它是列车的重要牵引传动部件。轮心内孔与车轴为过盈配合,采用热涨法装配。在这种条件下,列车行走时轮心内孔与车轴无相对运动、无磨损。当出现更换轴或维修车轴上零件等情况时,需要将车轮解体,此时车轴将从轮心内孔中被强行压出,孔轴配合面就会被破坏。为使轮轴达到可工作的状态,轮心内孔面需堆焊及机加工,恢复内孔外形及表面的光洁度。本文所设计的堆焊机减速器就用于此工序。轮心堆焊机主要由动力头、尾架、焊接小车、底座、导轨及控制箱六大部分组成。本文所设计的减速器属于该堆焊机
5、的动力头的一部分。本文所设计的轮心堆焊机减速器,工作重点在于传动机构和轴的设计。工作的首要目的是满足基本的使用性能,其次是在此基础上尽量减少减速器的体积和重量使其结构紧凑、加工制造方便。动力头减速器构造有很多种类,本文首要满足的性能指标是速比和强度,之后再从装配方便、缩小体积、降低成本等方面加以考虑。设计后的减速器应具有容易生产、结构简单、可靠实用、安装方便、成本低的特点。 关键词: 轮心,堆焊机,减速器,动力头。AbstractThe motorcycle round heart means the part matching with axle car wheel, it is the i
6、mportance of the railroad train to lead to spread a parts. Round bore inside the heart and axle in order to lead Ying to match with, just rise method assemble with the heat. In this case, the railroad train runs about round bore inside the heart with axle have no opposite sport, dont wear away. Whil
7、e appearing to replace stalk or maintaining circumstances like spare parts, etc of axle, need to disintegrate car wheel, at this time axle will from the round the bore inside the heart drive strong line of press out, the bore stalk match noodles will be broken. In order to make the axle attain the s
8、tatus that can work, the round bore noodles inside the heart needs a heap of Han and machine to process and resumes inside the clean degree of the bore shape and the surface. The heap Han machine designed by this text decelerates a machine to used for this work preface. Round the heart heap Han mach
9、ine mainly from power head, tail, weld a small car, base and lead track and control box six greatest parts to constitute. The deceleration machine designed by this text belongs to a part of the power head of the heaps Han machine.The round designed by this text the heart heap Han machine decelerate
10、machine, work Be particularly lie in spreading motive to reach and stalk of design. The initial purpose of the work is satisfy basic use function, secondly is on this foundation as far as possible decrease decelerate machine of physical volume and weight make its structure tightly packed, process to
11、 make convenient. Power head deceleration machine the structure contain a lot of categories, the text initial contented function index sign is soon ratio and strength, after again from assemble been convenience, narrow a physical volume and decline low cost etc. to take into to consider. It is easy
12、to should have the deceleration machine after designing production, simple structure, credibility practical, install a characteristics with convenient and low cost. Key words: round heart, heap Han machine, deceleration machine, power head目 录摘 要IIIABSTRACTIV目 录V1 绪论11.1本课题的研究内容和意义11.2国内外的发展概况11.3本课题
13、应达到的要求32 轮心堆焊机的主要技术42.1 堆焊42.2 轮心堆焊43 总体方案的选定与设计63.1 初选电动机类型和结构型式63.2 电动机的容量73.2.1 确定减速器所需的功率73.2.2确定传动装置效率73.2.3电动机的技术数据84 传动装置的传动比及动力参数计算94.1 传动装置运动参数的计算94.1.1各轴功率计算94.1.2各轴转速的计算94.1.3各轴输入扭矩的计算95 减速器部件的选择计算105.1 蜗杆传动设计计算105.1.1 选择蜗杆、蜗轮材料105.1.2 确定蜗杆头数Z及蜗轮齿数Z105.1.3 确定蜗杆蜗轮中心距a105.1.4 蜗杆传动几何参数设计115.
14、1.5 热平衡计算135.2 环面蜗轮蜗杆校核计算135.3 轴的结构设计155.3.1 蜗杆轴的设计155.3.2 蜗轮轴的设计175.4 轴的校核205.4.1 蜗杆轴的强度校核205.4.2 蜗轮轴的强度校核225.5 滚动轴承的选择及校核255.5.1 蜗杆轴滚动轴承的选择及校核255.5.2 蜗轮轴上轴承的校核275.6 键联接的强度校核285.6.1 蜗杆轴上安装联轴器处的键联接285.6.2 蜗轮轴上装蜗轮处的键联接285.6.3 蜗轮轴上装联轴器处的键联接285.7 箱体结构尺寸及说明295.8 减速器的润滑和密封305.9 减速器的附件315.9.1 窥视孔和视孔盖315.9
15、.2 通气器315.9.3 定位销325.9.4 起盖螺钉325.9.5 起吊装置325.9.6 放油孔及螺塞335.10 减速器的安装,使用及维护335.10.1 减速器的安装336 结论与展望356.1结论356.2不足之处及未来展望35致 谢36参考文献3737轮心堆焊机总体方案及减速器设计1 绪论1.1本课题的研究内容和意义减速器的构造有很多种类,要求也很多。本设计主要满足的性能指标是速比和强度,之后再从装配方便、缩小体积、降低成本等方面加以考虑。设计后的减速器应具有生产方便、结构简单、可靠使用、安装方便、成本低的特点。通过此次毕业设计,使大家理论联系实际的重要性,同时具有相关机械设计
16、和制图的实践经验,培养独立思考和解决问题的能力。环面蜗轮蜗杆减速器设计属于机械设计,设计主要针对执行机构的运动展开。为了达到要求的运动精度和生产率,必须要求系统具有一定的传动精度并且各传动元件之间满足一定的关系,以实现个零件的协调动作。 此外,通过环面蜗轮蜗杆减速器设计的训练,可以进一步提高我对机械设计(包括设计计算、工程制图等方面)的能力,使我在设计过程中培养严谨的工作作风和独立工作的能力,同时也加深了我识图、制图、运算和编写技术文件等的基本技能。1.2国内外的发展概况国内的现状减速机在我国的发展已有近40年的历史,广泛应用于国民经济及国防工业的各个领域。主要行业有:电力机械、冶金机械、环保
17、机械、电子电器、筑路机械、化工机械、食品机械、轻工机械、矿山机械、输送机械、建筑机械、建材机械、水泥机械、橡胶机械、水利机械、石油机械等,这些行业使用减速机产品的数量已占全国各行业使用减速机总数的60%70%1。减速器在原动机和工作机之间起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。减速器具有的普遍优势是:高水平、高性能、积木式组合设计、形式多样化、变型设计多等特点。国内的发展概况国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主,但普遍存在着功率与重量比小,或者传动比大而机械效率过低的问题。另外,材料品质和工艺水平上还有许多弱点。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破,因此,没能从根
18、本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。蜗杆传动是在空间交错的两轴之间传递运动和动力的一种机构,两轴交错的夹角可为任意值,常用的为90度,这种传动由于具有下述特点,故应用颇为广泛。1 当使用单头蜗杆时,蜗杆旋转一周,蜗轮只转过了一个齿距,因而能实现大的因而能实现大的传动比。在动力传动中,一般传动比I=5-80;在分度机构或手动机构中,传动比可达300;若只传递运动,传动比可达1000。由于传动比大,零件数目又少,因而结构很紧凑。 2 在杆蜗传动中,由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿,它和蜗轮齿是逐渐进入啮 合 及逐渐退出啮合的,同时啮合的齿对又较多,故冲击载荷小,传动
19、平稳,噪声低。 3 当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时,蜗杆传动更具有自锁性。4 蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似,在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大,工作条件不够良好时,会产生较严重的磨擦和磨损,从而引起过分发热,使润滑情况恶化。因此磨损较大,效率低;当蜗杆传动具有自锁性时,效率仅为0.4左右。同时由于摩擦与磨损严重,常需耗用有色金属制造蜗轮,以便与钢制的蜗杆配对组合成减磨性良好的滑动摩擦剂2。根据蜗杆分度曲面的形状,蜗杆传动可以分成三大类:圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。蜗杆分度曲面是圆环内表面的一部分,蜗杆轴线平面内理论齿廓为直线的蜗杆传动称为直廓环面蜗杆传动,俗称“球面蜗轮传
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