单管式电动高压气泵传动装置的设计说明书.doc
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1、浙江工贸职业技术学院汽车与机械工程学院毕业设计(论文) 课题名称: 电动高压气泵传动装置的设计专 业: 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师: 教师职称: 完毕时间 2023年 1月9 日论文题目: 电动高压气泵传动装置的设计 专 业: 机电一体化 学 生: (署名) 指导教师: (署名) 摘 要去野外狩猎,需要随时可以给气动猎枪冲气。如何设计一种依靠汽车110V电压主驱动的、可以达成20MPa气压的电动高压气泵的传动装置呢?设计工作重要从以下几个方面进行:一方面了解电动高压气泵传动装置的工作原理,拟定设计内容;另一方面开始电动高压气泵传动装置的方案设计,通过度析设计方案,并对这些方案进行评
2、价和比较,选择了一个最优方案,然后针对选择的方案开始着手设计,通过运动学分析和动力学计算,选择电动机和减速器,并计算传动装置运动和动力参数;接着根据拟定的最满意方案在图纸上进行技术设计,重要内容涉及总体布置草图和总装配草图;然后运用AutoCAD二维绘图软件根据绘制的草图进行零件图的绘制,在零件设计时通过工作能力计算和结构设计,拟定零件制造所需的所有尺寸及其偏差、表面粗糙度、材料与热解决及技术规定等;通过不断的修改和完善之后,按照最终定型的零件工作图重新绘制总装配图。设计出的单管式电动高压气泵传动装置。关 键 词:电动 高压气泵 传动装置 设计目录1. 电动高压气泵概述21.1 电动高压气泵的
3、分类21.2 产生高压的方法22传动方案设计32.1 拟定传动方案42.2 选择电动机42.3 核算传动装置总传动比73减速器传动零件的设计计算83.1传动零件的设计计算83.2 蜗轮蜗杆减速器的传动设计计算84、轴的设计计算及校核134.1 蜗轮轴的设计134.2 蜗杆轴的设计155、蜗轮轴轴承的选择185.1 按承载较大的轴承选择其型号:185.2 初选滚动轴承型号:195.3 滚动轴承的强度计算:196链传动的设计197. 总结207.1 设计成果207.2 工作展望21参考文献21结束语221. 电动高压气泵概述电动高压气泵由原动机、传动装置、空气压缩装置和其他附件组成。电动高压气泵压
4、缩空气一般由空气压缩机来实现。空气压缩机是气源装置中的主体,它是将原动机(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置,是压缩空气的气压发生装置。1.1 电动高压气泵的分类1) 按输出压力P分类:低压气泵(02MPaP1MPa)、中压气泵(1MPaP1OMPa)、高压气泵(1OMPa45 HRC,表面粗糙度,蜗轮轮缘选用ZCuSn10P1,金属模铸造。3.2.2 按齿面接触疲劳强度设计a选择齿数传动比,参考表取蜗杆头数,b蜗轮上的转矩 估计,则c拟定载荷系数K根据载荷情况,选K=1.1e.材料系数 由表查得,取d拟定许用接触应力则查表13-4,得,查表13-3查得,故e.材料系数 由表查得,取
5、f g初选m、 查表13-7,选蜗轮模数,蜗轮分度圆直径 ,q=11.2,此时h蜗轮的速度i. 导程角j滑动速度 3.2.3 计算传动效率查表13-9查得啮合效率传动效率取轴承效率,搅油损耗时的效率 则蜗杆传动效率的总效率为,与假定值相近检查值 则原选参数,强度足够3.2.4 拟定传动的重要尺寸, ,q=11.2mm中心距a 蜗杆尺寸分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径导程角右旋轴向齿距螺纹部分长度 考虑到磨削余量,齿顶高 高蜗轮尺寸分度圆直径齿顶高 根高 齿根圆直径顶圆直径外圆直径蜗轮轮宽,取螺旋角 齿顶圆弧半径齿形角3.2.5 热平衡计算传动效率初估散热面积 油工作温度取,散热率,则3.2.6
6、润滑方式与润滑油粘度根据,拟定该蜗杆传动采用浸油润滑。同时根据,可得润滑油粘度3.2.7 弯曲强度验算齿形系数查表13-5,用插值法求得 螺旋角系数许用弯曲应力查表13-6,由应力循环次数,查图13-4,得,则 弯曲应力 故安全4、轴的设计计算及校核4.1 蜗轮轴的设计a.轴的材料的选择,拟定许用应力考虑到减速器为普通用途小功率减速传动装置,轴重要传递蜗轮的转矩。选用45号钢,正火解决 , b.按扭转强度估算轴的最小直径根据表10-3 取由式得考虑有键槽,将直径增大5%,则:c.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,可以将蜗轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,蜗轮左面用轴
7、肩定位,右端面用套筒轴向定位,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过盈配合,轴呈阶梯状,左轴承从左面装入,蜗轮套筒,右轴承从右面装入。(2)拟定轴的各段直径和长度由输出端开始往里设计。7段直径最小,由计算得出,,轴上的键槽取宽高,66,;6段因定位轴肩高度,轴承端盖的总宽度为5mm,根据拆装方便,取外端盖外端面与链轮右端面距离为10mm,因此;5段初选用单角接触轴承,参照规定取,型号,考虑到轴承左端用套筒定位蜗轮,留有一定距离,左端直接用端盖定位,;4段为安装蜗轮轴段,蜗轮的轮毂宽为,轴长有比轮毂宽小点,蜗轮左端滚动轴承用轴肩轴向定位,高度h=2,可拟
8、定第三段的尺寸;3段,;2段左端为轴承的轴向定位,;1段该段为轴承安装,故,(3)选定轴的结构细节,如圆角、倒角、退刀槽等的尺寸,图中略。d按弯矩合成强度校核轴径。计算可得圆周力 轴向力径向力 画轴的结构简图,如图所示;可拟定出轴承支点跨距,悬臂。由此可画轴的受力简图,如图所示。水平面支反力 垂直面内支反力 ,画弯矩图,转矩图水平面的弯矩图截面C处 垂直面弯矩图截面C左边 截面C右边 合成弯矩图截面C左边 截面C右边 转矩图转矩 按弯矩合成应力校核轴的强度从图可见截面C处弯矩最大,校核该截面的强度。截面C的当量弯矩因减速器单向运转,故可认为转矩脉动循环变化,修正系数为0.6。,拟定危险截面及校
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