小型多功能辘线机的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

业设计说明书 题 目： 小型多功能辘线机的设计 学 院： 院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 姓 名： 指导教师： 副教授 完成日期： 2012 年 5 月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 小型多功能辘线机的 设计 学号： 姓名： 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 系主任： 周友行 一、主要内容及基本要求 主要内容： 目前市场上的小型辘线机，以手动辘线机居多，制作形状比较单一，适用范围比较窄，但是对于一般的中小企业，手动辘线机在效率和速度方面显然无法满足于生产。市场上现有的电动辘线机虽然在提高生产效率和经济效益方面起到明显的效果，但对于某些只能用手动进行生产的特殊环境，又显得明显的不足。所以，本毕业设计针对辘线机目前的情况及市场的需求，设计出一种既可手动 也可电动的 小型辘线机，使之成为能在不影响电动工作的情况下也能使用手动进行特殊工作的手动和电动两用小型辘线机，从而实现在大大减少人力物力、使其适用范围更广的同时也能明显的提 过生产效率和经济效益。 基本要求：本次设计的工作量不少于 纸，做结构分析并优化，设计说明书按学校统一要求的格式书写，对设计过程中的设计计算过程做详细的说明，并附 3000字左右外文翻译一篇。 二、重点研究的问题 重点研究的问题：设计辘线机手动和电动传动部分的结构，同时设计一调节装置用以调节辊轮之间的间隙。 三、 进度安排 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 熟悉课题、查阅资料、调研。 第一周至第二周 2 完成开题报告和任务书。 第三周至第四周 3 总体设计，方案论证。 第五周至第六周 4 计算零件几何参数及建造三维实体模型 第七周至第十一周 5 写出论文初稿 第十二周 6 写出正式稿论文 第十三周 7 整理和答辩 。 第十四周 四、应收集的资料及主要参考文献 泗芳，杨世平 M2008. 工程材料 M2008. 名刚 M2006. 机械设计课程设计指导书 M2006. 电机及拖动基础 M2011. 曦 M2010. 志军，李学志，冯娟 M2008. 材料成型工艺基础 M2008. 材料力学 M2007. 机械制造工艺学 M2006. 弹流润滑状态下齿轮啮合效率的研究 J2004， 21（ 12） J2009， 33（ 1） . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 业论文（设计）评阅表 学号 姓名 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目： 小型多功能辘线机的设计 价项目 评 价 内 容 选题 现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的； 量是否适当； 研、社会等实际相结合。 能力 合归纳资料的能力； 究方法和手段的运用能力； 论文 （设计）质量 述是否充分，结 构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范； 无观点提炼，综合概括能力如何； 无创新之处。 综 合 评 价 该同学所完成的小型多功能辘线机的设计基本原理正确，传动系统设计合理。毕业设计说明书的论述合理，设计计算方法正确，格式符合要求。所绘制的装配图与零件图错误较少，基本达到工程图的要求。该同学具备了一定的专业理论的综合运用能力，正确制定设计方案和 解决问题的能力，工程能力，设计能力，计算机制图，及外语能力，具备了工程师的基本素质。整个毕业设计工作体现了学科教学计划的基本要求，所完成的工作达到了本科毕业设计要求，可参与答辩。 评阅人： 2012 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业论文（设计）鉴定意见 学号： 姓名： 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书） 30 页 图 表 19 张 论文（设计）题目： 小型多功能辘线机的设计 内容提要： 小型多功能辘线机的设计是要设计一个将板材压筋的装置。本设计由电 动机提供动力，经过带传动，再通过一个蜗轮蜗杆传动减速装置，然后通过联轴器 连接主轴进行动作。通过传动系统减速将速度降到 45r/右的要求。设计的重点 是辊轮部分。设计采用上下加压来实 现压筋的功效。总的来说，这个设计结构简单， 成本较低，能达到主要的技术指标。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 指导教师评语 该同学对待毕业设计任务认真负责，积极查阅资料，认真思考解决问题的方法，并能主动和老师积极探讨。具备综合运用知识去确定设计方案，独立解决设计中问题的能力。所设计的小型多功能辘线机的设计原理正确，控制方法得当。所绘制图纸基本达到工程图的水平，所完成的毕业设计说明书条理清楚 、计算 正确。整个毕业设计工作量达到要求，完成质量良好，达到学士学位论文要求。 同意参加答辩。 指导教师： 年 月 日 答辩简要情况及评语 答辩小组组长： 年 月 日 答辩委员会意见 答辩委员会主任： 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 1 第 1章、前言 2 第 2章、电动机的选择 3 第 3章、计算传动装置各轴的运动和动力参数 4 第 4章 、 带轮的选取 5 第 5章 、 减速器的设计 7 第 6章 、轴的设计 13 第 7章 、 键连接的选择及校核计算 15 第 8章、 轴承的选择与校核 20 第 9章 、联轴器的选 择 22 第 10章 、辊轮的设计 23 第 11章 、润滑油的选择 24 小 结 25 符号说明 26 参考文献 27 谢 辞 28 附件 (一 ) 小型多功能辘线机三维图 29 附件 (二 ) 外文翻译 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 小型多功能辘线机的设计 摘要 小型多功能辘线机在企业的生产中起着非常重要的作用。 辘线机分手动辘线机和电动辘线机， 本设计的主要功能是实现各类板材的 压筋 、 折弯 等功能 。 小型多功能 辘线机适用于 薄钢板 、铁 板 、铜 板 、铝 板 、不锈钢 板 等 。本设计 首先进行强度和稳定性计算，其次对其结构进行设计，最后检验其合理性。整个设计过程都是依 据设计规范和标准进行的，设计结果满足工程设计要求。 关键词： 辘线机；减速器；辊轮 a in of of of is of to is by on 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1章 前 言 题的依据 经过调研，目前市场上的辘线机以手动的居多，大多分布在中小型企业，大大的降低了企业的生产效率和经济效益。如果小型多功能辘线机能够实现低成本，操作简单，那么对于它走进中小型企业，甚至是小型企业将会起到显著的成效。 题的意义 辘线机分手动辘线机和电动辘线机， 本设计的主要功能是实现各类板材的 压筋 、 折弯 等功能 。 小型多功能 辘线机适用于 薄钢板 、铁 板 、铜 板 、铝 板 、不锈钢 板 等 。小型多功能 辘线机改变了以往的加工手动化 ，加工出来的产品粗糙化；节约了大量的人力资源；减少了工作量。加工出来的产品美观，配合性好。 本课题实用性强，在技术上有较大的改进，具有较强的竞争力，并且有很大的市场前景。 内外的基本研究情况 目前市场上的小型辘线机，以手动辘线机居多，制作形状比较单一，适用范围比较窄，但是对于一般的中小企业，手动辘线机在效率和速度方面显然无法满足于生产。市场上现有的电动辘线机虽然在提高生产效率和经济效益方面起到明显的效果，但对于某些只能用手动进行生产的特殊环境，又显得明显的不足。 辘线机的手动，电动一体化在国内的研究 在不断进步，但是投入批量生产的很少，因为目前它的优势还不能体现在价格等一些方面。国外在这个领域开始得比较早，发展得比较快，研究成果显著，投入批量生产的比较多。尤其是目前国外正在倡导一体化生产。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2章 电动机的选择 电动机是由专门工厂批量生产的标准部件。设计时要根据工作机的工作特性、工作环境和工作载荷等条件，选择电动机的类型、结构、容量（功率）和转速，并在产品目录中选出其具体型号和尺寸。 电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于生产单位一般多采用三相交流电源，因此无 特殊要求时均应选用三相交流电动机，其中以三相异步交流电动机应用最广泛。根据不同防护要求，电动机有开启式、防护式、封闭自扇冷式和防爆式等几种结构形式。 根据电源种类（交流或直流）、工作条件（环境、温度、空间位置等）、载荷大小和性质（变化性质、过载情况等 )、起动性能和起动、制动、正反转的频繁程度等条件选择： 率） 从电动机到辊轮间的总效率； 321 （ 2 式中：4321 、 、分别为 轮蜗杆传动、弹性联轴器传动的传动、滚动轴承传动效率。 由机械设计课程设计指导书表 1 =2 =3= 代入公式可得 =原始参数可知： n= 所以电动机所需的工作功率为： . 69900. 75 P W (2因此，根据机械设计课程设计指导书表 14步转速为 1000r 定功率为 载 转速为 910r 减速器的总传动比： n i 20 (2买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3章 计算传动装置各轴的运动和动力参数 电动机上的输出轴 10r/速器上的蜗杆轴 1=910r/速器上的蜗轮轴 m 1 012 (3辘线机上的主动轴 23 =线机上的传动轴上的辊轮 34 电动机上的输出轴 速器上的蜗杆 1 . 0 1 7 k 9 90 . 9 6 411 0 . 7 5 5 k 9 90 . 7 5 4212 辘线机上的主动轴 0 8 k 9 97 5 323 电动机上的输出轴 9 1 0 r / m i 0 7 k W109 . 5 56 104 N (3减速器上的蜗杆轴 44101 . 0 7 80 . 9 6101 2 速器上的蜗轮轴 44212 100 . 8 0 90 . 7 5100 7 线机上的主动轴 44323 100 . 8 0 00 . 9 9108 0 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4章 V 型带与 V 带轮的选取 标准普通 些材料包括顶胶、抗拉体、底胶和包布 。根据抗拉体结构的不同，普通 带和绳芯 通的、 Z、 A、 B、 C、 D、 设计使用的是 带与带轮。 K （ 4 带的带型 根据1n 选用 v 1初选小带轮的基准直径1机械设计 8表 8小带轮的基准直径 11 2验算带速 v。按式 100060 91071100060 d 1 s s （ 4 因为 0 v 30m/s,故带速合适。 3计算大带轮的基准直径。计算大带轮的基准直径2i 11 7171 （ 4 圆 整为271 带的中心距 定中心距0a 200 2计算带所需的基准长度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2004 7171 717122002 4 a 202aL d 623 （ 4 选带的基准长度630 3计算实际中心距 a。 a0a2L 2 623 630 200 (4中心距的变化范围为 100 284 901 1 180 d 180 a(4买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5章 减速器的设计 减速器在整个设计中起到了降低速度的作用。常用的减速器分为一级圆柱齿轮减速器、二级展开式圆柱齿轮减速器、二级 同轴式圆柱齿轮减速器、一级锥齿轮减速器、二级圆锥圆柱齿轮减速器、一级蜗杆减速器、齿轮蜗杆减速器、蜗杆齿轮减速器、 行星齿轮减速器等等。本设计选用了一级蜗杆减速器。 根据 10085用渐开线蜗杆（ 考虑到蜗杆传动功率不大，速度只是中等，故蜗杆采用 45 钢；因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为 45 55轮用铸锡磷青铜属模铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造 ，而轮芯用灰铸铁 根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。传动中心距 a 32 (5(1) 确定作用在蜗轮上的转矩 ,估计效率 T 1022106121 106 20910 70767 N (5(2) 确定载荷系数 K 因为工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数 1;由表 11取使用系数于转速不高，冲击不大，可取动载系数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 K V 1 (5(3) 确定弹性影响系数 选用的是铸锡磷青铜 5钢蜗杆相配，故 160 (4) 确定接触系数 度圆直径 d和传动中心距 a 的比值图 11可查得 (5) 确定许用接触应力 H 根据蜗轮材料为铸锡磷青铜 属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度 45从表 11 268 应力循环次数 N 60j 2n 60 120910 12000 107 (5寿命系数 87710 H 2682316) 计算中心距 a 94中心距 a 100因 20，故从表 11取模数 m 4蜗杆分度圆直径 40时从图 11Z 因为 Z 此以上结果可用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (1) 蜗杆 轴向齿距径系数 q 10；齿顶圆直径148根圆直径 度圆导程角 21 48 05；蜗杆轴向齿厚 (2) 蜗轮 蜗轮齿数 2z 41；变位系数 2x 验算传动比1241 时传动比误差为20这是允许的。 蜗轮分度圆直径 2d m 2z 4 41 164 (5蜗轮喉圆直径 22d 2 164 2 4 168 (5蜗轮齿根圆直径 2d 2 164 2 4 (5蜗轮咽喉母圆半径a21 2 10021 168 16 (5Y (5当量齿数 5 1 co 322根据 2x 查得齿形系数2 螺旋角系数 Y 1140 (5许用弯曲应力 从机械设计书表 11得由 造的蜗轮的基本许用弯曲应力 56 寿命系数 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 F 56 38. 84 43M P a2. 74416440 170 76 71. 21 F ,故弯曲强度是满足的。 （ v（ 5 已知 21 48 05 vv； co s 2 1 . 81 0 0 06091040co s 1 0 0 060dv 11s n s （ 5 从机械设计书表 11v 2 由此可得 （ 于原估计值 ，因此不用重算。 考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从 10089轮精度中选择 8级精度，侧隙种类为 f，标注为 8f 10089 图 杆的工作图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 轮的工作图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 速器的整体三维图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6章 轴的设计 轴的材料分为碳钢和合金钢。钢轴的毛胚多数用轧制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。 由于碳钢比合金钢价格便宜，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理和化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴尤为广泛，其中最常用的是 45钢。 进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。对于仅仅（或主要）承受扭矩的轴（传动轴），应按扭转强度条件计算；对于只承受弯矩的轴（心轴），应按弯曲强度条件计算；对于既承受弯矩又承受扭矩的轴 （转轴），应按弯扭合成强度条件进行计算，需要时还应按疲劳强度条件进行精确校核。此外，对于瞬时过载很大或应力循环不对称性较为严重的轴，还应按峰尖载荷校核其静强度，以免产生过量的塑形变形。 按扭转强度条件计算 这种方法是只按轴所受的扭矩来计算轴的强度；如果还受有不大的弯矩时，则用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。在做轴的结构设计时，通常用这种方法初步估算轴径。对于不大重要的轴，也可以作为最后计算结果。轴的扭转强度条件为 0 . 2 d 5 0 0 0 0T T (6式中 : T 扭转切应力 , T 轴所受的扭矩， N 轴的抗扭截面系数， 3 n 轴的转速， r P 轴传递的功率， d 计算截面处轴的直径， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 T 许用扭转切应力， 由上式可得轴的直径 3033 29 5 5 00 0 00 . 29 5 5 00 0 0 P 由机械设计书表 151031260A,取 1100A； 由原始数据可得， n P 入公式可得 3 45. 50. 75110 d 28 取 d 30 图 动轴 图 动轴 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 7章 键连接的选择及校核计算 接的功能、分类、结构形式及应用 键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。键连接的主要类型有：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。本设计用到的是普通平键。 电动机输出轴与 圆头普通平键 (A 型 ) 键的基本尺寸为 b h L=8 7 40 配合轴的直径为 d=24 键 ,轴和 的材料都是钢 ,由机械设计书表 6 M 20100 取其平均值 10 键的工作长度 l=02 与轮彀的接触长度 k=7=3.5 23 . 5101 . 1 2 3 2k l d 102 (7可见键的强度合格 . 图 头键 ( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (1) 减速器与 圆头普通平键 (A 型 ) 键的基本尺寸为 b h L=8 7 50 配合轴的直径为 d=30 键 ,轴和 由机械设计书表 6 M 20100 取其平均值 10 键的工作长度 l=02与轮彀的接触长度 k=7= 530423 . 5 101 . 0 7 8 202 M P 可见键的强度合格。 (2) 减速器上的输出轴 与蜗轮连接的键 圆头普通平键 (A 型 ) 键的基本尺寸为 b h L=12 8 28 配合轴的直径为 d=40 键 ,轴和 由机械设计书表 6 M 20100 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 取其平均值 10 键的工作长度 l=86与轮彀的接触长度 k=8=4 64 100 . 8 0 9 202 M P 可见键的强度合格 (3) 减速器上的输出轴 与联轴器连接的键 半圆头普通平键 (C 型 ) 键的基本尺寸为 b h L=10 8 40 配合轴的直径为 d=35 键 ,轴和 由机械设计书表 6 M 20100 取其平均值 10 键的工作长度 l=00与轮彀的接触长度 k=8=4 04 100 . 8 0 9 202 M P 可见键的强度合格 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (1) 主动轴与联轴器连接的键 半圆头普通平键 (C 型 ) 键的基本尺寸为 b h L=8 7 40 配合轴的直径为 d=30 圆头键 ( 键 ,轴和 由机械设计书表 6 M 20100 取其平均值 10 键的工作长度 l=02与轮彀的接触长度 k=7= 23 . 5 100 . 8 0 0 202 M P 可见键的强度合格 (2) 主动轴与辊轮连接的键 半圆头普通平键 (C 型 ) 键的基本尺寸为 b h L=8 7 20 配合轴的直径为 d=30 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 键 ,轴和 由机械设计书表 6 M 20100 取其平均值 10 键的工作长度 l=02与轮彀的接触长度 k=7= 23 . 5 100 . 8 0 0 2k l d 102 可见键的强度合格 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 8章 轴承的选择与校核 减速器的轴常用的滚动轴承有深 沟球轴承和圆锥滚子轴承。在温升，空载功率和噪音等方面，深沟球轴承都比圆锥滚子轴承要优越得多。而且，圆锥滚子轴承对轴的刚度、支承孔的加工精度要求都比较高，所以，一般深沟球轴承要用得广泛。选择轴承的型号和尺寸，首先取决于承载能力，但也要考虑其它结构条件。既要满足承载能力的要求，又要符合孔的加工工艺。 在减速器上选择 6200 系列的深沟球轴承，其具体的型号和尺寸如 表 8承的型号和尺寸 传动轴上由于不受轴向的力也可以选择 6200 系列深沟球轴承，其型号和尺寸为： 型号 6206 尺寸 d D B 30 62 16 根据已求得的的功率 速 转矩 2=090N 作用在蜗轮上的力 蜗轮分度圆的直径 164周力 T2/9N (8径向力 Ft 36N (8轴向力 Ft 10N (8对于 6207 型轴承 ,由机械 设计课程设计指导书表 得 C= 由 机械设计书表 13X=1,Y=0。 减速器上的轴 蜗杆 蜗轮轴 轴承型号 6206 6207 轴承尺寸 30 62 16 35 72 17 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 P=X Y 36N (8滚动轴承的疲劳寿命验算 H 额定寿命（ h） C 额定动载荷（ N） 速度系数， 3 寿命指数，对球轴承 3，对滚子轴承 =10/3 n 轴承的计算转速 r/K 使 用系数 功率利用系数 转化变化系数 齿轮转换工作系数 P 当量动负荷（ N） 校验蜗轮轴上的轴承 T=10000h C=25700N 3 3 00 H =500 7 0 0 3 =429291 同样也可以校核其它轴承也符合要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第九章 联轴器的选择 联轴器是机械传动中的常用的部件，分为刚性联轴器和挠性联轴器。主要用来连接轴与轴 (或连接轴与其他回转零件 ),以传递运动与转矩；有时也可用做安全装置。 选择联轴器要考虑的因素 : 1)所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲减振功能的要求。 2)联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小。 3)两轴相对位移的大小和方向。 4)联轴器的可靠性和工作环境。 5)联轴器的制造、安装、维护和成本。 根据上面 5 个因素选择蜗杆轴与主轴的配合选用 梅花形弹性联轴器，型号为 图 轴器 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 10章 辊轮的设计 图 辊轮示意图 图 辊轮示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11章 润滑油选择 润滑油 是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。 蜗杆减速器采用油润滑，按照滑动速度选择，故选用蜗轮蜗杆油 680 号。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 小 结 毕业设计的这段时间以来，让我学到了很多知识。练就了自己动手的能力，什么东西都得由自己亲手设计，验证。在不断的推敲之后才定下来最终的结果。有的时候甚至连个商量的 人也没有，每个人都有自己的任务。所以，就只能自己翻书，查阅资料。在这个过程中，我很享受，因为我捡起了很多以前学过而又忘记了的知识，一分耕耘，一分收获。这种开放式的毕业设计让我学到的不仅是知识，还让我学会了一种全新的学习方法，学会了如何去使用你身边的一切可以利用的资源 (图书馆的资料和网络资源 )。 学无止境，在以后的学习中，我希望能将我学到的知识快速而合理的运用到现实生活中去。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 符号说明 符号 意义 传动效率 P 功率， kW i 传动比 n 转速， r/d 直径 ， 转矩， N mm v 带速， m/s 角度， z 齿数 K 载荷系数 q 直径系数 导程角，