移动式X光机总体及移转组件设计

金肯职业技术学院 2007 级毕业设计说明书（论文）1第一章、设计题目和介绍1.1 毕业设计题目：中型 X 光机主要部件及移动组件设计。1.2 毕业设计的原始数据： 1. 自由度 5 、机械升降 h 最大=600mm、V 最大=300mm/s、机座回转正 30 度手动、 纵向移动 S 最大=300min C 臂最大回转正负 45 度1.3 毕业设计的内容和要求：（1） 调研、查阅资料（2） 方案设计与论证（3） 总装图，部件装配图及零部件工作图设计（4） 撰写设计计算说明书1.4 毕业设计的完成及技术资料（5） 总装配图，部装配图各一张（0#）零件工作图合计（0#）1张（6） 设计计算说明书 1 份（不少于 1 万字）1.5 主要参考文献（1）机械设计 、 机械原理等教材（2）机械零件设计手册等（3） 工业机器人 、 自动和设计等等（4）有关样本书1.6 毕业设计（论文）进度计划（以周为单位）起止日期 工作内容 备注调研、查阅资料、方案论证（2 周）总装配图，部件装配图设计（5 周）零件工作图设计及撰写设计说明书（2周）准备和完成答辩金肯职业技术学院 2007 级毕业设计说明书（论文）2第二章、总体布局与方案的设计，讨论2.1 总体布局与方案设计2.1.1 总体简介 中型 X 射线诊断仪的工作操作部件，由六个部件组成（如图 01）分别由 X射线窥缠绕。C 型臂（1）同它高工作要求：能够实现旋转角度在-45-+45max=30%它与拐臂间的运动要求工作平稳，设有冲动拐臂与旋转主件之间可以实现90 度的回转，Wmax=8%.移转组件与升降组件之间可以实现自动的升降。升降 Hmx=600mm.Vmax=30mm为机箱组件，以上 5 个组件组装之后，可以放在机械组件上，这样可以用手动推动 X 光机走动，机座组件有两个手柄，可以控制运动方向和一个脚刹，可以让 X 光机停止运动。从以上简介可以看出，该机械的运动较为复杂，各部分的运动也较为复杂，此项设计，最主要的升降主件的设计。2.1.2 总体布局 该机械是一种医学治疗机械，根据要求。它应包括机械的本体，X 射线的诊断和液晶显示屏设备。这样可以方便操作，结果准确，运动平稳。从运动的角度，操作者的方便与习惯上对整个医疗机器的布局。2.1.3 机体各部分方案的拟订简介根据所给任务，将 C 型臂旋-45-+45升降组件上下移动。金肯职业技术学院 2007 级毕业设计说明书（论文）3第三章、传动部件的设计传动部件采用一种可以无限调速的高进电机传动，采用二对齿轮传动，使 C 型臂在拐臂旋转，根据已有的数据：C 型臂回转 45Wmax=30%。要想实现回转，实现这种运动类型有很多，可采用齿轮传动，螺旋传动，气压传动和掖压传动等。考虑这种机械的结构，不复杂，运动没有升的特殊，所以采用齿轮传动；而且齿轮传动与其它传动相比有很多优点，能够保持瞬间的传动比（两轮瞬间角速度之比）不变，适用的圆周速度不传动率的范围较大，效率高，寿命长等。对于齿轮，传动轴，轴承，电机的选择在下面都做重点，一一把它计算，校核，同样做出来。金肯职业技术学院 2007 级毕业设计说明书（论文）4第四章、心轴的设计及较核计算4.1 选择的材料因为该轴的特殊要求，选择用 45 钢，正火处理4.2 初仿轴的外径端直径根据 3339.5100.2TpdCnII式中 T工作转矩（N。MM） P-轴传动的历率（KW）N轴的转速（R。MM） C应用扭转切应力（I）有关的系数其值见下表，d 为轴的估算直径（MM）估算时如有一个缝槽，可将算得的最小直径增大 3%-5%，有两个缝槽时，可增大 7%-10%几种常见的轴材料的（I）值及 C 值轴的材料Q235A35 45 40Cr,35sin,42sin,40sinI(mpa)152525302545 3555C 149126135112126103 11297已知从动轴传递的历率 P=2KW，查表 C=126-103 于是得33/1260/721.4.7Cdpn解：Wmax=30/s=12r/s=720r/min=n考虑轴上有一个缝槽，将轴增大 4%，既 D=（17.71-14.47）1.04MM=18.42-15.05MM轴头安装传动齿轮，应取相应的持续值，故取 D=16MM4.3 轴的结构设计并绘制草图4.3.1 结构分析，要确定轴的结构形状，必须在确定轴上零件的装拆顺序和固定方式，因为不同的装拆顺序方式对应着不同的轴的形状。此次考虑齿轮从轴的左端装入，齿轮的右端用轴扁（或轴环）定位和固金肯职业技术学院 2007 级毕业设计说明书（论文）5定，左端用套筒和紧钉螺钉）固定；两轴承相对齿轮对称布置，并取相同的内径，最后确定轴的形状如图（0500-00）4.3.2 确定轴的各段的直径根据轴的各段直径确定的原则,各段直径选取如下:轴段为轴的最小直径,以取定 d1=16mm;轴段安装轴承,为便于拆装应取 d2d1,且与轴承内经标准来到轴等,故取 d2=20mm(轴承型号为 6204Z);轴纹安装齿轮,此直径尽可能采用推荐的标准系列值,但轴的尺寸不宜取得太长,故取 d3=25mm,;轴为轴 6环,考虑右面轴承的拆卸和左面齿轮的定位和固定取轴经 d4=27mm,轴段与轴段同样的直径,取 d5=20mm;轴段用于固轴段齿轮传动,取小于 16 的螺纹,优先采用第一系列,取轴段的螺纹为 M/2.4.3.3 确定轴各段长度为了保证齿轮固定可靠,且齿轮宽 b56mm(c 型臂的最大开口为 56mm),还有轴段，的总长=100mm(由拐臂的开口厚度)，为保证齿轮端面与拐臂内臂不相碰，且应留一点间隙，取轴段为 L2=4.5(齿轮在拐臂内要对操布还，L1=14mm;故两轴称相对齿轮对称，故取轴段长度 L4=14+5=19mm,轴段根据所选齿轮（齿轮为长链，上面可以刻一个变量） ，故取 L1+L2=98mm,因此条轴长 L=(18+80+19+100)mm=217mm4.3.4 两轴承之间的跨距 L因深沟球轴承主要承受经相载荷;也能承受一定的轴向载荷;极限转速较高,当量摩擦困数较小,高转速时可系用来承受不大的纯轴向载荷;允许有偏差MII,截面 I 可能为危险截面;但由于直径 dIdII,故也应对截面 II 进行校核.对于齿轮输送机,转距按脉动循环变化考虑,取 Cl0.6.I-I 截面应力2()0.1467.6528)(2.5zeMqwIpatdpaII-II 截面应力 2()0.1796.528)3.8zeMqwIpatdpa轴的工作图绘制金肯职业技术学院 2007 级毕业设计说明书（论文）8第五章、标准直齿圆柱齿轮的选取设计计算已知 P=2kw,m=4,Z1=30,Z2=142,i=47(1)由于带传动没有特殊要求，采用齿轮。根据常用齿轮材料及力学性能。大齿轮采用 42s 调度，硬度为 205-280，小齿轮采用 45 钢，硬度为 170-200，由圆齿轮的材料查得 Eh1=720mp,Eh2=460mp,由齿轮材料的 Ep 植查得Ef1=530,Ef2=360,由最小完全系数查的 SH=1. =360Mpa21EFP(2)按齿面接触强度计算d dKTEH41)(3计算小齿轮直径 d(3)决定一对齿轮的参数与尺寸5.1 齿数5.2 确定模数取 m=4a= =628)21(Zm5.3 计算运动的主要尺寸d=120 da=112.8 db=533.92Ha=4Hf=5Da1=(30+2*1)*4=128P=mti=12.56S=6.28齿宽 b=4d*d1=0.4*120=48Q 取大齿轮宽 B2=48 him,b1=53min5.4 验证齿轮的弯曲弧度按外齿轮的复合齿数 Yfs 可知，当 x=0 时，查的复合齿轮系数Yfs1=4.17,Yfs2=3.96,按齿根危险截面弯曲应力计算Eq = qfbmdTsKFeYfsWN12金肯职业技术学院 2007 级毕业设计说明书（论文）9验算齿根弯曲强度：EF1 = 530*4817.69122bmYfsKTEF2 = 6. Mp由于 EF1,EF2 分别小于各自接触应力值，故安全5.5 齿轮的圆周速度V= smTdn/09.61*5.6 齿轮的结构设计图 0.4、 0.5 为齿轮的工作图金肯职业技术学院 2007 级毕业设计说明书（论文）10第六章、轴承的选取设计及故障诊断轴承是机器中用来支撑轴承和轴上零件的重要部件，它能减少回转轴和支承间的摩擦和磨损。轴承按摩擦性质，分滚动轴承和滑动轴承，按受截面方向的不同，又可分为载荷方向轴承和受载荷方向的推力轴承。滚动轴承具有摩擦小、易启动、载荷、转速小、工作温度小、在机械中应用非常广泛。滑动轴承结构简单，易于制造，可以割分，便于安装，对于大直径和教小直径的滑动轴承，其价格比滚动轴承便宜。润滑良好的滑动齿轮在高速、重载和结构要求上一滚动轴承有更大的选择。本次我选用的轴承应为滚动轴承。6.1 选择轴承类型应考虑的因素（1） 工作载荷的大小方向和性质（2） 轴承转速（3） 安装的空间（4） 对轴承提出的特殊要求6.2 滚动轴承选择的一般差别（5） 球轴承分别用尺寸和精度计算承载能力。（6） 滚轴承比球轴齿轮承载能力大，承受冲击载荷较高。（7）