轴承清洗机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 一、电动机的选择 1、确定电 动 机类型 因为轴承清洗机属于无特殊要求的机械，所以选择 2、确定电动机功率 知待清洗轴承为深沟球轴承 6420，清洗转速为 n=700r/许的误差为 5%清洗力为 F=1500N。 1） 清洗机所需功率 如图 3所示，参考文献【 2】表 6图 3 所清洗轴承 D=250d=100d = D+= 250+1002 = 175= d n/(60 1000)=75 700/(60 1000)=s； 清洗机所需功率： V=1500 ） 电动机的工作功率 参考文献【 2】表 1齿轮的传动效率： 带传动效率 球轴承 （一对）滚子轴承 （一对） 总功率 8 8 电动机的工作功率： W 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 查参考文献【 2】表 12电动机额定功率为 11、确定电动机转速 按参考文献【 2】表 13 421 i 锥齿轮传动比 ： 312 i 总传动比范围 ： i = 122)31()42(21 电动机转速的可选范围为 8 4 0 01 4 0 0700)122( 动机符合这一范围的同步转速有 1500r/,3000 r/比较选同步转速 1500r/ 综上所述，选定电动机型号为 额定功率 P=11同步转速有0n=1500r/载转速460 r/ 二、主要参数的确定 1、总传动比： i= 1460700 =2、分配各级传动比：取锥齿轮传动比 ,则 V 带传动的传动比 2= = 、确定运动和动力参数 电动机的工作功率 1）各轴功率 清洗机输入轴（水平轴） 轴： d 清洗机工作轴（竖直轴）轴 : 124 （ 2）各轴转矩 电机输出转矩： 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 轴 的转矩： 轴的转矩： 6 2 8 22241 电动机满载转速460r/轴转速n=1 轴的转速n=2= 算误差：100%=700 100%=在允许范围内 。 三、 V 带传动设计 1、 确定计算功率由参考文献【 1】表 8A =1.2 =、选择 根据计算功率从【 1】图 8 11选取普通 型 带 。 3、确定带轮的基准直径 1）初选小带轮的基准直径1带的带型为 考文献【 1】表 8 6和表 8 8确定小带 轮 的基准直径100 2）验算带速 V 由 d 0 060 111 在 5m/带速合适。 3）计算大齿轮的基准直径 由 =： = 1460700 200=417 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 根据参考文献【 1】表 8 8，取 =400算从动带轮转速误差， =12 2004001460 =730r/22n 100% = 700730700 100% = 0，故满足要求。 6、确定带的根数 )( 00 查参考文献【 1】表 8 5得：k=参考文献【 1】表 8 6 得： 参考文献【 1】表 8 4表 8 4 Z=取 Z=3； 7、确定带的最小拉力 查参考文献【 2】表 8 3： q=m 查参考文献【 2】表 8 5：k=500 + 2+ 8、计算带传动上的压轴力 20 p =2 =新安装带 ，运转后的 = 9、带轮结构设计 1） 带轮材料 因为转速不高的场合常用带轮的材料为 此选择 2)带轮结构形式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 查参考文献【 1】 当带轮基准直径为采用 实心 式；当 300采用腹板式；当300时1D - 1d 100，可采用孔板式；当 300采用 轮辐式。 小带轮安装在电动机轴上， 由参考文献 【 2】 表 12 1查得 d=42 小带轮基准直径 42=105采用轮辐式。 3） 带轮的主要结构尺寸确 定 （ 1）小带轮的主要结构尺寸 图 4 d=42 =2(e+f)=61 L=()d, 当 B L=B，B=6163 L=61=(1.8 d 取 =200 2）大带轮的主要结构尺寸 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 图 5 初取 d=30 = 2)d 取 2， L=(当 时 L=B B=6031 290 =46h = 36 36 14mm 1 9mm 2 9 8 t=40 取 = =、锥齿轮传动设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 1、选定齿轮类型、精度等级材料及齿数 1）清洗机为一般工作机 ,速度拟设小于 40m/s，由参考文献【 1】 表 10b） ,选用 7级精度。 2）材料选择。由参考文献【 1】表 10 1选择齿轮材料为 40质） , 硬度为 280 3）选齿轮齿数 = =19 2、按齿面接触强度设计 由参考文献【 1】设计计算公式（ 10 26）进行试算，即 3 2121 （ 1）确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数 =）计算齿轮传递的转矩： =m 3）锥齿轮传动的齿宽系数 通常 R= R=）由参考文献【 1】表 10 6查得材料的弹性影响系数 ）由图 10 21 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限 1150 6）由式 10 13 计算应力循环次数 N=60 j =60 730 =7）由参考文献【 1】图 10 19取接触疲劳寿命系数 =1 8）计算接触疲劳许用应力。 取失效概率为 1 ，安全系数 s=1，由参考文献【 1】式 10 12 得： 【 H 】 =1150 2）计算 1）计算齿轮分度圆直径 3 2121 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ =）计算圆周速度 V V= =所以 选择轴与齿轮分开制造， 由于锥齿轮齿顶圆直径较小，采用实心式结构。 五、轴的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ （一）轴 1、选择材料和热处理方法 选轴的材料为 45钢，调质处理，由参考文献【 1】表 1517用弯曲应力【 1 】 =60 2、确定各轴段尺寸 1）轴左端最小直径的确定 由 d ，查参考文献【 1】表 15 3，取 =110 d 因为 d ，且有一个键槽 故 轴径增大 5%，得 d=% 整后，取 d=30 2）轴各段直径的确定 轴上零件的装配方案如图 6所示。 取 ； ； ； ； ； ； ； ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 3）确定箱体的内宽 由于箱体中主要是清洗轴承深沟球轴承 6420，外径为 250考虑到铸造不精确， 图 6 4）确定轴的长度 1x 段：根据带轮参数得 B=60于轮毂 2取 。 2x 段：查参考文献【 2】表 11 10，螺栓直径 查参考文献【 2】表 3 9得： K=L=e+L=16+12=28螺栓总长 查参考文献【 2】图 16 12， 。 3挡圈和间隙 6柱滚子轴承宽 27油 环宽度 12 4x 段： =100据箱体的宽度和竖轴的中心位置 5=36齿轮宽度 38小于毂长 2 6=195据竖轴在箱体中心的位置。 7=55承的宽度 18筒长 6油 环 13 8=28个圆螺母的宽度 10伸 6端缩进轴承里面 2 3、轴的强度校核 按弯扭合成强度计算，计算公式为参考文献【 1】式 15 =1）确定轴的载荷 (1)带轮对轴的压轴力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 由前面计算可知 =2)计算锥齿轮的受力 由前面计算得出： = = = 合力： = = =）画轴的计算简图，计算支反力 由轴的结构简图（图 6），可确定出轴承支点跨距 97悬臂 07锥齿轮受力点至左端轴承支点距离 42，锥齿轮受力点至右端轴承支点距离 50，由此可画出轴的计算简图如图 7 （ a） 所示。 (b)所示。 (d)所示。 ， =0 + =0 =0; 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ =）画弯矩图、转矩图 （ 1）水平内弯矩图 （ 如图 7 (c)所示 ） =（ 2）垂直面内弯矩图 （ 如图 7 (e)所示 ） = 3）合成弯矩图（ 如图 7 (f)所示 ） =（ 4）转矩图 （ 如图 7 (g)所示 ） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 转矩 T=m 4）校核轴的强度 经以上分析可知，轴可能的危险截面为与角接触轴承相配合的部分和与齿轮配合的部分。 直径为 40装轴承的轴。 = = = p 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 不 符合要求 为了满足强要求，在此我们采用双键连接 p= 023 T=55p 符合要求 3） 查参考文献【 1】表 6p= 110= m K=L=284mm d=45 =4）轴上的键连接 轴扭矩比轴小，轴的直径相同，选同样型号键符合强度要求。 八、箱体的设计 对箱体的总体尺寸，考虑到工人正常工作时的高度要求，我们选择了一个适合的高度900箱体长与宽的设计，通过对清洗轴承的外径大小 250们 初 选长 和 宽都为 500为箱体的总体尺寸不大，所以可以选择铸造方式加工箱体外形。箱体内部，出于对清洗轴承的磨损考虑， 我们采用轴承外圈支撑固定的方式，在箱体内部铸造凸台支撑轴承外圈。在轴在箱体上的固定方式中，我们选择在用套杯的方式对轴进行一端固定，因此在箱体内部铸造出伸长臂，在伸长臂上钻孔，然后将套杯固定在伸长臂上。在轴承清洗的过程中，会有许多杂质被冲洗下来，于是我们在清洗轴承与套杯之间加了一次粗过滤网，让清洗油能经过初步过滤流到箱体底部。在箱体底部，考虑到过滤的方式，在底部直接铸造出一个竖板，将箱底左右分开，然后竖板上面铸造凸缘，安装横板，让清洗油中的杂质沉淀。对于整个箱体壁厚，考虑到箱体不承受很大的外力作用，所以选 择壁厚h=8体底部使用的是 4个 九、润滑方式、材料以及密封 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 轴上 ,圆柱滚子轴承内径 01 ，角接触轴承内径 52 。所以1460 30= 410 r/1460 45= 410 r/查参考文献【 1】表 13们选择 圆柱滚子轴承和角接触轴承采用脂润滑的方式，材料是钙基润滑脂 。在轴上，靠近箱体内壁的地方采用甩油环密封；在左端 ,靠近箱体外壁的地方采用密封圈密封 。 轴上的圆锥滚子轴承采用油 浴润滑。锥齿轮通过沿轴留下来的清洗油直接润滑。箱体放油处采用的是外六角螺塞和皮封油圈进行密封。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 小结 通过本次课程设计，让我明白了两个问题：一是理论联系实际的重要性；二是如何更好的将所学的各门功课融会贯通。 在平常的学习中，我们一直是注重于理论知识的学习，却忽视了理论在实际中的应用。如何利用所学的知识去解决机械设计中遇到的各种问题，才是学习的关键。在此次课程设计的过程中，我一直都处于一种很迷茫的状态，不知道该如何去设计这个滚动轴承清洗装置。虽然平常学习了很多理论知识，但到了关键时候却起不到任何的 帮助。不是不懂理论，而是不知道该如何下手。通过老师的不断对设计步骤与方法的讲解，让我们一步一步走过迷雾，看清楚了滚动轴承清洗机装置设计的一条思路。首先，根据机械原理确定装置的传动结构，再依据清洗轴承所需的力，运用理论力学的知识计算出电机所需要的基本功率，通过基本功率在手册上选定合适的电动机；选完电动机后就可以利用机械设计的知识设计装置的传动比，以及装置各级传动的结构。有了装置的传动结构，就可以利用材料力学的知识计算传动轴的最小直径，为传动轴选择材料及加工工艺了。设计出了满足装置的要求的轴后，根据需要的传动比 ，就可以通过力学的知识计算出齿轮的各各参数，就要考虑轴上齿轮及轴承的计算问题了，通过轴的受力分析拟选出符合要求的轴承，并校核轴承的寿命。关于轴承的寿命校核计算尤为重要。因为轴承是支持机器运转的重要零件，如果寿命达不到要求，整个装置的寿命都会降低，直接影响设计装置的质量。关于轴的校核也是尤为重要的。轴在传动的过程中，各种原因都会导致轴的失效，因此，要对轴进行刚对校核，弯扭强度校核等。机械传动装置的总体设计做完以后，就开始进行装置草图设计了。在装置草图的设计过程中，我们不仅要充分考虑到种标准件的适用范围，而且还 有考虑常用件设计的尺寸要求等，绘制出符合要求的装配总图，最后就是完成零件图和说明 书 了。在整个装置的设计过程中，因为我们没有经验，所以对于初步拟选的标准件型号和尺寸后，很容易出现不满足要求的情况，所以，我们一定要仔细的进行相关的计算和校核。这样积累的不仅是一中 严谨 的科学态度和学习作风。更将成为我以后工作的宝贵经验。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828