电动移舱传动装置设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 镇  江  高  专      业   设   计   (论   文 ) 电动移舱传动装置设计       名：        （四号宋体）            专业班级：        （四号宋体）            学生姓名：        （四号宋体）            学     号：        （四号宋体）            指导教师姓名：   （四号宋体）             指导教师职称：    （四号宋体）            年       月   摘  要  I 摘  要  本次毕业设计是关于 在发射车上安装的电动移舱传动装置，它可将移舱按要求进行前后移动。  本文首先对 本次电动移舱传动装置的设计要求进行了分析 ；接着， 提出了设计方案 ；然后， 对方案中个只要零部件进行了详细的设计与校核； 最后， 采用   通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产 品的设计方法并能够熟练使用件，本次 电动移舱传动装置 设计代表了设计的一般过程 ， 对今后的设计工作有一定的参考价值。  关键词： 电动移舱 ； 传动装置 ； 设计  镇江市 高等专科学校毕业设计（论文）  is is in it to of on it as as to on a of of of of of of be to of to a   录    录  摘  要  . I .  1 章  绪论  . 1 第 2 章  方案设计及总体参数计算  . 3 计要求  . 3 案设计  . 3 计方案  . 3 理分析  . 3 第 3 章  总体计算与选择  . 4 动机的选择  . 4 择电动机类型  . 4 动机容量的选择  . 4 动机转速的选择  . 5 配传动比  . 5 传动比  . 5 配传动比  . 5 动装置的运动和动力参数计算  . 5 轴的转速  . 5 轴的输入功率  . 6 轴的输入转矩  . 6 理列表  . 6 第 4 章  减速装置设计  . 7 速级齿轮的设计  . 7 精度等级、材料和齿数  . 7 齿面接触疲劳强度设计  . 7 齿根弯曲强度设计  . 8 何尺寸计算  . 10 速级齿轮的设计  . 10 速器轴及轴承装置、键的设计  . 11  1 . 11 镇江市 高等专科学校毕业设计（论文）   轴 2 . 14  3 . 14 动轴承及键的校 核  . 14  1 . 14  2、轴 3 . 15 第 5 章  移动及支承装置设计  . 16 杆螺母副的选择  . 16 择计算  . 16 核计算  . 17 轨副的选择  . 18 安全系数计算  . 18 据额定静载荷初选导轨  . 19 轨校核计算  . 20 总  结  . 21 参考文献  . 22 致  谢  . 23 第 1 章  绪论  1 第 1 章  绪论  发射车在机动过程中可随时停车发射。这需要解决系统的定位、定向和方位瞄准以及发射场坪承载问题。这里的所谓瞄准是在发射前通过专门设备的  操作，使导弹的制导系统惯性坐标系、弹体坐标系相对于发射坐标系各轴进行精  确定向，保证导弹具有正确的初始射向  和初始姿态。   在发射车上安装有一种发射装置，发射装置工作时要求其上方及左、右、后方的厢体前移（厢体后部开有可让发射装置通过的后门），电动移舱传动装置应可将移舱按要求进行前后移动，同时传动装置上应留有手动接口。  传动装置分类 ：  （ 1）齿轮传动  1）分类：平面齿轮传动、空间齿轮传动。  2）特点：优点  适用的圆周速度和功率范围广；传动比准确、稳定、效率高。；工作可靠性高、寿命长。；可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动  缺点  要求较高的制造和安装精度、成本较高。；不适宜远距离两轴之间的传动。  3）渐开线标准齿轮基本尺寸的名称有  齿顶圆；齿根圆；分度圆；摸数；压力角等。  （ 2） 涡轮涡杆传动  适用于空间垂直而不相交的两轴间的运动和动力。  1）特点：优点传动比大。；结构尺寸紧凑。  缺点轴向力大、易发热、效率低。；只能单向传动 。  涡轮涡杆传动的主要参数有：模数；压力角；蜗轮分度圆；蜗杆分度圆；导程；蜗轮齿数；蜗杆头数；传动比等。  （ 3）带传动：包括  主动轮、从动轮  、 环形带  1）用于两轴平行回转方向相同的场合，称为开口运动，中心距和包角的概念。  2）带的型式按横截面形状可分为平带、 V 带和特殊带三大类。  3）应用时重点是：传动比的计算；带的应力分析计算；单根 V 带的许用功率。  4）带传动的特点：  优点：  适用于两轴中心距较大的传动；、带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动；过载时打滑防止损坏其他零部件；结构简单、成本低廉。  缺点：  传动的外廓尺寸较大；、需张紧装置；  由于打滑，不能保证固定不变的传动比  ；带的寿命较短；传动效率较低。  镇江市 高等专科学校毕业设计（论文）  2 （ 4）链传动包括  主动链、从动链 、 环形链条  链传动与齿轮传动相比，其主要特点：制造和安装精度要求较低；中心距较大时，其传动结构简单；瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差。  （ 5）轮系  1）轮系分为定轴轮系和周转轮系两种类型。  2）轮系中的输入轴与输出轴的角速度 (或转速 )之比称为轮系的传动比。等于各对啮合齿轮中所有从动齿轮齿数的乘积与所有主动齿轮齿数乘积之比。  3）在周转轮系中，轴线位置变动的齿轮， 即既作自转，又作公转的齿轮，称为行星轮 ,轴线位置固定的齿轮则称为中心轮或太阳轮。  4）周转轮系的传动比不能直接用求解定轴轮系传动比的方法来计算，必须利用相对  运动的原理，用相对速度法 (或称为反转法 )将周转轮系转化成假想的定轴轮系进行计算。  5）轮系的主要特点：  适用于相距较远的两轴之间的传动；可作为变速器实现变速传动；可获得较大的传动比；实现运动的合成与分解。  第 2 章  方案设计及总体参数计算  3 第 2 章  方案设计及总体参数计算  计要求  在发射车上安装有一种发射装置，发射装置工作时要求其上方及左、右 、后方的厢体前移（厢体后部开有可让发射装置通过的后门），为方便操作，需设计一套电动移舱。电动移舱传动装置是本次设计的重点，移舱总重为 720设计的电动移舱传动装置应可将移舱按要求进行前后移动，同时传动装置上应留有手动接口。  案设计  计方案  根据设计要求 ：电动移舱传动装置应可将移舱按要求进行前后移动，同时传动装置上应留有手动接口，因此 本次设计采用如下 图 2示方案。  1 2 3、 5 4 6、 117 8 9图 2动移舱传动装置方案 简图  理分析  本次设计的电动移舱传动装置由电机驱动，经减速器减速后带动丝杠螺母副旋转，丝杠螺母副把转动转化成移动，移舱固定在移动平台上随着移动平台前后移动，底座固定在发射车体上。  镇江市 高等专科学校毕业设计（论文）  4 第 3 章  总体计算与选择  动机的选择  择电动机类型  电动机是标准部件。因为室内工作，运动载荷平稳，所以选择 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。  动机容量的选择  （ 1）导轨摩擦阻力负载 擦系数：静摩擦系数 摩擦系数  启动时为静摩擦力，启动后为动摩擦力，对于平行导轨 以由下式求的：   f ( G +  G 运动部件重力 720 垂直于导轨的工作负载，此设计中为零；  f 导轨摩擦系数，取静摩擦系数为 摩擦系数为 得   720  720 f= 式中 静摩擦力， 动摩擦力。  （ 1）运输机所需要的功率)(  其中： F=V=  )(0 060 1 6  2）电动机的输出功率0 )(0 电动机至鼓轮轴的传动装置总效率。  取 联轴器的 传动效率 ，圆柱齿轮传动效率 ， ， 丝杠 的传动效率 ，电动机至鼓轮轴的传动装置总效率为：  6 6 22433221  3）电动机所需功率为：  第 3 章  总体计算与选择  5 w 2 1    因有轻微震动  ，电动机额定功率 需略大于 0P 即可，查机械设计手册表19取电动机额定功率为  动机转速的选择  由于 移舱总重为 720动的速度为 取丝杠导程为 S=4：丝杠转速为  m 00/4 m .0 w  展开式二级减速器推荐的传动比为： 206i  所以电动机实际转速的推荐值为：  m  0 0 06 0 0 w  符合这一范围的同步转速为 750、 1000、 1500r/ 综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性，选用同步转速 1000r/电机。  型 号为 载转速 10 rn m ，功率   配传动比  传动比  满载转速 10 rn m 。故总传动比为：  09 1 0 nn 配传动比  考虑两级齿轮润滑问题，两级大齿轮应该有相近的浸油深度。则两级齿轮的高速级与低速级传动比的值取为  21 3.1   则：   ；  动装置的运动和动力参数计算  轴的转速  镇江市 高等专科学校毕业设计（论文）  6 1 轴   m i n/9 1 01 m ；2 轴   m i n/ ；  3 轴  m  丝杠  m 003 w  轴的输入功率  1 轴    4 ；  2 轴    1   ；3 轴   ；  轴的输入转矩  电机轴       5 09 5 5 0 000；  1 轴      5 09 5 5 0111 ；  2 轴      07 1  5 09 5 5 0 222；  3 轴      06 8  5 09 5 5 0 333；  理列表  轴名  功率 转矩 )/( 传动比  电机轴  910  1 轴  910  2 轴  260  轴  100  4 章  减速装置设计  7 第 4 章  减速装置设计  速级齿轮的设计  精度等级、材料和齿数  采用 7 级精度由表 择小齿轮材料为 40质），硬度为 280齿轮材料为 45 钢（调质），硬度为 240 选小齿轮齿数 201 Z  大齿轮齿数  702Z  齿面接触疲劳强度设计  由设计计算公式进行试算，即  3 211 )(  1）  确定公式各计算数值  （ 1）试选载荷系数 6.1（ 2）计算小齿轮传递的转矩   （ 3）小齿轮相对两支承非对称分布，选取齿宽系数 d  （ 4）由表 得材料的弹性影响系数 2/  （ 5）由图 齿面硬度查得  小齿轮的接触疲劳强度极限 001  大齿轮的接触疲劳强度极限 502  （ 6）由式 算应力循环次数  811 83008(19106060 782 N  （ 7）由图 得接触疲劳强度寿命系数     （ 8）计算接触疲劳强度许用应力  取失效概率为 1，安全系数为 S=1，由式 10  镇江市 高等专科学校毕业设计（论文）  8 M P  i   M P  i  （ 9）计算  试算小齿轮分度圆直径 代入 H 中的较小值  t 39   231  计算圆周速度 v t / 0 0 0 0 1  计算齿宽 b  计算齿宽与齿高之比 b/h 模数   hb  根据 ， 7 级精度，查得动载荷系数 K  假设 100/ ，由表查得   K  由于载荷中等振动，由表 得使用系数 K  由表查得 查得 故载荷系数 （ 10）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得  3311  （ 11）计算模数  11  齿根弯曲强度设计  第 4 章  减速装置设计  9 弯曲强度的设计公式为  3 2112 （ 1）确定公式内的计算数值  由图 得  小齿轮的弯曲疲劳强度极限 001  大齿轮的弯曲疲劳强度极限 802  由图 得 弯曲疲劳寿命系数  Z   计算弯曲疲劳许用应力  取失效概率为 1，安全系数为 S=式得   M P     M P    计算载荷系数   （ 2）查取齿形系数  由表 得 （ 3）查取应力 校正系数  由表 得  （ 4）计算大小齿轮的 并比较  0 1 4 6 8  0 1 2 5 3  222111  大齿轮的数据大  （ 5）设计计算   4 6  3  对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数 整取标准值 m 江市 高等专科学校毕业设计（论文）  10 并按接触强度算得的分度圆直径   算出小齿轮齿数 1 取 201 Z  大齿轮齿数 取 702 Z  何尺寸计算  （ 1）计算分度圆直径    （ 2）计算中心距    1 0 530(2/)( 21  （ 3）计算齿宽宽度 d 取 8;24 12 序号  名称  符号  计算公式及参数选择  1 齿数  Z 20， 70 2 模数  m  分度圆直径  2105,30  4 齿顶高  5 齿根高  6 全齿高  h  7 顶隙  c  8 齿顶圆直径  21 08,33  9 齿根圆直径  43 ff 1,10 中心距  a  速级齿轮的设计  设计过程同 处不再复述，经过计算得到结果如下表：  （ 1）计算分度圆直径    （ 2）计算中心距    22/)10440(2/)( 21  第 4 章  减速装置设计  11 （ 3）计算齿宽宽度 d 取 32号  名称  符号  计算公式及参数选择  1 齿数  Z 20， 52 2 模数  m 2 分度圆直径  2104,40  4 齿顶高  5 齿根高  6 全齿高  h  7 顶隙  c  8 齿顶圆直径  21 08,44  9 齿根圆直径  43 ff 9,35  10 中心距  a  速器轴及轴承装置、键的设计   1 1）尺寸与结构设计计算  （ 1）高速轴上的功率 速 转矩 T1  ， 101  ， （ 2）初步确定轴的最小直径  先按式3 初步估算轴的最小直径。选取轴的材料 45 钢，调质处理。根据机械设计表  112C ，于是得：  112322  （ 3）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度  该处开有键槽故 轴径加大 5 10，且这是安装 联轴器 的直径，取 12 轴的结构设计：  为了满足带轮的轴向定位， - 轴段右端要有一轴肩，故取 - 段直径为镇江市 高等专科学校毕业设计（论文）  12 d - =14 初步选定滚动轴承，因轴承受径向力和轴向力，根据 d - =14用 6203型 深 沟 球 轴 承 ， 其 尺 寸 为 d D T=153512则有d - =d - =15 L =12 轴 承 中 间 处 用 轴 肩 定 位 ， 这 段 取 直 径d - =18 右端轴承与齿轮之间应有一套同固定， - 长应为：取套同长 12L - =32 齿轮为齿轮 轴此轴段长 L - =40 取轴承端盖总宽为 22端面与大带轮右端面间距离为 10取L - =42 结合箱体结构，取 L - =76 （ 4）轴上零件的周向定位  轴上零件的周向定位：联轴器与轴的周向定位均用平键联接。按 d - =12得平键截面 b h=55槽用铣刀加工，长 28时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴配合为 H6/ 2）强度校核计算  （ 1）求作用在轴上的力  已知高速级齿轮的分度圆直径为 d = ，根据机械设计（轴的设计计算部分未作说明皆查此书）式 (10则  o st a  NF p  （ 2）求轴上的载荷（详细过程以轴 2 为例，其他轴类似不一一复述）  首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取a 值。对于 6203 型深沟球轴承，由手册中查得 a=12此，轴的支撑跨距为2 根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和 扭矩图可以看出截面 C 是轴的危险截面。先计算出截面 C 处的  M 的值列于下表。  载荷  水平面 H 垂直面 V 第 4 章  减速装置设计  13 支反力 F H 11431 ， H 12622  V 22371 ， V 15162  C 截面弯矩 M 5 1 8 532   7 8 0 0 32  总弯矩   664678005185 2222m a 7800  （ 3）按弯扭合成应力校核轴的强度  根据式 (15上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取  ，轴的计算应力   M 32222   镇江市 高等专科学校毕业设计（论文）  14 已选定轴的材料为 45质处理。由表 15得 70 1- 。因此 1 ，故安全。   2 轴 2 的转速和功率转矩  60n/计过程同  1，此 处不再复述，经过设计计算得到轴 2 的结构尺寸如下图示：   3 轴 3 上的功率 速 转矩 T3  ， 003  ， 设计过程同  1，此处不再复述，经过设计计算得到轴 3 的结构尺寸如下图示：  动轴承及键的 校核   1 （ 1） 输入轴的轴承  1） 支承跨距不大，故采用两端固定式轴承组合方式。轴承类型选为深沟球轴承，轴承 的预期寿命取为： L'h 29200h 由上面的计算结果有轴承受的径向力为  第 4 章  减速装置设计  15 轴向力为  2）初步选择滚动轴承型号为 6203，其基本额定动载荷为 本额定静载荷为  3）径向当量动载荷 221211 222222 动载荷为 查得  ，则有  NP r  由 3  31066 满足要求。  （ 2） 输入轴的键  1）选择键联接的类型和尺寸  联轴器处选用单圆头平键，尺寸为 855  2)校核键联接的强度  键、轴材料都是钢，由机械设计查得键联接的许用挤压力为 20  键的工作长度 P 80021021311，合适   2、轴 3 轴 2、轴 3 校核过程同  1，此处不再复述，经过强度及寿命满足要求。  镇江市 高等专科学校毕业设计（论文）  16 第 5 章  移动及支承装置设计  杆螺母副的选择  择计算  丝杠螺母副就是由丝杆、螺母和滚珠组成的一个机构。他的作用就是把旋转运动转和直线运动进行相互转换。设最大行程为 800动部件大概质量为 720 表  5杠螺母副支承  支承方式  简图  特点  一端固定一端自由   结构简单，丝杆的压杆的稳定性和临界转速都较低设计时尽量使丝杆受拉伸。这种安装方式的承载能力小，轴向刚度底，仅仅适用于短丝杆。  一端固定一端游动   需保证螺母与两端支承同 轴，故结构较复杂，工艺较困难，丝杆的轴向刚度与两端相同，压杆稳定性和临界转速比同长度的较高，丝杆有膨胀余地，这种安装方式一般用在丝杆较长，转速较高的场合，在受力较大时还得增加角接触球轴承的数量，转速不高时多用更经济的推力球轴承代替角接触球轴承。  两端固定   只有轴承无间隙，丝杆的轴向刚度为一端固定的四倍。一般情况 下，丝杆不会受压，不存在压杆稳定问题，固有频率比一端固定要高。可以预拉伸，预拉伸后可减少丝杆自重的下垂和热膨胀的问题，结构和工艺都比较困难，这种装置适用于对刚度和位移精度要求较高的场合。  （ 1） 导程确定  电机与丝杆通过联轴器连接，故其传动比 i=1, 选择电机 Y 系列异步电动机的最高转速 g i n ,/1 5 0 0 m a xm a x 最大转矩，则丝杠的导程为   m a xm a x 取  2） 确定丝杆的等效转速  基本公式   (/ h  第 5 章  移动及支承装置设计  17 最大进给速度是丝杆 的转速  m a x m a x / 3 0 0 0 0 / 2 0 1 5 0 0 ( / m i n ) P r 最小进给速度是丝杆的转速 m i n m i n / 1 / 2 0 0 . 0 5 ( / m i n ) P r 丝杆的等效转速  m )(/()( 212m i a x m  式中取 21 2 故  m i n )/( 0 0)/()( 212m i a x m  （ 3） 确定丝杆的等效负载  工作负载是指机床工作时，实际作用在滚珠丝杆上的轴向压力，他的数值用进给牵引力的实验公式计