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螺旋搅蜡机铸造设备机械设计姓名：毛方红 专业班级：机械工程及自动化 指导老师：李明辉摘要螺旋搅蜡机是熔模铸造生产使用的一种制备糊状蜡料的专用设备，应用广泛。它的工作原理是：电动机通过传动装置带动螺旋叶片搅拌轴转动，靠螺旋搅拌与挤压作用完成混合、调制糊状蜡料动作螺旋搅蜡机是由电动机输入动力，通过变速装置经过v带，最终将动力传至搅拌轴。题目有中要求变速，它能够输出两种工作转速，该设计中使用同步器实现，这是设计的重点也是难点。设计内容：传动方案的确定，电动机的选择、传动比的分配、传动零件的结构设计和校核计算、箱体结构及附属零件的设计、标准件的选用等。该设计本着结构紧凑，合理，零件强度严格标准设计。整体设计按照简洁，安全，实用，便于拆卸，搬移来设计。制造尽量满足客户的需求的机械。关键词 变速装置 同步器 齿轮 轴the spiral stirred used in investment casting design abstract: helix mixing wax machine is a special equipment for a process for preparing a paste wax investment casting. its working principle is: motor via a transmission means driven by the spiral vane agitator shaft, by completion of the the helical mixing and compression were mixed to prepare a paste wax action.helix mixing wax machine by the motor input power transmission v-belt, will eventually power goes to the stirring shaft. subject requested shift, it is capable of outputting both working speed synchronizer used in the design to achieve, which is the focus of the design is difficult. design: the drive to determine the program, the choice of motor, gear ratio distribution, transmission parts of the structure design and check calculations, the design of the box structure and associated spare parts, standard parts selection. the design spirit of compact structure, reasonable, parts strength stringent standard design. the overall design simple, safe,practical, easy to disassemble, move. manufacturing machinery to try to meet the needs of customers .keyword: shift apparatus the synchronizer gears axis前言螺旋搅蜡机是用于制造生产使用的一种加工糊状蜡料的专用机械设备。它的工作原理是：电动机通过传动装置带动螺旋叶片搅拌轴转动，靠螺旋转动与挤压作用使蜡体混合、调制糊状蜡料。搅蜡机运作时，能输出两种工作转速。第一种操作方法是搅蜡机启动后，低转速运行（200r/min），不断流地加入熔化后的液体蜡料，同时不断加入片块状固体蜡料，通过搅拌挤压混合后制成糊状蜡料。第二种操作方法是将搅蜡机启动后，高速运转（400r/min），加入块度为30mm以下的固体蜡料，螺旋与蜡料产生摩擦和螺旋压力使蜡料升温，制成42500c要求的糊状蜡料。该螺旋搅蜡机主要组成有电机、变速箱体、搅拌装置三个部分。而本设计的主要目的：通过理论联系实际，结合运用所学机械专业只是和机械相关知识的理论，提高对生产实践分析和解决实际问题的能力，加深和巩固有关机械各个领域的知识，再次是通过制定相应的方案，合理选择所需要的机械材料，以及能够较全面的考虑制造工艺使用和维护的要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握相关机械零件，机械设计过程和方法，最后进行基本能的训练。第二章：分析螺旋搅蜡机2.1题目分析分析设计题目，螺旋搅蜡机是一种通过将块状或者液体蜡转变为均匀的糊状蜡体的机械，主要有电机、变速装置和工作台三个工作部分组成，传动装置在电机和工作台之间传递动力，并且能够改变输出速度。传动装置一般包括传动件和支撑体等两大部分。它的重量和成本在机器中占有很大的比重，其性能对机器的工作影响很大，因此优化传动方案具有重要的意义。题目中规定的使用期限是十年，按一般机械厂制造，小批量生产。给定的生产批次为小批量生产，考虑到不仅要保证严格的质量问题，而且也要顾及到制造成本问题。所以设计出的机械必须满足成本低，方便，实用。便于拆卸清洗。2.2 设计重点经过题目要求分析可知：主要是设计出螺旋搅蜡机传动装置，要输出速度包含两种转速。我们可以通过设计变速箱改变传输速度的变化。电机输入动力进入变速装置，通过变速箱内齿轮的不同配合，达到变速要求。齿轮选择也是该设计的一大难点。两对齿轮的中心距需要相同，而且需要满足转速要求。经过长时间的思考，查阅资料，最后通过上网浏览相关知识，在本次设计中借鉴搅拌机、面机等与搅蜡机相似的机械设备，通过他们的工作原理，运用到本次设计中，通过不同方案的对比，最后得出最合适的方案。第3章 传动方案对比与选择3.1传动方案对比通过查阅机械传动和机床传动有关资料，变速传动主要有级变速传动、无级变速传动及塔轮式变速传动。在日常生产中最常用的有v带传动，齿轮传动，塔轮式变速传动等。在设计中优先考虑这几种方案的配合使用。根据该题目要求，以及自己了解。提出以下两种方案假想，通过对比两种方案优缺点，选择更优秀的方案。3.1.1 方案1方案论述：采用了齿轮传动与带传动相结合。电动输入动力，通过变速箱里改变齿轮配合实现变速，再通过v带传动将速度调整到工作机需要的速度。达到最终的设计方案。这是时常生活中常见的一种传输方案。方案特点：轮传动平稳,传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。可以通过同步器直接改变工作转速，不需要用其他的方式来调节速度这样更加方便。这样更加利于用户操作。3.1.2 方案2方案论述：使用双电机通过v带传动，动力有电机输入，通过v带直接传输到工作轴上，通过改变输入电机，从而改变工作速率。这种传动方式常用于日常生活中各类机械。方案特点：结构简单、传动平稳、造价低廉、不需要润滑以及缓冲、吸震、易维护等特点。 但滑动损失 皮带在工作时，由于带轮两边的拉力差以及相应的变形经差形成弹性滑动，导致带轮与从动轮的速度损失。弹性滑动与载荷、速度、带轮直径和皮带的结构有关，弹性滑动率通常在1%-2%之间。有的皮带传动还有几何滑动。皮带在运行中会产生反复伸缩，特别是带轮上的绕曲会使皮带体内部产生摩擦引起功率损失。3.2方案分析和确定两种搅蜡机总体传动方案方案1采用的是齿轮传动和v带传动组合的形式，从传动系统图可以看出这样的设计结构尺寸紧凑，传输功率稳定，而且结构紧凑，使用寿命长，能够保证搅蜡机的工作效率。通过变速装置调节输出齿轮的配合，从而达到改变速度的的目的方案2采用双电机和v带组合的形式，从传动图可以看出，该方案简单直接，不需要润滑以及缓冲吸震、易维护等特点，不需要任何变速装置，改变速度时，更换工作电机从而达到改变速度的目的。变速器具备了变速的主要性能和特点，工作时性能可靠，维修少，使用寿命长，传动效率高，结构比较紧凑。变速器在布置上采用的是展开式，主要是因为这种布局方式比较简单，由于设计要求的传递功率不是很大，变速器的齿轮传动为闭式，它的工作比开式好的多，且闭式传动的润滑条件也好的多。双电机在改变速度时，需要关闭机器，更换工作电机再启动，操作较为复杂，而方案1只需调节调节齿轮配合，而且方案1使用寿命更长，传输速率更加稳定。更利于工作。通过对比，方案1比方案2更加优秀，能够提高工作效率，操作人员操作更加简单，更加节约用电，机器的紧凑更好。传输速率更加稳定。再综合考虑用户需求，操作简单程度，结构尺寸，使用寿命等问题后，我选择方案1为最后的设计方案。第4章 电机的选择我国规定的低电压标准为220/380v，高压配电电压大多数为10kv。一般中小容量的电动机大都是低压的，其额定电压分别为220/380v（d/y接法）和380/660v(d/y接法)两种。现有工厂企业的生产机械选配电动机时，电动机的额定电压应与工厂配电电压一致，新建工厂的电动机，其电压选择要与工厂供配电电压的选择一起考虑，根据不同电压等级经技术经济比较后择优决定。考虑搅蜡机属于功率不高的机械设备，根据该机器一般用于工厂，最后决定选用常用的y系列的电动机，全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，额定电压380v。4.1 电机功率及型号已知搅蜡机的输出转矩：；搅蜡机的两种工作轴转速：和；搅拌工作轴至地面高度h= 800-1000mm。4.1.1计算电机所需功率查表根据相关传输效率输出轴转矩：t=10.6n / m功率：p=t*n9550题目要求两种工作转速，转速为400 r/min时要求的功率最高；因此功率必须满足该转速：工作机功率：p=10.64009550=0.44 kw 电机功率：p电=0440.95=0.49 kw4.2 确定电机的转速 v带只是起传递运动的作用，查v带传动比，取v带传动比：；一级圆柱齿轮减速器传动比常用范围：。则总传动比合理范围： 电机的转速范围：符合要求的同步转速有1000r/min、1500 r/min和3000r/min。4.3 电机的选择查表符合题目要求的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机有下面两种：方案电机型号电机功率（kw）质量(kg)满载转速(r/min)1y801-20.751628352y801-40.55171390表4-1根据表4-1取电动机的额定功率p=0.55kw。所以最后选择y801-4电机作为动力源，满足功率需求。第5章 确定传动比及动力参数51总传动比的计算5.1.1 工作轴高速转动当工作转速为400r/min时1、总传动比 根据电机的满载转速；所以总传动比2、计算v带传动比、齿轮传动比： 当，有一级齿轮的传动比为：3、传动比误差计算： 因此该传动在允许误差范围内5.1.2工作轴低速转动第2种工作轴转速为200r/min时（1）总传动比根据选定电动机型号，得；所以知总传动比（2）v带传动比、齿轮传动比的确定： 取，则一级齿轮的传动比为：（3）误差计算： 所以在允许误差范围内。5.2 动力参数的计算5.2.1轴功率的计算电机的功率和各处的传递效率在前面已经求得，所以3根轴的功率为：轴a：轴b: 轴c:5.2.2 轴转速的计算通过电机满载的转速和各级传动比，因此可得各轴的转速一第1种转速为400r/minn1=1390 r /minn2=n1i2=13901.337=1039.65 r /minn3=n2i=1039.652.6=399.63 r /min二第2种转速为200r/min时n1=1390r /minn2=n1i1=13902.67=520.60r /minn3=n2i2=520.602.6=200.24 5.2.3 轴转矩的计算一当第1种转速为400r/min时 各轴转矩t1=95500.4851390=3.34 n.mt2=95500.4661039.6=4.28 n.mt3=95500.44399.6=10.51 n.m二.当第2种转速为200r/min时，各轴转矩t1=95500.4851390=3.34 n.mt2=95500.466520.6=8.56 n.mt3=95500.44200.23=20.98 n.m根据，当功率p恒定时，转速越低转矩就越小；所以后面设计过程中应该依据低转速200r/min设计计算。第6章 v带的计算选择 6.1确定v带功率和型号已知搅蜡机机的实际输输入功率；工作时间长期在 8h以上，根据参考文献取工作情况系数，则它的计算功率为：根据, ，查参考资料图13-15确定选用z型带。6.2 确定带轮的直径和 由参考文献3查表11-9，从标准系列值中取；则 （取）；圆整，查参考文献表13-9，故取6.3 验算带速v6.3.1 当工作轴转速为400r/min小带轮转速 大带轮转速 6.3.2 当工作轴转速为200r/min 小带轮转速 大带轮转速 由于带传动只是起传递运动的作用，所以该带速满足设计要求。6.4 求v带基准长度和中心距初步选取中心距为根据公式：圆整取验算v带长度查参考文献1表13-2取最后的实际中心距：6.5 带轮包角验算和v带根数6.5.1 验算带轮包角所以符合要求。6.5.2 计算轮带的根数已知；由参考文献1 查表13-3得（内差值）计算传动比： 由参考文献1查表13-5得（内差值）查参考文献1表13-7得,由此可得 所以取3根，小于4根,合适6.6 求作用在带轮轴上的压力根据参考文献可以找出求得，所以单根v带的初拉力为：6.7轴上的压力的计算6.8 v带轮的选择 根据v带轮的直径的尺寸大小，而小带轮制造成实心，大带轮则制造成轮辐式。小带轮和大带轮的尺寸： 一、小带轮:使用实心式和z型槽二、大带轮:使用轮辐式及z型槽带轮的材料则直接选用铸钢；6.9 v带轮主要结构尺寸数据表6-9 v带结构尺寸带速v中心距a包角根数。第7章 齿轮设计71 第1种转速齿轮传动设计7.1.1 选择齿轮类型、材料、精度及许用应力1齿轮类型的选择 由于减速器是用来传递运动较小的动力 而且转矩较小，所以直接选择圆柱直齿齿轮就可以适合本次设计要求2选择材料根据设计要求变速箱只传递比较小的转矩，因此齿面接触强度就比非常小，因此可以选择q195碳素钢，就能够满足搅蜡机的要求。3许用应力的计算根据参考文献5查表9-6查得：小齿轮选择q195普通碳素钢，其齿面硬度170hbs，大齿轮选择q195普通碳素钢，其齿面硬度170hbs，根据参考文献6表11-5查可以得出： 根据参考文献4查看其中图4.38（b）和图4.39（b）根据齿面接触强度设计计算，齿轮按9级精度制造。在工作中，搅蜡机工作时仅有轻微的振动，属于一般机械工作，因此取载荷系数 （由参考文献3表8-3），高速轴可以取齿宽系数.7.1.2 齿面接触强度的选择当转速为，根据计算已经算出数据 ，而圆整a，必须其取值必须尾数是5或是0，但考虑齿轮定位的相关问题 最后取。而m取值为2.5、3等。在工作中为了防止小齿轮过度磨损，要求要求和互质。取,由公式 ；最后实际的传动比 ： 。验算传动比：完全达到题目要求，最后取齿轮各项指标： 齿宽： 为了补偿安装时候的误差，使小齿轮的齿宽可以取：。7.1.3 齿轮弯曲强度的验算依据最小齿宽由参考文献5图12-1和图13-8图12-7可以查出齿轮的齿形系数： 7.1.4 齿轮的圆周速度，满足要求。7.2 第2种转速齿轮传动设计7.2.1 选择齿轮类型、材料、精度及许用应力齿轮类型和材料和精度及许用应力，因为属于同一部机器，应该和低速时选择的类型一样，所以这里就不做计算。7.2.2 按齿面接触强度设计计算齿轮按9级精度制造。在工作中，仅有轻微的振动，是1班制工作，故取载荷系数（由参考文献1表11-3），低速轴齿宽系数，计算:已知取 模数 由于是两种速度的变换是由滑移齿轮实现，因此其中心距应与第一种转速时的一样取；因此实际传动比传动比验算符合设计要求，最后得各项数据：取齿宽系数，则最后取大齿轮的齿宽，小齿轮齿宽7.2.3 验算齿轮弯曲强度按最小齿宽计算由参考文献4图3-8和图5-9查得齿形系数： 7.1.4 齿轮的圆周速度 满足要求。7.3 验算运动误差低转速，实际的总传动比而实际的转速；因此误差 符合设计。第二种高转速，实际的总传动比且实际的转速；所以误差 符合设计。7.4 齿轮的主要参数及结构7.4.1 齿轮主要参数第一种转速：表7-1低速齿轮各项数据名称代号公式及数据备注分度圆直径齿顶高齿根高全齿高齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿距齿厚槽宽第二种高转速：表7-2 高速齿轮各项数据名称代号公式及数据备注分度圆直径齿顶高齿根高全齿高齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿距齿厚槽宽7.42 齿轮结构设计根据文献资料 1 当齿顶圆直径时，齿轮采用腹板式；因此两种速度情况的大齿轮都采用腹板式，而小齿轮采用实心式的齿轮。表7-3 齿轮的各项结构指标齿轮结构形式齿数z第一种转速小齿轮实心式19第一种转速大齿轮实心式51第二种转速小齿轮实心式36第二种转速大齿轮实心式48第8章 轴设计8.1 变速器输入轴的结构设计轴的材料直接选择q195钢hbs=170，对于轴结构的设计，综合考虑到轴上零件的定位、固定及装拆拟采用阶梯轴结构。8.1.1 轴的径向尺寸的确定 确定轴的最小直径 当工作轴转速为200r/min时，减速器输入轴转矩较大；因此应该满足此时转矩强度要求设计计算；，式中，故最小轴径：选择联轴器来确定其径向尺寸：转矩 工作情况系数则转矩由参考资料1表11-4查得选择弹性套柱销联轴器tl2，y型孔，则。允许的孔直径为.因此取。 确定尺寸 取。 计算轴颈尺寸且段装滚动轴承，按照轴承内颈标准系列来确定轴的直径。初选轴承型号是6204，确定; 由于该轴段为齿轮轴则， 另一侧 另一侧安装轴承；图8-1 输入轴的径向尺寸示意图8.1.2 轴的轴向尺寸的确定轴向尺寸的确定： 轴段的长度等于联轴器的长度。 轴段的长度，取 轴段的长度等于轴承6204的宽度、套筒的长度和挡油环的宽度的和，所以 轴段的长度等于两齿轮宽度之和加上，所以此轴段的长度 轴段的长度 轴段的长度等于轴承6204的宽度、套筒、挡油环的宽度及倒角的和，所以此轴段的长度以下是轴的轴向尺寸示意图：图8-2 输入轴的轴向尺寸示意图8.1.3 轴的强度校核初选轴承和轴承盖 ： 根据初选滚动轴承型号为 6204，由此可确定轴承盖的尺寸和类型，作用在小齿轮上的圆周力和径向力： 作用在大齿轮上的圆周力和径向力: 作用在联轴器上的作用力： 垂直面上的支反承力: 图8-3 垂直面支反力 水平面上的支反承力: 图8-4 水平面支反力 力f在支点产生的支反力：图8-5 力f支反力 第一种速度时齿轮中心截面对应轴的截面a-a的弯矩： 第二种速度时齿轮中心截面对应轴的截面b-b的弯矩： 力f在两截面出的弯矩： 合成弯矩考虑到最不利的情况把直接相加设计计算。 危险截面的当量弯矩a-a截面最危险，因此按此截面弯矩设计计算，其当量弯矩为： 由于传动扭矩t等于常数，轻度振动单向传动，所以取 校核危险截面的强度:对于截面b-b有键槽，计算轴径降低4% 轴的弯矩图：图8-6输入轴的强度校核8.1.4 轴承的寿命校核型号6204已知轴承处的水平和垂直受力，以及fq在两轴承处产生的支反力的大小，按最危险的情况计算，将各支点处的力直接相加，修正后的寿命计算式为：由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以；查参数资料1轴承工作温度在温度系数；轻微冲击 。按最不利的情况计算：计算得 变速速箱双班制工作，寿命为10年，三年进行中修lh=17520 h,因为 lh lh,所以合适8.1.5 联轴器选择由于电机轴和减速器输入轴轴径不一样，弹性联轴器能满足这一条件并有诸多有点，所以考虑选用弹性联轴器。装置的原动机时电机，所以工作系数，计算转矩，选用弹性柱销联轴器，其公称转矩满足要求，其主要参数如下：8.2变速器输出轴的设计轴的材料选用q195钢hbs=170 ，对于轴结构的设计，考虑轴上零件的定位、固定及装拆拟采用阶梯轴结构如下图8-7。8.2.1 轴的径向尺寸的确定 确定轴的最小直径 当工作轴转速为200r/min时，减速器输入轴转矩较大；因此应该满足此时转矩强度要求设计计算；，式中、故最小轴径为，经圆整取最小轴径。 确定尺寸 取 计算轴颈尺寸且段装滚动轴承，按照轴承内颈标准系列来确定轴的直径，初选轴承型号是6206，确定 由于该轴段为齿轮轴则， 上一台阶 该轴段为齿轮所以 该轴段和轴径为轴段相同的轴径相同，所以取下面是轴的径向尺寸示意图：图8-7 输出轴的径向尺寸示意图8.2.2 轴的轴向尺寸的确定轴向长度的确定： 轴径为的轴段装有小带轮，则尺寸为 轴径为轴段上装有轴承端盖，为方便装拆取 先确定6206型轴承的轴承盖的尺寸，选择凸缘式轴承盖，轴承的外径，轴承断盖螺钉直径，；所以 轴径为的轴段上装齿轮，齿轮宽度35mm，所以取 轴径为的轴段上装轴承、挡油环及套筒，取 为了和输入轴上的齿轮配合，轴径为的周段长度以下是轴的轴向尺寸示意图图8-8 输出轴的轴向尺寸示意图8.2.3 轴的强度校核求作用在轴上的力作用在小齿轮上的圆周力和径向力： 作用在大齿轮上的圆周力和径向力: 作用在小带轮上的作用力： 求垂直面的支撑反力图8-9 垂直面支反力求水平面的支撑反力图8-10 水平面支反力 f点产生的反力图8-11 力f支反力第一种速度时齿轮中心截面对应轴的截面a-a的弯矩： 第二种速度时齿轮中心截面对应轴的截面b-b的弯矩： 力f在两截面出的弯矩： 求合成弯矩图：考虑到最不利的情况把直接相加设计计算。 求危险截面的当量弯矩a-a截面最危险，因此按此截面弯矩设计计算，其当量弯矩为： 由于传动扭矩t等于常数，轻度振动单向传动，所以取 校核危险截面的强度:对于截面b-b有键槽，计算轴径降低4%轴的弯矩图：图8-6 输出轴的强度校核8.2.4 轴承的寿命校核型号6206已知轴承处的水平和垂直受力，以及在两轴承处产生的支反力的大小，按最危险的情况计算，将各支点处的力直接相加，修正后的寿命计算式为： 由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以；查参考资料1轴承工作温度在温度系数；轻微冲击 。按最不利的情况计算：寿命：变速速箱双班制工作，寿命为10年，三年进行中修lh=17520 h,因为 lh lh,所以合适.第9章 变速箱的附加结构尺寸表9-1 变速器机体结构尺寸名称符号公式结果箱座壁厚；3.6mm箱盖壁厚；3.1mm箱盖凸缘厚度4.65mm箱座凸缘厚度5.4mm箱座底凸缘厚度9mm地脚螺钉直径 15.78mm地脚螺钉数目4轴承旁联接螺栓直径8.84mm盖与座联接螺栓直径7.89mm联接螺栓d2的间距160mm轴承端盖螺钉直径6.312mm视孔盖螺钉直径4.734mm定位销直径5.6mmdf，d1，d2至外箱壁距离由参考文献2表11-2d1，d2至凸缘边缘距离由参考文献2表11-2外箱壁至轴承端面距离44mm大齿轮顶圆与内箱壁距离14.32mm齿轮端面与内箱壁距离24mm轴承端盖外径81.08mm第10章 键设计10.1 变速器输入轴上键设计及校核10.1.1 联轴器处的键的选择首先选择a型普通平键，键的材料用45钢，查参考资料1表10-10轻微振动。一安装联轴器处的轴直径是，查参考资料2表10-26选择键： ，轴的， 毂的。键的强度校核：因为载荷分布均匀，可以知道平键的挤压条件为：；键的工作长度：；所以键的强度为：；所选键是安全的。二安装齿轮处轴的直径，查参考资料2表10-26选择导向键：，轴的， 毂的。10.1.2 键的强度校核因为载荷分布均匀，可以知道平键的挤压条件为：；键的工作长度：；所以键的强度为：；所选键是安全的。10.2 变速器输出轴上键设计及校核10.2.1 安装大齿轮处的键的选择首先选择a型普通平键，键的材料用45钢，查参考资料1表10-10轻微振动。一安装齿轮处轴的直径，轴向长度，查参考资料2表10-26选择键： 轴的， 毂的。键的强度校核因为载荷分布均匀，可以知道平键的挤压条件为：；键的工作长度；所以键的强度为：；所选键是安全的。二安装带轮处的轴的直径是，轴向长度，查参考资料2表10-26选择键：，轴的， 毂的。10.2.2 键的强度校核因为载荷分布均匀，可以知道平键的挤压条件为：；键的工作长度：；所以键的强度为：；所选键是安全的。第11章，同步器的选择与分析11.1同步器作用由于变速器输入轴与输出轴以各自的速度旋转，变换档位时合存在一个同步问题。两个旋转速度不一样齿轮强行啮合必然会发生冲击碰撞，损坏齿轮。因此，旧式变速器的换档要采用两脚离合的方式，升档在空档位置停留片刻，减档要在空档位置加油门，以减少齿轮的转速差。但这个操作比较复杂，难以掌握精确。因此创造出同步器，通过同步器使将要啮合的齿轮达到一致的转速而顺利啮合11-2同步器的选择为了避免机械变速箱在换挡的过程中冲击噪音大，一般都采用惯性同步器。由于该种同步器必须在主从动元件同步后才能进人结合状态，因此必须采用中间元件，即同步环。目前同步器布置形式为接合套通过滑动配合的花键与齿我相连，同步环布置在接合套与空转齿轮之间。一个接合套用于挂2个挡。同步环与接合套或与空转齿轮连接一起转动，也可相对接合套和空转齿轮转动一定的角度，以便使换挡开始时的锁止面起作用。当同步环与接合套一起转动时，锁止面位于同步环与接合套之间。同步环与空转齿轮一起转动时，锁止面则位于同步环与空转齿轮之间。回位弹簧的布置应使接合套能自动回位，于空挡位置，使接合套在无轴向外力作用下不离开空挡位置。同步器的连接关系及传力路线11.3同步器工作原理如图11-1所示， 输入轴（下面）和电机相连，轴跟齿轮称为中间轴。它们一起转动。轴（上面）旋转则是经过啮合的齿轮带动中间轴的旋转，这时，中间轴传输由电机传出的动力。 轴（上面）是一个花键轴，直接输出， 齿轮（上面）在花键轴上自由转动。在发动机停止，搅蜡机继续转动时，齿轮（上面）和输出轴都是不动的，只有输出轴转动，而输出轴依然跟着搅蜡机转动。 齿轮（上面）和输出轴是由套筒来连接的，套筒能够随着输出轴转动，同时也可以在输出轴上左右自由滑动来啮合齿轮（上两个齿轮）。当工作需要低速时，换挡叉向右滑动，套筒就和右边的齿轮啮合。图 11-1如图11-2所示，电机转动带动中间轴转动，中间轴则带动右边的齿轮（右上方），齿轮通过套筒和花键轴相连，传递出动力到输出轴上。在这同时，左上方的齿轮也在转动，但是因为没有和套筒啮合，所以它不对输出轴产生影响。当套筒在两个齿轮中间时（图11-1所示），变速箱在空挡位置。两个齿轮都在花输出轴上自由的转动，速度是由中间轴上的齿轮间的变速比决定的 图 11-2 图11-3如图11-3所示，齿轮上的锥形凸出刚好卡进套筒的锥形缺口，两者之间的摩擦力使得套筒和齿轮同步，套筒的外部滑动，和齿轮啮合。第12章 齿轮和轴的毛坯制造 齿轮、轴的毛坯采用锻造生产制造，它们都用优质碳素结构刚制造。锻造生产的优越性在于：他不但能获得金属零件的形状，而且能改善金属的的力学性能物理性能。锻造生产的特点：（1）它能改善金属的内部组织，提高金属的力学性能和物理性能；（2）节约金属材料和切削加工工时；（3）具有叫较高的劳动生产率；（4）锻造有很大的灵活性。第13章 变速器箱体结构及零件的设计13.1 变速箱结构设计考虑变速器的工作性能，加工工艺，材料的消耗及成本等。机体可以做成整体式或是剖分式，整体式机体一般用于蜗轮蜗杆变速器中，其加工量少，重量轻。零件少，但是装配比较麻烦，而大多数的变速器都是采用的剖分式箱体，剖分式的剖分面与传动轴线在同一平面内，装配方便。本设计为二速变速器，他能够输出两种工作转速。机体结构不是很复杂，装配比较复杂，若采用整体式箱体则难以装配，所以采用剖分式箱体。首先是为了机体有足够的刚度，保证系统在传动中不产生偏载，不引起中心线歪斜，应保证轴承座有足够的刚度，因此轴承座应有一定的厚度，并且在轴承座下面有支撑肋。其次，机体的设计还应考虑便于机体内零件的润滑、密封和散热。最后机体结构要有良好的工艺性。13.2 搅蜡机机体的制造方式机体的材料多为铸铁或是钢板，可以采用铸造方式也可以用钢板焊接的方式，由于设计题目给定的加工生产批量为小批量，考虑到制造成本问题，采用铸铁铸造。铸铁材料用ht200。因为铸铁有很好的吸振性，容易切削且承压性能好，但是重量较重，应用仍相当的广泛。13.3 变速箱油标和定位销油标的位置放在便于观察变速器油面稳定之处。为了保证搅蜡机机体的轴承座孔的 加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向上两断各安装圆锥定位销。定位销一般为，为机体联接螺栓直径，其长度应大于机盖和机座联接凸缘的总厚度，以便于拆装。第14章 搅蜡机工作机体的设计搅蜡机箱体的采用45#钢的钢板焊接而成，主要是依据箱体的结构采用焊接是最经济和实用的选择，45#纲价格低廉，具有相当高的性价比，箱体的部分结构较为复杂，焊接更容易实现，而且焊接在机械加工行业是普遍采用的方法，焊接的加工方式可以满足设计要求。所以采用45#钢板焊接箱体的结构。结 论此次设计时毕业前最后的一次设计，此设计所涉及的知识范围比以往的都广泛，需要更加系统我们以往所学知识，以及要考虑产品从设计到投入生产的过程中的一系列问题。本设计根据搅蜡机的实际工作条件和环境，从给定的已知条件出发，通过实地调查与它工作原理相似的机械传动装置，查阅大量的相关书籍、手册、图表及结合网络资源的了解，对搅蜡机有了一个较为全面的认识。在对电动机做了选定以后，重点放在传