【毕业设计论文】圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书 一 圆柱齿轮设计 1.1 电动机选择 1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机，设定皮带 拉力 F=1000N，速度 V=2.0m/s 2、电动机功率选择： （1）传动装置的总功率： ?总=?涡轮?4轴承?齿轮?联轴器?锥齿轮 =0.960.9840.970.990.96 =0.85 (2)电机所需的工作功率： P工作=FV/1000?总 =10002/10000.85 =2.4KW 1.2 确定电动机转速 计算工作台工作转速： n工作台=1.5r/min 按手册 P7 表 1 推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一 F=1000N V=2.0m/s n工作台=1.5r/min ?总=0.85 P工作=2.4KW 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 级减速传动比范围 I a=36。考虑到电机转速太小，将会 造成设计成本加高，因而添加 V 带传动，取 V 带传动比 I 1=24，则总传动比范围为 Ia=624。故电动机转速的 可选范围为 n d=Ian工作台= （624） 1.5=936r/min， 加上 V 带减速，取减速比为 5，那么 n d=45180r/min 符 合 这 一 范 围 的 同 步 转 速 有 60、100 、和 150r/min。由于工作台 n工作台=1.5r/min，圆锥齿轮传动 比 1:1， 蜗轮蜗杆传动比 10， 齿轮传动比 2， V 带传动比 5， 因而选择电机转速 150r/min。 1.3 确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步 转速，选定电动机型号为 Y132S- 6。 其主要性能：额定功率：3KW，额定转速 150r/min， 额定转矩 2.0。质量 10kg。 1.4 计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比：i总=n电动/n工作台=150/1.5=100 2、分配各级传动比 1）取齿轮 i齿轮=2（单级减速器 i=26 合理） ； 2）圆锥齿轮传动比 1:1， 3）蜗轮蜗杆传动比 10， 4） V 带传动比 5， 电机转速150r/min 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1.5 运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（r/min） nI=n电机/5=150/5=30r/min nII=nI/i齿轮=30/2=15(r/min) nIII=nII/i涡轮=15/10=1.5(r/min) n工作= nIII=1.5(r/min) 2、 计算各轴的功率（KW） PI=P工作=2.4KW PII=PI?带=2.40.96=2.304KW PIII=PII?轴承?齿轮=2.3040.980.96 =2.168KW PIV=PIII?轴承?涡轮=2.1680.980.96 =2.039 KW 3、 计算各轴扭矩（N mm） TI=9.55106PI/nI=9.551062.4/150 =152800N mm TII=9.55106PII/nII =9.551062.304/30 =733440N mm TIII=9.55106PIII/nIII=9.551062.168/15 =138029N mm TIV=9.55106PIV/nIV=9.551062.039/1.5 电动机型号 Y132S- 6 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 =12985799N mm 1.6 齿轮传动的设计计算 （1）选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选 用 40Cr 调质，齿面硬度为 240260HBS。大齿轮选用 45 钢， 调质， 齿面硬度 220HBS； 根据课本 P139 表 6- 12 选 7 级精度。齿面精糙度 Ra=1.63.2 m (2)按齿面接触疲劳强度设计 由 d1=76.43(kT1(u+1)/f dusH2)1/3 确定有关参数如下：传动比 i齿=2 取小齿轮齿数 Z1=10。则大齿轮齿数： Z2=iZ1=210=20 实际传动比 I0=20/2=10 传动比误差：i- i0/I=2- 2/2=0%48720h FS1=FS2=315.1N x1=1 y1=0 x2=1 y2=0 P1=750.3N P2=750.3N 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 预期寿命足够 2.3 传动零件的设计计算 2 . 3 . 1 蜗杆蜗轮设计计算 1 选择蜗轮蜗杆的传动 类型 2 选择材料 3 按齿面接触强度进行 设计 根据 G B / T 1 0 0 8 5 - 1 9 8 8 的推荐，采用 渐开线蜗杆 Z I 。 考虑到蜗杆的传动功率不大， 速度只 是中等，故选择 4 5 钢，蜗杆螺旋部 分要求淬火，硬度为 4 5 5 5 H R C ，蜗 轮用铸锡磷青钢 Z C u S n 1 0 P1，金属模 铸造，为了节约贵重金属，仅齿圈用 青铜制造，而轮芯用灰铸铁 H T 1 0 0 制造。 传动中心矩计算公式如下： 3 2 2 ) ( H ZZ KTa E ( 1 ) 确定作用在蜗轮上的转矩 2 T= 8 9 2 . 9 N m ( 2 ) 确定载荷系数 K 因工作载荷较稳定，故取载荷分 布系数1= K, K A = 1 . 1 1 , 由于转 速不高，冲击不太大，可选取动 渐开线蜗杆 Z I 4 5 钢 Z C u S n 1 0 P1 青铜 H T 1 0 0 2 T= 8 9 2 . 9 N m 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 荷系数05 . 1 = V K, 则 K = K A K V K = 1 . 1 1 1 1 . 0 5 = 1 . 1 7 ( 3 ) 确定弹性影响系数 E Z 因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和 钢蜗杆相配，故 E Z= 1 6 0 2 1 MP ( 4 ) 确定接触系数 Z 先假设蜗杆分度圆 d1和传动中 心矩 a 的比值3 . 0 1 = a d ，从图 1 1 - 1 8 可查得 Z= 3 . 1 ( 5 ) 确定许用接触应力 H 根据蜗轮材料为 Z C u S n 1 0 P1，蜗 杆螺旋齿面硬度 4 5 H R C ，可从表 1 1 - 7 中查得无蜗轮的基本许用应力 MPaH268= 应力循环次数 N = 6 0 h Ljn2 = 6 0 1 37.26 1440 （2 8 3 0 0 1 5 ） = 2 . 3 5 9 8 10 寿命系数 H= HKHN K = 1 . 1 7 E Z= 1 6 0 2 1 MP Z= 3 . 1 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 4 按齿面接触强度进行 设计 HN K= 3 8 7 10359. 2 10 = 0 . 6 7 4 H= 0 . 6 7 4 2 6 8 M P a = 1 8 0 . 5 2 8 M P a （6 ）计算中心矩 3 23 ) 528.180 1 . 3160 (109 .89217. 1 a = 1 9 9 . 0 5 m m 取中心矩 a = 2 0 0 m m 因 i = 1 0 取m = 5 m m 蜗杆分度圆直径d1= 5 5 m m 这时275. 0 200 55 1 = a d ， Z = 3 . 1 查手册得，因为 Z Z，因此以上 计算结果可用。 （1 ） 蜗杆 分度圆直径 d1= 5 5 m m 模数 m = 5 直径系数 q = 1 0 ，齿顶圆 mmqmda60) 210(*5) 2( 1 =+=+= 齿根 圆 d f1= m ( q - 2 . 4 ) = 3 8 m m 分度圆导程角 “36 1811o=r，蜗杆轴 向齿厚 S a =m 2 1 = 9 . 8 9 1 m m （2 ） 蜗轮 N = 2 . 3 5 9 8 10 HN K= 0 . 6 7 4 H= 1 8 0 . 5 2 8 M P a a = 1 9 9 . 0 5 m m Z = 3 . 1 合格 d1= 5 5 m m 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 5 蜗轮蜗杆的主要参数 和几何尺寸 蜗轮齿数 2 Z= 1 Z1 0 = 5 0 变位系数为25. 0 2 =X 验算传动比 i =10 5 50 1 2 = Z Z 蜗轮分度圆直径 2 d= 5 5 0 = 2 5 0 m m 蜗轮喉圆直径 222 2hadda+= （2 5 0 + 2 4 . 7 2 5 ）= 2 5 9 . 4 5 m m 蜗轮齿根直径 222 2hfddf= （2 5 9 . 4 5 - 2 1 5 ）= 2 4 9 . 4 5 m m 蜗轮咽喉母圆直径 22 2 1 darg= （2 0 0 - 2 1 2 4 9 . 4 5 ）= 7 5 . 2 7 5 m m 53. 1 21 2 FYY mdd KT F Fa = 当量齿数28.57 cos 3 2 2 = r Z ZV 根据 2 x= - 0 . 2 5 2V Z= 5 7 . 2 8 2F Y= 2 . 5 螺旋角系数 Y=9192. 0 140 36.11 1 140 1= o o o r 2 Z= 5 4 2 d= 3 4 0 . 2 m m 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 6 校核齿根弯曲疲劳强 度 许用弯曲应力 N KFFF= 从表 1 1 - 8 中查得： 由Z C u S n 1 0 P1制造的蜗轮的基本许用 应力 F= 5 6 M P a 寿命系数 N KF =545. 0 10359. 2 10 9 8 6 = F= 5 6 0 .