A272F系列并条机车尾箱设计【5张CAD图纸和毕业论文】【答辩通过】

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目录

一、毕业设计的目的———————————————— 3
二、课题简介———————————————————  4
三、原始数据及已知条件——————————————--5
四、设计传动方案——————————————————6
五．计算总传动比和分配各级传动比——————————7
六.计算传动装置和动力参数—————————————-8
七、 圆柱齿轮的传动设计计算———————————— 11
八、蜗轮 蜗杆的设计———————————————— 19
九、设计锥齿轮——————————————————  22
十、箱座 箱盖的设计———————————————— 25
十一、 轴的设计—————————————————— 26
十二、轴承寿命计算————————————————- 28
十三、选用键校核强度————————————————29
十四、参考文献———————————————————30
十五、毕业设计小结—————————————————31

一、毕业设计的目的
毕业设计是学生完成本专业的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论.基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练，这对学生即将从事的有关技术工作和未来的开拓具有一定意义，其主要目的是：
1、学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。
2、学生树立正确的设计思路，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序.规范和方法。                
3、学生正确使用技术资料.国家标准，有关手册.图册等工具书。进行设计计算.数据处理.编写技术文件等方面的工作能力。
4、学生今昔功能调查研究。面向实际。面向生产。向工人和工程技术人员学习的基本工作态度.工作作风和工作方法。

二、课题简介
A272F系列高速并条机适应于75mm以下的纤维的纯纺与混纺，在纺纱工艺过程中，位于梳棉工序之后，梳棉纤维条通过本机4根罗拉不同转速之差产生的牵伸力并合与牵伸，能够提高纤维的条长片段均匀度、纤维的伸直度，使不同品质纤维的混合更趋均匀，为获得良好的细纱创造必要的条件。
3100型号的车尾箱是陕西宝鸡宝成纺织机械厂的产品，年产量1000台，车尾箱是A272F系列高速并条机的主要变速机构之一，它是供给给棉2;3罗拉的减速装置,要求一个输入三个输出,通过按一定的速比排布的齿轮及其他结构将输入轴压辊经车尾箱的变速，传递给各工作主轴，使其获得一定的动力、转速和方向。
由于罗拉的转速直接关系到棉条所受牵伸力的大小,影响着产品的质量,因此车尾箱的传动精度要求较高.生产批量大。针对生产现状和要求设计3100型号的车头箱。
由被加工零件的不同，并条机设计方案各异，其车尾箱可以垂直或水平安装。该设计的车尾箱是水平安装在A272F高速并条机左侧上方的。
车尾箱的动力来自车头箱传递的压辊轴,车头箱控制着1,4罗拉.2,3罗拉排布在1,4罗拉的中间其结构示意如图所示:

三、原始数据及已知条件                                          已知：电机FE 132M-4/8-B 1470/730r/min
输入轴压辊转速ny=1470r/min;Ty=2.6N·M;
罗拉2的转速nL2=357r/min;TL2=5.3N·M;
罗拉3的转速nL3=357r/min;TL2=5.3N·M;
清洁装置的输出轴nq=26.8r/min Tq=35.6N·M;
本机总牵伸的调节范围5—12倍,后区牵伸的调节范围1.2—2.0倍,中区是1.018倍的固定牵伸,后区牵伸倍数的调节以改变主牵伸倍数来实现.即:
     后区牵伸倍数=总牵伸倍数/1.018×主牵伸倍数
压辊输出速度v=π×d×nD0/1000×d0
式中:n—电机的转速(1450转/分)
          d—压辊直径(51毫米)
          D0—电动机皮带轮直径(毫米)
          d0—压辊传动昼皮带轮直径(毫米)

四.设计传动方案
方案一: 图一    

方案二： 图二
比较方案： 方案一结构简单，适合于繁重恶劣条件下长期工作。使用维护方便，但结构尺寸较大，不易达到较好的降速效果。
        方案二结构紧凑，能够产生较大的降速比，但传动效率低使用寿命短
        由于罗拉工作条件的限制,尺寸不易过大,因此采用方案二

五．计算总传动比和分配各级传动比
(1) 总传动比 i1=ny/nL2=1470/357=4
             i2=ny/nL2=1470/357=4
             i3=ny/nq=1470/76.8=31.4
(2)分配各级传动装置传动比
第一级传动:
    i1（1）=3.4
i1（2）=1.2  
   i1= i1（1）×i1（2）=4
第二级传动:
     　i2（1）=3.4
i1（2）=1.2  
i2（3）=1.6
i2（4）=0.6
     i2= i2（1）×i1（2）×i1（3）×i1（4）=4
第三级传动:
     i3（1）=1  
    i3（2）=32  
    i3（3）=0.57
  　i3= i3（1）×i3（2）×i3（3）=31.4
六.计算传动装置和动力参数
(1)计算各轴转速
Ⅰ轴:nⅠ=1470r/min
Ⅱ轴:nⅡ= nⅠ/i1（1）=1470/3.4=439 r/min
Ⅲ轴:nⅢ= nⅡ/i1（2）=439/1.2=357 r/min
Ⅳ轴:nⅣ= nⅢ/i3（2）=357/1.6=223 r/min
Ⅴ轴:nⅤ= nⅣ/i4（2）=223/0.6=357 r/min
Ⅵ轴:nⅥ= nⅠ/i3（1）=1470/1= 1470 r/min
Ⅶ轴:nⅦ= nⅥ/i3（2）=1470/32=46 r/min
轴Ⅷ:nⅧ= nⅦ/i3（2）=46/0.57=76.8 r/min
（２）计算各轴的功率
1.输出轴的功率
根据公式T=9550×p/n 得p=nT/9550(《机械设计》教材p116查得)
pL2=nL2×TL2/9550=357×5.3/9550=0.2KW
PL3=nL3×TL3/9550=357×5.3/9550=0.2KW
pq=nq×Tq/9550=76.8×12.4/9550=0.1KW
    2.其他各轴的功率
由《机械传动设计手册》上册p21表１-１-６查得
η１＝0.95（锥齿轮的传动效率）                                                                                                                                                                                                                                                                                                      
η2= 0.97(圆柱直齿轮的传动效率)

η３＝0.75（蜗杆蜗伦的传动效率）

pⅠ=py=0.6kw

pⅢ=pL2=0.2kw

pⅤ=pL3=0.2kw

pⅧ=pq=0.1kw

pⅣ=p5/η2=0.2/0.97=0.206kw

pⅡ=(p3+p4)/η2=(0.2+0.2)/0.97=0.42kw

pⅦ=p8/η３=0.1/0.75=0.13kw

pⅥ=p7/η１=0.13/0.95=0.37kw

3.计算各轴的扭矩

由上公式T=9550×p/n及已知条件各轴的功率和转速

得每一根轴的扭矩为如下:
TⅠ=9550×p1/n1=9550×0.6/1470=3.8N·M

TⅡ=9.3 N·M

TⅢ=5.3 N·M

TⅣ=8.8 N·M

TⅤ=5.4 N·M

TⅥ=2.4 N·M

TⅦ=21.3 N·M

TⅧ=12.4 N·M

将计算数值列表如下

                          表1-1
轴号 功率(kw) 转矩(N·M) 转速(r/min) 传动比 效率
Ⅰ 0.6 3.8 1470 1 0.97
Ⅱ 0.42 9.3 432.3  
   1.2 0.97
Ⅲ 0.2 5.3 357  
   1.6 0.97
Ⅳ 0.206　.　　　　 8.8 223  
   0.6 0.97
Ⅴ 0.2 5.4 357  
                                表1-2

轴号 功率(kw) 转矩(N·M) 转速(r/min) 传动比 效率
Ⅰ 0.6 3.8 1470 1 0.97
Ⅵ 0.37 2.4 1470  
   32 0.95
Ⅶ 0.103 21.3 46  
   0.57 0.75
Ⅷ 0.1.　　　　 12.4 76.8  

七. 圆柱齿轮的传动设计计算
1.选择齿轮材料及热处理方法
减速器为一般机器,没有特殊要求,从降低成本减少结构尺寸和易于取材的原则出发决定齿轮用HT200材料.为170~230HBS(《机械设计手册》上p456表3-4-60)_
(1)计算许用接触应力[σH]
小齿轮的接触疲劳强度为200Mpa(教材《机械设计》p250) бHlim=350 Mpa 齿轮为一般传动效果因此 SHmin=1 许用接触应力бH =200 Mpa/1=200 Mpa,许用弯曲应力为бF1=бFlim/SFmin=200 Mpa
(2)按接触疲劳强度计算
d≥3√〔590/[бH]〕2 ×kT1(i+1)/ φdi
d为齿轮的分度圆直径
(《机械设计手册》上p381表3-4-1)
传递转矩T:由上数值表查得
载荷系数k:因载荷有轻微冲击,齿轮轴承对称布置由表6-6取k=1.35
齿宽系数:轮为悬齿臂布置,硬齿面. 在一对啮合的齿轮中较大的齿轮Φd=0.25,较小的齿轮取Φd=0.2
许用接触应力[бH]: [бH]=150 Mpa
     由此将数据代入上式求得各轴的应取的最小的直径为如:下:
      d1 d2 d3…分别表示齿轮z1 z2 z3…的直径
      d1≥3√[〔590/200〕2] ×1.35×3.8(1+1)/ 0.25×1
        =70mm
      同理求得其他轴的最小直径的
d2≥36
d6≥45
d7≥85
d8≥62
d10≥43
d11≥51
d12≥60
d13≥52

2.确定齿轮的参数及主要尺寸
A:确定齿轮z1 z2 的参数
(1)齿数  z1取34
z2=iz1=1×34=34
(2)模数 初选螺旋角β=15°则法面模数
mn=d1 cosβ/z1=65×cos15°/34=2
取标准值mn=2
(3)中心距 a= mn(z1+z2)/2 cosβ=2(34+34)/2 cos15°=70.4
为了便于测量a取70,则实际螺旋角β