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游乐设施行走装置的设计【9张图/6300字】【优秀机械毕业设计论文】

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游乐 设施 行走 装置 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份,22页,6300字左右.
任务书.doc
外文翻译.doc
开题报告.doc
文献综述.doc
设计说明书.doc
诚信承诺书.doc

A1-轮组.dwg
A2-行走装置.dwg
A3-中间轴.dwg
A3-大皮带轮.dwg
A3-小皮带轮.dwg
A3-车轮轴.dwg
A3-轴承组件.dwg
A4-大链轮.dwg
A4-套.dwg

任务书

毕业设计(论文)题目 游乐设施行走装置的设计
毕业设计(论文)主要内容和要求:

本课题是关于游乐设施——华夏飞碟的行走装置的设计,游乐设施是指用于经营目的,在封闭的区域内运行,承载游客游乐的载体。
作为特种设备之一的游乐设施,国家为了扶持游乐设施的国产化趋势,发布了最新的游乐设施安全标准是2008年8月1日起实施的《游乐设施安全规范》。设计过程要严格考虑安全问题。
1、 主要技术参数
整机技术参数
乘坐人数: 22人
瞬时最大运行速度: 8米/秒(28.8km/h)
上下微摆最大幅度: 0.32米
整机使用寿命: 8年

毕业设计(论文)主要参考资料:
[1] 孙桓.机械原理[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2] 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].高等教育出版社,2002.
[3] 刘鸿文.材料力学[M].高等教育出版社,2004.
[3] 全国索道、游艺机及游乐设施标准化技术委员会.游乐设施安全技术监察规程(试行)[J]. 国家质量监督检验检疫总局,2003.
[4] 全国索道、游艺机及游乐设施标准化技术委员会.GB8408-2000 游艺机和游乐设施 安全[J].中国标准化杂志,2002.

毕业设计(论文)应完成的主要工作:
设计的主要工作:1、行走装置的总体设计主要包括:行走装置设计的要求,行走装置的工作原理,行走装置的设计构思,行走装置的使用和效果。2、行走装置零部件的设计和计算主要包括:带传动设计和计算、链传动设计和计算、轮组的设计和计算及轴承的选择等。
设计图纸的主要要求:1、总装图A0图纸1张。2、传动部装图及相关零件图若干张。3、设计的工程图样折合成图幅为A0两张以上。

毕业设计(论文)进度安排:
序号 毕业设计(论文)各阶段内容 时间安排 备注
1 查阅资料,完成外文翻译和文献综述定稿 2011.12.22—2012.01.06 
2 进一步收集资料,学习相关资料 2012.01.10—2012.02.20 
3 整理资料,拟定设计方案 2012.02.24—2012.02.28 
4 行走装置总体的设计并绘制总装图 2012.03.04—2012.03.24 
5 行走装置零部件的设计计算并绘制各零件图 2012.03.28—2012.04.18 
6 编写设计说明书 2012.04.20—2012.04.30 
7 老师审阅,准备答辩 2012.05.02—2012.05.08 
8 毕业答辩 2012.05.25—2012.05.30 

开题报告

毕业设计(论文)题目 游乐设施行走装置的设计
一、课题研究的目的和意义:
1、研究目的:
本课题是关于游乐设施行走装置的设计,游乐设施是指用于经营目的,在封闭的区域内运行,承载游客游乐的载体。随着科学的发展,社会的进步,现代游艺机和游乐设施充分运用了机械、电、光、声、水、力等先进技术。集知识性、趣味性、科学性、惊险性于一体,深受广大青少年、儿童的普遍喜爱。对丰富人们的娱乐生活,锻炼人们的体魄陶冶人们的情操,美化城市环境,发挥了积极的作用。本课题的设计目的是了解和掌握游乐设施中行走装置的结构及其工作原理,对行走装置运动方案的设计,对主要零件轴、车轮、大小皮带轮进行结构设计,对其他零件进行结构和选型设计,对其关键部件进行强度计算分析和校核,行走装置的总体设计和行走装置零部件的设计计算。
2、研究意义:
作为特种设备之一的游乐设施已成为人民群众生活质量日臻优化提高与文化娱乐活动丰富多彩的一个重要标志。随着高新技术不断运用于游乐设施,刺激、惊险和复合运动方式更加复杂化的大型游乐设施项目不断涌现,种类繁多、形态各异的游乐项目,使游客的游乐质量、品味不断的提升。 国家为了扶持游乐设施的国产化趋势,发布了最新的游乐设施安全标准是2008年8月1日起实施的《游乐设施安全规范》。
取消了许多滞后条款,也新增了许多要求。主要变化体现在五个方面。   第一,对滑行类,比如“过山车”增加了加速度允许值。这是因为当“过山车”从最高处向最低处下降时,速度很快,加速度很大,为使乘人不受到伤害,加速度应限制在一定的范围内。   第二,增加了各种载荷,比如风载荷,因为当风力在六级以上时,本身的速度再加上冲击力,乘人有被甩出的可能,是非常危险的,必须停止游乐设施的运转。   第三,对安全系数进行了调整,有所降低。本来一种普通材料就能达到安全要求,就没有必要用特殊材料。而以前安全系数定得过高,造成了材料的浪费和成本的增加。   第四,增加了安全评估和安全分析新要求。   第五,增加了水上游乐设施安全标准
二、游乐设施行走装置的发展现状
我国游乐业起步较晚,20世纪80年代以前,现代大型游乐设施在我国几乎是一片空白。往前可追溯到1951年由北京机械厂设计制造,安装在北京中山公园的电动小乘椅,那可能是我国的第一台游艺机。20世纪80年代初,随着改革开放的深入,国民经济迅速发展,人们生活水平不断提高,人们对游乐活动的需求也越来越旺盛。在这种形势下,山东、江苏、浙江温州等地开创出各种户外游乐设施,其中以浙江温州的户外游乐设备(小博士)、淘气宝、儿童桌面玩具等发展最为迅猛,在国家政策鼓励下,各个企业迅猛发展,产品远销国外,被称之为《中国教玩具之都》。随着游乐业的发展,我国的游乐设施无论从设计到制造水平都不断提高。品种也越来越多,从旋转类到滑行类,从有动力到无动力,从固定式到移动式,从地面到空中,从室内到室外,从以前的单一型向综合型都在转变。国家标准中却没有对其进行规范。而本课题游乐设施行走装置应严格按照最新的游乐设施安全标准是2008年8月1日起实施的《游乐设施安全规范》进行设计,结合行走装置设计和研发过程中存在的实际问题,通过力学,进行了大量的安全性校核、分析。
研发过程中存在的实际问题,根据行走装置乘坐人数、所在轨道长度和半径及转盘转速最大运行速度等 ,基于力学分析,对行走装置运动情况加以分析、深入研究。
三、研究内容
首先阅读大量相关文献资料,教材,包括机械设计制造的原理及方法,总结游乐设施行走装置的分类及其在实际应用中的优缺点,并针对优缺点进行分析。然后针对使用场合和使用环境,初步确定设计方案,通过对结构的进一步分析优化,尽可能的使结构合理化,简单化。明确该设备的主要组成部分,运用所学机械设计、机械原理、机械工程材料等内容进行行走装置的总体设计和行走装置零部件的设计计算。
设计的主要工作:1、行走装置的总体设计主要包括:行走装置设计的要求,行走装置的工作原理,行走装置的设计构思,行走装置的使用和效果。2、行走装置零部件的设计和计算主要包括:带传动设计和计算、链传动设计和计算、轮组的设计和计算及轴承的选择等。
设计图纸的主要要求:1、总装图A0图纸1张。2、传动部装图及相关零件图若干张。3、设计的工程图样折合成图幅为A0两张以上。
四、研究方案

1、 主要技术参数
整机技术参数
乘坐人数: 22人
轨道长度: 约31米
轨道半径: 16米
轨道最大高度: 7.5米
轨距: 1.8米
整机使用寿命: 8年
2、运动方案与工作原理
华夏飞碟包含有两种运动:行走装置摆动和旋转。
华夏飞碟是行走装置整体沿圆弧形轨道做往复摆动。为了使结构紧凑,传动链短,拟采用自驱式,利用驱动轮和轨道的摩擦力来实现。
与交流电机相比,直流电机有起动力矩大、机械特性好、调速方便、可频繁换向等优点。故选用直流电机作为动力源。
往复摆动的传动路线是:直流电机→皮带传动→链传动→驱动轮。
行走装置旋转采用机械传动,传动路线是:直流电机→带传动→减速器→齿轮→回转支承装置→行走装置。
3、可行性分析:对数据进行假设、分析经过资料收集以及进行试验确定方案实施;
4、查手册与该设计要求行走装置类型,对其结构进行分析,然后根据自己的设计思路进行设计改进,使其更好更快的完成其基本功能。
五、进度安排
2011.12.22—2012.01.06 查阅资料,完成外文翻译和文献综述定稿
2012.01.10—2012.02.20 进一步收集资料,学习相关资料
2012.02.24—2012.02.28 整理资料,拟定设计方案
2012.03.04—2012.03.24 行走装置总体的设计并绘制总装图
2012.03.28—2012.04.18 行走装置零部件的设计计算并绘制各零件图
2012.04.20—2012.04.30 编写设计说明书
2012.05.02—2012.05.08 老师审阅,准备答辩
2012.05.25—2012.05.30 毕业答辩
六、预期结果
通过对行走装置的设计与研究,全面掌握行走装置的基本结构、工作原理以及工作性能特点。并针对现有的一些设计方面的不足之处提出自己的观点、与改进。绘制出系统中各主要机构的零件图和装配图。进行相应的实验,基本达到实用效果,并为以后参加工作打下坚实的基础。
七、参考文献
[1] 孙桓.机械原理[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2] 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].高等教育出版社,2002.
[3] 刘鸿文.材料力学[M].高等教育出版社,2004.
[4] 全国索道、游艺机及游乐设施标准化技术委员会.游乐设施安全技术监察规程(试行)[J]. 国家
质量监督检验检疫总局,2003.
[5] 全国索道、游艺机及游乐设施标准化技术委员会.GB8408-2000 游艺机和游乐设施 安全[J].中
国标准化杂志,2002. 
[6] 全国索道、游艺机及游乐设施标准化技术委员会.GB18159-2000 滑行类游艺机通用技术条件
[J].国家质量监督检验检疫总局,2000.
[7] GB50231-98 机械设备安装工程施工及验收通用规范[J].机械工业部,1998.
[8] 王信峰,宋旭丹,王震.机械设计手册[M].机械工程师,2009(10),29-30. 

摘 要
本课题是关于游乐设施行走装置的设计,游乐设施是指用于经营目的,在封闭的区域内运行,承载游客游乐的载体。本设计包含有两种运动:行走装置摆动和旋转。往复摆动的传动路线是:直流电机→皮带传动→链传动→驱动轮。行走装置旋转采用机械传动,传动路线是:直流电机→带传动→减速器→齿轮→回转支承装置→行走装置。
本文分两部分,设计说明书和设计计算书。设计说明书介绍了华夏飞碟行走装置的背景和发展趋势及设计依据和设计方案。设计计算书阐述了华夏飞碟运行驱动装置计算、主要受力零件强度计算、主要受力零件疲劳强度的校核等。
关键词:行走装置; 运动; 受力; 计算

ABSTRACT
This topic is about the design of amusement facilities walk device, the ride that is used for business purposes, in a closed area operation, carrying visitors the carrier of amusement. This design includes two sports: walk swinging and rotating device. The transmission line is swung repeatedly: dc motor and transmission belt, and chain drive wheels. Walk the mechanical transmission device rotation, transmission line is: dc motor and reducer, gear and belt transmission and supporting device to turn walk device.
This paper is divided into two parts, the design specification and design calculations. The design specification introduces huaxiafeidie walk device background and developing trend and design basis and design. Design calculations expounds huaxiafeidie operation drive calculation, the main stress parts strength calculation, the main stress parts of the fatigue strength check.
Keywords: walk device; Exercise; Stress; calculation

目 录
1.绪论.....................1
1.1前言 1
1.2设计目的 1
1.3发展趋势及背景 1
1.4设计依据...................2
1.5设计方案...................2
1.5.1运动方案及工作原理...............2
1.5.2结构方案.................3
2. 设计计算书 5
2.1运行驱动装置计算 5
2.1.1电机的选择 5
2.1.2带传动 5
2.1.3链传动 6
2.2主要受力零件强度计算 7
2.2.1轴 7
2.2.2行走轮轴 8
2.2.3侧轮轴 10
2.2.4中间轴 11
2.2.5销轴Ⅱ 13
2.2.6框架与支架 13
2.3主要受力零件疲劳强度的校核 14
2.3.1轴 14
2.3.2行走轮轴 14
2.3.3侧轮轴 14
2.3.4中间轴 15
3.小结 16
参考文献 17
致谢 18


游乐设施行走装置的设计

游乐设施行走装置的设计













内容简介:
中国地质大学长城学院 本 科 毕 业 设 计 题目 游乐设施行走装置的设计 系 别 工程技术系 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 张玉琴 学 号 05208303 指导教师 孙晓燕 职 称 助教 2012 年 5 月 7 日 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 2 摘 要 本课题是关于游乐设施行走装置的设计, 游乐设施是指用于经营目的,在封闭的区域内运行,承载游客游乐的载体。 本设计包含有两种运动:行走装置摆动和旋转。往复摆动的传动路线是:直流电机皮带传动链传动驱动轮。行 走装置旋转采用机械传动,传动路线是:直流电机带传动减速器齿轮回转支承装置行走装置。 本文分两部分,设计说明书和设计计算书。设计说明书介绍了华夏飞碟行走装置 的背景和发展趋势及设计依据和设计方案。设计计算书阐述了华夏飞碟 运行驱动装置计算、主要受力零件强度计算、主要受力零件疲劳强度的校核 等。 关键词: 行走装置; 运动; 受力; 计算 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 3 is of is in a of is dc dc to is of 国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 4 目 录 . 1 的 . 1 . 1 .运动方案及工作原理 .结构方案 . 设计计算书 . 5 . 5 . 5 . 5 . 6 . 7 . 7 . 8 . 10 .销轴 . 13 . 13 . 14 . 14 . 14 . 18 . 15 . 16 参考 文献 . 17 致谢 . 18 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 1 1 绪论 言 这次设计是对大学所学课程的一次深入的综合性的连接,也是一次理论联系实际的训练。因此,它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。 就我个人而言,我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力 , 初步 掌 握 设计 行走装置 的基本原理和方法,拟订 设计方案,完成行走机 构的设计 ,为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。 由于能力所限,经验不足,设计中还有许多不足之处,恳请各位老师多加指教。 计目的 本课题是关于游乐设施行走装置的设计, 游乐设施是指用于经营目的,在封闭的区域内运行,承载游客游乐的载体。随着科学的发展,社会的进步,现代游艺机和游乐设施充分运用了机械、电、光、声、水、力等先进技术。 本课题的设计目的是了解和掌握游乐设施中行走装置的结构及其工作原理,对行走装置运动方案的设计 ,对主要零件轴、车轮、大 小皮带轮进行结构设计,对其他零件进行结构和选型设计,对其关键部件进行强度计算分析和校核,行走装置的总体设计和行走装置零部件的设计计算。 展趋势及背景 我国游乐业起步较晚, 20 世纪 80 年代以前,现代大型游乐设施在我国几乎是一片空白。往前可追溯到 1951 年由北京机械厂设计制造,安装在北京中山公园的电动小乘椅,那可能是我国的第一台游艺机。 20 世纪 80 年代初,随着改革开放的深入,国民经济迅速发展,人们生活水平不断提高,人们对游乐活动的需求也越来越旺盛。在这种形势下,山东、江苏、浙江温州等地开创出各种户外游乐 设施,在国家政策鼓励下,各个企业迅猛发展,产品远销国外,被称之为中国教玩具之都。随着游乐业的发展,我国的游乐设施无论从设计到制造水平都不断提高。品种也越来越多,从旋转类到滑行类,从有动力到无动力,从固定式到移动式,从地面到空中,从室内到室外,从以前的单一型向综合型都在转变。 研发过程中存在的实际问题,根据行走装置乘坐人数、所在轨道长度和半径及转盘转速最大运行速度等 ,基于力学分析,对行走装置运动情况加以分析、深入研究。 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 2 计依据 法规和标准 游乐设施安全技术监察规程(试行) 艺机和游乐设施安全 行类游艺机通用技术条件 械设备安装工程施工及验收通用规范 机械设计手册 主要技术参数 整机技术参数 乘坐人数: 22 人 轨道长度: 约 31 米 轨道半径: 16 米 轨道最大高度: 轨距: 水平轮和轨道的水平控制间隙 5 10脱轮和轨道的上下控制间隙 5 8盘外缘直径: 转盘转速: 8 转 /分钟 瞬时最大运行速度: 8 米 /秒( h) 上下微摆最大幅度: 上下微摆频率: 3 次循环 /分钟 (次 /20 秒 ) 飞碟沿轨道摆动驱动电机 7流电机 转盘旋转驱动电机 1流电机 用电功率: 约 70 千瓦 电源要求: 三相交流 380/220V 5%; 占地面积: 约 29 米 10 米 整机使用寿命: 8 年 计方案 动方案与工作原理 华夏飞碟包含有两种运动:整体摆动和座舱旋转。 华夏飞碟是座舱整体沿圆弧形轨道做往复摆动。为了使结构紧凑,传动链短,拟采用自驱式,利用驱动轮和轨道的摩擦力来实现。 与交流电机相比,直流电机有起动力矩大、机械特性好、调速方便、可频繁换向等优点。故选用直流电机作为动力源。 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 3 往复摆动的传动路线 (图 1) 是:直流电机皮带传动链传动驱动轮。 图 1: 行走装置摆动路线 座舱旋转采用机械传动,传动路线是:直流电机带传动减速器齿轮回转支承装置座舱。 构方案 该设备主要由以下几部分组成: 轨道支架 (图 2) 由立柱、轨道等组成。立柱和立柱之间由连接结构连接,立柱上端有连接板和轨道相连,以支撑轨道。轨道共三条,中间为驱动用轨道,两侧为行走轨道。驱动轨道由轨道支撑管支撑,在驱动轨道上铺有花纹板以增大摩擦力。行走轨道两端设有防撞挡块,以保安全运行。 行走装置 (图 3) 由底架、轮组等组成。底架主要有框架和套筒两部分,用螺栓连接在一起。在框架上安装有实现摆动的运行驱动装置。套筒上端和回转支承的内圈相连。轮组有行走轮和水平侧轮,水平侧轮用以导向。 回转装置 (图 4) 由回转驱动装置和回转套筒两部分组成。回转套筒和回转支承的外圈连成一体。回转驱动装置减速器输出端的小齿轮和内齿圈啮合,以实现座舱的转动。 平台 由平台支架和内连接架组成。平台上安装着座椅,在座椅上设置有扶手、保险压杠和安全带,可保障乘客安全。 站台 为钢结构件。用做乘客上下。 电气装置 用来控制设备的运行。 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 4 6 30 0 0 0 2 7 0 0 2 7 0 02 7 0 09 . 5 1 9 . 5 1 9 . 5 1 3 . 1 7 9 . 5 1 1 53 7 2 0 3 0 1 5 3 7 2 09 . 5 1 9 . 5 1 A 0 62 4 2 7 01 . 3 4 6 7 8 95 4321图 2: 轨道支架 图 3: 行走装置 图 4: 回转装置 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 5 2 设计计算书 行驱动装置计算 机的选择 电机选 P=37n=1500r/ 带传动 输入功率 P=40入转速 n=1500r/计功率 Pd=p=40=48据 (机械设计课本 表 8n,普通 表 8 带轮的选择 小带轮 00带轮 00 8带速的计算 V= 0 1000=15.7 m/s 带长的选择 : 初定中心距取 600的基准长度: ( +( 2/4 3200+942+据普通 216 8 实际中心距: a= ( 2=a+带轮的包角 =180 ( 单根 1: 由普通 1= 8 P= 8 Z= P) L=中 包角修正系数, 8带长修正系数, 8 取 Z=7根 单根 00 1) /ZV+500 48( ( 7 +用在轴上 的力: /2) =5765N /2) =8647N 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 6 传动 电机功率 P=40传动的效率为 = 传递的功率为 P=40 8.4 机转速 n=1500r/的传动比为 i=400/200=2 输入的转速为 500/2=750 r/轮齿数: 7 57 链条的传动比为 i=57/17=计功率 Pd=p=7.6 : 特定条件下单排链传递的功率 = =38 中 小链轮齿数系数,取 9 排数系数,取 排取 据 6A,节距 P=定中心距 80节距计的初定中心距 80/条节数 ( 2k/( 17 57) /2 2 链节数 00 链条长度 L: L= 000=100 000=算中心距 ( 2 2 100 17 57) 83际中心距: a= a=783( 取 a=780条速度 v; v=0 1000=17 750 0 1000=s 有效圆周力 000P/v=1000 111N 作用在轴上的力为 F=7111=12800N 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 7 要受力零件强度计算 图 5: 轴 该轴按简支梁计算,所受载荷为: a) 轴上设备自重: 10042 894 530) = 7450设备总重轨道支架重量站台重量 4个轮组重量) b)乘员重: 0 22=1540kg c)座舱摆动造成的离心力: p3=( 7450+1540) 82/16=35960虑满载情况,则该轴主要承受:设备自重、乘员重,设备和乘员在座舱摆 动时产生的离心力。 此时单轴受力为: P=( p1+p2+( 7450 1540 35960) /4=矩图、剪力图如下: 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 8 R 12 2 0 82 6 2 6弯矩: x/2=26/2=力: Q= =55064N 弯曲应力: ) 式中 动载系数, W 抗弯截面模量, W= 703/32=33674 (3674)=应力: = )=55064/( 702/4)=料选用 45钢调质, b=650 N/ b=325 N/弯安全系数: n 弯 =650/5, 满足要求。 抗剪安全系数: 325/5 5, 满足要求 走轮轴 图 6: 行走轮轴 作用在轴上的载荷: F=P/2=55064N 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 9 弯矩图、剪力图如下示: R 1 29 01 4 42 7 2 7弯矩: x/2=55064 27/2=743364力: Q= 5064/2=27532N 弯曲应力: ) 式中 动载系数, 抗弯截面模量, W= 2 W =503/32=12272 (743364/12272)=应力: = )=(27532 4/ 502)=21N/料选用 45钢调质, b=650 N/ b=325 N/弯安全系数: n 弯 =650/5,满足要求。 抗剪安全系数: 325/21=5 满足要求。 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 10 侧轮轴 图 7: 侧轮轴 该轴主要承受 a)克服座舱旋转起动时产生的反作用扭矩力 F1 b)极端偏载情况下由 11名乘客随座舱旋转造成的离心力 转支承上的扭矩 T=9550 (n m) N 输入功率 kw n 输入轴转速 r/ 工况系数 取 1.0 i 总传动 比 i=9 97 减速机传动比 9 摩擦轮传动比 000/300= 总机械效率 取 =9550 11 180 17 93/( 125 1480 21) 156N m 设侧轮的反作用力矩为 T=L L 前后侧轮轴距 ; L=用在轴上的反作用力为: 156/460N 乘客旋转离心力 f2=70 (8/60 5)2/202N 11名乘客平均离心力按 f=(2) /21202=850N 1 f=11 850=9350N 单个侧轮轴总受力 F=( 2) /2=(2460+9350)/2=5905N 弯矩图、剪力图如下示 : 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 11 0弯矩: 905 110=649550力: Q= 5905N 弯曲应力: 式中 动载系数, 抗弯截面模量, W= 2 W =523/32=13797曲应力: 649550/13797=应力: = A=5905 4/( 522)=料选用 45钢调质, b=650 N/ b=325 N/弯安全系数: n 弯 =650/5 满足要求。 抗剪安全系数: 325/8 5 满足要求。 间轴 图 8: 中间轴 该轴主要承受由皮带和链条对其产生的径向力及所传递的 扭矩。 皮带对其产生的力 647N 链条作用在轴上的力为 2800N 其扭矩为: T=9550 40 400/( 200 1500) =509N m 弯矩图、剪力图及扭矩如下示: 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 12 F 11 7 01 1 32 1 . 5 2 1 . 5校核距右端支撑 其弯矩为 M=8647( 170 =1284080剪力为: Q=8647N 其扭矩为: T=509N m 弯曲应力: M 式中 动载系数, ; W 抗弯截面模量, W= 2 W =703/32=33683曲应力: 284080 2/33683=转剪应力: n=T n =2W=2 703/32=67366 n=509000 2/67366=成应力为 : 合 =( 1/2=, b=650 N/ 抗弯安全系数: 650/ 5,满足要求 剪应力校核 校核距左端支撑 剪力: Q =12800N 剪应力: =4Q/( =4 12800 2/( 702) =料选用 45钢调质, b=325 N/剪安全系数: 325/5 满足要求。 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 13 轴 该轴按简支梁,所受载荷如下: 设备质量包括有:上罩与座椅架 520 座椅 导电装置 m 电 =16 平台与栏杆 m 平 = 回转装置 m 回 =1270连接套筒 293压杠装置 660 m=取 m=5538设备自重: 538员重: 0 22=154015092N 座舱摆动造成的离心力: 1540+ 5538) 82/16=28312虑满载情况,则该轴主要承受的力有:设备自重、乘员重,设备和乘员在座舱摆动时产生的离心力。 则该轴受力为: P=( p1+p2+( 15092 : Q= P/2=346822/2=173411N 剪应力: = A=173411 4/( 552)=中 动载系数, 料选用 42 b=648 N/剪安全系数: 648/5, 满足要求 架与支架 连接螺栓强度校核 如前述该连接处受力为 P=( p1+p2+( 7450 1540 35960) /4=用单个螺栓上的载荷: F=P/2=55064N 查表: 45000N 抗拉安全系数: n=445000/( 式中 动载系数, .5 n=342000/5064=5, 满足要求 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 14 要受力零件疲劳强度的校核 该轴按有限寿命计算。其疲劳安全系数为: n= ( ) 式中 有限寿命疲劳极限, 1( ) 1/9 1 持 久极限, 1=270 o 循环基数, 5 106 N 疲劳应力循环次数,设每天工作 4小时,每小时运行 10次。该轴寿命为 2年,则 N=10 4 365 2=29200,取 N=29200 70( 5 106/29200) 1/9=478 有效应力集中系数,依 D/d=80/70=r/d=1/70= = 尺寸系数,查表得 = 表面加工系数, = 最大名义应力, n=478/ = 行走轮轴 该轴按有限寿命计算。其疲劳安全系数为: n= ( ) 式中 有限寿命疲劳极限, 1( ) 1/9 1 持久极限, 1=270 o 循环基数, 5 106 N 疲劳应力循环次数,设每天工作 4小时,每小时运行 10次。该轴寿命为 4年,则 N=10 4 365 8=116800 70( 5 106/116800) 1/9=409 有效应力集中系数,依 D/d=60/50=r/d=1/50= = 尺寸系数,查表得 = 表面加工系数, = 最大名义应力, n=409/ = 侧轮轴 该轴按有限寿命计算。其疲劳安全系数为: n= ( ) 式中 有限寿命疲劳极限, 1( ) 1/9 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 15 1 持久极限, 1=270 o 循环基数, 5 106 N 疲劳应力循环次数,设每天 工作 4小时,每小时运行 10次。该轴寿命为 8年,则 N=10 4 365 8=116800,取 N=116800 70( 5 106/116800) 1/9=409 有效应力集中系数,依 D/d=60/52=r/d=1/52= = 尺寸系数,查表得 = 表面加工系数, = 最大名义应力, n=409/ = 中间轴 该轴按有限寿命计算。其疲劳安全系数 为: n= ( ) 式中 有限寿命疲劳极限, 1( ) 1/9 1 持久极限, 1=270 o 循环基数, 5 106 N 疲劳应力循环次数,设每天工作 4小时,每小时运行 10次。该轴寿命为 8年,则 N=10 4 365 8=116800,取 N=116800 70( 5 106/116800) 1/9=409 有效应力集中系数,依 D/d=75/70=r/d=1/70= = 尺寸系数, 查表得 = 表面加工系数, = 最大名义应力, n=409/ =国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 16 3 小结 我的毕业设计做的是游乐设施的行走装置,主要是传动装置的设计和主要受力零件的计算 。在设计过程中我也发现所设计的装置的不足,如体积太大,不是很轻便,这对行走装置是很不利的,同时原材料耗费也很大 。 整个设计过程是对四年来所学知识的总结而且在原来的基础上需学会融会贯通将以前所学的知识系统化运用到所做的设计中。在 传动装 置 设计时通过老师的讲解我认识到设计的重点结合现实的加工条件做出最低成本、最大使用价值的设计。同时我们也
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本文标题:游乐设施行走装置的设计【9张图/6300字】【优秀机械毕业设计论文】
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