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C型搅拌摩擦焊机机械结构设计【2张图/13800字】【优秀机械毕业设计论文】

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搅拌 摩擦 磨擦 机械 结构设计 优秀 优良 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份。60页,13800字。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共2张,如下所示
A0-升降台.dwg
A0-总装图.dwg

目 录
1 前言…………………………………………………………………………(1)
1.1搅拌摩擦焊概述……………………………………………………………(2)
1.2 搅拌摩擦焊的特点介绍……………………………………………………(4) 
2 C型搅拌摩擦焊接机械结构设计…………………………………(7)
2.1 X-Y平台设计………………………………………………………………(7) 
2.2 升降台的设计……………………………………………………………(22) 
2.3 主轴箱的设计……………………………………………………………(29) 
2.4 键和轴承、圆柱销的设计………………………………………………(39)
2.5 整体外形尺寸设计………………………………………………………(47)
3 结论…………………………………………………………………………(48)
附录………………………………………………………………………………(52)
参考文献……………………………………………………………………… (60)
致谢………………………………………………………………………………(61)

C型搅拌摩擦焊机机械结构设计
学生姓名:袁振东 班级:0781053
指导老师:张晓荣
摘要:搅拌摩擦焊是摩擦焊的新发展,是英国焊接研究所提出的专利技术。它可以对多种融化焊接性差的有色金属等擦了进行可靠的链接,而且连接工艺简单、并有较好的工艺适应性。
搅拌摩擦焊技术是一种新型的固态连接技术,主要用于的熔点金属和合金的焊接,它能较好的保持焊缝区的微细晶粒组织,可以用语超塑性成形领域。随着焊接技术的发展,可以用语FSW焊接的材料将会更加广泛,此外,搅拌摩擦焊无需复杂的处理工作,且焊缝缺陷相对较少,生产环境好,是一种经济、高效、高质量的“绿色焊接工艺”,可以遇见FSW技术将在我国航空航天、船舶、汽车等各个领域得到长足的发展和良好的应用。
本文简单介绍了搅拌摩擦焊的焊接原理、工艺特点、工艺设备及应用领域,并对其机械机构设计和性能进行了进一步的分析。
关键词: 新发展 新型的固态连接技术 机械结构设计 

Mechanical mechanism design of C-type friction stir welding machine 
Student name: yuan zhendong Class: 0781053
Supervisor:zhang xiaorong
Abstract: The patent teachnology of the friction stir welding is advanced by the welding research institute of England. The friction welding is a new development of friction welding method. It can reliable join for varied weldability poor nonferrous metal etc material . The join technology is simple and technology adaptability is quite good in the friction stir welding .
Friction stir welding technology is a new type of solid-state link technology, mainly used for melting metal and alloy welding, it can better maintain the weld zone of fine grains, the field of superplastic forming can be expressions. With the development of welding technology, welding FSW language materials can be more extensive, in addition, friction stir welding without the need of complex processing and a relatively small weld defects, the production environment, is an economic, efficient, high-quality "Green welding process", FSW technology will be met in our aerospace, marine, automotive and other fields have made great progress and good application.
This article introduces the principles of friction stir welding welding, process characteristics, process equipment and applications, and its mechanical structure design and performance of further analysis.
Keywords: new development a new type of solid-state link technology Mechanical mechanism design

Signature of Supervisor:

毕业设计(论文)任务书

I、毕业设计(论文)题目:C型搅拌摩擦焊机机械结构设计
II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求:

1.原始资料:
①.工件尺寸:最大宽度500mm,最大长度800mm,厚度5-12mm;
②.焊接速度100mm/min--500mm/min;

③. 搅拌头旋转速度1000rpm--3000rpm;
2.设计技术要求:
① 根据主要技术参数设计C型搅拌摩擦焊机的机械结构。
② 要求英文资料翻译忠实原文。
③ 要求完成的设计能满足实际要求,图面及文字说明表达简洁、清晰、易读懂,
图纸设计规范,符合制图标准。能用于指导实际的生产、装配。
④ 要求毕业论文叙述条理清楚,设计计算正确,论文格式规范。
III、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间:
1.收集有关资料,写出开题报告; 1周—2周 
2.外文翻译(6000字符以上) ; 3周 
3.分析与研究:了解现有类似设备,制订设备总体方案。 4周—5周 
4.传动系统结构设计。 6周—9周
5.主要零部件的设计与尺寸计算。 10周—14周
6.撰写毕业论文一份 15周—16周 
7.毕业设计审查、毕业答辩 17周 
Ⅳ 、主 要参考资料:
[1]. 戴曙主编 《金属切削机床设计》 机械工业出版社
[2]. 江耕华主编《机械传动设计手册》 煤碳工业出版社
[3]. 郑堤等主编《机电一体化设计基础》 机械工业出版社
[4]. 数字化手册系列(软件版)编写委员会《机械设计手册(软件版)》R2.0
[5]. 洪主编  《机械制造工艺金属切削机床设计指导手册 东北工学院出版社
[6]. 范云涨、陈兆年主编《金属切削机床设计简明手册》  机械工业出版社
[7].《机床设计手册》编写组主编 机械工业出版社 
[8]. 巩云鹏等主编《机械设计课程设计》  东北大学出版社


C型搅拌摩擦焊机机械结构设计

内容简介:
毕业设计(论文)任务书 I、毕业设计 (论文 )题目: C 型搅拌摩擦焊机机械结构设计 业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求: 1原始资料: 工件尺寸:最大宽度 500大长度 800度 5 焊接速度 100mm/ . 搅拌头旋转速度 1000 2设计技术要求: 根据主要技术参数设计 C 型搅拌摩擦焊机的机械结构。 要求英文资料翻译忠实原文。 要求完成的设计 能满足实 际要求,图面及文字说明表达简洁、清晰、易读懂, 图纸设计规范,符合制图标准。 能用于指导实际的生产、装配。 要求毕业论文叙述条理清楚,设计计算正确,论文格式规范。 业设计 (论文 )工作内容及完成时间: 1收集有关资料,写出开题报告; 1 周 2 周 2外文翻译 (6000 字符以上 ) ; 3 周 3分析与研究: 了解现有类似设备,制订设备总体方案。 4 周 5 周 4传动系统结构设计。 6 周 9 周 5主要零部件的设计与尺寸计算。 10 周 14 周 6撰写毕业论文一份 15 周 16 周 7毕业设计审查、毕业答辩 17 周 、主 要参考资料: 1 . 戴曙主编 金属切削机床设计 机械工业出版社 2 . 江耕华主编机械传动设计手册 煤碳工业出版社 3 . 郑堤等主编机电一体化设计基础 机械工业出 版社 4 . 数字化手册系列(软件版)编写委员会机械设计手册(软件版) 5 . 洪主编 机械制造工艺金属切削机床设计指导手册 东北工学院出版社 6 . 范云涨、陈兆年主编金属切削机床设计简明手册 机械工业出版社 7 .机床设计手册编写组主编 机械工业出版社 8 . 巩云鹏等主编机械设计课程设计 东北大学出版社 航空工程系 系 机械设计制造及其自动化 专业类 0781053 班 学生(签名): 日期: 自 2011 年 3 月 1 日至 2011 年 6 月 2 日 指导教师(签名): 助理指导教师 (并指出所负责的部分 ): 航空工程 系(室)主任(签名): 附注 :任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。 学士学位论文原创性声明 本人声明,所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果 ,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 日期: 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空工业学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名: 日期: 导师签名: 日期: 毕业设计( 外文翻译 ) 题 目: C 型搅拌摩擦焊机机械结构设计 系 别 : 航空工程系 专 业名称 : 机械设计制造及其自动化 班级学号 : 078105337 学生姓名 : 袁 振 东 指导教师 : 张 晓 荣 二 O 一一 年 六 月 毕业设计(论文)开题报告 题目 专 业 名 称 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 078105337 学 生 姓 名 袁 振 东 指 导 教 师 张 晓 荣 填 表 日 期 2011 年 3 月 15 日 说 明 开题报告应结合自己课题而作,一般包括:课题依据及课题的意义、国内外研究概况及 发展趋势(含文献综述)、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。 以下填写内容 各专业 可根据具体情况适当 修改 。 但每个专业填写内容应保持一致。 一、 课题的意义 搅拌摩擦焊技术发明至今 14 年以来,无论在国外还是在国内,已经成功跨出试验研究阶段,发展成为在铝合金结构制造中可以替代熔焊技术的工业化实用的固相连接技术;这项新型的焊接技术在航空航天飞行器、高速舰船快艇、高速轨道列车、汽车等轻型化结构以及各种铝合金型材拼焊结构制造中,已经展示出显著的技术和经济效益, 诸如:根除了熔焊所固有的焊接缺陷(气孔、凝固裂纹等)、提高了接头和结构的连接质量、降低了焊接变形等 ;并且在其他轻金属如镁、铜、锌等材料结构的制造中也正在实施工程化应用。 与搅拌摩擦焊相适应的焊接新装备和搅拌工具的发展也非常快,为实施搅拌摩擦焊工艺方案(如消除搅拌匙孔)及提高各类材料接头的质量,各种类别的新型搅拌摩擦焊接设备、自动化装置及机器人搅拌摩擦焊机等相继问世。 搅拌摩擦焊目前的发展目标之一是攻克在高熔点金属材料连接中的难题,诸如:普通碳钢、不锈钢、钛合金、甚至高温合金等结构材料的固相连接,进一步优化搅 拌工具的型体设计与材料选取,以及焊接过程参数的监控及焊接质量实时检测和控制 ,制订标准。 二 、 国内外研究概况及发展趋势(含文献综述): 1991 年 ,英国焊接研究所( 明了搅拌摩擦焊( 这项杰出的焊接技术发明正在为世界制造技术的进步做出贡献。 在国外 ,搅拌摩擦焊已经在诸多制造领域达到规模化、工业化的应用水平。如在船舶制造领域,在 1996 年搅拌摩擦焊就在挪威 司成功地应用在铝合金快速舰船的甲板、侧 板等结构件的流水线制造。在轨道车辆制造领域,日本 司首先于 1997年将搅拌摩擦焊技术应用于列车车体的快速低成本制造,成功实现了大壁板铝合金型材的工业化制造。在世界宇航制造领域,搅拌摩擦焊已经成功代替熔焊实现了大型空间运载工具如运载火箭和航天飞机等的大型高强铝合金燃料贮箱的制造,波音公司的 于 1999年首次成功发射升空。 2000年世界汽车工业,如美国 车公司等就利用搅拌摩擦焊实现了汽车悬挂支架、轻合金车轮、防撞缓冲器、发动机安 装支架以及铝合金车身的焊接。 2002 年 8 月,美国月蚀航空公司利用 术研制出了全搅拌摩擦焊轻型商用飞机,并且首次试飞成功。 截至 2004 年 9 月,全世界约有 130 家各个行业的公司和大学、研究机构获得了英国焊接研究所授权的搅拌摩擦焊非独占性专利许可。已经有多个国家如:英国、美国、法国、德国、瑞典、日本和中国等 , 把搅拌摩擦焊技术扩大应用的同时 ,在世界范围内申请了与搅拌摩擦焊相关技术的专利 997 年起平均每年有 100 120 项搅拌摩擦焊技术专利申请 ;到 2004 年底,全世界已经公开的搅拌摩擦焊专利申请达到了 1218 项。 作为一种新型制造产业 ,搅拌摩擦焊技术正在世界范围内兴起! 1 搅拌摩擦焊的技术特点 搅拌摩擦焊作为一项新型焊接方法,用很短的时间就完成了从发明到工业化应用的历程。目前 ,在国际上还没有针对搅拌摩擦焊公布的统一技术术语标准,在搅拌摩擦焊专利许可协会的影响下,业界已经对搅拌摩擦焊方法中所涉及到的通用技术术语进行了定义和认可。图 1 示出了搅拌摩擦焊所用到的主要描述性术语。 图 1 搅拌摩擦焊原理示意与名词术语 搅拌摩擦焊技术所涉及到的主要技术术语定义如下: 搅拌头( 搅拌摩擦焊的施焊工具; 搅拌头轴肩( 搅拌头与工件表面接触的肩台部分; 搅拌针( 搅拌头插入工件的部分; 前进侧( 焊接方向与搅拌头轴肩旋转方向一致的焊缝侧面; 回转侧( 焊接方向与搅拌头轴肩旋转方向相反的焊缝 侧面; 轴向压力( 搅拌摩擦焊是一种在机械力和摩擦热作用下的固相连接方法。如图 1 所示,搅拌摩擦焊过程中,一个柱形带特殊轴肩和针凸的搅拌头旋转着缓慢插入被焊接工件,搅拌头和被焊接材料之间的摩擦剪切阻力产生了摩擦热,使搅拌头邻近区域的材料热塑化(焊接温度一般不会达到和超过被焊接材料的熔点),当搅拌头旋转着向前移动时,热塑化的金属材料从搅拌头的前沿向后沿转移,并且在搅拌头轴肩与工件表层摩擦产热和锻压共同作 用下,形成致密固相连接接头。 搅拌摩擦焊具有适合于自动化和机器人操作的诸多优点,对于有色金属材料(如铝、铜、镁、锌等)的连接 ,在焊接方法、接头力学性能和生产效率上具有其他焊接方法无可比拟的优越性,它是一种高效、节能、环保型的新型连接技术。 但是搅拌摩擦焊也有其局限性,例如:焊缝末尾通常有匙孔存在(目前已可以实现无孔焊接); 焊接时的机械力较大,需要焊接设备具有很好的刚性;与弧焊相比 ,缺少焊接操作的柔性;不能实现添丝焊接。 搅拌摩擦焊对材料的适应性很强,几乎可以焊接所有类型的铝合金材料,由于搅拌摩擦焊接过程较 低的焊接温度和较小的热输入,一般搅拌摩擦焊接头具有变形小、接头性能优异等特点 ;可以焊接目前熔焊 “ 不能焊接 ” 和所谓 “ 难焊 ” 的金属材料如:列 ) 、 列 )和 8090、 2090 和 2195 铝合金 )等铝合金。 另外,搅拌摩擦焊对于镁合金、锌合金、铜合金、铅合金以及铝基复合材料等材料的板状对接或搭接的连接也是优先选择的焊接方法;目前,搅拌摩擦焊还成功地实现了不锈钢、钛合金甚至高温合金的优质连接。 搅拌摩擦焊可以较容易实现异种材料的连接,例如铝合金和不锈钢的搅拌摩擦 焊接,利用搅拌摩擦焊可以较方便的实现铝钢板材之间的连接和铜铝复合焊接接头。 搅拌摩擦焊发明初期主要解决厚度 毫米的铝合金板材焊接问题 ;1996 年,用 12 毫米的铝、镁、铜合金的连接 实现了 1225 毫米厚铝合金板的搅拌摩擦焊,并且在宇航结构件上得到应用 搅拌摩擦焊可以焊接 50 毫米厚的铜合金及 75 毫米厚度的铝合金零件和产品 ,英国焊接研究所已经能够单道单面实现 100 毫米厚铝合金板材的搅拌摩擦焊。迄今,在材料的厚度上,单道焊可以实现厚度为 00合金材料的焊接;双道焊可以焊接 180的对接板材。最近 ,又开发了可以连接 板的微型搅拌摩擦焊技术 . 搅拌摩擦焊是长、直规则焊缝(平板对接和搭接)的理想焊接方法 3构的焊接 ,如筒形零件的环缝和纵缝 ;可以实现全位置空间焊接,如水平焊、垂直焊、仰焊以及任意位置和角度的轨道焊。图 2 示出了多种典型的搅拌摩擦焊接头形式,如多层对接、多层搭接、 T 形接头、 V 形接头、角接等。 与传统钨极氩弧焊( 熔化极氩弧焊( 接相比较,搅拌摩擦焊在接头力学性能上据有明显 的优越性。例如 ,对于 的 2014合金, 接头性能比高 16 ;对于 米厚的 2014合金, 接头性能比 高 22 艺稳定,焊接接头质量容易保证。 图 2 搅拌摩擦焊的接头形式 搅拌摩擦焊接头的疲劳性能一般都 优于熔焊接头。 1996 年英国焊接研究所对 6度的2014 22195083 7075铝合金进行了搅拌摩擦焊接头的疲劳性能研究,结果表明搅拌摩擦焊接头的疲劳性能优于欧洲弧焊标准( 3)。 2 搅拌摩擦焊在国外的发展 搅拌摩擦焊作为一种轻合金材料连接的优选焊接技术,已经从技术研究,迈向高层次的工程化和工业化应用阶段 ,形成了一个新的产业 : 搅拌摩擦焊设备的制造、搅拌摩擦焊产品的加工 欧的船舶制造工业、日本的高速列车制造等制造领 域,搅拌摩擦焊得到了广泛的应用 ,均已形成新兴产业。 拌摩擦焊在铝合金结构制造中取代传统熔焊 搅拌摩擦焊已成功地实现了鋁合金、镁合金构件制造大规模的工业化应用。下面列举一些典型的应用实例。 拌摩擦焊在船舶制造工业中的应用 早在 1995 年,挪威 司就将 术应用于船舶结构件的制造(见图 3),采用搅拌摩擦焊技术将普通型材拼接,制造用于造船业的宽幅型材。该焊接设备以及工艺已经获得 1996到 1999,已经成功焊接了 1700 块船舶面板,焊缝总长度超过 110 在造船领域 ,搅拌摩擦焊适用面很宽:船甲板、侧板、船头、壳体、船舱防水壁板和地板 ,船舶的上层铝合金建筑结构 ,直升飞机起降平台 ,离岸水上观测站 ,船舶码头 ,水下工具和海洋运输工具 ,帆船的桅杆及结构件 ,船上制冷设备用的中空挤压铝板等。 图 3 挪威 用搅拌摩擦焊技术制造船用宽幅铝合金型材 拌摩擦焊在航空航天工业中的应用 航空航天飞行器铝合金结构件,如飞机机翼壁板、运载火箭燃料储箱等,选材多为熔焊焊接性较差的 2000 及 7000 系列鋁合金材料,而搅拌摩擦焊可以实现这些系列铝合金的优质连接 ,国外已经在飞机、火箭等宇航飞行器上得到应用。 采用搅拌摩擦焊提高了生产效率,降低了生产成本,对航空航天工业来说有着明显的经济效益。波音公司首先在加州的 厂将搅拌摩擦焊应用于 高的中间舱段的制造(纵缝,厚度 米 , 2014 铝合金),该运载火箭于 1999 年 8 月 17 日成功发射升空。 2001 年 4 月 7 日, “ 火星探索号 ” 发射升空,采用搅拌摩擦焊技术,压力贮箱焊缝接头强度提高了 30 , 搅拌摩擦焊制造技术首次在压力结构件上得到可靠地应用。 波音公司在阿拉巴马州的 厂将搅拌摩擦焊技术用于制造 运载火箭中心助推器。 运载火箭贮箱直径为 5m,材料改为 2219合金。到 2002 年 4月为止 ,搅拌摩擦焊已成功焊接了 2100m 无缺陷焊缝应用于 I 火箭, 1200m 无缺陷焊缝应用于 V 火箭。采用搅拌摩擦焊节约了 60的成本,制造周期由 23 天降低为 6 天。 欧洲 航公司将搅拌摩擦焊技术用于 发动机主承力框的制造(图 4),承力框的材料为 7075体结构由 12 块整体加工的带翼状加强的平板连接而成,结构制造中用搅拌摩擦焊代替了螺栓连接,为零件之间的连接和装配提供了较大的裕度,并可减轻结构重量,提高生产效率。 图 4 欧洲 司采用 造 发动机主承力框 目前,搅拌摩擦焊在飞机制造领域的开发和应用还处于验证阶段,主要利用 现飞机蒙皮和衍樑、筋条、加强件之间的连接,框架之间的连接、飞机预成型件的安装、飞机壁板和地板的焊接、飞机结构件和蒙皮的在役修理等,这些方面的搅拌摩擦焊制造已经在军用和民用飞机上 得到验证飞行和部分应用。另外波音公司还成功地实现了飞机起落架舱门复杂曲线的搅拌摩擦焊焊接。 美国 机制造公司斥资 3 亿美元用于搅拌摩擦焊的飞机制造计划,其制造的第一架搅拌摩擦焊商用喷气客机( 图 5)于 2002 年 8 月在美国进行了首飞测试。其机身蒙皮、翼肋、弦状支撑、飞机地板以及结构件的装配等铆接工序均由搅拌摩擦焊替代,提高了生产效率、节约了制造成本并且减轻了机身重量。 图 5 00 型商用喷气客机的搅拌摩擦焊焊接构件之一 搅拌摩擦焊在航空航天业的应用主要在以下几个方面:机翼、机身、尾翼;飞机油箱;飞机外挂燃料箱;运载火箭、航天飞机的低温燃料筒;军用和科学研究火箭和导弹;熔焊结构件的修理等。 拌摩擦焊在轨道交通及陆路交通工业中应用 在轨道交通行业,随着列车速度的不断提高,对列车减轻自重 ,提高接头强度及结构安全性要求越来越高。高速列车用铝合金 挤压型材的连接方式,成为了制约发展的主导因素。由于搅拌摩擦焊焊接接头强度优于 焊接接头,并且缺陷率低,节约成本,所以目前高速列车的制造 ,采用搅拌摩擦焊技术,已成为主流趋势。在该领域 ,比较典型的为日本日立公司,在做单层和双层挤压型材件连接时都采用了搅拌摩擦焊技术,用于市郊列车和快速列车车辆的制造。 日本轻金属公司已将 艺用于地铁车辆,采用这种工艺制造的工件长度已经超过了3头质量良好。由住友轻金属公司生产的挤压型材 接拼板 ,用于日本新干线车辆的制造(图 6 左),车辆时速可达 285 km/h。 法国的 司将搅拌摩擦焊应用于列车顶板的连接(图 6 右)。 图 6 左:日本住友轻金属公司 产的新干线列车壁板;右:法国阿尔斯通 造的列车车顶 目前 ,与轨道车辆相关方面的搅拌摩擦焊应用包括:高速列车箱体型材连接;油罐车及货物列车箱体连接;集装箱箱体;铁轨以及地下滚动托盘。 拌摩擦焊在汽车工业中应用 为了提高运载能力和速度,汽车制造呈现出材料多样化、轻量化、高强度化的发展趋势,铝合金、镁合金等轻质合金材料所占的比重越来越大,相应的结构以及接头形式都在设法改进。搅拌摩擦焊技术的发明恰好满足了这种新材料、新结构对新型连接技术的需求。挪威 司采用搅拌摩擦焊技术制造汽车轮毂,将铸造或锻造的中心零件与锻铝制造的辐条连接起来,以获得良好的载荷传递性能并减轻重量。 美国 车公司采用搅拌摩擦焊制造汽车用悬挂连接臂 ,取得了很大经济效益。搅拌摩擦焊。另外,该公司 还将搅拌摩擦焊技术用于缝合不等厚板坯料 (制造 ;采用缝合坯料 ,在优化结构强度和刚度设计的同时 ,既大大减少了汽车制造中模具的数量 ,又缩短了工艺流程。 目前搅拌摩擦焊在汽车制造工业中的应用主要为:发动机引擎和汽车底盘车身支架;汽车轮毂;液压成型管附件;汽车车门预成型件;轿车车体空间框架;卡车车体;载货车的尾部升降平台汽车起重器;汽车燃料箱;旅行车车体;公共汽车和机场运输车;摩托车和自行车框架;铝合金电梯;逃生交通工具;铝合金汽车修理;镁合金和铝合金的连接。 搅拌摩擦 点焊 (研究与技术开发 ,是汽车制造工业中的一个新热点 . 拌摩擦焊在其他工业中的应用 搅拌摩擦焊成功地解决了轻合金金属的连接难题,在兵器、建筑、电力、能源、家电等工业中的应用也越来越广泛。 如在兵器工业,搅拌摩擦焊成功实现了坦克、装甲车的主体结构和防护装甲板的制造 ;在建筑行业 ,搅拌摩擦焊在民用建筑工业的应用主要为:铝合金桥梁 ,铝合金、铜合金、镁合金装饰板 ,门窗框架 ,铝合金管线 ,电厂和化学工厂的铝合金反应器 ,热交换器 ,中央空调 ,管状结构件制造等。在电力行业 ,搅拌摩擦焊的应用主要为:发动机壳 体 ,电器连接件 ,电器封装等。在家电行业 ,主要应用为:冰箱散热板 ,厨房电器和设备 ,“ 白色 ”家用物品和工具 ,天然气、液化气储箱和容器 ,金属家具等。 三 、 研究内容 机械系统设计分为四个部分: ( 1) 台设计; ( 2)升降台设计; ( 3)主轴箱设计; ( 4)外形尺寸设计。 四 、 目标、主要特色及工作进度 目标 型搅拌摩擦焊机工作原理和系统结构 型搅拌摩擦焊机的机械结构 特色 1. 高度一致的焊接质量,无需要高的操作技能和训练 2. 单面焊接的厚度为 15. 焊接接口部位只需要去油处理,无需打磨或洗涮 4. 不需焊丝和保护气氛 5. 节省能源 6. 焊接表面平整,不变形,无焊缝突起和汗滴,无需后续处理 7. 无电弧、无磁冲击、闪光、辐射、烟雾和异味,不影响其他电气设备使用,绿色环保 8. 焊接温度低于合金的熔点,焊缝无孔洞、裂纹和元素烧损 毕业设计(论文)的工作进度 1收集有关资料,写出开题报告; 1 周 2 周 2外文翻译 (6000 字符以上 ) ; 3 周 3分析与研究:了解现有类似设备,制订设备总体方案。 4 周 5 周 4传动系统结构设计。 6 周 9 周 5主要零部件的设计与尺寸计算。 10 周 14 周 6撰写毕业论文一份 15 周 16 周 7毕业设计审查、毕业答辩 17 周 参考文献 1 戴曙主编 金属切削机床设计 机械工业出版社 2 江耕华主编机械传动设计手册 煤碳工业出版社 3 郑堤等主编机电一体化设计基础 机械工业出版社 4 数字化手册系列(软件版)编写委员会机械设计手册(软件版) 机械工业出版社 5 李洪主编 机械制造工艺金属切削机床设计指导手册 东北工学院出版社 6 范云涨、陈兆年主编金属切削机床设计简明手册 机械工业出版社 7机床设计手册编写组主编 机械工业出版社 8 巩云鹏等主编机械设计课程设计 东北大学 出版社 学生姓名 : 袁振东 班级 : 0781053 指导老师 : 张晓荣 摘要 : 搅拌摩擦焊是摩擦焊的新发展,是英国焊接研究所提出的专利技术。它可以对多种融化焊接性差的有色金属等擦了进行可靠的链接,而且连接工艺简单、并有较好的工艺适应性。 搅拌摩擦焊技术是一种新型的固态 连接 技术,主要用于的熔点金属和合金的焊接,它能较好的保持焊缝区的微细晶粒组织,可以用语超塑性成形领域。随着焊接技术的发展,可以用语 接的材料将会更加广泛,此外,搅拌摩 擦焊无需复杂的处理工作,且焊缝缺陷相对较少,生产环境好,是一种经济、高效、高质量的“绿色焊接工艺”,可以遇见 术将在我国航空航天、船舶、汽车等各个领域得到长足的发展和良好的应用。 本文简单介绍了搅拌摩擦焊的 焊接原理、工艺特点、工艺设备及应用领域,并对其机械机构设计和性能进行了进一步的分析 。 关键词 : 新发展 新型的固态连接技术 机械结构设计 指导老师签名: 0781053 of is by is a of It is is in is a of it of of be of SW be in of a is an be in of of a of 目 录 1 前言 ( 1) 拌摩擦焊概述 ( 2) 拌摩擦焊的特点介绍 ( 4) 2 C 型搅拌摩擦焊接机械结构设计 ( 7) 台设计 ( 7) 降台的设计 ( 22) 轴箱的设计 ( 29) 和轴承、圆柱销的设计( 39) 体外形尺寸设计( 47) 3 结论 ( 48) 附录 ( 52) 参考文献 ( 60) 致谢 ( 61) 毕业设计(论文) 题 目: C 型搅拌摩擦焊机机械结构设计 系 别 : 航空工程系 专 业名称 : 机械设计制造及其自动化 班级学号 : 078105337 学生姓名 : 袁 振 东 指导教师 : 张 晓 荣 二 O 一一 年 六 月 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 1 C 型搅拌摩擦焊机机械结构设计 前言 一项新兴额金属加工技术自方法发明、原理验证、技术改进到工业化推广应用一般要经历几十年甚至更长的时间。焊接技术也是一样,如钎焊、电弧焊、激光焊、电子束焊等都精力了类似的过程。但是搅拌焊不同, 1991 年英国焊接研究所( 发明了搅拌摩擦焊 (称 伺候搅拌摩擦焊以任何一种焊接方法无可比拟的发展速度,迅速走出实验室,在国际工业制造领域(船舶、轨道列车、航空、航天、汽车、兵器电子电力 等)得到大规模工程化应用。作为一项创新的固相连接方法,搅拌摩擦焊正在大步取代传统铝合金焊接方法,在铝合金结构制造及铝型材加工领域,迎来革命性的跨时代发展。 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 2 1. 搅拌摩擦焊简介 述 一种固体连接工艺。在该工艺中,带仿形细杆的割肩刀具插入材料两工件间的结合线中,在抗磨细杆和两工件之间产生摩擦热,将其相互对接在一起,并将抗磨细杆固定在托杆上。 热量导致材料软化,没有达到熔点,使抗磨细杆能沿着接头移动。象这样,工具向前动动,材料被在旋转细杆前面的摩擦热增塑,并传递到背面,在这里,压实并冷却,形成固态焊缝。 (图 1 1) (图 1 2) 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 3 (图 1 3) 焊接质量 使用搅拌摩擦焊接,可得到与熔焊相似的、极好的焊接质量。固相焊缝的压实、颤动和锻压作用,形成的焊缝有比基体材料更细密的显微组织。这些焊缝抗拉强度可达到基体材料的 90%,且疲劳性能与基体材料相似,而具有代表性的熔焊接头疲劳性能只能达到基体材料的60%。搅拌摩擦焊接也可用于全位置(横、立、仰焊和轨迹焊)。因为是固态焊接工艺,对人没有危险性的影响。 搅拌摩擦焊机可买到下列组合的设备: 多轴式、移动式龙门架、 手提式和机器人。 适合于搅拌摩擦焊接接头的几何形状有: a 平板对接 b 对接和搭接组合 c 单层搭接 d 多层搭接 e 三件 f 两件 g 边缘对接 h 可以接受的拐角焊缝 (图14ah) 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 4 (图 1 5 搅拌摩擦焊的工作情况) (图 1 6 由搅拌摩擦焊焊接的管类零件) 1991 年搅拌摩擦焊技术由英国焊接研究所 (明,作为一种固相连接手段,它克服 了以往熔焊的诸如气孔、裂纹、变形等缺点,更使得以往通过传统熔焊手段无法实现焊接的材料可以采用 现焊接,被誉为 “继激光焊后又一革命性的焊接技术 ”。 要由搅拌头的摩擦热和机械挤压的联合作用下形成接头,其主要原理和特点 如下: 焊接时,欲搭接或者对接的工件相对放置在垫板上,为了防止在施焊时工件被搅拌头推开,应加以约束。施焊工具主要是搅拌头。焊接南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 5 时旋转的搅拌头缓缓进入焊缝,在与工件表面接触时通过摩擦生热使得该处金属软化,在顶压力的作用下,指棒进入到工件内部,在高速旋转下使得搅拌头周围的一层金属塑性化。同 时,在肩轴端面的包拢下搅拌头沿焊接方向移动形成焊缝。焊缝的深度由指棒的插入深度决定。在焊接过程中主要的产热体是指棒和轴肩。在焊接薄板时,轴肩和工件的摩擦是主要的热量来源。 作为一种固相连接手段,搅拌摩擦焊除了可以焊接用普通熔焊方法难以焊接的材料外(例如可以实现用熔焊难以保证质量的裂纹敏感性强的 7000、 2000 系列铝合金的高质量连接), 具有以下优点: 温度低,所以变形小(即使是长焊缝也是如此); 接头机械性能好 (包括疲劳、拉伸、弯曲 ),不产生类似熔焊接头的铸造组织缺陷,并且其组 织由于塑性流动 而细化。 与其它焊接方法相比,焊接变形小,调整、返修频率低,某航空发动机 缺陷发生率低,传统熔焊时每焊接 生一个缺陷,而 在焊接长度为 ,才仅出现一个缺陷。由此可以使成本降低 60%。 焊前及焊后处理简单,焊接过程中的摩擦和搅拌可以有效去除焊件表面氧化膜及附着杂质。而且焊接过程中不需要保护气体、焊条及焊料。 能够进行全位置的焊接; 适应性好,效率高; 操作简单; 焊接过程中无烟尘、辐射、飞溅、噪音及弧光等有害物质产生,是一种环保型工艺方法。 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 6 尤其值得指出的是, 搅拌摩擦焊所具有适合于自动化和机器人操作的优点,诸如:不需要填丝、保护气(对于铝合金)、可以允许有薄的氧化膜、对于批量生产,不需要进行打磨、刮擦之类的表面处理非损耗的工具头、一个典型的工具头就可以用来焊接 6000 系列的铝合金达 1000 米等 . 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 7 2. C 型搅拌摩擦焊机 机械结构 设计 机械系统设计分为四个部分: ( 1) 台设计; ( 2)升降台设计; ( 3)主轴箱设计; ( 4)外形尺寸设计。 ) 台设计 : 台外形尺寸及重量估算 拖板)尺寸:长宽高 : 900 600 55 重量:按重量体积材料比重估算 ; 拖板)尺寸: 1771 700 55 重量: ; 导轨及滑块重量查表得: 380N; 夹具及工件重量:约 160N; 步进电动机: 底座: 1427 900 55 重量 10 N; 410 N。 搅拌头向下的压力及行走抗力的计算:(略)压力 p 690N,行走抗力P 224N。 型号 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 8 图 2 1 经计算,选用 直线导轨。南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 9 珠丝杠的设计计算 滚珠丝杠的负荷包括摩擦力及焊接行走抗力。 ( 1)最大动负荷 查表得系数 2, 1,寿命值 L= 61060查表得使用寿命时间 T 1500h,初选丝杠螺距 t=5丝杠转速m (1005 m ax 所以 L 9010 150010060 6 1 . 4 4 2 2 4 1 . 4 4 0 . 0 1 ( 2 3 1 7 1 6 0 ) 2 6 0 ( )y x f G N 当 1 . 4 4 2 2 4 1 . 4 4 0 . 0 1 ( 1 3 2 0 0 5 5 1 0 ) 3 3 5 ( )x x f G N 当所以最大动负荷 9 0 2 1 2 6 0 2 3 3 0 ( ) 9 0 2 1 3 3 5 3 0 0 3 ( )x 查表,取滚珠丝杠公称直径 d,选用滚珠丝杠螺母副的型号为 (两只),其额定动载荷为 8630N,足够用。 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 10 ( 2)滚珠丝杠副的几何参数计算 见下表: 表 2 3 名称 符号 计算公式和结果( 螺纹滚道 公称直径 0d 20 螺距 t 5 接触角 45。 钢球直径 纹滚道法面半径 R R=心距 e ( / 2 ) s i n 0 . 0 4 4 9 d 螺纹升角 =433。, 螺杆 螺纹外径 d D=0d (纹内径 0d 2e 2R=杆接触直径 0d da =母 螺母螺纹外径 D D= 0d 2e 2R 母内径(外循环) 0d +( 3)传动效率计算 4 3 3 0 . 9 6( ) ( 4 3 3 1 0 )t g t gt g t g 。,。 , 。式中: 摩擦角; 丝杠螺纹升角。 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 11 ( 4)刚度计算 01 F 应用 P=335(N),0L=0.5( E=106 (N/(材料为 钢 ) F= 2R =2R=( 61 63 3 5 0 . 5 3 . 6 7 4 1 0 ( )2 0 . 6 1 0 2 . 2 1 3L c m 丝杠因受扭矩而引起的导程变化量2L很小,可以忽略。 所以导程误差 6101 0 0 1 0 02 . 5 4 4 1 0 5 . 0 9 ( / )0 . 5L m 查表知 5 m ,故刚度足够。 ( 5)稳定性验算 由于丝杠两端采用止推轴承,故不需要稳定性验算。 进电机的选用 ( 1)步进电机的步距角b取系统脉冲当量p 选步进电机步距角b 。 ( 2)步进电机起动力矩的计算 设步进电机等效负载力矩为 T,负载力为 P,根据能量守恒原理,电机所做的功与负载力做的功有如下关系 T 式中: P电机转角; S移动部件的相应位移; 机械传动效率 若取 b,则 Sp,且 ()p G P ,所以 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 12 3 6 ( ) 2p i PT c m ( N ) 式中:动部件负载( N); G移动部件重量( N);z P与重力方向一致的作用在移动部件上的负载力( N); 导轨摩擦系数;b步进电机步距角( T电机轴负载力矩( )。 取 火钢珠 导轨的摩擦系数), P 335N。 考虑到重力的影响, 此取 G=7690N,所以 3 6 0 . 0 1 3 3 5 0 . 0 3 7 6 9 0 2 1 . 5 0 . 9 6T c m = 2 2 . 5 2 ( N ) 若不考虑启动时运动部件惯性的影响,则起动力矩 0 0 T 安全系数为 2 2 7 5 0 ( N ( 3)步进电机的最高效率 m a xm a x 1000 1 0 0 0 0 . 5 8 3 3 . 3 ( )6 0 6 0 0 . 0 1 查表选两个 75 003型步进电动机。电机的有关参数见表 2 4。 一、确定齿轮传动比 因为步进电机步距角b ,滚珠丝杠螺距 t=5实现脉冲当量 在传动系统中应加一对齿轮降速传动。传动比南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 13 12360 0 . 0 1 3 6 0 0 . 4 81 . 5 5 1 . 5 5 o 一、涉及公式: d=0d=d+2m,fd=b=(36)m,a=122 二、设计参数 传递功率 P=(传递转矩 T=(齿轮 1转速 4 (r/齿轮 2转速 (r/传动比 i=动机载荷特性 匀平稳 工作机载荷特性 匀平稳 预定寿命 H=10000 (小时 ) 三、布置与结构 结构形式 式 齿轮 1布置形式 称布置 齿轮 2布置形式 称布置 四、材料及热处理 齿面啮合类型 齿面 热处理质量级别 Q=轮 1材料及热处理 5 齿轮 1硬度取值范围 5轮 1硬度 8 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 14 齿轮 1材料类别 齿轮 1极限应力类别 1 齿轮 2材料及热处理 5 齿轮 2硬度取值范围 5轮 2硬度 8 齿轮 2材料类别 齿轮 2极限应力类别 1 五、齿轮精度 齿轮 1第组精度 齿轮 1第组精度 齿轮 1第组 精度 齿轮 1齿厚上偏差 齿轮 1齿厚下偏差 齿轮 2 第组精度 齿轮 2第组精度 齿轮 2第组精度 齿轮 2齿厚上偏差 齿轮 2齿厚下偏差 六、齿轮基本参数 模数 (法面模数 ) 端面模数 旋角 =(度 ) 基圆柱螺旋角 b=(度 ) 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 15 齿轮 1齿数 0 齿轮 1变位系数 轮 1齿宽 (齿轮 1齿宽系数 轮 2齿数 4 齿轮 2变位系数 轮 2齿宽 (齿轮 2齿宽系数 变位系数 准中心距 (实际中心距 A=(齿数比 U=面重合度 =向重合度 =重合度 =轮 1分度圆直径 (齿轮 1齿顶圆直径 (齿轮 1齿根圆直径 (齿轮 1齿顶高 (齿轮 1齿根高 (齿轮 1全齿高 (齿轮 1齿顶压力角 (度 ) 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 16 齿轮 2分度圆直径 (齿轮 2齿顶圆直径 (齿轮 2齿根圆直径 (齿轮 2齿顶高 (齿轮 2齿根高 (齿轮 2全齿高 (齿轮 2齿顶压力角 (度 ) 齿轮 1分度圆弦齿厚 (齿轮 1分度圆弦齿高 (齿轮 1固定弦齿厚 (齿轮 1固定弦齿高 (齿轮 1公法线跨齿数 齿轮 1公法线长度 (齿轮 2分度圆弦齿厚 (齿轮 2分度圆弦齿高 (齿轮 2固定弦齿厚 (齿轮 2固定弦齿高 (齿轮 2公法线跨齿数 齿轮 2公法线长度 (齿顶高系数 隙系数 c*=力角 *=20 (度 ) 端面齿顶高系数 ha*t=面顶隙系数 c*t= 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 17 端面压力角 *t=(度 ) 七、检查项目参数 齿轮 1齿距累积公差 轮 1齿圈径向跳动公差 轮 1公法线长度变动公差 轮 1齿距极限偏差 )1=轮 1齿形公差 轮 1一齿切向综合公差 =轮 1一齿径向综合公差 1=轮 1齿向公差 =轮 1切向综合公差 =轮 1径向综合公差 1=轮 1基节极限偏差 )1=轮 1螺旋线波度公差 =轮 1轴向齿距极限偏差 )1=轮 1齿向公差 轮 1轮 1轮 1齿厚上偏差 轮 1齿厚下偏差 轮 2齿距累积公差 轮 2齿圈径向跳动公差 轮 2公法线长度变动公差 轮 2齿距极限偏差 )2=轮 2齿形公差 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 18 齿轮 2一齿切向综合公差 =轮 2一齿径向综合公差 2=轮 2齿向公差 =轮 2切向综合公差 =轮 2径向综合公差 2=轮 2基节极限偏差 )2=轮 2螺旋线波度公差 =轮 2轴向齿距极限偏差 )2=轮 2齿向公差 轮 2轮 2轮 2齿厚上 偏差 轮 2齿厚下偏差 心距极限偏差 )=、强度校核数据 齿轮 1接触强度极限应力 (齿轮 1抗弯疲劳基本值 (齿轮 1接触疲劳强度许用值 H1=(齿轮 1弯曲疲劳强度许用值 F1=(齿轮 2接触强度极限应力 (齿轮 2抗弯疲劳基 本值 (齿轮 2接触疲劳强度许用值 H2=(齿轮 2弯曲疲劳强度许用值 F2=(南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 19 接触强度用安全系数 曲强度用安全系数 触强度计算应力 H=(接触疲劳强度校核 H H=满足 齿轮 1弯曲疲劳强度计算应力 (齿轮 2弯曲疲劳强度计算应力 (齿轮 1弯曲疲劳强度校核 F1=满足 齿轮 2弯曲疲劳强度校核 F2=满足 九、强度校核相关系数 齿形做特殊处理 殊处理 齿面经表面硬化 硬化 齿形 般 润滑油粘度 20 () 有一定量点馈 允许 小齿轮齿面粗糙度 z 6 m ( 1 m ) 载荷类型 向转动齿轮 齿根表面粗糙度 z 16 m ( m ) 刀具基本轮廓尺寸 n n 周力 (N) 齿轮线速度 V=(m/s) 使用系数 载系数 向载荷分布系数 合变形对载荷分布的影响 K s= 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 20 安装精度对载荷分布的影响 K m=间载荷分布系数 点区域系数 料的弹性系数 触强度重合度系数 触强度螺旋角系数 合、螺旋角系数 触疲劳寿命系数 滑油膜影响系数 作硬化系数 触强度尺寸系数 向载荷分布系数 间载荷分布系数 弯强度重合度系数 弯强度螺旋角系数 弯强度重合、 螺旋角系数 命系数 根圆角敏感系数 根表面状况系数 寸系数 轮 1复合齿形系数 轮 1应力校正系数 轮 2复合齿形系数 轮 2应力校正系数 步进电机惯性负载的计算 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 21 根据等效转动惯量的计算公式,得 210 1 2 32()180 J J J 2 式中:算到电机轴上的惯性负载( 2;0 J步进电机转轴的转动惯量( 2;1 J齿轮12;22;3 J转动惯量滚珠丝杠的转动惯量( 2; M移动部件的质量( 对材料为钢的圆柱零件转动惯量可按下式估算 J 310 4D L ( 2 式中: D圆柱零件直径( L零件长度( 所以 1J 340 . 7 8 1 0 1 0 . 4 1 . 4 6 1 3 . 3 2 2 2 ( k g c m ) 340 . 7 8 1 0 5 . 2 1 . 4 6 0 . 8 3 3 22J ( k g c m ) 3J 340 . 7 8 1 0 2 . 0 1 . 4 6 0 . 3 7 4 2 ( k g c m ) 电机轴转动惯量很小,可以忽略, 则 222 4 0 . 0 0 11 3 . 3 2 2 ( 0 . 8 3 3 0 . 3 7 4 ) 7 6 9 1 4 . 7 2 3 ( )3 . 1 450 1 . 5180dJ k g c m 2 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 22 )升降台的设计 升降台采用涡轮蜗杆传动,可以实现自锁。 外形尺寸为:长宽高 900 700 975的半封闭箱体,详见升降台设计图纸。 轮蜗杆的设计 普通圆柱蜗杆传动设计结果报告 一、普通蜗杆设计输入参数 1. 传递功率 P 2. 蜗杆转矩 3. 蜗 轮转矩 4. 蜗杆转速 r/ 5. 蜗轮转速 r/ 6. 理论传动比 i 7. 实际传动比 i 8. 传动比误差 ) 9. 预定寿命 H 4800 (小时 ) 10. 原动机类别 电动机 11. 工作机载荷特性 平 稳 12. 润滑方式 浸油 13. 蜗杆类型 阿基米德蜗杆 14. 受载侧面 一侧 二、材料及热处理 1. 蜗杆材料牌号 45(调质 ) 2. 蜗杆热处理 调质 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 23 3. 蜗杆材料硬度 270 4. 蜗杆材料齿面粗糙度 m) 5. 蜗轮材料牌号及铸造方法 属模 ) 6. 蜗轮材料许用接触应力 H 200 (N/) 7. 蜗轮材料许用接触应力 H 200 (N/) 8. 蜗轮材料许用弯曲应力 F 70 (N/) 9. 蜗轮材料许用弯曲应力 F 53 (N/) 三、蜗杆蜗轮基本参数 (1. 蜗杆头数 2 2. 蜗轮齿数 50 3. 模 数 m 4. 法面模数 5. 蜗杆分度圆直径 6. 中心距 A 7. 蜗杆导程角 8. 蜗轮当量齿数 9. 蜗轮变位系数 10. 轴向齿形角 x 11. 法向齿形角 n 12. 齿顶高系数 13. 顶隙系数 c* 14. 蜗杆齿宽 15. 蜗轮齿宽 16. 是否磨削加工 否 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 24 17. 蜗杆轴向齿距 18. 蜗杆齿顶高 19. 蜗杆顶隙 20. 蜗杆齿根高 21. 蜗杆齿高 22. 蜗杆齿顶圆直径 23. 蜗杆齿根圆直径 24. 蜗轮分度圆直径 25. 蜗轮喉圆直径 26. 蜗轮齿根圆直径 27. 蜗轮齿顶高 28. 蜗轮齿根高 29. 蜗轮齿高 30. 蜗轮外圆直径 31. 蜗轮齿顶圆弧半径 32. 蜗轮齿根圆弧半径 33. 蜗杆轴向齿厚 34. 蜗杆法向齿厚 35. 蜗轮分度圆齿厚 36. 蜗杆齿厚测量高度 37. 蜗杆节圆直径 38. 蜗轮节圆直径 四、蜗杆蜗轮精度 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 25 - 项目名称 蜗 杆 蜗 轮 . 第一组精度 7 7 . 第二组精度 7 7 . 第三组精度 7 7 . 侧 隙 f f 、强度刚度校核结果和参数 1. 许用接触应力 N/) 2. 计算接触应力 N/) 满足 3. 许用弯曲应力 N/) 4. 计算弯曲应力 N/) 满足 5. 许用挠度值 N/) 6. 计算挠度值 N/) 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 26 满足 1. 蜗杆圆周力 N) 2. 蜗杆轴向力 N) 3. 蜗杆径向力 N) 4. 蜗轮圆周力 N) 5. 蜗轮轴向力 N) 6. 蜗轮径向力 N) 7. 蜗轮法向力 N) 8. 滑动速度 m/s) 9. 蜗杆传动当量摩擦角 v 10. 蜗杆传动效率 11. 蜗杆的啮合效率 1 12. 搅油损耗 2 13. 滚动轴承效率 3 14. 使用系数 15. 动载荷系数 16. 载荷分布系数 17. 材料的弹性系数 18. 滑动速度影响系数 19. 寿命系数 20. 齿形系数 21. 导程角系数 22. 蜗杆截面惯性矩 I ) 23. 弹性模量 E N/) 24. 蜗杆两端支承点的跨度 L 南 昌 航 空 大 学 科 技 学 院 毕 业 设 计 论 文 - - 27 六、自然通风散热计算 1. 热导率 k W / m2 ) 2. 散热的计算面积 A m2) 3. 冷却的箱壳表面积 m2) 4. 补充的箱壳表面积 m2) 5. 润滑油温度 40 ( ) 6. 周围空气温度 20 ( ) 7. 损耗的功率 8. 能散出的功率 满足 进电机的选用 查表选一个 90 003步进电动机。电机的有关参数见表 2 杠螺母的设计计算 磨性的计算
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本文标题:C型搅拌摩擦焊机机械结构设计【2张图/13800字】【优秀机械毕业设计论文】
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