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本科毕业设计(论文)通过答辩1摘 要 :应客户公司要求,为 11000KW 轴流压缩机设计配套增速箱。设计思路为:根据功率要求初步确定齿轮,轴,中心距的尺寸,再根据这些尺寸以及客户公司提出的安装和技术要求,借鉴国外优秀设计,用 Solidworks 软件进行三维建模,之后用 MASTA 软件对模型进行强度分析及校核,达到要求确定尺寸后画出工程图交于机械加工厂生产。此增速箱传动精度高,寿命长,效率高,满足设计要求,具有较高经济效益。关键词:增速箱;建模;校核;经济效益本科毕业设计(论文)通过答辩2Design of Axial Flow Compressor GearboxAbstract: As the client company request, I design a gearbox which could match the11000KW axial flow compressor. Design idea: according to the power requirement, preliminary determine the gear, shaft, center distance size, then according to the size and the client companys installation and technical requirements, draw lessons from foreign excellent design, using Solidworks software for three-dimensional modeling. Then use MASTA software to strength analysis and check for the model. Finally draw engineering drawings for producing. This gearbox has high accuracy, long service life, and high efficiency, can meet the design requirements with high economic benefit.Key words: gearbox;modeling; check; economic benefits本科毕业设计(论文)通过答辩31 前言20 世纪 80 年代,世界齿轮技术有了很大的发展。产品发展的总趋势是小型化、高速化、低噪声、高可靠度。技术发展中最引人注目的是:硬齿面技术、功率分支技术和模块化设计技术。功率分支技术,主要指行星及大功率的功率又分支及多分支装置,如中心传动的水泥磨机主增速器,其核心技术要求是重载;模块化设计技术,对通用和标准减速器指在追求高性能和满足用户多样化大覆盖面需求的同时,尽可能减少零部件毛坯的品种规格,以便于组织生产,使零部件生产形成批量,降低成本,取得规模效益。这些技术的应用和日趋成熟,使齿轮产品的性能价格比大大提高,产品越来越完美。80 年代至 90 年代初,我国相继制定了一批减速标准,按这些标准生产的许多产品的主要技术指标均可达到或接近国外同类产品的水平,并结合国情做了许多改进与创新。这些产品的开发对推进我国齿轮技术的进步,促进国民经济的发展具有积极的作用。与此同时,水力及风电技术的飞速发展,也使得增速箱的需求日趋增多。本课题是对轴流压缩机增速传动装置进行设计,主要用用高炉鼓风,空气分离,天然气液化等运输或压缩空气及其它气体。电动机将功率输到增速箱,增速箱将电动机的功率输出到轴流压缩机,同时将电动机的输出低转速升高到压缩机的工作转速,达到设计目的。增速箱运行平稳,能适应复杂环境要求;并且为一级增速,维护、维修、后期功能扩展均比较方便。2 增速箱的技术要求2.1 主要技术指标传动装置主要技术指标如下:原动机形式: 三相异步电机负载形式: 轴流压缩机输入轴额定输入功率: 11000kW输入轴最大转速: 1485rpm(01485rpm 可调)本科毕业设计(论文)通过答辩4输出轴最大转速: 6523rpm(06523rpm 可调)设计寿命: 20 万小时满负荷条件下连续运转时间 16 万小时传动装置效率: 98服务系数: 1.4齿轮制造精度: ISO1328 5级噪声: 85 dB润滑: 强制润滑油过滤精度: 0.02mm供油压力: 0.20.05 MPa润滑油量: 500L/min油品种类: ISO VG46 透平油进出油口: (左右两端均留)均带配对法兰、螺栓组、垫片等连接件超速试验要求: 110%额定转速动平衡要求: 依照 ISO 标准轴承形式: 滑动轴承测振探头: 高速轴、低速轴联接端各呈 90分布的轴振动(进口) (直径为 M101),(含探头、前置器、模块及模块座)测温元件: 轴承内埋 1 个双支 PT100 铠装式热电阻,六线制,并引线至接线盒。本科毕业设计(论文)通过答辩5防点蚀(接触强度)要求安全系数: 1.3S防齿根断裂(弯曲强度)要求安全系数: 1.6S2.2 增速箱功能要求增速箱能将电机的功率输出,并将电机的速度提升到轴流压缩机所需的转速要求。3 增速箱总体方案与参数设计3.1 设计方案的确定该增速箱实现增速传递大扭矩,要求运转平稳,噪音低,寿命长等技术要求。根据设计要求做出如下方案:采用一级增速传动齿轮箱结构,结构简单,精度容易保证。电动机通过联轴器连接至主动齿轮轴,进入齿轮箱内,带动从动齿轮,从动齿轮与输出轴相连,从而实现增速输出的目的。此增速箱在装配前,其所有零件均用煤油或者汽油清洗干净,在配合表面涂上润滑油。箱体内不允许铁屑等杂物存在,对箱体进行清洗,使用白面筋清除箱体内部铁屑及残渣,箱体内壁应涂上防腐蚀涂料,上下箱体合箱时需使用厌氧胶进行密封,试验结束后对增速箱进行喷漆。3.2 增速传动原理增速传动装置传动原理见图 1。低速电机通过联轴器与增速箱相连,通过增速箱实现增速并将功率传递给轴流压缩机。图 1 增速传动装置传动原理图Fig 1 Schematic diagram of the gearbox3.3 结构设计电动机增速箱轴流压缩机联轴器本科毕业设计(论文)通过答辩6增速器的结构见下图 2。齿轮箱体为铸造箱体,上下剖分式结构;为便于实际使用安装及其它要求,箱体内具有合适的隔板、油槽和通道,以保证在各种速度、负荷、温度和气候条件下,所有的轴承和齿轮都有足够的润滑。齿轮和轴承采用滑油润滑方式。由于功率大,损耗的热量较多,因此使用流动性较好、冷却性能较好润滑油,初步选定润滑油为 ISO VG46,此外,这种润滑油抗磨耐压,能延长滤油器的使用寿命,并最有效地保护设备,从而减低保养费和产品处理开支。齿轮箱采用人字齿轮传动,输出轴外伸端为法兰盘,输入轴外伸端是采用双平键与联轴器相连。输入轴与输出轴外伸端采用迷宫组合密封。增速器传递的功率较大,输入齿轮的材料选为 18CrNiMo7-6,输出齿轮轴材料采用 18CrNiMo7-6。硬齿面磨齿加工精度 5 级。3.4 齿轮箱的运动和动力参数设计3.4.1 总传动比增速传动装置的转速比要求应为:(1)=2/ 1=6523/1485=4.39264.39本科毕业设计(论文)通过答辩7图 2 增速器剖视结构图Fig 2 Cutaway diagram of the gearbox3.4.2 计算增速器的运动和动力装置传动轴之间的效率为 =98%各轴的转速: n1=1485 r/minn2=6523 r/min轴输入功率: Pd =11000kw轴输出功率:(2)Pd=110000.98=10780kw轴输入扭矩:(3)Td=9549Pd /n1=70733.33Nm轴输出扭矩:(4)Td =9549Pd/n2=15780.81Nm本科毕业设计(论文)通过答辩8所得的运动和动力参数结果如表 1表 1 齿轮运动和动力参数表Table 1 Gear movement and power parameter table功率 P (KW) 转矩 T (Nm)输入 输出 输入 输出 转速 n(r/min)主动轴 110000 110000 70733.33 70733.33 1485从动轴 107800 107800 15780.81 15780.81 65233.5 主动齿轮及从动齿轮轴的设计齿轮传动的主要尺寸可按齿面接触疲劳强度的计算公式确定中心距 或小齿轮的直径 ,根据弯曲疲劳强度计算确定模数 。对于此闭式齿轮传动箱,应同时满足接1 m触疲劳 和弯曲疲劳强度 的要求。 Flim主要尺寸初步确定之后,应进行强度校核,并根据校核计算的结果酌情调整初定尺寸。3.5.1 选择齿轮材料和热处理方法,确定齿轮的疲劳极限应力考虑此增速箱的功率及现场安装,故齿轮选用渐开线硬齿面人字齿轮;使其具有较强的抗点蚀和耐磨损性能,心部具有很好的韧性,表面经硬化后产生残余压缩应力,大大提高了齿根强度。同时,斜齿轮效率较高,工艺简单,精度易于保证,应用广泛。齿轮材料使用 低碳合金钢,经渗碳淬火,齿面硬度定为1876,渗碳层有效深度为 mm,芯部硬度 。5862HRC 1.52.0 3345齿轮的疲劳极限应力按 MQ 级质量要求取值,查机械设计手册第五版第 3 图卷 114-1-84 见图 3 及图 14-1-113 见图 4 得: =1500MpFlim=500Mp图 3 齿轮的接触疲劳极限 本科毕业设计(论文)通过答辩9Fig 3 Selection of gear contact fatigue limit 图 4 齿轮的弯曲疲劳极限 FlimFig 4 Selection of gear bend fatigue limit Flim3.5.2 初定齿轮主要参数和尺寸按齿面接触强度估算齿轮传动尺寸参数。计算中心距:(5) ( u+1) 3 1 2式中,小齿轮传递的转矩由式(4)得: Td =9549Pd/n2=954910780/6523=15780.81Nm考虑到原动机为电机,有中等冲击,工作机械载荷大,速度高,综合后取载荷系数 。齿数比 K=2.0 u= i=4.39初选齿宽系数 :对闭式齿轮传动,当齿面硬度大于 350HBS 时,齿宽系数应取 d小值,以降低载荷沿齿宽分布不均的现象。但此齿轮箱载荷大,齿轮和齿轮箱具有较高的精度和足够的刚度,为使承载能力增强,以及减小中心距从而缩小齿轮箱体积,可以增大齿宽。查机械设计手册表,见图 5图 5 齿宽系数 的选取 dFig 5 Selection of tooth width coefficient d取 ,设计中间有退刀槽(宽度为 l)的人字轮, d=1.2; 的值估计为 0.1 d=0.5( u+1) ( a)则 a= d0.5(+1)+=0.483+ 左右,机械设计第五版第 3 卷表 14-1-67 圆整取齿宽系数 a=0.6对于人字齿轮,一般情况下下 ,增大螺旋角可增大纵向重合度, =1535使传动平稳,但对于斜齿轮轴向力增大,经过配比,初定螺旋角 =27齿数比 u=i=4.39齿轮的许用接触应力 :p,安全起见取p 0.9=0.91500=1350Mp p=1000齿面接触强度计算系数 :本科毕业设计(论文)通过答辩10查机械设计第五版第 3 卷表 14-1-65, ,将以上数据代入式( 5)得:=447 ( u+1) 3 1 2=447( 4.39+1) 3 115780.810.64.3910002=551.33圆整取 =600齿轮法向模数 mn=(0.007 0.02)=(0.007 0.02)600=4.2 12mm取 mn=7由公式 (6)1= 2( 1+)得1= 26007( 1+4.39) 27=28.338取 1=28 2=1=4.3928=122.92取 2=123实际传动比 i=21=12328=4.3929传动比误差 =|4.39-4.3929|4.3929=0.066%误差较小可忽略.实际中心距(7)将各数值代入式(3.7)得 采用变位齿轮传动,改善齿轮的承载a=593.15,性能,取变位后的实际中心距取为 ,按公式计算变位齿轮几何尺寸和有关a =600mm参数。中心距变动系数:( 8)=mn =0.979齿形角 an=20分度圆压力角:本科毕业设计(论文)通过答辩11(9)=( an) =22.22啮合角:(10)=cos(cos)=23.76根据机械原理第七 第十章式 10-4 及 10-25,得出版 2总变位系数:(11)=1+22tan( )将各数值代入式(11)得 垵 和 ,查图,知此齿=0.978, =0.978=151轮传动属于齿.根及齿面承载能力较高区,为了提高齿轮的承载性能,按图分配变位系数得:,1=0.372=0.608齿高变动系数:(12)=0.001分度圆直径 (13)1=1=72827=219.97(14)2=2=712327=966.32节圆直径:mm(15)1=2+1=222.63mm(16)2=1=977.36法向顶隙系数 取标准值 =0.4工作齿宽mm= a=360取 mm1=+10=370标准齿顶高系数 =1本科毕业设计(论文)通过答辩12齿顶圆直径:mm(17)1=1+2(+1)mn=239.01mm(18)2=2+2(+2)mn=988.83齿根圆直径:mm(19)1=12(+1)mn=205.55mm(20)2=22(+2)mn=955.23校核重合度:纵向重合度:(21)=sinmn =7.64基圆直径:mm(22)1=1cos=203.63mm(23)2=2cos=894.56齿顶圆压力角:(24)1=11=31.573(25)2=22=25.222端面重合度:(26)= 1(n1 )+2(n2 ) /2=2.14总重合度: =+=9.78、 和 均符合要求。考虑齿轮的制造、安装误差及变形的影响,实际中常要求 。重合度 1.11.4愈大,传动愈平稳。齿轮圆周速度:(27)= 11601000=75.13/选用高精度的齿轮,精度等级为 5 级精度,以提高齿轮传动的品质,降低齿轮的噪声。3.5.3 校核齿面接触疲劳强度:按式本科毕业设计(论文)通过答辩13(28)=( +1)1计算齿面接触应力 。分别确定式中各参数:分度圆的切向力:(29)=200011 =137116.88原动机为电动机,有轻微冲击,工作机为轴流压缩机,有轻微冲击,参考机械手册表 14-1-71,选则使用系数 ,=1.35动载系数 :查机械设计第 3 卷图 14-1-74,取 =1.1螺旋线载荷分布系数 :由表 14-1-89,见图 6,可得:图 6 螺旋线载荷分布系数 的选取Fig 6 Selection of spiral line load distribution coefficient (30)=1+2 1+3(1)2 (1)2+4=1.86齿间载荷分配系数 :=500.29/100/查机械设计第三卷表 14-1-92,见图 7 得:=1.0节点区域系数 :按 和 ,查机械手册见图 8 得: =271+2Z 1+Z 2=0.0065=2.19本科毕业设计(论文)通过答辩14图 7 齿间载荷分配系数 的选取Fig 7 Selection of tooth load distribution coefficient 图 3.8 节点区域系数 的选取Fig 8 Selection of node area coefficient 材料弹性系数 ,由机械设计中表,见图 9 得: =189.8/2图 9 材料弹性系数 的选取Fig 9 Selection of elastic coefficient 重合度系数 :查机械设计手册图,见图 10图 10 重合度系数 的选取Fig 10 Selection of coincidence degree coefficient 得: =0.68螺旋角系数 : =cos=0.944小齿轮、大齿轮的单对齿啮合系数 :查机械设计手册表,见图 11, 图 11 齿轮的单对齿啮合系数 的选取, Fig 11 Selection of single couple gear tooth meshing coefficients , 由于 ,1 =1许用接触应力:将各数值代入式(28)得=635.84/2由于 ,所以=1 1=2=635.84/2按式(31)=/计算齿面接触疲劳强度安全系数寿命系数 :设计质保期为 16 万小时齿面接触应力循环次数: 本科毕业设计(论文)通过答辩151=16104606523=6.2610102=1=1.431010由表 14-1-96 公式计算寿命系数:1=( 51071) 0.0306=0.804 2=( 51072) 0.0306=0.842润滑油膜影响系数 ,查机械手册表,见图 12图 12 润滑油膜影响系数 的选取Fig 12 Selection of lubricating oil film influence coefficient得: =1.0齿面工作硬化系数 ,由机械手册图,见图 13 得: =1.0图 13 齿面工作硬化系数 的选取Fig 13 Selection of tooth surface work hardening coefficient 尺寸系数 查表,见图 14:图 14 尺寸系数 的选取Fig 14 Selection of size coefficient 得: =1.076-0.01097=1.0此时: 1=111(32)=15000.8041.01.0 1.0635.84=1.8972=222(33)=15000.8421.01.0 1.0635.84=1.986本科毕业设计(论文)通过答辩16均达到机械设计手册表 4-1-100(见图 15)规定的较高可靠度时,其最小1及 2安全系数规定为 的要求并且满足给出的设计要求 。齿面=1.251.30 1.3接触强度核算通过。图 15 最小安全系数参考值Fig 15 The minimum safety coefficient of the reference value3.5.4 校核齿根弯曲强度按公式(34)= 计算齿根弯曲应力 ,算式中各参数确定如下:螺旋线载荷分布系数 :=(35)= (/)21+(/)2其中: =370 =2.25=15.75得出 =0.958=() =1.860.958=1.812螺旋线载荷分配系数 与齿间载荷分配系数相等: =1.86齿廓系数 :首先算出当量齿数 (36)=/(cos)3代入得, 1=1/(cos)3=39.582=2/(cos)3=173.88查机械设计手册表,如图 16本科毕业设计(论文)通过答辩17图 16 齿廓系数 的选取Fig 16 Selection of gear profile coefficient 得: 1=2.15 2=2.06应力修正系数 :查机械设计手册,如下图 17 得 1=1.79 2=1.94重合度系数 :根据表 14-169 中 的计算公式 (37)=0.25+0.75(38)= ( cos) 2由表 14-1-104 知=1( sincos) 2=0.904=2.14 =7.64= ( cos) 2=2.616=0.25+0.75=0.537图 17 外齿轮修正系数的 选取Fig 17 Selection of external gear modification coefficient 螺旋角系数 :跟据 ,查机械设计手册表,如图 18 、 本科毕业设计(论文)通过答辩18图 18 螺旋角系数 的选取Fig 18 Selection of spiral angle coefficient 查得: =0.77计算齿根应力 :将各数值代入式(34)得: 1=421.64/2=437.85/查表可得弯曲强度的安全系数 计算式:(39)1=1试验齿轮的应力修正系数 ,查表 得到 14-1-101 =2.0寿命系数 :查机械设计手册表,如图 19 图 19 寿命系数 的计算Fig 19 Calculation of Life coefficient可得:1=( 31061) 0.02=0.820 2=( 31062) 0.02=0.796相对齿根圆角敏感系数 :查机械手册,持久寿命时的相对齿根圆角敏感系数,当齿根圆角参数, 近似地取为 1,其误差不超过 5%。1.51.6过。4 轴及轴承的选用4.1 轴的结构设计及计算轴的结构设计包括定出轴的合理外形及全部结构尺寸。轴的结构设计取决于以下因素:轴在机器中的安装及形式;轴上安装的零件的类型,尺寸,数量以及和轴连接的方法;载荷的性质,大小,方向及分布情况;轴的加工工艺等。由于影响轴的结构的因素较多,且其结构形式又要随着具体情况的不同而异,所以轴没有标准的结构形式。设计时,必须针对不同情况进行具体的分析。但是,不论何种具体条件,轴的结构都应满足:轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置;轴上的应便于装拆和调整;轴应具有良好的制造工艺性;轴应能满足传动的强度要求等。下面从轴的强度要求方面来设计轴的主要尺 。 寸 3本科毕业设计(论文)通过答辩20进行轴的强度校核计算时,应根据轴的具体受载及应力情况,采取相应的计算方法,并恰当地选取许用应力。因此齿轮轴主要承受扭矩,按转强度条件计算。轴的扭转强度重要条件为(40)=95490000.23 由上式可得轴的最小直径395490000.2小轴为高速齿轮轴,材料为 18CrNiMo7-6,大轴出于成本角度考虑,材料使用40Cr,查表得18CrNiMo7-6 40 取= 70 1=4040Cr: 取 35=3555 2=代入公式得: 126.3 有两个键槽,增大 7% 取1 1=150有两个键槽,增大 7% 取2216.2 2=250传动轴的结构如图 22 及图 23 所示:图 22 高速齿轮轴Fig 22 High speed gear shaft本科毕业设计(论文)通过答辩21图 23 低速输入轴Fig 23 Low speed input shaft4.2 轴承的选用及校核4.2.1 轴承的选用该齿轮箱属于高速重载齿轮箱,所以对轴承的选择要求较高,若选用滚动轴承,则必需选用高精密滚动轴承,而高精密滚动轴承对齿轮箱的安装及装配要求比较高,如果装配不到位,容易引起滚动轴承失效,达不到预期的效果,并且高精密滚动轴承对润滑油的质量要比较高,从而提高成本。故不论低速级齿轮箱还是高速级齿轮箱内全部采用滑动轴承,在工程设计过程中做了详细的分析计算确保可靠。齿轮箱所有轴承均采用椭圆瓦轴承。椭圆瓦轴承的内表面呈椭圆形,两侧间隙大于顶部间隙,其范围控制在顶部间隙为轴径的(11.5),侧间隙为轴径的(13).椭圆瓦轴承首先稳定性好,其次由于侧间隙大,沿轴向流出的油量大,散热性好,轴承的温度较低。4.2.2 轴承的校核轴承的校核是由轴承公司根据我们选型,按照强度和硬度要求计算得出的结果,结果计算出来均符合要求。各滑动轴承承载能力强,工作过程中不会发生失稳、振动过大、温度过高等异常情况。滑动轴承通过安装到齿轮箱进行调试后能更好的适应各种工况。因此,滑动轴承能满足总体设计要求。5 建模与结构设计5.1 建模的意义为了清晰地表达结构设计,描述实体全部的几何信息,定义所有的点、线、面、体的信息,对实体信息进行全面完整的描述,并能够实现消隐,剖切,有限元分析,外形计算等各种处理和操作,在此对增速装置齿轮箱进行了三维实体建模。在此处是本科毕业设计(论文)通过答辩22使用 软件对增速箱进行建 。solidworks 模 45.2 建模的过程齿轮箱的三维建模方法展现如下:第一步:使用 软件,选择基准面,使用旋转、切除、阵列等一系列命solidworks令,分别画出低速输入轴和相应的轴承。然后将它们进行配合。三维实体建模主要是为了清晰的展现实体的空间位置并且在完成建模后投影出有效二维图。此处没画出主动轴的齿形,在出工程图时,方便投影二维图。如图 24图 24 输入齿轮及轴的建模Fig 24 Model of input gear and shaft 本科毕业设计(论文)通过答辩23第二步:由相关尺寸在新打开的 页面中画出从动齿轮、齿轮轴及对应solidworks的轴承。在视图中找准中心距,选择平面、中心点,然后将其进行配合。建模时,注意齿轮、轴、轴承的方向。得出图形如图 25图 25 输出高速齿轮及轴建模Fig 25 Model of output gear and shaft 第三步:依据两个传动件在空间的位置,参照国外优秀的设计方法与实例,设计出下箱体的布局,箱体为铸造,应注意画出箱体的筋板及拔模斜度,并画出进油口及进油通道、回油口及回油通道、回油垫片、测温孔、观察窗、观察窗压板、测油孔、放油口等。并在要进行装配的面上,打上需要的孔,以便之后装螺钉、螺柱、定位销等。如图 26第四步:将设计好的输入轴的密封盖及输出轴的密封盖,挡板及端盖画出,并在端盖上打上合理的螺纹孔,以便之后装螺钉。找到相应的平面和中心,将它们进行配合。注意密封盖与轴的轴向和径向间系,避免间隙过大导致密封不好,或者间隙过小造成轴承温度过高等不良影响。所得模型如图 27本科毕业设计(论文)通过答辩24图 26 下箱体建模Fig 26 Model of the lower box body 图 27 端盖建模Fig27 Model of the end cap第五步:在 Solidwords 中建立出上箱体的模型。箱体为铸造,应注意画出出油路、进油口、回油口等。根据同样的方法,将上箱体进行配合。如图 28 及图 29本科毕业设计(论文)通过答辩25图 28 上箱体建模(1)Fig 28 Model of the upper box body (1)图 29 上箱体建模(2)Fig 29 Model of the upper box body (2)本科毕业设计(论文)通过答辩26第六步:修改并完善之前所建立的模型,将所有的螺钉螺母选出标准件并安装。如图 30 及图 31图 30 整体建模图(1)Fig 30 The whole model diagram (1)图 31 整体建模图(2)Fig 31 The whole model diagram (2)本科毕业设计(论文)通过答辩275.3 齿轮箱的密封及齿轮的润滑5.3.1 齿轮箱的密封输入轴与输出轴采用迷宫密封。迷宫密封也称梳齿密封,可以使流体经过许多节流间隙与膨胀空腔组成的通道,经过多次节流而产生很大的能量损耗,流体压力大为下降,使流体难以渗透,以达到密封的目的。5.3.2 齿轮的润滑闭式齿轮传动装置的润滑、冷却、润滑油的选择和密封是紧密相关联的系统技术,润滑的作用是使齿轮的啮合面、轴承的相对运动表面形成油膜,降低局部接触应力集中,增少摩擦磨损和损耗功率,节省动力。此外,润滑油可以防止腐蚀、缓和冲击、降低噪音及清洗、冲刷传动件表面杂物和磨粒。润滑的同时可带走相对运动接触面的热、降低局部高温、扩散热量。在齿轮润滑设计中,通常采用油浴润滑、强制压力喷油或喷油-油浴相结合等润滑方式。喷油润滑安全可靠,有利于齿轮箱的散热和冷却,该齿轮箱采用,如图 32图 32 喷油管Fig 32 Oil injection pipe本科毕业设计(论文)通过答辩286 总结与展望6.1 总结增速器是传动装置系统中一个关键部件,其产品设计的好坏直接影响到整个传动装置的实际使用性能。论文完成了设计中国航空动力机械研究所的轴流压缩机增速器的目标,确定了齿轮的传动比;运用 Solidworks 软件对增速器进行了建模,运用MASTA 软件,对增速器齿轮进行了结构优化设计。在设计完成之后,为确保齿轮箱的设计的安全性,采用 MASTA 软件进行强度校核。该装置结构综合考虑了设计的优化性、可加工性、安全性等,满足现场的制造工艺的 加 工 要 求 , 为 工 程 齿 轮 , 故 可实 施 性 强此 次 设 计 的 轴流压缩机增 速 器 , 具 有 传 动 效 率 高 , 寿 命 长 , 易 于 清 理 维 护 ,噪 声 低 , 传 动 稳 定 等 优 点 , 但 是 在 加 式 工 艺 性 方 面 还 存 在 诸 多 不 足 , 可 能 导 致 制造 成 本 过 高 , 还 在 处 于 研 究 改 善 阶 段 。在论文完成过程中,主要做的工作有:(1)根据增速器设计计划书和产品适用条件确定该增速传动装置的主要技术指标,传动装置主要技术指标,确定了增速器的总体设计方案,设计计算了增速器的齿轮传动的参数和结构;(2)确保增速器传动装置的设计满足要求,利用 软件对轴流压缩机SolidWorks增速器的齿轮、轴、箱体、键槽等部件进行建模分析。(3)对齿轮箱关重件进行疲劳强度和静强度(额定载荷、极限载荷)计算与校核,并根据计算结果进行分析。6.2 展望本论文设计的轴流压缩机增速器是针对特定用途而设计的增速器,其采用了一级增速传动的设计思路。电动机将功率输出到增速器,增速器能将功率输出到轴流压缩机,同时将发动机的输出低速转速升高到轴流压缩机的工作转速。齿轮增速器与其它传动装置相比,传动比精确、稳定、效率高,传递的功率可以很大。增速器在升高原动力机的转速的同时,按增速比的大小减小动力机的转矩,转矩值达到要求是工作机运转的必要条件。随着科学技术的飞速发展,增速器技术有了很大的改革及发展。因此设计人员在设计增速器时,不断对设计进行改进,今后还需要做进一步的研究,对增速器进行优化设计,主要体现在如下几个方面:(1) 高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿,齿顶齿向修形,承本科毕业设计(论文)通过答辩29载能力提高 4 倍以上,体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高、运转平稳、故障少、密封可靠。(2) 积木式组合设计。基本参数采用优先数,尺寸规格整齐,零件通用性和互换性强,系列容易扩充和花样翻新,利于组织批量生产和降低成本。(3) 系列化。箱体的设计作简单变动,就能适用于不同的载荷要求,这样就能扩大使用范围,大大降低设计强度从面节约成本。参 考 文 献1 成大先.机械设计手册第 3 卷M,北京:化学工业出版社,2008:14-114-4832 孙恒等.机械原理M,北京:高等教育出版社,2008:174-1923 濮良贵等.机械设计M,北京:高等教育出版社,2010:360-3834 朱孝录.齿轮传动设计手册M,北京:化学工业出版社,2005:72-2155 吴宗泽等.机械设计课程设计手册M,北京:高等教育出版社,2010:125-1346 胡宗武等.非标准机械设备设计手册M. 北京:机械工业出版社,2005.57 徐灏 .机械设计手册第一卷(第 2 版)M,北京:机械工业出版社,2000.68 陈超祥,叶修梓.Solidworks零件与装配体教程M,北京:机械工业出版社,2010.39 陈 超 祥 ,叶 修 梓 .Solidworks工 程 图 教 程 M,北 京 :机 械 工 业 出 版 社 ,2010.310 刘巽尔.几何量公差M,北京,北京理工大学出版社 200811 李维荣.标准紧固件实用手册(第四版)M,北京,中国标准出版社,2006.312 汪德涛.润滑技术手册M,北京,机械工业出版社,2000.613 周雍鑫.龚九峰等,润滑材料使用手册M,上海,上海科学技术出版社,1996.614 王先逵.机械制造工艺学M,北京,机械工业出版社,2011.615 成大先.机械设计手册单行本M,机械制图极限与配合,北京,化学工业出版社,2004.516 徐学林.互换性与测量技术基础M,湖南,湖南大学出版社,2009.817 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理念力学M,高等教育出版社,2009.718 刘鸿文.材料力学M, 高等教育出版社,2009.1119 侯书林等.机械制造基础M,中国林业出版社,2006.820 李华敏等.齿轮的结构设计与应用M,机械工业出版社,2007.920 Jack A.Busby, Henry R. Staab, George H. M Mechanical Design of Machine Elements and Machines Collins, Wiley 2009.10本科毕业设计(论文)通过答辩3121 J. Keith Nisbett M Shigleys Mechanical Engineering Design. McGraw-Hill Science/Engineering/Math 2008.3本科毕业设计(论文)通过答辩3225吨水平定向钻机推进机构设计 250t单梁桥式起重机小车运行机构设计 450t门式起重机金属结构设计 JS750混凝土搅拌机结构设计 PLC控制的翻转机械手的设计 PLC控制的移置机械手的设计 S11-M-10010-0.4型变压器的设计及制造工艺 SYYZ792铜连铸连轧机(轧机部分)液压系统设计 X5040升降台铣床数控改造(横向) ZL50轮式装载机工作装置及其液压系统设计 安装支架的冲压工艺及模具设计背负式小型机动除草机设计步进电机驱动的小车电气控制系统设计侧边传动式深松旋耕机的设计茶籽含油量高光谱检测技术研究柴油机活塞的加工工艺及夹具设计车床拨叉加工工艺及夹具设计车载机顶盒硬盘固定架优化和散热分析搭扣冲压模具设

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