畢業(yè)設(shè)計 騎馬攀螺栓拆裝機(jī)

1、攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 摘要提供全套，各專業(yè)畢業(yè)設(shè)計摘 要當(dāng)今社會隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和我國加入wto以后汽車價格有了較大的下調(diào)從而汽車這種在以前只有少部分有錢人才能擁有的產(chǎn)品，漸漸走進(jìn)千家萬戶，走進(jìn)我們的生活中。隨著汽車用戶數(shù)量不斷的增加，汽車的維修必然成為一個熱門行業(yè)，汽車維修行業(yè)的升溫必然促進(jìn)汽車專用維修設(shè)備的需求量的增加。騎馬攀螺栓拆裝機(jī)是用于拆裝汽車鋼板彈簧處的螺栓的，也就是汽車鋼板彈簧處的u形螺栓。它的典型布置方案有：長頸、單輪軸手推車。具有接近工件、高度調(diào)整、轉(zhuǎn)向和操作都很方便的特點，可適用于不同的傳動結(jié)構(gòu)，而且由于小的支點遠(yuǎn)離力點，因此也是消除靜扭式結(jié)構(gòu)中反力矩影響的一種

2、理想結(jié)構(gòu)。當(dāng)今市場的螺母拆裝機(jī)有很多，有的是用于大型卡車，有的用于轎車，有的用于小型卡車。由于騎馬螺母拆裝機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，電路控制也比較簡單，所以很多機(jī)械制造廠都能生產(chǎn)，都是一種輔助產(chǎn)品。在市場上能買到一些通用型號的新產(chǎn)品。針對有些特殊的機(jī)械可以自行設(shè)計制造。騎馬螺栓拆裝機(jī)由電動機(jī)、離合器、齒輪傳動裝置三部分組成，可能通過改變離合器的結(jié)構(gòu)來改變騎馬螺栓拆裝機(jī)的性能等?？蓪㈦x合器部分用液壓來控制,使對騎馬螺栓拆裝機(jī)的控制更方便,可行性更高。 關(guān)鍵詞 汽車，拆裝機(jī)，u形螺栓，離合器，齒輪傳動iii攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 abstractabstractsocial nowadays

3、along with our country economy of fly to soon develop with our country joined the wto later car price to have bigger next adjust thus a car this kind of in the past only little parts of products that the rich then can own, gradually walk into thousand 10000, walk into our lifes in.along with the car

4、 continuous increment of customers amount, the maintain of car by all means becomes a popular profession and the heat of car maintenance profession by all means helps the car appropriation to maintain the increment of demand of equipments.ride ma3 pans stud bolts dismantling to pack machine is the s

5、tud bolt which useds for dismantling to pack car steel plate spring coil of, be also a car steel plate the u form of the spring coil stud bolt.it of the typical model decoration project have:long neck, single axle cart.have close work piece, highly adjust, change direction and operate an all very co

6、nvenient characteristics, applicably in differently spread to move structure, and because the small fulcrum keeps off dint to order, so is also cancellation quiet the twist type anti- dint ju in the structure influence of a kind of ideal structure.the luo mother of market dismantles to pack machine

7、to have a lot nowadays, have plenty of to used for a large truck and have of used for a car, have of used for a small scaled truck.in order to riding ma3 luo2 mu3 to dismantle structure of pack the machine simple, the manufacturing cost is low, the electric circuit control also more simple, so a lot

8、 of machine manufactories all can produce, is all kind of assistance product.it is canning buy the new product of some in general use model numbers on the market.aim at some special machines can design a manufacturing by oneself.ride the horse stud bolts dismantling to pack machine is spread by the

9、electric motor, clutch, wheel gear to move to equip three parts to constitute, may pass structure of change the clutch to change to ride horse stud bolt to dismantle function of pack the machine etc.can press the clutch part controls with the liquid and make more convenient to the control which ride

10、s horse stud bolt to dismantle to pack machine, the possibility is higher.keywords truck, dismantle to pack machine, the u form stud bolt, clutch, the wheel gear spreads to move攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 目錄目 錄摘 要iabstractii緒 論11 任務(wù)分析和方案確定21.1 設(shè)計任務(wù)分析21.2 傳動方案的確定21.2.1 傳動方案一21.2.2 傳動方案二31.2.3 傳動方案三42 設(shè)計計算62.1 確定最大

11、拆裝扭矩62.2 運(yùn)動分析和動力參數(shù)的計算62.2.1 選擇電動機(jī)62.2.2 各軸運(yùn)動參數(shù)的設(shè)計計算73 帶傳動的設(shè)計計算93.1 確定計算功率93.2 初選帶輪的基準(zhǔn)直徑93.3 確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度104 蝸輪、蝸桿傳動的設(shè)計計算124.1 選擇材料124.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計124.3 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸134.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度144.5 熱平衡核算155 圓錐齒輪傳動設(shè)計計算175.1 選擇材料，熱處理方法和精度等級175.2幾何尺寸計算175.2校核接觸強(qiáng)度205.3齒根彎曲強(qiáng)度校核226 彈簧的設(shè)計計算256.1 彈簧上所受力的分析256.2 彈

12、簧設(shè)計計算257 牙嵌式離合器的設(shè)計計算287.1 選擇牙嵌離合器的材料，確定相關(guān)參數(shù)287.2 牙嵌式離合器的設(shè)計計算287.3 齒工作面擠壓強(qiáng)度條件287.4 牙齒根部的彎曲應(yīng)力的校核298 軸的設(shè)計計算308.1 蝸輪軸的設(shè)計計算308.1.1 求出蝸輪軸的力、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，和作用在蝸輪上的力308.1.2 初步確定軸的最小直徑308.1.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計308.1.4 求軸上的載荷328.1.5 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度338.2 蝸桿軸的設(shè)計計算338.2.1 材料選擇和受力分析338.2.2 軸的初步估算軸的最小直徑348.2.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計348.2.4求軸上的載荷358.3

13、被動軸的設(shè)計378.3.1 求被動軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩378.3.2 求作用在被動軸上的力378.3.3 初步確定宙的最小直徑378.3.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計388.4 傳動軸的設(shè)計388.5 小錐齒輪軸的設(shè)計398.5.1 求輸入錐齒輪軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩398.5.2. 初步確定軸的最小直徑398.5.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計398.6 輸出軸的設(shè)計408.6.1 求輸出軸上的功率求輸入錐齒輪軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩408.6.2 初步確定軸的最小直徑418.6.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計418.6.4求軸上的載荷428.6.5 進(jìn)行扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度429 滾動軸承和連接件的校核449.1 軸承的選擇和

14、強(qiáng)度校核449.2 各軸上鍵的選擇及強(qiáng)度校核469.2.1 蝸輪上鍵強(qiáng)度的校核469.2.2 半離合器上鍵強(qiáng)度的校核479.2.3 被動軸上鍵強(qiáng)度的校核479.2.4 花鍵的強(qiáng)度校核4710 密封和潤滑49結(jié) 論50參 考 文 獻(xiàn)51致 謝52攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 緒論緒 論隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展和高新技術(shù)在汽車上的廣泛使用，對汽車維修工作提出了越來越高的要求。為了運(yùn)行車輛有良好的技術(shù)狀況，維修企業(yè)的面臨形勢。因此，運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)使保修工作變得機(jī)械化、文明化，以提高勞動生產(chǎn)效率及維修質(zhì)量，延長車輛壽命，降低維修人員的勞動強(qiáng)度已成為當(dāng)務(wù)之急。騎馬螺母拆裝機(jī)用于拆裝各種汽車鋼板彈簧騎

15、馬螺栓螺母的拆裝，它的典型布置方案有：長頸、單輪軸手推車。具有接近工件、高度調(diào)整、轉(zhuǎn)向和操作都很方便的特點，可適用于不同的傳動結(jié)構(gòu)，而且由于小的支點遠(yuǎn)離力點，因此也是消除靜扭式結(jié)構(gòu)中反力矩影響的一種理想結(jié)構(gòu)。當(dāng)今市場的螺母拆裝機(jī)有很多，有的是用于大型卡車，有的用于轎車，有的用于小型卡車。由于騎馬螺母拆裝機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，電路控制也比較簡單，所以很多機(jī)械制造廠都能生產(chǎn)，都是一種輔助產(chǎn)品。在市場上能買到一些通用型號的新產(chǎn)品。針對有些特殊的機(jī)械可以自行設(shè)計制造。騎馬螺栓拆裝機(jī)由機(jī)電、離合器、齒輪傳動裝置三部分組成，可能通過改變離合器的結(jié)構(gòu)來改變騎馬螺栓拆裝機(jī)的性能等?？蓪㈦x合器部分用液壓來控

16、制,使對騎馬螺栓拆裝機(jī)的控制更方便,可行性更高。 在提倡科技、技術(shù)、效率的今天，維修業(yè)空前發(fā)達(dá)。在汽車維修業(yè)中，也要求有較高的技術(shù)。這些技術(shù)不僅有維修師傅的經(jīng)驗還要有精良的設(shè)備來輔助?，F(xiàn)在我國私有汽車越來越多，人們在不斷追求財富的同時，還提倡安全。只有精良的維修技術(shù)才能吸引更多的客戶。通過不斷的對維修工具的改進(jìn)和使用才能不斷的提高生產(chǎn)力，增加經(jīng)濟(jì)的收入。 52攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 任務(wù)分析和方案確定1 任務(wù)分析和方案確定1.1 設(shè)計任務(wù)分析根據(jù)題目的要求所要設(shè)計的是專門用于對汽車底盤鋼板彈簧處的u形螺栓、螺母進(jìn)行拆裝的專業(yè)用于汽車維修的設(shè)備。汽車底盤是一般扳手難于到達(dá)的部位，因為它處于汽

17、車的底盤位置，如果用扳手對其進(jìn)行維修，難免會帶來許多困難。而騎馬攀螺栓拆裝機(jī)就是一種專門用于對其手動難于到達(dá)位置進(jìn)行螺栓、螺母拆裝的機(jī)器。它所要達(dá)到是要求是能夠?qū)⑻淄采烊胧謩与y于到達(dá)的部位進(jìn)行對汽車的維修。 因為騎馬螺栓拆裝機(jī)是用作對各種汽車鋼板彈簧螺栓螺母的拆裝，故需要滿足螺紋連接拆裝設(shè)備的基本要求。為了滿足螺紋連接拆裝的需要，對設(shè)備有如下的基本要求：1要有足夠的扭矩，保證能拆裝該機(jī)具所對應(yīng)的絕大多數(shù)螺紋連接。2某些設(shè)備要能控制扭矩，即能限扭，以滿足重要螺紋連接的定扭裝配要求3力求傳動效率高。工作噪音低。4要求體積小，重量輕，機(jī)動靈活，操作簡便。5要求支承可靠，這對大扭矩扳手來說更為重要。1

18、.2 傳動方案的確定1.2.1 傳動方案一因為騎馬攀螺栓拆裝機(jī)是用于拆裝汽車鋼板彈簧上的u形螺栓的，所以是汽車修理不可缺少的重要維修工具。經(jīng)過老師帶領(lǐng)去實際考察和查閱了相關(guān)資料后擬定出了三種騎馬攀螺栓拆裝機(jī)的三種的傳動方案，圖1.1是第一種傳動方案。圖1.1 傳動方案一1.電動機(jī) 2.齒輪減速器 3.牙嵌式離合器 4 .傳動軸 5.錐齒輪組 6 萬向節(jié)其傳動路線為(扭緊)：電動機(jī)1的扭矩 皮帶輪（圖中未畫出） 齒輪z！ 齒輪z2 齒輪z3 牙嵌式離合器主從輪z4離合器的從動輪z5 齒輪z6 傳動軸4 錐齒輪z7錐齒輪z8 萬向節(jié)6 螺母套 扭緊螺母當(dāng)螺母扭到最大扭矩時，離合器z4在軸向有個分力

19、將z4向左移動，最后z4和z5分開，在彈簧的作用下再次嚙合，在這個過程中會有沖擊和噪聲，會使操作人員知道螺母已經(jīng)打緊了。傳動路線(扭松)：改變動機(jī)的轉(zhuǎn)向就可以了。由于離合器的設(shè)計原理，在扭松的過程中，離合器不會脫開，直到螺母放扭下來。1.2.2 傳動方案二傳動方案二的傳動路線如圖1.2所示圖1.2 傳動方案二上圖中各部分分別列于表1.1表1.11蝸桿5傳動軸2蝸輪6錐齒輪組3牙嵌式離合器主動片7萬向節(jié)4牙嵌式離合器的從動片8彈簧扭矩的傳動過程（扭緊）：電動機(jī) 皮帶輪 皮帶輪帶動蝸桿1 蝸桿帶動蝸輪 蝸輪通過蝸輪軸帶動離合器主動片3 離合器從動片 4 傳動軸5 帶動錐齒輪z7 錐齒輪z8 萬向節(jié)

20、7 螺母套 扭緊螺母。 注：圖中的時機(jī)和皮帶輪沒有畫出螺母扭緊后，離合器在軸向的分力迫使離合器從動片向右移動，最終離合器分開，離合器分開后，從動片在彈簧的作用下向左移動，又與主動片接合，這過程中產(chǎn)生沖擊和噪音，沖擊會使螺母扭的更緊，噪音可以判斷螺母是否扭緊。扭松：擰下螺母時，只要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向就行。在擰下的螺母的過程中，離合器一直嚙合。1.2.3 傳動方案三 通過分析的傳動方案三如圖1.3所示。 圖1.3 傳動方案三上圖所示各部分名稱如表1.2所示：表1.21電動機(jī)7摩擦離合器的從動片2皮帶小輪8減速器箱體3螺母9傳動軸4花鍵10錐齒輪組5皮帶輪大輪11萬向節(jié)6摩擦離合器的主動片力矩傳動過程

21、如下：扭緊螺母：電動機(jī)1 皮帶小輪2 皮帶大輪5 花鍵4 摩擦離合器主動片6 摩擦離合器從動片7 齒輪z1 齒輪z2 齒輪z3 齒輪z4 傳動軸9 錐齒輪z5 錐齒輪z6 萬向節(jié)11 螺母套 扭緊螺母。注：1、當(dāng)螺母扭緊時，可以通過摩擦離合器的打滑來判斷。2、在傳動過程中，可以通過螺母3改變摩擦離合器的正壓力，可以調(diào)節(jié)最終輸出的扭矩。扭松螺母：只要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向就可以了。 綜合設(shè)計難度和實際參觀內(nèi)容我決定采用方案二來進(jìn)行設(shè)計計算。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 設(shè)計計算2 設(shè)計計算2.1 確定最大拆裝扭矩 螺紋連接拆裝設(shè)備最大拆裝扭矩的確定。最大拆裝扭矩（簡稱最大扭矩）是螺紋連接拆裝設(shè)備的設(shè)計計

22、算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)表資料5可確定出各種螺栓拆裝所需要達(dá)到的扭矩值。1）根據(jù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，表中扭矩值為螺栓達(dá)到屈服權(quán)限70%時所測定。2）建議鎖緊值矩為：表中數(shù)值（70%80%）。例如：m52，8.8級螺栓，則鎖緊力矩為：3） 拆松力矩為鎖緊力矩的倍。例如：上例鎖緊力矩為，則其拆松力矩為。4） 扭矩計算公式。上式中：s：拉伸強(qiáng)度（mpa）； 0.8：屈服 ；70%：一般螺栓使用到屈服極限的70%時； 0.2：摩擦系數(shù)；：螺栓直徑(mm)； d：螺母直徑(mm)。所以根據(jù)資料5便可得出各種大小的螺栓、螺母拆裝時所需的力矩值。汽車鋼板彈簧處的螺紋連接，其擰松力矩都大于擰緊力矩。因此最大力矩應(yīng)根據(jù)擰松力矩

23、而定。根據(jù)資料5上各螺紋連接的扭矩值表。因為汽車鋼板彈簧處的螺紋連接處于汽車底盤處，螺紋連接可能會受到各種力而發(fā)生不同程度的變形，也會受到水或其它物質(zhì)的沾染而發(fā)生銹蝕。故拆松力矩應(yīng)該為鎖緊力矩的1.52倍。根據(jù)設(shè)計要求選擇螺栓公稱直徑為30mm的進(jìn)行設(shè)計計算。故查表1.1查得扭矩值為588nm（螺栓，螺母強(qiáng)度等級為4.8材質(zhì)為一般構(gòu)造用鋼q235即a3）。又根據(jù)表1.1得出鎖緊力矩值為：表中數(shù)值（7080）%。故鎖緊力矩為（取中間值取為75%）。= 式（2.1）因為騎馬攀螺栓拆裝機(jī)的設(shè)計計算是按照最大拆裝扭矩來進(jìn)行設(shè)計計算的而最大拆裝扭矩即為拆松扭矩故根據(jù)設(shè)計要求最大拆裝扭矩為（取值為1.8）

24、 式（2.2）2.2 運(yùn)動分析和動力參數(shù)的計算2.2.1 選擇電動機(jī) 根據(jù)上面的分析和計算得出騎馬攀螺栓拆裝機(jī)要求輸出的扭矩值為793.8n。根據(jù)轉(zhuǎn)速與功率、扭矩之間的轉(zhuǎn)換公式有 式（2.3）故只要確定出騎馬攀螺栓拆裝機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速即可得出輸出功率。根據(jù)實際實習(xí)測量得一般騎馬攀螺栓拆裝機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為一般為2530。故在此設(shè)計中暫選取為26r/min。這樣便可得出輸出功率為 式（2.4）查資料1得各種傳動的效率為：圓柱齒輪傳動跑合好的6級精度和7級精度齒輪傳動效率為0.980.99。圓錐齒輪傳動跑合好的6級精度和7級精度齒輪傳動效率為0.970.98。帶傳動（v帶傳動）的效率為0.920.96。蝸

25、輪蝸桿傳動的效率為0.70.75。常用聯(lián)軸器的傳動效率為0.970.99。以上傳動效率均包括軸承傳動效率。計算過程中取值均取小的值根據(jù)上面的計算得出所設(shè)計的騎馬螺栓拆裝機(jī)的輸出功率為2.1613kw。輸出的轉(zhuǎn)矩為793.8nm。根據(jù)各傳動過程中的效率便可得出電動機(jī)的輸出功率： 式（2.5）式中 為錐齒輪傳動的效率；為皮帶傳動的效率；為蝸輪蝸桿傳動的效率。為電動機(jī)處聯(lián)軸器的傳動效率。（以上效率均包括軸承的效率在內(nèi)）。傳動比的分配和電動機(jī)械的選擇：v帶傳動的傳動比在24之間；錐齒輪傳動的傳動比在23；蝸輪蝸桿傳動的傳動比在840之間。故初步選擇v帶傳動的傳動比為2，錐齒輪傳動的傳動比選為3，蝸蝸輪

26、蝸桿傳動的傳動比選為8。故總的傳動比為。因為輸出轉(zhuǎn)速為26r/min，所以可以初步算出所需電機(jī)的轉(zhuǎn)速為。根據(jù)資料1表28查y系列三相異步電動機(jī)可選擇電動機(jī)型號為y112m4的電動機(jī)，它的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min，功率為4kw。2.2.2 各軸運(yùn)動參數(shù)的設(shè)計計算騎馬攀螺栓拆裝機(jī)采用的是通用電動機(jī)，取電動機(jī)功率為設(shè)計功率。所發(fā)各軸的數(shù)據(jù)計算如下：1軸（電動機(jī)軸） ，2軸（蝸桿軸），3軸（蝸輪軸），4、5（被動軸和滑鍵軸）由于軸4、5是用花鍵與軸3連在一起的，所以功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩相同。6 軸（輸出軸），。輸出的轉(zhuǎn)矩和功率均大于初步計算時的值，故所選擇電動機(jī)合適。綜合

27、上面各軸的計算各軸的運(yùn)動參數(shù)列為表2.2如下所示：表2.1 各軸的運(yùn)動參數(shù)軸名稱功率kw轉(zhuǎn)速（）轉(zhuǎn)矩電機(jī)軸41440蝸桿軸392720蝸輪軸274490被動軸2.74490滑鍵軸274490輸出軸26630攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 帶傳動的設(shè)計計算3 帶傳動的設(shè)計計算3.1 確定計算功率因為v帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力，并且v帶傳動結(jié)構(gòu)較緊湊，以及v帶多已標(biāo)準(zhǔn)化所以帶傳動部分選擇v帶傳動。帶傳動的主要失效形式即為打滑和疲勞破壞。因此，帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則為：在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。計算功率是根據(jù)傳遞的功率p，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運(yùn)轉(zhuǎn)的時間長短等因素的影響而

28、定的。即 式（3.1）式中：計算功率，單位為kw； 傳遞的額定功率（例如電動機(jī)的額定功率），單位為kw； 工作情況系數(shù)。見資料2。 查資料2得取為1.2，故=。小帶輪的轉(zhuǎn)速即為電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，即為。根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計算功率由資料2上圖88和圖89選定帶型。查圖88，89得出，所選取帶型為普通v帶a型。3.2 初選帶輪的基準(zhǔn)直徑1） 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，根據(jù)v帶的截型，參考資料2表83及表87選取，為了提高v帶的壽命，宜選取較大的直徑。故查表83及表87初選小帶輪外徑為105.5mm?；鶞?zhǔn)直徑為100mm。2) 驗算帶的速度 根據(jù)式， 式（3.2） 式中：、 分別為主、從動輪的圓周速度，單位為

29、m/s； 、主動輪和從動輪的轉(zhuǎn)速，單位為r/min.； 、主動輪和從動輪的節(jié)圓直徑，可用、近似代換，單位為mm。即有：因為在一般傳動當(dāng)中，因滑動率并不大（），故可以不予考慮，而取傳動比為，故=。查表87圓整為200mm。為205.5mm。故有。3.3 確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度因為設(shè)計中未給出兩輪的中心距，可根據(jù)傳動的結(jié)構(gòu)需要初步確定中心距，取 即為0.7(100+212)2(100+212218.4624根據(jù)計算值和實際的情況初步確定中心距為350mm。按帶傳動的幾何關(guān)系，按根據(jù)由表82中選取和相近的v帶的基準(zhǔn)長度，故查表82得出=1250mm。再根據(jù)來計算實際中心距。由于v帶傳動的中心距一般

30、是可以調(diào)整的，故可采用下式作近似計算，即 式（3.3）考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償預(yù)緊力（如帶伸長而松弛后的張緊）的需要，中心距的變動范圍為：=；=。大、小帶輪圖見圖3.1圖3.1 大、小帶輪圖攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 蝸輪、蝸桿傳動的設(shè)計計算4 蝸輪、蝸桿傳動的設(shè)計計算4.1 選擇材料 根據(jù)推薦，采用普通漸開線蝸桿（zi）考慮到蝸桿的轉(zhuǎn)速不大中等速度，故蝸桿用45鋼。因希望效率高耐磨性好故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45-55hrc。蝸輪用鑄錫磷青銅zcusnp1,金屬模鑄造 ，為了節(jié)約貴重金屬，僅齒面用青銅制造，而輪芯用鑄鐵ht200。4.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準(zhǔn)則

31、，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，由資料1式1112得傳動中心矩為 式（4.1）1） 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩按4，估取效率，則2） 確定載荷系數(shù)k因工作載荷有微小的振動故取為1.3；由資料1式115選取使用系數(shù)1.15；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動載荷系數(shù)；則 式（4.2）3) 確定彈性影響系數(shù)因為選用的是鑄錫磷青銅與蝸桿相配故4) 確定接觸系數(shù)先設(shè)分度圓直徑和傳動中心距之比從資料1圖11-18中可查得。5）根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅zcusn10p1,金屬模造，蝸桿螺旋齒面硬度45hrc,可從表11-7中查得蝸桿許用應(yīng)力。 h ， 式（4.3）壽命系數(shù) 則6）計算中心距

32、 式（4.4）根據(jù)資料2表1348取中心距為160mm，因，故取模數(shù)，蝸桿分度圓直徑。這時，從資料1圖1118中可查得接觸系數(shù)，因為因此以上計算結(jié)果可用。4.3 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸1）蝸桿軸向齒距直徑系數(shù)q=10 齒頂圓直徑齒頂圓 齒根圓 根據(jù)資料2表1346查得分度圓導(dǎo)程角 蝸桿軸向齒厚。2）蝸輪查資料2表1348蝸輪齒數(shù)取31；變位系數(shù)驗算傳動比，這時傳動誤差為能夠用。蝸輪分度圓直徑 mm蝸輪喉圓直徑 mm蝸輪齒根圓直徑 mm蝸輪咽喉母圓半徑 根據(jù)資料2表13410計算蝸輪的輪沿的寬度b=，即 b=3）蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 查資料2表13469選用輪箍式的蝸輪結(jié)構(gòu)。齒圈與輪心采用h7

33、/r6配合。并加裝6個緊定螺釘，以增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性。結(jié)構(gòu)圖見圖3.2 。 圖4.1 蝸輪結(jié)構(gòu)圖4.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù) 式（4.5） 當(dāng)量齒數(shù) 式（4.6） 根據(jù) 從資料1圖1119中可查出齒形系數(shù)螺旋角系數(shù). 許用彎曲應(yīng)力 從表118中查的由2cusn10 制造的蝸輪的基本許用應(yīng)力為 壽命系數(shù) 式（4.7） 彎曲強(qiáng)度滿足要求。4.5 熱平衡核算 蝸桿傳動由于效率低，所以工作時發(fā)熱量大。在閉式傳動中，如果產(chǎn)生的熱量不能及時散逸，將因油溫不斷升高而使沒頭潤滑稀釋，從而增大摩擦損失，甚至發(fā)生膠合。所以必須根據(jù)單位時間內(nèi)的發(fā)熱量等于同時間內(nèi)的散熱量的條件進(jìn)行熱平衡計算，以保證油溫穩(wěn)定地處于規(guī)

34、定的范圍之內(nèi)。 式（4.8）取 由于摩擦損耗的功率，則產(chǎn)生的熱流量（單位為1w1j/s）為 以自然冷卻的方式，從我箱體外壁散發(fā)到周圍空氣中去的熱流量（單位為1w1j/s）為 上面各式中：箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，可取（8.1517.5）。 s內(nèi)表面能被潤滑油所飛濺到而外表面又可以為周圍空氣所冷卻的箱體的表面面積，單位為。 油的工作溫度，一般限制在60，最高不超過。 周圍空氣的溫度，常溫情況可取20。 故散熱條件能夠滿足要求。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算5 圓錐齒輪傳動設(shè)計計算5.1 選擇材料，熱處理方法和精度等級已知錐齒輪的輸入轉(zhuǎn)扭，傳動比，轉(zhuǎn)速。在整個騎馬螺母拆裝機(jī)中錐齒輪在

35、扭矩傳動過程中受到最大的扭矩，所以選用大小齒輪的材料都為20，硬度為5662hrc，由參考資料8圖8-3-9-8（d）查得；由參考資料8圖8-3-9（d）查得，采用7級精度，齒面粗糙度選用直齒齒輪，按接觸強(qiáng)度初步設(shè)計計算，即： 式（5.1）（本小節(jié)所有參數(shù)來自參考資料8） 表5.1載荷系數(shù)表8-3-88齒寬系數(shù)表8-3-85許用接觸應(yīng)力表8-3-88材料配對系數(shù)表8-3-28根據(jù)表3.1，初算結(jié)果 5.2幾何尺寸計算按資料8表8385齒數(shù)：取，取齒數(shù)互質(zhì)取，分錐角：模數(shù)：，取即齒寬中點分度圓直徑：外錐距：中錐距：齒寬：，取齒頂高： 齒根高： 頂圓直徑：齒根角：齒頂角：頂錐角：根錐角：冠頂距：安

36、裝距：取，考慮齒輪結(jié)構(gòu)情況，以及輪冠距h后測量方便。分度圓齒厚： 分度圓弦齒厚：分度圓弦齒高：當(dāng)量齒數(shù)：當(dāng)量齒輪分度圓直徑：齒寬中點齒頂高：當(dāng)量齒輪頂圓直徑：齒寬中點模數(shù)：當(dāng)量齒輪基圓直徑：嚙合線長度：端面重合度：5.2校核接觸強(qiáng)度 按表8389進(jìn)行接觸強(qiáng)度計算。強(qiáng)度條件： 計算接觸應(yīng)力： 式（5.2）式中：設(shè)計參數(shù)均來自參考資料8表5.2節(jié)點區(qū)域系數(shù)查圖8336彈性系數(shù)查表8334重合度系數(shù)查圖8312螺紋角系數(shù)查圖8313錐齒輪系數(shù)查表8389 查表8331查表8390 （查表8389） （查表8389）式中： 表5.3查表8399查圖8335查表8390查表8390查表8390根據(jù)表5.

37、3則： （見表8389和表8391） （見表8392）則：許用接觸應(yīng)力： 表5.4查圖8323 查圖8319 查圖8321按查圖8321查表8389根據(jù)表3.4，則 所以有：，滿足接觸強(qiáng)度5.3 齒根彎曲強(qiáng)度校核強(qiáng)度條件： 計算齒根應(yīng)力：按照表5.5則有： 許用接觸應(yīng)力： 按照表5.6 可得： 所以，齒根彎曲強(qiáng)度完全能夠滿足要求。其結(jié)構(gòu)圖如圖5.1所示：表5.5查表8389查表8392查表8389 查圖8337 查圖8338查圖8339查圖8314查表8393表5.6查表8393查表8393 查圖8325按查圖8326查圖8324圖5.1 錐齒輪圖攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 彈簧的設(shè)計計算6

38、彈簧的設(shè)計計算6.1 彈簧上所受力的分析因為彈簧是用于支撐牙嵌式離合器的被動半塊的，所以彈簧的設(shè)計計算 應(yīng)根據(jù)牙嵌式離合器上所承受的扭矩和力來確定彈簧的受力。根據(jù)資料12可得下式： 式（6.1）式中： 彈簧反力； 離合器牙面的工作半徑； 離合器牙面的傾斜角； 離合器牙面間的摩擦角； 被動滑塊鍵聯(lián)接的工作半徑； 鍵間摩擦系數(shù)，可取上式就是控制扭矩的計算式。當(dāng)蝸輪的輸出扭矩最大時有，所以設(shè)計時要求當(dāng)蝸輪軸的輸出扭矩大于時要求牙嵌式離合器要分開，故取滑鍵軸的輸出扭矩設(shè)為300。從而達(dá)到限扭的目的。故可求得在此時彈簧的反力。即：得出 式（6.2） 式（6.3）6.2 彈簧設(shè)計計算 在彈簧設(shè)計時，根據(jù)彈

39、簧的最大載荷、最大變形、以及結(jié)構(gòu)要求（安裝空間對彈簧尺寸的限制）等來決定彈簧絲的直徑、彈簧中徑、工作圈數(shù)、彈簧的螺旋升角和長度等。具體設(shè)計如下：因為彈簧是安裝在牙嵌式離合器上的，。故選擇常用的有兩個端面圈均與鄰圈并緊且磨平的yi型。且其制造尺寸不是很大，故彈簧材料選為65mn根據(jù)資料1查取其力學(xué)性能如表6.1所示：表6.1 65mn彈簧鋼絲的拉伸強(qiáng)度極限鋼絲直徑18001750170016501600查資料1表162選擇i類彈簧，它的受變載荷作用次數(shù)在以上，許用切應(yīng)力為1） 初步選擇旋繞比c5，并根據(jù)資料1式164 式（6.4）于是可得出彈簧的曲度系數(shù)k值，2） 根據(jù)安裝空間初步設(shè)彈簧中徑d因

40、為牙嵌式離合器被動安裝彈簧處的直徑為56mm，故初步選擇彈中徑為80mm。根據(jù)c值估取彈簧絲直徑d，根據(jù)。故。3） 試算彈簧絲直徑，由式資料1163可得，因為彈簧的最大工作載荷，由彈簧在機(jī)構(gòu)中的工作條件決定，但不應(yīng)到達(dá)它的極限載荷，通常應(yīng)保持在 式（6.5） 根據(jù)資料1表165查得彈簧絲直徑取為16mm。再根據(jù)表164可求 彈簧的中徑dcd=，故內(nèi)徑為，外徑為。旋繞比。4） 根據(jù)變形條件求出彈簧工作圈數(shù)對于壓縮彈簧或無預(yù)應(yīng)力的拉伸彈簧有（初步取為20mm） 式（6.6） 所以彈簧的工作圈數(shù)為n=6圈。 節(jié)距 故。 軸向間距取故能夠符合安裝要求。5） 對于壓縮彈簧，長度較大時需驗算其穩(wěn)定性因為，

41、故其穩(wěn)定性符合要求。6） 疲勞強(qiáng)度的驗算由資料1式1615可得，, 上面各式中：彈簧材料的脈動循環(huán)剪切疲勞極限，可由資料1表168查得為0.33。 彈簧疲勞強(qiáng)度的設(shè)計安全系數(shù)，當(dāng)彈簧的設(shè)計計算和材料的力學(xué)性能數(shù)據(jù)精確性高時取為，；當(dāng)精確性低時，取。 安裝載荷，通常取為工作時的最大載荷。 故可得： 。故設(shè)計的彈簧符合工作要求。7） 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)上面計算的各個數(shù)據(jù)便可繪出彈簧的結(jié)構(gòu)圖，如圖6.1所示。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 牙嵌式離合器的設(shè)計圖6.1 彈簧結(jié)構(gòu)圖7 牙嵌式離合器的設(shè)計計算7.1 選擇牙嵌離合器的材料，確定相關(guān)參數(shù)因為騎馬螺母拆裝機(jī)在工作過程中承受較大的扭矩，且在工作過程有有

42、較大的沖擊，所以半離合器上牙的工作面應(yīng)有較高的硬度，以提高耐磨性和承受沖擊載荷的能力，材料選用40，淬火至5057hrc。參考資料5表10-1查得40的屈服極限。7.2 牙嵌式離合器的設(shè)計計算由參考資料9表6-3-9確定離合器的相關(guān)尺寸：牙齒外徑：，接合參考資料9表6-3-98取，取 式（7.1） 式（7.2） 取 式（7.3）離合器的扭緊的工作面是45度的角，由于騎馬攀螺栓拆裝機(jī)在拆松螺母時，時常會遇到螺栓、螺母因在工作過程中受力變形或者是因為自然條件下生銹或者其它的變形使螺栓、螺母的拆裝變得更加困難。故牙嵌式離合器在設(shè)計扭松螺母時的扭松工作面是與軸線垂直的面。這樣在拆下螺母時便可輸出很大的

43、扭矩。就能拆下螺母。單頭齒數(shù)z=2，計算牙數(shù)，這里取7.3 齒工作面擠壓強(qiáng)度條件 式（7.4）-離合器齒牙擠壓的許用壓力，p齒面擠壓應(yīng)力，分別為離合器計算轉(zhuǎn)矩，（k為離合器的工況系數(shù)，參考資料7見表1-7，t為理論轉(zhuǎn)矩），取每個齒的承壓面積，；對于梯形齒，：牙的收縮角 由于騎馬螺母拆裝機(jī)的離合器在達(dá)到最大的扭矩的時候脫開后又在彈簧的作用下又嚙合，在這個嚙合的過程中是有速度的，速度由參考資料9表6-3-8查得牙嵌離合器材料的許用應(yīng)力，參考資料5表10-1查得40的屈服極限。由參考資料7表1-7取離合器的工作系數(shù)為1.5，由理論轉(zhuǎn)矩 估取的數(shù)值可以使用。7.4 牙齒根部的彎曲應(yīng)力的校核 參考資料9

44、表6-3-8查得牙嵌離合器材料的許用彎曲應(yīng)力 式（7.5）故以上所取的強(qiáng)度足夠。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 軸的設(shè)計計算8 軸的設(shè)計計算8.1 蝸輪軸的設(shè)計計算8.1.1 求出蝸輪軸的力、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，和作用在蝸輪上的力由前面的計算可知： 轉(zhuǎn)矩 功率 轉(zhuǎn)速 8.1.2 初步確定軸的最小直徑按資料1式（152）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為40 ，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表153選取于是得： 式（8.1）蝸輪軸的最小直徑顯然是安裝牙嵌式離合器的，所以最小端直徑須由離合器的安裝處直徑來確定。故參照前面牙嵌式離合器的設(shè)計，牙嵌式離合器的安裝處直徑為。半牙嵌式離合器的長度為52mm。即68段長度取為70mm

45、。因為在這段蝸輪軸上需要安裝的有牙嵌式離合器的半離合器、角接觸軸承和蝸輪。而且蝸輪的右端的固定用套筒來固定。故裝配方案確定如圖4.1所示：8.1.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1） 擬定軸上零件的裝配方案，軸上零件的裝配方案如圖8.1所示。圖8.12） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（1）為了滿足半離合器的軸向定位要求，68段右段需要制出一軸肩，因為半離合器的長度為52mm。所以將68段長度取為70mm。因為78段的直徑為，所以將67段的直徑為46mm，取蝸輪距箱體內(nèi)壁間的距離為16mm。（2）初步選擇滾動軸承。因軸承同時愛有徑向力和軸向力的作用。故選角接觸軸承。參照工作要求并根據(jù)67段的直徑為46mm。故根據(jù)資料3選擇型號為7120ac的角接觸軸承，它的尺寸為：故，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定角接觸軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁有一段距離，取。已知角接觸軸承的寬度為。并且取蝸輪和箱體間的距離為。故?。骸Ｒ驗槲佪喌膶挾葹?00，而且蝸輪的右端的軸向定位采用套筒定位，已知蝸輪輪轂的寬度為，為了使套筒端面能可靠地壓昆蝸輪輪轂，此軸段應(yīng)略短于輪轂的寬度故取由資料3查得所選軸承的定位軸肩高度為5mm，因此，故?。骸８鶕?jù)資料1對于軸的23段和34段的寬度均取為12mm，