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下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763摘 要該設計的對稱傳動剪板機，其沖剪力為 10 噸，滑塊的行程為22mm，每分鐘剪切 30 次。由電動機提供動力，經(jīng)過一級帶傳動和一級齒輪傳動減速。設計中采用的執(zhí)行機構(gòu)為對心曲柄滑塊機構(gòu)，這一機構(gòu)將剪板機傳動系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的往復直線運動，實現(xiàn)對板料的剪切。曲柄滑塊機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、維修方便、經(jīng)濟實用的優(yōu)點，在機械設備中應用廣泛。本設計中，通過對平面曲柄滑塊機構(gòu)的數(shù)學建模，用 Turbor C 編程，輸入曲柄滑塊機構(gòu)的機構(gòu)參數(shù)和運功參數(shù)，實現(xiàn)對整個機構(gòu)運動過程的仿真。關鍵詞：Turbor C 運動仿真 曲柄滑塊 剪板機 下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763AbstractThe design of symmetric transmission shears, shear-to 10 tons, the itinerary for the slider 22 mm per 30 minutes shear. Powered by the motor through a belt drive and a slowdown Gear. Design of the implementation agencies right mind crank slider, This will shears transmission rotation slider into the reciprocating linear motion, the realization of the right of sheet metal shear. Crank slider is simple in structure, easy processing, easy to maintain and repair, economic and practical advantages in machinery, equipment widely used. The design, right through the plane crank slider mathematical modeling, Turbor C programming, input slider crank agencies that such remarks parameters and the parameters of the whole movement of the simulation process. Key words: Turbor C Motion simulation Crank and slide block Cutting machine 下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763目 錄摘要 ........................................................IAbstract ...................................................II第 1 章 緒論 ................................................1第 2 章 方案論證 ............................................22.1 液壓傳動方案 ..................................22.2 機械傳動方案 ..................................32.2.1 凸輪機構(gòu)方案 ....................................32.2.2 曲柄滑塊機構(gòu)方案 ................................4第 3 章 總體傳動方案 ........................................5第 4 章 電動機的選擇 ........................................64.1 電動機類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇 ........................64.2 電動機功率的選擇 ..................................64. 3 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) .....................84.3.1 計算傳動裝置的合理傳動比 ........................84.3.2 計算運動和動力參數(shù) ..............................8第 5 章 帶傳動的設計及計算 .................................105.1 確定計算功率 .....................................105.2 選擇帶型 .........................................105.3 確定小帶輪的基準直徑 .............................105.3.1 初選小帶輪的基準直徑 ...........................105.3.2 驗算帶的速度 ...................................115.3.3 計算從動輪的基準直徑 ...........................115.4 確定中心距 和帶輪的基準長度 .....................11a5.5 驗算主動輪上的包角 ...............................125.6 確定帶的根數(shù) .....................................135.7 確定帶的預緊力 ...................................135.8 計算帶傳動作用在軸上壓軸力 .......................14下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397635.9 帶輪結(jié)構(gòu)的設計 ...................................145.9.1 小帶輪的結(jié)構(gòu)設計 ...............................145.9.2 大帶輪的結(jié)構(gòu)設計 ...............................17第 6 章 軸的設計 ...........................................196.1 主動軸設計 .......................................196.1.1 軸的材料 .......................................196.1.2 軸徑的最小許用值 ..............................206.1.3 確定軸上的零件的裝配方案 .......................206.1.4 軸上的零件定位 ................................206.1.5 軸各段直徑和長度的確定 .........................206.1.6 繪制主軸上零件的裝配圖及軸的結(jié)構(gòu)圖 ...........206.1.7 軸的強度校核計算 ...............................216.2 從動軸的設計 .....................................236.2.1 材料選擇 .......................................236.2.2 軸徑的最小許用值 ...............................246.2.3 確定軸上零件的裝配方案 .........................246.2.4 繪制從動軸上零件的裝配圖及軸的結(jié)構(gòu)圖 ...........24第 7 章 齒輪設計 ...........................................257.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) ...............257.1.1 齒輪類型的選擇 .................................257.1.2 齒輪材料的選擇 .................................257.1.3 選取精度等級 ...................................257.1.4 選擇齒數(shù) .......................................257.2 按齒面接觸強度設計 ...............................257.2.1 確定公式內(nèi)的各個計算數(shù)值 .......................267.2.2 計算 ...........................................277.3 按齒根彎曲強度設計 ...............................287.3.1 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 ...........................287.3.2 設計計算 .......................................297.4 幾何尺寸計算 .....................................307.4.1 計算分度圓直徑 .................................307.4.2 計算中心距 .....................................307.4.3 計算齒輪寬度 ...................................307.5 驗算 .............................................317.6 結(jié)構(gòu)設計及繪制齒輪零件圖 .........................317.6.1 對小齒輪的結(jié)構(gòu)設計 .............................317.6.2 對大齒輪的機構(gòu)設計 .............................32下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763第 8 章 曲柄滑塊機構(gòu)設計 ...................................348.1 材料的選擇 .......................................348.2 確定曲柄滑塊桿件長度 .............................348.3 結(jié)構(gòu)設計 .........................................358.4 強度校核 .........................................368.5 電動機的校核 .....................................37第 9 章 曲柄滑塊機構(gòu)的運動學分析 ...........................389.1 建立曲柄滑塊機構(gòu)的數(shù)學模型 .......................389.1.1 建立位移方程 ...................................389.1.2 建立速度方程 ...................................399.1.3 建立加速度方程 .................................399.2 曲柄滑塊機構(gòu)的運動仿真 ...........................40結(jié)論 .......................................................43參考文獻 ...................................................44致謝 .......................................................46買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763第 1 章 緒論在使用金屬板材較多的工業(yè)部門，都需要根據(jù)尺寸要求對板材進行切斷加工，所以剪板機就成為各工業(yè)部門使用最為廣泛的板料剪斷設備。剪板機目前主要有以下幾種：1．平刃剪板機：剪切質(zhì)量較好，扭曲變形小，但剪切力大，耗能大。機械傳動的較多，該剪板機上下兩刃彼此平行，常用于軋鋼廠熱剪切初扎方坯和板坯。2．斜刃剪板機：分閘式剪板機和擺式剪板機，剪切質(zhì)量較前者差，有扭曲變形，但力能消耗較前者小，適用于中大型剪板機。3．多用途剪板機：板料折彎剪板機，即在同一臺機器上可完成兩種工藝，假期下部進行板料剪切，上部進行折彎，也有的機器前部進行剪切，后部進行板料折彎。4．專用剪板機：氣動剪板機大多用在剪切線上速度快，剪切次數(shù)高。5．數(shù)控剪板機：直接對后擋料器進行位置編程，可進行位置校正，具有多工步編程功能，可實現(xiàn)多步自動運行，完成多工步零件一次性加工，提高生產(chǎn)效率 [1]。對稱傳動剪板機是一種典型的對稱傳動的機械，主要用于剪裁各種尺寸金屬板材的直線邊緣。該設備應用廣泛，具有結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，經(jīng)濟實用的優(yōu)點。本機器的工作原理：動力源電動機通過二級傳動（一級帶輪傳動，一級齒輪傳動）減速驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)—曲柄滑塊機構(gòu)，該機構(gòu)將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為往復的直線運動，在此過程中，由切刀（固定在滑塊上）來進行對板料的切削。在這次設計中，針對該剪板機的執(zhí)行機構(gòu)—曲柄滑塊機構(gòu)，通過數(shù)學建模，運用 Turbor C 強大的編程運算能力，研究了曲柄以勻角速度旋轉(zhuǎn)時，曲柄滑塊機構(gòu)中滑塊的位移、速度、加速度的變化規(guī)律。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763第 2 章 方案論證剪板機主要是通過滑塊上刀片的往復直線運動來實現(xiàn)切斷功能，能實現(xiàn)這個目的主要由液壓傳動和機械傳動兩種。2.1 液壓傳動方案剪板機液壓傳動系統(tǒng)原理圖如圖 2-1 所示，其原理：手動換向閥 6推向左位（即左位接入系統(tǒng)） ，此時活塞在壓力油的作用下向下運動，對板料進行剪切加工，當加工完成后，將閥 6 手柄推向右位（即右位接入系統(tǒng)） ，活塞向上運動，即刀片上抬，到了一定位置，將閥 6 手柄推入中位，這樣活塞就停留在此位置不動。然后剪切第二次時，重復上述操作。手動換向閥 6 也可改為電氣控制的換向閥，從而實現(xiàn)自動連續(xù)剪切，提高效率。１.油箱 ２.粗過濾器 ３.液壓泵 4.溢流閥 5.調(diào)速閥 6.手動三位四通換向閥 7.液壓缸 8.滑塊圖 2-1 液壓傳動系統(tǒng)原理圖液壓剪板機采用液壓傳動，使機器工作時平穩(wěn)，噪聲小，安全可下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763靠，可以進行單次連續(xù)剪切，剪板厚度也較機械傳動的厚，但是液壓系統(tǒng)是利用液體作為中間介質(zhì)來傳遞動力的，剪切力大時，油壓也相應的高，對液壓元件的精度、強度要求也高，制造成本也相應的較高，而且液壓系統(tǒng)不可避免的存在，泄露問題，會造成污染，油溫的變化會引起油液粘度變化，影響液壓傳動工作的平穩(wěn)性，所以適應環(huán)境能力小 [2]。另外，液壓剪板機的維修也不方便，需要掌握一定的專業(yè)知識，因此此次設計不選用此方案。2.2 機械傳動方案2.2.1 凸輪機構(gòu)方案圖 2-2 凸輪機構(gòu)原理圖凸輪機構(gòu)的工作原理如圖 2-2 所示：主軸的轉(zhuǎn)動帶動凸輪傳動，凸輪升程時推動滑塊（即刀片）作剪切動作?；爻虝r，滑塊在彈簧的作用下上升到開始位置，準備下一個動作循環(huán)。凸輪機構(gòu)的優(yōu)點是可以根據(jù)從動件的運動規(guī)律來選擇機構(gòu)的尺寸下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763和確定凸輪輪廓線。缺點是凸輪機構(gòu)一般用于控制機構(gòu)而不是用于執(zhí)行機構(gòu)，因為其工作壓力不能太大，否則會嚴重磨損凸輪的輪廓及推桿，導致該機構(gòu)不能實現(xiàn)預期的動作要求，不能保證機器的穩(wěn)定性，因此該方案不予采用。2.2.2 曲柄滑塊機構(gòu)方案曲柄滑塊機構(gòu)的工作原理如圖 2-3 所示：通過主軸轉(zhuǎn)動帶動曲柄轉(zhuǎn)動，曲柄通過連桿使滑塊作上下往復運動，實現(xiàn)剪切動作。圖 2-3 曲柄滑塊機構(gòu)原理圖該機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、維修方便、經(jīng)濟實用的優(yōu)點，故采用此方案即曲柄滑塊機構(gòu)作為執(zhí)行機構(gòu)比較合適 [3]。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763第 3 章 總體傳動方案綜合考慮，本次剪板機設計的總體方案為電動機經(jīng)過一級帶輪減速及一級齒輪減速驅(qū)動主軸上的曲柄滑塊機構(gòu)，使滑塊作往復運動，進行剪切動作，剪板機的剪切力是 10 噸，行程為 22mm，每分鐘剪板30 次。設計傳動系統(tǒng)圖如圖 3-1 所示。圖 3-1 系統(tǒng)傳動簡圖下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763第 4 章 電動機的選擇4.1 電動機類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇本次設計所選用的電動機的類型和機構(gòu)形式應根據(jù)電源種類、工作條件、載荷大小和性質(zhì)變化、啟動性能、制動、正反轉(zhuǎn)的頻率程度等條件來選擇。電動機分交流電動機和直流電動機兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源,因此,無特殊要求時,均應采用三相交流電動機。其中異步電動機是交流電動機的一種,它是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的一種動力機械,一般以三相異步交流電動機應用最廣泛。Y 系列三相異步電動機為封閉式三相異步電動機,能防止灰塵、鐵屑或其它雜物侵入電機內(nèi)部，效率高，耗能少，性能好，噪音低，振動小，體積小，重量輕，運行可靠，維修方便。不僅使用于水泵、鼓風機、金屬切削機床及運輸機械,更使用于灰塵較多、水土飛濺的地方,如碾米機,磨粉機,脫殼機及其它農(nóng)業(yè)機械,礦山機械等。根據(jù)工作環(huán)境和要求,選用 Y 系列三相異步電動機 [4]。4.2 電動機功率的選擇電動機的容量選擇的是否合適,對電動機的正常工作和經(jīng)濟性都有影響。容量選的過小,不能保證工作機的正常的工作或使電動機因過載而過早的損壞;而容量選的過大,則電動機的價格較高 ,能力又不能充分利用,而且由于電動機經(jīng)常不滿載運行,其效率和功率因數(shù)都較低,增加電能消耗而造成能源的浪費。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763該剪板機的剪切力為 10 噸，根據(jù)諾沙里公式 [5]：= （4-1）P)σδ106.α1(gδσ 0.62bxx2xb ytZth?式中 ——剪切力 =10×103×9.8=98000NP——被剪板料強度極限，實際中的板料bσ =500N/mmb——被剪板料延伸率， =25%x xσ ——被剪板料厚度h——上刀刃傾斜 =2°??——被剪部分彎曲力系數(shù)， =0.95ZZ——前刃側(cè)向間隙相對值， =0.083 yy——壓具影響系數(shù) x=7.7x把已知數(shù)據(jù)代入式（4-1）)17.083.5212.0695.1(g20.5 .6980 ????????tgth解得： =4.63mmh根據(jù)表 8-2-2，Q11 型剪板機技術(shù)參數(shù) [1]，類比實習時工廠的樣機，選取電動機的功率為 5.5kW。轉(zhuǎn)速的確定：由于傳動由皮帶和齒輪組成的。按推薦的傳動副傳動比較合理的范圍，取三角帶傳動比 =2～4。二級圓柱齒輪減速器傳動比1i=8～ 40，則總傳動比合理范圍為 =16～160,則電動機轉(zhuǎn)速可選范圍2i 'ai下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763為：= · =(16～160)· =480～4800r/min'di'awnwn查表 19.1 Y 系列三相異步電動機的技術(shù)數(shù)據(jù) [6],選取 Y132-M2-6 型電動機比較合適,其技術(shù)參數(shù)如下:功率為 5.5kW，級數(shù)為 6，滿載時的電流、轉(zhuǎn)速、效率分別為 12.6A、960r/min、85.3%。4. 3 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)4.3.1 計算傳動裝置的合理傳動比總傳動比 = （4-'di32096?主nm2）= ×'di12i式中 ——三角帶傳動比1i——圓柱齒輪傳動比2取 =4 =1i2i843?4.3.2 計算運動和動力參數(shù)1.計算各軸轉(zhuǎn)速= r/min1n24096?im= r/min2381?i下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397632.計算各軸的功率查得 [4]各部件傳動效率為：圓柱齒輪：0.94～0.96 =0.95 2?三角帶傳動：0.94～0.96 =0.955 1軸承(每對 )： 0.97～0.99 =0.98 3則總傳遞效率為：= = =總?123298.05.90?7.= = = =5.15kW1P0?d?d=2P021d= 3?= =4.79kW298.59.05?3.各軸轉(zhuǎn)矩= dTwdnP式中 ——電動機轉(zhuǎn)矩；d——電動機功率；P——滿載轉(zhuǎn)速 [6]；wn= = N·m = N·mdTd9509605.?71.4= 軸11??iTd= 8.5.47.5mN?= N·m820下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763=軸2T0210???id= N·m9.08.95.847.5??= N·m下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763第 5 章 帶傳動的設計及計算在同樣的張緊力下，V 帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力， V帶傳動允許的傳動比較大，結(jié)構(gòu)簡單較緊湊，造價低廉，傳動平穩(wěn)以及緩沖吸振等優(yōu)點 [4]。5.1 確定計算功率= (5-1)caPKA?= kW 6.52.1??式中 ——傳動的額定功率（ ）kW——工作情況系數(shù)A查表 8-6[4]，載荷變動較大，軟啟動每天工作時間小于 10 小時，取=1.2。AK5.2 選擇帶型根據(jù) =6.6kW 和主動帶輪（小帶輪）轉(zhuǎn)速 = r/min，查caPwn?1960圖 8-8[4]中選定 A 型 V 帶。5.3 確定小帶輪的基準直徑下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397635.3.1 初選小帶輪的基準直徑查參考文獻[4]取主動輪基準直徑 = mm。D1255.3.2 驗算帶的速度=V)06/()(1??n?= 19254.3= m/s8由于 過小，表示所選的 過小，這將使所需要的有效拉力 過V1DeF大，即所需要的跟數(shù) 過多，于是帶輪的寬度，軸徑及軸承的尺寸都Z要隨之增大。取 = mm1D60=V)106/()(1??nD?= m/s94.3= m/s085.3.3 計算從動輪的基準直徑= = =640mm2D1i?46?并按照 V 帶輪的基準直徑系列進行圓整,圓整后=640mm25.4 確定中心距 和帶輪的基準長度a由于中心距未給出,可根據(jù)傳動的結(jié)構(gòu)需要初步中心距 取0a下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763)(2)(7.021021DaD???代入 = mm , = mm1664mm50取 = mm0a= mm,根據(jù)帶傳動的幾何關系,按下式計算所需帶的基準長度6'dL≈ + + + (5-2)'d02a?1(D)20214)(a?≈ mm6)()6(2????= mm25由參考文獻[7]表 33.1－9 取 = mm，由于 V 帶的中心距一'dL270般是可以調(diào)整的,故采用下式進行近似計算≈a?02'd?= mm578= mm 4考慮安裝調(diào)整和補償預緊力(如帶伸長而松弛后的緊張)的需要，中心距的變化范圍為= = mm＝ mm minadL015.?27015.874??5.83= = mm= mm。 ax3?3?914下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397635.5 驗算主動輪上的包角根據(jù)對包角的要求，應保證≈1???? 12068012???aD≈1 ???? 4774?主動輪上的包角滿足要求。5.6 確定帶的根數(shù)(5-3)lcakpZ?)(0???式中 ——包角系數(shù)，查得 0.91?k——長度系數(shù)，查得 1.13l——單根 V 帶的基本額定功率，查得 0.94kW0p——單根 V 帶額定功率的增量,查得 0.5kW[4]?代入數(shù)據(jù)得= = 根Z13.90)5.4.(6??55.7 確定帶的預緊力下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763考慮離心力不利的影響，和包角對所需預緊力的影響，單根 V 帶的預緊力為= (5-4)0F2)15.(???qkZpca???式中 ——V 帶單位長度的質(zhì)量，查得 =0.10kg/mq= = N0 204.8)91.02(4856.?9.由于新帶容易松弛，所以對非自動張緊的帶傳動，安裝新帶時的預緊力應為上述預緊力的 1.5 倍 [4]。5.8 計算帶傳動作用在軸上壓軸力為了設計安裝帶輪的軸和軸承，必須確定帶傳動作用在軸上的力。如果不考慮帶的兩邊的拉力差，則壓軸力可以近似的按帶的預緊pF力 的合力來計算 [4]，即0= pF02Zsin1?式中： ——帶的根數(shù)——單根帶預緊力0——主動輪上的包角1?=pF02Zsin1= N247i9.5??=1437.3N下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397635.9 帶輪結(jié)構(gòu)的設計5.9.1 小帶輪的結(jié)構(gòu)設計1.材料：HT2002.確定帶輪的形式由參考文獻[6]得：電機軸 =38mm，電機軸伸出長度為DE=80mm，且已知小帶輪的基準直徑=160mm， 2.5 =2.5×38mm=95mm1D2.5 ＜ ＜300mm1所以小帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)。帶輪的基準直徑為 160mm，外徑=168mm。ad3.輪槽的尺寸查表 8-10 [4]得帶輪的輪槽尺寸如下：輪槽基準寬度 =11.0mmdb基準線上槽深 =2.75mmminah基準線下槽深 =8.7mmif槽間距 =15±0.3mm e第一槽對稱面至端面的距離 = mmf210??最小輪緣厚 =6mmmin?輪槽角 =38°?輪槽結(jié)構(gòu)如圖 5-1 所示。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 5-1 輪槽結(jié)構(gòu)4.確定小帶輪外形尺寸帶輪寬： = =(5-1)×15+2×10mm=80mmBfeZ2)1(??帶輪外徑： = =160+2×4mm=168mmadahD輪緣外徑： =(1.8～2) =(1.8～2)×38mm=(68.4～76)mm，取1d=70mm1d輪轂長度： 因為 =80mm＞1.5 =1.5×38mm=57mm B所以 =(1.5～2) =(1.5～2)×38mm=(57～76)mm，取 =60mm。1LD1L=(1/7-1/4) =(1/7-1/4)×80mm=(11.43～20)mm 取 =15mm'C 'C小帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 5-2下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 5-2 小帶輪結(jié)構(gòu)5.9.2 大帶輪的結(jié)構(gòu)設計1、材料：HT2002、確定帶輪的結(jié)構(gòu)形式初選大帶輪的軸徑 =35mm，已知大帶輪的基準直徑d=640mm＞300mm，所以大帶輪選用輪輻式結(jié)構(gòu)。 [4]D3、輪槽尺寸同小帶輪。4、輪緣及輪轂的尺寸：帶輪寬： = =(5-1)×15+2×10mm=80mmBfeZ2)1(??帶輪外徑： =640+2×4mm=648mmaahDd2?輪轂外徑： =(1.8～2) =(1.8～2)×35mm=(63～70)mm，取=70mm2d輪轂長度：因為 =80mm＞1.5 =1.5×35mm=52.5mm Bd下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763所以 =(1.5～2) =(1.5～2)×38mm=(57～76)mm ，取 =60mm。 2LD2L= (5-5)1h3290anzP式中： ——傳遞的功率，為 5.15kW——帶輪的轉(zhuǎn)速，為 240r/minn——輪輻數(shù)，取 4aZ= = mm=50.8mm1h3290anzP324015.?=0.8 =0.8×50.8mm=40.6mm21=0.4 =0.4×50.8mm=20.3mmbh=0.8 =0.8×20.3mm=16.2mm21=0.2 =0.2×50.8mm=10.2mmf=0.2 =0.2×40.6mm=8.1mm2h大帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 5-3下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 5-3 大齒輪機構(gòu)下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763第 6 章 軸的設計軸是組成機器的主要零件之一。一切做回轉(zhuǎn)運動的傳動零件，都必須安裝在軸上才能進行運動及動力的傳遞，軸主要是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力。軸按照承受載荷的不同，可分為以下三類：（1）轉(zhuǎn)軸 既承受彎矩又承受扭矩。（2）心軸 只承受彎矩不承受扭矩。（3）傳動軸 只承受扭矩不承受彎矩。按軸線形狀的不同，可分為兩種：（1）曲軸 通過連桿可以將旋轉(zhuǎn)運動改變?yōu)橥鶑椭本€運動，或作相反的運動變換。（2）直軸 直軸又可按外形分為光軸和階梯軸 [4]。本次設計的剪板機采用的是直軸。6.1 主動軸設計6.1.1 軸的材料軸的材料主要是碳鋼和合金鋼，鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼廉價，對應力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學處理的辦法提高耐磨性和抗疲勞強度。在載荷一定的情況下，好的材料能提高軸的工作性能及壽命，但同時要考慮到材料的經(jīng)濟性，故采用 45 號鋼，并做調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻[8]得 =103～126 ，取 =116， =60MP。0A0A??1??軸的失效形式：主要有斷裂、磨損、超過允許范圍的變形和振動等，對于軸的設計應滿足下列要求：下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631. 足夠的強度。2. 足夠的剛度。3. 振動的穩(wěn)定性 [4]。6.1.2 軸徑的最小許用值根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度條件計算公式 [9]≥ (6-1)d310nPA=116× =62.94mm379.46.1.3 確定軸上的零件的裝配方案深溝球軸承、套筒和軸端擋圈從軸的左端依次安裝，深溝球軸承、套筒、齒輪、軸端擋圈從軸的右側(cè)依次安裝。軸承選擇 6014 型深溝球軸承。6.1.4 軸上的零件定位1. 軸向定位軸上的零件是以軸肩、套筒來保證的。2. 周向定位限制軸上零件與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，本次設計采用鍵來固定。6.1.5 軸各段直徑和長度的確定類比工廠樣機，確定主軸的各段直徑及長度。6.1.6 繪制主軸上零件的裝配圖及軸的結(jié)構(gòu)圖根據(jù)以上計算及裝配定位要求 [10]，繪制主軸上零件的裝配圖及軸的結(jié)構(gòu)圖如圖 6-1 所示。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631.沉頭螺釘 2.套筒 3.深溝球軸承 4.螺釘鎖緊擋圈 5.偏心輪 6.大齒輪 7.軸端擋圈圖 6-1 主軸的機構(gòu)幾裝配圖6.1.7 軸的強度校核計算1.輸出軸上的功率 P，轉(zhuǎn)速 n 和轉(zhuǎn)矩 T=4.79 kW ， =30r/min ， =1510.19 N·m2P222.求大齒輪上所受的力 、tF1r大齒輪與小齒輪相互作用，依據(jù)牛頓第三定律=- ， =tF1傳t2r1傳2= =2×204.81/(100×10-3)N=4096.2N(d 為小齒輪的分度圓傳tdT/直徑)= =4096.2×tg20°N=1490.89N傳rF2ntg??傳所以 =+4096.2N， =-1490.89Nt1rF1軸上曲柄的作用力，由于制動帶的作用，傳到曲柄上的轉(zhuǎn)矩只有下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763主軸的 1/3，作用在雙曲柄的徑向力 ， 為2F3= = /(3× ×2)=1510.19/(3×0.11×2)N=2288.17N2F32Tr3. 主軸的受力分析主軸的受力如圖 6-2 所示，由圖根據(jù)物體的平衡條件 [11]可知???? ?????????? 0)()()( 00 543214323232 5143211 LFLRLFLRrVtHrVVt已知： =135mm， =1180mm， =135mm， =50mm， =-5rF11490.89N， = =2288.17N， =4096.2N23tF1解方程組得=141.25N， =-4237.45N， =-2339.58N， =-745.87N1HR2HR1VR2VR=M)/()( 54325432 LL??=4237.45×(135+1180+135)×50/(135+1180+135+50)=204810.08N·mm= =2339.58×135N·mm1VR2=315843.3 N·mm=2VM3221)(LF??=2339.58×(135+1180)-2288.17×1180 N·mm=376507.1 N·mm=3V 43324321 )()( LFR???=2339.58×(135+1180+135)-2288.17×1180-2288.17×135 N·mm=383447.45 N·mm由圖 3-5 可以看出 C 截面為最危險截面，按第四強度理論 [9]校核下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763=2275.01TMW?22375.0TdV??圖 6-2 主軸的受力分析圖= MPa62233 109.57.0)145.87()107(4.32 ??? ????=40.49MPa＜[σ -1]=60MPa 安全6.2 從動軸的設計下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397636.2.1 材料選擇類比主軸，選用 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理。6.2.2 軸徑的最小許用值≥ (6-2)d310nPA=116× mm3245.=32.24mm6.2.3 確定軸上零件的裝配方案軸承、套筒、皮帶輪、軸端擋圈從左端向右依次安裝。軸承、套筒、齒輪、軸端擋圈依次從軸的右端向左安裝，軸承選擇 6007 型深鉤球軸承。6.2.4 繪制從動軸上零件的裝配圖及軸的結(jié)構(gòu)圖類似主動軸，傳動軸的零件裝配及軸的機構(gòu)如圖 6-3 所示。1.軸端擋圈 2.大帶輪 3.套筒 4.深溝球軸承 5.小齒輪下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 6-3 傳動軸的結(jié)構(gòu)及裝配圖下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763第 7 章 齒輪設計齒輪傳動是機械傳動中最重要最常用傳動之一,效率高,機構(gòu)緊湊,工作可靠,壽命長,傳動比穩(wěn)定。缺點是造價高，安裝精度高，易磨損 [4]。7.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)7.1.1 齒輪類型的選擇根據(jù)設計的傳動方案選擇直齒圓柱齒輪傳動。7.1.2 齒輪材料的選擇由于機器工作時屬于中等沖擊，選取大小齒輪的材料均為45Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度：小齒輪 271～316HBS，大齒輪為241～286HBS，取中間值，則大齒輪為 263.5HBS，小齒輪為293.5HBS[8]。7.1.3 選取精度等級因其表面經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，故選用 8 級精度。7.1.4 選擇齒數(shù)選小齒輪齒數(shù)為 Z1=20，大齒輪齒數(shù) Z2=uZ1=8×20=1607.2 按齒面接觸強度設計由設計公式 [4]進行試算，既：≥2.23 (7-1)td1??321???????HEdtZuTk??下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397637.2.1 確定公式內(nèi)的各個計算數(shù)值1.試選載荷系數(shù)=1.3tk2.計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩= =95.5×105× N·mm=2.049×105 N·mm1TnP2401.3.選取齒寬系數(shù)=0.6d?4.材料的彈性影響系數(shù)=189.8MPaEZ215. 接觸疲勞強度按齒面硬度查得 [4]大齒輪接觸疲勞強度極限 =610MPa，小齒2limH?輪的接觸疲勞強度極限 =650MPa1limH?6.計算應力循環(huán)次數(shù) njLN60?=60×240×1×（30×300×8）=1.0368×10 9njLN160?= = =0.1296×1092i803.9?7.接觸疲勞強度查得 [4] =1.0, =1.11HNK2HN8. 計算接觸疲勞許用應力取失效效率為 1%，安全系數(shù) =1，有S下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763= =1.0×650=650MPa1][H?SKHN1lim= =1.1×610=671MPa2][2li7.2.2 計算1.小齒輪分度圓直徑將以上所有數(shù)據(jù)代入公式(7-1)有d1t≥2.23 ??321???????HEdtZuTk??=2.32× 325608.196.049????????=81.016mm2.計算圓周速度=V106?ndt?= m/s24.8=1.018m/s3.計算齒寬=btd1??=0.6×81.016=48.610mm4.計算齒寬與齒高之比 b/h模數(shù) = = =4.051mmtm1zdt206.8齒高 =2.25 =2.25×4.051mm=8.041mmht下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763=48.610/9.115=5.333hb/5.計算載荷系數(shù)根據(jù) =1.081mm/s，8 級精度，查得動載系數(shù) =1.1;直齒輪假設VVK≥100N/mm;由表查得 = =1.2； =1.5；查得齒向載荷分bFKTA/ ?HKFA配系數(shù)用內(nèi)差法得 =1.23，并且 =4.44，8 級精度，并調(diào)質(zhì)處理，?hb/查得彎曲強度計算用的齒向載荷分布系數(shù) =1.16；故載荷系數(shù)?F= =1.5×1.1×1.2×1.23=2.4354KAV?H?6.按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑= =81.016× mm=99.87mm1dt33.14527.計算模數(shù) = = mm=4.99mmm1z2087.97.3 按齒根彎曲強度設計由齒根彎曲強度的設計公式 [4]：≥ (7-2)m)][(21FSadYZKT??7.3.1 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值1.彎曲疲勞強度查得 [8]小齒輪的彎曲疲勞強度極限 =426MPa。大齒輪的彎曲疲1FE?勞強度極限 =430MPa。2FE?下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397632.彎曲疲勞壽命系數(shù)查得 =0.88， =0.9。1FNK2FN3.計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞安全系數(shù) =1.4 由 得SSKNlim][??= =267.77MPaFENF11][??4.2680?= =276.4MPaSKFEF21][.394.載荷系數(shù) K = ??FVAK載荷系數(shù) = =1.5×1.1×1.2×1.116=2.297。??FVA5.計算大、小齒輪的 并加以比較[]aSFY?= =0.016211][FSa7.26580?= =0.014222][FSaY?4.3小齒輪的數(shù)值大7.3.2 設計計算≥m321][·FSadYZKT??= 3250162.06.497??下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763=3.99mm對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關，可取由彎曲強度算得模數(shù) 3.99 并就近圓整為標準植 m=4mm。按接觸強度算得的分度圓直徑d1=99.87mm，算出小齒輪齒數(shù)= = =251Zmd487.9大齒輪齒數(shù) = =8×25=200 取 Z2=20021u7.4 幾何尺寸計算7.4.1 計算分度圓直徑= =25×4=100mm 1dmZ= =200×4=800mm27.4.2 計算中心距= = =450mma)(212d?)801(7.4.3 計算齒輪寬度= =0.6×100=60mmb1d?為防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯位時導致嚙合齒寬減小而增大大齒輪的工作載荷，常將小齒輪的齒寬在圓整數(shù)值的基礎上人為地加寬 5~10mm下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763故取小齒輪的齒寬 =65mm1B大齒輪的齒寬 =60mm。27.5 驗算= = N=4098NtF12dT40981.5?= N/mm =102.45N/mm＞ 100 N/mmbKtA65.?合適。7.6 結(jié)構(gòu)設計及繪制齒輪零件圖7.6.1 對小齒輪的結(jié)構(gòu)設計計算小齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)齒頂高 = =4×1 mm =4mm ah?m齒根高 = =4×（1+0.25） mm =5mm f)(?c齒全高 = =12