机械设计课程设计说明书范本.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：机械设计课程设计设计说明书设计题目：搓丝机传动装置设计班级学号：14041032设计者：苏雨指导教师：北京航空航天大学2017年3月15日一：设计题目：搓丝机传动装置设计1.1设计要求1)该机用于加工轴辊螺纹其结构见下图上搓丝板安装在机头上下搓丝板安装在滑块上。加工时下搓丝板随着滑块作往复运动。在起始（前端）位置时送料装置将工件送入上、下搓丝板之间滑块往复运动时工件在上、下搓丝板之间滚动搓制出与搓丝板一致的螺纹。搓丝板共两对可同时搓出工件两端的螺纹。滑块往复运动一次加工一件。2)室内工作生产批量为5台。3)动力源为三相交流380/220V电动机单向运转载荷较平稳。4)使用期限为10年大修周期为3年双班制工作。5)专业机械厂制造可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。图1.1:搓丝机简图1.2原始技术数据数据组编号3最大加工直径/mm10最大加工长度/mm200滑块行程/mm340公称搓动力/kN10生产率/（件/min）241.3设计任务1.完成搓丝机传动装置总体方案的设计和论证绘制总体设计原理方案图。2.完成主要传动装置的结构设计。3.完成装配图1张（用A0或A1图纸）零件图2张。4.编写设计说明书1份。二：机械装置的总体方案设计2.1拟定传动方案方案一：方案二：根据系统要求可知：滑块每分钟要往复运动24次所以机构系统的原动件的转速应为24r/min。以电动机作为原动机则需要机构系统有减速功能。运动形式为连续转动→往复直线运动。根据上述要求可采用曲柄滑块机构该机构有尺寸较小结构简洁的特点。利用曲柄和连杆共线滑块处于极限位置时可得到瞬时停歇的功能。同时该机构能承受较大的载荷。整个搓丝机由电动机、开式齿轮减速器、一级减速器、曲柄滑块机构、最终执行机构组成。如方案一图所示。其中r=148.5mm;l=1371.5mm;e=666mm;最大压力角α=33°;急回夹角β=7°急回特性为k=1.081。采用一级圆柱齿轮减速器外加开式齿轮减速器主要优点是结构简单可靠设计制造维护方便。2.2装置运动学仿真先使用solidworks绘制传动方案一的三维模型。将三维模型导入adams中添加连接驱动进行运动分析。如图所示。图2.1：装置图图2.2：滑块位移曲线图图2.3：滑块速度曲线图2.3装置动力学仿真在机构中加入力在对零件受力力矩功率进行分析绘制变化曲线。图2.4：搓应力曲线图图2.5：摇臂力矩曲线图图2.6：摇臂功率曲线图2.4电动机的选择2.4.1计算传动方案所需功率P装置=F×vmaxη已知：vmax=0.53m/sF=10000N得出：F×vmax=5300w已知：η=η轴承3（装置有3个轴承）η轴承=0.98得出：P装置=F×vmaxη=5631.2w≈5.6kw2.4.2计算电机所需功率减速齿轮组结构简单图：已知：η圆柱齿轮=0.96η轴承=0.98η减速装置=η轴承3×η圆柱齿轮2(减速器和开式齿轮共有3对轴承2处圆柱齿轮啮合)得出：η减速装置≈0.87P电机=P装置η减速装置≈6.44kw因载荷平稳取电动机额定功率P电机额定略大于P电机即可。故选电动机的额定功率P电机额定为7.5kw。2.4.3计算电机所需转速已知：减速开式：带：缓冲吸震高速级i≤3开式齿轮：i≤5~6闭式：一级传动减速器斜齿轮i=3~5二级展开式减速器n搓丝机=24r/min设电机转速为n电机=720r/min得出：总传动比i总=n电机n搓丝机=30由上述条件选取开式齿轮传动比:i开式=6.02闭式单极齿轮减速器传动比:i闭式=4.98综合价格、传动比、质量等因素差取书P201表格选用电机Y160L—8。2.4.4运动和动力参数计算0轴（电动机轴）P0=P电机=6.44kwn0=n电机=720r/minT0=9550P0n0=95506.44720=85.4N·m1轴（高速轴）P1=P0η轴承=6.44·0.98=6.31kwn1=n0i1=720r/minT0=9550P1n1=95506.31720=83.7N·m2轴（中间轴）P2=P1η轴承η齿轮=6.31·0.98·0.96=5.94kwn2=n1i12=7204.98=145r/minT2=9550P2n2=95505.94145=391.2N·m3轴（低速轴）P3=P2η轴承η齿轮=5.94·0.98·0.96=5.6kwn3=n2i23=1456.02=24r/minT2=9550P2n2=95505.624=2228.3N·m1~3轴的运动和动力参数的计算结果汇总如下：轴名功率P/kw转矩T/N·m转速nr/min传动比i效