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一、概述
1.1 本设计的目的和意义
齿轮是机械产品重要的基础件,齿轮传动是传递机器动力和运动的一种主要形式,它具有传动功率大、效率高、传动比准确、寿命长、安全可靠和结构紧凑等优点,广泛应用于汽车、航空、造船和军工等行业。齿轮传动正朝着高效、高精度和实现特殊传动的方向发展。为了适应上述要求和发展趋势,齿轮加工正向着数控加工方向发展,可充分发挥数控加工的精度高,质量稳定和柔性好的特点相应的,齿轮加工机床的数控化是必然趋势。插齿是一种广为采用的切齿方法 ,特别适合加工一些用滚齿加工不出来或不太适合加工的齿形,如内齿轮、多联齿轮及带内凹的各种非圆齿轮等。采用插齿加工齿轮,操作简便、效率高和精度好。因此,好的插齿机床设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的适用范围,从而使产品生产在保证精度的前提下提高效率,降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对机床的设计及制造提出了更高的要求。而现如今插齿机床制造根本不能满足现如今市场的需求,所以研究插齿机床的设计方法提高机床的性能要求迫不及待,我选择本题的目的也是从根本出发提高教学质量,从教学开始培养我们对此业的了解和涉入,为我们以后的介入打好良好的基础,而且在设计中能学习一些插齿机方面的新知识,拓宽一下自己的知识面,学习毕业论文的书写格式以及写作过程中应该注意问题,锻炼一下自己查阅资料的能力,考验自己各种专业知识的综合应用能力与此同时检验各种专业知识的学习情况。
由于齿轮在机械传动中的重要作用及其形状的复杂性,他的设计、制造水平已成为一个国家现代工业技术的标准之一,也是各国学术界和企业界关注和研究的热点所在。因此,研究插齿机加工的相关技术具有很大的理论和现实意义。对于自身而言,本次毕业设计,是对整个插齿机有了进一步的学习,也是对所学知识的回顾。完成本次毕业设计的同时会也发现自己所学知识的局限性及自己的不足之处,所以本次毕业设计可以培养自己综合应用大学几年所学的基础理论、基本技能和专业知识的能力;培养自己独立思考、解决问题的能力,正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序、规范和方法;培养自己的设计、计算、工程绘图、实验研究、数据处理、查阅文献、外文资料的阅读与翻译、计算机的应用、文字表达等基本工作实践能力,使自己初步掌握科学研究的基本方法和思路。
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1.2本设计的研究内容
本设计主要研究小型教学实验用插齿机,主要体现机械加工装备的各级传动过程及用范成法加工齿轮。其主要内容包括:
(1) 插齿机的传动原理及传动方案的拟订; (2) 传动系统的运动与动力参数的分析与计算; (3) 主要传动零件的设计; (4) 总体结构设计; (5) 插齿机的造型与仿真;
( 6 ) 开发齿轮加工的虚拟实验系统。
2.电机选择
2.1电动机选择(倒数第三页里有东东) 2.1.1选择电动机类型 2.1.2选择电动机容量
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电动机所需工作功率为: PPwd??; 工作机所需功率Pw为: PFvw?1000;
传动装置的总效率为: ???1?2?3?4;
传动滚筒 ?1?0.96 滚动轴承效率 ?2?0.96 闭式齿轮传动效率 ?3?0.97 联轴器效率 ?4?0.99 代入数值得:
???1?2?3?4?0.96?0.994?0.972?0.992?0.8
所需电动机功率为: PFv10000?40d?1000??0.8?1000?60kW?10.52kW
P?d略大于Pd 即可。
选用同步转速1460r/min ;4级 ;型号 Y160M-4.功率为11kW
2.1.3确定电动机转速
取滚筒直径D?500mm n60?1000vw?500??125.6r/min
1.分配传动比 (1)总传动比 i?nmn?1460?11.62 w125.6(2)分配动装置各级传动比
取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比
i01?1.4i?4.03 则低速级的传动比 ii11.6212?i?.03?2.88
0142.1.4 电机端盖组装CAD截图
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图2.1.4电机端盖
2.2 运动和动力参数计算 2.2.1电动机轴
p0?pd?10.52kWn0?nm?1460r/min T?9550P00n?68.81N?m02.2.2高速轴
p1?pd?4?10.41kWn1?nm?1460r/min T?9550p11n?9550?10.4111460?68.09N?m2.2.3中间轴
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p2?p1?01?p0?2?3?10.52?0.99?0.97?10.10kWn?n12i?1460014.03r/min?362.2r/minT?9550p
22n?9550?10.10?263.6N?m2362.22.2.4低速轴
p3?p2?02?p1?2?3?10.10?0.99?0.97?9.69kWn?n23i?362.2?125.76r/min 122.88T?9550p33n?9.693125.76?9550?735.8N?m2.2.5滚筒轴
p4?p3?03?p2?2?4?9.69?0.99?0.99?9.49kWn?n34i?125.76r/min 23T?9550p44n?9550?9.49?4125.76720N?m
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