畢業(yè)論文-立式管接頭1-4英寸管螺紋套絲機(jī)設(shè)計(jì)（送全套CAD圖紙 資料打包）

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In the tube connectors 1/4 inches pipe thread characteristic, this design USES a low speed, small volume of horizontal set of silk machine structure, through the spindle reversal recede cutter, fixture rapid loading and unloading meet special machine tool requirements. After completion of silk, just with handle gently turn feed the handwheel can greatly reduce the next processing, intensity of labor.This set of silk machine using belt drive to achieve overload protection, using gear transmission ensure transmission to achieve stability, and the speed spindle stability for the design USES a single speed 1/4 "pipe thread processing, save a lot of unnecessary parts, greatly reducing the costs, and reduce weight and size the fuselage, make the production site enlargement, and simple operation also reduce the cost of machining.This design USES the or so activities box, convenient, and assemble to remove maintenance, solve many problems, but the installation of inconvenience to remove cabinet assembly after the seal, or attention cabinet can cause leakage or dust sundry cabinet, affect machining precision and service life.Keywords: pipe thread of silk machine, horizontal, 1/4 inches, special, fast loading and unloading, and the intensity of labor, overload , Weight, volume, maintenance, seal, precision, service life下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763摘要 ...........................................................................................................................................................1一、 緒論 .................................................................................................................................................11.1 課題研究背景 .............................................................................................................................11.2.課題研究意義 .............................................................................................................................11.3.設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 .........................................................................................................................21.4.功能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 .............................................................................................................................2二、總體傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算 ...........................................................................................................................22.1. 分配傳動(dòng)比 ...............................................................................................................................22.1.1 分配原則 .........................................................................................................................22.1.2.選取電機(jī) ..........................................................................................................................32.1.3.分配傳動(dòng)比 ......................................................................................................................42.2 確定各軸的功率 P.....................................................................................................................42.2.1.確定各軸輸入功率 ..........................................................................................................42.2.2 確定各軸輸入轉(zhuǎn)矩 .........................................................................................................4三、 帶輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 .........................................................................................................................53.1 帶輪設(shè)計(jì)及計(jì)算 ........................................................................................................................5四、 齒輪強(qiáng)度與幾何參數(shù)計(jì)算 .............................................................................................................74.1 第一對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 .........................................................................................................84.2 第二對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 .......................................................................................................114.3 第三對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 ......................................................................................................144.4．齒輪參數(shù)一覽表 ....................................................................................................................18五、軸的校核計(jì)算 .................................................................................................................................185.1.確定各軸輸入轉(zhuǎn)矩 ...................................................................................................................185.2 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 .......................................................................................................185.3 第二根軸的設(shè)計(jì) .......................................................................................................................215.4 第三根軸的設(shè)計(jì)與校核 ...........................................................................................................24六、軸承及鍵的校核 .............................................................................................................................276.1 輸入軸上軸承的校核 ...............................................................................................................276.2.輸入軸上鍵的校核 ...................................................................................................................28七、潤(rùn)滑與密封 .....................................................................................................................................287.1 傳動(dòng)件的潤(rùn)滑 ..........................................................................................................................287.2 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 .......................................................................................................................287.3 潤(rùn)滑劑的選擇 ...........................................................................................................................28結(jié) 論 ...................................................................................................................................................29參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................................30致謝 .........................................................................................................................................................31買文檔送全套圖紙 扣扣 4149516051一、 緒論1.1 課題研究背景管螺紋套絲機(jī)由: 機(jī)體,電動(dòng)機(jī),減速箱，管子卡盤, 板牙頭,割刀架,進(jìn)刀裝置,冷卻系統(tǒng)組成。為了節(jié)省制造成本,近年來,市場(chǎng)上出現(xiàn)了重型和輕型兩種套絲機(jī)。管螺紋套絲機(jī)工作時(shí),先把要加工管螺紋的管子放進(jìn)管子卡盤,旋動(dòng)卡緊,按下啟動(dòng)開關(guān),管子就隨卡盤轉(zhuǎn)動(dòng)起來,調(diào)節(jié)好板牙頭上的板牙開口大小,設(shè)定好絲口長(zhǎng)短。然后順時(shí)針扳動(dòng)進(jìn)刀手輪,使板牙頭上的板牙刀以恒力貼緊轉(zhuǎn)動(dòng)的管子的端部,板牙刀就自動(dòng)切削套絲,同時(shí)冷卻系統(tǒng)自動(dòng)為板牙刀噴油冷卻,等絲口加工到預(yù)先設(shè)定的長(zhǎng)度時(shí),主軸倒轉(zhuǎn),板牙刀推出加工，絲口加工結(jié)束。關(guān)閉電源,旋開卡盤,取出管子。 套絲機(jī)的型號(hào)一般有:2 英寸套絲機(jī)(50 型),加工范圍為:1/2"-2"(英寸) 另配板牙可擴(kuò)大加工范圍:1/4"-2"(英寸) 3 英寸套絲機(jī)(80 型) 加工范圍為:1/2"-3"(英寸) 4 英寸套絲機(jī)(100 型)加工范圍為:1/2"-4"(英寸) 6 英寸套絲機(jī)(150 型)加工范圍為:5/2"-6"(英寸) 板牙是套絲機(jī)最常規(guī)的易損件,根據(jù)螺紋不同,有不同規(guī)格的板牙: 按螺距分類有: 英制板牙(BSPT)，美制板牙(NPT)，公制板牙(METRIC) 按尺寸(英寸)分類有: 1/4"-3/8" (2 分-3 分板牙) 1/2"-3/4" (4 分-6 分板牙) 1"-2" (1 英寸-2 英寸板牙) 5/2"-3" (2 英寸半-3 英寸板牙) 5/2"-4" (2 英寸半-4 英寸板牙) 5"-6" (5 英寸-6 英寸板牙) 按板牙材料分類有: 工具鋼板牙(用于鍍鋅管,無縫鋼管,圓鋼筋,銅材,鋁材等加工絲口用) 高速鋼板牙(用于不銹鋼管,不銹鋼圓幫加工絲口用) 英制板牙（BSPT)板牙的牙角度為 55 度 美制板牙（NPT）板牙的牙角度為 60 度目前市場(chǎng)上的套絲機(jī)大部分加工尺寸都大于 1/4 英寸，有些機(jī)床雖然能加工到 1/4 英寸但需要改進(jìn)。在各種管路中 1/4 英寸管螺紋接頭卻大量應(yīng)用，因此需要專用管接頭 1/4 英寸管螺紋套絲機(jī)來提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。1.2.課題研究意義管螺紋雖然有多種加工方法，但套絲是效率最高的，為提高生產(chǎn)效率減少成本，因此需要專用套絲機(jī)，來滿足生產(chǎn)需求。本套絲機(jī)為半自動(dòng)臥式套絲機(jī)，可以自動(dòng)退刀，切能夠恢復(fù)到加工前的位置因此減少了退刀時(shí)間，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高了生產(chǎn)效率。21.3.設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括設(shè)計(jì)的目的及意義、總傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)（傳動(dòng)原理與機(jī)構(gòu)）、總傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算、皮帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算、齒輪嚙合參數(shù)、強(qiáng)度、幾何參數(shù)計(jì)算、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算、軸承的選型設(shè)計(jì)、其它零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1.4.功能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)并且查詢書籍資料和上網(wǎng)查詢電子資料可建立功能結(jié)構(gòu)圖如圖 1保證加工螺紋統(tǒng)一長(zhǎng)度,防止操作工人因精神不集中而損壞螺紋； 其生產(chǎn)率比人工也提高 2 到 3 倍；因?yàn)樵摍C(jī)能保證棒料垂直絲板端面套入, 圓心度較好, 切削力均勻, 套絲全過程都得到連續(xù)潤(rùn)滑冷卻, 使螺紋表這種管螺紋加工專用設(shè)備體積小、質(zhì)量輕,運(yùn)輸、移動(dòng)、安裝和維修都很方便， 可面獲得較好的粗糙度，其生產(chǎn)質(zhì)量也可獲得保證。 二、總體傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算2.1. 分配傳動(dòng)比2.1.1 分配原則1.高速級(jí)分配較小傳動(dòng)比，由高速級(jí)至低速級(jí)逐漸增大傳動(dòng)比。由于該機(jī)構(gòu)要求傳動(dòng)比大，空間體積小，如果在高速級(jí)分配較大傳動(dòng)比，隨著傳動(dòng)比和模數(shù)的增大，齒輪的直徑將變得很大，不宜滿足空間體積的要求。32.通過總體初步預(yù)算具體分配各級(jí)傳動(dòng)比。由于分配傳動(dòng)比時(shí)首先要考慮結(jié)構(gòu)的要求，必須在給定的中心矩范圍內(nèi)分配傳動(dòng)比，因而必須先進(jìn)行總體預(yù)算，并經(jīng)過不斷的調(diào)整，最后經(jīng)過指導(dǎo)老師審核后確定。2.1.2.選取電機(jī)由于套絲機(jī)與攻絲原理相似，進(jìn)給速度不能太快，參考機(jī)床的攻絲速度套絲機(jī)取n=28 r/minmin/19. min/1932857.34.πdv???根據(jù) 可算出套螺紋主軸的直徑402.6T式中：d——主軸直徑(mm)T——轉(zhuǎn)矩（Nm）工件材料為 45 鋼則加工 45 鋼時(shí) 7.18.0569.PD?式中： D——螺紋大徑P——螺距加工的管螺紋大徑 D=13.157，P=1.337計(jì)算 T=24.2 MN?md5.24.102.64???切削功率 kwkwnTPc 071.98)(9???T——主軸上的最大轉(zhuǎn)矩n——主軸上的計(jì)算轉(zhuǎn)速 ??cPn??321??9.076.軸 承齒 輪帶 輪所以 842.09.7.096343 ??????軸 承齒 輪帶 輪 ??kwPc08.2.71?4因此可以選取 Y 801-2 型號(hào)電機(jī)，額定功率 0.75kw，同步轉(zhuǎn)速 3000 r/min,滿載轉(zhuǎn)速 2825 r/min，中心高 H=80mm，外伸軸段 D×E=19mm×40mm。2.1.3.分配傳動(dòng)比總傳動(dòng)比 9.10285??主 軸電總 ni由于空間比較小帶輪占用空間比較大，帶輪用 i=3.14 傳動(dòng)降速。由于主軸是空心軸直徑要求相對(duì)較大，故選用傳動(dòng)比為 i=4，其他兩級(jí)分別為 3.3 和 2.5故傳動(dòng)比為i 帶輪 =3.14，i 1=2.5 i2=3.3，i 3=42.2 確定各軸的功率 P已知：輸入轉(zhuǎn)速 。min/285rn?電2.2.1.確定各軸輸入功率 nnP??321??9.076.軸 承齒 輪帶 輪?kwP713.09.6.075. ?????軸 承帶 輪電Ⅰ ?85913軸 承齒 輪ⅠⅡ k..68.?軸 承齒 輪ⅡⅢ wP6320705????軸 承齒 輪ⅢⅣ ?2.2.2 確定各軸輸入轉(zhuǎn)矩 NNT??9505式中 —轉(zhuǎn) 速輸 入 轉(zhuǎn) 矩NP帶入?yún)?shù)得各軸的輸出轉(zhuǎn)矩為： mNT????64.79013.51 8522 ?... mNT????62190436952三、 帶輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算3.1 帶輪設(shè)計(jì)及計(jì)算1)確定計(jì)算功率 caP有機(jī)械設(shè)計(jì)（以下凡是沒特別提出的均同）表 8-7 查得工作情況系數(shù) 1.?AK故 kwkKac 825.07.1????2)選擇 V 帶的帶型根據(jù) 由圖 8-11 選用 Z 型帶caP1n3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 并驗(yàn)算帶速21d和 v〈a〉 ．帶輪的傳動(dòng)比為 3.14 由表 8-6 和表 8-8 取帶輪直徑 md501?〈b〉 ．驗(yàn)算帶速 按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度vsmndv /4.7106285106????因?yàn)?故帶速合適ssm/3/5?〈c〉 ．大帶輪基準(zhǔn)直徑= =3.14 50=157mm2d14.d圓整 =1604)確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL6〈a〉.根據(jù)式（8-20）初定中心距 ma210?〈b〉.由式（8-22） ，計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度mddaLd7644)()(2021210?????由表 8-2 選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 mLd8?〈c〉.按式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距 a276402100 ??????dLa中心距的變化范圍為 216～250mm5)驗(yàn)算小帶輪上的包角 1?由于兩帶輪直徑相等故 ???????? 9015283.710a3.578012）（ d6)計(jì)算帶的根數(shù) Z〈a〉.計(jì)算單根 V 帶的額定功率 rP由 和 查表 8-4a 得md501?in/2851nkwP26.0根據(jù) 和 Z 帶型，查表 8-4b 得i/1rn4.3?.04kw0??查表 8-5 得 表 8-2 得 于是925.0?K1LKkwPLr 275.09.04.6)(0 ??????）（〈b〉.計(jì)算 V 帶的根數(shù) 97.25.8?rcaZ取 3 根7) 計(jì)算單根 V 帶的初拉力的最小值 min0)(F由表 8-3 得 Z 型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 ，所以kgq/6.?7NvZKPFca354.7064.7925.08).()( 2min0??????）（ ?應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 min0)(F?8)計(jì)算壓軸力 p壓軸力的最小值為 NZFp 210352sin)(2)( 1m0min ???????9） 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪結(jié)構(gòu)如圖四、 齒輪強(qiáng)度與幾何參數(shù)計(jì)算由于本套絲機(jī)傳遞功率較小，故齒輪全部選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。套絲機(jī)為一般工作機(jī)器，低速，故選用 7 級(jí)精度（GB10095-88）由表 10-1 選擇小齒輪材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為 217-255HBS，大齒輪材料為 45 鋼常化處理硬度為 162-217HBS，二者硬度差為 40HBS84.1 第一對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算1）.選小齒輪齒數(shù) ，大齒輪齒數(shù)251?Z5.62.2??Z取 632?Z2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)有設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 3211 )(. HEdt ZuTKd??????〈a〉.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1〉.試選載荷系數(shù) 3.?t2〉.計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mNnPT ??????? 35151 1064.790.1.0.93〉.有表 10-7 選取齒寬系數(shù) d?4〉.有表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù) 218.9MPaZE?5〉.有圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；大MPaH501lim??齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 aH3902lim?6〉.有式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 91 108.3)58(19060 ??????nLjN925..83i7〉.由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù) ，90.1?HNK95.2?HN8〉.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（10-12）得?? MPaSKHNH 45509.1lim1?????.372li2 ?〈b〉.計(jì)算1〉.試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值td1??H?97.35.08195.23164.732.132. 21 ????????????????????HEdtt ZuTKd??2〉.計(jì)算圓周速度 vsmnvt /8.10697.354.061????3〉.計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) ，7 級(jí)精度，由圖 10-8 查得動(dòng)載系數(shù)smv/8.1 1?vK直齒輪 ??FHK由表 10-2 查得使用系數(shù) 1A由表 10-4 用插值法查得 7 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí) 417.??HK由 查圖 10-13 得41.??HK385.??FK故 載荷系數(shù) 417..1?????HvA4〉.按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑由式（10-10a）得 mKdtt 7.36.147.351???5〉.計(jì)算模數(shù) mZ48.25613）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 ??)(21FSadYZKTm????〈a〉.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1〉.由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ，大齒輪的彎曲MPaFE4301??強(qiáng)度極限 MPaFE320??2〉.由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) ，86.01FNK89.2FN3〉.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力10取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由式（10-12）得??MPaPaSKFENF14.264.13086?????MaFENF 43.2.92??4〉.計(jì)算載荷系數(shù) K 85.13.1F?????KvA5〉.查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)由表 10-5 查得 ，62.1FaY7.?Fa由表 10-5 查得 ，59S31S6〉.計(jì)算大小齒輪的 并加以比較??Fa????0157.4.2691???FSaY?34..372?FSa大齒輪的數(shù)值大〈b〉.設(shè)計(jì)計(jì)算 mm869.0134.251064.738.3????對(duì)比計(jì)算結(jié)果取 m=2..1?dZ因?yàn)樽钚〔话l(fā)生根切的條件是 ，取17?Z251?取5.62.2?6324)幾何尺寸計(jì)算〈a〉.計(jì)算分度圓直徑 mZd01???12632?〈b〉.計(jì)算中心距11mda8216501???〈c〉.計(jì)算齒輪寬度齒寬系數(shù)分別有 6-10，小齒輪取 10，大齒輪取 8則小齒輪 B=20 大齒輪 B=164.2 第二對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算1）.選小齒輪齒數(shù) ，大齒輪齒數(shù)23?Z9.7523.4??Z取 764?Z2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)有設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 3223 )(1. HEdt ZuTKd??????〈a〉.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1〉.試選載荷系數(shù) 3.?t2〉.計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 min/57632902rn?? mNPT ?????? 4522 1083.36.01.91.3〉.有表 10-7 選取齒寬系數(shù) d?4〉.有表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù) 218.9MPaZE?5〉.有圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；大MPaH503lim??齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 aH3904lim?6〉.有式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 923 1054.)82(1576060 ??????nLjN94.43.1i7〉.由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù) ，90.3?HNK95.4?HN128〉.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（10-12）得?? MPaSKHNH 495509.3lim3 ??????.374li4〈b〉.計(jì)算1〉.試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值td3??H?mZuTKdEdtt 6.215.37089.4183.2.132. 32 ?????????????????????2〉.計(jì)算圓周速度 vsmnvt /405.1067.4.10623????3〉.計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) ，7 級(jí)精度，由圖 10-8 查得動(dòng)載系數(shù)sm/5. 1?vK直齒輪 1??FHK由表 10-2 查得使用系數(shù) A由表 10-4 用插值法查得 7 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí) 417.??HK由 查圖 10-13 得41.??HK385.1??FK故 載荷系數(shù) 47..?????HvA4〉.按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑由式（10-10a）得 mKdtt 3.2.1476.233???5〉.計(jì)算模數(shù) mZ97.0233）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 ??)(23FSadYZKTm????13〈a〉.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1〉.由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ，大齒輪的彎曲強(qiáng)MPaFE430??度極限 MPaFE3204??2〉.由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) ，86.03FNK89.4FN3〉.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由式（10-12）得?? MPaSKFENF 14.26.130833 ?????9444〉.計(jì)算載荷系數(shù) K 385.1.1F??????vA5〉.查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)由表 10-5 查得 ，62.3FaY7.4Fa由表 10-5 查得 ，591?S31S6〉.計(jì)算大小齒輪的 并加以比較??Fa????0158.4.2693???FSaY?3..74?FSa大齒輪的數(shù)值大〈b〉.設(shè)計(jì)計(jì)算 mm36.109.2318.5.4????對(duì)比計(jì)算結(jié)果取 m=2..3?dZ因?yàn)樽钚〔话l(fā)生根切的條件是 ，取17?Z23?取9.753.24?62144)幾何尺寸計(jì)算〈a〉.計(jì)算分度圓直徑 mZd46233????1574〈b〉.計(jì)算中心距 da92643???〈c〉.計(jì)算齒輪寬度齒寬系數(shù)分別有 6-10，小齒輪取 10，大齒輪取 8則小齒輪 B=20 大齒輪 B=164.3 第三對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算1）.選小齒輪齒數(shù) ，大齒輪齒數(shù)215?Z84216??Z取質(zhì)數(shù) 836Z2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)有設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 325 )(1. HEdt ZuTKd??????〈a〉.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1〉.試選載荷系數(shù) 3.?t2〉.計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 min/1.0876235903 rn?? mNPT ????? 4533 108..691.3〉.有表 10-7 選取齒寬系數(shù) d?4〉.有表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù) 218.9MPaZE?5〉.有圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；大MPaH503lim??齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 aH3904lim?156〉.有式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 835 1067.4)53082(1.0660 ??????nLjN86 7.47.i7〉.由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù) ，90.5?HNK95.6?HN8〉.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（10-12）得?? MPaSKHNH 4509.5lim5?????5.376li6 ?〈b〉.計(jì)算1〉.試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值td5??H?mZuTKdEdtt 04.53.81945108.32.132. 235 ?????????????????????2〉.計(jì)算圓周速度 vsmnvt /.016084.5.16035????3〉.計(jì)算齒寬 dbt .3.3??4〉.計(jì)算齒寬與齒高之比 hb模數(shù) mZmtt 53.2104.5?齒高 ht 69..2.??396.504b5〉.計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) ，7 級(jí)精度，由圖 10-8 查得動(dòng)載系數(shù)smv/.? 1?vK直齒輪 1?FHK由表 10-2 查得使用系數(shù) ?A16由表 10-4 用插值法查得 7 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí) 419.??HK由 查圖 10-13 得419.32.9??HKhb， 385.1??FK故 載荷系數(shù) 49..??????vA6〉.按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑由式（10-10a）得 mKdtt 61.543.904.535 ???7〉.計(jì)算模數(shù) mZ6.219.53）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 ??)(253FSadYZKTm????〈a〉.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1〉.由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ，大齒輪的彎曲強(qiáng)MPaFE4305??度極限 MPaFE3206??2〉.由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) ，86.05FNK89.6FN3〉.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由式（10-12）得?? MPaSKFENF 14.26.130855 ?????9664〉.計(jì)算載荷系數(shù) K 385.1.1F??????vA5〉.查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)由表 10-5 查得 ，62.3FaY7.4Fa由表 10-5 查得 ，591?S31S176〉.計(jì)算大小齒輪的 并加以比較??FSaY????0158.4.2693???FSaY?3..74?FSa大齒輪的數(shù)值大〈b〉.設(shè)計(jì)計(jì)算 mm2.0158.2318.59.4????對(duì)比計(jì)算結(jié)果取，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅于齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取有彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) 2.22 并元整為標(biāo)準(zhǔn)值 ，按接觸強(qiáng)度計(jì)算的分度3?圓直徑 ，算出小齒輪齒數(shù)d21.485?36mZ取 5大齒輪齒數(shù) 8456??Z為了讓齒數(shù)互質(zhì)取 36Z4)幾何尺寸計(jì)算〈a〉.計(jì)算分度圓直徑 mZd215????49386〈b〉.計(jì)算中心距 da156265???〈c〉.計(jì)算齒輪寬度齒寬系數(shù)分別有 6-10，小齒輪取 10，大齒輪取 8，模數(shù)為 3則小齒輪 B=30大齒輪 B=24184.4．齒輪參數(shù)一覽表齒輪序號(hào)齒數(shù) 模數(shù) 齒寬 分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑傳動(dòng)比Z1 25 2 20 50 54 45Z2 63 2 18 126 130 1212.5Z3 23 2 20 46 50 41Z4 76 2 18 152 156 1473.3Z5 21 3 30 63 69 37Z6 83 3 24 249 255 1613.98五、軸的校核計(jì)算5.1.確定各軸輸入轉(zhuǎn)矩 mNT????75.9013.51862 ?1.2.33 mNT???809545.2 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核.選材45 鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度 230HBS，強(qiáng)度極限 =630Mpa，屈服極限 =355Mpa，彎B?S?曲強(qiáng)度極限 =275Mpa，剪切疲勞極限 =155Mpa，對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)1??1??力 =60Mpa。??1?〈b〉.初步估算軸的最小直徑，選擇軸承取 A0=110，則軸的最小直徑為：19dmin mnp2.10973.103????考慮到鍵槽的影響，軸徑應(yīng)增加 7%，故去 dmin=12mm〈c〉選擇軸承因軸承主要受徑向力，軸向力主要是重力，故選用角深溝球軸承。根據(jù)工作要求選用 6006 深溝球軸承。帶輪采用 A 型鍵進(jìn)行周向定位，鍵的尺寸為，根據(jù)帶輪寬度取鍵的長(zhǎng)度mhb730?? ml40?〈d〉.軸的各段長(zhǎng)度如圖〈e〉.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度a．繪出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示L3=42.5 L1=146.5mmL2=100mm20b．計(jì)算作用在軸上的力作用在小齒輪上的力 NdTFr 54.70215.31???nrt 26tan.ta? ??c．計(jì)算支反力垂直面（V 面）如圖 c NLFMrNVrv 1044625)(0112?????????LFrNVrv 9.15046.25)(01212?????????水平面（H 面）如圖 d NLFMtNHt 286105.467)(02112 ?????????LFtNHt 8.41705.1467)(0212 ?????????21力（方向未定）在支點(diǎn)產(chǎn)生的支反力PFNLMPNF 9.2105.14689)()02131 32 ???????LPNF 105.1469)(02132 ????????帶輪壓軸力 的作用方向與帶輪的布置有關(guān)，在具體位置尚未確定前，可按最P不利的情況考慮 mNMV????325.14621LFNH? 1898??5746.0)(21mFP??3.61 mNMFPHV ???.189212作轉(zhuǎn)矩圖（g） NT??75.d．單向運(yùn)動(dòng)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力取系數(shù)為 0.6 則mNCa ????65.47.01? mMTM??????? 47.63)5.70(3.)( 222212Ca.53由計(jì)算彎矩圖可見 1 截面受力最大1 截面的計(jì)算應(yīng)力為 MPaWMCa2.45.076332????22小于許用應(yīng)力 ，故安全??MPa601???5.3 第二根軸的設(shè)計(jì).選材45 鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度 230HBS，強(qiáng)度極限 =630Mpa，屈服極限 =355Mpa，彎B?S?曲強(qiáng)度極限 =275Mpa，剪切疲勞極限 =155Mpa，對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)1??1??力 =60Mpa。??1?〈b〉.初步估算軸的最小直徑，選擇軸承取 A0=110，則軸的最小直徑為：dmin m7.13695.3???dmin=17mm〈c〉.軸的各段長(zhǎng)度如圖〈d〉.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度23L1=142 L2=58 L3=55a. 繪出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如上圖所示b. 計(jì)算作用在軸上的支反力作用在大齒輪上的力 NFr54.7012?tt6作用在小齒輪上的力 NdTFr 150824.823???nrt 4.26tan.7ta3? ??c. 計(jì)算支反力垂直面（V 面）如圖 c NLFFLLMrrNV rv 40.58256134.6)( 0)(032131 32 ??????????LLLrrNV rv 58250614.6)()(03212132 3??????????水平面（H 面）如圖 d24NLFFLLMttNHt 82025134.70)()()(0321321 33 ??????????NHtt 981.132d.mLFMNNV???? ??3190476221H??27958.47321合成彎矩 mNMHV ???????? 9.229758434310622211e. mNT?.8f. 單向運(yùn)動(dòng)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力取系數(shù)為 0.6 則Ca??2.431 mNT??????54.)1.860(2.43)( 22?MCa 39223mN??9.24g. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由計(jì)算彎矩圖可見 2 截面受力最大2 截面的計(jì)算應(yīng)力為 MPaWMCa.341.052????小于許用應(yīng)力 ，故安全??6?255.4 第三根軸的設(shè)計(jì)與校核1).選材45 鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度 230HBS，強(qiáng)度極限 =630Mpa，屈服極限 =355Mpa，彎B?S?曲強(qiáng)度極限 =275Mpa，剪切疲勞極限 =155Mpa，對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)1??1??力 =60Mpa。??1?2).初步估算軸的最小直徑，選擇軸承取 A0=110，則軸的最小直徑為：dmin m8.192.365????dmin=22mm3).軸的各段長(zhǎng)度如圖4).按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度a. 繪出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示26L1=75 L2=126 L3=52b. 計(jì)算作用在軸上的支反力力作用在大齒輪上的力 NFr150834?tt .26作用在小齒輪上的力 NdTFr 38701.58435 ???27NFnrt 1420ta1568ta5 ???? ??c. 計(jì)算支反力垂直面（V 面）如圖(c) NLFFLLMrrNV rv 160253148.6)( 0)(0321541 42 ??????????LLLrrNV rv 1045253147.6)(0)(032121542 4???????????負(fù)號(hào)表示方向與假設(shè)相反水平面（H 面）如圖（d） NLFFLLMttNHt 926253184.687)(0)()(03214351 452 ??????????NHtt 901542d. mNNLFMmNV ????????? ?34.554302101276321H ??? 9.21194669321e.合成彎矩 mNMHV ????????3.179.234.5022 211f. mNT?8.53g. 單向運(yùn)動(dòng)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力取系數(shù)為 0.6 則Ca??4.701 mNT??????6.78)1.560(4.7)( 222322?28mNTMCa ???????? 139)8.560(3.27)( 2323?mN.1724h. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由計(jì)算彎矩圖可見小齒輪截面受力最大該截面的計(jì)算應(yīng)力為 MPaWMCa5130.93????小于許用應(yīng)力 ，故安全??61?六、軸承及鍵的校核6.1 輸入軸上軸承的校核已知輸入軸上的軸承型號(hào)為 6006，靜載荷 NC830?1).求比值比值很小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 eraf2).計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 p，根據(jù)式（13-8a）P= )(arpYFXf?按照表 13-6， 2.1,.~01??ppff取按照表 13-5，X=1，查表 Y=0，則45.8.72.?P3).根據(jù)式 13-6，求軸承的基本額定動(dòng)載荷值 3.62010526.1066???NnLCh???029則滿足要求4).驗(yàn)算軸承壽命 hLhPCnLh 507435.8620916012 ＝＇?????????????????因此滿足要求6.2.輸入軸上鍵的校核對(duì)于普通平鍵連接的強(qiáng)度條件為 ??PPkldT?????3102式中：T—傳遞的轉(zhuǎn)矩 mN?K——鍵與輪轂鍵槽的接觸強(qiáng)度。k=0.5h,此處 h 為鍵的高度，單位 mml——鍵的工作長(zhǎng)度，mm,圓頭平鍵 l=L-bd——軸的直徑鍵軸輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，見表 6-2??P?對(duì)于輸入軸上的鍵， ， ，mNT??64.7mhK365.0.??? mbLl3460??d19???MPaPaP 108.7193.2????故合用七、潤(rùn)滑與密封7.1 傳動(dòng)件的潤(rùn)滑本設(shè)計(jì)采用用油浴潤(rùn)滑，由于總體上齒輪線速度較小，故可以不考慮回油槽。307.2 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑本設(shè)計(jì)采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置擋油環(huán)，以免油池中的稀油進(jìn)入軸承內(nèi)而使?jié)櫥♂尅?.3 潤(rùn)滑劑的選擇潤(rùn)滑劑的選擇與傳動(dòng)類型、載荷性質(zhì)、工作條件、轉(zhuǎn)動(dòng)速度等多種因素有關(guān)。由于軸承負(fù)荷較小、溫度低、轉(zhuǎn)速不高，可選用粘度較小的潤(rùn)滑油，減速可采用HT-40,HT-50 號(hào)機(jī)械油，也可采用 HL-20,HL-30 齒輪油。當(dāng)采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑時(shí)，軸承中潤(rùn)滑脂裝入量可占軸承室空間的 1/3~1/2。結(jié) 論光陰似梭，大學(xué)四年的學(xué)習(xí)一晃而過，為具體的檢驗(yàn)這四年來的學(xué)習(xí)效果，綜合檢測(cè)理論在實(shí)際應(yīng)用中的能力，除了平時(shí)的考試、實(shí)驗(yàn)測(cè)試外，更重要的是理論聯(lián)系實(shí)際，提高了實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。通過十五周的不斷努力，在指導(dǎo)老師的認(rèn)真輔導(dǎo)下完成了對(duì)立式套絲機(jī)的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)主要分為以下幾個(gè)部分，現(xiàn)對(duì)各個(gè)部分的計(jì)算過程和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。總體設(shè)計(jì)部分，通過對(duì)總體設(shè)計(jì)進(jìn)行多次分析改進(jìn)后，經(jīng)過指導(dǎo)老師審核，31總體設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求，主軸箱總體設(shè)計(jì)通過。齒輪傳動(dòng)部分，通過對(duì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，對(duì)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行核算，齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度均滿足要求，因而齒輪強(qiáng)度校核通過，齒輪部分安全。軸的設(shè)計(jì)部分，通過對(duì)軸的彎曲強(qiáng)度進(jìn)行校核，校核結(jié)果表明：強(qiáng)度校核通過，因而傳動(dòng)軸安全，軸的設(shè)計(jì)部分滿足要求。軸承的校核部分，通過對(duì)軸承的壽命進(jìn)行校核，校核結(jié)果表明：壽命通過，因此軸承安全，因而所選軸承滿足設(shè)計(jì)要求。因此，通過對(duì)各個(gè)部分的校核結(jié)果進(jìn)行分析，管螺紋臥式套絲機(jī)的設(shè)計(jì)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，通過具體的設(shè)計(jì)研究，學(xué)到了很多機(jī)械行業(yè)的基本知識(shí)和寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使我的綜合設(shè)計(jì)能力有了很大的提高，受益匪淺?？梢哉f通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，自己領(lǐng)悟了許多，進(jìn)步了許多，收獲了許多。 經(jīng)過幾個(gè)月的畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高了自己的畫圖能力，動(dòng)手能力，獨(dú)立思考能力，發(fā)現(xiàn)并解決技術(shù)問題的能力，不但為以后走進(jìn)工作崗位奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)，對(duì)走好以后的人生之路也不無裨益。參考文獻(xiàn)[1] 濮良貴，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京：高等教育出版社， 2006[2] 申永勝. 機(jī)械原理教程. 北京：清華大學(xué)出版社，1999[3] 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)上冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 200232[4] 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)下冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002[5] 吳宗澤,羅勝國(guó). 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版. 北京：高等教育出版社， 1992[6] 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2003[7] 束德林.金屬材料性能.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999[8] 李宜民，王慕齡，宮能平. 理論力學(xué). 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社， 1996。[9] 馬先貴.潤(rùn)滑與密封.北京:機(jī)械工業(yè)出版社[10] 韓進(jìn)宏.互換性與技術(shù)測(cè)量.北京.機(jī)械工業(yè)出版社[11] 單輝祖. 材料力學(xué). 北京：高等教育出版社，2004[12] 甘永立. 幾何量公差與檢測(cè).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2001[13] 何新銘. 機(jī)械制圖. 北京：高等教育出版社，1997