(完整word版)發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)架設(shè)計(jì)

1、發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)架第I頁共17頁目錄摘要 11緒論 11.1 研究此課題的目的及意義 11.2 發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)架的發(fā)展概況 11.3 研究?jī)?nèi)容 12設(shè)計(jì)方案的選擇 22.1 主要工作思路 22.2 常見傳動(dòng)方式的分析與比較 22.2.1 齒輪傳動(dòng) 22.2.2 蝸桿傳動(dòng) 22.2.3 帶傳動(dòng) 32.2.4 鏈傳動(dòng) 32.3 蝸桿傳動(dòng)的選擇與工作原理 33翻轉(zhuǎn)架的總體設(shè)計(jì) 33.1 翻轉(zhuǎn)架的設(shè)計(jì) 33.2 蝸桿蝸輪減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 33.2.1 蝸桿蝸輪設(shè)計(jì) 43.2.2 蝸桿軸的設(shè)計(jì) 53.2.3 蝸輪軸的設(shè)計(jì) 73.3 臺(tái)架的設(shè)計(jì) 93.3.1 臺(tái)架底座的尺寸確定及材料選擇 103.3.2 臺(tái)架

2、立柱的尺寸確定及材料選擇 103.4 箱體的設(shè)計(jì) 113.5 翻轉(zhuǎn)托盤的設(shè)計(jì) 123.6 軸承的選用 123.7 螺栓組合的選用 133.8 總體裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14結(jié)論 15致謝 16參考文獻(xiàn) 16I發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)架第1頁共17頁發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)架設(shè)計(jì)作者：xx指導(dǎo)老師：xxxxx大學(xué)工學(xué)院11機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化合肥230036下載須知：本文檔是獨(dú)立自主完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)，只可用于學(xué)習(xí)交流，不可用于商業(yè)活動(dòng)。另外：有需要電子檔的同學(xué)可以加我 2353118036,我保留著畢設(shè)的全套資料，旨在互相幫助，共同進(jìn)步， 建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)。芻泉，甥書摘 要；汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架是一種汽車維修和保養(yǎng)常用的設(shè)

3、備，具被廣泛應(yīng)用于轎車 等小型車輛的維修和保養(yǎng)。目前看來，全國(guó)生產(chǎn)翻轉(zhuǎn)架的廠家很多，生產(chǎn)的翻轉(zhuǎn)架的 形式也比較繁多，而本文介紹了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架在國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，首 先確定翻轉(zhuǎn)架的設(shè)計(jì)方案，再設(shè)計(jì)說明翻轉(zhuǎn)架的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)要求，同時(shí)對(duì)翻轉(zhuǎn)架設(shè) 計(jì)過程中所涉及到的工藝性問題進(jìn)行補(bǔ)充說明。本課題所設(shè)計(jì)的是蝸桿傳動(dòng)360°任意角翻轉(zhuǎn)鎖止的發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架。它的特點(diǎn)是: 1、性能可靠，操作方便；2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；3、拖腳的最低位置低，擴(kuò)大了對(duì)各種車輛 的適應(yīng)性；4、利用蝸桿傳動(dòng)可3600任意角度翻轉(zhuǎn)鎖止；5、價(jià)格低廉。關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)；翻轉(zhuǎn)架；機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；蝸桿傳動(dòng)1、緒論1.1 此課題的研究

4、目的及意義在汽修行業(yè)中，一個(gè)比較重要的分支是發(fā)動(dòng)機(jī)的維修，發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架就是作為汽 修行業(yè)中常見的一個(gè)輔助設(shè)備而出現(xiàn)的。發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架是發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝修理的最基本工 具，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便的特點(diǎn)，不僅可以減輕勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度，而且提高 了生產(chǎn)率。同時(shí)翻轉(zhuǎn)架也是汽車專業(yè)學(xué)生拆裝修理的專業(yè)工具。為了方便學(xué)校拆裝發(fā)1發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)架第13頁共17頁動(dòng)機(jī)，減輕學(xué)生的勞動(dòng)強(qiáng)度，本文設(shè)計(jì)了一種針對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)的小型固定翻轉(zhuǎn)架。1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架的發(fā)展概況發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)臺(tái)架的發(fā)展趨勢(shì)必然朝著更加人性化的方向發(fā)展。比如可以在翻轉(zhuǎn)架上設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的所有輔助設(shè)施，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)大修、起動(dòng)、故障設(shè)置及診斷、排除等功能?？紤]到

5、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部有油的問題，在翻轉(zhuǎn)架底部設(shè)置油盤，克服工件、工具、 油、水落地的問題，保證了文明作業(yè) 和安全生產(chǎn)。在修理中，為了節(jié)省更多的時(shí)間， 獲取更多的利益，人們將會(huì)生產(chǎn)出更為合理操作更為方便的拆裝修理工具。設(shè)計(jì)和制 造出更安全、更便捷、更合理的發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)臺(tái)架是未來發(fā)展趨勢(shì)。1.3 研究?jī)?nèi)容本課題主要研究了怎樣使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)任意回轉(zhuǎn)和鎖止，并使發(fā)動(dòng)機(jī)可停留鎖止在 任何工作位置，以及怎樣實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)架本身的移動(dòng)和鎖止，用什么來支撐發(fā)動(dòng)機(jī)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是完成翻轉(zhuǎn)架的所有零部件三維設(shè)計(jì)，以及翻轉(zhuǎn)架總裝配圖， 檢查結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題等。本文主要論述此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中所需要的理論和工具軟件，以及所有零件所用到的

6、材料，一些重要部件的強(qiáng)度校核。本文系統(tǒng)介紹了設(shè)計(jì)中所提出的工作思路和方案， 每個(gè)零部件所選擇的依據(jù)，以及設(shè)計(jì)中所遇到的問題和解決這些問題的方法和過程。2、設(shè)計(jì)的方案與論證2.1 主要工作思路本次設(shè)計(jì)的是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架設(shè)計(jì)，用于實(shí)現(xiàn)在汽車維修時(shí)方便發(fā)動(dòng)機(jī)的翻轉(zhuǎn)， 以便對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行360度全方位維修操作。此次設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，主要部 件是：底盤組件，立柱，箱體組件，手輪，托盤，還包括選擇的渦輪蝸桿等設(shè)備。本次設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)架的傳動(dòng)裝置是由渦輪蝸桿組成的。該翻轉(zhuǎn)架利用蝸輪蝸桿的減速原理和自鎖功能。發(fā)動(dòng)機(jī)重力通過翻轉(zhuǎn)架殼體形成力的平衡，保證了翻轉(zhuǎn)架的穩(wěn)定 性。本次設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)架的主要性能參數(shù)為：額

7、定負(fù)重500kg;傳動(dòng)結(jié)構(gòu)傳動(dòng)比1:60 ;臺(tái)架高度1015mm翻轉(zhuǎn)角度360度；鎖止位置任意角度。本次設(shè)計(jì)的技術(shù)要求：盡量 全面搜集和分析相關(guān)資料，特別是國(guó)內(nèi)外最新汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺(tái)架信息；滿足技術(shù)參 數(shù)及工作性能的要求；設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊合理，滿足強(qiáng)度、剛度、壽命以及經(jīng)濟(jì)型、安全 性方面的要求；設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹標(biāo)準(zhǔn)化，符合國(guó)家規(guī)范要求；計(jì)算方法應(yīng)該盡可能的采用 最新研究成果。2.2 常見傳動(dòng)方式的分析與比較2.2.1 齒輪傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 用于傳遞空間任意兩軸或多軸之 間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。齒輪傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：軸可以平行，交叉或交錯(cuò)；轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，其傳動(dòng)比包定，大多數(shù)齒輪的傳動(dòng)比是常數(shù)；適

8、應(yīng)范圍廣（傳遞速度、功率范圍都大）；壽命長(zhǎng)；效率高；結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)缺點(diǎn)：制造幾安裝精度要求高，價(jià)格較貴，不宜 用于兩軸間距離較大的場(chǎng)合，剛性傳動(dòng)沒有過載保護(hù)作用，振動(dòng)和噪音等。2.2.2 蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)是用來傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，它由蝸桿和蝸輪組成。兩軸線的交錯(cuò)角可為任意值，一般采用 90°。蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)：1 .傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕。2 .傳動(dòng)平穩(wěn)，工作平穩(wěn)，沖擊、震動(dòng)、噪音小。3 .具有自鎖性。蝸桿的螺旋升角很小時(shí)，蝸桿只能帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng)，而蝸輪不能帶 動(dòng)蝸桿傳動(dòng)。4 .蝸桿傳動(dòng)效率低，一般認(rèn)為蝸桿傳動(dòng)效率比齒輪傳動(dòng)低，尤其是具有自鎖性的 蝸桿

9、傳動(dòng)，其效率在0.5以下，一般效率只有0.70.9。5 .發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。由于蝸桿蝸輪傳動(dòng)具有以上特點(diǎn)，故廣泛用于兩軸交錯(cuò)、傳動(dòng)比較大、傳動(dòng)功率 不太大或間歇工作的場(chǎng)合。當(dāng)要求傳遞較大功率時(shí)，為提高傳動(dòng)效率，常取zi=24o此外，由于具有自鎖性，故常用在一些起重機(jī)械中，起到安全保護(hù)作用。2.2.3 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力傳遞的一種機(jī)械傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用維護(hù)方便、有良好的撓性和彈性、過載打滑。缺點(diǎn)：傳動(dòng)比不準(zhǔn)確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動(dòng)裝 置外部尺寸大、效率低。因此，帶傳動(dòng)常適用于大中心距、中小功率、帶

10、速v =525m/s, i <7的情況。2.2.4 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)是通過鏈條將具有特殊齒形的主動(dòng)鏈輪的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到具有特殊齒形的從動(dòng)鏈輪的一種傳動(dòng)方式。鏈傳動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn)，與帶傳動(dòng)相比，無彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，效率高；傳遞功率大，過載能力強(qiáng)，相同工 況下的傳動(dòng)尺寸?。凰鑿埦o力小，作用于軸上的壓力小；能在高溫、潮濕、多塵、 有污染等惡劣環(huán)境中工作。鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)主要有：僅能用于兩平行軸間的傳動(dòng)；成本高，易磨損，易伸長(zhǎng)，傳動(dòng)平穩(wěn)性差，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加動(dòng)載荷、振動(dòng)、沖擊和噪 聲，不宜用在急速反向的傳動(dòng)中。2.3蝸桿傳動(dòng)的選擇與工作原理本次設(shè)計(jì)考慮需要能滿足 360

11、76;任意角度翻轉(zhuǎn)鎖止以及需要較大的傳動(dòng)比等要 求，帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)都要求兩軸在同一個(gè)平面內(nèi)，空間交錯(cuò)兩軸的運(yùn)動(dòng)和 動(dòng)力傳動(dòng)就不能使用上述方式，經(jīng)過綜合考慮比較分析選擇使用蝸桿傳動(dòng)。3、翻轉(zhuǎn)架的總體設(shè)計(jì)3.1 翻轉(zhuǎn)架的設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)架的設(shè)計(jì)包括臺(tái)架的設(shè)計(jì)以及箱體的設(shè)計(jì)和蝸輪蝸桿的選擇。翻轉(zhuǎn)架的設(shè)計(jì)要充分考慮臺(tái)架質(zhì)量分布均勻度，臺(tái)架穩(wěn)定性及運(yùn)動(dòng)件和固定件是否發(fā)生干涉等因 素，下面對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行剖析。尺寸的確定主要依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的外形尺寸，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的放置位置，放置方向，發(fā) 動(dòng)機(jī)上主要器件拆卸，能自鎖的銷的放置位置，放置方向這些因素來初步確定臺(tái)架的 外廓尺寸。在布置時(shí)先確定銷的位置，通過確定銷的

12、位置初步確定發(fā)動(dòng)機(jī)的大體位置。 當(dāng)確定了發(fā)動(dòng)機(jī)和銷的位置，就可以確定放置銷的臺(tái)架的大小和所需的剛度和強(qiáng)度， 確定了各個(gè)器件的位置，然后再確定臺(tái)架的尺寸和連接方式。3.2 蝸桿蝸輪減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.2.1 蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)踐情況假定手輪輸入功率 100W蝸輪輸出轉(zhuǎn)速n2=2r/min。經(jīng)過比較，選 用漸開線蝸桿(ZI)最為合適。根據(jù)這里的條件，蝸桿的材料最好采用 45鋼，并進(jìn) 行淬火處理，硬度為4555HRC蝸輪的材料用灰鑄鐵 HT20Q采用砂型鑄造。考慮 到蝸輪會(huì)變形，對(duì)蝸輪要進(jìn)行時(shí)效處理。(1)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)公式，傳動(dòng)中心距2(3-1)=0.8ZeZp kt2e pH確定作

13、用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩：取蝸桿齒數(shù) Z1=2,傳動(dòng)比i=20,估取效率”6Po60.10.8 .T2 9.55 1069.55 106- N? mm 382000 N? mmT22 確定載荷系數(shù)K:因?yàn)檫@里蝸桿工作是載荷比較穩(wěn)定，所以齒向載荷分布系數(shù)Kb取1；由機(jī)械設(shè)計(jì)表11-5使用系數(shù)a取1;因?yàn)檫@里蝸桿轉(zhuǎn)速低，沖擊小，動(dòng) 載系數(shù)Kv取1;貝U K=R xKxKv=1然定彈性影響系數(shù)Ze：因?yàn)檫@里蝸桿的材料為45鋼，蝸輪材料為HT20Q故Ze取 160國(guó)向07 確定接觸系數(shù) 刀：假設(shè)d1/a的比值為0.35 ,從機(jī)械設(shè)計(jì)圖11-18中可知接 7觸系數(shù)門取2.9。 確定許用接觸應(yīng)力(rH:因?yàn)槲佪啿?/p>

14、料是灰鑄鐵，bh的大小不考慮應(yīng)力循環(huán) 次數(shù)N,從機(jī)械設(shè)計(jì)表116中查得口 h=208 Mpa計(jì)算和中心距：上)160 2.93 1 382000mm 123.88mm208中心距取a=125mm傳動(dòng)比i=20 ,查普通圓柱蝸桿基本尺寸和參數(shù)及其與蝸輪參數(shù)的匹配表，所以,S數(shù)m取5mm蝸桿分度圓直徑d二50mm這時(shí)d/a=0.4 ,查機(jī) 械設(shè)計(jì)得接觸系數(shù)為2.72,因?yàn)閚。'< % ,所以以上計(jì)算結(jié)果可用。(2)蝸桿與蝸輪的幾何尺寸 蝸桿：蝸桿其他幾何尺寸都可通過查表可知：直徑系數(shù)q為10,軸向齒距pa為15.708mm齒根圓直徑df1為38mm齒頂圓直徑da1為60mm!曷桿軸向

15、齒厚Sa為7.854mm 分度圓導(dǎo)程角丫為11° 18'36”。蝸輪：蝸輪齒數(shù)Z2=41;查表得變位系數(shù)X2為-0.5 ;這時(shí)傳動(dòng)比 i=z 2/z 1=41/2=20.5 ,誤差為(20.5-20)/20=0.025=2.5% ,符合標(biāo)準(zhǔn)。蝸輪分度圓直徑：d2 mz2 5 41 205mm蝸輪喉圓直徑：da2 d2 2ha2 205 5 210mm蝸輪齒根圓直徑：df2 d2 2hf2 205 17 188mm蝸輪咽喉母圓半徑：3 a史注125 105 20mm2彎曲疲勞強(qiáng)度f 1.53KT2Y Yd1d2m a2(3-2)當(dāng)量齒數(shù):因?yàn)?X2=-0.5,z螺旋角系數(shù)：Y4

16、1cos3 y (c<?slL310)v2=43.48 ,查機(jī)械設(shè)計(jì)圖1 一 140140蝸輪許用彎曲應(yīng)力(tf = (TF KfN43.4S11-19,所以蝸輪齒形系數(shù):YFa2=2.87 0N 60jn2Lh 60 1 2 12000 1440000;查機(jī)械設(shè)計(jì)表11-8得bL =48 Mpa,Kfn=0.96所以(T f=46.08 Mpa。1.53KT2Y Yd1d 2m Fa21.53 1 38200050 200 52.87 0.9230.86Mpa(3)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度是滿足的。3.2.2蝸桿軸的設(shè)計(jì)(1)蝸桿軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于蝸桿齒頂圓直徑不大，將蝸桿和軸做成一體

17、的，即蝸桿軸。材料選用 45鋼。查機(jī)械設(shè)計(jì)可知軸的最小直徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算P 9550000 1nT3(3-3)由此公式可得軸的直徑:3： 9550000P3 0.2 t n3 9550000 0.10.2 25 4016.84mm,Wt0.2d310取蝸桿軸最小直徑為20mm蝸桿軸整體是階梯軸，每段直徑遞增 5mm 結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示：圖1蝸桿軸結(jié)構(gòu)示意圖(2)計(jì)算作用在蝸桿上的力蝸桿上的轉(zhuǎn)矩：T19.55 106 PLn10 19.55 106 N?mm 23875N?mm40蝸輪上的轉(zhuǎn)矩：T26 Pc6 0.1 0.8 .9.55 10 9.55 10N ?mm 382000 N ?m

18、mn222Tl 2 23875 M圓周力：Ft1 -1 955Nd150軸向力：Fa12T2 d22 3820002003820N徑向力：Fr1Ft2 tan3820tan201390.37N (齒形角查機(jī)械設(shè)計(jì)表11-3得 20) (3)蝸桿軸上的軸承的支承反力由于蝸桿外端連接的是手動(dòng)搖柄，手作用在蝸桿的力很小，可忽略不計(jì)，所以可以把蝸桿看成是簡(jiǎn)支梁。受力分析如圖 2所示：FraFrfaIIBmm圖2蝸桿軸受力分析圖由公式:MbMa0, Fb Fr/0，F(xiàn)RB RB求得支座約束力為:F RAl FaFbF RBFal垂直面上的支承反力：F VRAF VRBF1 695.18N (因?yàn)楣饔迷?/p>

19、中心位置，所以2r1a=b)水平面上的支承反力：F HRAF HRB477.5N(4)校核蝸桿軸的強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度時(shí)，按照公式ca2 4 2來計(jì)算，因?yàn)閮烧哐h(huán)特性不同，引入折合系數(shù),則公示變?yōu)閏a .2 42,查機(jī)械設(shè)計(jì)Wt 2WcaT2W_ 2_ 299.5220.6 238750.1d317.91Mpa(3-4)式中:ca-一軸計(jì)算應(yīng)力， 軸所受彎矩，N 軸所受的扭矩，Mpa?mm ；N ?mm ；一軸的抗彎截面系數(shù)，mm3；1 對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸許用彎曲應(yīng)力所以軸滿足強(qiáng)度要求。(5)校核蝸桿軸的剛度校核蝸桿的剛度時(shí)，就是校核蝸桿的彎曲剛度，可用撓度y來進(jìn)行計(jì)算，按下式進(jìn)行計(jì)算FA 3y

20、 L y(3-5)48EI式中：Fti蝸桿所受圓周力，N;Fri 蝸桿所受徑向力，N；E蝸桿的彈性模量，Mp«I蝸桿危險(xiǎn)界面的彈性矩，1=兀dfi4/64,m點(diǎn)其中dfi為蝸桿齒根圓直徑,mmL蝸桿兩端支承間的跨距，mm視具體結(jié)構(gòu)要求而定，初步計(jì)算時(shí)可取L=0.9d2, d2為蝸輪分度圓直徑；y 許用最大撓度，y =d 1/1000,此處di為蝸桿分度圓直徑，mm0.00015y 0.05 ,軸滿足剛度要求9552 1390.372334548 210 103 102353.873.2.3蝸輪軸的設(shè)計(jì) (1)蝸輪軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮到翻轉(zhuǎn)臺(tái)尺寸不太大，工作溫度變化較小，經(jīng)比較蝸輪結(jié)構(gòu)選用齒

21、圈式，蝸輪軸仍選擇是階梯軸，蝸輪與軸用鍵相連。由于蝸輪軸火持發(fā)動(dòng)機(jī)，承受的載荷較大,工作中承受的沖擊較小，應(yīng)選用 40Cr。查機(jī)械設(shè)計(jì)軸的直徑為:M 2 T 2 M 2 Tca - 4 ,W 2WWM2 T20.1d317086.34mm,4500000 20.6 382000 27取軸的最小直徑為90mm軸為空心軸。結(jié)構(gòu)如圖3所示:(2)計(jì)算作用在蝸輪上的力0.1 .一 N ?mm 23875N ?mm400.1 0.8 .N ?mm 382000 N ?mm2蝸桿上的轉(zhuǎn)矩：Ti9.55 106 P1 9.55 106ni蝸輪上的轉(zhuǎn)矩：T2 9.55 1062 9.55 106n22T2 2

22、 382000圓周力：Ft2 - 3820Nd22002T12 23875軸向力： Fa2 955Nd150徑向力：Fr2Ft2 tan 3820 tan20 1390.37N (齒形角查機(jī)械設(shè)計(jì)表 11-3得20 )(3)蝸輪軸上的軸承的支承反力蝸輪軸外端夾持發(fā)動(dòng)機(jī)等部件，重量為 1000kg,假設(shè)部件中心到立柱的距離為 450mm此時(shí)該蝸輪軸可以看成是外伸梁外伸的部分長(zhǎng)度為 100mm受力分析如圖4 所示梅修FrtLI Ii-SC'innIlBrmiIlSrnnAA圖4蝸輪軸受力分析圖由公式： Fy 0；Ma 0；MB 0。得垂直面上的支承反力：Fra Fr2Frb G；G450F

23、r2118Frb2360；G686Fr2118Fra2360OFvra 28372.61N , FVRB 19762.98N水平面上的支承反力：Fhra Fhrb 1 1910N2(4)校核蝸輪軸的強(qiáng)度前面計(jì)算蝸輪軸的直徑時(shí)按照彎扭合成強(qiáng)度公式來計(jì)算的，所以其強(qiáng)度是一定滿足條件的。校核蝸輪軸的剛度可以根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)變形來進(jìn)行校核，5.73 104 工G1P(3-6)式中：T軸所受的扭矩，N?mm；G軸材料剪切彈性模量，MPad4325.73 104382000_48.1 10904320.042,所以滿足剛度條件I p 軸截面極慣性矩，mm4,對(duì)于圓軸,I p3.3 臺(tái)架的設(shè)計(jì)臺(tái)架的主要功能是，

24、支撐發(fā)動(dòng)機(jī)，并使任意角度翻轉(zhuǎn)。臺(tái)架能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，發(fā) 動(dòng)機(jī)停止，緊急停止等進(jìn)行手動(dòng)控制。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的外形尺寸，質(zhì)量要求，零件位置來選擇臺(tái)架，臺(tái)架與發(fā)動(dòng)機(jī)之間需 要進(jìn)行設(shè)計(jì)，具特點(diǎn)有良好的穩(wěn)定性和足夠的強(qiáng)度來支撐發(fā)動(dòng)機(jī)。臺(tái)架只需支撐發(fā)動(dòng) 機(jī)和銷，不需承受其他的外力所以只需滿足其強(qiáng)度要求。臺(tái)架的材料主要以方鋼為主, 其材料不低于原材料的強(qiáng)度。采用焊接和螺栓連接，以達(dá)到良好的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，采 用橡膠輪，移動(dòng)方便，同時(shí)還能減震。3.3.1 臺(tái)架底座的尺寸確定及材料選擇臺(tái)架底座材料選擇：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和零部件的重量，底座的總體尺寸為1000mm*800mm*100mm底座上加一接油盤，克服工件、工具、油、水

25、落地的問題。如圖5所示圖5臺(tái)架底座三維圖3.3.2 臺(tái)架立柱的尺寸確定及材料選擇本次設(shè)計(jì)要求臺(tái)架高度為 1015mm為符合工作需求及考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的 自身高度，由于底座高100mm所以立柱尺寸定為910mm根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)及零 部件的重量定為260mm*260mim!厚為10mmi勺方形鋼管?？紤]到在立柱頂部 要與箱體連接，做了箱體的下半部。立柱設(shè)計(jì)如圖 6所示14發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)架第18頁共17頁圖6立柱三維圖3.4 箱體的設(shè)計(jì)為了滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，箱體選取 45鋼來制作，定長(zhǎng)度為280mm寬度為280mm, 高度為40mm箱體要與立柱連接，如圖7所示10圖7箱體三維圖3.5 翻轉(zhuǎn)托盤的設(shè)計(jì)為了使發(fā)動(dòng)

26、機(jī)固定穩(wěn)定，受其重量限制，選取長(zhǎng)為300mm寬為200mm厚 度為20mm的鋼板來制作托盤。為了使托盤固定發(fā)動(dòng)機(jī)，在托盤上打上四個(gè) 圓形槽用來安裝插銷固定發(fā)動(dòng)機(jī)，在托盤后面添加一個(gè)孔槽固定連接與蝸 輪連接的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，使其能與蝸輪同步運(yùn)動(dòng)，如圖 8所示圖8翻轉(zhuǎn)托盤三維圖3.6 軸承的選用當(dāng)人搖動(dòng)手柄帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部蝸輪蝸桿減速器的兩軸要承受較大的徑向 載荷和較小的軸向載荷，所以軸承應(yīng)選用深溝球軸承。深溝球軸承價(jià)格低廉，生產(chǎn)量 很大，成本低。軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，軸承的尺寸要根據(jù)軸承安裝部分軸的直徑來選取，蝸桿軸上有兩 個(gè)軸承，安裝軸承部分軸的直徑為 25mm查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 6-1 ,選用

27、內(nèi)徑為25mmi勺軸承，軸承代號(hào)為6006;蝸輪軸上也有兩個(gè)軸承，安裝軸承部分軸的 直徑為95mm查表6-1 ,選用內(nèi)徑為95mm勺軸承，軸承代號(hào)為6019。軸承6006:13圖9軸承6006軸承6019:圖10軸承60193.7 螺栓組合的選用在這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)架，有三處用到螺栓，第一處是立柱和底座相連接以及蝸 輪蝸桿減速器上下箱體的連接，這里的螺栓主要受到拉伸力的作用；第二處是蝸桿兩 端軸承端蓋的緊固。底座螺栓：螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件為1.3F2ca4d12(3-7)考慮發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)臺(tái)工作中的安全性和穩(wěn)定性，底座螺栓應(yīng)選用M16的螺栓組合，螺栓材料為Q235墊圈采用標(biāo)準(zhǔn)型彈簧墊圈，

28、進(jìn)行防松。軸承端蓋螺栓只提供緊固作用，承受的載荷較小，選用 M8的螺栓，螺栓材料為 Q235.3.8 總體裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)組裝前嚴(yán)格檢查并清除零件加工時(shí)殘留的銳角、毛刺和異物。保證密封件裝入時(shí) 不被擦傷。零件在裝配前必須清理和清洗干凈，不得有毛刺、飛邊、氧化皮、銹蝕、 切屑、油污、著色劑和灰塵等。裝配過程中零件不允許磕、碰、劃傷和銹蝕。螺釘、 螺栓和螺母緊固時(shí)，嚴(yán)禁打擊或使用不合適的旋具和扳手。緊固后螺釘槽、螺母和螺 釘、螺栓頭部不得損壞。同一零件用多件螺釘（螺栓）緊固時(shí)，各螺釘（螺栓）需交 叉、對(duì)稱、逐步、均勻擰緊?；ㄦI裝配同時(shí)接觸的齒面數(shù)不少于2/3 ,接觸率在鍵齒的長(zhǎng)度和高度方向不得低于50

29、%如圖11所示圖11裝配組件三維圖發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)架 第20頁 共17頁本文首先對(duì)所有的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺(tái)架的情況進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，并介紹了各類 翻轉(zhuǎn)臺(tái)架的特點(diǎn)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺(tái)架有了初步認(rèn)識(shí)。然后根據(jù)各類發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架的各 種使用要求，結(jié)合前人設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)架的各種結(jié)構(gòu)，按照自己所要設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)臺(tái)架的要 求對(duì)翻轉(zhuǎn)臺(tái)架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)。結(jié)論使用發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架，可以方便地檢測(cè)、診斷、排除發(fā)動(dòng)機(jī)的各種故障，并能在教 學(xué)中設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)故障和各種異響。這種新型發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架保留了傳統(tǒng)固定式和移動(dòng)式 翻轉(zhuǎn)架的優(yōu)點(diǎn)，克服了其弊端，增加了翻轉(zhuǎn)架的功能，能夠完成發(fā)動(dòng)機(jī)的全部實(shí)訓(xùn)課 題。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，應(yīng)用了 CATIA,C

30、AD,WORD繪圖軟件，繪制了翻轉(zhuǎn)架的裝配 總體，以及部分零件圖，翻譯了相關(guān)專業(yè)英文資料，完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我重點(diǎn)學(xué)習(xí)了蝸輪蝸桿傳動(dòng)的相關(guān)知識(shí)，并將其運(yùn)用到畢業(yè) 設(shè)計(jì)中，深入了解了蝸桿傳動(dòng)的工作原理，通過計(jì)算及校核過程是自己在機(jī)械設(shè)計(jì)與 制造方面有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也總結(jié)了大學(xué)四年來所學(xué)習(xí)到的各種知識(shí)與經(jīng) 驗(yàn)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中對(duì)涉及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)部分的知識(shí)也有了一定的認(rèn)識(shí)，通過繪制圖 紙，發(fā)現(xiàn)了自己知識(shí)的空缺以及經(jīng)驗(yàn)的不足?？傊ㄟ^本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我得到了很大的鍛煉，培養(yǎng)了自己用于探索的創(chuàng)新精 神，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。 提高了自己在資料信息的獲取分析,

31、方案分析比較，使用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)以及撰寫報(bào)告等方面的能力。致謝首先感謝我的指導(dǎo)老師一許偉老師，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的細(xì)心指導(dǎo)下完成 的。從開題報(bào)告到草圖設(shè)計(jì)到畢業(yè)論文的撰寫，每一步的設(shè)計(jì)工作都離不開老師的諄 諄教導(dǎo)，正是在老師不厭其煩的講解下，我才能完成此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在次，我要向 指導(dǎo)我完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師致以崇高的敬意和衷心的感謝。感謝學(xué)院給了我們?nèi)w畢業(yè)生一次獨(dú)立設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它讓我們可以將自己四年來的所學(xué)運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中去。讓我們可以學(xué)以致用，為將來在實(shí)際的生產(chǎn)生 活中的工作學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 吳克堅(jiān)，于曉紅，錢瑞明.機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京：高等教育出版社，2002:22

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