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2011 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
外文文獻(xiàn)翻譯
學(xué) 院: 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè): 機(jī)械工程及自動(dòng)化(機(jī)械制造)
姓 名: 楊 堯
學(xué) 號(hào): 070607109
(用外文寫)
外文出處: CHINESE JOURNAL OF
MECHNICAL ENGINEERING
Vol.22,No.5,2009
附 件: 1.外文資料翻譯譯文2.外文譯文
附件1:外文資料翻譯譯文
基于范例推理的兩級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究
Ji Aimin1,2,*HUANG Quansheng1,XU Huanmin1,andCHEN Zhengming3
1 College ofMechanical and Electrical Engineering,Hohai University,Changzhou 213022,China
2 StateKeyLab ofCAD&CG,Zh~iang University,Hangzhou 310058,China
3 College ofComputer and Information Engineering,Hohai University,Changzhou 213022,China
Received November 18,2008;revised May 22,2009;accepted August 10,2009;published electronically August 14,2009
摘要:兩級(jí)齒輪減速器的設(shè)計(jì)是一個(gè)繁瑣并且耗時(shí)的過(guò)程。為了提高設(shè)計(jì)過(guò)程的效率和智能化,兩級(jí)齒輪減速器的設(shè)計(jì)應(yīng)用了基于范例推理(CBR)技術(shù)。首先,分析兩級(jí)齒輪減速器目前的設(shè)計(jì)理論并描述CBR的原則。第二,根據(jù)減速器的特點(diǎn),研究CBR的三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)并提供如下相關(guān)理論:(a)一個(gè)面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法 (b)一種與鄰近歸納索引相結(jié)合的檢索方法 (c)一個(gè)結(jié)合基于人工修正規(guī)則修正的自適應(yīng)算法案例。同樣,為了提高案例檢索的可信度,出現(xiàn)了一種新的確定特征權(quán)重的方法和一種相似的算法,即一種帶有層次分析法(AHP)的組合加權(quán)法和粗糙集理論。最后根據(jù)上面的分析結(jié)果,基于CBR的兩級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)系統(tǒng)由VC++,UG和Access2003開發(fā)完成。該項(xiàng)研究提供了一種設(shè)計(jì)兩級(jí)齒輪減速器的新方法。如果上述開發(fā)的系統(tǒng)應(yīng)用于設(shè)計(jì)兩級(jí)齒輪減速器,設(shè)計(jì)的效率將會(huì)得到提高,這使得設(shè)計(jì)者能夠從齒輪減速器繁瑣的設(shè)計(jì)中解脫出來(lái),以便于將更多的努力放在創(chuàng)新設(shè)計(jì)上,該研究結(jié)果充分體現(xiàn)了在設(shè)計(jì)機(jī)械零件過(guò)程中,CBR技術(shù)的可行性和有效性。
關(guān)鍵詞:兩級(jí)齒輪減速器,基于范例推理(CBR),特征權(quán)重,相似性
1 簡(jiǎn)介
傳統(tǒng)的兩級(jí)齒輪減速器的設(shè)計(jì)方法是一個(gè)相當(dāng)耗時(shí)的過(guò)程。甚至目前CAD都被應(yīng)用于其設(shè)計(jì)過(guò)程,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的局限至今仍沒有得到消除。為了改變這種情況,許多人已經(jīng)做了關(guān)于減速器設(shè)計(jì)方法的研究,主要包括減速器的參數(shù)化設(shè)計(jì)和專家系統(tǒng)(ES)。這兩種方法都有其各自的缺點(diǎn):在參數(shù)化設(shè)計(jì)中需要考慮每個(gè)部件之間的關(guān)系,因?yàn)橐粋€(gè)參數(shù)的變化可能使得減速器的參數(shù)或是結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,這就要求設(shè)計(jì)師來(lái)熟悉減速器,并能使用設(shè)計(jì)軟件包括參數(shù)化設(shè)計(jì)的功能。此外在減速器的專家系統(tǒng)中知識(shí)的獲取是非常困難的,這是因?yàn)橐恍<业闹R(shí)很難用規(guī)則來(lái)表達(dá)?;诜独评恚–BR)可以改善這兩種缺點(diǎn)。在CBR中一個(gè)新的案例是在一個(gè)即存的案例的基礎(chǔ)上完成的,所以新的案例可以通過(guò)修改某些部分或直接使用即存案例,并且由于在CBR中基本的知識(shí)就是案例,因此案例的獲取要比規(guī)則的獲取容易的多[1-2]。事實(shí)上,案例通常要比規(guī)則或是模型提供更多的信息[3]。SUN, et al[4]開發(fā)了一個(gè)基于CBR的智能夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)。KW0NG, et al[5],介紹了一種由先進(jìn)的CBR系統(tǒng)來(lái)確定適當(dāng)?shù)淖⑺軈?shù)的方法。LIU, et al[6],提出了一種與聚類技術(shù)相結(jié)合的檢索算法來(lái)定位在基礎(chǔ)案例中的個(gè)案,并且給出了一個(gè)基礎(chǔ)案例來(lái)說(shuō)明CBR系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的可行性。PETER[7]開發(fā)了一種在接觸力學(xué)領(lǐng)域?qū)ν评眍A(yù)處理階段的工程分析提供智力支持的自動(dòng)化知識(shí)系統(tǒng)。XIONG,et al[8]提供了一個(gè)基于CBR的既實(shí)用又有創(chuàng)意的概念設(shè)計(jì)方法,其體現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。這個(gè)系統(tǒng)縮短了概念設(shè)計(jì)的過(guò)程,幫助設(shè)計(jì)者們,并為后續(xù)開發(fā)提供了一個(gè)案例。然而上述成果更注重于CBR的基礎(chǔ)研究而不是與機(jī)械產(chǎn)品相結(jié)合的CBR技術(shù)。因此,我們以兩級(jí)齒輪減速器為例,對(duì)基于CBR的機(jī)械零件加工工藝進(jìn)行討論。
2 CBR的關(guān)鍵技術(shù)
CBR是一種類似或類比的方法。當(dāng)一個(gè)CBR系統(tǒng)解決一個(gè)新問題,它會(huì)從先前的案例中重新獲取一個(gè)或多個(gè)與新問題最相似的案例,并且在修改的情況下,使其滿足新的情況。CBR的流程被顯示在Fig.1中。根據(jù)CBR的流程,基于案例推理(CBR)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展需要解決一些問題,包括案例描述,案例檢索,案例修正,案例研究和案例庫(kù)維護(hù),其中案例描述,案例檢索以及案例修正被稱作三大關(guān)鍵技術(shù)。
案例描述是指那些案例以一些電腦能夠識(shí)別的傳統(tǒng)標(biāo)志,并按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼的功能。案例可以由一些方法進(jìn)行描述,其中包括幀、對(duì)象謂語(yǔ)、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)和規(guī)則等等,其中幀和對(duì)象謂語(yǔ)是最常用的方法。
案例檢索是一個(gè)按照特征參數(shù)索引值及其相似性來(lái)發(fā)現(xiàn)一個(gè)相關(guān)聯(lián)的案例或是更多類似的案例。Ref[9]將案例檢索分作三個(gè)部分:特征識(shí)別、初步匹配以及最優(yōu)選擇。而本文將案例檢索分作四部分:關(guān)鍵特征的提取、特征識(shí)別、初步匹配和最優(yōu)選擇。數(shù)據(jù)采集的觀測(cè)資料通常包括許多特征屬性,而有些屬性卻與數(shù)據(jù)采集無(wú)關(guān)。那些不相關(guān)的屬性會(huì)影響數(shù)據(jù)采集的效率。去除無(wú)關(guān)的屬性可以改善數(shù)據(jù)采集的效率,使數(shù)據(jù)采集的結(jié)果更容易理解。關(guān)鍵特征提取的目的是為了從案例庫(kù)中提取關(guān)鍵特性來(lái)確立有效的指標(biāo)。特征識(shí)別的目的是要選出新案例的關(guān)鍵特征。特征識(shí)別常指關(guān)鍵特征的提取。由于其包含了豐富的特征屬性,兩級(jí)齒輪減速器的關(guān)鍵特征的提取便更為重要。這些典型的實(shí)例檢索方法包括最鄰近法,索引歸納法,信息導(dǎo)引法,信息神經(jīng)元索引法和模板檢索法。
3 基于案例推理(CBR)的兩級(jí)齒輪減速器的設(shè)計(jì)
3.1 案例庫(kù)的建立
3.1.1 案例描述
本文使用的是面向?qū)ο髮拥囊粋€(gè)案例表示模型[11-12],這向上一層的軟件提供了一個(gè)統(tǒng)一的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型,即,提供各式面向?qū)ο蟮母拍睢?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作維護(hù)和靈活性的擴(kuò)張,并給出了具體的關(guān)系保護(hù)模型,并按照映射原理和轉(zhuǎn)換機(jī)理建立一個(gè)透明的對(duì)象,并對(duì)其進(jìn)行合理且有效的管理。映射原理的對(duì)象模型是上一層面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和底層數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系模型之間的一種轉(zhuǎn)換關(guān)系。對(duì)象模型層,數(shù)據(jù)庫(kù),以及其他功能模型間的關(guān)系顯示在Fig.2上。
兩級(jí)齒輪減速器是一個(gè)復(fù)雜的組合,為了案例表述的方便,我們將兩級(jí)齒輪減速器分成五個(gè)組件類和兩個(gè)部分組。
五個(gè)組件類是由高速齒輪組、低速齒輪組、高速軸和軸承、中速軸和軸承以及低速軸和軸承,兩個(gè)部分組是箱體蓋和箱體。這些組件類可以拆分成部分組。最終每個(gè)部分組將會(huì)映射到其潛在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的位置。因此兩級(jí)減速器的對(duì)象知識(shí)模型顯示在Fig.3中。
3.1.2 案例庫(kù)的建立
根據(jù)Fig.3中顯示的兩級(jí)減速器的案例表述模型,兩級(jí)齒輪減速器的特征屬性值和他們的成分都投射到數(shù)據(jù)庫(kù)的底層,從而建立了案例庫(kù)。在底層的數(shù)據(jù)庫(kù)中,每個(gè)目錄都包括了“案例序號(hào)”。這種關(guān)系在每個(gè)部分的映射表和減速器的映射表之間由“案例序號(hào)”來(lái)建立的。Fig.4顯示了在兩級(jí)齒輪減速器的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的案例庫(kù)儲(chǔ)存模式是屬于Access的。由于空間有限,本文并不細(xì)述部分組在Access中的儲(chǔ)存模式。
3.2 案例檢索
本文運(yùn)用的是最鄰近法和索引歸納法相結(jié)合的檢索方法,這是因?yàn)閮杉?jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)是一個(gè)有著長(zhǎng)時(shí)期的經(jīng)驗(yàn)過(guò)程,而且是在兩級(jí)齒輪減速器包括多種案例的情況下。因此最好使用索引歸納法來(lái)進(jìn)行完整的檢索,并且使用最鄰近法來(lái)得到一個(gè)良好的
檢索。Fig.5顯示了詳細(xì)的檢索過(guò)程。現(xiàn)在本文將依次描述基于案例推理的二級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)的案例檢索的子過(guò)程和方法。
3.2.1關(guān)鍵特性的提取
源案例庫(kù)的特征是在關(guān)鍵特性的提取之前就得到預(yù)處理。 (1)數(shù)據(jù)的預(yù)處理。定量參數(shù)的離散歸一化的處理過(guò)程是通過(guò)相同頻率的區(qū)間轉(zhuǎn)化為定性參數(shù)[13]。等頻率區(qū)間處理的原理是為了在每個(gè)小的區(qū)間擁有大部分相同數(shù)量的數(shù)據(jù)時(shí),將原區(qū)間分為N個(gè)小區(qū)間(N是由用戶提供的離散數(shù)據(jù))。第一個(gè)和最后一個(gè)區(qū)間在本文中將會(huì)得到延長(zhǎng):第一個(gè)區(qū)間的上限值改到零,最后一個(gè)區(qū)間的下限改為無(wú)窮,這是為了確保一個(gè)新案例的屬性值能有新的區(qū)間與之對(duì)應(yīng),因?yàn)榛诎咐评恚–BR)是一個(gè)不斷研究的過(guò)程(案例的數(shù)量將會(huì)不斷增加),并且避免在增加一個(gè)新的案例和檢索新的案例而不超過(guò)源案例庫(kù)的屬性值時(shí),將小的區(qū)間再次分割。N個(gè)區(qū)間被標(biāo)識(shí)為0,1,2,3,···,n-1。定性特征屬性以升序或是降序被分配到區(qū)間[0,1]中。例如,“精密級(jí)減速器”有三個(gè)可供用戶選擇的源案例庫(kù):類7,類8和類9。類7,8,9分別按照上述方法表示為1,0.5,0.屬性值的布爾屬性也很容易確定,相同的是1,不相同的是0。
(2)關(guān)鍵特性的選擇。這些清晰的無(wú)關(guān)的特征在數(shù)據(jù)采集中并沒有被直接考慮到。然而許多特征在數(shù)據(jù)采集中的重要性卻很難被認(rèn)識(shí)到。這些特征是由有效的策略選擇出來(lái)的。另一方面本文使用決策樹技術(shù)按照信息量來(lái)選擇關(guān)鍵特性。決定指數(shù)樹是由關(guān)鍵特征建立的。該算法得到的信息可以用作決策屬性的參考。兩級(jí)減速器的關(guān)鍵特性選擇如下。Table.1給出了源案例庫(kù)。
首先,數(shù)據(jù)采集中顯著的無(wú)關(guān)特性會(huì)被直接剔除。其他由離散歸一化處理的特性轉(zhuǎn)化成了定性屬性,然后按照上述算法的信息增益進(jìn)行挑選。其次,根據(jù)上述的等頻率區(qū)間,傳遞功率的屬性大致可以非為三個(gè)小區(qū)間:(0,10),[10,20],(20,+∞)。定性數(shù)值的范圍分別表示為0,1,2。傳動(dòng)比,壽命以及傳遞效率的屬性被分作幾個(gè)相對(duì)應(yīng)的小區(qū)間(傳動(dòng)比:(0,15),和(15,+∞);壽命:(0,350000),(350000,420000)和(42000,+∞);傳遞效率:(0,0.94)和(0.94,1))。每個(gè)數(shù)字范圍區(qū)間都由0,1…按照順序進(jìn)行排列。齒輪傳動(dòng)的布局的屬性被分為兩類。已成型的用0表示,還在加工的用1表示。離散化處理的結(jié)果見Table.2。
排列形式的屬性被看作識(shí)別屬性,而其他屬性被看作決策屬性。按照識(shí)別屬性,案例庫(kù)被分為兩類(m=2)。第一類由六個(gè)案例組成,其排列形式是擴(kuò)大形式(r1=6),而第二類是由其他案例所組成,這些案例的排列形式是同軸形式(r2=4)。根據(jù)信息增益算法,很容易獲得以下信息增益的所有屬性:Gp=0.29,Gt=0.12,GLh=0.29,Gη=0.01;這里,Gp表示的是傳遞功率的增益,Gi表示傳動(dòng)比的增益,GLh表示壽命的增益,Gη表示傳動(dòng)效率的增益。因此傳遞功率,傳動(dòng)比和壽命的屬性都可以以關(guān)鍵特性形式從所有特征屬性值中獲得。
3.2.1 初步匹配
初步匹配是這么一個(gè)過(guò)程,即從案例庫(kù)中選出與當(dāng)前設(shè)計(jì)實(shí)例相關(guān)的一組案例。這個(gè)過(guò)程是由所有關(guān)鍵特征和決策信息增益計(jì)算所建立的索引表所實(shí)現(xiàn)的。建立的索引表在Fig.6中顯示出來(lái)。案例的初步匹配完全是在索引表的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。
3.2.2 最優(yōu)選擇
最優(yōu)選擇是從初步匹配的案例中選出最佳案例的過(guò)程。最優(yōu)案例是由最鄰近法選擇的,所以它對(duì)關(guān)鍵特征權(quán)重的計(jì)算和案例相似性的是不可缺少的。
(1) 特征權(quán)重
特征權(quán)重是被用來(lái)計(jì)算特征的重要性。它可以影響邏輯結(jié)果的準(zhǔn)確性。根據(jù)原始信息源,確定特征權(quán)重的方法被分為兩類:主觀法和客觀法。主觀法的信息來(lái)自于專家的經(jīng)驗(yàn),而客觀發(fā)的信息來(lái)自于原始的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。兩類方法中具有代表性的方法是層次分析法(AHP)[14-15]和粗糙集理論[12]。層次分析法(AHP)是一種決策問題被分為一些包括目標(biāo)、規(guī)則、工程等的一些層次的決策方法,并且定性分析法和定量分析法是可以被引導(dǎo)的。使αij表示特征i與特征j比較的重要性的度量。由層次分析法(AHP)得到的特征i的權(quán)重ω1i可以由下面這個(gè)公式計(jì)算得到。
粗糙集理論是一種針對(duì)知識(shí)分類的數(shù)據(jù)推理方法,主要適用于分析知識(shí)簡(jiǎn)約性和特征屬性之間的可靠性,并且能解決特征屬性權(quán)重的相似性度量的問題。按照特定分類,它能通過(guò)既存信息來(lái)評(píng)判所有特征的重要性。關(guān)于權(quán)重計(jì)算的相關(guān)公式如下:
這里 γ(C,D)—屬性即C和D的可靠度
|POS(C,D)|—合集中要素的序號(hào)
SGF(a,C,D)—屬性a屬性集D的重要性,a屬于C
SGF(C-{i},D)—屬性i的重要程度
ω2i—由粗糙集理論獲得的特征i的權(quán)重
本文運(yùn)用一種層次分析法(AHP)和粗糙集理論相結(jié)合的方法來(lái)彌補(bǔ)兩種方法的缺點(diǎn)。這種聯(lián)合法是根據(jù)線性疊加原理進(jìn)行組合。這種物質(zhì)合并方式顯示在公式(5)中。
這里 ω1i—按照層次分析法獲得的特征權(quán)重
ω2i—按粗糙集理論獲得的特征權(quán)重
α—系數(shù)
根據(jù)合并的方法,減速器關(guān)鍵特征的三個(gè)權(quán)重如傳遞功率的屬性,ω1=0.52;傳動(dòng)比的屬性,ω2=0.28;壽命屬性,ω3=0.20(假設(shè)α=0.5)
(2)相似性
兩級(jí)齒輪減速器的特征值是由定性參數(shù)和定量參數(shù)組成的。本文運(yùn)用公式(6)和(7)來(lái)計(jì)算定量特征的相似性[16],而定性特征的相似性和布爾特性的有兩個(gè)條件:0(不同的)或者1(相同的)。所以本文提出了一種新的關(guān)于案例相似性的算法,表示如下。
相關(guān)距離:
特征相似性:
兩個(gè)案例間的相似性:
這里 dink—案例n和案例k的第i個(gè)屬性間的相關(guān)距離,
Vni—案例n的第i個(gè)屬性的特征值,
Vki—案例k的第i個(gè)屬性的特征值,
SDink —案例n和案例k第i個(gè)屬性的相似性,
sim(n,k)—案例n和案例k的相似性,
ωt—第i個(gè)特征的權(quán)重,
n—特征序號(hào)。
假設(shè)設(shè)計(jì)其設(shè)計(jì)條件顯示于Table.3中的兩級(jí)齒輪減速器,和檢索顯示在Table.4中的兩個(gè)案例。
每個(gè)關(guān)鍵特征權(quán)重分別為0.52,0.28,0.20。案例的相似性可以按照下列公式(6)-(8)計(jì)算得到 。
3.3 案例修正
本文應(yīng)用結(jié)合修改規(guī)則和人工修改的方法來(lái)修正案例。Fig.7給出了案例修正的流程。規(guī)則包括經(jīng)驗(yàn)公式,計(jì)算公式。例如,小齒輪通常是指齒寬在5-10mm的齒輪。而且條件限制是進(jìn)行設(shè)計(jì)可行性評(píng)價(jià)的主要措施,正如齒輪接觸疲勞強(qiáng)度的檢驗(yàn)公式,以及齒根彎曲疲勞強(qiáng)度等等。
4 系統(tǒng)開發(fā)
基于CBR的第二類箱體減速器設(shè)計(jì)系統(tǒng)的流程顯示在Fig.8中?;贑BR的兩級(jí)減速器的設(shè)計(jì)系統(tǒng)常使用VC++,UG和Access2002作為工具進(jìn)行開發(fā),這包括五個(gè)模塊:文件管理、案例檢索、案例修正、進(jìn)入U(xiǎn)G還有幫助模塊,如Fig.9所示。文件管理模塊是用來(lái)管理與案例相關(guān)文件的。案例檢索模塊是用來(lái)檢索案例和檢查被檢索到的案例的信息。案例修正模塊是用來(lái)按照案例序號(hào)修改檢索到的案例的。進(jìn)入U(xiǎn)G模塊是用來(lái)從案例庫(kù)中調(diào)用修改的參數(shù)和通過(guò)由ODBC技術(shù)及UG/Open++工具開發(fā)的及系統(tǒng)來(lái)完成三維建模。
下面的一個(gè)實(shí)際的例子被給來(lái)詮釋基于CBR系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程。假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)二級(jí)齒輪減速器,而它的設(shè)計(jì)需要有:傳遞功率 5.36kw,傳動(dòng)比為11.06,壽命為310 000h。該系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程如下。
(1)如Fig.10的登錄主界面所示,是進(jìn)入該系統(tǒng)和輸入用戶名和密碼。
(2)Fig。11顯示的是輸入檢索條件來(lái)檢索案例,并選出最相似的案例來(lái)檢查其信息。從檢索結(jié)果中選擇案例3,是因?yàn)樗南嗨菩宰畲蟆0凑辗治?,我們很容易發(fā)現(xiàn)案例3和準(zhǔn)備設(shè)計(jì)的案例的偏差小于5%。所以案例3可以作為新設(shè)計(jì)的結(jié)果。
如果檢索結(jié)果和將要設(shè)計(jì)的案例間的偏差大于5%,檢索的結(jié)果便需要修正。案例修正包括全部修正和局部修正。當(dāng)最大相似性的檢索結(jié)果和將被設(shè)計(jì)的案例之間的傳遞功率屬性的偏差大于5%時(shí),它表示沒有最佳的相似案例,這就需要重新設(shè)計(jì)。在完成設(shè)計(jì)使,需要確定新案例的相對(duì)索引值,并且新案例將被保存在案例庫(kù)中作為下一次檢索的源案例。上述過(guò)程被稱作案例研究。單最大相似性檢索結(jié)果和將要設(shè)計(jì)的案例間傳遞功率的屬性偏差小于5%,其他兩種屬性偏差可以超過(guò)允許的偏差范圍,我們通過(guò)調(diào)整齒輪傳動(dòng)比和相關(guān)齒輪參數(shù)來(lái)完成案例。調(diào)整原則是在保證其他部分參數(shù)不變的情況下,修改齒輪組和支撐軸的參數(shù)。并有必要檢查修改后的齒輪組和軸的強(qiáng)度。按照合并規(guī)則,即檢查齒輪疲勞強(qiáng)度公式,檢查軸的疲勞強(qiáng)度公式,以及人工修改等規(guī)則檢索出的案例中,這些部分將被修正。最后,修正的案例將保存在案例庫(kù)中。例如,給出的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是傳遞功率6.50kw,傳動(dòng)比11.07,壽命310 000h。案例3被檢索到。眾所周知,通過(guò)計(jì)算檢索到的案例和將被設(shè)計(jì)的案例間傳遞功率的誤差是21.95%,這超出了誤差范圍5%。這就意味著案例3需要修正。修正的部分如Fig.12所示。
完成修正后,UG軟件是通過(guò)進(jìn)入U(xiǎn)G模塊運(yùn)行的,而三位建模是通過(guò)使用UG二次開發(fā)程序來(lái)獲得修正模塊的相關(guān)參數(shù)。修正齒輪的參數(shù)在Fig.13中列出。
最后,修正的部分保存在案例庫(kù)中。在Fig.14中的對(duì)話框中輸入案例的名稱,其這部分的命名原則在界面的注意事項(xiàng)可見。
5 結(jié)束語(yǔ)
(1)兩級(jí)齒輪減速器的案例由面向?qū)ο蟮男畔⒛P蛠?lái)表示的,這使得減速器表達(dá)的信息更為便利和準(zhǔn)確,并且有利于案例檢索。
(2)根據(jù)二級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)的實(shí)際情形,我們提倡結(jié)合層次分析法(AHP)和粗糙集理論得到的組合加權(quán)法,這可以提高案例檢索的可信度。
(3)基于CBR的兩級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)系統(tǒng)已成功地開發(fā)出來(lái)。這個(gè)系統(tǒng)使得二級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)更為容易,快速和更加的智能。這種途徑可作為CBR中其他組件開發(fā)的參考。案例庫(kù)中擁有足夠的案例是基于CBR的兩級(jí)減速器設(shè)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)行的先決條件。如果特定的兩級(jí)減速器的設(shè)計(jì)要求得到滿足,相關(guān)的案例必須添加到案例庫(kù)中。
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作者簡(jiǎn)介
JI Aimin.born in 1965.is currently a professor and a master
candidate supervisor in College of M echanical and Electnca1
Engineering.Hohai University,China.a(chǎn)nd State Key Lab of CAD&CG.Zheiiang University,China.He received his PhD degree from University of Science and Technology of China in
2001. His research interests include digital design and
manufacturing,Coriolis mass flow measurement system,etc.
Te1:+86-519—85l91959;E-mail:jam@ustc.edu
HUANG Quansheng,born in 1983,is currently a master
candidate in College of M echanical and Electrical Engineering,
Hohai University,China.E—mail:huanquans@126.com
XU Huanmin.born in 1974。is currently a lecmrer in College of
M echanical and Electrical Engineering,Hohai University,China.She received her PhD degree from Nanjing University of Scienceand Technology,China,in 2008.Her research interests includeprocess reasoning based on mathematical logic decision-makinglogic method,etc.
E-mail:alexandra xu2003( vahoo.corn.cn)
CHEN Zhengming,born in 1965,is currently a professor and a
PhD candidate supervisor in College of Computer and
Information Engineering,Hohai University,China.He received
his PhD degree from Zhejiang University,China,in 2001.His
research interests include in feature modeling and recognition,CAD/CAM integration,etc.
E-mail:zmchen@hhuc.edu.cn
附件2:外文原文
指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):
簽名:
年 月 日
備注:畢業(yè)論文、開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述封面填寫要求:漢字用宋體,三號(hào),阿拉伯?dāng)?shù)字用Times New Roman字體,三號(hào),日期格式為:2007-05-12,字體Times New Roman,三號(hào),對(duì)齊方式為橫線居中。
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
第一章 緒論
1.1減速器發(fā)展的狀況
減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用,在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類,兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。20世紀(jì)70-80年代,世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展,且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。
改革開放以來(lái),我國(guó)引進(jìn)了一批先進(jìn)的加工裝備。通過(guò)不斷引進(jìn)、消化和吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)以及科研攻關(guān),開始掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。材料和熱處理質(zhì)量及齒輪加工精度都有較大的提高,通用圓柱齒輪的制造精度可從JB 179 —60 的8~9 級(jí)提高到GB 10095 —88 的6 級(jí),高速齒輪的制造精度可穩(wěn)定在4~5 級(jí)。部分減速器采用硬齒面后,體積和重量明顯減小,承載能力、使用壽命、傳動(dòng)效率有了大幅度的提高,對(duì)節(jié)能和提高主機(jī)的總體水平起到明顯的作用。
從1988 年以來(lái),我國(guó)相繼制定了50~60 種齒輪和蝸桿減速器的標(biāo)準(zhǔn),研制了許多新型減速器,這些產(chǎn)品大多數(shù)達(dá)到了20 世紀(jì)80 年代的國(guó)際水平。目前,我國(guó)可設(shè)計(jì)制造2 800kW的水泥磨減速器、1 700mm軋鋼機(jī)的各種齒輪減速器。各種棒材、線材軋機(jī)用減速器可全部采用硬齒面。但是,我國(guó)大多數(shù)減速器的水平還不高,老產(chǎn)品不可能立即被替代,新老產(chǎn)品并存過(guò)渡會(huì)經(jīng)歷一段較長(zhǎng)的時(shí)間。
1.2減速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置,用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩,以滿足工作需要,在某些場(chǎng)合也用來(lái)增速,稱為增速器。
選用減速器時(shí)應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的選用條件,技術(shù)參數(shù),動(dòng)力機(jī)的性能,經(jīng)濟(jì)性等因素,比較不同類型、品種減速器的外廓尺寸,傳動(dòng)效率,承載能力,質(zhì)量,價(jià)格等,選擇最適合的減速器。
減速器是一種相對(duì)精密的機(jī)械,使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩。 編輯本段基本構(gòu)造
減速器主要由傳動(dòng)零件(齒輪或蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成。其基本結(jié)構(gòu)有三大部分:
1、齒輪、軸及軸承組合
小齒輪與軸制成一體,稱齒輪軸,這種結(jié)構(gòu)用于齒輪直徑與軸的直徑相關(guān)不大的情況下,如果軸的直徑為d,齒輪齒根圓的直徑為df,則當(dāng)df-d≤6~7mn時(shí),應(yīng)采用這種結(jié)構(gòu)。而當(dāng)df-d>6~7mn時(shí),采用齒輪與軸分開為兩個(gè)零件的結(jié)構(gòu),如低速軸與大齒輪。此時(shí)齒輪與軸的周向固定平鍵聯(lián)接,軸上零件利用軸肩、軸套和軸承蓋作軸向固定。兩軸均采用了深溝球軸承。這種組合,用于承受徑向載荷和不大的軸向載荷的情況。當(dāng)軸向載荷較大時(shí),應(yīng)采用角接觸球軸承、圓錐滾子軸承或深溝球軸承與推力軸承的組合結(jié)構(gòu)。軸承是利用齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)濺起的稀油,進(jìn)行潤(rùn)滑。箱座中油池的潤(rùn)滑油,被旋轉(zhuǎn)的齒輪濺起飛濺到箱蓋的內(nèi)壁上,沿內(nèi)壁流到分箱面坡口后,通過(guò)導(dǎo)油槽流入軸承。當(dāng)浸油齒輪圓周速度υ≤2m/s時(shí),應(yīng)采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑軸承,為避免可能濺起的稀油沖掉潤(rùn)滑脂,可采用擋油環(huán)將其分開。為防止?jié)櫥土魇Ш屯饨缁覊m進(jìn)入箱內(nèi),在軸承端蓋和外伸軸之間裝有密封元件。
2、箱體
箱體是減速器的重要組成部件。它是傳動(dòng)零件的基座,應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。
箱體通常用灰鑄鐵制造,對(duì)于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。單體生產(chǎn)的減速器,為了簡(jiǎn)化工藝、降低成本,可采用鋼板焊接的箱體。
灰鑄鐵具有很好的鑄造性能和減振性能。為了便于軸系部件的安裝和拆卸,箱體制成沿軸心線水平剖分式。上箱蓋和下箱體用螺栓聯(lián)接成一體。軸承座的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承座孔,而軸承座旁的凸臺(tái),應(yīng)具有足夠的承托面,以便放置聯(lián)接螺栓,并保證旋緊螺栓時(shí)需要的扳手空間。為保證箱體具有足夠的剛度,在軸承孔附近加支撐肋。為保證減速器安置在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座平面的機(jī)械加工面積,箱體底座一般不采用完整的平面。
3、減速器附件
為了保證減速器的正常工作,除了對(duì)齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予足夠的重視外,還應(yīng)考慮到為減速器潤(rùn)滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時(shí)箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計(jì)。
減速器
1)檢查孔為檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況,并向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油,應(yīng)在箱體的適當(dāng)位置設(shè)置檢查孔。檢查孔設(shè)在上箱蓋頂部能直接觀察到齒輪嚙合部位處。平時(shí),檢查孔的蓋板用螺釘固定在箱蓋上。
2)通氣器減速器工作時(shí),箱體內(nèi)溫度升高,氣體膨脹,壓力增大,為使箱內(nèi)熱脹空氣能自由排出,以保持箱內(nèi)外壓力平衡,不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件等其他縫隙滲漏,通常在箱體頂部裝設(shè)通氣器。
3)軸承蓋為固定軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷,軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。利用六角螺栓固定在箱體上,外伸軸處的軸承蓋是通孔,其中裝有密封裝置。凸緣式軸承蓋的優(yōu)點(diǎn)是拆裝、調(diào)整軸承方便,但和嵌入式軸承蓋相比,零件數(shù)目較多,尺寸較大,外觀不平整。
4)定位銷為保證每次拆裝箱蓋時(shí),仍保持軸承座孔制造加工時(shí)的精度,應(yīng)在精加工軸承孔前,在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷。安置在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)接凸緣上,對(duì)稱箱體應(yīng)呈對(duì)稱布置,以免錯(cuò)裝。
5)油面指示器檢查減速器內(nèi)油池油面的高度,經(jīng)常保持油池內(nèi)有適量的油,一般在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位,裝設(shè)油面指示器。
6)放油螺塞換油時(shí),排放污油和清洗劑,應(yīng)在箱座底部,油池的最低位置處開設(shè)放油孔,平時(shí)用螺塞將放油孔堵住,放油螺塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈。
7)啟箱螺釘為加強(qiáng)密封效果,通常在裝配時(shí)于箱體剖分面上涂以水玻璃或密封膠,因而在拆卸時(shí)往往因膠結(jié)緊密難于開蓋。為此常在箱蓋聯(lián)接凸緣的適當(dāng)位置,加工出~2個(gè)螺孔,旋入啟箱用的圓柱端或平端的啟箱螺釘。旋動(dòng)啟箱螺釘便可將上箱蓋頂起。小型減速器也可不設(shè)啟箱螺釘,啟蓋時(shí)用起子撬開箱蓋,啟箱螺釘?shù)拇笮】赏谕咕壜?lián)接螺栓
1.3減速器的分類
1、減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類,兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。20世紀(jì)70-80年代,世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展,且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。 其主要類型:齒輪減速器;蝸桿減速器;齒輪—蝸桿減速器;行星齒輪減速器。
2、一般的減速器有斜齒輪減速器(包括平行軸斜齒輪減速器、蝸輪減速器、錐齒輪減速器等等)、行星齒輪減速器、擺線針輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、行星摩擦式機(jī)械無(wú)級(jí)變速機(jī)等等。
1)圓柱齒輪減速器
單級(jí)、二級(jí)、二級(jí)以上二級(jí)。布置形式:展開式、分流式、同軸式。
2)圓錐齒輪減速器
用于輸入軸和輸出軸位置成相交的場(chǎng)合。
3)蝸桿減速器
主要用于傳動(dòng)比i>10的場(chǎng)合,傳動(dòng)比較大時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊。其缺點(diǎn)是效率低。目前廣泛應(yīng)用阿基米德蝸桿減速器。
4)齒輪—蝸桿減速器
若齒輪傳動(dòng)在高速級(jí),則結(jié)構(gòu)緊湊; 若蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí),則效率較高。
5)行星齒輪減速器
傳動(dòng)效率高,傳動(dòng)比范圍廣,傳動(dòng)功率12W~50000KW,體積和重量小。
3、 常見減速器的種類
1) 減速器 的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能,可以有較大的減速比,輸入軸和輸出軸不在同一軸線上,也不在同一平面上。但是一般體積較大,傳動(dòng)效率不高,精度不高。
2) 諧波減速器的諧波傳動(dòng)是利用柔性元件可控的彈性變形來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的,體積不大、精度很高,但缺點(diǎn)是柔輪壽命有限、不耐沖擊,剛性與金屬件相比較差。輸入轉(zhuǎn)速不能太高。
3) 行星減速器其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊,回程間隙小、精度較高,使用壽命很長(zhǎng),額定輸出扭矩可以做的很大。但價(jià)格略貴。 減速器: 簡(jiǎn)言之,一般機(jī)器的功率在設(shè)計(jì)并制造出來(lái)后,其額定功率就不在改變,這時(shí),速度越大,則扭矩(或扭力)越小;速度越小,則扭力越大。
編輯本段載荷分類
與減速器聯(lián)接的工作機(jī)載荷狀態(tài)比較復(fù)雜,對(duì)減速器的影響很大,是減速器選用及計(jì)算的重要因素,減速器的載荷狀態(tài)即工作機(jī)(從動(dòng)機(jī))的載荷狀態(tài),通常分為三類:
①—均勻載荷;
?、凇械葲_擊載荷;
③—強(qiáng)沖擊載荷。
1.4本文研究?jī)?nèi)容
依據(jù)減速器發(fā)展現(xiàn)狀以及當(dāng)今減速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求本文的主要內(nèi)容擬定如下:
1. 減速器研究現(xiàn)狀;
2. 減速器的總體設(shè)計(jì);
3. 減速器的部件設(shè)計(jì);
4. 總結(jié)。
第二章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)
2.1分析和確定傳動(dòng)方案
機(jī)器一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)和控制系統(tǒng)四部分。如圖2-1所示的帶式運(yùn)輸機(jī),其原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī),傳動(dòng)裝置為二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器,工作機(jī)為卷筒與輸送帶,各部件用聯(lián)軸器連接并安裝在機(jī)架上。傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,并改變運(yùn)動(dòng)的形式、速度大小和轉(zhuǎn)矩大小。傳動(dòng)裝置一般包括傳動(dòng)件和支撐件兩部分。合理的傳動(dòng)方案,要滿足工作機(jī)的性能要求,適應(yīng)工作條件。工作可靠。此外傳動(dòng)裝置還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。
如圖2-1 所示帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)方案,已知輸送帶的有效拉力F=2400N,輸送帶線速度v=1.2m/s,卷筒直徑d=300mm,載荷平穩(wěn),常溫下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),工作環(huán)境有灰塵,電源為三相交流電,電壓380V。①選擇合適的電動(dòng)機(jī);②計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比,并分配各級(jí)傳動(dòng)比;③計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。
圖2-1 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖
2.2電動(dòng)機(jī)
1. 選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式
按工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī),全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu),電壓380V
2. 選擇電動(dòng)機(jī)的容量(功率)
對(duì)于載荷比較穩(wěn)定、長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行運(yùn)輸機(jī),只要所選電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped等于或大于所需的電動(dòng)機(jī)工作功率Pd,即Ped≥Pd, 電動(dòng)機(jī)就能完全工作。
工作機(jī)的有效功率為
Pw = Fv/1000 =(2400N×1.2m/s)/1000 =2.88KW
設(shè)η1、η2、η3、η4分別為聯(lián)軸器、滾動(dòng)軸承、齒輪傳動(dòng)及卷筒傳動(dòng)的效率,則總效率為
NΣ=η12η24η33η4=0.992×0.984×0.973×0.96 =0.81
電動(dòng)機(jī)所需的工作功率為
Pd=Pw/ηΣ = 2.88KW/0.81 = 3.56KW
確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped應(yīng)大于3.56kw
3.確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
按表推薦的傳動(dòng)比合理范圍,二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i′Σ= 8~40,工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速為
nw=60×1000v/πd = 60×1000×1.2/(3.14×300)=76.4r/min
所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為
nd= i′Σnw=(8~40)×76 r/min = (608~3040) r/min
根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量、轉(zhuǎn)速,由《機(jī)械設(shè)計(jì)——課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表10.2.1或有關(guān)于手冊(cè),選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6,選用同步轉(zhuǎn)速1000 r/min,額定功率4KW,轉(zhuǎn)速960 r/min
將計(jì)算結(jié)果匯總表:
表2-1 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率/kw
滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)
Y100L-6
4
960
2.0
2.0
2.3 確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比
傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比iΣ由電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主軸轉(zhuǎn)速nw確定,即
iΣ=nm/nw = 960/76=12.63
由于減速箱是同軸式布置,所以i1=i2。且還有一級(jí)開式齒輪傳動(dòng)
因?yàn)閕=12.63,取i1=i2=3 i3=1.4
速度偏差為0.5%<5%,所以可行。
2.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
1. 各軸的轉(zhuǎn)速
Ⅰ軸 nⅠ= nm = 960r /min
Ⅱ軸 nⅡ= nⅠ/iⅠ=960 r/min/3= 320 r/min
Ⅲ軸 nⅢ= nⅡ/iⅡ=320r/min/3 =106.7 r/min
IV軸 nIV= nIII/iIII=106.7r/min/1.4 =76.2 r/min
卷筒軸 nw= nIV=76.2 r/min
2.各軸的輸入功率
Ⅰ軸 PⅠ= Pdη1=3.56KW×0.99=3.52KW
Ⅱ軸 PⅡ= pⅠη2η3=3.52KW×0.98×0.97=3.35KW
Ⅲ軸 PⅢ= pⅡη2η3=3.35KW×0.98×0.97=3.18KW
IV軸 PIV= pⅡIη2η2=3.18KW×0.98×0.99=3.09KW
卷筒軸 P卷= pIVη2η1=3.09KW×0.98×0.97=2.94KW
3.各軸的輸入轉(zhuǎn)矩
電動(dòng)機(jī)的輸入轉(zhuǎn)矩Td為
Td=9.55×106Pd/nm=9.55×106×(3.56KW/960r/min)=3.54×104 N·mm
所以:Ⅰ軸 TⅠ= Tdη1=35400N·mm×0.99=3.50×104 N·mm
Ⅱ軸 TⅡ= TⅠη2η3 iⅠ=35000 N·mm×0.98×0.97×3=9.98×104 N·mm
Ⅲ軸 TⅢ= TⅡη2η3 iⅡ=9.98×104 N·mm×0.98×0.97×3=2.85×105 N·mm
IV軸 TIV= TIIIη2η1iⅡ=2.85×105 N·mm×0.98×0.99×1.4=3.87×105 N·mm
卷筒軸 T卷= TIVη3η2=3.87×105 N·mm×0.98×0.97=3.68×105 N·mm
將計(jì)算結(jié)果匯總表:
表2-2 傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
軸名
功率P/kw
轉(zhuǎn)矩T/(N·mm)
轉(zhuǎn)速n/(r/min)
傳動(dòng)比
效率
電機(jī)軸
3.56
3.54×104
960
1
0.99
I軸
3.52
3.50×104
960
3
0.98
II軸
3.35
9.98×104
320
3
0.97
III軸
3.18
2.85×105
106.7
1.4
0.96
IV軸
3.09
3.87×105
76.2
1
0.97
卷筒軸
2.94
3.68×105
76.2
2.5 本章小結(jié)
傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)的目的是分析和確定傳動(dòng)方案、選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)、計(jì)算總傳動(dòng)比并合理分配傳動(dòng)比、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù),為設(shè)計(jì)計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)零件和裝配圖設(shè)計(jì)準(zhǔn)備條件。
第三章 齒輪設(shè)計(jì)
減速器齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算
因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷,所以通過(guò)低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算
,,,
材料:選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。精度7級(jí),初選材料螺旋角使用期10年,每年工作300天,每天8小時(shí)。
選用小齒輪齒數(shù)
,得,取
公式計(jì)算
參數(shù)查詢
①試選載荷系數(shù)。
②小齒輪傳遞扭矩。
③查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.7 取齒寬系數(shù)。
④查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.6 得材料的彈性影響系數(shù)。
⑤查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.30 選取區(qū)域系數(shù)。
⑥查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.26 得
⑦查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.21e 得大小齒輪
⑧應(yīng)用循環(huán)系數(shù)
⑨查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.19 得接觸疲勞壽命系數(shù)
⑩計(jì)算疲勞許用應(yīng)力
取失效率為1%,安全系數(shù)S=1
許用接觸應(yīng)力
,取
計(jì)算
①
②計(jì)算圓周速度
③計(jì)算齒寬及模數(shù)
④計(jì)算載荷系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.2 得
根據(jù)V=1.2m/s,7級(jí)精度,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.8 得動(dòng)載系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.4得,7級(jí)精度
考慮齒輪為7級(jí)精度,取
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.13 得
由于 ,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.3 得
⑤計(jì)算縱向重合度
⑥
⑦計(jì)算模數(shù)
按齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算
①計(jì)算載荷系數(shù)
②根據(jù)縱向重合度,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.28 得螺旋角影響系數(shù)
③計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
④查取齒形系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.5查得
查取應(yīng)力校正系數(shù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.5查得
⑤計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.20 得
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.18 得彎曲疲勞壽命系數(shù)
⑥取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4
⑦計(jì)算大小齒輪的 ,并加以比較。
大齒輪的數(shù)值大
對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)相差不大,取標(biāo)準(zhǔn)值,取分度圓直徑 。
取
取
幾何尺寸計(jì)算
①計(jì)算中心距
取
②按圓整后中心距修正螺旋角
角改變不多,故參數(shù)不必修正。
③計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑
④計(jì)算齒寬
圓整后
開式齒輪設(shè)計(jì)
,,,
材料:選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。精度7級(jí),初選材料螺旋角使用期10年,每年工作300天,每天8小時(shí)。
選用小齒輪齒數(shù)
,得,取
公式計(jì)算
參數(shù)查詢
①試選載荷系數(shù)。
②小齒輪傳遞扭矩。
③查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.7 取齒寬系數(shù)。
④查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.6 得材料的彈性影響系數(shù)。
⑤查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.30 選取區(qū)域系數(shù)。
⑥查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.26 得
⑦查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.21e 得大小齒輪
⑧應(yīng)用循環(huán)系數(shù)
⑨查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.19 得接觸疲勞壽命系數(shù)
⑩計(jì)算疲勞許用應(yīng)力
取失效率為1%,安全系數(shù)S=1
許用接觸應(yīng)力
,取
計(jì)算
①
②計(jì)算圓周速度
③計(jì)算齒寬及模數(shù)
④計(jì)算載荷系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.2 得
根據(jù)V=1.2m/s,7級(jí)精度,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.8 得動(dòng)載系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.4得,7級(jí)精度
考慮齒輪為7級(jí)精度,取
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.13 得
由于 ,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.3 得
⑤計(jì)算縱向重合度
⑥
⑦計(jì)算模數(shù)
按齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算
①計(jì)算載荷系數(shù)
②根據(jù)縱向重合度,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.28 得螺旋角影響系數(shù)
③計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
④查取齒形系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.5查得
查取應(yīng)力校正系數(shù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10.5查得
⑤計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.20 得
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10.18 得彎曲疲勞壽命系數(shù)
⑥取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4
⑦計(jì)算大小齒輪的 ,并加以比較。
大齒輪的數(shù)值大
對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)相差不大,取標(biāo)準(zhǔn)值,取分度圓直徑 。
取
取
幾何尺寸計(jì)算
①計(jì)算中心距
取
②按圓整后中心距修正螺旋角
角改變不多,故參數(shù)不必修正。
③計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑
④計(jì)算齒寬
圓整后
減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下:
名稱
符號(hào)
計(jì)算公式
結(jié)果
機(jī)座厚度
δ
8
機(jī)蓋厚度
8
機(jī)蓋凸緣厚度
12
機(jī)座凸緣厚度
12
機(jī)座底凸緣厚度
20
地腳螺釘直徑
M16
地腳螺釘數(shù)目
查手冊(cè)
6
軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑
M14
蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑
=(0.5- 0.6)
M10
軸承端蓋螺釘直徑
=(0.4-0.5)
10
視孔蓋螺釘直徑
=(0.3-0.4)
8
定位銷直徑
=(0.7-0.8)
8
,,至外箱壁的距離
查手冊(cè)表11—2
34
22
18
,至凸緣邊緣距離
查手冊(cè)表11—2
28
16
外箱壁至軸承端面距離
=++(510)
50
大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離
>1.2
15
齒輪端面與內(nèi)箱壁距離
>
10
箱蓋,箱座肋厚
8
9
軸承端蓋外徑
軸承孔直徑+(5—5.5)
120(I 軸)
112(II 軸)
175(III軸)
軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離
120(I 軸)
112(II 軸)
175(III軸)
軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
擬定輸入軸齒輪為右旋
II軸:
1. 初步確定軸的最小直徑
d≥==21.5mm
2. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1) 擬定軸的結(jié)構(gòu)如下
各軸段的直徑和長(zhǎng)度
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
直徑
25
28
32
28
25
長(zhǎng)度
29
59
56
62
26
3. 軸的危險(xiǎn)性分析
軸的受力分析圖
4. 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度
1) 判斷危險(xiǎn)截面
由于截面IV處受的載荷較大,直徑較小,所以判斷為危險(xiǎn)截面
2) 截面IV右側(cè)的
截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為
由于軸選用40cr,調(diào)質(zhì)處理,所以
,,。
綜合系數(shù)的計(jì)算
由
經(jīng)直線插入,知道因軸肩而形成的理論應(yīng)力集中為,,
軸的材料敏感系數(shù)為,,
故有效應(yīng)力集中系數(shù)為
查得尺寸系數(shù)為,扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為,
軸采用磨削加工,表面質(zhì)量系數(shù)為,
軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理,即,則綜合系數(shù)值為
a) 碳鋼系數(shù)的確定
碳鋼的特性系數(shù)取為,
b) 安全系數(shù)的計(jì)算
軸的疲勞安全系數(shù)為
故軸的選用安全。
I軸:
1. 初步確定軸的最小直徑
2. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1) 確定軸結(jié)構(gòu)如下
2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
直徑
20
23
25
29
34
30
25
長(zhǎng)度
34
31
28
61
4
5
14
3. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
W=54748N.mm
T=35000N.mm
45鋼的強(qiáng)度極限為,又由于軸受的載荷為脈動(dòng)的,所以。
III軸
1. 初步確定軸的最小直徑
2. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1) 軸上結(jié)構(gòu)圖如下
4.
1) 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
直徑
30
35
38
41
47
44
35
長(zhǎng)度
52
32
32
59
5
5
19
3 彎扭校合
則為安全的
連軸器的選擇
由于彈性聯(lián)軸器優(yōu)點(diǎn):·高剛性。
·良好的柔性。
·同步運(yùn)轉(zhuǎn),無(wú)齒隙。
·高強(qiáng)度鋁合金,低慣量。
·保養(yǎng)容易,無(wú)需潤(rùn)滑油及其它維修服務(wù)。
·兩種緊固方法:夾緊和螺釘緊固
所以考慮選用它。
二、 高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算
由于裝置用于運(yùn)輸機(jī),原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī),所以工作情況系數(shù)為,
計(jì)算轉(zhuǎn)矩為
所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器LT4(GB4323-84),但由于聯(lián)軸器一端與電動(dòng)機(jī)相連,其孔徑受電動(dòng)機(jī)外伸軸徑限制,所以選用TL4(GB4323-84)
其主要參數(shù)如下:
材料HT200
公稱轉(zhuǎn)矩
軸孔直徑,
軸孔長(zhǎng),
裝配尺寸
三、 第二個(gè)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算
由于裝置用于運(yùn)輸機(jī),原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī),所以工作情況系數(shù)為,
計(jì)算轉(zhuǎn)矩為
所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器LT7(GB4323-84)
其主要參數(shù)如下:
材料HT200
公稱轉(zhuǎn)矩
軸孔直徑
軸孔長(zhǎng),
裝配尺寸
減速器附件的設(shè)計(jì)
十一. 減速器的各部位附屬零件的設(shè)計(jì).
⑴窺視孔蓋與窺視孔:
在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開窺視孔, 大小只要夠手伸進(jìn)操作可以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和齒側(cè)間隙,了解嚙合情況.潤(rùn)滑油也由此注入機(jī)體內(nèi).
⑵放油螺塞
放油孔的位置設(shè)在油池最低處,并安排在不與其它部件靠近的一側(cè),以便于放油,放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加強(qiáng)密封,選用外六角油塞及墊片M10×1.5。
⑶油標(biāo)
油標(biāo)用來(lái)檢查油面高度,以保證有正常的油量.因此要安裝于便于觀察油面及油面穩(wěn)定之處即低速級(jí)傳動(dòng)件附近;用帶有螺紋部分的油尺,油尺上的油面刻度線應(yīng)按傳動(dòng)件浸入深度確定??蛇x用游標(biāo)尺M(jìn)10。
⑷通氣器
減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于摩擦發(fā)熱,機(jī)體內(nèi)溫度升高,氣壓增大,導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙向外滲漏,所以在機(jī)蓋頂部或窺視孔上裝通氣器,使機(jī)體內(nèi)熱空氣自由逸處,保證機(jī)體內(nèi)外壓力均衡,提高機(jī)體有縫隙處的密封性,通氣器用帶空螺釘制成. 由于在室內(nèi)使用,選通氣器(一次過(guò)濾),采用M12×1.5
⑸啟蓋螺釘
為了便于啟蓋,在機(jī)蓋側(cè)邊的邊緣上裝一至二個(gè)啟蓋螺釘。在啟蓋時(shí),可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋;螺釘上的長(zhǎng)度要大于凸緣厚度,釘桿端部要做成圓柱形伙半圓形,以免頂壞螺紋;螺釘直徑與凸緣連接螺栓相同。
在軸承端蓋上也可以安裝取蓋螺釘,便于拆卸端蓋.對(duì)于需作軸向調(diào)整的套環(huán),裝上二個(gè)螺釘,便于調(diào)整.
⑹定位銷
為了保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度,在機(jī)體聯(lián)接凸緣的長(zhǎng)度方向兩端各安置一個(gè)圓錐定位銷。兩銷相距盡量遠(yuǎn)些,以提高定位精度。如機(jī)體是對(duì)稱的,銷孔位置不應(yīng)對(duì)稱布置.
⑺環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤
為了拆卸及搬運(yùn),應(yīng)在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊鉤、吊環(huán),并在機(jī)座上鑄出吊鉤。
⑻調(diào)整墊片
用于調(diào)整軸承間隙,有的起到調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用.
⑼密封裝置
在伸出軸與端蓋之間有間隙,必須安裝密封件,以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi).
潤(rùn)滑與密封
一、 齒輪的潤(rùn)滑
采用浸油潤(rùn)滑,由于低速級(jí)周向速度為,所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑,取為35mm。
齒輪油的選擇
????? ?齒輪油用于潤(rùn)滑齒輪傳動(dòng)裝置,由于齒輪傳動(dòng)裝置的類型,工作條件不同,對(duì)齒輪油有不同的要求。齒輪油通??煞譃檐囕v齒輪油和工業(yè)齒輪油兩大類,車輛齒輪油主要用于各種車輛的變速箱、驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)齒輪的潤(rùn)滑;工業(yè)齒輪油主要用于冶金、礦山、水泥和化肥等廠礦機(jī)械中具有一般沖擊、中等負(fù)荷以上的 正、斜齒輪的潤(rùn)滑。因減速器是閉式斜齒輪傳動(dòng),所以減速器潤(rùn)滑劑類型應(yīng)為工業(yè)齒輪油。
1. 工業(yè)齒輪油的選擇原則
2. 工業(yè)齒輪油一般分為普通工業(yè)齒輪油、中負(fù)荷工業(yè)齒輪油和重負(fù)荷工業(yè)齒輪油三類。工業(yè)齒輪油的選擇原則一是根據(jù)齒面接觸應(yīng)力、齒輪狀況和使用工況選擇工業(yè)齒輪油類型。(見表1;二是根據(jù)齒輪分度圓圓周速度選擇齒輪油黏度,見表2,根據(jù)查得黏度再去確定齒輪油的牌號(hào)。)
?????????????????表1?? 低速重載齒輪選油表(閉式齒輪)
齒輪種類
潤(rùn)滑方法
齒面應(yīng)力MPa
推薦用油類型
使用工況
圓柱齒輪與圓錐齒輪
油浴潤(rùn)滑與循環(huán)潤(rùn)滑
傳動(dòng)齒輪,低于350
機(jī)械油
普通工業(yè)齒輪油
中負(fù)荷工業(yè)齒輪油
中負(fù)荷工業(yè)齒輪油
重負(fù)荷工業(yè)齒輪油
一般傳動(dòng)齒輪
一般齒輪
有沖擊高溫的齒輪
礦井提升,露天采掘高溫有沖擊的齒輪,船舶海港機(jī)械等。
冶金、軋鋼、井下采煤、高溫有沖擊、有水部位的齒輪
動(dòng)力齒輪
低負(fù)荷350~500
?中負(fù)荷500~1100
重負(fù)荷高于1100
????????????????????????????????????????????????????? 表2? 齒輪油黏度薦用值
齒輪材料
?強(qiáng)度極限MPa
圓周速度(m/s)
0.5以下
0.5~1
1~2.5
2.5~5
5~12.5
12.5~25
大于25
50℃運(yùn)動(dòng)黏度(cst)
塑料、鑄鐵、青銅
——
176
117
80
58
43
32
——
鋼
470~1000
266
177
118
82
59
44
32
1000~1250
266
266
177
118
82
59
44
滲碳或表面淬火鋼
1250~1580
444
266
266
177
118
82
59
二、 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑
由于軸承周向速度為,所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。
三、 潤(rùn)滑油的選擇
齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利,因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的,且傳速較低,所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于,所以采用脂潤(rùn)滑,箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號(hào)潤(rùn)滑,裝至規(guī)定高度。
密封方法的選取
選用凸緣式端蓋易于調(diào)整,采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。
密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為(F)B25-42-7-ACM,(F)B70-90-10-ACM。
軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。
結(jié)果與討論
分析減速器的結(jié)構(gòu)
1、? 拆卸減速器
按拆卸的順序給所有零、部件編號(hào),并登記名稱和數(shù)量,然后分類、分組保管,避免產(chǎn)生混亂和丟失;拆卸時(shí)避免隨意敲打造成破壞,并防止碰傷、變形等,以使再裝配時(shí)仍能保證減速器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
拆卸順序:①、拆卸觀察孔蓋。
②、拆卸箱體與箱蓋聯(lián)連螺栓,起出定位銷釘,然后擰動(dòng)起蓋螺釘,卸下箱蓋。
③、拆卸各軸兩邊的軸承蓋、端蓋。
④、一邊轉(zhuǎn)動(dòng)軸順著軸旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒏咚佥S軸系拆下,再用橡膠榔頭輕敲軸將低、中速軸系拆卸下來(lái)。
⑤、最后拆卸其它附件如油標(biāo)、放油螺塞等。
2、分析裝配方案
按照先拆后裝的原則將原來(lái)拆卸下來(lái)的零件按編好的順序返裝回去。
①、檢查箱體內(nèi)有無(wú)零件及其他雜物留在箱體內(nèi)后,擦凈箱體內(nèi)部。將各傳動(dòng)軸部件裝入箱體內(nèi);
②、將嵌入式端蓋裝入軸承壓槽內(nèi),并用調(diào)整墊圈調(diào)整好軸承的工作間隙。
③、將箱內(nèi)各零件,用棉紗擦凈,并塗上機(jī)油防銹。再用手轉(zhuǎn)動(dòng)高速軸,觀察有無(wú)零件干涉。經(jīng)檢查無(wú)誤后,合上箱蓋。
④、松開起蓋螺釘,裝上定位銷,并打緊。裝上螺栓、螺母用手逐一擰緊后,再用扳手分多次均勻擰緊。
⑤、裝好軸承小蓋,觀察所有附件是否都裝好。用棉紗擦凈減速器外部,放回原處,擺放整齊。
分析各零件作用、結(jié)構(gòu)及類型:
(1)、主要零部件:①、軸:主要功用是直接支承回轉(zhuǎn)零件,以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并傳遞動(dòng)力。高速軸和中速軸都屬于齒輪軸;低速軸為轉(zhuǎn)軸、屬階梯軸。
②、齒輪:
裝配圖設(shè)計(jì)
(一)、裝配圖的作用
作用:裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系,表明減速器整體結(jié)構(gòu),所有零件的形狀和尺寸,相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理,是減速器裝配、調(diào)試、維護(hù)等的技術(shù)依據(jù),表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次
序及減速器的調(diào)整和使用方法。
裝備圖的總體規(guī)劃:
(1)、視圖布局:①、選擇3個(gè)基本視圖,結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。
②、選擇俯視圖作為基本視圖,主視和左視圖表達(dá)減速器外形,將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個(gè)基本視圖上。
布置視圖時(shí)應(yīng)注意:a、整個(gè)圖面應(yīng)勻稱美觀,并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。
b、各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號(hào)標(biāo)注的位置。
(2)、尺寸的標(biāo)注:①、特性尺寸:用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動(dòng)零中心距及其極限偏差等。
②、配合尺寸:減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如:軸承與軸、軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、配合性質(zhì)及精度等級(jí)。
③、外形尺寸:減速器的最大長(zhǎng)、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空間。
④、安裝尺寸:減速器箱體底面的長(zhǎng)與寬、地腳螺栓的位置、間距
及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長(zhǎng)度及中心高等。
(3)完成裝配圖:①、標(biāo)注尺寸:標(biāo)注尺寸反映其的特性、配合、外形、安裝尺寸。
②、零件編號(hào)(序號(hào)):由重要零件,按順時(shí)針方向依次編號(hào),并對(duì)齊。
零件圖設(shè)計(jì)
(一)、零件圖的作用?
作用:1、反映設(shè)計(jì)者的意圖,是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)部門組織設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。?
?? 2、表達(dá)機(jī)器或部件運(yùn)載零件的要求,是制造和檢驗(yàn)零件的依據(jù)。
(二)、零件圖的內(nèi)容及繪制
1、選擇和布置視圖
(1)、軸:采用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置,再在鍵槽處的剖面視圖。
(2)、齒輪:采用主視圖和側(cè)視圖。主視圖按軸線水平布置(全剖),反映基本形狀;側(cè)視圖反映輪廓、輻板、鍵槽等。
2、合理標(biāo)注尺寸及偏差
(1)、軸:徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)標(biāo)注,有配合處徑向尺寸應(yīng)標(biāo)尺寸偏差;軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準(zhǔn),反映加工要求,不允許出現(xiàn)封閉尺寸鏈。
(2)、齒輪:徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn),軸孔、齒頂圓應(yīng)標(biāo)相應(yīng)的尺寸偏差 ;軸向尺寸以端面為基準(zhǔn),鍵槽尺寸應(yīng)相應(yīng)標(biāo)出尺寸偏差。
設(shè)計(jì)小結(jié)
課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí) ,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)我們的實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異。讓我們從理論到實(shí)踐,在這段日子里,可以學(xué)到很多很多的東西,同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí),而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。在這個(gè)過(guò)程中我去查了很多圖書資料,自然在無(wú)奈的情況下走了很多彎路,還通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源找了很多東西,特別是查詢材料方面得到了鍛煉,同時(shí)word和cad也得到了一定提高。通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我們懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái),從理論中得出結(jié)論,才能真正為社會(huì)服務(wù),從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問題,可以說(shuō)得是困難重重,這畢竟第一次做的,難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問題,同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,對(duì)一些前面學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,比如說(shuō)齒輪的設(shè)計(jì),電機(jī)的選用……通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)之后,我們把前面所學(xué)過(guò)的知識(shí)又重新溫故了一遍,但是由于時(shí)間緊迫,所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn),比如說(shuō)箱體結(jié)構(gòu)龐大,重量也很大。齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷,我相信,通過(guò)這次的實(shí)踐,能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作,有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊,傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的設(shè)備。收獲知識(shí),提高能力的同時(shí),我也學(xué)到了很多人生的哲理,懂得怎么樣去制定計(jì)劃,怎么樣去實(shí)現(xiàn)這個(gè)計(jì)劃,并掌握了在執(zhí)行過(guò)程中怎么樣去克服心理上的不良情緒。原來(lái)生活也和畢業(yè)設(shè)計(jì)一樣,要好好的去計(jì)劃,去探索,這樣才會(huì)有真正的東西,那樣才體會(huì)到樂趣。因此在以后的生活和學(xué)習(xí)的過(guò)程中,我一定會(huì)把設(shè)計(jì)的精神帶到生活中,不畏艱難,勇往直前!
參考資料目錄
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