【毕业论文】手动变速器拆装台架毕业设计说明书

这种拆装台，占地面积小而活动范围较大，结构亦较简单，并能达到较高的定位精度，因而应用范围较广泛。

机身采用立柱式，拆装台侧面行走，顺利完成上料翻转转位等功能。

但是结构也比较庞大，两个移动轴的设计较为复杂。

球坐标型拆装台这类拆装台如图的俯仰型拆装台，其手臂沿方向伸缩，绕轴俯仰和绕轴回转。

这类拆装台具有占地面积小结构紧凑重量较轻位置精度尚可等特点，能与其他拆装台协调工作，但避障性差，存在着平衡问题，位置误差与臂长有关。

关节坐标型拆装台如图的屈伸型拆装台，主要由立柱前臂和后臂组成。

拆装台的运动由前后臂的俯仰及立柱的回转构成，其结构最紧凑，灵活性大，占地面积最小，工作空间最大，能与其他拆装台协调工作，避障性好，但是位置精度较低，存在平衡以及控制耦合的问题，故比较复杂。

图拆装台的坐标形式本次设计的三自由度拆装台主要用来运输流水线的零件，这就要求拆装台结构简单紧凑，定位精度较高，占地面积小。

根据上面种坐标形式，我选择了圆柱坐标形式，这种形式比较符合这次设计的需要。

图是拆装台搬运物品示意图。

图中拆装台的任务是将传送带上的物品搬运到传送带。

规格参数用途手动变速器拆装重量自由度个自由度坐标形式坐标形式手动变速器拆装台架设计论文有效负载有效负载是指拆装台操作臂在工作时臂端可能搬运的物体重量或所能承受的力或力矩，它表示了拆装台的负载能力。

拆装台的载荷不仅仅取决于负载的质量，还与拆装台运动的速度和加速度的大小及方向有关。

为了安全起见，有效负载是指运行时的有效负载。

运动方式根据主要的运动参数选择运动形式是结构设计的基础。

常见的拆装台的运动形式有五种直角坐标型圆柱坐标型极坐标型关节型和型。

同种运动形式为适应不同生产工艺的需要，可采用不同的结构。

具体选用哪种形式，必须根据作业要求工作现场位置以及搬运前后工件中心线方向的变化等情况，分析比较并择优选取。

考虑到拆装台的作业特点，即要求其动作灵活有较大的工作空间且要求结构紧凑占用空间小等特点，故选用关节型拆装台。

这类拆装台般由个肩关节和个肘关节进行定位，由个或个腕关节进行定向。

其中，个肩关节绕铅直轴旋转，另个肩关节实现俯仰。

这两个肩关节轴线正交。

肘关节平行于第二个肩关节轴线，如图所示。

这种构形动作灵活工作空间大在作业时空间内手臂的干涉最小结构紧凑占地面积小关节上相对运动部位容易密封防尘。

但是这类拆装台运动学比较复杂，运动学的反解比较困难确定末端杆件的姿态不够直观，且在进行控制时，计算量比较大。

运动结构旋转工件采用手动摇动蜗杆，蜗杆带动蜗轮带动支架旋转，带动手动变速器拆装台旋转。

上下采用大小齿轮传动带动副螺纹传动，实现上升或下降。

手动变速器拆装台架设计论文第章蜗轮蜗杆传动设计计算选择蜗杆蜗轮材料选择蜗杆传动的类型采用准平行环面蜗杆传动选择蜗杆蜗轮材料，确定许用应力考虑蜗杆传动中，传递的功率不大，速度只是中等，根据机械零件课程设计表，蜗杆选用，因希望效率高些，耐磨性好故蜗杆螺旋齿面要求调质蜗轮选用铸锡磷青铜，金属模铸造，为了节约贵重有色金属，仅齿圈用锡磷青铜制造，轮芯用灰铸铁制造由机械零件课程设计表查得蜗轮材料的许用接触应力由机械零件课程设计表查得蜗轮材料的许用弯曲应力确定蜗杆头数及蜗轮齿数由机械零件课程设计表，选取则故取传动比实际传动比确定蜗杆蜗轮中心距确定蜗杆的计算功率估算功率，由于载重，以等于或略大于蜗杆计算功率所对应的中心距作为合理的选取值根据机械工程手册传动设计卷第二版表，选取蜗杆的中心距手动变速器拆装台架设计论文由于准平行二次包络环面蜗杆为新型得蜗杆，它的优点是接触面大，导程角，它的值稳定且定，则润滑好，接触面大应直接根据原始型传动蜗杆设计参数。

蜗杆传动几何参数设计准平行二次包络环面蜗杆的几何参数和尺寸计算表中心距由机械工程手册传动设计卷第二版标准选取齿数比蜗轮齿数由机械工程手册传动设计卷第二版选取蜗杆头数由机械工程手册传动设计卷第二版选取蜗杆齿顶圆直径机械工程手册传动设计卷第二版表选取蜗轮轮缘宽度机械工程手册传动设计卷第二版表选取蜗轮齿距角蜗杆包容蜗轮齿数蜗轮齿宽包角之半蜗杆齿宽机械工程手册传动设计卷第二版表选取蜗杆螺纹部分长度机械工程手册传动设计卷第二版表，选取圈的等强度和制造装配等要求。

螺旋传动由螺杆螺母和机架组成，主要用于把回转运动变为直线运动，同时传递运动和动力。

其应用广泛，如螺旋千斤顶螺旋丝杠螺旋压力机等。

螺旋传动的类型与特点根据用途，螺旋传动可分为三种类型传力螺旋以传递动力为主，要求用较小的力矩转动螺杆或螺母而使螺母或螺杆产生轴向运动和较大的轴向力，这个力可以用来完成起重和加压等工作，如螺旋千斤顶和螺旋压力机等。

传导螺旋以传递运动为主，并要求有较高的运动精度，速度较高且能较长时间连续工作，如机床进的给螺旋机构。

调整螺旋用于调整并固定零部件之间的相互位置，如机床卡盘，压力机的调手动变速器拆装台架设计论文整螺旋。

调整螺旋不经常转动。

根据螺旋副的摩擦情况，可分为滑动螺旋滚动螺旋和静压螺旋。

滑动螺旋结构简单加工方便易于自锁，运转平稳无噪声，所以应用最广。

它的缺点是工作时滑动摩擦阻力大，传动效率低般为，螺纹表面磨损快，传动精度低，低速时有爬行现象。

滚动螺旋和静压螺旋的摩擦阻力小，传动效率高，但结构较复杂，制造困难，成本高，加工不方便，只有在高精度高效率的机械中才宜采用。

本节主要介绍滑动螺旋。

滑动螺旋传动的设计计算选择螺杆螺母的材料螺杆采用调制钢，由参考文献表查得抗拉强度，。

螺母材料用铝黄铜。

耐磨性计算螺杆选用钢，螺母选用铸造铝黄铜，由参考文献表查得从表的注释中可以查得，人力驱动时值可以加大，则取。

按耐磨性条件设计螺纹中径，选用梯形螺纹，则由参考文献查得，对于整体式螺母系数取。

则式中轴向载荷手动变速器拆装台架设计论文螺纹中径许用压强查参考文献表取公称直径，螺距，中径，小径，内螺纹大径，。

螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为式中轴向载荷螺纹小径螺纹副摩擦力矩，螺杆材料的许用应力，。

其中螺纹副摩擦力矩式中轴向载荷螺纹升角，螺纹副当量摩擦角，度螺纹中径，。

查参考文献表得钢对青铜的当量摩擦因数，螺纹副当量摩擦角，取由表的注释知，大值用于启动时，人力驱动属于间歇式，故应取用大值。

把数据代入式中，得把数据代入式中，得手动变速器拆装台架设计论文由参考文献表可以查得螺杆材料的许用应力其中，则取。

显然，，螺杆满足强度条件。

螺母螺牙是我强度校核螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为式中轴向载荷螺母螺纹大径螺纹旋合圈数，取螺纹牙根部厚度，梯形螺纹螺母材料的许用切应力。

代入数据计算得查参考文献表螺母材料的许用切应力，显然。

螺纹牙根部的弯曲强度条件为式中轴向载荷弯曲力臂，螺母螺纹大径螺纹旋合圈数，取螺纹牙根部厚度螺母材料的许用弯曲应力。

手动变速器拆装台架设计论文数据代入式得查参考文献表螺母材料的许用切应力。

显然，即满足螺纹牙的强度条件。

自锁条件因螺纹升角，螺纹副当量摩擦角所以满足自锁条件。

螺母外径及凸缘设计由经验公式知，螺纹外径螺纹凸缘外径，取。

第章机架的设计机架的基本尺寸的确定机架是支撑及其自动变速器所有附件的可移动机构。

要保证拆装自动变速器方便安全重量要轻，便于移动架子要有足够的空间安装。

而且自动变速器每个总成之间要考虑它们之间的协调关系。

考虑到这些方面的因素后要确定的些自动变速器尺寸根据这些数据，大概确定架子的长高。

这样架子的地面的结构就确定了。

支撑自动变速器的部件是支撑板，支撑板固定在支承轴上，支承轴安装在机架上。

为了使机架能够方便移动，须在架子上装轮子，因此在架子的个侧面通过螺栓各连接两个轮子，使得架子和轮子连接牢固。

靠近转盘这端安装有锁止装置，使得架子在任何位置都能停止固定。

架子材料的选择确定架子的结构确定后，就需要准备材料，买材料时要考虑钢材的性能，同时也要考虑成本，再者还要考虑到其美观，通过到市场调查分析后，台架选用的方钢和的角钢组合制作。

其规格如表所示。

手动变速器拆装台架设计论文受力比较小的底架就用的角钢制作，其他的受力大的转架就用的方钢制作。

在转架与支撑板的固定处需要用轴连接。

表钢材的尺寸规格横截面图长度材料主要梁的强度校核自动变速器的质量为，考虑到些外在压力，按照重量为进行校核。

支承轴，查机械工程材料页表得，钢材的屈服强度，取解和轴样建立如图所示的坐标系。

以轴心为轴，垂直上平面的直线为轴，端点为圆点建立如图所示的平面直角坐标系。

因为，把从点移到后的受力情况如图所示。

图得到个和个力矩手动变速器拆装台架设计论文计算轴的集惯性矩和抗弯截面系数，因为材料和轴的是样的，所以，∫所以也设安全系数故﹤因此也可以做出结论转架在安全系数为的情况下也是安全的。

所以可以进行制作。

解以轴心为轴，垂直上平面的直线为轴，端点为圆点建立如图所示的平面直角坐标系。

轴的受力分析。

轴的轴心受力简图如图所示。

通过受力图可以明显看出轴的最大弯矩是在点之间。

把从点移到后的受力情况如图所示。

得到个和个力矩因为由于轴的受力完全对称，故点和点的弯矩为受力情况如图所示计算轴的极惯性矩和抗弯截面系数因为材料和轴的是样的，所以，∫所以也设安全系数故﹤因此也可以做出结论转架在安全系数为的情况下也是安全的。

所以可以进行制作。

致谢感谢我的指导老师老师，他严谨细致丝不苟的作风直是我工作学习中的榜样循循善诱的教导和不拘格的思路给予我无尽的启迪。

导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己宽以待人的崇高风范，朴实无华平易近人的人格魅力对我影响深远。

不仅使我树立了远大的学术目标掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。

在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢，师恩难忘，友谊长存，本论文的顺