大扭矩螺纹旋紧装置的设计

发布时间：2017-06-05 16:44

  本文关键词：大扭矩螺纹旋紧装置的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：螺纹旋紧装置已广泛应用于工厂、车间等各个机械加工场所,在国民经济的发展中占据着重要的地位,旋紧装置技术的发展对我国在机械设计领域的发展具有重要意义。但是在要求较大旋紧力矩的情况下,常规的风动或电动扳手往往达不到要求,甚至可能造成人身伤害或者损坏工件。所以,研制一台大扭矩螺纹旋紧装置是很有必要的。本文设计了一台大扭矩螺纹旋紧装置,主要由蜗轮蜗杆减速器和行星轮减速器组成。首先,根据要求最后输出转矩大于10KN·m,选择电动机型号为Y160M-4,确定各级传动比、蜗轮蜗杆及各齿轮的齿数和模数。然后,采用SolidWorks建模软件对旋紧装置进行精确地三维建模,并进行干涉检查。又进一步对旋紧装置中的核心部件──行星轮减速器进行强度分析,得到了齿面接触应力和齿根弯曲应力的理论值和有限元仿真值,对行星架及输出轴等其他关键零部件也进行了有限元强度分析,强度均符合设计要求。最后,为了使旋紧装置在工作时能够准确地对准零件,本文设计了一台升降装置,并进行三维建模和强度分析。通过理论和有限元强度分析,对大扭矩旋紧装置的结构设计进行了验证,得出该装置能够输出规定的扭矩,满足设计要求,具有一定的实用价值。
【关键词】：旋紧装置 行星轮 有限元分析 升降台
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH122
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 课题研究背景9
• 1.2 旋紧装置的国内外发展现状9-11
• 1.3 有限元分析的国内外研究现状11
• 1.4 课题主要研究内容11-12
• 本章小结12-13
• 第二章 旋紧装置中主要零部件的设计与安全校核13-31
• 2.1 旋紧装置总体结构的设计13
• 2.2 蜗轮蜗杆减速器的设计13-20
• 2.2.1 电动机的选择13
• 2.2.2 各轴的运动和动力参数计算13-14
• 2.2.3 蜗杆和蜗轮的设计计算14-17
• 2.2.4 蜗杆轴与蜗轮轴的设计计算17-20
• 2.3 行星减速器的设计与安全校核20-30
• 2.3.1 行星减速器中齿数的确定20-26
• 2.3.2 行星减速器中基本构件的受力分析与计算26-30
• 本章小结30-31
• 第三章 旋紧装置的三维建模31-37
• 3.1 SolidWorks及迈迪插件的简介31
• 3.2 蜗轮蜗杆减速器的三维建模与装配31-34
• 3.2.1 蜗轮和蜗杆的三维建模31-32
• 3.2.2 主要轴的三维建模32
• 3.2.3 轴承和轴承端盖的三维建模32-33
• 3.2.4 利用SolidWorks对蜗轮蜗杆减速器进行装配33-34
• 3.3 行星轮减速器的三维建模34-36
• 3.3.1 各齿轮的三维建模34-35
• 3.3.2 行星架的三维建模35
• 3.3.3 各个轴的三维建模35
• 3.3.4 行星轮减速器的装配35-36
• 本章小结36-37
• 第四章 旋紧装置的有限元分析37-57
• 4.1 ANSYS Workbench软件介绍37
• 4.2 利用ANSYS Workbench对行星轮减速器中齿轮进行结构静力分析37-52
• 4.2.1 行星轮系齿根弯曲疲劳强度的分析38-47
• 4.2.2 行星轮系齿面接触应力的分析47-52
• 4.3 利用ANSYS Workbench对行星轮减速器中输出轴进行结构静力分析52-55
• 4.4 利用ANSYS Workbench对行星轮减速器中行星架进行结构静力分析55-56
• 本章小结56-57
• 第五章 升降台的设计57-66
• 5.1 升降台的设计计算57-63
• 5.1.0 旋紧装置质量估算57-58
• 5.1.1 升降台支架的设计58
• 5.1.2 直线导轨的选择58-59
• 5.1.3 滚珠丝杠的选择计算59-61
• 5.1.4 步进电机类型的选择61-63
• 5.2 升降台建模63-64
• 5.3 升降台的有限元分析64-65
• 5.3.1 有限元前处理64-65
• 5.3.2 计算结果及后处理65
• 本章小结65-66
• 结论与展望66-68
• 全文结论66
• 进一步的工作展望66-68
• 参考文献68-70
• 致谢70-71
• 附录A 减速器中齿轮的基本参数71-74
• 附录B 旋紧装置的相关图纸74-80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 杨汾爱,张志强,龙小乐,鲍务均;基于精确模型的斜齿轮接触应力有限元分析[J];机械科学与技术;2003年02期

2 王泉;自升式修井平台升降装置强度安全可靠性分析[J];石油矿场机械;2002年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 韩慧;可控定扭矩旋紧机的研制[D];合肥工业大学;2006年

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本文编号：424162