毕业设计论文旋转餐桌机构设计说明书.docx

《毕业设计论文旋转餐桌机构设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文旋转餐桌机构设计说明书.docx（54页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、任务书全套图纸加V信153893706或扣 3346389411学院 XX 专业 XX 班级 XX 学生姓名 XX 指导教师/职称 XX 1毕业设计(论文)题目：旋转餐桌机构设计2毕业设计(论文)起止时间：20XX年10月 20XX年6月3毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）参考资料：1、王宏臣、刘永利.机械设计基础M. 天津大学出版社 2010.92、程周.电工电子技术M. 中国铁道出版社 2010.53、梁延贵.实用资料大全（第一版）M.北京电子工业出版社 2008.64、黄继昌.传感器与应用电路设计M. 西安电子科技出版社 2009.105、常晓文.电子技术基础M. 北

2、京航空航天出版社 2003.7 6、王友仁.实用数字电路手册M 北京机械工业出版社 2009.94毕业设计(论文)应完成的主要任务 （1）选型及分析；（2）机构总体方案及运动分析；（3）结构设计；（4）仿真设计；（5）完成主要的零件图35张，整机装配图1张。5任务书下达日期 20XX 年 10月 21 日 指导教师(签字) 旋转餐桌机构设计开题报告一、题目来源本题目来源于生产实际。二、研究（设计）目的和意义中国的餐饮文化可以追溯几千年,但是旋转餐桌却是外来品。根据现有资料,最早的旋转餐桌出现在18世纪的英国,至今有200年的历史,而旋转餐桌被国人普遍接受,则是在20世纪晚期,短短的数年时间,餐

3、桌可以旋转已经被人们认为是饭店餐桌必备的功能。聚餐时,围绕的客人比较多,这就使得方向的不同可能很难夹取自己喜欢的菜,为此旋转餐桌就很好的满足了大众这一方面的需求。目前,中国大陆、港台以及东南亚部分地区是使用旋转餐桌最集中的地区。其中中国95%以上的餐厅,酒店都配有旋转餐桌。而且随着人们经济条件的改善,旋转餐桌进入家庭的普及率也越来越高。三、阅读的主要参考文献1、王宏臣、刘永利.机械设计基础M. 天津大学出版社 2010.92、程周.电工电子技术M. 中国铁道出版社 2010.53、梁延贵.实用资料大全（第一版）M.北京电子工业出版社 2008.64、黄继昌.传感器与应用电路设计M. 西安电子科

4、技出版社 2009.105、常晓文.电子技术基础M. 北京航空航天出版社 2003.7 6、王友仁.实用数字电路手册M 北京机械工业出版社 2009.9四、国内外现状和发展趋势目前,旋转餐桌一般用于宾馆或大饭店的餐厅。 从国内外资料来看, 大多采用旋 转的小圆台下固定一特制的平面滚珠,再置于较大的圆桌面上。采用这种传统的结构,旋转圆台及菜肴的重量都靠这平面滚珠来支承。尽管平面滚珠已设计得很大 (直径在20毫米以上 ), 但从整个旋转台面来看,仍显得支点集中。如果置菜不均或菜的重量II-1不等,易造成转台面倾斜。因此,现在的旋转台面都采用实心材料来提高自重,以保持在使用中的稳定性。其中中国95%

5、以上的餐厅,酒店都配有旋转餐桌。而且随着人们经济条件的改善,旋转餐桌进入家庭的普及率也越来越高。五、主要研究（设计）内容、关键问题及解决思路5.1 主要研究内容（1）机构总体方案及运动分析；（2）结构设计；（3）仿真设计；（4）完成主要的零件图35张，整机装配图1张。5.2 关键问题旋转餐桌由电动机作为原动机，将速度传递到转盘，由于电动机转速较高，而转盘所需的转速较低，因此减速装置的减速设计是关键5.3 解决思路（1）收集和消化国内外旋转餐桌结构及其工作原理资料，分析旋转餐桌国内外现状及存在的主要问题，提出本设计的研究方案（2）针对现有减速装置进行分析，设计旋转餐桌的减速装置及总体结构（3）利

6、用现有的机械现代设计软件soildworks建立旋转防餐桌主要零件和总装配图的三维实体模型六、完成毕业设计（论文）所必须具备的工作条件所必须具备的工作环境：（1）了解和掌握旋转餐桌机构基本知识要点（2）在网上或图书馆查阅相关书籍及文献资料（3）弄懂旋转餐桌各零件结构、工作原理以及作用（4）用AutoCAD绘制装备图和零件图（5）用Solidworks软件做仿真设计II-2七、预期成果（达成目标）高速旋转的电动机将速度传递给减速装置，通过减速装置的减速，最终实现餐桌的低速平稳旋转。八、工作的主要阶段、进度与时间安排第一阶段：2018年10月22日2018年11月20日，查阅文献资料，完成开题报告

7、 第二阶段：2018年11月23日2019年3月31日，完成概要设计和详细设计； 第三阶段：2019年4月1日2019年4月30日，计算数据； 第四阶段：2019年5月1日2019年5月20日，完成结构设计和仿真设计； 第五阶段：2019年5月21日2019年6月1日，提交论文，准备答辩。九、指导老师审查意见旋转餐桌机构设计摘要根据现有资料,最早的旋转餐桌出现在18世纪的英国,至今有200年的历史,而旋转餐桌被国人普遍接受,则是在20世纪晚期,短短的数年时间,餐桌可以旋转已经被人们认为是饭店餐桌必备的功能。聚餐时,围绕的客人比较多,这就使得方向的不同可能很难夹取自己喜欢的菜,为此旋转餐桌就很

8、好的满足了大众这一方面的需求本文设计的旋转餐桌由电动机控制转盘正转、反转及停止的旋转餐桌。1400rpm的电机通过减速装置减速及改变传动方向，从而实现转盘低速匀速转动的功能。减速装置主要包括减速器和锥形齿轮的设计。减速器包括轴、箱体和齿轮的设计，轴承、联轴器的选择。关键词 旋转餐桌；机构设计；减速箱2Design of Medium Rotating Table MechanismAbstractAccording to the available information, the earliest revolving table appeared in England in the 18th

9、 century and has a history of 200 years. It was generally accepted by the Chinese people that in the late 20th century, in a few years, the revolving table had been regarded as a necessary function of the restaurant table. When gathering, there are more guests around, which makes it difficult to pic

10、k up your favorite dishes in different directions. For this reason, the revolving table satisfies the needs of the public in this respect.The rotating table designed in this paper is a rotating table which is controlled by a motor to turn the turntable forward, backward and stop. The 1400 RPM motor

11、reduces speed and changes transmission direction through deceleration device, thus realizing the function of low speed and uniform rotation of the turntable. The deceleration device mainly includes the design of decelerator and bevel gear. The reducer includes the design of axle, box and gear, the s

12、election of bearing and coupling.Key words Rotary table; Mechanism design; Reducer 目录任务书开题报告中文摘要外文摘要前言11 选题背景21.1 题目来源21.2设计目的和意义21.3国内外现状和发展趋势21.4主要设计内容、关键问题及解决思路22 旋转餐桌总体设计43 电动机的选择及传动装置主要参数确定53.1 电动机的选择53.2 传动比的分配63.3 计算传动装置的运动和动力参数64 齿轮的设计84.1 高速级齿轮设计84.2 低速级齿轮设计144.3 锥齿轮的设计215 轴的设计275.1 高速轴的设计2

13、75.2中间轴的的结构设计315.3低速齿轮轴的的结构设计335.4键联接强度的校核356 减速器箱体的结构设计377 餐桌其他零件设计397.1旋转桌面397.2 U形导轨设计407.3间隔片设计408 电路部分设计41总结44参考文献44致 谢455旋转餐桌机构设计前言旋转餐桌现在已广泛运用在各大饭店、家庭，成为我们生活中不可或缺的家具。旋转餐桌大多采用旋转的小圆台下固定一特制的平面滚珠,再置于较大的圆桌面上。采用这种传统的结构,旋转圆台及菜肴的重量都靠这平面滚珠来支承。尽管平面滚珠已设计得很大 (直径在20毫米以上 ), 但从整个旋转台面来看,仍显得支点集中。如果置菜不均或菜的重量不等,

14、易造成转台面倾斜。因此,现在的旋转台面大多都采用实心材料来提高自重,以保持在使用中的稳定性。为我们夹取各个方位的菜提供了很大的便利，避免了夹不到自己喜欢菜品的尴尬局面。而旋转餐桌内部机构的设计也成为了旋转餐桌的主要部分本文设计了一个由电动机控制转盘正转、反转及停止的旋转餐桌。1400rpm的电机通过二级减速箱和锥形齿轮减速及改变传动方向，从而实现转盘低速匀速转动的功能。减速装置主要包括二级减速箱轴、箱体和齿轮的设计，锥形齿轮的设计，轴承、联轴器的选择。61 选题背景1.1 题目来源本题目来源于生产实际。1.2设计目的和意义中国的餐饮文化可以追溯几千年,但是旋转餐桌却是外来品。根据现有资料,最早

15、的旋转餐桌出现在18世纪的英国,至今有200年的历史,而旋转餐桌被国人普遍接受,则是在20世纪晚期,短短的数年时间,餐桌可以旋转已经被人们认为是饭店餐桌必备的功能。聚餐时,围绕的客人比较多,这就使得方向的不同可能很难夹取自己喜欢的菜,为此旋转餐桌就很好的满足了大众这一方面的需求。目前,中国大陆、港台以及东南亚部分地区是使用旋转餐桌最集中的地区。本次设计的旋转餐桌可以通过按钮控制桌面的旋转方向，在聚餐时解放人们的双手。1.3国内外现状和发展趋势目前,旋转餐桌一般用于宾馆或大饭店的餐厅。 从国内外资料来看, 大多采用旋 转的小圆台下固定一特制的平面滚珠,再置于较大的圆桌面上。采用这种传统的结构,旋

16、转圆台及菜肴的重量都靠这平面滚珠来支承。尽管平面滚珠已设计得很大 (直径在20毫米以上 ), 但从整个旋转台面来看,仍显得支点集中。如果置菜不均或菜的重量不等,易造成转台面倾斜。因此,现在的旋转台面大多都采用实心材料来提高自重,以保持在使用中的稳定性。其中中国95%以上的餐厅,酒店都配有旋转餐桌。而且随着人们经济条件的改善,旋转餐桌进入家庭的普及率也越来越高。1.4主要设计内容、关键问题及解决思路1.4.1 主要设计内容（1）机构总体方案设计（2）结构设计；（3）仿真设计；7（4）完成主要的零件图35张，整机装配图1张。1.4.2 关键问题旋转餐桌由电动机作为原动机，将速度传递到转盘，由于电动

17、机转速较高，而转盘所需的转速较低，因此减速装置的减速设计是关键1.4.3 解决思路（1）收集和消化国内外旋转餐桌结构及其工作原理资料，分析旋转餐桌国内外现状及存在的主要问题，提出本设计的研究方案（2）针对现有减速装置进行分析，设计旋转餐桌的减速装置及总体结构（3）利用软件soildworks建立旋转餐桌三维实体模型82 旋转餐桌总体设计通过控制桌面上的3个按钮（正转、反转、停止）来控制旋转餐桌。旋转餐桌由电机作为原动件提供动力，通过减速箱减速，锥形齿轮再次减速并改变传动方向，进而实现转盘的低速、匀速旋转的功能。旋转餐桌总体设计如图1，传动部分设计如图2（a）、（b）.图1 旋转餐桌总体设计图2

18、 旋转餐桌传动部分设计 （a）50图2 旋转餐桌减速装置 （b）3 电动机的选择及传动装置主要参数确定3.1 电动机的选择由于带动餐桌旋转所需的力较小，且转速较低（15rpm），选用Y系列（IP44）三相异步电动机Y90L-4，功率为1.5kw，转速为1400rpm，供电为220V，55HZ。图3 电动机3.2 传动比的分配3.2.1 总传动比为 （1）3.2.2 分配传动比 （2）考虑到二级圆柱齿轮减速器传动比一般为8-40，初定 （3） 3.3 计算传动装置的运动和动力参数3.3.1 各轴的转速 I轴 （4）II轴 （5）III轴 （6） 轴 （7)3.3.2各轴的输入功率 ：滚动轴承效率

19、 0.99 ：齿轮传动效率 0.97 （7级精度一般齿轮传动） ：联轴器传动效率 0.99（弹性联轴器）I轴 (8)II轴 (9)III轴 (10)轴 (11)3.3.3 各轴的输入转矩电动机 (12)轴 (13) II轴 (14)III轴 (15)轴 (16)将上述计算结果汇总于表1，以备查用。 表1 结果汇总表 轴名功率P/kw转矩T/(Nmm)转速n/(r/min)传动比效率I轴1.47010020140060.98II轴1.4117577332330.965.1III轴1.3557252750450.963轴1.301814575150.964 齿轮的设计4.1 高速级齿轮设计4.1.

20、1 选定齿轮齿数选小齿轮齿数，则大齿轮齿数 （17）4.1.2 按齿面接触疲劳强度设计(1) 计算小齿轮分度圆直径，即 （18）确定公式内的各计算数值： 选。 计算小齿轮传递的转矩 根据机械设计表10-7选取齿宽系数。 由机械设计表10-20查得区域系数。 由机械设计表10-5查得材料的弹性影响系数计算接触疲劳强度用重合度系数 (19) (20) (21) (22) 计算接触疲劳许用应力H根据机械设计图10-25d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。计算应力循环次数 （23） （24） 根据机械设计图10-23查得接触疲劳寿命系数；。取失效概率为1%,安全系数S=

21、1 （25） （26） 取中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力计算试算小齿轮分度圆直径。 （27）4.1.3 调整小齿轮分度圆直径。（1）计算实际载和前数据准备计算圆周速度 (28) 计算齿宽。 (29)(2)计算载荷系数由机械设计图10-2查得使用系数 根据，7级精度，由机械设计图10-8查得动载系数； 齿轮的圆周力 (30) (31)根据机械设计表10-3查得载和分配系数； 由机械设计表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑对称分布时，；由此得实际载荷系数 (32) (3)由机械设计表10-12可得按实际载荷系数算得的分度圆直径 （33） 及相应的齿轮模数 (34) 4.1.4 按

22、齿根圆弯曲疲劳强度设计 弯曲强度的设计公式 (35) (1)确定公式内的各计算数值 试选弯曲疲劳强度用重合系数 （36）计算 (37) 由机械设计图10-17查得齿形系数。 由机械设计表10-18查得；由机械设计表10-24c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限； 由机械设计图10-22查得弯曲疲劳寿命系数，； 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，有 （38） （39） （40） （41）大齿轮的大于小齿轮；所以取 （42）(2）计算模数 （43）4.1.5 调整齿轮模数(1)计算实际载荷前的数据准备圆周速度V （44） （45）齿宽b （46） 计算齿宽与齿高之比模数 （47）齿高

23、 （48） （49） （2）计算实际载荷系数根据，7级精度，由机械设计图10-8查得动载系数由 （50） （51）根据机械设计表10-3查得载和分配系数； 由机械设计表10-4用插值法查得7、结合.查机械设计表10-3得齿间载荷分布系数；则载荷系数为 （52）（3）由实际载荷系数得齿轮模数 （53）对比计算结果，取由弯曲强度算得的模数1.37并就近圆整为标准值，按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数 则大齿轮Z2i1Z1108。4.1.6 几个尺寸计算（1）计算分度圆直径 （54） （55）（2）计算中心距 （56）（3）计算齿轮宽度 （57） 考虑到安装误差，将小齿轮加宽（5-8）mm取

24、图4 一级减速大齿4.2 低速级齿轮设计4.2.1 选定齿轮齿数选大齿轮齿数，则大齿轮齿数4.2.2 按齿面接触疲劳强度设计(1)计算小齿轮分度圆直径，即 （58）确定公式内的各计算数值： 选。 计算小齿轮传递的转矩 根据机械设计表10-7选取齿宽系数。 由机械设计表10-20查得区域系数。 由机械设计表10-5查得材料的弹性影响系数计算接触疲劳强度用重合度系数 （59） （60） （61） （62） 计算接触疲劳许用应力H根据机械设计图10-25d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。计算应力循环次数 （63） （64）根据机械设计图10-23查得接触疲劳寿

25、命系数；。取失效概率为1%,安全系数S=1 （65） （66）取中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力计算试算小齿轮分度圆直径。 （67） 4.2.3 调整小齿轮分度圆直径。（1）计算实际载和前数据准备计算圆周速度 （68） 计算齿宽。 （69）（2）计算载荷系数 由机械设计图10-2查得使用系数 根据，7级精度，由机械设计图10-8查得动载系数； 由齿轮的圆周力 （70） （71） 根据机械设计表10-3查得载和分配系数； 由机械设计表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑对称布时； 由此得实际载荷系数 （72）（3）由机械设计表10-12可得按实际载荷系数算得的分度圆直径 （73）

26、及相应的齿轮模数 （74）4.2.4按齿根圆弯曲疲劳强度设计 （1）弯曲强度的设计公式 （75）确定公式内的各计算数值试选弯曲疲劳强度用重合系数 （76）计算由机械设计图10-17查得齿形系数。由机械设计表10-18查得；由机械设计表10-24c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限； 由机械设计图10-22查得弯曲疲劳寿命系数，；取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，有 （77） （78） （79） （80）大齿轮的大于小齿轮；所以取 (81)（2）计算模数 (82)4.2.5调整齿轮模数(1）计算实际载荷前的数据准备圆周速度V (83) (84)齿宽b (85) 计算齿宽与齿高之比

27、模数 (86)齿高 (87) (88)（2）计算实际载荷系数根据，7级精度，由机械设计图10-8查得动载系数由 (89) (90)根据机械设计表10-3查得载和分配系数； 由机械设计表10-4用插值法查得7、结合b/h8.9.查机械设计表10-3得齿间载荷分布系数；则载荷系数为 (91)由实际载荷系数得齿轮模数 (92)对比计算结果，取由弯曲强度算得的模数2.06并就近圆整为标准值，按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数为满足大齿轮与小齿轮互为质数，则大齿轮Z2i1Z1108。4.2.6 几个主要尺寸计算（1）计算分度圆直径 (93) (94)（2）计算中心距 (95)（3）计算齿轮宽度

28、96)考虑到安装误差，将小齿轮加宽（5-8）mm取， 4.2.7 圆整中心距后的校核上述齿轮副的中心距不便于相关零件的设计和制造。为此，可以通过调整传动比或变位法进行整圆，此处将中心距整圆为130，其他几何参数不变。（1）计算变位系数和计算啮合角、齿数和、变位系数和、中心距变位系数和齿顶高降低系数。 (97) (98) (99) (100) (101)分配变位系数X1，X2由机械设计图10-21b可知，坐标点（Z/2，X/2）（128，0.435）位于L13和L14之间。按两条线作射线，再从横坐标作垂线，与射线相交的纵坐标分别为X10.5，X20.23（2）齿面接触疲劳强度校核 确定公式内的

29、各计算数值， ， ， 带入下面公式得 (102)齿面接触疲劳强度满足要求，并且齿面接触应力比标准齿轮有所下降（3）齿根弯曲疲劳强度校核 计算式中各参数 ， ， ， ， ， 将参数带入式中 (103) (104)齿根弯曲疲劳强度满足要求图5 二级减速小齿轮 图6 二级减速大齿轮4.3 锥齿轮的设计4.3.1 按齿面接触疲劳强度设计（1）选小齿轮Z120，大齿轮齿数Z2i3Z160小齿轮分度圆直径 (105)（2）确定公式内的各计算数值试选。计算小齿轮传递的转矩 选取齿宽系数由机械设计表10-20查得区域系数 由机械设计表10-5查得材料的弹性影响系数。 由机械设计图10-25d按齿面硬度查得小齿

30、轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。计算应力循环次数 (106) (107)由机械设计图10-23取接触疲劳寿命系数；。取失效概率为1%,安全系数S=1 （108） （109）取中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力2528（2）试计算小齿轮分度圆直径。 （110）1）调整小齿轮分度圆直径 计算实际载荷系数前的数据准备 圆周速度v0 （111） （112） 当量齿轮的齿宽系数 （113） （112） 2） 计算实际载荷系数 由机械设计图10-2查得使用系数 根据，7级精度，由机械设计图10-8查得动载系数； 根据机械设计表10-3查得载和分配系数； 由机械设计表10-4用插值法查得

31、7级精度、小齿轮悬臂时，； 由此得实际载荷系数 （115） 3）由机械设计表10-12可得按实际载荷系数算得的分度圆直径 （116）相应的模数md1/Z15.97按齿根弯曲疲劳强度设计4.3.2 计算模数 （117）(1) 确定公式中的各参数试选计算由分锥角 （118） （119） 可得当量齿数 （120） （121） 由机械设计图10-17查得齿形系数。由机械设计表10-18查得；由机械设计表10-24c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限； 由机械设计图10-22查得弯曲疲劳寿命系数，；取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，有 （122） （123） （124） （125）大齿轮的

32、大于小齿轮；所以取 （126） (2)调整齿轮模数 （127）（2） 调整计算实际载荷前的数据准备圆周速度v （128） （129） （130） 当量齿轮的齿宽系数 （131）(3)计算实际载荷系数由机械设计图10-2查得使用系数 根据，7级精度，由机械设计图10-8查得动载系数； 根据机械设计表10-3查得载和分配系数； 由机械设计表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮悬臂时，； 由此得实际载荷系数 （132）(4)算得齿轮模数和齿数 （133）按照齿根弯曲疲劳强度计算模数。就近选择模数m=3mm，按照接触疲劳强度算得分度圆直径算得小齿轮齿数 （134） 取。为使两齿轮互为质数，则大齿轮 （135）4.3.3 几何尺寸计算（1）计算分度圆