文档介绍:给汤机涡轮驱动机构的设计
摘要:本文的主要根据隆盛公司XX型号给汤机的技术参数和公司要求,对其驱动机构进行结构设计、计算、校核并对其配件进行选型。根据设计尺寸,利用三维实体建模软件 Solidworks 对所设计的机型进行三维实体建模,但不高于蜗杆轴轴承最低滚动中心,蜗杆轴承选择脂润滑,为防止箱内的润滑油进入轴承而使润滑脂稀释而流走,常在轴承内侧加挡油盘。
Solidworks是一套三维CAD/CAM参数化软件系统,其内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图纸输出,到生产加工产品的全过程,其中还包含了大量的电缆及管道布线、模具设计与分析等实用模块,应用范围涉及汽车、机械、数控(NC)加工、电子等诸多领域。solidworks能快速把零件装配起来,使设计意图更加直观。能进行有限元分析,帮助设计出高质量的产品。动态仿真可快速、准确地检测零部件的干涉、物理特征,模拟使用产品的操作过程,直观显示存在问题的区域及相关的零部件,指导设计者直接、快速地修改模型,从而缩短修改时间,提高设计效率。solidworks所有模块都是全相关的,在产品开发过程中某一处进行的修改,能够扩展到整个设计中,同时自动更新所有的工程文档,包括装配体、设计图纸,以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改,却没有任何损失,所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。
本文根据上节计算的各零件尺寸,
在solidworks中进行三维建模,并最终对各个零件进行装配,装配后的涡轮驱动机构如下图1所示:
图1涡轮驱动机构装配图
本论文应用传统的设计方法,对涡轮减速机各个机构进行了设计,但是所得的方案不一定是最优的方案。如果投入生产的话还需要多次实验、改进,由于技术的限制,只能很有限的对设计方案进行仿真和评估,很难保证设计中没有差错。
为了提高产品的设计质量、保证产品的动强度和可靠性,常采用有限元分析法对结构进行动力学分析,有限元法能对约束和载荷情况复杂、几何形状不规则的各种结构进行应力、应变及动态特性分析。应用有限元方法对机构进行动力学分析,可以检验结构是否满足传统的经验设计难以控制的系统动态性能的要求。将有限元法与优化设计方法结合,将有限元数值计算的准确性和优化方法求极值的高效性相结合,可以使设计方案不断优化。将有限元和结构优化技术相结合,在正确建模的基础上正确分析载荷,对结构进行动态分析,从而提高设计质量,得到产品的最优性价比,减少试验环节,加快设计周期。
本文选择箱体和轴进行有限元分析,并对轴进行优化设计。通过有限元计算,得到了齿轮箱在过载环境下的箱体变形及应力分布,见图2。
图2 图3 总变形
图4 x方向变形分布云图 图5 y方向变形分布云 图6 z方向变形分布云图
经由对箱体的静力学分析得到减速器齿轮箱体的等效应力和各方向的变形之后需要对其进行在工作环境和载荷下是否能满足结构的强度和刚度的评价。
通过分析后云图可以看出,齿轮箱体受力比较均匀,箱体的大部分区域的应力水平都