干粉压片机计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 一、 任务书 二、 工作原理分析 三、 执行机构的选型及优缺点分析 1、 执行机构 1（给出具体的执行机构名称） 2、执行机构 2（给出具体的执行机构名称） 3、初步 拟订运动循环图 四、传动机构的选型及优缺点分析 1、传动机构 1（给出具体的传动机构名称） 2、传动机构 2（给出具体的传动机构名称） 五、形态学矩阵及机械运动方案草图 1、 形态学矩阵 2、 机构类型的确定 3、 机械运动方案草图 （注：精确地按相同比例尺画三种不同位置 ） 六、传动机构的运动参数和动力参数 1、 电动机的选择 （包括动态静力分析） 2、 分配传动比 2、计算各轴的运动参 数和动力参数 七、执行机构的设计与分析 1、 连杆机构设计 2、 连杆机构运动分析 （包括位置、速度、加速度线图） 3、凸轮机构设计 八、 运动循环图 （注：应 绘制精确） 1、环状 运动循环图 2、直线分段式 运动循环图 3、直角坐标式 运动循环图 九、传动零件的设计计算 1、带传动的设计 (注：应确定大带轮的轮缘宽度和轮毂的孔径与长度 ) 2、高速级 齿轮传动的设计计算 3、 低速级 齿轮传动的设计计算 4、 输出齿轮啮合尺寸及其偏差的确定 十、联轴器的选择与轴的结构设计 1、 联轴器的选择 2、 第 I 根轴（ 注： 主要分析各段轴径是如何确定的） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3、 第 轴（ 注： 主要分析各段轴径是如何确定的） 4、 第 轴（ 注： 主要分析各段轴径是如何确定的） 十一、减速器其他零件的设计计算 1、轴强度校核 (有受箱外轴向力的那根 ) 2、低速轴 滚动轴承强度校核 5、 低速轴上键的选择 6、 润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择 十二、 飞轮转动惯量的计算 十三、心得、体会或建议 十四、参考文献 附件：各程序清单等。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一 任务书 设计题目 : 干粉压片机机械传动系统设计与分析 （干粉压片机的功用是将不加粘结剂的干粉料压制成 h 圆型片坯） 干粉压片机的原始数据： 方案 h(mmn1(H(F(N) y1(y2(I 265 25 95 15000 21 3 工作条件：三班制，连续运转，每台电动机同时带动 50组冲头。 使用期限：十年，大修期三年 生产批量：小批量生产（少于十台） 生产条件：中等规模机械厂制造，可加工 78级精度的齿轮及蜗轮 动力来源：电力，三相交流（ 220/380V） 转速的容许误差： 5% 设计主要任务： 1、画机械运动方案简图 2、选择原动机 及传动机构 3、根据工艺动作顺序和协调要求拟订运动循环 图 4、对传动机构和执行机构进行运动尺寸综合及运动分析 5、设计压片机中减速器部分 6、飞轮转动惯量的计算 7、编写设计说明书 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 二 工作原理分析 （ A）干粉压片机的功用是将不加粘结剂的干粉料压制成 h 圆型片坯，其工艺动作的分解如下图所示： （ 1） 料筛在模具型腔上方往复振动，将干粉料筛入直径为 、深度为 后向左退出 45 （ 2） 下冲头下沉 防上冲头进入型腔时把粉料扑出。 （ 3） 上冲头进入型腔 （ 4） 上、下冲头同时加压，各移动（ ，将产生压力 F，要求保压一定时间，保压时间 约占整个循环时间的 1/10。 （ 5） 上冲头退回，下冲头随后以稍慢速度向上运动，顶出压好的片坯。 （ 6） 为避免干涉，待上冲头离开平台 H 且下冲头上平面与平台平齐时，料筛才向右运动推走片坯，接着下冲头下沉、料筛往复振动，继续下一个运动循环。 （ B）分析 1上冲头 从上面的示意图中可以看出，上冲头的基本运动为：下降停歇上升。考虑方面：一，保压的时有停歇，因而不宜用曲柄滑块机构，以为曲柄滑块机构运动中只产生瞬间的停歇。二，上冲头运动时要产生较大的压力，而凸轮机构产生的压力比较小，因而不宜选择凸轮机构。由上面两点分析，可 以考虑用平面六连杆机构作为上冲头的执行机构，即将一个 组与一个 组串连而获得的一个机构。考虑到工作时压力角不宜过大，此时可以通过改变两个串连杆组的支点之间的距离以及某些杆的长度来调整，并在调整的同时要考虑到上冲头在保压时段的时间至少要占整周时间的 1/10（即使冲头在离极限位置 6度）。 (1) (2) (3) (4) (5) (6)买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2下冲头 从上面的示意图中可以看出下冲头的基本运动为：上升停歇上升停歇下降停歇下降停歇，首次上升的距离为（ h） /2,第二次上升的距离为 (h)/2+y2+h，最后一次下降的距离为 虑到此运动的复杂性，以及每次上升下降的距离已经确定，此时宜选用凸轮机构比较容易实现所需的运动。在设计凸轮轮廓线时，可假设凸轮静止不动，而使推杆相对于凸轮作反转运动；同时又在其导轨内作预期运动，作出推杆在这种复合运动中的一系列位置，则其尖顶的轨迹就是要求的凸轮廓线。这就是凸轮廓线设计方法的基本原理。在凸轮机构中，压力角是影响凸轮结构受力情况的一个重要参数。压力角越大则凸轮机构中的作用力越大，对心的凸轮升程时压力角较大，而正偏置能使凸轮升程的压力角减小，所以要采用正偏置。在 回程时，由于这时使推杆运动的不是凸轮对推杆的作用力，故允许采用较大的压力角。 3料筛 料筛的基本运动为：向右震动向左停歇，设计此运动时最主要考虑的因素时震动如何实现，根据以前所学的知识，震动可以分为两类方式实现： 1，通过料筛自身的结构来实现，如在用一段凸轮的弯曲起伏的外形来实现。 2，可以通过外部结构来实现，如可以在料筛运动到导槽处加入振荡机构对料筛进行振动。上述两种方法中第 2 种方法实现比方法 1 难度大，并且实现起来可靠性没有方法 1 好，并且某些外部机构振荡的同时还需耗能，所以采用方法 1 较为合理。 料筛处 凸轮机构设计时最主要考虑振动阶段凸轮外形的设计，为了使凸轮外形曲线容易表达和震动各段能够频率一样，我选择用正弦曲线 实现，通过改变正弦曲线表达式中的峰值 A 可以控制振子运动时振动的强度，改变其中的 w 的值可以控制每次振动的时间。 根据以上分析以及这一段时间的设计，现列出三个机构的运动循环图： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 三 执行机构的选型及形态学矩阵 形态学矩阵 料筛 图 (1) 图 (2) 图 (3) 上冲头 图 (4) 图（ 5） 图 (6) 下冲头 图 (7) 图 (8) 图 （ 1） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图（ 2） 图（ 3） 图（ 4） 图（ 5） 图（ 6） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图（ 7） 图（ 8） 优缺点分析： a 上冲头优缺点分析 图（ 1）和图（ 2）均利用凸轮得凹凸不平而使振子产生振动，此类方法可靠度比较高，当时凸轮制造较困难。其中图（ 1）中加入了曲柄滑块机构，结构较为复杂，为使振子按照规定的路线运动时调整杆长比较麻 烦。而图（ 2）直接将振子与凸轮接触，结构简介，较容易实现振子按照规定的路线运动，通过调整偏置量 e 的大小就可以方便的改变运动时压力角的大小。图（ 3）利用一根杆在一段凹凸不平的路线上滑动而使料筛产生振动，此法结构比较简单且较容易制造，但，当转动的杆刚与路线相接触时会产生较大的冲击，从而引起料筛的破坏和整个机器的振动。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 b 上冲头优缺点分析 图（ 4）和图（ 5）均利用杆组串连而设计，杆组运动过程中可以产生较大的压力，而这点正是上冲头所必须的，所以利用杆组比较合适，并且利用杆组可以通过改变各杆的杆长方便的调整运动中 的位移量和压力角。图（ 6）利用凸轮结构来设计，虽然整个机构看起来比较简单，当因为凸轮处是高副，运动时不能产生很大的压力，因而不宜用凸轮机构。 C 下冲头优缺点分析 图（ 7）和图（ 8）均利用凸轮来实现下冲头的运动，图（ 7）利用一个凸轮来实现而图（ 8）利用两个凸轮，两个凸轮同时驱动滚子可以使滚子实现较复杂的运动，但制作成本比用一个凸轮高，且下冲头的运动只要用一个凸轮就可以实现滚子的运动。 综上所述， 根据各个机构的优缺点，选择： 料 筛：图（ 2）。此机构既无刚性冲击又无柔性冲击，且结构简洁，能满足需要的运 动，。 上冲头：图 4。此机构能实现较大的压片力，且有短暂停歇。 下冲头：图 8。 四 传动机构的选型及有缺点分析 1、带传动的优缺点 ： 带传动是具有中间挠性件的一种传动 ,所以它有以下优点： 能缓和载荷冲击； 运行平稳 ,无噪声； 制造和安装精度不像啮合传动那样严格； 过载时将引起带在带轮上打滑 ,因而可防止其他零件的损坏； 可增加带长以适应中心距较大的工作条件 (可达 15m)。 带传动和磨擦轮传动一样 ,也有下列缺点： 有弹性滑动和打滑 ,使效率降低 ,不能保持准确的传动比(同步传动是靠啮合传动的 ,所以可保证传动 同步 )； 传递同样大的圆周力时 ,轮廓尺寸的轴上的压力都比啮合传动大； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 带的寿命短。 传动简图： 2、链传动的优缺点： 链传动的优点： 没有滑动； 工况相同时 ,传动尺寸比较紧凑； 不需要很大的张紧力，作用在轴上的载荷较小； 效率较高 , =98%； 能在温度较高 ,湿度较大的环境中使用等。 因链传动具有中间元件 (链 )和齿轮，蜗杆传动比较，需要时轴间距离很大。 链传动的缺点 : 只能用于平行轴间的传动； 瞬时速度不均匀 ,高速运转时不如带传动平稳； 不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中应用； 工件时有噪声； 制 造费用比带传动高。 机构简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 综合上述两种方法，选择链传动 3 机械系统运动简图 0纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 3 5 1 8 0动机构的运动参数和动力参数 1、电动机的选择 a)计算功率： 单个周期的时间： T=60/0/25=个冲头周期做功： W=F*（ *2/2 =15000*(211000*2/2 =240J 单个冲头功率： P 实际 =W/T=240/00W 考虑到运动副摩擦和料筛运动所需的功率， 实际所需的功率： P 实际 =2*P 平均 =200w 减速器功率： P 总 40*P 实际 =40*200= 8干粉压片机所需总功率 P 总 =8 总 = F*（ *0*80/1000=8(b)确定传动装置的效率 查表得： 弹性柱销联轴器的效率 1=滚动球轴承的效率 （脂润滑正常） 2=对圆柱齿轮传动的效率 3=传动效率 4=齿轮的传递效率为 5=故总的传动装置的效率为 = 1 23 32 4 5 =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 =c)选择电动机 电动机所需功率 总 / =4/步转速 n=960Y 系列 由所需功率及同步转速定出电机型号： 6 2、分配传动比 总传动比 i i 带 *i 圆锥 *i 圆柱 =（ 2 4）（ 3 5）（ 2 3）12 16 实际总传动比 i n 额定 / 960/25 带传动比 2、 3轴传动比 、计算各轴的运动参数和动力参数 1) 5 r/60/31r/n2=n1/31/n3=n2/（ 25 0 8 7 11 取 标准有 1 锥齿轮的主要尺寸有 齿轮节锥角 6 1 121a g 小锥轮 1 o 2c o 11 m (112)1 *11 大锥轮 8 21 0 o 2c o 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 *22 m 3 1 8)3/ 8 2)2 R=1/2（ 1/2 1 1 取整有 6 精确校核 较核式： 3 2292.2 5 7 H 其中 :1)使用系数 （ 1 10 动载系数 （ 1 P 192 图 10 （ 1 齿间载荷分配系数 1 1 P 224 表 10 23 2校验结果： 齿面接触强度符合要求，且安全余量小于 述的主要参数不必调整。 3） 齿根弯曲强度校核 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 当量齿数 o o o o 线形差值法有： （ 1 10 （ 1 10 校核式： ) （ 1 式 10 其中 :使用系数 A （ 10 动载系数 10.11 H 221 (73522)2 311 ( 5 1 45 7 1111 ( 1 45 7 2222 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 齿根弯曲强度校核满足要求。 2 低速级圆柱齿轮 1）选材料及热处理 小齿轮 45 号钢 调质 260001 （ 1 10d)） 001 （ 1 10c)） 大齿轮 45 号钢 调质 220502 91 10c)） 802 （ 1 10b)） ( 啮合齿轮的材料有一定的硬度差，可防止胶合 ) 2）按齿面接触疲劳强度计算 试算 设计式：3 211 )(12 （ 1 10 其中 : 使用系数 A （ 1 10 动载系数 1.11 P 192 图 10 齿间载荷分配系数 1 10 齿向载荷分布系数 31.1 10 H 弹性影响系数 MP Z （ 1 10 区域系数 Z （ 1 10 确定齿轮的许用应力 （ 1 10 式中： S 疲劳强度安全系数 1S 寿命系数 （ 1 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 60 88 24 300 10 108 7812 08 0 1 M P 701 L i m 1 M P 091 L i m 2 M P (n 121 齿数和齿宽系数 1.1d 5 （ 1 10 321 z 1252 z 初定 14 7 1 s)11(1 小齿轮所需传递的扭矩 1T 由前面计算知 421322 (112 3 23 21 初定主要参数和尺寸 齿数 321 z 1252 z 模数，中心距、螺旋角 9 6 4c o m 取标准有 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 0 9 12532(3co ( 21 取整有 42 修正 值 12532(3a r c c o (ma r c c o s 21n a 分度圆的直径和齿宽 s 323co s 1 8 63 1 s 1 2 53co s 2 取整有 15 考虑到制造和安装误差，小齿轮的直径应比大齿轮的直径大 505(115212 圆周速度和精度等级 00060 选 8 级精度 精确计算齿面接触疲劳强度 较核式：3 21 )(112 式中 :使用系数 K （ 0 动载系数 06.1125 1321( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 齿间载荷分配系数 s/s/ 22 向载荷分布系 H (1123 2321 校验结果： 齿面接触强度符合要求，且安全余量小于 述的主要参数不必调整。 3）校核齿根弯曲疲劳强度 校核式： 21F K （ 1 10 001 802 （ 2 10 5 0 111 MP 222 K F 其中 K（ 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 K（ 0 s 32co s 3311 ZZ v s 3322 线形差值法有： （ 10 （ 10 a a 1 3 032) 1 5 9 3 8 6 52)211 M P 11 22 故齿根弯曲疲劳强度足够 4）输出齿轮啮合尺寸及其偏差的确定 2125222 =3 125 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 法向模数： ; 螺旋角： 螺旋方向：左旋 ; 径向变 位系数： 0 法向齿高：由当量齿数 s 3322 取整有 16n n n i 0c o i c o s m m s 322)155(167s i 2)155(167s i 七、 轴的结构设计及连轴器的选择 1、输入轴的结构设计 1）初估轴径 轴的直径303 /A5 0 00 0d （ 1 15其中 30 5 0 0 0 0 材料为 45 号钢时 0A=126 （ 1 15 这里取 0A=112 对于直径小于 轴，有一个键槽时，轴径增大 %7%5 ， 这里取 %6 。 输入轴 1/ 2 3 i n 取 d 40） 选择联 轴器 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 输入轴半联轴器 计算转矩 49 其中里取 7.11 14 主要参数与尺寸 0 选择联轴器 为了隔离振动和冲击，根据以上参数，选择 Y 型 性柱销联轴器。查手册有： 2,160,40,60 11 （ 2 8 写出标记 :轴器 6040 （ 2 8 3）选择轴承 轴承选择 30209 型圆锥滚子轴承 主要参数： 45 5 9 C 16 （ 2 6 标记：轴承 30209 297 )初步设计轴的结构 根据轴向定位的要求确定各轴段的直径和长度 轴段 过联轴器直接与电动机连接。 根据轴段 最买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 小直径 8 ，联轴器的标准取轴段 直径为 0 ，为了保证轴端的挡圈只压在半联轴器上不压在轴的端面上，轴段 该比半联轴器的长度短 长度 0 为了满足半联轴器的轴向定位要求，轴段 右端需制出一个轴肩，轴肩高应为 2轴段 直径 3 。轴承端盖的总宽度为 根据轴承的装拆及便于对轴添加润滑油的要求，取端盖的外端面与半联轴器的左端面之间 的距离 0 ，所以轴段 长度0 。 轴段 来装轴承，根据初选的圆锥滚子轴承 30209，确定轴段直径为 5 。查表有轴承的 宽度 。轴承左端依靠轴承端盖，右端依靠轴肩定位，取 长度 2。 轴段 来装轴承，根据初选的圆锥滚子轴承 30209，确定轴段 mmd 45。轴承左端依靠轴肩定位，右端依靠套筒定位，查表有轴承的宽度 ，轴段 长度 3。 轴段 来装高速级圆锥齿轮，取 2，根据设计要求圆锥齿轮的宽度 5 ，因此段轴上由一小段挡油环的长度，因而取此段长度为 39 轴段 具有定位轴承的功能，查表有圆锥滚子轴承 30209 的安装尺寸 522 6 确定 )轴段 的直径 2。 为了使轴 V 的长度 0。 2、轴的结构设计 （ 1） 初估轴径 轴的直径303 /A5 0 00 0d （ 1 15买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 其中 30 5 0 0 0 0 5 号钢时 0A=126 （ 1 15 这里取 0A=112 对于直径小于 轴，有一个键槽时，轴 径增大 %7%5 ， 这里取 %6 。 7 i n （ 2）选择轴承 轴承选择 30210 型圆锥滚子轴承 主要参数： d=50 D=90T=20mm 7 （ 2 6 标记： 轴承 30210 297） 初步设计轴的结构 根据轴向定位的要求 确定各轴段的直径和长度 轴段 来装轴承，根据初选的圆锥滚子轴承 30210 确定轴段 直径为 50表有圆锥滚子 30208 的宽度 T=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 档油环的长度 8套，档油环和高速级大圆锥齿轮的间距 ，齿轮右端依靠挡板定位，为了使挡板可靠地压紧齿轮，此轴略短于轮毂的宽度 ，取 。所以轴段 长度 套 ， 圆 整 为 轴段 来装高速级大圆锥齿轮，根据 0定轴段 2 ，由齿轮宽度 （ 2 11得0 ， 同时为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴略短于轮毂的宽度 ，故 取轴段 长度 7 为了使齿轮轴到轴段 -自由过度并满足轴套的定位要求取轴段 -的直径 53， 0 轴段 - 用来装轴承，根据初选的圆锥滚子轴承 30210 确定轴段 50，轴承一端依靠轴承端盖，另一端依靠轴套定位。查表有圆锥滚子 30208 的宽度 ，挡油板的长度 8挡，