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混辗式混砂机机械结构设计【5张图纸-3A0】【优秀】

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摘要

此次毕业设计是进行混辗式混砂机的机械结构设计，属于比较传统的机械结构类的设计。集思考，绘图，计算合三为一的设计形式叫做机械结构设计，机械结构设计是机械设计中涉及的问题最集中，最详细，工作量最大的阶段，这次设计主要包括了对混砂机的种类的叙述，混砂机传动部分的设计，砂门控制机构的选择还有控制部分的设计。

　　　在这些部分中比较重要的是控制部分的设计，传动机构和砂门控制机构。控制部分设计采用了PLC控制。在传动设计中，首先对传动方案确立，然后在对传动部件的进行设计。在传动部件的设计中我主要设计其中的一级圆锥减速箱的中传动部件的设计，还有混砂机立式主轴的设计。在砂门控制部分，设计的要点在气缸的选择上。通过这些使新设计的混砂机在使用时更加平稳，适应性更强，效率高，而且具有结构紧凑，比例协调，美观大方，价格便宜的优点。

关键词：混砂机；机械结构；传动部件；减速箱

摘要III

AbstractIV

目录V

第一章绪论1

　　1.1本课题的研究内容和意义1

　　　1.1.1 本课题的研究内容1

　　　1.1.2 本课题的研究意义1

　　1.2国内外的发展概况1

　　1.3本课题应达到的要求2

第二章混砂机的设计3

　　2.1混砂机构的分类与选择3

　　　2.1.1 移动式双臂连续混砂机3

　　　2.1.2 固定式单臂混砂机4

　　　2.1.3 辗轮转子混砂机4

　　　2.1.4 转子混砂机4

　　　2.1.5 混碾式混砂机6

　　2.2减速器的选择7

　　　2.2.1 减速器的分类7

　　　2.2.2 减速器的选择11

　　2.3电动机的选择11

　　2.4砂门控制机构12

　　2.5控制电路部分设计12

　　　2.5.1 控制电路采用PLC的优点13

　　　2.5.2 控制部分的设计13

第三章传动部件的设计16

　　3.1减速器圆锥齿轮传动的设计16

　　3.2轴的设计20

　　　3.2.1 轴的功用及分类20

　　　3.2.2 一级减速箱轴的设计21

　　　3.2.3 轴承的校核28

　　　3.2.4 联轴器的选择29

　　　3.2.5 主轴的设计31

第四章气缸部件的选择33

　　4.1气缸的特点33

　　　4.1.1 单作用气缸33

　　　4.1.2 双作用气缸33

　　　4.1.3 缓冲气缸33

　　4.2气缸设计34

　　　4.2.1 计算气缸的钢径34

　　　4.2.2 活塞杆直径的计算35

第五章结论与展望36

　　5.1 结论36

　　5.2 不足之处与展望36

致谢37

参考文献38

附录39

第一章绪论

1.1本课题的研究内容和意义

　　1.1.1 本课题的研究内容

　　　本课题来源于宜兴某工程机械有限公司，主要内容是：此次毕业设计是进行混辗式混砂机的机械结构设计，主要包括了对混砂机的种类的叙述，混砂机传动部分的设计，砂门控制机构的选择还有控制部分的设计。

　　　在这些主要部分是控制部分的设计，传动机构和砂门控制机构。控制部分设计采用了PLC控制。在传动设计中，首先对传动方案确立，然后在对传动部件的进行设计。在这次传动部件的设计中我主要设计东西是一级圆锥减速箱中的传动部件的设计，而且包括设计混砂机立式主轴。在砂门控制部分，设计的要点在气缸的选择上。通过这些使新设计的混砂机在使用时更加平稳，适应性更强，效率高，而且具有结构紧凑，比例协调，美观大方，价格便宜的优点。

　　1.1.2 本课题的研究意义

　　　在现代铸造生产中，都有一个砂型供应问题。尤其跨入21纪元，高压高压造型机自动化级别的生产线的迅速发展，对型砂的质量以及数量都提出更加苛刻的要求。所以，型砂供应中的问题就显得更为突出。为了解决这个问题，目前世界上各国斗致力于研究和生产各种类型的高效率混砂机。所谓高效率混砂机应满足三方面的要求：(1) 在混砂机盘径一定时，能增加每次加料量;(2) 在保证型砂质量的前提下，能缩短混砂周期，提高混砂机的生产率；(3) 每次加料量和生产率提高后功率消耗应适当。我们通常用技术经济指数来全面衡量和评价一台混砂机。值表示每一千瓦时电力，每一分钟能混合的合格型砂数量。

　　　本课题的意义在于对机械结构设计深入认识和对混砂机的加深了解。在我们进行毕业设计中我们会深入了解混砂机的工作原理，机械结构。也为我们以后工作和学习中积累经验。

1.2国内外的发展概况

　　　自从1911年美国的辛普森在德国辗碎机的基础上发明出来辗轮混砂机以来的80年中，不但混砂机的种类和形式有许多改进，而且人们对混砂原理的认识也在不断地提高。在上世纪40年代末苏联的阿德肖克夫教授提出要湿粘土膜吸附在砂粒表面。必须在混台时有研磨作用。阿德肖克夫教授感觉只有在混砂机具有搓揉部件后才能达到这一要求，而且砂粒的运动有不同方向的要求，且具备速度间隔。1960年前后有一个新型的混砂机叫强力型转子混砂机开始出现在铸造工业，这种混砂机具有完全不同于以往混砂机的设计原理，因此许多特点出现在这种结构上。混辗式混砂机混制型砂的统治地位被它的登场打破了，也使混砂机工作方法的专研兴趣也出现在人们的视线中，因此这方面有许多重要的探索和论述诞生于这黄金30年里。 1.3本课题应达到的要求

　　　本课题要求跟据一定的参数要求进行混砂机的机械结构设计。该混砂机为混辗式的混砂机，为中批量生产。这个课题能充分体现机械专业知识，对机械结构能力有一定的考验。通过本课题的研究，我们要达到的要求有：

　　　(1) 熟悉混砂机的发展历程，特别是近几十年来新的混砂机种类；

　　　(2) 熟练掌握混砂机的原理以及设计减速箱的原理和方法；

　　　(3) 熟练掌握气缸的设计和选择；

　　　(4) 掌握混砂机未来的发展和前景；

　　　(5) 熟练使用AUTOCAD等绘图软件。

　　　通过对这次机械结构的设计，可以加强我们的专业知识和基本功为以后从事实际工作和研究工作打下一定的思想基础，也同时使我们具有一定的机械设计能力。另外加深了对机械基础知识的应用，提高了机械行业整体认识。

第二章混砂机的设计

2.1混砂机构的分类与选择

　　　目前在生产中使用的混和搅拌方式大致分为以下几种：

　　2.1.1 移动式双臂连续混砂机

　　　移动式双臂连续混砂机是近年来通过技术合作消化吸收国内外先进机型的结构、特点，它具有生产率高、能耗低、混砂质量稳定、自动化程度高、工作环境好、操作简单方便等特点。移动式双臂连续混砂机实物如图2.1所示，其主要特点有[1]：

　　　(1) 配置有进砂读式转速无级调速，可任意设定需要的流量也可以按用户要求预先设定多种不同配比量，使用十分方便。闸板及新旧砂比例调节器，新旧砂比例由气缸气阀控制可多比例调节。

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内容简介：: 存档编码：无无锡锡太太湖湖学学院院 2012 届届毕毕业业作作业业周周次次进进度度计计划划、检检查查落落实实表表系别：信机系班级：机械（94）学生姓名：宦乾元课题（设计）名称：混辗式混砂机机械结构设计开始日期：2012年11月12日周次起止日期工作计划、进度每周主要完成内容存在问题、改进方法指导教师意见并签字备注1-32012年11月7日-2012年11月27日教师下达毕业设计任务，学生初步阅读资料，完成毕业设计开题报告。按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书存在问题：阅读了解相关材料的时候有很多问题不明白，不知道如何着手第一步。改进方法：多看看相关论文，资料。并请教老师。4-82012年11月28日-12月31日指导专业实训去实习单位实习，初步融入工作存在问题：新环境一开始不易融入，很多事情第一次接触，不会知道规范，难以有效的展开工作。改进方法：多与指导老师接触，勤学好问。9-102013年1月9日-2月12日指导毕业实习完成相应的工作存在问题：对分配到自己的任务，不能保质保量的完成。改进方法：多请教前辈，和指导老师。112013年2月13日-2月17日查找外文资料完成外文资料的查找存在问题：混砂机作为铸造行业的传统工程设备，相关资料不多且年代多久远。改进方法：多和中文资料对比，并且使用翻译工具，坚持不放弃。122013年2月20日-2月24日翻译填写外文资料完成翻译填写存在问题：比较专业的论文，翻译起来比较晦涩，容易出错。改进方法：多请教老师，查看词典，使用翻译软件。132013年2月27日-3月2日开始构思论文结构框架的搭建存在问题：混砂机机构繁多，难以找出重点，并以之为主架展开论文。改进方法：借鉴前面相应的论文，并遇到不解处询问老师。142013年3月5日-3月9日补充所需要的资料准备充足的资料存在问题：混砂机相关的文件多为多年前的文章，缺乏时代性。改进方法：请教老师，到老师提到的相关网站查找，比较快捷，事半功倍。152013年3月12日-3月16日重新分配时间，开始正文绪论的撰写分配各周的任务并且完成绪论存在问题：实习与毕业论文，难以两头兼顾，而且保证进度。改进方法：合理安排任务，并且每天工作量宜精不宜多。162013年3月19日-3月23日传动方案，电机的确立确立两个减速箱的传动方案，和电机型号存在问题：传动方案很多，并且优点各异，难以选择。改进方法：减速箱的设计的方案和混砂机传动多有相通，类比选择。周次起止日期工作计划、进度每周主要完成内容存在问题、改进方法指导教师意见并签字备注172013年3月26日-3月30日减速箱齿轮的设计齿轮设计完毕并画图存在问题：齿轮的计算量比较大，并且频繁的查表，很容易出错。改进方法：细心认真，多加检查。182013年4月2日-4月6日减速箱轴与立轴的设计，前几天的CAD的制图轴设计完毕并画图存在问题：轴比较多，这周的工作量比较大。改进方法：这一周多安排时间在安排在毕业设计上面。192013年4月9日-4月13日汽缸的设计完成汽缸的选取存在问题：对汽缸的不太熟悉，步骤不比曾经做过课程设计减速箱更有效。改进方法：请教老师，在老师专业知识指导下完成设计。202013年4月16日-4月20日控制部分的设计控制部分完成存在问题：第一次将plc的设计与机械结构结合，细节部分不能很好的完善。改进方法：多查阅经典的plc设计发难，和自己的设计相结合，发现问题便解决问题。212013年4月23日-4月27日论文的整理与撰写完成论文存在问题：论文的排版，细节要求比较高，很多地方要注意，很容易出差错。改进方法：严格按照要求撰写不停的自查。222013年4月30日-5月4日CAD制图画CAD图存在问题：零件比较多，很多数据还要修改，而且通过作图修改数据。改进方法：一步一个脚印，画好每一个细节，不懂的地方问老师。232013年5月7日-5月11日CAD制图，并修改说明书完成画CAD图，整理修改做的东西。存在问题：标注的地方，明细栏，标准件较多，需查很多资料。改进方法：借用专业书籍不懂的地方多问老师。242013年5月14日-5月21日扫尾，交稿做最后的完善，打印，装订，最后交稿。存在问题：最后校核时，出现前后不一致的问题。改进方法

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