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油泥 设备 冲压 成型 机构 设计 NX 三维 16 CAD

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油泥制饼设备冲压成型机构设计含NX三维及16张CAD图.zip,油泥,设备,冲压,成型,机构,设计,NX,三维,16,CAD

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摘要工业不仅促进了社会进步，还产生了大量工业垃圾，如工业泥渣。工业废渣的固体废弃物长期堆存不仅占用大量土地，而且会造成对水系和大气的严重污染和危害。故需对工业废渣进行处理，而工业废渣处理工艺中冲压成型是关键的工序，将由螺旋输送机输送的原料按照一定的节拍冲压成扁平状落入无氧热解炉中，避免出现堆料。冲压成型设备横向螺旋、纵向螺旋分别进行粉料，其中冲压力、冲压速度、冲压形状根据物料不同可以适当调整。冲压成型设备由三部分组成：物料输入部分、冲压成型部分、物料输出部分。冲压成型部分则可分为动力输入部分、动力传递、输出冲压成型部分。本文动力输入部分选用普通电机输入，通过减速器降低电机速度，再进过带轮带动冲压轮冲压轮带动冲杆完成整个冲压动作。本文动力部分对电机进行选型计算；传动部分首先进行方案分析，确定传动零部件为一级减速器，并对一级减速器的齿轮、轴、键进行计算和校核；冲压成型部分，则主要对能实现该动作的零部件进行了方案分析对比和选型。最后通过cad和UG对冲压成型机构进行三维建模和二维出图。机械毕业设计是培养学生具有设计能力的技术基础课。机械设计毕业设计则是机械设计重要的实践性教学环节。通过毕业设计实践，可以树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计程和有其他选修课程的理论与生产实际知识去分析及解决机械设问题的能力。机械设计工作，可以分为计算和结构设计两部分，它们是紧密相关、互相联系的。机械设计完成的图纸表示的是机械的结构，按图纸加工出的机器，应具有使用者要求的性能。所以，机械设计和加工者直接接触的是机械的结构。为了使机械结构具有要求的性能、工作可靠、经济实用，在很多情况下要进行计算。计算作为结构设计的依据，而计算数据必须以机械结构为对象，如强度计算必须知道机械的有关结构尺寸，运动学计算必须知道机械的机构方案，计算结果对这些部分有重要的指导作用。因此，在机械设计中结构设计和计算常是互相交叉、反复进行的。关键词：冲压 减速器 工业废渣 带轮AbstractIndustry not only promoted social progress, but also produced a large number of industrial waste, such as industrial sludge. The long-term stockpiling of solid waste from industrial wastes not only takes up a lot of land, but also causes serious pollution and harm to water systems and the atmosphere. It is necessary to deal with industrial waste residue, and industrial waste treatment process is the key process of stamping, the conveyor will be transported by the screw conveyor in accordance with a certain beat into a flat into the anaerobic pyrolysis furnace, to avoid the stacking. Stamping molding equipment horizontal spiral, longitudinal spiral were powder, which punching pressure, stamping speed, stamping shape according to the different materials can be adjusted.Stamping equipment consists of three parts: the material input part, stamping part, the material output part. Stamping part can be divided into power input part, power transmission, output stamping part. This section of the power input part of the selection of ordinary motor input, through the reducer to reduce the motor speed, and then into the pulley drive punching wheel drive wheel to drive the punch to complete the entire stamping action.In this paper, the power part of the motor selection calculation; transmission part of the first program analysis to determine the transmission parts for the first-class reducer, and a reducer gear, shaft, key calculation and verification; stamping part, then Mainly to achieve the action of the parts of the program analysis and comparison and selection. Finally, the three-dimensional modeling and two-dimensional drawing of the press forming mechanism are carried out by cad and UG.Mechanical graduation design is to develop students with the ability to design the basic technical courses. Mechanical design graduation design is an important practical design of mechanical teaching links. Through the graduation design practice, we can establish the correct design ideas, enhance the sense of innovation, cultivate the comprehensive application of mechanical design and other elective courses theory and production of practical knowledge to analyze and solve the problem of mechanical problems. Mechanical design work, can be divided into two parts of the calculation and structural design, they are closely related, interrelated. Mechanical design completed the drawings that the mechanical structure, according to the drawings of the machine, should have the user requirements of the performance. Therefore, the mechanical design and the processor is in direct contact with the mechanical structure. In order to make the mechanical structure with the required performance, reliable, economical and practical, in many cases to be calculated. Calculated as the basis for structural design, and the calculation of the data must be the mechanical structure for the object, such as the strength calculation must know the mechanical structure size, kinematic calculation must know the mechanical mechanism, the calculation results of these parts have important guiding role. Therefore, in the mechanical design of structural design and calculation are often cross each other, repeated.Keywords：Stamping Reducer Industrial Waste PulleyIV第一章 绪论- 1 -1.1概述- 1 -1.2冲压机构- 1 -第二章冲压机构结构分析- 3 -2.1传动系统分析- 3 -2.2带轮传动- 3 -2.3链传动- 3 -2.4齿轮传动- 4 -2.4.1 圆柱齿轮减速器- 4 -2.4.2 圆锥齿轮减速器- 5 -2.4.3蜗杆减速器- 5 -2.4.4齿轮-蜗杆减速器- 5 -2.5冲压成型机原理分析- 10 -第三章冲压成型机计算- 11 -3.1原始条件- 11 -3.2电机选取- 11 -3.3确定电动机转速- 12 -3.4传送比分配- 12 -3.5转速、功率、转矩分配- 12 -3.6 V带和V带轮设计- 13 -3.7齿轮计算- 14 -3.8轴计算- 17 -第四章 总结- 27 -致 谢- 28 -参考文献- 29 -第一章 绪论1.1概述随着社会的进步，人类对社会的破坏日益增距。工业发展不仅带动社会进步，还带来了大量工业垃圾。工业垃圾不仅严重破坏了环境，还占用了大量土地资源。故人们日益重视工业垃圾的处理。工业垃圾处理方式主要为：填埋即筛选出一块空地将垃圾深埋在地下；焚烧，将垃圾综合在一起，集体焚烧；回收再利用，将有用的部分剔除出来加以回收利用。其中填埋由于物质的分解太慢，然而土地资源有限，工业垃圾确在无时无刻的增加，故填埋只是工业垃圾处理的辅助措施。因此焚烧为主要工业垃圾处理方式。然而工业垃圾中不仅存在固态垃圾，还存在泥状垃圾。泥装垃圾不便于运输，可以通过冲压成型机构，不仅能压缩垃圾的体积，而且便于垃圾集中处理。1.2冲压机构传统的压力机的一般结构如下：结构形成长度和速度由结构和电动机的转速来决定；过载保护由离合器来实现；连杆的上下移动由偏心轮的转动来实现；传统的冲床结构比较简单，适用性强，操作简单，根据加工原理的不同机床的分类比较多如空压压床、手动冲床、数控冲床、自动冲床、高速冲床、液压冲床等等，可广泛应用于电子、通讯、电脑、家用电器、家具、交通工具（汽车、摩托车、自行车等）、五金零部件等的冲压及成型。在加工现场有着较为广泛的应用。其中冲床的曲轴、齿轮、齿轮轴等摩擦部位均经硬化热处理再研磨加工，对重负载及长时间运转使用，有极高的耐磨性和平衡性，冲压噪音低,基本上能够满足现场加工的需要。新一代的冲床伺服电机驱动压力机,日本会田工程技术株式会社（AIDA）的NSI-1500(D)数控伺服压力机和小松产机株式会社（KOMATSU）的HIF150复合型伺服冲压机均为新一代的冲床。伺服压力机与传统压力机不同，由于采用了伺服电机驱动，压力机可根据不同的生产需要设定不同的行程长度和速度；通过伺服压力机配置的线性光栅尺，能够始终保证下死点的成形精度，可达到微米级，有效抑制了产品的毛刺及其他不合格品的出现；可超低速运行；模具振动小，大大提高了模具的使用寿命；没有离合器、制动部分，节省了电力和润滑油，降低了运转成本。伺服压力机具有复合性、高效性、高精度、高柔性、低噪音环保性等特点，充分体现了锻压机床的发展趋势。它完全突破了传统压力机的概念，它的出现必将引起一场压力机制造行业的一轮改革。然而新一代的冲床也有局限性：造价太高，经济性差，多用于高精密的零件的加工。而且对于一般小规模的企业在购买能力有限的情况下暂时很难推广新一代的冲床。无论是传统的还是新一代的冲床其工作台不能旋转，加工范围受到一定的限制，特别是对于盘形零件上的阵列冲孔、压边、锻造等有所不便。机械毕业设计是培养学生具有设计能力的技术基础课。机械设计毕业设计则是机械设计重要的实践性教学环节。通过毕业设计实践，可以树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计程和有其他选修课程的理论与生产实际知识去分析及解决机械设问题的能力。机械设计工作，可以分为计算和结构设计两部分，它们是紧密相关、互相联系的。机械设计完成的图纸表示的是机械的结构，按图纸加工出的机器，应具有使用者要求的性能。所以，机械设计和加工者直接接触的是机械的结构。为了使机械结构具有要求的性能、工作可靠、经济实用，在很多情况下要进行计算。计算作为结构设计的依据，而计算数据必须以机械结构为对象，如强度计算必须知道机械的有关结构尺寸，运动学计算必须知道机械的机构方案，计算结果对这些部分有重要的指导作用。因此，在机械设计中结构设计和计算常是互相交叉、反复进行的。本论文本着经济、简单、专用的原则，设计一种油泥饼冲压成型机构，以满足油泥工业废渣的冲压成型需要而设计简易的冲压成型机。第二章冲压机构结构分析2.1传动系统分析传动系统，即电机通过传动系统将运动输出。可分为带轮传动、链轮传动、齿轮传动（即减速器）。2.2带轮传动平带结构简单，传动平稳，造价低廉，不需润滑以及缓冲吸振、带轮制造也容易等特点，在传动中心距较大的情况下应用较多。根据传动原理不同，带传动可分为摩擦型和捏合型两大类，前者过载可以打滑，但传动比不准确（滑动率在2%以下）；后者可保证传动同步。根据截面形状可分为平带传动、V带传动和同步带传动。常用的平带有橡胶布带、缝合棉布带、棉织带和毛织带等。其中橡胶布带最广。在一般机械传动中，应用最广的是V带传动。V带横断面是等腰梯形，带轮作出相应的槽，传动时V带只和轮槽的两个侧面接触，即以两侧面为工作面，根据槽面摩擦的原理，在同样张力下，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。这是V带传动性能的最主要优点，且V带传动比大，结构较紧凑。优点：V带传动具有结构简单、传动平稳、造价低廉、不需润滑以及缓冲吸振等特点、V带传动比大、允许包角小。2.3链传动不能保证瞬时传动比恒定；工作是有噪声；磨损后易发生跳齿，不适用与受空间限制要求中心距小以及急速反向传动的场合。优点：链传动是具有中间挠性件的啮合传动，兼有齿轮传动和带传动的一些特点。与齿轮传动相比，链传动的制造与安装精度要求较低；链轮齿受力情况较好，承载能力较大；有一定缓冲和减振性能；中心距可大而结构轻便。与摩擦型带传动相比，链传动的平均传动比准确；传动效率较高；链条对轴的拉力较小；同样条件下结构尺寸更为紧凑；链条磨损伸长较缓慢，张紧调节量较小，且能在恶劣环境条件下工作。2.4齿轮传动齿轮传动又叫减速器传动，传递速度和功率范围大，传递效率高，是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，这时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机措中应用很广。齿轮传动按传动级数主要分为：单级、二级、多级；按传动件类型又可分为：齿轮、蜗杆、齿轮-蜗杆、蜗杆-齿轮等。2.4.1 圆柱齿轮减速器当传动比在8以下时，可采用单级圆柱齿轮减速器。大于8时，最好选用二级(i=840)和二级以上(i40)的减速器。单级减速器的传动比如果过大，则其外廓尺寸将很大。二级和二级以上圆柱齿轮减速器的传动布置形式有展开式、分流式和同轴式等数种。展开式最简单，但由于齿轮两侧的轴承不是对称布置，因而将使载荷沿齿宽分布不均匀，且使两边的轴承受力不等。为此，在设计这种减速器时应注意：1)轴的刚度宜取大些；2)转矩应从离齿轮远的轴端输入，以减轻载荷沿齿宽分布的不均匀；3)采用斜齿轮布置，而且受载大的低速级又正好位于两轴承中间，所以载荷沿齿宽的分布情况显然比展开好。这种减速器的高速级齿轮常采用斜齿，一侧为左旋，另一侧为右旋，轴向力能互相抵消。为了使左右两对斜齿轮能自动调整以便传递相等的载荷，其中较轻的龆轮轴在轴向应能作小量游动。同轴式减速器输入轴和输出轴位于同一轴线上，故箱体长度较短。但这种减速器的轴向尺寸较大。圆柱齿轮减速器在所有减速器中应用最广。它传递功率的范围可从很小至40000kW，圆周速度也可从很低至60m/s一70ms，甚至高达150ms。传动功率很大的减速器最好采用双驱动式或中心驱动式。这两种布置方式可由两对齿轮副分担载荷，有利于改善受力状况和降低传动尺寸。设计双驱动式或中心驱动式齿轮传动时，应设法采取自动平衡装置使各对齿轮副的载荷能得到均匀分配，例如采用滑动轴承和弹性支承。 圆柱齿轮减速器有渐开线齿形和圆弧齿形两大类。除齿形不同外，减速器结构基本相同。传动功率和传动比相同时，圆弧齿轮减速器在长度方向的尺寸要比渐开线齿轮减速器约30。2.4.2 圆锥齿轮减速器它用于输入轴和输出轴位置布置成相交的场合。二级和二级以上的圆锥齿轮减速器常由圆锥齿轮传动和圆柱齿轮传动组成，所以有时又称圆锥圆柱齿轮减速器。因为圆锥齿轮常常是悬臂装在轴端的，为了使它受力小些，常将圆锥面崧，作为，高速极：山手面锥齿轮的精加工比较困难，允许圆周速度又较低，因此圆锥齿轮减速器的应用不如圆柱齿轮减速器广。2.4.3蜗杆减速器主要用于传动比较大(j10)的场合。通常说蜗杆传动结构紧凑、轮廓尺寸小，这只是对传减速器的传动比较大的蜗杆减速器才是正确的，当传动比并不很大时，此优点并不显著。由于效率较低，蜗杆减速器不宜用在大功率传动的场合。蜗杆减速器主要有蜗杆在上和蜗杆在下两种不同形式。蜗杆圆周速度小于4m/s时最好采用蜗杆在下式，这时，在啮合处能得到良好的润滑和冷却条件。但蜗杆圆周速度大于4m/s时，为避免搅油太甚、发热过多，最好采用蜗杆在上式。 2.4.4齿轮-蜗杆减速器 它有齿轮传动在高速级和蜗杆传动在高速级两种布置形式。前者结构较紧凑，后者效率较高。2.5冲压系统分析按主传动方式，冲床可分为曲柄滑块式、机械凸轮式、肘杆式、液压式。(1) 曲柄滑块式：使用曲柄机构的冲床称为曲柄滑块式冲床，大部分的机械冲床使用本机构。使用曲柄机构的最多理由是，容易制作、可正确决定行程之下端位置、及滑块运动曲线大体上适用于各种加工。因此，这种形式的冲压适用于冲切、弯曲、拉伸、热间锻造、温间锻造、冷间锻造及其他几乎所有的冲床加工。(2) 机械凸轮式：在滑块驱动机构上使用凸轮机构之冲床称为凸轮式冲床。这种冲床的特征式以制作适当的凸轮形状，以便容易地得到所要的滑块运动曲线。但因凸轮机构之性质很难传达较大的力量，所以这种冲床能力很小。(3) 肘杆伺服式：在滑块驱动上使用肘杆机构称为肘杆式冲床。这种冲床具有在下死点附近的滑块速度会变得非常缓慢 ( 和曲柄式冲床比较 ) 的独特滑块运动曲线。 而且也正确的决定行程的下死点位置，因此，这种冲床适合于压印加工及精整等的压缩加工，现在冷间锻造使用的最多。(4) 液压式：与上面介绍的机械式不同，其驱动力由液压提供。液压式冲床以其使用液体不同，有油压式冲床和水压式冲床，目前使用油压式冲床占多数，水压式冲床则多用于大型机械或特殊机械。(5) 偏心轮曲柄滑块式：使用偏心轮曲柄机构，可以通过更换偏心轮和曲柄滑块等零部件来跟换冲压力大小、冲压形状。使用偏心轮曲柄机构的最多理由是，容易制作、可正确决定行程之下端位置、及滑块运动曲线大体上适用于各种加工。因此，这种形式的冲压适用于冲切、弯曲、拉伸、热间锻造、温间锻造、冷间锻造及其他几乎所有的冲床加工。2.5冲压成型机原理分析通过上文各零部件分析对比，可将冲压成型机原理用图2-1表示出来。首先点击输入运动，通过减速器将电机转速降低，在通过带轮再次减低电机转速，同时可以实现远距离运动传递，通过带轮传递后通过输出轴输出运动，输出轴带动转盘转动，转盘由于安装有偏心冲压杆，冲压杆在转盘的带动下作直线往复运动实现冲压动作。第三章冲压成型机计算3.1原始条件经过调研，得制饼直接50mm，一分钟6个，转盘400mm，冲压杆冲击力2400N，三班倒。v=n2r/t=0.25m/s3.2电机选取按工作要求选用Y型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V电动机所需工作功率为 又根据带式运输机工作机的类型，可取工作机效率传动装置的总效率查课本表10-2机械传动和摩擦副的效率概略值，确定各部分效率为：联轴器效率，滚动轴承传动效率（一对），齿轮转动效率，V带的传动效率；代人得：为工作机效率，所需电动机功率为电动机额定功率约大于，由机械设计手册表19-1所示Y系列三相异步电动机Y90S-6的技术参数，选电动机额定功率=0.75 kw3.3确定电动机转速已知转盘转速转速为V带传动的传动比为24二级圆柱齿轮减速一般传动比范围为860则总传动比合理范围为i=16240故电动机转速可选范围，符合这一范围的同步转速有750、960、1440，750不常用，故选择1000的电动机。其相关数据如下：方案电动机型号额定功率/KW电动机转速/堵载转矩最大转矩同步转速满载转速额定转矩额定转矩1Y90S-607510009102.22.33.4传送比分配总传动比：分配传动比：取，则，取，经计算=6注：为带传动比，为高速级传动比，为低速级传动比。3.5转速、功率、转矩分配将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴；，依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。1.各轴转速：r/min r/min r/min =6r/min2.各轴输入功率：KW KW KW KW 3.各轴输入转矩：3.6 V带和V带轮设计1.设计V带确定V带型号查机械设计基础课本表 13-6得：=1.3，则 KW，又=910r/min,由图13-15确定选取A型普通V带，取=100，取=0.02，标准化得=275验算带速：m/s确定带的基准长度： 取=1.2（+）=1.2（100+275）=450mm,由表13-2选取=1500确定实际中心距amm验算小带轮包角计算V带的根数Z：由表13-3查得KW，由表13-5查得=0.95，由表13-2查得=1.03由表13-4查得=0.11KW，则V带的根数因此取Z=2计算作用在带轮轴上的载荷由表13-1查得A型V带单位长度质量q=0.1Kg/m,所以单根V带张紧力故作用在轴上载荷3.7齿轮计算.高速级大小齿轮的设计1）选择齿轮材料：大小齿轮都选用45钢，小齿轮调质处理，硬度230，大齿轮正火处理，硬度210。2）确定许用应力：a.许用接触应力：查精密机械设计课本表11-7得=570，。故应按接触极限应力较低的计算，即只需求出。对于调质处理的齿轮，=1.1b.许用弯曲应力：由表11-10知=190取=1.4， 所以3）根据接触强度设计：9级精度制造，载荷系数K=1.2，取齿宽系数，测中心距选定=30,b=119.5mm4）验算弯曲应力由图8-44查得,x=0 =30，=2.60 =209，=2.14,故应计算大齿轮的弯曲应力，弯曲强度足够。2.低速级大小齿轮的设计：齿轮材料的选择：小齿轮选用35MnB调质，硬度260HBS，大齿轮选用SiMn调质，硬度225HBS。确定许用应力：a.许用接触应力：查表8-10得=700故应按接触极限应力较低的计算，即只需求出。对于调质处理的齿轮，=1.1b.许用弯曲应力：由表8-11知=240取=1.3所以根据接触强度设计：取K=1.2，齿宽取=,，故实际传动比i=模数 =298mmB=mm 取验算弯曲应力：由图8-44查得,x=0=2.63=2.16弯曲强度足够。 3.8轴计算1高速轴的设计：材料：选用45号钢调质处理，查表10-2取=35，C=118各轴段直径的确定：由，p=0.75,则，因为装小带轮的电动机轴径，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且，查手册表7-7，取=36,=60mm,因为大带轮靠轴肩定位，所以取=40,=58，段装配轴承，取=45，选用6309轴承，=28，段是定位轴承，取=50，根据箱体内壁线确定后再确定。段装配齿轮直径：判断是否做成齿轮轴查手册得=3.3，得e=2.2d,所以该轴是安全的。弯矩及轴的受力分析图如下：键的设计与校核：因为d1=75,查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得初选键长为130,校核所以所选键为: 装联轴器的轴直径为70, 查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得初选键长为100,校核所以所选键为:第四章 总结这次毕业设计在我自己的努力和老师的辛勤指导下，经过一系列的工作终于完成了。通过此次设计使我感悟到了毕业设计的重要性和必要性，为我们能够更好地迈入工作岗位做了充分的准备，是我由学生向技术人员转变的重要过渡，所以我十分重视学校给我提供的这次学习和锻炼的机会。在毕业设计规定的时间内，我做了大量的调查和研究，收集了较大的技术资料。阅读了大量的专业文献，并将它们应用到了毕业设计当中，并在设计中进行了广泛的比例分析，研究和知道老师的耐心帮助下逐渐得到了解决，我学到了许多课本上没有学到的知识，把课本上的理论知识比较充分的运用到实践中，增强了对理论知识的理解和比较全面的掌握。在综合训练中验证了自己所学到的专业知识，从而把理性的认识与感性的认识有机的结合起来，加深了对基础知识的掌握和对自己即将从事的工作进一步认识。 这次的综合训练学习，从总体上锻炼了自己动手动脑能力，提高了业务技能，从而把数控和机制工艺的知识结合起来；更有效地提高对数控专业的知识结合起来；更有效地提高对数控专业的认识和理解。由于经验欠缺，不妥之处，恳请各位老师海涵并与予指正，以便于我以后更好