资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共58页)
编号：536415
类型：共享资源
大小：1.36MB
格式：ZIP
上传时间：2015-11-28
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
6
积分
- 关 键 词：
-
机械毕业设计论文
- 资源描述：
-
机械毕业设计1165抛砂机的设计说明书,机械毕业设计论文
- 内容简介：
-
题 目： 抛砂机的设计 姓 名： 学 院： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 2011年 6月 18日 nts nts 目 录 摘 要 . Abstract . 1 绪论 . 1 1.1 研究的目的和意义 . 1 1.2 国内外发展 现状 . 1 2 方案论证 . 4 2.1 设计 要求 . 4 2.2 方案选择及分析 . 4 3 设计论述 . 7 3.1 抛头设计 . 7 3.1.1 抛头转速选择 . 7 3.1.2 抛头尺寸计算 . 7 3.2 工作台的设计 . 8 3.2.1 工作台尺寸 设计 . 8 3.2.2 工作台与主轴箱间的连杆机构设计 . 9 3.2.3 强度校核 . 10 3.3 变速箱的设计 . 12 3.3.1 电机选择 . 12 3.3.2 V 带和带轮的设计 . 15 3.3.3 传动部分 第一级齿轮设计 . 16 3.3.4 传动部分第二级齿轮设计 . 19 3.3.5 轴上的蜗轮蜗杆设计 . 21 3.3.6 标准直齿锥齿轮设计 . 24 3.3.7 不完全齿轮设计 . 27 3.3.8 轴（输出轴）的设计计算 . 29 3.3.9 轴（中间轴）的设计计算 . 33 3.3.10 轴 （ 输入轴 ） 的设计计算 . 37 3.3.11 轴 （ 蜗轮轴 ） 的设计计算 . 41 3.3.12 轴 （ 凸轮轴 ） 的设计计算 . 44 3.3.13 轴 （ 锥齿轮轴 ） 的设计计算 . 47 4 结论 . 51 4.1 设计总结 . 51 4.2 设计的缺点和不足 . 51 参考文献 . 52 致谢 . 53 nts I 抛砂机的设计 摘 要 抛砂机是解决单件、小批生产造型（型芯）行之有效的设备。抛砂机使用得当时，沿砂箱在高度上的紧实度比较均匀，也不需要补充夯实，紧实度高，而且抛砂机与某些其他造 型机械相比振动小，噪声也小。 本次设计在研究普通抛砂机的结构及优缺点的基础上，设计出一台抛头 固定 砂箱运动的自动抛砂机，并且在抛头部分加装一变速装置使之能够在型砂高度增加时抛头转速相应增大，以改善型砂紧实力随型砂高度增加而相对减小的情况。 该方案采用了凸轮的时需控制功能以实现抛头转速随着生产过程不断增快并且能够在最后自动返回 ，这种设计能够完全满足造型的紧实力要求，提高了造型的质量。 关键词 ： 铸造技术 ； 型砂紧实力 ； 抛砂机 nts II Design of Sand Slinger Abstract The sand slinger is an efficient equipment for the producing of the single unit model (core) in small batch. When the sand slinger is used appropriately, it is quite even in degree of ramming along the flask in altitude, and the degree of ramming is high without supplementing the ramming. Moreover， the noise of the sand slinger is smaller compared with certain other modelling machinery . This program is based on the ordinary sand slingers structure and its advantages and disadvantages. It is made to be an automatic sand slinger with a moving sandbox but fixed throws, and adding a gearbox to throw head to enable it to speed up correspondingly when the molding sand increases highly, to improve the situation that the molding sand reduces its tight strength along with the molding sand increase highly. This plan can achieve the first toss ever increasing speed with the faster production process with the cams timing control and can automatically return at last. This kind of design can completely satisfy the shape of the tight power requirements and improve the quality of modeling. Key words: foundry engineering； molding sand tight strength; Sand Slinger nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 1 1 绪论 1.1研究目的与意义 长期以来，我国中、小型铸造车间，特别是生产铸件品种多、批量小、产品变化比较大的铸造车间，实现机械化生产是比较困难的 。如果厂房条件比较差，资金少，技术力量薄弱，则实现机械化生产的具体困难更多 1。 抛砂 机是解决单件、小批生产造型行之有效的设备。近二十年 来，在我国铸造生产中抛砂机技术有了比较大的发展，现在在许多中大件、单件小批成批生产的造型工部，抛砂机已成为不可缺少的造型设备之一。 抛砂机是以高速旋转的叶片，将型砂抛入砂箱，得到紧实铸型的造型设备。它以机械代替人工加砂与搞实，一般每小时可抛砂 312 15m ，比手工生产效率提高 3-10 倍 2。这就大大地提高了劳动生产率，减轻了工人体力劳动。而且由于抛出的铸型紧实度均匀，从而也提高了铸件的质量。 抛砂机的主要特点是适应性强，对大小高低不同的砂箱均可抛制，也能抛制型芯。工 艺装备要求不高，即使手工造型用的也可以使用。这对各类大小铸件，各种批量生产，尤其对不易实现机械化的 单件小批量生产的大中型铸件，是较好的方法。此外，抛砂机还有：加砂 与搞实一道工序完成，动力可直接利用电能，无压缩空气的厂家也能采用，无强烈震动及噪音，工作条件良好等优点 3。 虽然近几十年来，抛砂机造型在国内外发展很快，我国生产的抛砂机数量很多，但品种不多。很多工厂使用的抛砂机制造质量不高，在使用中遇到了种种问题。因此，设计出一种新型高自动化的抛砂机是解决这一现状的行之有效的方法 4。 1.2 国外发展现状 抛砂机机构的发展 , 主要是围绕着稳定造型质量 , 减轻劳动强度 , 提高生产效率和减少零件磨损等方面进行。近年来比较多的工作是解决前三项问题 5。 抛砂造型的紧砂过程是将预紧的一团团砂以高速抛向砂箱 , 并根据模型的特点 , 以一定的轨迹 , 将砂团依次排列和还层抛紧。供给高速飞出的一团团预紧砂团的工作 , 主要由nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 2 抛砂机的供砂部分等抛头来完成。以一定轨迹依次逐层地抛紧的工作 , 主要由抛头的移动部分和控制部分来完成 6。 首先在抛头部分，国外对抛砂头的改进，主要是在于提高砂质量，减少叶片与弧板的磨损，以及扩大抛投对不 同生产率的适应性等方面。在提高抛砂质量方面，为提高砂团抛出的方向，有采用摇头抛砂机形式的，抛头可以绕铅垂线左右摆动，其范围是 15或 20也有采用弧板在抛出口处角度和长度可以调节的装置 7；还有的采用宽头抛砂头和多盘式抛砂头，这种抛砂头 和 砂 箱一样宽，在抛砂时只要摇头在砂箱上直线运动一次就能抛一层砂 8。 多盘式抛砂头是在同一根轴上串有多个抛砂用的叶片盘，每个叶片盘旁装有抽风扇，抛头装在摆动式料斗的底部，每个抛砂叶片盘上方装有型砂的开闭器，抽风盘将型砂从料斗内吸入抛砂头。在扩大抛头对各种生产率的适应性方面， 采用统一更换不同宽度叶片 ，同时改变送砂皮带速度的方法，就可既改变了生产率又保证了紧砂质量。此外，为提高相同尺寸抛头的生产率，出现了三叶片抛头 9。 在减少叶片与弧板的磨损方面，主要考虑叶片材料和叶片的结构改进 9。材料上国外开发出奥氏体高钢叶片，并对此种叶片进行强化处理，用气焊将电极金（ Electrode metal）在叶片上均匀地堆一层，使其寿命（实际工作抛砂时间）由未处理时的 2.08 小时提高到200 小时。 国外在结构改进方面主要从减少弧板、叶片摩擦作用的弧长和不使叶片与弧板接触两方面进行，研制出了径 向进砂抛砂机 9。 其次是抛砂机的移动部分，国内外对这个部分采用砂箱与抛头之间有一定的相对运动实现，也就是说，采用砂箱静止、抛头运动的方法，也可采用抛头静止、砂箱运动的方法，或两者都有较简单的运动，组成复合运动的方法。 目前广泛见到的抛砂机是砂箱静止、抛头运动的方法 9。在一般液压传动的双臂式抛砂机上，由于两臂作的是圆弧运动，而砂箱通常是矩形的，这样很难使抛头作等速直线运动。因此，实际上抛头总是在对砂箱做变动速度和曲曲折折轨迹的运动情况下紧实铸型，难以控制紧砂的均匀性和对同一种铸型各次紧砂结果的一致性， 也难以稳定合理的抛砂工艺制度。近年来国外出现的桥式抛砂机克服了这种缺点。 从目前国外发展看，中型批量不大 的铸件 ，主要采用抛砂机实现造型的机械化。抛砂机的品种较多。如德国就有五十多种，零部件都通用化了。抛砂机的生产率从最小的33/mh，到最大达 370 /mh9，几十吨和上百吨的重型铸件，也可用大型抛砂机地坑造型。近年来，对于深而狭，如宽 80mm，深 2m 的铸型钢锭模之类，均能完全满足造型紧实度要求，并且在部分大中件采用自硬砂 等的情况下，也发展了以自硬砂等作面砂，抛砂机抛nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 3 背砂的综合造型，更扩大了抛砂机的使用范围。由于抛砂机的推广使用，更向组织流水生产线，提高自动化程度，如实现程序控制、随动控制及磁带式程序控制等方向发展。 从我国的情况看， 近年来 , 在我国铸造生产中抛砂机技术有了较大的发展 , 现在在许多中大件、单件小批成批生产的造型工部 , 抛砂机已成为不可缺少的造型设备之一。我国中大件、单件小批手工造型在铸造行业中占有相当大的比重 , 要改变劳动强度大、劳动条件差的状况 , 用较少的投资来提高生产率 , 使车间原来的砂处理系统、工艺工装 等仍可使用 , 抛砂机就显示了它特有的适应性 , 经济效益比较高、投产较快是它的一个主要特点。 而就 我国 发达 地区而言，上海近年来，大批制造，抛砂机 广泛推广于大中型造型、制芯，为我国大中型造型机械化开辟了过阔的前景，目前我国生产的品种，主要有 Z6312D型固定式抛砂机与 Z6625 型移动式抛砂机两种 9。有的厂已实现流水线生产，并且有的厂，如上海重机铸造厂，已实现采用模拟随动和遥控的半自动抛砂机造型。但目前来看，抛砂机生产品种不多，使用上发展还很不平衡，流水生产线及自动半自动控制抛砂机还不多，说明作为大中件造型机 械的主要设备抛砂机，在我国还有待大力推广使用。从我国大中件造型大多仍系手工或采用点风动工具操作的情况看，抛砂机造型的采用，对改变铸造生产面貌。促进我国铸造生产四化的进程，将起到积极推广作用。 nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 4 2 设计方案 2.1 设计要求 在了解普通抛砂 机的结构及优缺点的基础上，设计出一种能在一小时内完成尺寸为1 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0的砂箱的抛砂紧实工作的自动抛砂机，并且 要求该抛砂机可以 改善型砂紧实力随型砂高度增加而相对减小的情况。要求动力装置只用一台电动机。 2.2 方案选择与分析 抛砂机 是以高速旋转的叶片，将型砂抛入砂箱，得到紧实铸型的造型设备。它 的结构主要由抛头、工作台、传动机构组成。 首先解决抛砂机的运动方式问题。抛砂机的移动部分 , 除了使抛砂机移动到指定的工作位置外 , 主要是完成使砂团能依次逐层地紧实铸型的任务。要达到这个主要目的 , 只要砂箱与抛头之间有一定的相对运动就可以实现。也就是说 , 可以采用砂箱静止、抛头运动的方法 , 也可以采用抛头静止、砂箱运动的方法 , 或者两者都有较简单的运动 , 组成复合运动的方法。 砂箱静止、抛头运动的方法是目前广泛见到的抛砂机运 动方法。在一般液压传动的双摇臂式抛砂机上 , 由于两臂作的是圆弧运动 , 而通常砂箱是矩形的 , 这样很难使抛头作等速直线运动。因此 , 实际上抛头总是在对砂箱作变动速度和曲曲折折轨迹的运动情况下紧实铸型 , 难以控制紧砂的均匀性和对同一种铸型各次紧砂结果的一致性 , 也难以稳定合理的抛砂工艺制度。 而砂箱运动。抛头静止的方法可以避免上述问题，并且结构也相对简单，故本次设计采用的是抛头静止，砂箱运动的方法。 砂箱的运动采用工作台往复运动的形式，工作台的往复运动采用牛头刨床的进给机构，忽略该机构的急回特性，即可实现工作台的 匀速往复运动，结构如图 2-1 所示。 nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 5 图 2-1 工作台运动机构 其次解决型砂紧实度随抛出型砂的高度增高而减小的问题。对已确定结构及其参数的抛砂头来说 , 供砂量是影响铸型紧实硬度的一个因素 , 只有在合适的供砂量范围内 , 才能获得工艺要求的铸型硬度 , 过大或过小的供砂量 , 都会降低硬度。所以国外发展了可以由抛砂机操作者来控制的 , 能改变向抛头供砂量大小的装置。例如 ,在贮砂斗壁上出口处装上电动控制供砂量的间门 , 当闸门拾高时加大供砂量 ,闸门降低时减少供 砂量。又如 , 采用改变皮带送砂机上刮砂板的角度 , 来增减供砂量的装置 , 刮砂板中的角度是由蜗杆传动装置中来驱动的。 这两种方案不论如何改变，其最终结果也是需要人工进行 供砂量的控制，并不能实现全部的自动化生产。所以本次设计放弃从供砂 量方面考虑，将设计重点转向抛头的转速，已知抛头的转速越大，抛出的型砂的紧实度越高，故在完成一个砂箱的抛砂过程中逐步增大抛头的转速可以实现紧实度的要求。 抛砂机的抛头结构已经固定，要想更改 抛头的转速就要从抛砂机的传动结构入手，现设计一种可变速传动箱如 图 2-2 所示，这样就满足本次课题的 设计要求 nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 6 接工作台传动接抛头图 2-2 变速机构简图 最后，已知抛头的结构已经固定，如 图 2-3 所示即为本次设计所采用的抛头结构。 1-机头外壳 2-型砂入口 3-砂团出口 4-被紧实的砂团 5-砂箱 图 2-3 抛头结构 nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 7 3设计 论述 3.1 抛头设计 本次的课程设计对于抛头部分没有进行改进，故采用我国使用较多的 Z6312 型抛砂机抛头 结构。 3.1.1 抛头转速选择 型砂的能否紧实 , 主要决定于抛出速度。紧实度或硬度是反映抛砂机工作质量的一个参数 , 一般要求砂型硬度达到 90HBS 以上 10, 这就首先要以抛出速度来保证。一般经验数据要求铸铁件为 20 35 /ms , 铸钢件为 35 50 /ms 10。根据我们试验 , 抛出速度在20 /ms以上 , 即可达到一般工艺要求的紧实度。 而抛出速度 , 也是决定抛头结构尺寸的基础。由公式 (3-1): 60DnV (3-1) 式中： V 圆周速度，可近似地看作抛出速度 D 抛头直径 n 抛头转速 由上述公式可知： 如抛出速度一定 , 则抛头直径与转速成反比 , 直径小时 , 转速要高 , 直径大时转速可低些 , 从国内外抛头直径与转速采用范围看 , 抛头直径由 4 0 0 8 0 0 mm , 转速由 6 0 0 8 0 0 / m inr , 两者应配合 , 以获得 要求的抛出速度 。 因为本次的课题是在研究普通抛砂机的结构及优缺点的基础上，设计出一台抛头静止砂箱运动的自动抛砂机，并且在抛头部分加装一变速装置使之能够在型砂高度增加时抛头转速相应增大，以改善型砂紧实力随型砂高度增加而相对减小的情况。故在抛头部分的抛出速度选择上要求，抛出的最大速度可达 30 /ms，最低速度应大于 20 /ms。 本次设计将抛头的转速分为 3 级，因此可选择 600 / minr 、 700 / minr 、 800 / minr 为抛头的三级转速。 nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 8 3.1.2 抛头尺寸计算 上述公式 10可转变成求抛头直径的公式： 60VDn。假设抛头在1 6 0 0 / m innr、2 7 0 0 / m innr、3 8 0 0 / m innr时抛出的速度分别为1 20 /V m s、2 25 /V m s、3 30 /V m s验算出抛头的最大尺寸 ： 1 6 0 3 0 716800D m m；2 6 0 2 5 682700D m m；3 6 0 2 0 637600D m m故当抛头的直径为 700mm 即可满足设计要求。查 Z6312 型抛砂机技术资料 10可知抛头叶片的宽度为 200mm 、长度为 250mm ，故抛头转子直径为 450mm 。 3.2 工作台的设计 抛砂 机的工作台是用来安放砂箱的部分， 是本次设计的非重要部分， 要求其能够承受住满载砂箱的重量并且能够按照设计要求实现匀速往复运动，其设计要求如下： 1.耐潮耐腐蚀，不用涂油，不生锈，不退色。 2.温度系数低，基本不受温度影响。 3.几乎不用保养，能够迅速地清洁，精度稳定性要求不高。 4.一律是坚硬的表面。 3.2.1工作台尺寸设计 由于砂箱尺寸为 1 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0，根据以上设计要求，工作台的材料可选择灰铸铁HT150 即可，尺寸要求为 1 3 0 0 1 2 0 0 1 5。 根据实际工作要求，工作台的往复匀速运动宜选用轨 道滚动的方式来相应减小拉动工作台的力的大小 ，且工作台的行程为 1000mm，工作台往复运动一周的时间为 10s。 nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 9 3.2.2工作台与主轴箱间的连杆机构设计 图 3-1 工作台传动示意图 图 3-2 连杆 运动轨迹（双点划线为极限位置） 为实现往复匀速运动，本次课程设计借用牛头刨床的进给系统 11，忽略牛头刨床进给与急回之间的速度差。 材料选择： 直径 25mm 的 45 号钢 为了设计机械的紧凑性，应将曲柄与摇杆的回转中心的距离适当选择的小一些，根据以往的设计经验，将两回转中心设计在同一条垂直线上，两者之间的距离可选择150mm，选择曲柄 度为 90mm，以实现方便计算的目的。 由图 2 的连杆运动轨迹可知：曲柄与摇杆垂直的两位置即为该运动机构的极限位置。工作台的行程为 1000mm 即机 构下部的滑块的两极限位置之间的距离为 1000mm。根据简单的勾股定理可得：摇杆 长度为 50L = 1 0 0 0 0 . 5 8 3 3 m m 8 4 0 m m30 。 nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 10 设摇杆与滑块之间的连杆在极限位置时与水平面之间的夹角为 30 ，连杆的长度为 100mm。 3.2.3强度校核 (1) 工作台受力分析： 根据铸造工艺基础 12查得：型砂密度为 31.5 /g cm ，忽略砂箱的厚度与铸件的大小可知，砂箱的最大质量为 . 5 1 0 0 1 0 0 5 0 = 7 5 0 0 0 0 g = 7 5 0 k gm 1 0 0 1 0 0 5 0 = 1； 根据 工程材料 13可查的： 灰铸铁 HT150 的密度为 3.8g/cm =7 ，忽略滚轮与连杆的质量可得工作台的质量为1 3 0 1 2 0 1 . 5 7 . 8 1 3 0 1 2 0 1 . 5 1 8 2 5 2 0 1 8 2 . 5 2m g k g ；故工作台与砂箱的总质量为 7 5 0 1 8 2 . 5 2 9 3 2 . 5 2m k g 。 由工程材料 13查铸铁的滚动摩擦系数为： .0 =0 05 。根据滚动摩擦力的计算公式 mgF ，可求得滚轮与导轨之间的滚动摩擦力为 0 . 0 0 5 9 3 2 . 5 2 1 0 4 6 . 6 NF (2) 工作台传动系统的受力分析： 取杆受力最大的极限位置进行分析， 取连杆进行受力分析， 忽略各连杆之间的重力与摩擦， FFaF a 图 3-3 对连杆与滑块受力分析图 F 4 6 . 6F 5 3 . 8c o s 3 0 c o s 3 0aoo N， / 5 3 .8aaF F Nnts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 11 对杆与杆之间的连接点进行受力分析得： FaF1F图 3-4 杆与杆之间的连接点的受力分 析图 / / / 5 3 .8aaF F N ， /15 3 . 8 6 2 . 1 3c o s 3 0 c o s 3 0aooFFN 则 /1F是作用在轴上的里与1F大小相等方向相反的反作用力。 对摇杆的回转中心取矩得 ： /1IL = 6 2 . 3 0 . 8 4 = 5 2 . 3 3 2 NIM F m ； 求得的IM即为驱动轴带动曲柄转动的转矩 。 由工作台连杆的简图可知，杆所受到的应力最大，故只要使杆满足 应力要求，则其他的杆相应的都能满足应力要求。 (3) 疲劳强度计算： 查机械工程师手册 15可得直径 25mm 的 45 号钢的硬度为 217HBS， 疲劳 强度=600MPa。 由材料力学公式 (3-2)可知： 2/= ( / 2 )I I I IMLFAD (3-2) 故杆所收到的应力大小为25 2 . 3 3 2 / 0 . 0 3= 3 5 5 6 0 0( . 0 0 2 5 / 2 ) M P a M P a 故，杆的强度满足强度要求。 nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 12 3.3变速箱设计 接工作台传动接抛头图 3-5 变速箱传动简图 3.3.1选择电机 1.计算电机所需功率 dP ： 查 机械设计实用 手册 第 3 页表 1-7： 1带传动效率： 0.96 2每对轴承传动效率： 0.99 3圆柱齿轮的传动效率： 0.96 4直齿圆锥齿轮的传动效率： 0.94 5联轴器的传动效率： 0.993 6 涡轮蜗杆的传动效率： 0.80 7 卷筒的传动效率： 0.96 说明： nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 13 电机至工作台之间的传动装置的总效率： 1 2 3 4 6 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 6 0 . 9 4 0 . 8 0 . 6 8 6a 2.计算推动工作台所需功率的大小 ： 由工作台往复运动一周 的时间为 10s，可求的主轴箱上向工作台输出动力的轴的转速为 6 / minnr ；上面已经求得的驱动轴带动曲柄转动的转矩 5 2 .3 3 2 NIMm，根据公式(3-3)14： P9549nM (3-3) 可以求得电机向工作台部分输出地总功率为 ： M n 5 2 . 3 3 2 6P = 0 . 0 3 3 k w = 3 3 w9 5 4 9 9 5 4 9；电动机需要提供给工作台的功率为 33 480 . 6 8 6e aPPw 。 3.计算抛头消耗的功率的大小 ： 抛砂机抛头的功率消耗，在于克服各种阻力，并给予砂团一定的能量。主要包括抛出砂团吸收能量所需功率，克服叶片弧板间摩擦阻力及克服旋转中空气阻力所需功率 13。本次设计选择的生产率为 312 /mh，根据经验公式表 3-1，可查得 计算的总 功率为2.98P kw ，由于本次课程设计中加装了变速装置，故其功率应按照功率损失 计算 。 表 3-1 国内外使用的经验数据表 生产率 （ 3/mh） 计算 总功率 （ kw） 百分比 （ %） 一般使用的 功率 （ kw ） 与计算 值比 （ %） 经验数据的 功率 （ kw ） 与计算 值比 （ %） 12 2.98 100 7 234 5.55 186 15 7.24 100 17 235 13.3 184 25 8.96 100 19 213 16.7 187 故 321 2 3 5ePP ，所以3 2 3 21 2 3 52 . 8 9 3 . 3 90 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 6 0 . 9 9 3ePP k w 4.需要的总功率的大小 ： nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 14 需要的总功率即为推动工作台所需功率与抛头消耗的功率之和，由于推动工作台所需功率非常小，故计算总功率时可直接将抛头消耗的功率记为总功率的大小，即需要的总功率的大小为 4P kw 。 5.确定电机转速 ： 根据抛砂机需要的总功率为 4P kw ， 查机械设计师手册 14有 4 种适用的电动机型号，因此有 4 种传动方案如下表： 表 3-2传动方案 方案 型号 额定功率 （ kw ） 转速 （ /minr ） 效 率 （ %） 额定 转矩 重量 （ kg ） 1 Y112M-2 4 2890 86.2 2.2 70 2 Y112M-4 4 1440 87 2.2 81 3 Y132M1-6 4 960 86 2.0 119 4 Y160M1-8 4 720 86 2.0 145 由于电动机不仅仅要驱动抛头转动，还要驱动工作台的运动，故电机的转速应尽量选得小一点来满足传动比的需要 。故根据最大转速为 800 / minr 可以 选择方案 3 取到的最小电机转速为 9 6 0 / m innr 。 6.确定 抛头 传动装置的总传动比和分配传动比： 三级传动的 总传动比 依次为 ： 1960 1 . 2800ni n 总 1，2960 1 . 3 7700ni n 总 2，3960 1 . 6600ni n 总 3分配传动比： 取带传动的传动比为： 1.2i 带取第二级上的传动比为：2 1i 故第一级上的三个传动比依次为：11 1i ，12 1.14i ，13 1.33i 7.计算传动装置的运动和动力参数： 将传动装置 由带轮到连接抛头的轴依次 记为轴、轴、轴01，12，23，34nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 15 依次是电机与 轴，轴与轴，轴与轴，轴与抛头之间的传动效率。 各轴转速： 轴：1 8 0 0 / m innr； 轴：21 8 0 0 / m innr，22 7 0 0 / m innr，23 6 0 0 / m innr；轴：31 8 0 0 / m innr，32 7 0 0 / m innr，33 6 0 0 / m innr 各轴的输入功率： 轴：1 3.84P kw； 轴：2 3.65P kw； 轴：3 3.47P kw； 抛头：4 3.41P kw 各轴输入转矩： 电机 ： 37.8T N m； 轴 ：1 4 5 .8 4T N m； 轴：21 4 3 .5 7T N m，22 4 9 .8T N m，23 5 8 .1T N m； 轴：31 4 1 .4 2T N m，32 4 7 .3 4T N m，33 5 8 .1T N m。 表 3-3 运动和动力参数表 参 数 轴 名 电动机 轴 轴 轴 抛头 一级 二级 三级 一级 二级 三级 转速r/min 970 800 800 700 600 800 700 600 60.1 转矩Nm 37.8 45.84 43.57 49.8 58.1 41.42 47.34 58.1 功率kw 4 3.84 3.65 3.47 3.41 效率 0.96 0.99 0.95 0.983 3.3.2 V带和带轮的设计 1.确定 V 带型号 查机械设计 16表 8-7 得： 1.1AK 则 1 . 1 4 4 . 4c a AP K P k W 。 根据 4.4caP kw, 9 6 0 / m innr ,由机械设计图 8-1116，选择 A 型 V 带，取 1 132d mm ， 1212 1 1 . 2 1 3 2 0 . 9 8 1 5 5 . 2 3 2nd d m mn 查 机 械 设 计 表 8-816 取nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 16 2 160d mm 。 2.验算带速 V ： 1 1 3 2 9 6 0 6 . 7 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnV m s 带速在 5 30 /ms 范围内，故带速合适。， 3.取 V 带基准长度dL和中心距 a ： 初步选取中心距 a ：由于1 2 1 20 . 7 ( ) 2 ( )d d d dd d a d d 即 2 0 4 . 4 5 8 4m m a m m， 0 121 . 5 1 . 5 ( 1 3 2 1 6 0 ) 4 3 8a d d m m ，取 0 438a mm 。 由式 (3-4)得： 000221122 24d ddL a d d a (3-4) 0 1335dL m m查机械设计 表 8-216取 1400dL m m 。 由式 (3-5)计算实际中心距 00 2d dLLaa (3-5) 故 470a mm ，m a x 0 . 0 3 5 1 2da a L m m ，m i n 0 . 0 1 5 4 4 9da a L m m 因此 中心距的变化范围为 4 4 9 5 1 2m m m m 。 4.验算小带轮包角 ： 211 1 6 0 1 3 21 8 0 5 7 . 3 1 8 0 5 7 . 3 1 7 6 . 6 1 2 0470dd a ，所以主动轮上包角合适。 5.求 V 带根数 Z：由式 (3-6)得： 00 LcaPZ P P K K (3-6) 计算得： 2.7 3Z 。 故取 V 带的根数为 3 根。 6.计算单根 V 带的初拉力的最小值0 min()F：查 机械设计 表 8-316得 ： 0.1 /q kg m 20 m i n5 0 0 2 . 5( ) 1 3 0caPkF q v Nz v k 应使带实际初拉力0 0 min()FF则有作用在轴上压力为：02 s i n 7 8 02pF Z F N。 nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 17 3.3.3传动部分第一级齿轮设计 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1) 选用直齿圆柱齿轮传动 (2) 设备为一般工工作机器，速度不高，故选用 7 级精度（ GB10095-88） (3) 材料选择。由 机械设计 表 10-116选小齿轮材为 40Cr（调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45#钢（调质），硬度 度为 280HBS，而这材料硬度差为 40HBS。 (4) 初步 选择 三级 小齿轮齿数 均为1 1 1 2 1 3Z Z Z 2 4 ， 则三级 大齿轮齿数 依次为 为 ： 2 1 1 1 1 1 2 2 1 2 1 2Z i Z 2 4 , Z i Z 2 7 . 3 6 2 8 ,2 3 1 3 1 3Z i Z 3 1 . 9 2 3 2 2.按齿面接触强度进行设计 齿面接触强度计算公式 (3-7)： 21131tk T ( 1 ) ( )d 2 . 3 2 duHEZZuH (3-7) 3.计算 (1) 试算小齿轮分度圆直径 d1t 由计算公式得 ：1 1 1 2 1 31 0 6 . 2 , 1 0 3 . 2 , 1 0 0t t td m m d m m d m m (2) 计算圆周速度 由公式 (3-8)： 1 1 11 6 0 1 0 0 0tdnv (3-8) 计算可得：1 2 34 . 4 5 / , 4 . 3 2 / , 4 . 1 9 /v m s v m s v m s (3) 计算齿宽 b及模数 由公式 (3-9),(3-10),(3-11)得 ： 1dtbd(3-9) 11tt dm Z(3-10) 2.25thm(3-11) 计算可得：1 2 32 1 . 2 4 , 2 0 . 6 4 , 2 0b m m b m m b m m 1 2 34 . 4 2 5 , 4 . 3 , 4 . 1 7t t tm m m m m m m m m nts青岛农业大学海都 学院本科毕业设计（论文） 18 1 2 39 . 9 6 , 9 . 6 7 5 , 9 . 3 8h m m h m m h m m (4) 计算载荷系数 K 取 1.2AK ，根据1 2 34 . 4 5 / , 4 . 3 2 / , 4 . 1 9 /v m s v m s v m s ， 7级精度， 查机械设计图 10-816得：1 2 3 1 . 0 5v v vK K K
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号