电磁帽坯件机设计
- 格式:doc
- 大小:677.50 KB
- 文档页数:15
盖冒垫片设计说明书一、工件工艺性分析如右图1所示:工件为有凸缘圆筒形零件,且在凸缘上均匀分布4个相同的孔。
故可得知此工件为:落料拉深冲孔所得,其加工工艺过程为:落料-拉深-冲孔,各尺寸关系如图1所示一、拉深工艺及拉深模有设计1、设计要点设计确定拉深模结构时为充分保证制件的质量及尺寸的精度,应注意以下几点1)拉深高度应计算准确,且在模具结构上要留有安全余量,以便工件稍高时仍能适应。
2)拉深凸模上必须设有出气孔,并注意出气孔不能被工件包住而失去作用。
3)有凸缘拉深件的高度取决胜于上模行程,模具中要设计有限程器,以便于模具调整。
4)对称工件的模架要明显不对称,以防止上、下模位置装错,非旋转工件的凸、凹模装配位置必须准确可行,发防松动后发生旋转,偏移而影响工件质量,甚至损坏模具。
5)对于形状复杂,需经过多次拉深的零件,需先做拉深模,经试压确定合适的毛坯形状和尺寸后再做落料模,并在拉深模上按已定形的毛坯,设计安装定位装置。
6)弹性压料设备必须有限位器,防止压料力过大。
7)模具结构及材料要和制件批量相适应。
8)模架和模具零件,要尽是使用标准化。
9)放入和取出工件,必须方便安全。
2、有凸缘圆筒形件的拉深方法及工艺计算有凸缘筒形件的拉深原理与一般圆筒形件是相同的,但由于带有凸缘,其拉深方法及计算方法与一般圆筒形件有一定差别。
1)在凸缘拉深件可以看成是一般圆筒形件在拉深未结束时的半成品,即只将毛坯外径拉深到等于法兰边(即凸缘)直径d f时的拉深过程就结束。
因此其变形区的压力状态和变形特点应与圆筒形件相同。
根据凸缘的相对直径d f /d 比值同有凸缘筒形件可分为:窄凸缘筒形件(d f /d=1.1~1.4)和宽凸缘筒形件(d f /d>1.4)。
显然此工件d f /d=50/21=2.38>1.4为宽凸缘筒形件。
下面着重对宽凸缘件的拉深进行分析,主要介绍其与直壁筒形件的不同点。
当r p =r d =r 时(图2),宽凸缘件毛坯直径的计算公式为:r f d dh d 44.74D 2-+= (1)根据拉深系数的定义宽凸缘件总拉深系数仍可表示为:d rd h d d D d m f 44.3/4)/(12-+== (2)3、 宽凸缘圆筒形件的工艺计算要点1)毛坯尺寸的计算,毛坯尺寸的计算仍按等面积原理进行,参考无凸缘筒形件毛坯的计算方法计算,毛坯直径的计算公式见式(1),其中d f 要考虑修边余量δ,其值可从《冲压工艺与模具设计》表4.22中查得δ=1.6mm 即d f =50+1.6=51.6mm则D=5.3*21*44.77*21*46.512-+=54.75mm根据拉深系数的定义,宽凸缘件总拉深系数仍可表示为:M=38.0475.521==D d 2)判断工件是否一次拉成,这只须比较工件实际所需的总拉深系数和h/d 与凸缘件第一次拉深系数和极限拉深系数的相对高度即可。
机械运动简图设计实例7.1 薄板冲床7.1.l设计要求设计专用冲床,用于金属薄板的冲孔或落料。
7.1.2功能分解显然,为完成冲压工艺过程,需实现下列运动功能要求:(1)冲头作上下往复运动,因此需要设计相应的冲压机构。
(2)板料作纵向步进运动,因此需要设计板料纵向送料机构。
(3)为了节约原材料,工厂往往采用交错冲切方法,这样可以用同样数量的原材料加工出较多的工件,且减少边角余料。
因此,板料在作纵向步进运动的同时,还应作横向停歇往复运动,以实现冲切孔位的交错排列,为此需设计板料横向送料机构。
对这一个机构的运动功能作进一步分析,可知它们分别应该实现下列基本运动:(1)冲压机构有三个基本运动:运动轴线的变换、运动形式的变换、运动方向的交替变换。
(2)板料纵向送料机构也有三个基本运动:运动轴线变换、运动缩小、运动停歇。
(3)板料横向送料机构有四个基本运动:运动形式变换、运动缩小、运动方向的交替变换、运动停歇。
7.3 铆钉冷镦机7.3.1设计要求设计铆钉自动冷镦机,把成卷的线材通过校直、送料、切料、转送、镦锻、起模等工序,制成铆钉。
7.3.2功能分解本机器的功能是自动生产铆钉。
其原理为冷态(室温)镦锻。
它的运动功能可分解为四种工动作:l. 进料金属线材经进料机构校直后,被自动、定时地送入模具。
执行构件作直线停歇运动。
2. 切断转送进料停止后,切断转送机构将棒料切断并把它送至镦料工位。
执行构件作直线停歇等速运动及停歇急回运动。
3. 镦锻成形由镦锻机构镦出铆钉,执行构件作直线往复急回运动。
4. 起模顶料由起模机构将铆钉从定模中推出,执行构件作直线往复停歇运动。
7.4 蜂窝煤成型机7.4.1设计要求蜂窝煤在我国城镇广泛使用。
现要求设计蜂窝煤成形机,将具有一定湿度的粉煤定量送入模腔成形,生产出煤饼。
设计参数为:蜂窝煤形状为圆柱体,成品尺寸:¢100 mm³60 mm;生产能力:40次/min。
7.4.2功能分解为实现蜂窝煤成形,该机应具有下列功能:输入煤粉、煤粉成形、清除煤屑、型煤起模、输出成品。
目录1 绪论 (1)1.1 机械制造工业在国民经济中的作用 (1)1.2 机械制造的发展 (1)2 机械加工工艺过程的基本知识 (2)2.1基本概念 (2)2.2 工艺规程及其作用……………………………………………………………62.3生产纲领与生产类型 (6)3 制订工艺规程的原则和方法 (8)3.1 制订工艺规程的原则 (8)3.2 制定工艺规程的方法 (8)4 毛坯的选择 (10)5 工件的装夹 (11)5.1 工件定位的基本知识 (11)5.2 六点定位原则 (12)5.3 工件的夹紧 (14)6 工艺方案的拟定 (15)6.1 划分加工阶段 (15)6.2 定位基准的选择 (15)6.3 选择加工方法 (17)6.4 决定工序的集中与分散 (18)6.5 安排加工顺序 (19)7 加工余量的确定 (21)7.1 加工余量的概念 (21)7.2 影响加工余量的因素 (21)7.3 确定加工余量的方法 (22)8 机械加工工艺规程设计 (23)8.1 生产纲领、生产类型 (23)8.2 零件的分析 (23)8.3 工艺规程的设计 (24)8.4 工序尺寸和工序链的计算……………………………………………………268.5 切削参数的计算 (27)8.6 校核机床功率…………………………………………………………………289 夹具设计 (28)9.1 零件在本工序的加工要求分析 (28)9.2 确定夹具的类型 (29)9.3 夹紧力的计算 (29)10 结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)1 绪论1.1 机械制造工业在国民经济中的作用机械制造工业在国民经济中起着特殊重要的作用,它为各个经济部门提供先进的技术装备,为人民生活提供所需的机械商品,为国防事业提供现代化的武器。
我国社会主义建设的迅猛发展,在很大程度上决定于机械制造工业的技术水平和能力,它是技术进步最重要的标志。
1.2 机械制造的发展从机械加工发展过程来看,新产品的开发与机械加工方法是息息相关的,尤其是在制造产品材料的发展与机械加工方法关系极为密切。
1 设计前的调查1.1电磁帽坯件机的用途及设计要求1.1.1用途分析电磁帽是变配电设备的一种重要零件,属系列产品,是易损件之一。
其外型尺寸如图所示。
它由土壤做成圆柱并在上端挖有孔成“帽”,坯件晾干后配釉烧成瓷器,使用时将电磁帽翻盖在金属导杆的顶(尾)断,起到绝缘和安全保护作用。
电磁帽坯件是制造电磁帽坯件的一种机械设备。
1.1.2设计要求①电磁帽坯件尺寸如上图所示②生产量:3000只/小时,8小时/天③结构简单,体积小,维护方便,成本低④更换模套和冲头可生产小尺寸系列产品⑤使用期限约4-5年,6-8个月检修一次1.2总体方案设计1.2.1工艺分析采用自动填料--成型--冲出的过程,所有模具布置在一个圆形工作台上,料放置在工作台上方的搅拌箱内,工作台转动的同时料由搅拌箱填入模孔中,随工作台转动进入冲头下方,随冲头下落冲压成型。
继续转动到冲头下方从模具中冲出。
继续转动,进入待料状态,为下一个工作循环做准备。
1.2.2对执行机构的运动要求①拌料、喂料、刮除涂料将土壤在搅拌箱内充分搅拌均匀,填入模孔后刮平。
搅拌箱内的搅拌叉同时起到起到填料推杆和刮平板的作用。
它在搅拌箱内作连续回转运动。
②物料输送和工序转移转盘上的模孔的至少应有4个,现在取6个。
其工艺职能分为待料、填料、成型和冲出。
物料进入模孔随转盘转动,由系统带动转盘转动进入冲头下方。
③电磁帽坯件的成型和冲出两个冲头做往复直线运动,再模孔中将土壤挤压成型和冲出电磁帽坯件。
成型冲头和冲头冲出的方向相同,只是初始位置(高度)不同,其高度差取决于电磁帽坯件的尺寸、土壤的土质和湿度以及所选的曲柄滑块机构的杆长等。
④协调、配合关系两个冲头再模孔中上下运动时,同时随转盘转动,离开模孔后靠滑竿上的扭力弹簧弹回复位。
下一循环冲头下落后冲模应转到其下方。
其协调靠转盘与带动冲头的曲柄(偏心轮)的相对传动比控制。
1.2.3机构选型与传动方案设计①拟定机器运动原理图电磁帽坯件机的运动原理图运动和动力由电机经带传动传入,分两条传动路线到执行机构,一路经齿轮机构、曲柄连杆机构传到滑杆,使滑杆作上下往复运动,以实现冲压和冲出电磁帽坯件的动作;另一路通过其它齿轮传动,将运动传给转盘,以实现模孔的转位动作,同时搅拌和供给土壤。
2012机械原理课程设计电瓷帽坯件成型机设计者学号:100800322 姓名:陈宇雄学号:100800412 姓名:毛青学号:100800329 姓名:潘浩东指导老师:骆祎岚2012年7月5日星期四1.设计题目 (3)2.机器的功能分析 (4)3.运动方案设计 (4)4.运动方案的评价及选定 (7)5.机器的运动循环图 (8)6.执行机构的设计与分析 (8)7.运动曲线 (10)8.自编程序 (14)9.参考资料 (18)设计题目电瓷帽是变配电设备的一个重要零件,属系列产品,是易损件之一,其外形尺寸如下图所示。
它由瓷土做成圆柱形状,并在上端挖有凹孔成“帽”;坯件晾干后再烧成瓷器。
使用时将电瓷帽翻盖在金属导杆的顶(尾)端,将起到绝缘和安全保护作用。
电瓷帽的成型制作必须完成5个动作:(1)填料并刮平。
(2)转模输送物料。
(3)坯件经冲压成型。
(4)坯件脱模。
(5)坯件输送。
原始数据及设计要求如下:(1)生产能力:3000只/h。
(2)电瓷帽尺寸:高60mm、外径60mm、孔径20mm、孔深25mm。
(3)驱动电机:Y90S—4,功率p=1.1kW,转速n=1400r/min。
(4)电瓷帽坯件成型机一般至少包括凸轮机构,齿轮机构,连杆机构等在内的3种机构,冲压机构应具有增力功能。
机器的功能分析首先,填料机构填料,之后,由槽轮带动工作台转动180度,使填好料的模型孔刚好对着正上方的冲压机构,转动的过程中同时进行了刮平。
当填好料的模型孔对着冲压机构时,采用六杆增力机构的冲压机构向下运动可完成坯件的冲压成型。
这段时间内,底盘脱模凸轮处于近休止阶段。
冲压机构返回的同时,底盘的推杆由于凸轮的升程运动向上运动,从而使圆盘沿着孔壁向上运动,达到坯件脱模的目的。
凸轮运动到最大位移时,远休止0.5秒。
机构在凸轮推动下将成型的坯件推到传送带上。
由于脱模凸轮运动,圆盘回到初始位置。
在转盘转动180度之后至脱模结束这段时间,填料机构填料完毕,进行新一轮循环。
录1 绪论 (1)2 锻造的概述 (2)2.1 锻造生产的特点及其作用 (2)2.2锻造方法的分类和工艺流程 (3)2.3设计课题和锻造的关系 (4)3 模锻工艺方案的制定 (5)3.1 基本概念 (5)3.2 模锻的主要工艺流程 (5)3.3 模锻工序的拟定 (5)4 模锻工艺规程制定 (7)4.1根据零件图绘制锻件图 (7)4.2确定模锻工序和辅助工序 (7)4.3锻件锻造温度范围 (7)4.3.1始锻温度的确定 (7)4.3.2 终锻温度的确定……………………………………………………………8.4.4加热方法和加热规范 (10)4.4.1加热规范制定的方法和原则.........................................................10 4.4.2加热时间的确定 (14)5 坯料的尺寸、质量和允许公差 (15)6 设备的选择 (16)7 模具润滑、冷却方法的确定 (18)8 锻件的冷却方法和冷却规范 (20)8.1锻件冷却常见缺陷和防止措施.........................................................20 8.2锻件的冷却方法 (24)8.3锻件的冷却规范 (24)9 锻件的热处理 (26)9.1 中小型锻件热处理 (26)9.2大型锻件热处理 (27)10锻件的表面处理 (31)11提出锻件的技术要求和检验要求 (32)12其他辅助工序的确定 (32)13 结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)1 绪论锻造生产广泛用于用于机械、冶金、造船、航空、航天、兵器以及其它许多工业部门,在国民经济中占有极为重要的地位,其主要任务是解决锻件的成形及其内部组织性能的控制,以获得所需几何形状、尺寸和质量的锻件。
锻造生产能力及其工艺水平,对—个国家的工业、农业、国防和科学技术所能达到的水平影响很大。
锻造生产初期是用手锤、铁砧靠人力使金属变形的。
目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2国内外电瓷帽技术的发展现状 (1)1.3研究设想 (3)第2章总体方案设计 (4)2.1机器加工电瓷帽坯件的主要步骤 (4)2.2执行构件的运动设计 (4)2.2.1拌料、喂料、刮除余料 (4)2.2.2物料输送和各工序转移 (4)2.2.3电瓷帽坯件的成型和冲出 (4)2.2.4调配合关系 (4)2.3机构选型与传动方案设计 (4)2.3.1拟定机器运动原理图 (4)2.3.2拟定传动路线方案 (5)2.3.3总体结构设计 (6)2.4绘制循环图 (6)2.5本章小结 (8)第3章总体参数计算 (9)3.1运动设计与动力计算 (9)3.2确定各传动机构的传动比 (11)3.3计算各轴的转速和功率 (12)3.3.1各轴的转速 (12)3.3.2各轴功率 (12)3.4本章小结 (13)第4章结构设计与强度校核 (14)4.1模孔转盘的结构和尺寸 (14)4.2转盘齿轮的结构尺寸和选择 (14)4.2.1选择材料、热处理、精度等级及齿数 (14)4.2.2按齿根弯曲疲劳强度设计确定模数 (15)4.2.3齿轮的几何结构 (15)4.3偏心轮和滑动轴位移尺寸 (16)4.3.1偏心距和连杆长度 (16)4.3.2偏心轮具体设计 (17)4.4轴的结构设计和尺寸 (17)4.4.1轴的最小直径 (17)4.4.2轴的结构设计 (18)4.5V带与V带轮设计 (20)4.5.1 V带设计 (20)4.5.2 V带轮设计 (22)4.6本章小结 (24)第5章齿轮结构设计 (25)5.1齿轮Ⅰ、Ⅱ结构设计 (25)5.1.1尺寸计算 (25)5.1.2 强度校核 (29)5.1.3结构设计 (29)5.2圆锥齿轮的结构设计 (30)5.2.1尺寸计算 (30)5.2.2圆锥齿轮校核 (32)5.2.3结构设计 (32)5.3本章小结寸 (32)第6章轴承寿命校核 (34)6.1轴承的寿命校核 (34)6.2本章小结 (35)第7章键校核 (36)7.1键的校核 (36)7.2本章小结 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)第1章绪论1.1选题的背景和意义电瓷帽是变配电设备的一个重要部件,属系列产品,易损坏件之一。
第一章电阻压帽自动机的总体规划1.1电阻压帽自动机的设计要求 (3)1.2电阻压帽自动机的动作分解 (3)1.3执行机构选型 (4)1.4机器组装方案选择 (7)第二章制定运动循环图2.1绘制各个执行机构的运动循环图 (9)2.2各个执行机构运动循环图的同步化设计 (13)2.3绘制电阻压帽自动机的工作循环图 (15)第三章各个执行构件的设计3.1送料机构凸轮的设计 (17)3.2压帽执行机构的设计 (18)第四章原动机与传动系统的选择4.1原动机的选择 (19)4.2机械系统的设计 (19)参考文献 (20)机器总体装配图送料手压帽机构各主要机构分解图其中:2——动力分配轴3——送料机构4——夹紧机构 5.6——压帽机构第一章电阻压帽自动机的总体规划1.1 电阻压帽自动机的设计要求和原始数据1)上图所示常用电阻3是由电阻坯1和左,右两个电阻帽2压合而成。
本机要求电阻坯自料斗下来后能自动夹紧定位,并将电阻帽料斗下来的两个电阻帽分左右自动压上。
生产按固定周期连续进行。
2)原始数据:生产能力为30个/分钟电阻胚的直径d=4mm长度l=8mm1.2工艺动作分解:为了使执行构件的动作尽量简单,现在将工艺动作分解为:1)送坯料;2)夹紧;3)压帽(左,右同时进行)。
具体的动作及相互间协调,说明如下:按工艺分解,执行构件都可以采用直线往复运动。
对各个执行机构的具体要求是:1)送电阻坯料送料机构3将电阻坯料从料斗中取出,送至压帽工位,并停歇一段时间间隔,它要实现工作行程——停歇——回程——停歇。
2)坯料夹紧定位夹紧机构4把电阻坯料1夹紧定位(送料机构3退回原位),并停歇一段时间,然后返回初始位置。
它要实现工作行程——停歇——回程。
3)压帽松帽压帽机构5和6将电阻帽2快速送到加工位置,然后慢速压到电阻坯料上;操作完毕后,压帽机构复原,夹紧机构4退回,加工好的产品自由落入受料箱内。
它要求实现快速送料——慢速压帽——回程——停歇。
耳机磁芯帽级进模设计摘要级进模广泛用于金属成型的大批量生产,生产效率高。
该设计分析了耳机磁芯帽的结构,制定了合理的冲压工艺,设计了耳机磁芯帽普通级级进模。
此设计采用侧刃定距,整体带料拉深方法,包括步距冲裁、拉深、整形,冲孔,落料等工序。
关键词:级进模;侧刃定距;模具设计Design of Progressive die for magnetic core hat of earphoneAbstractProgressive die is widely used for production of metal forming parts, which produces relatively high production efficiency. After analyzing the forming processes of the magnetic core hat of an earphone, a feasible stamping technique was determined and a common progressive die was developed.The design uses a lateral blade spacer and introduces the whole deep drawing method with material, including step distance cutting, deep drawing, plastic reshaping, punching, and plastic blanking.Key words: progressive die; lateral blade spacer; mold design目录第一章:绪论 (2)第二章:工艺方案 (3)2.1 零件分析 (3)2.2 拉深计算 (4)2.3 工艺方案的确定 (4)第三章排样图的设计 (5)3.1 搭边值的确定 (5)3.2 步距计算 (6)3.3 条料宽度的确定 (6)3.4 导料板间距确定 (6)3.5 材料利用率计算 (6)第四章凹凸模刃口尺寸计算 (6)4.1 拉深凸、凹模的刃口尺寸计算 (7)4.2 整形凹、凸模刃口尺寸计算 (7)4.3 冲腰形孔凸、凹模刃口尺寸计算 (7)4.4 切口落料凸、凹模刃口尺寸计算 (8)4.5 侧刃刃口尺寸计算 (9)第五章冲压力的计算 (9)5.1 步距侧刃冲裁力的计算 (9)5.2 拉深力计算 (9)5.3 整形力计算 (10)5.4 冲腰形孔冲裁力计算 (10)5.5 切口落料冲裁力计算 (10)第六章初选压力机及压力中心的确定 (10)6.1 初选压力机 (10)6.2 压力中心的确定 (11)第七章凸凹模零件的结构设计 (12)7.1 拉深凸、凹模结构尺寸计算 (12)7.1.1 拉深凸凹模圆角半径确定 (12)7.1.2 拉深凸、凹模外形尺寸 (12)7.2 整形凸凹模结构尺寸计算 (13)7.3 冲腰形孔凸、凹模结构尺寸计算 (14)7.4 切口落料凸、凹模结构尺寸计算 (15)第八章其他零件的设计及选用 (16)8.1 定位零件 (16)8.1.1 条料横向定位装置 (16)8.1.2 条料纵向定位装置 (17)8.2 卸料零件 (18)8.3 弹性元件的选择 (18)8.4 标准模架与导向零件 (19)8.4.1 模架的选择 (19)8.4.2 导向装置 (19)8.4.3 上下模座的选择 (20)8.5 压力机闭合高度的校核 (20)8.6 模柄 (20)8.7 凸、凹模固定板 (21)8.8 垫板 (22)8.9 固定件选用 (22)8.9.1 螺钉的选择 (22)8.9.2销钉的选择 (23)8.9.3 卸料螺栓 (23)第九章总结 (25)参考文献 (26)第一章:绪论模具是我国国民经济的基础工业,是制造业的重要基础工艺装备,随着社会的不断进步、经济的不断发展,各种各样的商品被不断生产出来,其中大多数商品的生产都依赖于模具的多样化。
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)摘要本设计为封盖机设计,主要应用于白酒企业,对白酒进行封盖,其生产率为2000瓶/小时,所适应的瓶高为60-100mm,瓶口直径为Φ22-26mm。
该机器由电动机提供动力,电机选用鼠笼式三相异步电动机,工作时,通过两条传动链输出:一条经过一级带传动和蜗轮蜗杆减速器驱动曲柄滑块机构使电动机转动转变为直线往复运动;另外一条是电动机通过两级带传动驱动滚压头中心轴做旋转运动,从而实现滚压头同时做旋转、直线运动,实现对瓶口的封盖。
曲柄滑块机构具有结构简单、加工容易、维修方便、经济实用的优点,在机械设备中应用广泛。
本设计中,通过对平面曲柄滑块机构的数学建模,用MA TLAB编程,输入曲柄滑块机构的机构参数和运动参数,实现对整个机构运动过程的仿真分析。
关键词:封盖机;曲柄滑块;蜗轮蜗杆;带传动I齐齐哈尔大学毕业设计(论文)AbstractThis design for sealing machine design, mainly applies in the liquor enterprise, to block of liquor, its productivity for 2000 bottles/hour, the bottle to high for 60-100mm, and the bottle to diameter for Φ22-26mm.This machine powered by motor, motor selection rat trap type three-phase asynchronous motor, working, this through two transmission chain output: One passing level 1 belt and worm reducer drive slider-crank mechanism for linear motor rotation transformation to reciprocating movement; another is the electromotor through two-stage belt drive roller head do rotational motion, so as to realize the pressure head also do roll rotation, linear motion, realizes to mouth sealing. Slider-crank mechanism has simple structure, easy processing, maintenance is convenient, economical and practical advantages, is widely used in mechanical equipment. This design, through the plane slider-crank mechanism mathematical modeling, MATLAB programming, input slider-crank mechanism structure parameters and the motion parameters of the whole organization, realize the movement process of the simulation analysis.Keywords: Sealing machine; Slider-crank; Worm; Belt transmissionII齐齐哈尔大学毕业设计(论文)目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)第2章总体方案设计 (2)2.1 液压传动方案 (2)2.2机械传动方案 (3)2.2.1 凸轮传动方案 (3)2.2.2 曲柄滑块传动方案 (3)第3章电动机的选择 (5)3.1 电动机类型的选择 (5)3.2 电动机容量的选择 (5)3.3 确定电动机型号 (5)3.4 电动机外形尺寸 (6)3.5 计算传动系统的运动参数和动力参数 (7)3.5.1 确定传动系统各部分合理的传动比 (7)3.5.2 计算运动参数(各轴转速) (8)3.5.3 计算动力参数 (8)3.5.3.1 计算各轴的功率 (8)3.5.3.2 计算各轴转矩 (8)第4章带传动的设计及计算 (10)4.1 确定设计功率 (10)4.2 选择带型 (10)4.3 确定带轮基准直径 (11)4.3.1 初选小带轮基准直径 (11)4.3.2 验算带速 (11)4.3.3 计算大带轮基准直径 (12)4.4 确定中心距和带的基准长度 (12)4.5 验算主动轮包角 (13)4.6 确定带的根数 (13)4.7 确定带的预紧力 (14)4.8 计算带传动作用在轴上的力 (14)4.9 带轮结构的设计 (15)4.9.1 小带轮结构设计 (15)I齐齐哈尔大学毕业设计(论文)II4.9.1.1 材料 .................................................................................................................. 15 4.9.1.2 确定小带轮结构形式 ...................................................................................... 15 4.9.1.3 确定轮槽的尺寸 .............................................................................................. 15 4.9.1.4 确定小带轮外形尺寸 ...................................................................................... 16 4.9.2 大带轮结构设计 ..................................................................................................... 17 4.9.2.1 材料 .................................................................................................................. 17 4.9.2.2 确定大带轮结构形式 ...................................................................................... 17 4.9.2.3 确定轮槽的尺寸 .............................................................................................. 17 4.9.2.4 确定大带轮外形尺寸 ...................................................................................... 17 第5章 蜗杆传动设计 ............................................................................................................ 18 5.1 蜗杆传动类型选择 .................................................................................................... 18 5.2 选择材料 .................................................................................................................... 18 5.3 蜗杆传动的主要参数及其选择 ................................................................................ 19 5.3.1 模数m 和压力角α................................................................................................ 20 5.3.2 蜗杆分度圆的直径1d ............................................................................................. 20 5.3.3 蜗杆头数1z ............................................................................................................. 20 5.3.4 导程角γ.................................................................................................................. 20 5.3.5 传动比i 和齿数比u ............................................................................................... 21 5.3.6 蜗轮齿数2z ............................................................................................................. 21 5.3.7 蜗杆传动的标准中心距a ...................................................................................... 21 5.3.8 参数的选定 ............................................................................................................. 22 5.4 蜗杆传动的几何尺寸计算 ........................................................................................ 22 5.5 蜗杆传动的受力分析 ................................................................................................ 24 5.6 蜗杆传动强度计算 .................................................................................................... 26 5.6.1 蜗轮齿面接触疲劳强度计算 ................................................................................. 26 5.6.1.1 计算蜗轮齿面的接触应力 .............................................................................. 27 5.6.1.2 计算蜗轮齿面的许用接触应力 ...................................................................... 27 5.6.2 蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 ................................................................................. 28 5.6.2.1 计算蜗轮齿根弯曲应力 .................................................................................. 28 5.6.2.2 计算蜗轮许用齿根弯曲应力 .......................................................................... 28 5.6.3 蜗杆的刚度计算 ..................................................................................................... 29 5.7 蜗杆传动滑动速度计算 ............................................................................................ 29 第6章 曲柄滑块机构设计 .................................................................................................... 31 6.1 材料的选择 ................................................................................................................ 32 6.2 确定曲柄滑块中杆件长度 ........................................................................................ 32 6.2.1 确定滑块行程 ......................................................................................................... 32 6.2.2 确定曲柄长度和初定连杆长度 .. (32)齐齐哈尔大学毕业设计(论文)6.3 曲柄滑块机构运动学分析和连杆长度的确定 (33)6.3.1 建立曲柄滑块机构的数学模型 (33)6.3.1.1 确定连杆方程 (34)6.3.1.2 确定曲柄的角速度和验算尺寸范围 (34)6.3.1.3 建立运动方程 (35)6.3.2 曲柄滑块机构的运动仿真 (35)6.3.2.1 基于MATLAB程序设计 (35)6.3.2.2 编写MATLAB程序 (36)6.3.2.3 程序运行结果 (37)6.3.2.4 位移、速度和加速度曲线 (38)6.4 曲柄滑块机构动力学分析 (39)6.4.1 曲柄滑块机构结构校核 (39)6.4.2 曲柄轴校核 (41)第7章设计分析与改进 (42)7.1主传动系统部分 (42)7.2滚压头部分 (42)7.3螺纹改进方案 (42)结论 (45)参考文献 (46)致谢 (48)III齐齐哈尔大学毕业设计(论文)第1章绪论近年来,随着我国人民生活水平的不断提高,对酒、饮料类的需求不断加大。
1 设计前的调查1.1电磁帽坯件机的用途及设计要求1.1.1用途分析电磁帽是变配电设备的一种重要零件,属系列产品,是易损件之一。
其外型尺寸如图所示。
它由土壤做成圆柱并在上端挖有孔成“帽”,坯件晾干后配釉烧成瓷器,使用时将电磁帽翻盖在金属导杆的顶(尾)断,起到绝缘和安全保护作用。
电磁帽坯件是制造电磁帽坯件的一种机械设备。
1.1.2设计要求①电磁帽坯件尺寸如上图所示②生产量:3000只/小时,8小时/天③结构简单,体积小,维护方便,成本低④更换模套和冲头可生产小尺寸系列产品⑤使用期限约4-5年,6-8个月检修一次1.2总体方案设计1.2.1工艺分析采用自动填料--成型--冲出的过程,所有模具布置在一个圆形工作台上,料放置在工作台上方的搅拌箱内,工作台转动的同时料由搅拌箱填入模孔中,随工作台转动进入冲头下方,随冲头下落冲压成型。
继续转动到冲头下方从模具中冲出。
继续转动,进入待料状态,为下一个工作循环做准备。
1.2.2对执行机构的运动要求①拌料、喂料、刮除涂料将土壤在搅拌箱内充分搅拌均匀,填入模孔后刮平。
搅拌箱内的搅拌叉同时起到起到填料推杆和刮平板的作用。
它在搅拌箱内作连续回转运动。
②物料输送和工序转移转盘上的模孔的至少应有4个,现在取6个。
其工艺职能分为待料、填料、成型和冲出。
物料进入模孔随转盘转动,由系统带动转盘转动进入冲头下方。
③电磁帽坯件的成型和冲出两个冲头做往复直线运动,再模孔中将土壤挤压成型和冲出电磁帽坯件。
成型冲头和冲头冲出的方向相同,只是初始位置(高度)不同,其高度差取决于电磁帽坯件的尺寸、土壤的土质和湿度以及所选的曲柄滑块机构的杆长等。
④协调、配合关系两个冲头再模孔中上下运动时,同时随转盘转动,离开模孔后靠滑竿上的扭力弹簧弹回复位。
下一循环冲头下落后冲模应转到其下方。
其协调靠转盘与带动冲头的曲柄(偏心轮)的相对传动比控制。
1.2.3机构选型与传动方案设计①拟定机器运动原理图电磁帽坯件机的运动原理图运动和动力由电机经带传动传入,分两条传动路线到执行机构,一路经齿轮机构、曲柄连杆机构传到滑杆,使滑杆作上下往复运动,以实现冲压和冲出电磁帽坯件的动作;另一路通过其它齿轮传动,将运动传给转盘,以实现模孔的转位动作,同时搅拌和供给土壤。
电磁帽坯件机的运动原理如上图所示:②拟定传动方案及机构运动简图拟定电磁帽坯件机传动方案的关键在于如何使模孔的转位、定位与冲头上下移动的动作彼此协调配合。
有以下两种方案可供选择。
方案一:采用离合器使轴的连续转动编程模孔转盘的间歇运动,停止运动时冲头冲下,冲头上升时模孔转盘转动。
达到彼此相互协调配合的效果。
方案二:1-电动机2-小带轮3-V带4-大带轮5-齿轮6-齿轮7-锥齿轮8-锥齿轮9-齿轮10-搅拌叉11-搅拌箱12-模孔转盘及转盘齿轮13-偏心轮14-连杆15-冲头座16-冲头17-调整螺钉座冲头进入模孔后随模孔转动,冲压完成后离开模孔后靠装在冲头上的扭力弹簧弹回到进入模孔前的位置继续下一次冲压工作,靠带动冲头的曲柄与带动模孔转动的齿轮的传动比实现彼此相会协调配合的效果。
综合考虑以上两种传动方案,方案一:机构比较复杂,转盘的间歇运动直接影响工作效率:方案二:冲头部分较为复杂,转盘与轴之间的摩擦较大,但其它方面都优于方案一。
因为压制电磁帽坯件机的压力较小,压紧和冲出机构可以设计的方案的简单,所以选择方案二作为设计方案。
传动方案简图如上图所示:1.2.4总体布局电磁帽坯件机总体布局的特点为:①搅拌箱处于整机的最高位置,便于直接将土壤在填料推杆作用下,通过箱体底部的缺孔自动填入下部转盘的模孔中。
1—电机. 2—小带轮. 3—V 带. 4—电机支架. 5—大带轮. 6—电机支架拉杆. 7—搅拌箱. 8—扭转弹簧. 9—冲头座. 10—冲出冲头及冲出杆. 11—模孔转盘齿轮12 . 12—滑动轴 V. 13—连杆. 14—偏心轮. 15—轴 III. 16—锥齿轮 8. 17—锥齿轮 7. 18—轴 I . 19—大齿轮 6. 20—轴 II. 21—小齿轮 5. 22—机架. 23—轴 IV . 24—小齿轮 9. 25—搅拌叉. 26—压紧冲头及压紧杆.②两冲头由一个曲柄滑块机构带动,并且带动两冲头的滑轴V (即曲柄滑块机构机构中的滑块)与转盘的回转轴合二为一,搅拌器的转轴与小齿轮Z的转轴共用轴IV,结构因此得到简化,使传动紧凑,提高9了传动精度。
③搅拌箱下面的支撑体采用“双八字”型铸件,电动机体的最低位置,有利于降低重心,稳定机体。
④带轮和高速齿轮置于支撑体左侧,一方面使高速传动部分便于集中安装防护罩;另一方面有利于整机的平衡,此外也有利于装配、检修和润滑。
总体布局图如上:1.2.5绘制工作循环图由于搅拌机构的运动是连续的,因此主要考虑冲头和模孔之间的相对运动关系。
搅拌机构的转动速度不能太快,搅拌叉和小齿轮9Z 共用一根轴,因而限制了转盘的角速度。
因此将转盘上的模孔数定为六个,转盘转动060,则主执行机构完成一个运动循环,即冲头完成一次冲压。
电磁帽坯件机运动循环简图如图所示:2 技术设计2.1运动设计与动力计算 2.1.1电动机功率的选择电磁帽坯件机的功率消耗主要有三部分。
①压紧和冲出坯件时所作的功——主要为压紧时消耗功率。
模孔转盘的转速转盘n (假定有6个模孔在转盘上):转盘n =60⨯转盘模孔数每小时生产定额=min /6063000r ⨯=8.33r/min偏心轮转速为(转盘每转一圈,冲头作上下六次往复运动):min /50min /r 633.86r n n =⨯=⨯=转盘偏设偏心轮心距e=80mm,则冲头最大位移速度m ax 冲V 为:m ax 冲V =s m n /419.0100060802=⨯⨯⨯偏π估计压紧冲头工作时受平均压力.1000N F =压紧由运动循环图得知开始压紧土壤时偏心轮相应转角0120。
则s m s m V V /363.0/120sin 419.0120sin 00max =⨯=⨯=冲冲α从而得到压紧冲头所消耗的功率为:kw V F P 363.01000363.010001000=⨯==α冲压紧压紧考虑冲出以及摩擦所消耗的功率取:kw kw P P P P 463.0)1.0363.0(=+=++=磨冲出压紧冲②模孔转盘转动时要与滑轴摩擦以及冲头转动时克服扭转弹簧的弹力要耗费一定的功率,估计功率为kw P 15.0=转盘 ⑤ 因搅拌器转速较低,估计所消耗的功率为kw P 27.0=搅拌 总功率为:kw kw P P P P 883.0)27.015.0463.0(=++=++=搅拌转盘冲冲估计传动系统总的机械功率85.0=总ηkw P P 04.185.0883.0===总总电η 选Y 系列小型三相异步电动机根据JB/T9616-1999选用Y90s-4型。
kw P 1.1=电其主要技术数据、外形尺寸及安装尺寸见下表:2.1.2确定各传动机构的传动比电磁帽坯件机的传动路线分为外传动路线和内传动路线两条 ①传动路线由电机经带传动、直齿圆柱齿轮5和6到曲柄(即偏心轮)滑块(滑块V )机构组成。
因为min /1440r n =电,min /50r n =偏,则外传动链总的传动比为:8.2865==⨯=-偏电带外n n i i i考虑到带传动的传动比不宜太大,所以传动比的分配如下:4=带i ,765=-i②内传动路线由偏心轮、圆锥齿轮7和8,直齿圆柱齿轮9及转盘齿轮12组成,当偏心轮转6圈要求经过内传动路线传动后使转盘转动1圈,其总传动比应为:612987=•=--i i i 内现在取187=-i ,6129=-i ,即小齿轮9Z 的转速和偏心轮转速相同。
对搅拌器兼刮板的转速没有严格要求,为简化机构,定为和小齿轮9Z 的转速相同,装在同一根轴上。
2.1.3计算各轴的转速和功率 ①各轴的转速m in /14401r n n ==电min /3502r i n n ==带电min /506523r i n n ==- min /508724r i n n ==- min /33.81294r n n n ==-转盘 ②各轴的功率查机械设计手册,效率955.0=带η 95.0=直齿η 935.0=锥齿η 99.0=滚η a .转盘所需功率 )(15.0前面确定转盘kw P = b .轴Ⅳ所需功率kw kw P P P 432.099.027.099.095.015.04=+⨯=+=)(滚搅滚直齿转盘ηηηc .轴Ⅲ所需的功率(设偏心轮机构效率99.0=偏η)kw kw P P P 986.099.09.0463.099.0935.0432.043=⨯+⨯=+=)(滚偏冲滚锥齿ηηηηd .轴Ⅱ所需的功率kw kw P P 048.199.095.0986.032=⨯==)(滚直齿ηηe .轴Ⅰ所需的功率kw kw P P 097.1955.0048.121===)(带η2.1.4计算Ⅱ轴的转矩 66222 1.0489.55109.551028595.43350P T N mm n =⨯⨯=⨯⨯=⋅ 2.1.5带传动及带轮的结构和尺寸设计 设计数据:V 带传递功率P=1.1kw 小带轮转速m in /14001r n = 大带轮转速m in /3502r n = 每天工作不少于8小时 ①普通V 带型号的选择查表得 工况系数2.1=A K ,设计功率kw K P P A c 32.12.11.1=⨯=⋅=由c P 和1n 查设计手册选用Z 型V 带②带轮基准直径的确定取mm d d 711=则mm mm d i d d d 28471412=⨯=⨯=③带速的计算 V=s m n d d /2.510006014007114.310006011=⨯⨯⨯=⨯π ④中心距、带长及包角)(27.021021d d d d d d a d d +<<+)()28471(2284717.00+<<+a )(248.5mm<0a <710mm初步确定中心距为400mm,根据22'210120(28471)2()2400(71284)1385.712424400d d d d d d d L a d d mm a ππ--=+++=⨯+++=⨯()取基准长度mm L d 1400=mm L L a a d d 15.407271.138514004002'0=-+=-+= 验算小带轮包角21118057.3150.024120d d d d aα-=-⨯=≥ ⑤V 带根数的确定 查得 kw P 3.01= kw P 03.01=∆ 92.0=∂K 14.1=L KZ 81.314.192.0)03.03.0(32.1)(1=⨯⨯+=∆+≥∂L c c K K P P P 取Z=4a) 计算初拉力V 带单位长度质量 查得q=0.06kg/m 单根V 带的初拉力 N qV K VZ P F c 12.562.506.0)192.05.2(42.532.1500)15.2(500220=⨯+-⨯⨯⨯=+-⨯⨯=∂ 作用在轴上的载荷N ZF F Q 66.4332024.150sin 12.56422sin 210=⨯⨯⨯=∂= 2.2结构设计与强度校核2.2.1轴Ⅱ的结构设计按扭转强度初步估算轴Ⅱ的最小直径mm mm n P A d 832.14~161.18350048.1)103~126(33222==≥ 考虑键槽对轴的强度的影响,取mm d 30min 2=,选用45号钢,正火硬度为170~217HBS 。