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畢業(yè)設計（論文）中期報告
題目：型砂處理機篩分機構(gòu)的設計
系 別 機電工程學院
專 業(yè) 機械制造及其自動化
班 級
姓 名
學 號
導 師
2013年 3 月 18 日
設計（論文）進展狀況
1 完成了傳動方案對比分析
經(jīng)查閱文獻《機械零件簡明設計手冊》，方案（A）中減速器為圓柱齒輪展開式二級減速器；方案（B）中減速器為圓錐、圓柱齒輪二級減速器；方案（C）中減速器為下置式蝸桿一級減速器。
顯然，方案（C）結(jié)構(gòu)最緊湊，但在長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的條件下，由于蝸桿傳動效率低，功率損失較大；方案（B）的寬度尺寸較方案（A）小，但圓錐齒輪加工比圓柱齒輪困難。
所以，傳動方案的選擇不但要考慮整個機器的動力特性和運動要求，還要十分注意傳動機構(gòu)的類型特征及應用范圍，即在擬定運動簡圖時通常注意如下幾點：
（1）帶傳動承載能力較低，在傳遞相同扭矩時結(jié)構(gòu)尺寸較嚙合傳動大，但傳動平穩(wěn)，能緩沖吸震，且有過載打滑保護作用，因此宜放在傳動裝置的高速級；
（2）鏈傳動具有運動不均勻性和多邊效應沖擊，故宜布置在低速級；
（3）蝸桿傳動工作平穩(wěn)，無噪音、傳動比大，體積小，重量輕及結(jié)構(gòu)緊湊，但因摩擦發(fā)熱，其效率較其它普通齒輪嚙合傳動低，只適宜用于中，小功率和間歇工作的場合。
（4）圓錐齒輪的加工比較困難，特別是大模數(shù)圓錐齒輪，應盡量置于高速級，以減小其模數(shù)或直徑，但圓錐齒輪速度過高時，其精度相應也需提高，還應考慮能否制造及加工成本問題。
（5）斜齒輪傳動的平穩(wěn)性較直齒輪傳動好，相應地用于高速級；
（6）制動器通常設在高速軸，但制動器后面的傳動機構(gòu)不應設置帶傳動和摩擦傳動。
（7）為簡化傳動裝置，總是將改變運動形式的機構(gòu)，如（連桿機構(gòu)，凸輪機構(gòu)）布置在傳動系統(tǒng)的末端或低速級。
（8）傳動裝置的布局要求結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，勻稱，剛度和強度要好，并適合車間布置情況和工人操作，便于裝拆和維修。
通過三種方案的對比分析，方案（A）圓柱齒輪二級減速器具有工作平穩(wěn)，無噪音，傳動比大，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，勻稱，剛度，強度要好。適合車間布置情況和小批量生產(chǎn)和相對較低的載荷和阻力。因此，選擇方案（A）傳動系統(tǒng)
2初步完成了連桿機構(gòu)的設計
連桿機構(gòu)的選擇
在設計要求上也不再局限于運動學要求的范圍內(nèi)，而且已注意到考慮機構(gòu)的動力特性。根據(jù)構(gòu)成連桿機構(gòu)的各構(gòu)件間的相對運動為平面運動還是空間運動，連桿機構(gòu)可分為平面連桿機構(gòu)和空間連桿機構(gòu)兩大類，在一般機械中采用的多數(shù)是平面連桿機構(gòu)
經(jīng)分析，參考方案中給出的工作機構(gòu)是鉸鏈四連桿機構(gòu)。
鉸鏈四連桿機構(gòu)簡圖
構(gòu)件之間都是用轉(zhuǎn)動副連接的四桿機構(gòu)，成為鉸鏈四桿機構(gòu)。如圖所示：其中，固定不動的桿4稱為機架，與機架相連的桿1和桿3稱為連架桿，而連接兩連架桿的桿2稱為連桿。連桿2通常做平面運動，而連架桿1和3則繞各自回轉(zhuǎn)中心A和D轉(zhuǎn)動。其中能做整周回轉(zhuǎn)運動的連架桿稱為曲柄，僅能在小于360的某一角度范圍內(nèi)往復擺動的連架桿稱為搖桿。
經(jīng)查閱文獻《機械原理》，在鉸鏈四桿機構(gòu)中，按照連架桿是曲柄還是搖桿，將其分為三種基本形式：曲柄搖桿機構(gòu)；雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。
（1）曲柄搖桿機構(gòu)
在鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩連架桿中，有一桿為曲柄，另一桿為搖桿。
（2）雙曲柄機構(gòu)
具有兩個曲柄的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu)。雙曲柄機構(gòu)中，通常主動曲柄做等速運動，從動曲柄做變速轉(zhuǎn)動。
（3）雙搖桿機構(gòu)
若兩連桿均為搖桿，則成為雙搖桿機構(gòu)。
根據(jù)設計要求，機器工作時，沙箱支承擺桿CD繞垂面左右作對稱擺動。我們可以判斷連架桿CD為搖桿，而根據(jù)減速器工作原理，可知連架桿AB可做整周回轉(zhuǎn)運動，因此它是曲柄。
綜上所述，我們選擇方案（1）中的曲柄搖桿機構(gòu)。
由上述我們所得到的資料，可以給出篩沙機系統(tǒng)的運動簡圖：
篩砂機系統(tǒng)運動簡圖
平面四連桿機構(gòu)有曲柄的條件
（1）最短桿與最長桿的長度和應小于或等于其他兩桿的長度和,此條件通常為桿長條件。
（2）組成該周轉(zhuǎn)副的兩桿中必有一桿為四桿中的最短桿。
上述條件表明:當四桿機構(gòu)各桿的長度滿足桿長條件時,其最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副都是周轉(zhuǎn)副。由此可知,上述四桿機構(gòu)中的轉(zhuǎn)動副亦為周轉(zhuǎn)副,而轉(zhuǎn)動副則只能的擺轉(zhuǎn)副。于是,四桿機構(gòu)有曲柄的條件是各桿的長度需要滿足桿長條件,且其最短桿為連架桿或機架。當最短桿為連架桿時,該四桿機構(gòu)將成為曲柄搖桿機構(gòu)。
3 開始進行機構(gòu)的運動和動力分析
用矢量方程圖解法作平面連桿機構(gòu)的速度和加速度分析
根據(jù)構(gòu)件上已知一點的速度和加速度可以求出另外的點的速度和加速度(包括大小和方向),故在以圖解法作機構(gòu)的速度和加速度的分析時,應先從具備這個條件的構(gòu)件著手,然后再分析與該構(gòu)件依次相連的其他各構(gòu)件。
4準備進行電動機的選擇
選擇電動機類型和機構(gòu)形式
電動機是常用的原動機，并且是系列化和標準化產(chǎn)品。機械設計中需要根據(jù)工作機的工作情況和運動，動力參數(shù)，合理地選擇電動機類型，結(jié)構(gòu)形式，傳遞的功率和轉(zhuǎn)速,確定電動機的型號。
電動機有交流電動機和直流電動機之分,工業(yè)上常采用交流電動機。交流電動機有異步電動機和同步電動機兩類，異步電動機又分為籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動機應用最廣泛。如無特殊需要,一般優(yōu)先選用Y系列籠型三相異步電動機，因其具有高效，節(jié)能，噪音小，振動小，安全可靠的特點,且安裝尺寸和功率等級符合國際標準,適用于無特殊要求的各種機械設備。
根據(jù)工作場地的要求:每天二班制工作，載荷中有中度沖擊，工作環(huán)境清潔,室內(nèi)，三相交流電源。選擇電動機為Y系列380V三相籠型異步電動機。
存在問題及解決措施
在設計過程中遇到若干問題，現(xiàn)簡述如下：
(1)砂粒的粗細程度：
濕型砂的砂粒較細將降低型砂透氣率，有可能引起鑄件產(chǎn)生氣孔缺陷。但適當降低透氣率可改善鑄件表面光潔程度和防止粘砂。粒度就可細逃表示砂粒粗細程度可以
按照國家標準GB/T9442-1998《鑄造用硅砂》，用標準篩篩分后主要粒度組成三篩中頭尾篩的篩號表示。例如砂粒集中在標準篩的50 , 70和100三篩上，可以表示為50/100。我國鑄造工廠還習慣用100/50表示在100號篩上停留量比50號篩上多。有些高密度造型工廠用粒度為50/140(表示主要分布在50, 70, 100和140號篩上)。
（2）篩箱的排砂問題：
在鑄造中型砂的粗細程度必須控制在一定的范圍內(nèi)，不可太粗或太細。所以選擇了兩層篩網(wǎng)，但連桿機構(gòu)的運動為往復運動。如果不設計合理的排沙機構(gòu)，被篩的型砂又會混合到一起使之不能起到篩分的作用。于是設計了將太粗或太細的型砂排到篩分機兩側(cè)而將粗細合適的型砂排到篩分機前側(cè)的機構(gòu)。
后期工作安排
（1）第11—12周完成篩分機構(gòu)的設計。
（2）第13—15繪制零件圖和裝配圖。
（3）第16—17撰寫畢業(yè)論文。
（4）第18周準備答辯。
指導教師簽字：
年 月 日
注：1）正文：宋體小四號字，行距20磅，單面打??；其他格式要求與畢業(yè)論文相同。
2）中期報告由各系集中歸檔保存，不裝訂入冊。