塑料粉碎機機械結構設計【三維PROE建模】【含CAD圖紙和文檔資料】【GC系列】
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塑料粉碎機設計說明書 目錄摘 要塑料粉碎機是一種將外形尺寸較大的塑料加工成外形尺寸較小的塑料的塑料加工機械。廢舊塑料經(jīng)過它的加工處理后,可成為新的原材料用來制造其它產(chǎn)品?,F(xiàn)在已有的塑料粉碎機存在刀片使用壽命短、粉塵污染嚴重、操作復雜等不足,基于此,我們設計了此款塑料粉碎機。塑料粉碎機主要由濾鐵式進料倉、機架、塑料刀片、易拆卸篩網(wǎng)、電機和可視化出料倉等部分組成,可將堅韌、橡膠狀、纖維狀塑料粉碎至110mm,有刀片使用壽命長、操作方便、噪音低、粉塵少等優(yōu)點。這一次機械設計畢業(yè)設計課題為“塑料粉碎機”設計,涉及了齒輪、軸及相關實用的設計,增強了我們的知識能力和創(chuàng)新能力,思維能力,是一次鍛煉和面臨的挑戰(zhàn)。設計內容包括,確定塑料粉碎機系統(tǒng)的總體設計,塑料粉碎機傳動系統(tǒng)的設計是一個重要的組成部分,與箱體的結構設計和其他組件的設計,使其在機械設計的內容是在設計的過程中,鍛煉繪圖能力和設計的一體化設計能力,是一個創(chuàng)新主題機械的設計、制造和繪圖的知識的基礎上,提高減速器設計能力,以了解一種機械結構產(chǎn)品,學習制造和裝配和表達知識,培養(yǎng)綜合分析能力,真正解決的技術我們的學生設計的第一個綜合性的機械設計,并建立了相應的設計,自主設計了機構選型和組合傳動方案,并制定設計方案的能力;為未來的設計打下了良好的基礎。 關鍵詞:塑料機械,粉碎機,塑料- 1 -Abstract Plastic crusher is a kind of plastic processing machine that processes the plastic with larger shape into the plastic with smaller shape. After its processing, waste plastics can become new raw materials for other products. The existing plastic crusher has shortcomings such as short blade life, serious dust pollution and complex operation. Based on this, we designed this plastic crusher.Plastic crusher is mainly composed of filter iron feeding bin, frame, plastic blade, easy removal screen, motor and visual discharging bin. It can crush tough, rubber and fibrous plastics to 1-10 mm. It has the advantages of long service life, easy operation, low noise and less dust.This graduation project of mechanical design is plastic crusher design, involving gear, shaft and related practical design, which enhances our knowledge and innovation ability, thinking ability, is a training and challenge.The design content includes the determination of the overall design of the plastic crusher system, the design of the transmission system of the plastic crusher is an important part, and the design of the box structure and other components, so that the content of the mechanical design is to exercise the drawing ability and the integrated design ability of the design in the process of the design, which is an innovative theme of mechanical design, manufacture and drawing. On the basis of graph knowledge, the design ability of reducer is improved to understand a kind of mechanical structure product, learn manufacturing and assembly and expression knowledge, cultivate comprehensive analysis ability, and truly solve the technology. The first comprehensive mechanical design designed by our students is established, and the corresponding design is established. The mechanism selection and combined transmission scheme are designed independently, and the performance of the design scheme is formulated. It lays a good foundation for future design.Key words: plastic machinery, crusher, plasticsIII目 錄摘 要IVAbstractIV目 錄VI第1章 緒論81.1 課題的目的和 意義81.2 國內外發(fā)展動態(tài)101.3 主要研究內容111.3 塑料粉碎機思路12第2章 塑料粉碎機總體設計132.1 塑料粉碎機簡介132.2 塑料粉碎機的結構設計132.2.1 濾鐵式進料倉的設計132.2.2 可視化出料倉的設計142.2.3 易拆卸篩網(wǎng)的設計152.2.4 傳動機構的設計162.2.5 動刀的設計162.2.6 定刀的設計172.2.7 機架的設計172.2.9 電機的選擇18電動機轉速為1420r/min182.2.10確定傳動比18第3章 帶傳動和變速器組件的設計203.1設計方案203.2 帶傳動設計203.2.1計算設計-功率Pd203.2.2選擇帶型203.2.3確定帶直徑并驗證213.2.4確定距離、帶長度小輪包角213.2.5帶根數(shù)z223.2.6計算壓軸力22第4章 傳動齒輪的設計計算234.1 高速級齒輪設計和校核234.2 低速級齒輪設計、低速級齒輪校核254.3 軸的設計計算294.3.1 電動機的安裝尺寸294.3.2初定軸的最小直徑294.4第四章軸的結構設計304.5 第一軸的設計314.6 第二軸的設計334.7 第三軸的設計374.8 第4根軸的計算與校核40圖5-4 軸載荷分析圖42第5章 鍵連接的選擇計算43第6章 軸承計算44第7章 變速器所需潤滑設計457.1 齒輪潤滑457.2 軸承的潤滑45第8章 箱體結構尺寸46第9章 經(jīng)濟性分析和環(huán)保分析479.1 經(jīng)濟分析479.2 環(huán)保分析47總 結50參考文獻51致 謝52第二章 塑料粉碎機的設計第1章 緒論1.1 課題的目的和 意義隨著塑料日益廣泛,廢舊塑料的回收利用問題已經(jīng)受到普遍重視。塑料破碎機是回收利用廢舊塑料的重要設備,適用于各種塑料,如PE、PP、PVC、ABS的破碎1。塑料粉碎機,國內目前絕大多數(shù)企業(yè)采用的是大型機械進行粉碎的,耗能大,不適合小規(guī)模的使用。因此,國內塑料粉碎機 有十分廣闊的應用前景,盡快研制出一種能真正投入實際應用的塑料粉碎機就顯得十分必要。本文主要是利用塑料粉碎機設計,里面涉及到齒輪、軸、軸承等零部件的設計與校核,主要是進行了一系列的詳細的設計,具體設計依據(jù)老師給定的設計數(shù)據(jù)進行展開設計,并進行詳細的驗證。通過本文的設計,培養(yǎng)了學生良好的設計習慣,是大學畢業(yè)前一次很好的鍛煉,為未來參加工作做好鋪墊,是一次有益的嘗試,對個人成長發(fā)揮了很大的作用。首先要對塑料粉碎機零件進行工藝分析,塑料粉碎機是機器上的至關重要的一部分,塑料粉碎機箱體是各種機器的重要組成部分,直接影響最終加工精度和效率。塑料粉碎機箱體工藝分析和塑料粉碎機設計是這個課題的重要內容,主要包含塑料粉碎機箱體零件的分析過程和分析過程的最后部分配件,完成塑料粉碎機的過程中,為了更好的理解,首先需要先了解塑料粉碎機的基礎上,將得到不同的設計方案。每一步都需要細心的計算,當下不同品種和現(xiàn)代化的機械產(chǎn)品仍然是小批量的生產(chǎn),是目前的一個主要的生產(chǎn)方法,生產(chǎn)系統(tǒng)的快速反應能力,需要的產(chǎn)品,可產(chǎn)品的設計與制造周期是有限的,在生產(chǎn)過程中,為了提高系統(tǒng)的靈活性,降低成本和提高質量。標準化過程中,由于設備標準的主要區(qū)別是,完全依賴于從產(chǎn)品設計經(jīng)驗的設計師,加快設備更新,產(chǎn)品數(shù)量的要求。因此,目前要適應市場變化加快,設計任務的逐步增加,從而快速使企業(yè)急需解決的問題。塑料粉碎機廣泛運行轉速和轉矩之間起的作用,常用于進行減速運動傳動,一般用于低轉速大扭矩的傳動齒輪,塑料粉碎機是國內或其他高速動力通過減速機輸入軸上的小齒輪的齒高對輸出速度慢,正常的理論都是相同大小的模數(shù),理想的減速比在許多領域的重工業(yè),機械傳動在產(chǎn)品類別包括各種齒輪、蝸輪減速行星,也包括各種傳動裝置,如速度,以及柔性傳動裝置,不同類型的設備和服務冶金領域中的、煤炭、建材、船舶、水、電力、機械、石化行業(yè)。有一個好的市場潛力,創(chuàng)造了一個競爭激烈的領域,在殘酷的市場行業(yè)必須加快減排,淘汰落后產(chǎn)能,發(fā)展節(jié)能產(chǎn)品,充分利用節(jié)能產(chǎn)品政策加強交流的機會有關的產(chǎn)品,國家產(chǎn)業(yè)政策,以應對復雜的經(jīng)濟環(huán)境的變化。如今,在工業(yè)生產(chǎn)領域,發(fā)展自動化塑料粉碎機機械領域的生產(chǎn)活動,在生產(chǎn)中的應用有非常廣泛的生產(chǎn)能力,變得越來越機構的指導方針要求塑料粉碎機塑料粉碎機結構設計過程中的部分,在國家標準的基礎上,根據(jù)塑料粉碎機的功能,并安裝所需的部分在機械工程領域,在很短的時間內,運用在工程生產(chǎn)操作,被廣泛應用在工業(yè)生產(chǎn)操作的智能集成,一套完整的生產(chǎn)線化自動化3。在結合塑料粉碎機結構設計準則中,要求在每一個部分優(yōu)化系統(tǒng)的整體具有決定性的影響4,塑料粉碎機加工精度,確保要求必須滿足,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低,容易在多種工業(yè)解決方案和系統(tǒng)配置的機器,有必要進行全面系統(tǒng)的分析和加工要求,塑料粉碎機的工作過程中的狀態(tài),如塑料粉碎機參數(shù)的影響來考慮,這些不僅選擇和優(yōu)化過程中的各種成本,生產(chǎn)實際優(yōu)化工藝方案。根據(jù)塑料粉碎機結構的設計技術要求和功能要求的基礎上,確定的固定部分可以滿足嚴格的標準,所以這個問題集中在對塑料粉碎機結構的簡化結構,塑料粉碎機必須滿足的,簡單的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質量達到標準的塑料粉碎機,必須編制優(yōu)化機器的裝配方案,必須以最優(yōu)計劃指導你在機械工程領域的生產(chǎn)活動,以優(yōu)化標準的塑料粉碎機5。1.2 國內外發(fā)展動態(tài)在塑料粉碎機行業(yè)的近40年的歷史,在經(jīng)濟和國防工業(yè)的各個領域,塑料粉碎機產(chǎn)品主要應用在電力機械、建筑機械、冶金機械、水泥、機械、電子、機械、礦山機械、化工機械、輸送機械、物料控制機械、建筑機械、石油機械等行業(yè)對減速機產(chǎn)品有很大的需求。在這本文設計中,設計和零件設計標準化的條件下,該系統(tǒng)對發(fā)展計算機輔助設計,可以提供完整的支持,充分利用塑料粉碎機的設計。設計的目的都是考慮的問題所在。加工問題直接影響到塑料粉碎機箱體的裝配精度和生產(chǎn)率、塑料粉碎機尺寸的準確度,而且加工速度快,效率高,降低了成本和提高生產(chǎn)率的努力,在這些問題的一些指導下認真地并相應地對數(shù)據(jù)進行檢查。在這部分的CAD制圖過程,熟悉基本的工程制圖標準,熟練使用CAD的繪圖功能和掌握一些基本的捷徑,并利用處理問題的基本標準和公差。在機械工程領域,塑料粉碎機應用范圍非常廣泛,主要是指機械零配件的生產(chǎn):汽車上各種不同的零配件,在不同的交通運輸工具,零部件生產(chǎn)所需的生產(chǎn)和批量生產(chǎn),所以很多機器進行機械制造,選擇高智能性和自動化程度高的機器,使企業(yè)在未來的市場具有很大的競爭力7。這新機器塑料粉碎機和通用機械塑料粉碎機以及一體化的高集成,高生產(chǎn)效率的優(yōu)點,塑料粉碎機的生產(chǎn)過程中,由于大量生產(chǎn)的零件,精度要求嚴格的損害,在國內和國外的先進技術,機械工程會越來越智能化,而且會快速發(fā)展,許多企業(yè)需要越來越多的生產(chǎn)線,生產(chǎn)高質量的產(chǎn)品需求非常廣泛,因此,在大規(guī)模零部件生產(chǎn)的情況下,慢慢地自動化生產(chǎn)線將代替人力生產(chǎn)。 1.3 主要研究內容在塑料粉碎機中的應用范圍,在國內和國外。系統(tǒng)軟件是非常多的,但大多數(shù)CAD發(fā)展系統(tǒng)的安裝和測試塑料粉碎機和計算機系統(tǒng)要求這些國家看到國外的說,直主要是通過這些大學和公司的研究和開發(fā)的合作和發(fā)展,對機械整個塑料粉碎機的基礎上,設計和機械部件的系統(tǒng)錯誤。這些都是標準化的8。確保和促進效率的某些部分被應用到方案的設計,沒能提供一套完整的應用系統(tǒng)軟件以支持塑料粉碎機自動化系統(tǒng)的使用。目前,塑料粉碎機的主要挑戰(zhàn)和主要問題是:(1)在塑料粉碎機開發(fā)的模擬設計中,把大部分時間都花在設計師繪圖和建模上,建模效率低,會產(chǎn)生很多重復工作;(2)沒有足夠的資源,確保塑料粉碎機的圖紙和管理不善的情況下,無法有效地利用到設計方法和數(shù)據(jù)結構。(3)數(shù)據(jù)保護,缺乏經(jīng)驗和塑料粉碎機的水平,取決于設計師的經(jīng)驗和技術數(shù)據(jù)設計師和塑料粉碎機組織,塑料粉碎機損失是利用資源和利益的交換和復用的經(jīng)驗和專業(yè)知識,支持產(chǎn)品設計過程.塑料粉碎機有助于設計技術的發(fā)展,組織和配件標準重新使用,共同開發(fā)一個塑料粉碎機的設計和部件,包括以提高效率和工程技術的綜合自動化生產(chǎn)工具的重要性。機械制造離不開各種機械塑料粉碎機,塑料粉碎機是保證零件的加工質量,提高生產(chǎn)加工效率,降低生產(chǎn)成本,減輕勞動強度,降低對工人技術要求,可以實現(xiàn)的生產(chǎn)自動生產(chǎn)過程中重要的過程,高度智能化的設備已經(jīng)在我國加工生產(chǎn)企業(yè)中被廣泛使用,但是,在大多數(shù)情況下都塑料粉碎機行業(yè),在我國機械化流水生產(chǎn)線的生產(chǎn)規(guī)模,目前,一個設計的塑料粉碎機特別有效的東西來滿足生產(chǎn)綱領的要求批量大,機械設計的基本要求,這是我們必須掌握的各種塑料粉碎機思維方式,將被應用到實際的生產(chǎn)中,從那里繼續(xù)提升自己的知識對所學理論和應用計劃不可能不是完整的知識在大學專業(yè)課進行鞏固和強化,可以鍛煉自我發(fā)展的能力,對后來個人發(fā)展很有益處。1.3 塑料粉碎機思路 人類生產(chǎn)工具的發(fā)展方向是使用方便、操作簡單、節(jié)約能源、使用壽命長。我們以這個思路對塑料粉碎機進行了創(chuàng)新設計。 1、為了防止混雜在被粉碎物料中的鐵質雜質破壞刀片,需要設計一種裝置,在鐵質雜質進入粉碎室之前,將其濾出。 2、粉碎機工作時,操作人員需要不斷地打開出料倉以觀察其收集情況,可以安裝一種裝置,使得操作人員不需將其打開即可觀察其收集情況。 3、需要不同的出料粒徑時,便需要更換不同孔徑的篩網(wǎng),篩網(wǎng)與其支架可以采用分離式設計,以便于輕松地更換篩網(wǎng)。45第2章 塑料粉碎機總體設計2.1 塑料粉碎機簡介在目前市場料粉碎機如圖2-1所示。電動機進料倉右護罩機架1出料倉機架2左護罩 圖2-1 塑料粉碎機本款塑料粉碎機的主要參數(shù)如表2-1所示。表2-1 主要參數(shù)2型號粉碎室口徑(mm)粉碎能力(kg/h)電機功率(KW/h)固定刀(片)活動刀(片)機械尺寸(mm)重量(kg)SWP160A19016530802.2295406259772502.2 塑料粉碎機的結構設計2.2.1 濾鐵式進料倉的設計 進料倉是進料部位。如圖2-2、2-3所示,濾鐵式進料倉主要由投料斗、旋轉擋板、直角鎖緊旋桿、碟形螺栓、強力磁鐵、磁鐵框等部件組成。入口截面為矩形,面積為240cm2。落料區(qū)入口 圖2-2 濾鐵式進料倉強力磁鐵圖2-3 強力磁鐵進料倉與機架為分離式設計,便于拆卸和安裝3。如圖2-4、圖2-5所示。 圖2-4 吊桿螺母 圖2-5 銷軸2.2.2 可視化出料倉的設計出料倉是收集符合粒徑要求物料的裝置。如圖2-6所示,工作過程中粉碎機始終為全封閉狀態(tài),粉塵無法進入車間環(huán)境。透明窗口插板式擋板萬向輪 圖2-6 透明窗口 圖2-7 插板式擋板 如圖2-6所示,出料倉底部安裝萬向輪,可以方便地將收集到的物料運送到指定的位置。如圖2-7所示,出料倉尾端安裝插板式擋板,將擋板取出,可以輕松快捷地清理余料。2.2.3 易拆卸篩網(wǎng)的設計 篩網(wǎng)的作用是篩選出符合粒徑要求的物料。如圖2-8所示,操作方便簡單。 圖2-8 篩網(wǎng)的拆裝根據(jù)實際生產(chǎn)需求,如圖2-9所示。吊桿螺母銷軸 圖2-9 篩網(wǎng)支架的固定2.2.4 傳動機構的設計傳動機構的作用是將電動機的動力傳遞給轉軸,從而帶動動刀繞轉軸高速旋轉,實現(xiàn)對物料的粉碎。皮帶輪普通V帶電機輪圖2-10 傳動機構2.2.5 動刀的設計如圖2-11所示:需要調節(jié)刀片間隙時,先旋松固定螺栓,然后旋長或旋短調節(jié)螺栓,再向前或向后平移刀片即可調節(jié)刀片間隙。固定螺栓調節(jié)孔調節(jié)螺栓 圖2-11 動刀的固定與前后調節(jié)刀座安裝在轉軸上,階梯式九個動刀片呈分三組安裝在三個刀座上,粉碎堅韌物料,如圖2-12所示。 刀座動刀圖2-12 動刀的安裝2.2.6 定刀的設計刀刃長度為180mm,由高強度螺栓固定在機架上,前后各一片,根據(jù)粉碎物料的不同調節(jié)間隙大小。調節(jié)孔高強度螺栓 圖2-13 定刀的固定與前后調節(jié)2.2.7 機架的設計如圖2-14所示,機架為雙層結構設計,內部填充隔音材料。安裝外徑為110mm的密封軸承。左右兩側為軸承座,粉碎室口徑為190165(mm);雙層結構設計雙層結構設計粉碎室圖2-14 隔音材料 圖2-15 機架1 圖2-16 機架22.2.9 電機的選擇參考現(xiàn)有塑料粉碎機電動機的型號,暫定塑料粉碎機電動機的型號為:Y100L1-4。電機相關參數(shù)如表2-3所示。表2-3 電機參數(shù)5電機型號電源種類額定功率(KW)額定電壓(V)頻率(Hz)效率功率因數(shù)Y100L1-4交流電源2.23805081%0.86電動機轉速為1420r/min2.2.10確定傳動比 刀棍直徑為160mm(圖紙上確定) ,設定粉碎機刀具工作轉速等于變速箱輸出的轉速當變速箱輸出的快速轉速為6.55r/min,當變速箱輸出的快速轉速為3.275r/min, (1)總傳動比 (2) 分配傳動裝置傳動比:取帶傳動的減速比為 i1=2.125 那么分配到變速箱的傳動比為i=1420/2.125 =668.235當變速箱輸出的轉速為6.55r/min,變速箱的傳動 i=4.08X5X5=102當變速箱輸出的轉速為3.275r/min,變速箱的傳動 i=4.08X5X2.5=204采用最后一級進行換擋變速器 第3章 帶傳動和變速器組件的設計3.1設計方案采用最后一級進行換擋變速器,如下圖3.1:圖3.1 換擋變速器分布圖3.2 帶傳動設計功率P=2.2 kW,轉速n1=1420r/min,取i=2.125.3.2.1計算設計-功率Pd取KA1.1。即3.2.2選擇帶型根據(jù)Pd2.42kW及n11420r/min ,選取V帶(A型)。3.2.3確定帶直徑并驗證由課本小帶輪直徑為80100mm則取dd1= 80mm ddmin.=75 mm得=170mm 誤差: 誤差 符合要求 帶速 滿足書本速度范圍要求,故采用。3.2.4確定距離、帶長度小輪包角由式可得0.7(80+170)2(80+170)即175500,選取=350mm 所以有:由Ld1250mm實際中心距符合要求。3.2.5帶根數(shù)z查帶根數(shù)所以z取整數(shù)為2根。3.2.6計算壓軸力帶的初拉力F0138.58N,得=165.35o,z=2,則第4章 傳動齒輪的設計計算4.1 高速級齒輪設計和校核選擇高速級齒輪材料、精度等級和參數(shù)選直齒齒輪傳動選小齒輪40Cr材料,熱處理調質處理,241HBS硬度286HBS硬度;選大齒輪35SiMn材料,熱處理調質處理,229HBS硬度286HBS硬度。精度為IT8級(齒輪)。 取齒數(shù)(小齒輪),齒數(shù)(大齒輪) 按接觸強度-齒面設計a.確定各參數(shù)數(shù)值初選載荷系數(shù)由大學里的教科書和教材,初選齒寬系數(shù)由大學里的教科書和教材,查得彈性系數(shù)由大學里的教科書和教材查,取系數(shù)節(jié)點區(qū)域由大學里的教科書和教材,查得極限,接觸疲勞強度;次數(shù)(小齒輪-應力循環(huán));次數(shù)(大齒輪-應力循環(huán));由大學里的教科書和教材查得接觸疲勞系數(shù),(允許局部點蝕)取安全系數(shù),則: b.確定該變速器上的傳動尺寸初算直徑-小齒輪圓周速度查大學里的教科書和教材得動載荷系數(shù);由大學里的教科書和教材查得使用系數(shù);由大學里的教科書和教材,假設,得齒間-系數(shù)用于載荷分配;由大學里的教科書和教材查取齒向載荷分布系數(shù);故系數(shù)(載荷方面)按K值-修正,即c.確定-模數(shù),為了安全, 將該模數(shù) 取=1.5mm;通過比較,跟最初選取的差距不大,可以選擇此參數(shù)。誤差在可以合理值接受的條件內;分度圓-直徑, ;齒寬,取27.5mm齒寬系數(shù)修正得到的。校核疲勞強度-齒根彎曲a.確定各參數(shù)由大學里的教科書和教材查得彎曲疲勞壽命系數(shù),;由大學里的教科書和教材查表得極限,取安全系數(shù),計算彎曲應力: b.驗算強度-齒根彎曲 彎曲疲勞對應得到的強度足夠。c.驗算,合適。4.2 低速級齒輪設計、低速級齒輪校核選擇低速級齒輪材料、精度等級和參數(shù)由大學里的教科書和教材,選擇小齒輪40Cr材料,大齒輪35SiMn材料,調質處理,229HBS硬度286HBS硬度。 取齒數(shù)(小齒輪),齒數(shù)(大齒輪)。按接觸強度-齒面設計a.確定各參數(shù)數(shù)值初選載荷系數(shù)由大學里的教科書和教材,初選齒寬系數(shù)由大學里的教科書和教材,查得彈性系數(shù)由大學里的教科書和教材 查取節(jié)點區(qū)域系數(shù)由大學里的教科書和教材,查得 極限,;次數(shù)(小齒輪-應力循環(huán));次數(shù)(大齒輪-應力循環(huán));系數(shù),取安全系數(shù),則: b.確定該變速器上的傳動尺寸初算直徑-小齒輪圓周速度查大學里的教科書和教材得動載荷系數(shù);由大學里的教科書和教材查得使用系數(shù);由大學里的教科書和教材,假設,得系數(shù)齒間載荷分配;由大學里的教科書和教材查系數(shù)故載荷系數(shù)按 修正一下K值,即確定模數(shù),按大學里的教科書和教材取m=1.5mm;分度圓直徑,;齒寬,取小齒輪齒寬,大齒輪齒寬。修正齒寬系數(shù)。校核齒根彎曲疲勞強度a.確定各參數(shù)由大學里的教科書和教材查取齒形系數(shù)和應力校正系數(shù),;,由大學里的教科書和教材查得彎曲疲勞壽命系數(shù),;由大學里的教科書和教材查表得齒輪彎曲疲勞極限,取安全系數(shù),計算應力:b.驗算 強度足夠。c.驗算,合適。其他齒輪組的設計計算跟這個一樣,不一一進行計算。把計算結果統(tǒng)計過來。齒輪Z1Z2Z3Z4齒數(shù)208224120分度圓直徑6024672360齒頂圓直徑6625278366齒根圓直徑52.5238.564.5352.5齒寬55506560中心距123216下面的變速器齒輪Z5Z6Z7Z8齒數(shù)2412041103分度圓直徑72360123309齒頂圓直徑78366129315齒根圓直徑64.5352.5115.5301.5齒寬55506560中心距216216其中Z6和Z8組成的是雙聯(lián)齒輪,具體數(shù)據(jù)見上面。4.3 軸的設計計算4.3.1 電動機的安裝尺寸軸外伸直徑為:,軸外伸長度為:,中心高鍵槽寬度,鍵槽深度。4.3.2初定軸的最小直徑先按軸所承受的轉矩初步估算軸的最小直徑,公式為軸材料選45號鋼正火處理,取C=110,則:4.4第四章軸的結構設計1. 第一軸-布置-受力圖高速輸入軸連軸器選擇高速級選用LT型-柱銷-聯(lián)軸器GB/ 4323-2002,取,計算轉矩為。確定選LT5型-柱銷-聯(lián)軸器,直徑軸孔,取最小值28 圖4.1 第一軸受力圖2、首先確定每個分度段直徑4.5 第一軸的設計(1)擬定各段直徑和長度 d1:用于聯(lián)軸器內孔,d1=24mm。 d2:密封處軸段,左端用聯(lián)軸器軸向定位,定位要求,d2=30mm d3:滾動軸承-軸段且較d2尺寸大1-5mm,選取d3=45mm d4:考慮軸承查得7208AC-軸承-要求da=45mm,根據(jù)尺寸選擇d4=45mm。 d5:齒輪處軸段,結構55 d6:過渡軸段與d4軸段-相同,故選取d6=d4=45mm。 d7:滾動軸承軸段與d3軸段-相同,故選取d7=d3=35mm。 3)各軸段長度的確定 L1:根據(jù)聯(lián)軸器選取L1=29mm。 L2:由變速器外面形狀等確定,取L2=68mm。 L3:由滾動軸承寬度確定,選取L3=17mm。 L4:根據(jù)齒輪的寬度確定,選取L4=101mm。 L5:由小齒輪對應參數(shù),取L5=55mm。 L6:根據(jù)箱體結構數(shù)據(jù)要求確定,取L6=19mm。 L7:由軸承對應的查到的 寬度確定,選取L7=17mm。 圖4.2 第一軸結構圖該高速度軸材料選用45#中碳鋼,。(8)校核軸徑該截面上面外圓上面帶有鍵槽,查書本才可以得到抗扭截面模量為其中,b=20mm,t=7.5mm則故第一軸計算得到的結論數(shù)據(jù)符合設計規(guī)范要求。4.6 第二軸的設計 (1)根據(jù)第二軸-確定第二軸的各段直徑和長度1)參照滾動軸承(7308B),可確定 ,軸段1的長度=軸段5,與軸承寬度數(shù)據(jù)接近,但是還要注意到密封氈圈寬度B,故取。2)大齒輪(高速級軸)段2上安裝,可取。用軸肩固定在齒輪右端,由此可以獲得 軸段3的直徑, 軸肩高度,取,。設定轂長=齒寬,根據(jù)查閱得到的資料可以 齒寬,取。3)小齒輪(低速級)軸段4上安裝。鑒于考慮到齒輪直徑太小,軸直徑與齒根圓直徑?jīng)]有相差幾個毫米,若分開安裝將會導致小齒輪的壁厚很薄,只剩下幾個毫米,所以將二者設計成一體也就是齒輪軸是一個不錯的選擇。取,取。該中間度軸材料選用45#中碳鋼,。(2)計算受力(位于小圓柱齒輪上)。圓周力 徑向力 計算受力(位于小大斜齒輪上)。圓周力 徑向力 軸向力 (3)計算支承反力選用7208AC軸承根據(jù) 受力圖設計 簡化:圖4.3 第二軸做成的受力圖支反力-水平面 支反力-豎直面(4)畫出彎矩圖位于水平面方向上的:位于垂直面方向上的:二者合成彎矩圖4.4 第二軸彎矩圖(5)畫轉矩圖轉矩圖如圖:圖4.5 第二軸轉矩圖(6)許用應力由,查表9-4得,則折合系數(shù)為:(7)畫當量彎矩圖圖4.6 第二軸當量彎矩圖當量轉矩在中間截面(大齒輪)當量彎矩處在中間截面(小齒輪)當量彎矩處(8)校核軸徑在中間截面(小齒輪)當量彎矩處,且相對產(chǎn)生應力集中大,那么設計出來的危險截面正是中間截面(小齒輪)。該截面抗扭截面模量為則故第二軸計算得到的結論數(shù)據(jù)符合設計規(guī)范要求。4.7 第三軸的設計 (1)根據(jù)第三軸各段直徑和第三軸長度 1)為滿足軸向要求,6軸段右端軸肩高度,故取5段的直徑。半聯(lián)軸器長度=82mm.,的長度比略短一點,現(xiàn)取。2)參照滾動軸承(7207B),可確定,軸段1的長度=軸段5,與軸承寬度數(shù)據(jù)接近,但是還要注意到密封氈圈寬度B,故取??紤]到軸承尺寸,軸段5加一軸肩,。3)取齒輪端面應該留有足夠間距箱體內壁之間,取。軸段3直徑據(jù)軸承的定位軸肩直徑確定。4)軸段2上安裝齒輪鑒于考慮到齒輪直徑太小,軸直徑與齒根圓直徑?jīng)]有相差幾個毫米,若分開安裝將會導致小齒輪的壁厚很薄,只剩下幾個毫米,所以將二者設計成一體也就是齒輪軸是一個不錯的選擇。取 。5)端倒角為C2。該第三軸材料選用45#中碳鋼,。 (2)計算受力(位于小圓柱齒輪上)。圓周力 徑向力 軸向力 (3)計算支承反力選用7207B軸承,而該型號為角接觸軸承。根據(jù) 受力圖設計 簡化:圖4.7 第三軸做成的受力圖支反力-水平面 支反力-豎直面 (4)畫彎矩圖位于水平面方向上的:位于垂直面方向上的:合成方向上的彎矩圖4.8 第三軸對應的彎矩圖 (5)畫轉矩圖轉矩圖如圖:圖4.9 第三軸對應的轉矩圖 (6)許用應力由,查表9-4得,則折合取得的系數(shù)為: (7)畫當量彎矩圖圖4.10 第三軸當量彎矩圖當量轉矩在第三軸(小齒輪)當量彎矩處 (8)校核軸徑在中間截面(小齒輪)當量彎矩處,且相對產(chǎn)生應力集中大,那么設計出來的危險截面正是中間截面(小齒輪)。該截面模量為則故第三軸計算得到的結論數(shù)據(jù)符合設計規(guī)范要求。4.8 第4根軸的計算與校核同一根軸上圓周力和徑向力。 支持力 xy平面內的彎矩得 支持力 xz平面內的彎矩得 合成彎矩 由圖5-4知,危險截面為B面,故對B面進行校核。轉矩產(chǎn)生的剪力按脈動循環(huán)變化,取。則B截面處的當量彎矩為: 對B截面強度校核 故,該軸合格。 圖5-4 軸載荷分析圖第5章 鍵連接的選擇計算(1)第三軸鍵的選擇第三軸通過圓頭普通平鍵(A型)()齒輪大圓柱)的連接。選用,b=20mm,h=12mm,L=56mm。第三軸選鍵為,b=14mm,h=9mm,L=70mm。(2)第三軸、大圓柱齒輪校核。擠壓應力,取其平均值。 長度l=L-b=56-20=36mm高度k=0.5h=6mm則鍵的強度符合要求。(3)第三軸與塑料粉碎機聯(lián)軸器的連接校核。擠壓應力,取其平均值。長度l=L-b=70-14=56mm.鍵高尺寸k=0.5h=4.5mm則鍵強度可以滿足要求。第6章 軸承計算(1)第三軸軸承的選擇第三軸尺寸安裝軸承,選 7012AC,載荷,。(2)計算當量-動載荷, 軸承只受徑向力,故即: (3)計算壽命取較大者,取,則故軸承符合壽命要求。 第7章 變速器所需潤滑設計7.1 齒輪潤滑因v12m/s,所以采用浸油潤滑,按大學里的教科書和教材,選用HL-3,大齒輪浸油為12個齒輪輪齒高深度,但是該數(shù)據(jù)值應該10mm。7.2 軸承的潤滑本次變速器軸承潤滑,采用HL-30潤滑油潤滑,對應的數(shù)據(jù)編號 GBSYB110-62S),并設油槽在箱體的下殼壁內側,應設法讓變速器箱體的油液能到達軸承的安裝部位,以達到潤滑目的要求。第8章 箱體結構尺寸第9章 經(jīng)濟性分析和環(huán)保分析9.1 經(jīng)濟分析生產(chǎn)技術的建議為機械工業(yè)的發(fā)展提供了方向。定義:人們普遍承認,制造技術促進中心(制造技術先進的傳統(tǒng)吸收機械、電子、信息、材料、能源和業(yè)績管理等現(xiàn)代綜合應用和產(chǎn)品設計、制造、執(zhí)法、管理、銷售、使用、制造、高質量的服務,有效,使“微不足道”、清潔、生產(chǎn)技術的靈活性和預期的經(jīng)濟和技術效率。它具有以下特點:1。將技術改造成為人類需求的中心,使技術的發(fā)展更符合人類社會的需要。2。在強調專業(yè)化分工、分工和分工的過程中,工人的創(chuàng)造力可以被充分利用。3。金字塔的多層管理結構已經(jīng)變成了一個網(wǎng)絡結構,減少了層次和中間層次。4。傳統(tǒng)的工作方法已經(jīng)通過減少工作周期和提高工作質量來并行化。5。根據(jù)功能分工的組織結構,將動態(tài)工作小組轉換成動態(tài)方向組。6)機器制造技術的發(fā)展可以總結如下:(1)機械制造自動化。(2)精密工程。(3)改進傳統(tǒng)方法和發(fā)展非傳統(tǒng)設計方法。機器自動化技術仍然是機器制造中最活躍的研究領域。制造業(yè)也是提高生產(chǎn)率和贏得市場競爭的主要手段。自20世紀20年代以來,機器制造的自動化技術經(jīng)歷了三個階段:僵化的自動化、靈活的自動化和集成自動化。自動化綜合往往與觀念,諸如計算機輔助制造、計算生產(chǎn)綜合匯總制造技術、監(jiān)督技能、技術管理和現(xiàn)代信息技術,旨在改善整個勞動生產(chǎn)率制造企業(yè)和迅速反應的市場準入。機械行業(yè)是一個典型的制造業(yè),為國家經(jīng)濟的發(fā)展提供各種必要的設備和設備??趶饺珖y(tǒng)計學會,其中包括六個一級個人:金屬、設備、專用設備制造業(yè)、工業(yè)、儀器及運輸設備和電器產(chǎn)品,如車輛、船只、機械、發(fā)電機、機械、地雷、機械工程容器。9.2 環(huán)保分析1、可回收性設計 設計性是設計,充分考慮到回收利用的可能性,再循環(huán)、回收和方法的再循環(huán)流程中,基礎產(chǎn)品設計,并最終將達到最高水平的材料和能源使用的部件和較低的環(huán)境污染的影響。例如,在機器中使用的常見元素(螺栓等)的回收和再利用。2)可拆卸設計設計人員必須使結構易于拆卸和維護。在設計階段,設計一種方法可以用來模塊的功能來分析功能或不同的各種功能的功能特征一定范圍,按照其特點不同司和設計一系列不同產(chǎn)品的功能模塊組成的選擇和單元組成,可用于不同的目的。從此,就有可能消除互相矛盾的規(guī)格,產(chǎn)品品種的周期的產(chǎn)品制造和生產(chǎn)成本并減少費用,減少成本和促進回收和再利用的產(chǎn)出,以實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)境保護。3)環(huán)境產(chǎn)品成本分析考慮到在產(chǎn)品設計的早期階段,考慮到產(chǎn)品的再循環(huán)和再使用,考慮到污染物的處理成本、產(chǎn)品的分解和成本的再使用。2.5環(huán)境友好型材料的選擇是一個豐富的來源,易于使用,易于回收。4)環(huán)境產(chǎn)品成本分析考慮到在產(chǎn)品設計的早期階段,考慮到產(chǎn)品的再循環(huán)和再使用,考慮到污染物的處理成本、產(chǎn)品的分解和成本的再使用。5、材料選擇環(huán)保材料指的是豐富的材料,易于使用,可以回收和影響環(huán)境。材料的選擇是環(huán)境設計的一個重要組成部分,也是在產(chǎn)品開發(fā)設計開始時做出的主要決定之一。材料的選擇應盡可能減少材料的類型,并減少對材料的分類和回收的有害和有價值的材料的回收和使用,以及廢物回收。合理選擇環(huán)保產(chǎn)品,可以減少產(chǎn)品對環(huán)境的負面影響。目前在這一領域開展的研究工作的重點是確定材料要求;環(huán)境友好型材料的選擇原則;影響材料選擇的因素分析;開發(fā)和應用環(huán)境友好型材料;新功能的開發(fā)和應用(即環(huán)境友好型材料);回收可回收材料的應用。 關鍵特點之一是保護環(huán)境的設計提出了方法是使用的技術手段和管理方法,以實現(xiàn)千年發(fā)展目標的資源和能源使用壽命,而又不影響質量、功能產(chǎn)品等等。所指的經(jīng)濟分析、保護環(huán)境配置技術,即關于使用資源、能源相等,前提是環(huán)境設計旨在更多傳統(tǒng)方法產(chǎn)出質量,更優(yōu)惠的進程勞動密集型生產(chǎn)的先進設計一步。在世貿組織之后,機械產(chǎn)品市場的競爭將變得越來越激烈,而生態(tài)設計技術是提高產(chǎn)品市場競爭力的有力武器??偨Y總 結在這本文設計中,塑料粉碎裝置傳動機構設計研究應用范圍大,CAD開發(fā)的系統(tǒng),在國內外許多CAD軟件仍然在大多數(shù)計算機系統(tǒng)需要安裝系統(tǒng)的研究,主要是通過對發(fā)展這些大學合作開發(fā)和塑料粉碎機械一般計算的基礎上,研究輸送所產(chǎn)生的誤差,設計和零件設計標準化的條件下,該系統(tǒng)對發(fā)展計算機輔助設計系統(tǒng),可以提供完整的支持,充分利用塑料粉碎機系統(tǒng)的設計。這個設計提高自己治學方面的能力方面,我認為二級變速器的設計過程中,我注意到在過去的機械設計的步驟和尺寸的確定,是一個認真的設計過程,以便在每個器件減小結構上尺寸部分,按照不僅是評估機械設計知識,對自己的工作,將力量、耐力、培養(yǎng)良好的風格起到了很大的作用。畢業(yè)后,鞏固課程知識,提高動手能力,使我在綜合利用計算機設計較為復雜,特別是裝配圖和零件圖,增加我的能力,進一步提高能力和二維 CAD-CAM軟件的開發(fā)能力和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù),提高我的繪圖能力,有了很大的提高,使我明白了許多實際問題,但對自己的能力顯著提高,但也讓我明白了一個道理,也正是在各方面的發(fā)展。最后,我要感謝我的畢業(yè)指導老師,謝謝老師的幫助和對我的的耐心關懷。參考文獻1楊恩霞,劉賀平.機械設計課程設計M.第二版.哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2012.2楊恩霞.機械設計M.哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2008.3李廣君.機械工程制圖M.哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2011.4楊在林.工程力學M.哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2010.5 龔桂義主編.機械設計課程設計指導書.(第二版).高等教育出版社,1989.6 唐金松主編.簡明機械設計手冊(第二版).上??茖W技術出版社,2000.7 劉俊龍,何在洲主編.機械設計課程設計.機械工業(yè)出版社,1993.8 毛振揚,陳秀寧,施高義編.機械零件設計課程設計.浙江大學出版社,1989.9 邱宣懷主編.機械設計,第四版.高等教育出版社出版社,1996年.10 張定華主編.工程力學.高等教育出版社出版社, 1987.致 謝在畢業(yè)設計設計過程中,仿佛生活在黑暗中,時常感覺很迷茫,多虧了同學,本次畢業(yè)設計項目才得以完成,沒有他們的幫助,我將沒有辦法完成,對此表示深深的感謝,支持鼓勵我做好畢業(yè)設計。在過去的三年里,非常感謝他們的支持。在大學里學習,生活是短暫的,可以說,不能用準確的詞匯來形容,在即將結束時,我們要衷心感謝大家的支持和關心,謝謝我的朋友,正是因為有了他們的支持,我才可以堅持到現(xiàn)在。本文是在導師的指導下,導師對我提出的論文問題非常有耐心的解答,他平時也很忙碌,可他忙下來有空的時候,總會給我進行耐心解釋,使我對這個問題的慢慢懂了,可以迅速提高寫作技能和獲得的知識,論文初稿后,老師在工作的時候把它仔細的文本分隔符標記要改的地方,通過逐一檢查,提出了許多建議,但他們給了我一個很好的例子。導師對待學術一絲不茍、嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,負責的態(tài)度,給我留下深刻的印象,并考慮到所有的可以借此機會表示衷心的感謝我的指導老師。畢業(yè)后,在以前,鞏固所學的知識,并在畢業(yè)以后的工作打下了良好的基礎,畢設雖然完成,但實踐經(jīng)驗缺乏,實際使用的場合有很多問題的設計,需要不斷提高,同時希望老師給我們提出意見和建議。這次畢業(yè)研究設計項目是對過去3年大學學習的全面回顧, 知識的總結,和研究培訓,在理論查閱大量的參考文獻和資料,本項目所需的收集和整理,老師幫我搜集許多相關信息的設計,這是一個很大的幫助,那幾個月都是這樣設計的,有了更深刻的認識和理解,是一個加工技術,從事的工作是深入理解他們的實際工作能力的培養(yǎng),尤其是分析問題和解決問題的能力,可以提高很多,我說,我畢業(yè)于機械工程,目的是理解的一個質的飛躍,在今后的學習和工作,打下了堅實和良好的基礎,當有大量的數(shù)據(jù),由于數(shù)據(jù)的缺乏實踐經(jīng)驗,在選擇必然存在一些不足,真誠并且希望各位老師提出寶貴的意見和批評。此外,本論文的畢業(yè)生和研究小組的幫助是分不開的,他們猶如比我的兄弟姐妹,當你寫論文寫作。我認為這個過程的研究是通過團結,我們一直保持穩(wěn)定,這是很難的工作,我的生活,我很感激我的親戚、朋友、同學。感謝我的父母,時常無微不至的照顧我,讓我不擔心其他事情,使我在學業(yè)上不斷前進,像一名士兵一樣戰(zhàn)斗,在前進中也臺在學校給我,我可以繼續(xù)充實自己,豐富自己的知識,感謝各位專家、教授很忙,他們的寶貴經(jīng)驗傳授給我,豐富我的學業(yè)。本文是在我的導師指導下完成,導師不僅在學術界很成功,也為我們提供了一個平臺,為我們創(chuàng)造了良好的平臺,使我們能夠獲得的學術交流的機會,獲得更多的知識還抽出時間來探討生命的意義,生活,以及如何在這方面,使我得到的教訓,但也是正確的人生觀和價值觀時,我想表達我深深的謝意,感謝老師。49
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