S114型碾輪式混砂機的設計【通過答辯畢業(yè)論文+CAD圖紙】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 目 錄 1 前言 1 2 總體方案論證 2 3 傳動方案的論證 3 案一、帶傳動 3 傳動的主要優(yōu)點 3 傳動的缺點 3 案二、齒輪傳動 4 輪傳動的主要優(yōu)點 4 輪傳動的主要缺點 4 案三、蝸桿傳動 4 桿傳動的主要優(yōu)點 4 桿傳動主要缺點 4 4 選用 電動機 6 5 機械傳動裝置的總體設計 7 動裝置的運動簡圖 7 動裝置總傳動比 7 配各級傳動比 7 算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) 8 軸轉數(shù) 8 軸功率 8 軸轉矩 8 運動和動力參數(shù)計算結果進行整理并列于下表 9 6 機械傳動件的設計 10 齒輪設計及計算項目 10 接觸疲勞強度設計計算 10 關參數(shù)修正 11 曲疲勞強度校核計算 11 速級直齒圓柱齒輪的設計 15 擇齒輪材料 15 齒面接觸疲勞強度計算 15 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 核齒根彎曲疲勞強度 16 速級斜齒圓柱齒輪的設計 18 輪材料的選擇 18 定公式中個參數(shù)值 18 計計算 19 核齒面接觸疲勞強度 19 核計算 20 算齒輪傳動幾何尺寸 20 輪結構設計及繪制齒輪零件圖 21 7 軸的設計 23 8 主要規(guī)格及技術參數(shù) 24 9主要結構及工作原理 25 體 25 盤 25 砂門 25 動機構 25 動機 25 速器 25 輪機構 25 輾機構 25 輪 25 砂板 26 10 操作與使用 27 11 結論 28 參考資料 29 致 謝 30 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 1 前言 混砂機是鑄造車間手工或機械化造型線各類型 (芯 )砂混制的專用設備。亦可用于耐火材料、化工、玻璃、陶瓷等行業(yè)混合粉粒狀物料。目前世界上各國都致力研究和生產(chǎn)各種類型的高效率混砂機。即滿足以下三方面的要求： a. 在混砂機盤徑一定時，能增 加每次加料量。 b. 在保證型砂質量的前提下，能縮短混砂周期，提高混砂機的生產(chǎn)率。 c. 每次加料量和生產(chǎn)率提高后，功率消耗應適當 1。 我的課題來源于大豐市春城鑄造機械廠。為保證鑄造車間混制型砂及型砂、化工、輕工、建筑材料等行業(yè)中混制粉粒狀物料的要求，設計混砂機的傳動部分，要求達到如下目的：（ 1）綜合運用機械和電器知識；（ 2）齒輪傳動的設計；（ 3）軸的設計與校核；（ 4）混砂機總體結構的設計分析與計算。 根據(jù)國內制造水平，混砂機減速機多采用圓錐 +二級漸開線圓柱齒輪軟齒面減速機，也有采用行星和擺線針輪行星減速 機。目前，德國、美國、瑞士、日本等國家從 混砂機減速機均采用圓錐 +二級漸開線圓柱齒輪硬齒面減速機。這種減速機體積小，壽命長，可滿足混砂機傳動裝置的要求，但存在以下問題： (1)結構復雜 ； (2)造價高 ； (3)難于制造，安裝、調試要求高 ； (4)由于減速機為立式，圓柱齒輪為水平放置，難于潤滑，必須配備潤滑系統(tǒng)，因此，運行維護不便。輾輪式混砂機主要由輾壓機構、刮板、傳動裝置、輔助裝置等組成，其中傳動裝置是混砂機的心臟，是其重要部份之一。傳動裝置由電機、聯(lián)軸器和減速機組成，電機一般采用 Y 系列四級電 機。而設計減速機時，必須充分考慮混砂機的工作條件，如砂處理工部灰塵多，減速機一般安裝在混砂機底盤下面，安裝位置小，維修困難大等。減速機設計是否合理，制造和安裝是否達到技術要求，對混砂機的使用效果關系極大。因此在設計時，除了滿足傳動比及承載能力等要求外，要全面地考慮制造、安裝、使用和維修問題，力求做到技術上先進，經(jīng)濟上合理。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 2 總體方案論證 減速機作為混砂機的主要傳動機構，其性能的好壞直接影響混砂機的效率、混砂質量及混砂機各項技術性能的發(fā)揮。 設計的參考方案有： A混砂機采用雙輾輪。雙碾 輪混砂機具有輾壓、搓擦和攪拌作用，型砂質量好；具有中等碾壓力、中等圓周線速度；每只碾輪的重量是一次加料量的 碾輪，增加了單位時間輾壓和搓擦的面積 (單位寬度面積上碾壓力也進一步降低）；出砂門尺寸加大，快速卸砂；一般采用回轉霧化噴水裝置、彈簧加減壓機構。減少了設備體積，提高了生產(chǎn)效率，具有噪聲低使用壽命長安裝簡便維修方便等優(yōu)點 2。 B采用輾輪 +中等速度的轉子。在輾輪混砂機的基礎上將其中的一個輾輪改為轉子，同時利用刮板和輾輪、刮板和高速旋轉的固定轉子的雙重作用，對物料進行混合、剪切和 搓擦作用，使型砂質量進一步提高，同時也有松散作用。但這種混砂機結構較復雜，制造、維護都不如輾輪混砂機簡單 2。 C采用轉子混砂機。無輾輪，完全利用高速轉子強化撮擦，有松砂功能，高速、高效、高性能，以適應各種高壓高速造行線的生產(chǎn)。轉子混砂機是依靠高速旋轉的轉子及低速刮板的共同作用，將粘土高速剪切、撮擦并均勻涂覆在粒砂表面，其成膜速度比輾輪混砂機快 1 倍以上。適用于粘土砂的混制，尤其適用于潮模單一砂，也可用于普通水玻璃背砂的混制。但因其造價高，應用受到一定的限制。 經(jīng)過和同學們的研討和老師的指導，再依據(jù)經(jīng)濟實 用的原則和適用的場合綜合考慮，決定采取第一種設計方案，即采用雙輾輪混砂機構，設計立式減速機構。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 3 傳動方案的論證 案一、帶傳動 傳動的主要優(yōu)點 2 a. 緩沖和吸振，傳動平穩(wěn)、噪聲?。?b. 帶傳動靠摩擦力傳動，過載時帶與帶輪接觸面間發(fā)生打滑，可防止損壞其他零件； c. 適用于兩軸中心矩較大的場合； d. 結構簡單，制造、安裝和維護等均較為方便，成本低廉。 傳動的缺點 2 a. 不能保證準確的傳動比； b. 需要較大的張緊力，增大了軸和軸承的 受力； c. 整個傳動裝置的外廓尺寸較大，不夠緊湊； d. 帶的壽命較短，傳動效率較低。 鑒于上述特點，帶傳動主要適用于： a. 速度較高的場合，多用于原動機輸出的第一級傳動。 b. 中小功率傳動，通常不超過 50 c. 傳動比一般不超過 7，最大用到 10。 d. 傳動比不要求十分準確。 圖 3 帶傳動方案 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 案二、齒輪傳動 輪傳動的主要優(yōu)點 2 a. 瞬時傳動比恒定，工作平穩(wěn)，傳動準確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力； b. 適用于功率和速度范圍廣，功率從接 近于零的微小值到數(shù)萬千瓦，圓周速度從很低到 300 m/s； c. 傳動效率高， =常用的機械傳動中，齒輪的傳動效率較高； d. 工作可靠，使用壽命長；外廓尺寸小，結構緊湊。 輪傳動的主要缺點 2 a. 制造和安裝精度要求較高，需專門設備制造，成本較高； b. 不宜用于較遠距離兩軸之間的傳動。 案三、蝸桿傳動 桿傳動的主要優(yōu)點 2 a. 傳動比大，結構緊湊。傳遞動力時，一般 i=8 100； b. 蝸桿傳動相當于螺旋傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩(wěn) 、振動小、噪聲低； c. 當蝸桿的導程角小于當量摩擦角時，可實現(xiàn)反向自鎖，即具有自鎖性。 桿傳動主要缺點 2 a. 因傳動時嚙合齒面間相對滑動速度大，故摩擦損失大，效率低。一般效率為 =有自鎖性時 以不宜用于大功率傳動； b. 為減輕齒面的磨損及防止膠合，蝸桿一般使用貴重的減摩材料制造，故成本高； c. 對制造和安裝誤差很敏感，安裝時對中心矩的尺寸精度要求很高。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 圖 3 蝸桿傳動方案 綜合分析上述三種方案，從傳動效率、傳動比范圍、傳動速度、制造成本和 安裝精度、傳動裝置外廓尺寸等方面綜合考慮，本設計課題的傳動方案采用方案 2，即采用齒輪傳動。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 4 選用電動機 選擇電動機類型和結構形式。按工作條件和要求，選用一般用途的 Y 系列三相異步電動機，為臥式封閉結構。 電動機的容量（功率）選得是否合適，對電動機的工作和經(jīng)濟性都有影響。當容量小于工作要求時，電動機不能保證工作裝置的正常工作，或電動機因長期過載而過早損壞；容量過大則電動機的價格高，能量不能充分利用，且因經(jīng)常不在滿載下運動，其效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費 4。 目前混砂機功 率的確定多采用類比法，根據(jù)現(xiàn)有混砂機的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對于輾輪式混砂機每一千克加料量需要的安裝功率為 00 ，則需電 動 機功率為 500(0 15 因此 選擇電動機的型號 4，額定功率 15滿載轉速 1460 r ，同步轉速 1500 r ， 可滿足混砂機需要 1。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 5 機械傳動裝置的總體設計 動裝置的運動簡圖 圖 5 1 齒輪傳動運動簡圖 動裝置總傳動比 電動機選定后，根據(jù)電動機的滿載轉速 n n 可確定傳動裝置的總傳動比wm 。 具體分配傳動比時，應注意以下幾點： a. 各級傳動的傳動比最好在推薦范圍內選取，對減速傳動盡可能不超過其允許的 最大值。 b. 應注意使傳動級數(shù)少傳動機構數(shù)少傳動系統(tǒng)簡單，以提高和減少精度的降低。 c. 應使各級傳動的結構尺寸協(xié)調勻稱利于安裝，絕不能造成互相干涉。 d. 應使傳動裝置的外輪廓尺寸盡可能緊湊。 配各級傳動比 3 根據(jù)機械設計手冊初取， i =i =文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 則 算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) 4 軸轉數(shù) 軸 m 2m 6 0m 軸 m 2軸 m 主軸 軸功率 軸 8 3 k 齒軸承聯(lián)軸器 軸 1 5 k 齒軸承 軸 5 k 齒軸承 主軸 2 5 k 軸承 軸轉矩 軸 5 0 5 0T 軸 5 0 5 0T 軸 7 5 5 0 5 0T 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 主軸 7 9251 2 . 59 5 5 0 5 0T 運動和動力參數(shù)計算結果進行整理并列于下表 表（ 5 1） 運動和動力參數(shù) 參數(shù) 軸名 電動機軸 軸 軸 軸 主軸 轉速 1 1460 442 82 25 25 功率 15 矩 775 動比 i 效率 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 6 機械傳動件的設計 齒輪設計及計算項目 3 說明 : 取 8 級精度軟齒面標準傳動 ,小齒輪 45 鋼 ,鍛件 ,調質 70齒輪45 鋼 ,鍛件 ,正火 20接觸強度設計計算 ,工作載荷基 本平穩(wěn) ,單向傳動，小齒輪懸臂布置 ,使用壽命 10 年 ,兩班制 ,每年工作 300 天 . 齒面粗糙度 接觸疲勞強度設計計算 （ 6 1） A. 齒數(shù)比 u=i=. 尺寬系數(shù) R=C. 小齒輪轉矩 =104 D. 載荷系數(shù) K K=a. 工況系數(shù) b. 動載荷系數(shù) 初估 =5 8 c. 齒向載荷分布系數(shù) 滾子軸承） 于是得： K=. 材料彈性系數(shù) F. 節(jié)點區(qū)域系數(shù) G. 許用接觸疲勞應力 m Z （ 6 2） a. 小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限應力分別為： 05 2 60 2b. 小齒輪和大齒輪的最小許用接觸疲勞安全系數(shù) SHSH c. 接觸壽命系數(shù) 小、大齒輪每轉一周同一側齒面的嚙合 次數(shù) 1= 2=1 小、大齒輪的轉速 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 460 r/42 r/ 應力循環(huán)次數(shù) 00 1460 1 10 300 16=109 N1/u=109/109 于是得： ， 將上列諸值代入（ 6，得： H1=605 2 H2=560 2取 H=560 2按式（ 6算，得小齒輪大端分度圓直徑 取 8 模數(shù) m=4 小齒輪齒數(shù) 2，大齒輪齒數(shù) 3，大齒輪大端分度圓直徑 92 查公式 R 錐距 : 49m 22221 齒寬 :b= =關參數(shù)修正 小齒輪圓周速度 11 與初估值 =5-8 符， 持 K= 彎曲疲勞強度校核計算 F T （ 6 A. 齒形系數(shù) 齒輪的分錐角 1、 2 o s 221211 1+ 2=90 39 5 6 o 1 1 6 6 0 7 773c o 2 于是得小、大齒輪的齒形系數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 、大齒輪應力修正系數(shù) m （ 6 齒輪的彎曲疲勞極限應 20 2 95 2齒輪的尺寸系數(shù) ， 齒輪的最小許用彎曲安全系數(shù) SF SF 齒輪的彎曲應力循環(huán)次數(shù)（與接觸應力循環(huán)次數(shù)相同） 109 109 齒輪的彎曲壽命系數(shù) 于是小大齒輪的許用彎曲疲勞應力 F1=220 2 F2=195 2 R、 m 和 u 值均同接觸強度計算中的所用值將上列參數(shù)值代入式（ 6，得： F1=220 2 F2=195 2小、大齒輪均滿足彎曲疲勞強度要求。 錐齒輪的尺寸計算 模數(shù) 4m 錐距 齒頂高* 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 齒根高 1* 齒頂圓直徑 6 11 54 3 7 22 齒根圓直徑 o *11 o *22 全齒高 h 齒根角f 頂角a 分度圓錐角 211Z 2 頂錐角a 根錐角f 分度圓齒厚 S 齒寬 b 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 b 取 0 F. 小、大齒輪的結構設計及繪制齒輪零件圖 4， 5 圖 6 大錐齒輪 圖 6小錐齒輪 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 速級直齒圓柱齒輪的設計 2 擇齒輪材料 考慮到該減速器功率不大，故大小齒輪都選用 45鋼，調質處理，齒面硬度分別為 220260軟齒面閉式傳動，載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，初選 7級精度，小齒輪齒數(shù) 231 z ，大齒輪齒數(shù)， 取 1242 z 。按軟齒面非對稱安置查表 齒寬系數(shù) 0.1d齒面接觸疲勞強度計算 （ 6 A. 確定公式中各參數(shù) a. 載荷系數(shù) 初選 .5 b. 小循環(huán)傳遞轉矩 103 c. 材料系數(shù) M p 9Z E d. 小、大齒輪的接觸疲勞強度極限 齒面硬度，查得： 600 ， 560 e. 應力循環(huán)次數(shù) 902 7 01014 4 260 8912 f. 按接觸疲勞壽命系數(shù) 得： g. 確定許用接觸應力 取安全系數(shù) 6 0 0 M p H l i 1 5 6 0 M p H l i m 2 B. 設計計算 a. 試計算小齒輪分度圓直徑 2 m 02 9 8 . 8 21 . 231t b. 計算圓周速度 v 1 9 m 1t 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 c. 計算載荷系數(shù) K 查得：使用系數(shù) ，根據(jù) v=m/s,7 級精度查得：動載荷系數(shù) 圖得： d. 校正分度圓直徑 4 m 2 0 3 C. 計算齒輪傳動的幾何尺寸 a. 計算模數(shù) 1 按標準取模數(shù) m=4 b. 兩分度圓直徑 d2 223411 9 61 2 4422 c. 中 心距 a 9 4221 d. 齒寬 b d 0521 e. 齒高 h 核齒根彎曲疲勞強度 321 12 （ 6 A. 確定公式中各參數(shù)值 a. 小、大齒輪的彎曲疲勞強度極限 取 40 20 b. 彎曲疲勞壽命系數(shù) c. 許用彎曲應力 取彎曲疲勞安全系數(shù) 力修正系數(shù) M p 8 i M p i 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 d. 齒形系數(shù) 得： f. 計算小、大齒輪的 Y 與 221 Y ，并加以比較，取其 中大值代入公式計算： 0 1 4 7 1 F Y 0 1 3 9 9 1 F Y 小齒輪的數(shù)值大，應按照大齒輪校核齒根彎曲疲勞強度。 B. 校核計算 13231 7 82 彎曲疲勞強度足夠。 C小、大齒輪的結構設計及繪制齒輪零件圖 6， 7， 8， 9 大齒輪：齒頂圓直徑大于 500 ，故選用輪輻式結構，結構尺寸按推薦公式計算，大齒輪零件工作圖見圖 6 圖 6大齒輪 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 速級斜齒圓柱齒輪的設計 2 輪材料的選擇 考慮此減速器要求結構緊湊，故小、大齒輪均用 40質處理后表面淬火。因載荷平穩(wěn)、齒輪速度不高，故初選 7 級精度，閉式硬齒面齒輪傳動，考慮傳動平穩(wěn)，齒數(shù)宜取多些，選 5,1=25=82。按硬齒面齒輪，非對稱安裝，選齒寬系數(shù) d=選螺旋角 13 ，按齒根彎曲疲勞強度設計。 定公式中個參數(shù)值 3 121 co （ 6 A. 載荷系數(shù) 初選 . 小齒輪傳遞的轉距 103 C. 小、大齒輪的彎曲疲勞強度極限 圖 ： 80 D. 應力循環(huán)次數(shù) 81 hn 782 N E. 彎曲疲勞壽命系數(shù) 查得： . 計算許用彎曲應力 取彎曲疲勞安全系數(shù) 力修正系數(shù) ，則 M P i M P i G. 查取齒形系數(shù)和應力校核系數(shù) 根據(jù)當量齒數(shù) s 03311 s 03322 由表查取齒形系數(shù)和應力校正系數(shù) 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 H. 計算小、大齒輪的 F Y ，并加以比較 0 0 8 3 5 9 1 F Y 0 0 7 9 7 7 2 F Y 1 11 F Y 2 22 F Y 故按小齒輪進行齒根彎曲 疲勞強度設計 I. 重合度系數(shù) 螺旋角系數(shù) 取 設計計算 a. 試計算齒輪模數(shù) 023 o o 11 b. 計算載荷系數(shù) 查得 ，根據(jù) V=m/s,7 級精度，查得： 齒輪傳動取 得 載荷系數(shù) 5 7 A 3 核齒面接觸疲勞強 度 確定公式中個參數(shù) 12211 （ 6 a. 小、大齒輪的接觸疲勞強度極限 齒輪的接觸疲勞強度極限 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設計圖紙資料在線提供，優(yōu)質質量，答辯無憂 170 b. 接觸疲勞壽命系數(shù) c. 計算許用接觸應力 取安全系數(shù) ，則 M P 1 111 1 7 i M P 5 811 1 7 i M P