洗模機(jī)專用減速器畢業(yè)設(shè)計開題報告

1、洗模機(jī)專用減速器畢業(yè)設(shè)計開 題報告畢業(yè)實習(xí)報告題目洗模機(jī)專用減速器設(shè)計專業(yè)數(shù)控技術(shù)班級學(xué)號姓名指導(dǎo)老師成績2014年3月一、選題的依據(jù)、設(shè)計目的和意義二、畢業(yè)設(shè)計方案的選擇三、畢業(yè)設(shè)計的基本內(nèi)容四、畢業(yè)設(shè)計步驟、方法及措施五、畢業(yè)設(shè)計工作進(jìn)度 六、主要參考文獻(xiàn)畢業(yè)實習(xí)報告洗模機(jī)專用減速器設(shè)計一、選題的依據(jù)、設(shè)計目的和意義1、選題依據(jù)本次設(shè)計的題目為洗模機(jī)專用減速器設(shè)計，洗模機(jī)是由超聲波發(fā)生系統(tǒng)，電解 電路系統(tǒng)，循環(huán)過濾系統(tǒng)，專用的電解清洗液和優(yōu)質(zhì)防銹液組成。淸洗的原理 是： 利用電解作用，污垢受電流的作用產(chǎn)生正負(fù)分子，通過在金屬表面所產(chǎn) 生的氧氣與氫氣的催化作用下，使有污垢的部分進(jìn)行快速分解，

2、剝離并加以浮 出；利用超聲波的空化效應(yīng)，產(chǎn)生無數(shù)小氣泡與對象物進(jìn)行互相撞擊。對工件上 的污垢進(jìn)行沖擊爆破，使污垢自動剝離。利用特殊的溶液經(jīng)充分化學(xué)效應(yīng)使得污垢迅速分解。有效祛除模具上的油， 銹，硫化物，瓦斯氣體，塑膠積碳等污垢，本次減速器的設(shè)計是根據(jù)洗模機(jī)內(nèi) 部清洗噴頭所要達(dá)到的運動要求，設(shè)計一個洗模機(jī)專用減速器。設(shè)計技術(shù)協(xié)議 由成都東方凱特瑞環(huán)保催化劑有限責(zé)任公司提供。2、設(shè)計目的和意義減速器的設(shè)計是數(shù)控技術(shù)專業(yè)所包含的一個較為基礎(chǔ)的內(nèi)容，選擇減速器 方向的畢業(yè)設(shè)計題目完全符合本專業(yè)要求，減速器的設(shè)計不僅可以將學(xué)過的基 礎(chǔ)理論知識進(jìn)行綜合應(yīng)用，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算能力，熟悉一般的機(jī)械裝置設(shè) 計

3、過程，還可以訓(xùn)練學(xué)生運用畫圖軟件和了解減速器各個部分的作用。從應(yīng)用性方面來說，減速器是一種動力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器， 將電機(jī)（馬達(dá)）的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大的轉(zhuǎn)矩機(jī)構(gòu)。在目 前用于傳遞動力與運動的機(jī)構(gòu)中，減速器的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，幾乎在各式機(jī) 械的傳動系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡。減速器的種類繁多，不同種類有不同的 用途，按照傳動種類可分為：齒輪減速器，蝸桿減速器，行星齒輪減速器；按 照傳動級數(shù)不同可分為單級減速器和多級減速器；按照齒輪外形分可分為圓柱 齒輪減速器，圓錐齒輪減速器和他們組合起來的圓錐圓柱齒輪減速器。此次設(shè) 計的減速器為洗模機(jī)專用減速器，是洗模機(jī)必不可少的一部

4、分，設(shè)計一個符合 要求的減速器能夠有效保證洗模機(jī)淸洗噴頭運行速度達(dá)到設(shè)計要求，并能使洗 模機(jī)的運行得到保障，具有很好的發(fā)展前途和應(yīng)用前景。從環(huán)保節(jié)能性來說，洗模機(jī)可以深入到模具內(nèi)部去除油、銹、硫化物、樹脂 碎末及瓦斯氣等污垢，徹底清除模具表面的任何污垢使模具返回到原有絢麗本 色，并且具有良好的防銹功能。使用洗模機(jī)可以讓模具反復(fù)使用，有效減少了制 造成本，提高了生產(chǎn)效率。然而對洗模機(jī)而言，設(shè)計一個符合要求的減速器將 會有效的延長洗模機(jī)的壽命。故設(shè)計一個洗模機(jī)專用的減速器是非常有必要的。二、畢業(yè)設(shè)計方案的選擇本次設(shè)計的前提為：L任務(wù)：模具淸洗系統(tǒng)減速器設(shè)計2-工作制度：年工作日：335天每日工作時

5、間：24小時，68次/天連續(xù)工作時間：1小時/次本次設(shè)計的基本要求為：1）電機(jī)和齒輪箱需安裝在洗模機(jī)外部，在洗模機(jī)外部需增加上下機(jī)械行程開 關(guān)，當(dāng)行程走至下限位行程開關(guān)，觸動下限位接觸開關(guān)，電機(jī)需停頓5秒，然 后電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)觸動上限位開關(guān)時，電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。噴頭移動的時間為來 回分別為25S,來回一個行程完成后，電機(jī)停頓5S。2）工件重量：15公斤，外形尺按照我公司尺寸設(shè)計。3）噴頭水平有效行程和噴頭距離清洗模具高度由招標(biāo)方根據(jù)我公司模具清洗 工況設(shè)計。4）系統(tǒng)要求：系統(tǒng)使用壓力大于120Bar,管路能承受相應(yīng)最高壓220bar, 配置安全閥、調(diào)壓閥，過濾器等，電磁閥選用上海巨良，系統(tǒng)需考慮

6、可維修性。5）洗模機(jī)電器控制系統(tǒng)采用FLC控制，其控制元氣件均采用西門子品牌，PLC 采用西門子200.6）模具清洗系統(tǒng)需配備時間控制。由以上信息可以計算噴頭用絲桿的轉(zhuǎn)速：根據(jù)圖紙量得絲桿長度L=908mm, 噴頭來回時間分別為25s,根據(jù)GB / T5796. 3-1986,絲桿螺距P=6mm,故計算絲 桿轉(zhuǎn)速為n絲桿=363. 2r / min。由于絲桿在洗模機(jī)內(nèi)部，操作者看不到絲桿的運動情況，故需要在減速器箱 體外部增加一個輸出軸，這里暫把洗模機(jī)內(nèi)部的絲桿稱為噴頭用絲桿，外部絲 桿稱為限位開關(guān)用絲桿。設(shè)計的方案中噴頭用絲桿的運動狀況由限位開關(guān)用絲 桿反映，在限位開關(guān)用絲桿的首尾端各安一個

7、限位開關(guān)，用以判定噴頭是否到 達(dá)終點和是否處于暫停狀態(tài)。本次設(shè)計的初選方案為以下三種：方案一：方案一采用V帶和錐齒輪傳動，V帶的輸出軸連接噴頭用絲桿，錐 齒輪的輸出軸連限位開關(guān)用絲桿。V帶的傳動優(yōu)點為：V方案一機(jī)構(gòu)簡圖如下：方案一初步計算如下：査表得帶輪傳動比范圍i薩=24,直齒圓錐齒輪傳動比范圍i錐W5,故本次 減速器設(shè)計的傳動比范圍為25, 假設(shè)箱頂限位開關(guān)用絲桿長度L產(chǎn)100mm，公稱直徑選14mm,螺距P=2,則 限位開關(guān)用絲桿轉(zhuǎn)速nro=120r/min,假設(shè)圓錐齒輪的傳動比為5,則電機(jī)轉(zhuǎn)速 n電=120r / minX5=600r / min,帶輪傳動比為24,則電機(jī)轉(zhuǎn)速n電=72

8、6. 4r / min1452. 8r / min,由上述計算可知，600r / min 不在 726. 4r / min1452r / min范圍內(nèi)，此時若要用此方案就需要兩臺電動機(jī)，而若改小箱頂限位開關(guān)用絲 桿長度，則限位開關(guān)用絲桿的轉(zhuǎn)速更小，也不符合要求，故此假設(shè)不合理。 假設(shè)箱頂限位開關(guān)用絲桿長度為200nnn,公稱直徑選擇18mm,螺距選擇P=2, 則限位開關(guān)用絲桿轉(zhuǎn)速nH=240r/min,假設(shè)圓錐齒輪傳動比為4,則電機(jī)轉(zhuǎn)速 n電=960r/mim則選用的電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速需大于960r / min,故有以下幾種型 號的電機(jī)可供選擇方案型號效率額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速-Y160M-68

9、6%7. 5kW1000r/min970r / min二Y225M-690.2%30kW1000r/min980r / min三Y315S-692.8%75kW1000r/min990r / min考慮到功率消耗的問題，選擇方案一最合適。選擇A型V帶，主動輪轉(zhuǎn)速n主=970r /min,從動輪轉(zhuǎn)速n從=363.2r/min,故帶輪傳動比i帶2. 67,查相關(guān)資料選 擇小輪宜徑d產(chǎn)90mm,驗算帶速V滬兀dn/ (60X1000) 4. 57m/s,不在5m /s25m/s范圍內(nèi)。故不符合要求。若再改大小帶輪直徑，則大帶輪直徑也相 應(yīng)的變大，不符合經(jīng)濟(jì)性原則，故此假設(shè)不合理。綜上所述，釆用帶輪和

10、錐齒輪傳動不合理。方案二：方案二釆用鏈和渦輪蝸桿傳動，鏈傳動的輸出軸連接噴頭絲桿，渦 輪蝸桿的輸出軸連接行程開關(guān)用絲桿。鏈傳動的優(yōu)點為：無彈性滑動和打滑現(xiàn) 象，能保持準(zhǔn)確的傳動比，傳動效率較高，能達(dá)到98%,作用于軸上的壓力較小, 鏈傳動的結(jié)構(gòu)也較為緊湊?？稍跍囟容^高，濕度較大，有油污，腐蝕等惡劣條 件下工作。鏈傳動的主要缺點是瞬時傳動比不準(zhǔn)確，工作時有噪聲，振動，傳 動不平穩(wěn)，不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動中應(yīng)用，只能用于平行軸間 同向回轉(zhuǎn)的傳動。缺點是鏈傳動的沖擊較大。方案二機(jī)構(gòu)簡圖如下：方案二初步計算如下査表得鏈傳動傳動比常用范圍為25,渦輪蝸桿傳動比常用范圍為iW50. 由以上的計

11、算可知，n =363. 2r/min,則根據(jù)鏈傳動的傳動比范圍，電機(jī)轉(zhuǎn)速 范圍為n電726. 4r / min1816r / min,選擇電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1500r / min,則 有以下幾種電機(jī)可供選擇方案型號效率額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速Y100L2-482. 5%3. OkW1500r/min1430r/min二Y132S-485. 5%5. 5kW1500r/min1440r/min三Y160M-488%llkW1500r/min1460r/min綜合考慮，選擇第二方案電機(jī)，根據(jù)滿載轉(zhuǎn)速和絲桿轉(zhuǎn)速，得出鏈傳動傳 動比為i 3.965,在常用的傳動比范圍內(nèi)。假設(shè)箱頂行程開關(guān)用絲桿的長度 為

12、100mm,公稱直徑選14mm,螺距P=2,則箱頂絲桿轉(zhuǎn)速為120r/min,則渦輪 蝸桿傳動比為i滬12,在常用的傳動比范圍內(nèi)。故初步確定此方案可行。方案三是釆用圓柱齒輪和渦輪蝸桿傳動，圓柱齒輪傳動的輸出軸連接絲桿, 渦輪蝸桿傳動的輸出軸連接箱頂限位開關(guān)用絲桿。齒輪傳動的優(yōu)點有傳動效 率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長，瞬時傳動比為常數(shù)，能實現(xiàn)穩(wěn)定傳動比, 功率和速度適用范圍廣。方案三機(jī)構(gòu)簡圖如下：方案三初步計算如下：查表得圓柱直齒輪傳動比適用范圍為i滬35,渦輪蝸桿傳動比常用范圍為 iW50,如圖所示噴頭用絲桿只經(jīng)過一次減速，而限位開關(guān)用絲桿經(jīng)過了兩次減 速，而噴頭用絲桿的轉(zhuǎn)速為n薩363.

13、 2r / min,則電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為n電=1089. 6r / min1816r/min,査表初選Y132S-4電機(jī)，滿載轉(zhuǎn)速為n=1440r / min,則圓 柱直齒輪實際傳動比為n薩3. 96,在常用范圍內(nèi)，假設(shè)箱頂限位開關(guān)用絲桿長 度100mm,公稱直徑14mm,螺距P=2,則限位開關(guān)用絲桿轉(zhuǎn)速n =120r / min, 總傳動比1=1440 / 120=12,故渦輪蝸桿傳動比i滬12 / 3. 96=3. 03.不滿足蝸輪 蝸桿的傳動比范圍，故將箱頂用絲桿的螺距改為P=4,則此時i=6. 06滿足要求, 故初步判定此方案可行。根據(jù)以上的三種方案的機(jī)構(gòu)簡圖和各種傳動形式的優(yōu)缺點歸納以

14、及初步計 算結(jié)果，對以上的三種方案進(jìn)行分析：方案一中，帶傳動不能保證穩(wěn)定的傳動 比，而且由初步計算可知此方案不符合經(jīng)濟(jì)性和合理性，故方案一不合適。經(jīng) 計算，方案二和方案三都可以達(dá)到洗模機(jī)專用減速器設(shè)計的技術(shù)協(xié)議，但是， 方案二中箱頂限位開關(guān)用絲桿只經(jīng)過了一次減速，渦輪蝸桿的傳動比較大，故 渦輪蝸桿的尺寸也比方案三中的渦輪蝸桿大，而且方案二中的鏈傳動的制造比 方案三中的圓柱直齒輪復(fù)雜，而且方案二中的鏈傳動不如方案三中的圓柱直齒 輪傳動的傳動比準(zhǔn)確和穩(wěn)定。綜上所述，方案二不如方案三優(yōu)越。方案三為最佳方案。三、畢業(yè)設(shè)計的基本內(nèi)容從上述的方案的選定可以得出，方案三為最佳方案。方案三的工作原理為： 電動

15、機(jī)通電帶動電動機(jī)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動嚙合齒輪的輸入軸轉(zhuǎn)動，輸入軸帶動輸出 軸轉(zhuǎn)動，在輸出軸上做一段蝸桿，蝸桿轉(zhuǎn)動又帶動箱頂限位開關(guān)用絲桿轉(zhuǎn)動， 而大齒輪軸又連接噴頭用絲桿，使噴頭用絲桿轉(zhuǎn)動。噴頭用絲桿和限位開關(guān)用 絲桿的轉(zhuǎn)速之間存在著一定的關(guān)系，這種關(guān)系使得限位開關(guān)用絲桿可以反映噴 頭用絲桿的運動狀態(tài)，進(jìn)而反映噴頭的運動狀態(tài)。以達(dá)到間接觀察噴頭運動狀 態(tài)的目的。小齒輪軸作為輸入軸使噴頭用絲桿得以減速，而輸出軸二則經(jīng)過嚙 合圓柱直齒輪和渦輪蝸桿兩次減速。綜上所述，此次設(shè)計的基本內(nèi)容為：通過對圓柱直齒輪和蝸輪蝸桿傳動的設(shè) 計，使洗模機(jī)中的噴頭達(dá)到需要的運動條件，并且能夠在減速器外部反映出噴 頭的運動狀態(tài)。

16、四、畢業(yè)設(shè)計步驟、方法及措施畢業(yè)設(shè)計步驟：根據(jù)洗模機(jī)專用減速器技術(shù)協(xié)議中給出的條件計算出絲桿 轉(zhuǎn)速以及絲桿的受力分析。電機(jī)的選擇。傳動比的分配。傳動機(jī)構(gòu)參數(shù) 及動力計算。傳動零件的設(shè)計，計算及校核。輸入，輸出軸的計算及校核。 軸承的選擇。鍵及聯(lián)軸器的選擇。密封和潤滑的設(shè)計箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計。五、畢業(yè)設(shè)計工作進(jìn)度2014年2月24號至28號（第一周）選題2014年3月3號至14號（第二、三周）完成開題報告2014年3月17號至5月1號：（第四周至第十周）減速器機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和 計算初稿。2014年5月2號至5月16號：（第十一至第十二周）編寫說明書。2014年5月16號至27號：請指導(dǎo)老師檢查畢業(yè)設(shè)計工作量及合理性。2014年5月2