乳胶洗模装置 说明书.docx
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乳胶洗模装置说明书
第三组毕业设计
********学院
毕业设计说明书
题目:
乳胶洗模装置
班别:
CAD
姓名:
指导老师:
评定成绩:
设计日期:
2010年3月7日至5月10日
2008届毕业设计成绩评定表
平时
成绩
(20
分)
评语:
平时成绩:
指导老师:
(签名)
年月日
评阅
成绩
(50
分)
评语:
评阅成绩:
评阅老师:
(签名)
年月日
答辩
成绩
(30
分)
答辩评语:
答辩成绩:
主持人:
(签名)年月日
总评
成绩
教研室主任(签名)
答辩
组成
员
设计目的
毕业设计是我们以学生的身份在学校学习期间的最后一个综合性教学环节,其目的是培养我们综合运用这三年以来所学的基础理论、专业知识等基本技能,分析与解决实际问题的综合运用能力,使作为刚走出校门的我们得到科学研究与科技开发的初步训练,综合检验我们在学校所学知识和技能。
作为对理论知识的补充和检验,毕业设计不仅让我们进一步从实践环节熟悉了机械设计的基本理论和工艺规程设计的基本原则、步骤和方法;而且加深了基础知识在实践中的应用,增强了分析问题,解决问题的能力,学会了如何正确使用手册,学习了编写加工工艺卡和重要工序的加工工序卡,为以后步入工作岗位打下了良好的基础。
前言
毕业设计是检验我们三年来学习的情况的一项综合测试,它要求我们把以往所学的知识全部适用,融会贯通的一项训练,是对我们能力的一项综合评定,它要求我们充分发掘自身的潜力,开拓思路设计出合理适用的手套浸渍槽。
利用这次毕业设计的过程,作为机械设计专业的学生,我们进行了手套浸渍槽毕业设计,通过设计,对先前所学的《金属材料及热处理》、《金属工艺学》、《互换性与技术测量》、《机械制造工艺学》等课程的良好实践,也是对在校所学知识的最后一次巩固,收获颇丰。
这次毕业与相关课程设计是检验三年来所学知识的一个重要实践性教学环节,是一次大练兵,它对完整我们的专业知识体系,强化设计方面知识,有着非常重要的作用。
通过进行机械设计,使我们了解和掌握了机器中常见典型零件的机械设计过程理论知识,是对过去所学知识进行综合运用和训练,培养我们理论联系实际,在设计中进行调查研究、观察问题、分析问题、解决问题的方法和能力。
从而,为今后从事机械设备的设计与制造、使用与维护、组织与管理打下必要的基础。
同时通过向同学与老师学习,提高了自己的思想觉悟与组织纪律性。
总之,通过这次设计应该能够树立正确的设计思想和严肃认真的工作态度,树立正确的生产观念,经济意识的全面观念。
从工厂切身利益经济状况等因素出发进行合理的设计。
毕业设计任务书
一.选题的目的
按照本专业教学计划规定的有关专业技术能力的基本要求,选题应尽可能结合生产、科研、管理、教学等方面的实际需要,有针对性地利用所学计算机CAD应用软件,从机械零件、部件到整体机械结构进行设计,并绘制整套图纸。
二.设计题目:
乳胶洗模装置
1-软水喷淋水管;2-圆盘毛刷;3-链轮;4-圆柱毛刷;5-电机;
6-热水喷淋水管;7-水槽;8-减速器;9-挡水板;10-锥齿轮
洗模装置
三.技术要求及主要技术参数
1.设备名称和型号:
乳胶洗模装置
2.设备的工作用途:
乳胶模具的清洗
3.主要技术要求和主要技术参数
主要性能
参数
圆盘毛刷:
直径(mm)
毛长(mm)
600
70
毛刷转速(r/min)
65
电机功率(kW)
2.2
四.学生应完成工作量及技术文件要求;
1.毕业设计说明书一份,要求计算正确、分析有据、文字简洁、层次分明并装订成册。
2.应用AutoCAD绘制总装配图一套,应用三维CAD或机械CAD软件绘制三维实体图。
3.应用AutoCAD绘制部件图一张,应用三维CAD或机械CAD软件绘制三维实体图。
4.应用AutoCAD绘制零件图三张。
五.设计时间要求:
设计时间:
第1周-第7周(2010年3月-2010年5月)
设计进度及要求见下表:
序号
毕业设计进度及要求
设计时间
备注
1
研究设计任务书,听设计辅导课
0.5周
2
深入社会实际,了解和收集有关资料
0.5周
工厂、市场、图书馆、网络
3
提出初步设计方案绘制总装草图并进行可行性论证,确定设计方案。
1周
4
绘制总装配图、部件装配图、零件图
3周
部件图、零件图、汇总技术文件内组内成员分工进行
5
绘制三维总装配图、部件装配图、零件图
0.5周
组内成员分工进行
6
编写设计说明书
0.5周
7
答辩
1周
五.指导教师:
******
年月日
前言-----------------------------------------------------------------4
第一章.总体设计--------------------------------------------------8
第二章.一级链轮的传动设计------------------------12
第三章.二级链轮的传动设计------------------------14
第四章.锥齿轮的传动设计及校核--------------------16
设计总结-----------------------------------------20
主要参考资料-------------------------------------21
附:
图1——装配图一张
图2——零件图3张
第一章总体设计
一、电动机的选择
1.根据设计任务书,电动机带动毛刷转动,无特殊需求,可选择一般用途的全封自冷鼠笼型三相异步电动机,根据电机的额定功率为2.2kW,一般情况下,宜选用1000,1500r/min较合适,这里选择同步转速为1500r/min,型号为Y100L1-4.
查表电机的技术参数得:
电动机型号
额定功率
Pm/kW
同步转速
n/(r/min)
满载转速
n/(r/min)
电动机总重
/kg
Y100L1-4
2.2
1500
1400
34
2.如图01所示为传动机构示意图
设
n0、n1、n2、n3、n4分别为电动机主轴,蜗轮和链轮主轴,链轮和锥齿轮主轴,链轮和盘形毛刷主轴,锥齿轮和圆柱毛刷主轴的转速。
P0、P1、P2、P3、P4分别为电动机主轴,蜗轮和链轮主轴,链轮和锥齿轮主轴,链轮和盘形毛刷主轴,锥齿轮和圆柱毛刷主轴的输入功率。
T0、T1、T2、T3、T4分别为电动机主轴,蜗轮和链轮主轴,链轮和锥齿轮主轴,链轮和盘形毛刷主轴,锥齿轮和圆柱毛刷主轴的转矩。
Pd为电动机的输出功率,(kW);
nm为电机满载时的转速,(r/min);
i01、i12、i23、i24分别为相邻两轴的传动比;
η01、η12、η23、η24分别为相邻两轴的传动效率;
3.各轴的转速
n0=nmn3=n2/i23
n1=nm/i01n4=n3
n2=n1/i12
4.各轴的输入功率
P0=PdP3=P2·η23
P1=Pd·η01P4=P3·η24
P2=P1·η12
式中η01——圆弧蜗杆传动效率0.85~0.95,这里取0.9
η12=ηr·ηw1(ηr——轴承效率;ηw1——一级链轮效率)
η23=ηr·ηw2(ηw2——二级链轮效率)
η24=ηr·ηg(ηg——锥齿轮效率)
5.各轴的转矩
T0=9550Pd/nmT3=9550P3/n3
T1=9550P1/n1T4=9550P4/n4
T2=9550
P2/n2
二、传动装置的总体设计
由任务书给出数据,可得n4=n3=65(r/min)
1.总传动比
i=n0/n4=1430/65=22
2.分配各级传动比
(1)根据电动机额定功率为2.2kW,同步转速为1500r/min,查机械设计手册可选择标准圆弧圆柱蜗杆减速器。
型号为:
CWU63-5-ⅡF传动比i01=5
(2)链轮传动的单级传动比的常用值为2~5
分配一级链轮的传动比为:
i12=2.2
则二级链轮的传动比为:
i23=i/i01/i12=22/5/2.2=2
锥齿轮的传动比:
i24=i23=2
3.计算传动装置的运动和动力参数
(1)各轴的转速:
n0=1430(r/min)
n1=n0/i01=1430/5=286(r/min)
n2=n1/i12=286/2.2=130(r/min)
n3=n2/i23=130/2=65(r/min)
n4=n3=65(r/min)
(2)各轴的功率:
P0=Pd=2.2(kW)
P1=Pd·η01=2.2×0.9=2.0(kW)
P2=P1·η12=P1·ηr·ηL1=2.0×0.99×0.96=1.9(kW)
P3=P2·η23=P2·ηr·ηL2=1.9×0.99×0.96=1.8(kW)
P4=P2·η24=P2·ηr·ηg=1.9×0.99×0.95=1.79(kW)
(3)各轴的转矩:
66.78130139.5865264.46262.99
T0=9550Pd/nm=9550×2.2/1430=14.69(N·m)
T1=9550P1/n1=9550×2/286=66.78(N·m)
T2=9550P2/n2=9550×1.9/130=139.58(N·m)
T3=9550P3/n3=9550×1.8/65=264.46(N·m)
T4=9550P4/n4=9550×1.79/65=262.99(N·m)
将以上计算结果填入下表,以便后面设计计算
参数
轴
电动机
轴Ⅰ(n1)
轴Ⅱ(n2)
轴Ⅲ(n3)
轴Ⅳ(n4)
转速(r/min)
1430
286
130
65
65
功率(kw)
2.2
2.0
1.9
1.8
1.79
转矩(Nm)
14.69
66.78
139.58
264.46
262.99
传动比
5
2.2
2
2
效率(η)
0.9
0.96
0.96
0.95
第二章一级链轮的传动设计
一.一级链轮的传动设计
由以上数据可知:
减速器的输出功率为P1=2.0kW,转速为
n1=286r/min,传动比为i12=2.2。
1.选择链轮的齿数Z1,Z2(Z1:
小链轮齿数,Z1:
大链轮齿数)
Z1应参照链速和传动比选取,推荐:
Z1≈29-2i12
∴Z1=29-2i12=29-2×2.2=24.6取25
Z2=Z1i12=25×2.2=55
传动比i12=Z2/Z1=55/25=2.2
误差小于±5%,故允许。
2.确定链的型号
根据式Pc=KAP/KzKm
由表查8.3(这里无特殊注明的表或图,均查《机械设计基础》书本)得工作情况系数KA=1;估计此传动是在图8.10中曲线高峰值的左侧工作,由表8.4查得小链轮齿数系数
Kz=(Z1/19)1.08=(25/19)1.08=1.34
此链传动采用单排链,由表8.5查得多排链系数Km=1.因此
Pc=KAP/KzKm此=1×2.0/(1.34×1)=1.5kW
根据链传动的计算功率Pc和小链轮的转速n1由图8.10选取链号为10A,其节距p=12.7mm,其标记为:
08A-1×9.525.GB1243.1-1983
3.确定链节数Lp
初定中心距Lp=40p,链节数为
Lp=2a0/p+(z1+z2)/2+p/a0[(z2–z1)/2π]2
=(2×40p)/p+(55+25)/2+p/40[(55-25)/2π]2为=120.57
链节数最好为偶数,故选取Lp=120
因此,链条长度为L=Lpp=120×12.7=1524mm
4.确定实际中心距
将中心距设计成可调节的传动,不必计算实际中心距。
可取
a≈a0=40p=40×12.7=508mm
5.计算链速
根据公式计算平均链速
v=z1n1p/(60×1000)=25×286×12.7/(60×1000)=1.5m/s
6.确定润滑方式
根据节距p=12.7mm和v=1.5m/s,查图8.11可知,该传动的润滑方式可采用滴润滑。
7.计算链的有效拉力
F=1000p/v=1000×2.0/1.5=1333.33N
8.计算作于轴上的压力
FO=1.3F=1.2×1333.33=1600N
9.链条的标记为:
08A-120GB1243.1-83
10.链轮的工作图详见设计图纸01。
第三章二级链轮的传动设计
一.二级链轮的传动设计
由前面数据可得:
减速器的输出功率为P1=1.92KW,转速为
n1=130r/min,传动比为i12=2。
1.选择链轮的齿数Z1,Z2(Z1:
小链轮齿数,Z1:
大链轮齿数)
Z1应参照链速和传动比选取,推荐:
Z1≈29-2i12
∴Z1=29-2i12=29-2×2=25
Z2=Z1i12=25×2=50
传动比i12=Z2/Z1=50/25=2
误差小于±5%,故允许。
2.确定链的型号
根据式Pc=KAP/KzKm
由表查8.3(这里无特殊注明的表或图,均查《机械设计基础》书本)得工作情况系数KA=1;估计此传动是在图8.10中曲线高峰值的左侧工作,由表8.4查得小链轮齿数系数
Kz=(Z1/19)1.08=(25/19)1.08=1.34
此链传动采用单排链,由表8.5查得多排链系数Km=1.因此
Pc=KAP/KzKm此=1×1.92/(1.34×1)=1.4kW
根据链传动的计算功率Pc和小链轮的转速n1由图8.10选取链号为10A,其节距p=15.875mm,其标记为:
08A-1×15.875.GB1243.1-1983
3.确定链节数Lp
初定中心距Lp=40p,链节数为
Lp=2a0/p+(z1+z2)/2+p/a0[(z2–z1)/2π]2
=(2×40p)/p+(55+25)/2+p/40[(55-25)/2π]2为=120.57
链节数最好为偶数,故选取Lp=118
因此,链条长度为L=Lpp=118×158.875=1873.25mm
4.确定实际中心距
将中心距设计成可调节的传动,不必计算实际中心距。
可取
a≈a0=40p=40×15.875=635mm
5.计算链速
根据公式计算平均链速
v=z1n1p/(60×1000)=25×130×15.875/(60×1000)=0.86m/s
6.确定润滑方式
根据节距p=12.7mm和v=0.86m/s,查图8.11可知,该传动的润滑方式可采用滴润滑。
7.计算链的有效拉力
F=1000p/v=1000×1.92/0.86=2232.56N
8.计算作于轴上的压力
FO=1.3F=1.2×2232.56=2679.07N
9.链条的标记为:
10A-120GB1243.1-83
10.链轮的工作图详见设计图纸02。
第四章直齿锥齿轮的传动设计
一.锥齿轮设计
由前面数据可得,已知:
小轮传递的额定转矩T2=139.58(N·m),转速n2=130r/min;大轮的转速n4=65r/min;两齿轮轴线相交成90°,大小轮均为悬臂支承。
由于锥齿轮工作时无特殊要求,抗弯强度和抗冲击性较小,工作时间较长,齿轮可采用锻钢制造。
1.初步设计
de1≥1951
mm
载荷系数K=1.5
齿数比u=i24=n2/n4=160/65=2
齿轮的许用接触应力σHP=σHlim/sH
据图23.2-18查得试验齿轮的接触疲劳极限σHlim=1300N/mm2,安全系数sH=1.1
∴σHP=σHlim/sH=1300/1.1=1182
估算结果de1≥1951
=83mm
2.几何计算
小轮齿数,z1取20,z2=uz1=2×20=40
大端模数:
me=de1/z1=83/20=4.15取me=4.5
大端分度圆直径:
de1=z1me=20×4.5=90mm
de2=z2me=40×4.5=180mm
平均分度圆直径:
dm1=de1(1-0.5ΦR)=90×(1-0.5×0.3)=76.5mm
dm2=de2(1-0.5ΦR)=1δ80×(1-0.5×0.3)=153mm
大端齿根高:
hfe1=(1+C*-x1)me=(1+0.2-0)×4.5=5.4
hfe2=(1+C*-x2)me=(1+0.2-0)×4.5=5.4
齿顶圆直径:
da2=(z2+2ha*cosδ2)m=(40+2×1×cos64.43)×4.5=183.88
齿根圆直径:
df=[z-2(ha*+c*)cosδ2]m
=[40-2(1+0.2)cos64.43]×4.5=175.338mm
外锥距:
Re=de1/2sinδ1=90/(2×0.3015)=100.6
齿顶角:
θα=θf2θα2=θf1灾
齿根高:
θf1=arctan(hfe1/Re)=arctan5.4/100.6=3.1°
θf2=3.1°
分锥角:
δ1=arctan(Z1/Z2)=arctan(20/40)=26.57°δ2=64.43°
当量齿数:
Zu1=Z1/cosδ1=20/cos26.57≈22.4
Zu2=Z2/cosδ2=40/cos64.43≈92.7
平均模数:
mm=me(1-0.5ΦR)=4.5(1-0.5×0.3)=3.825mm
外锥距:
Re=de1/2sinδ1=90/(2×0.3015)=146.8
齿宽:
b=ΦRRe=0.3×100.6=30.8取b=30mm
端面重合度:
εua=[Zu1(tanαva1-tanα)+Zu2(tanαva2-tanα)]/2π
其中:
αva1=arccosZu1cosα/(Zu1+2h*α+2x1)]
=arccos[22.4cos20/(22.4+2)]
=30.38
同理:
αva2=arccos[Zu2cosα/(Zu2+2h*α+2x2)]
=arccos[92.7cos20/(92.7+2)]
=23.1
εua=[22.4(30.38-tan20)+92.7(tan23.1-tan20]/2π=1.72mm
3.齿面接触疲劳强度较核
分度圆的切向力:
F1=2000T1/dm1=(2000×141)/76.5=3686.3N
动载荷系数:
Kv=(0.85K1b1/KAF1+K2)(z1v1/100)
+1
据表23.4-23,K1取10.11,K2取0.0193
据表23.2-24~26,KA取1.25
Kv=[(10.11×0.85×30)/1.25×3686.3+0.0193]×(20×2/100)×
+1=1.027
齿向载荷分布系数:
KHβ=1.5KHβbe荷
据表23.4-24查得,支承情况系数KHβbe=1.5
则KHβ=1.5×1.5
据表23.4-25查得,齿间载荷系数分配系数KHa=1
据图23.4-21查得,节点区域系数ZH值,ZH=2.5
据表23.2-29查得,弹性系数ZE=189.8N/mm2
由式(23.4-6)得,直齿锥齿轮的重合度系数:
Zεβ=
=
=0.87
锥齿轮系数:
ZK=1
则接触强度:
σH=
ZEZHZεβZK≤σHP
=
×189.8×2.5×0.87×1
=1272.9N/mm2
许用接触应力:
σHP=ZNZLuRZXZwσHlim/SHmin
据表23.2-18,试验齿轮接触疲劳极限:
σHlim=1300N/mm2ZN=1
据图23.2-20.21,润滑油膜影响系数:
ZLvR=0.985
据图23.2-22,工作硬化系数:
Zw=1
据图23.2-23,尺寸系数:
ZX=1
推荐最小安全系数:
SHmin=1
许用接触应力值:
σHP=1300×1×0.985×1/1=1280.5N/mm2
得出结论:
σH<σHP计算通过
4.弯曲强度较核
据图23.4-19.20,复合齿形系数:
YFS1=4.72YFS2=4.45
据图23.2-28,重合度与螺旋角系数:
Yεβ=0.68
KA、Kv、KFβ=KHβ、KFα=KFα同前
弯曲强度:
σF1=YFS1Yεβ(F1KAKvKFβKFα/0.85bm)
=7.72×0.68×3686.3×1.25×1.037×2.25×1/0.85×44×3.825
=241.2N/mm2
σF2=σF1YFS2/YFS1=241.2×4.45/4.72=227.4N/mm2
许用弯曲应力:
σFP=YNYδrelTYxσFE/SFmin
据图23.2-29,齿轮的弯曲疲劳强度基本值:
σFE=630N/mm2
据图23.2-30,寿命系数:
YN=1
据表23.2-30,相对齿根圆角敏感系数:
YδrelT=1
∵Ra=0.63um<2.6um,则YRrelT=1.0
据图23.2-31,尺寸系数:
SFmin=1.4
∴许用弯曲应力值:
σFP=630×1×1×1×1/1.4=450N/mm2
因为σF1=241.2N/mm2<450N/mm2
σF2=227.4N/mm2<450N/mm2
结论:
计算结果通过。
设计总结
在这次毕业设计中,我们着重了解了手套浸渍槽的结构、功用及其动作原理;产品中典型零件的运动过程及原理;装配工艺过程;实习过程通过研究设计任务书,听设计指导课——深入社会实际,了解和收集有关资料——提出初步设计方案,绘制总装配草图并进行可行性论证,确定设计方案——绘制总装图或总联结图--绘制三维总装图,零件图--编写设计说明书--准备和完成毕业答辩,,实现了我们对设计知识掌握由感性到理性的转变和升华。
在完成毕业设计期间,我坚持做好笔记,将设计内容的观察,思考与分析,阅读相干教材及有关资料的摘录都总结到自己的笔记内容中,方便设计的进一步的整理和总结,也便于设计时查阅。
机械毕业设计为
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