干粉壓片機設(shè)計論文

一 設(shè)計課題 干粉壓片機 二 主要技術(shù)條件 1 將陶瓷干粉料壓制成直徑為 34mm,厚度為 5mm 的圓形片坯； 2 沖頭壓力為 15 噸，每分鐘壓制 25 片 3 機器許用運動不均勻系數(shù)為 0.01 4 驅(qū)動電機 Y112M-6 （或 Y112M-4 ）額定功率 2.2kw(2.8kw) ，滿載轉(zhuǎn)速940r/min(1440r/min) 干粉壓片總體方案設(shè)計（傳動方案） 由電動機通過皮帶輪傳動傳給減速器，減速器通過聯(lián)軸器聯(lián)接干粉壓片機主動軸，主動軸帶動主加壓機構(gòu)，移動料篩機構(gòu)，處沖頭輔助加壓機構(gòu)進行工作。 選擇電動機 驅(qū)動電動機 Y112M-6. 額定功率 2.2kw 滿載轉(zhuǎn)速 940r/min 計算總傳動比和分配各級傳動比 傳動裝置的總傳動比要求應(yīng)為 i= nw=940/25=37.6 nm-電動機滿載轉(zhuǎn)速 r/min nw 干粉壓片機驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速 r/min 各級傳動中，總傳動比應(yīng)為 i=i1i2i3 在己知傳動比要求時，如何合理選擇和分配各級傳動比要考慮以下幾點 （ 1） 各級傳動機構(gòu)的傳動比應(yīng)級盡量在推薦范圍內(nèi)選取 i1=2.5 i2=3.5 i3=4.297 計算傳動件時，需要知道各軸的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩或功率，因此應(yīng)將工作機上的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn) 矩或功率推算到各軸上，如傳動裝置從電動機到工作機三軸，依次為 A， B， C， D， E 軸 則： 1 各軸轉(zhuǎn)速： nA = nm/io=940r/min nA,nB,nC,nD,nE 分別為 A， B， C， D， E 軸的轉(zhuǎn)速 nB = nA /i1=376r/min nA 為高速軸， nE 為低速軸 nC= nB /i2=107.43r/min nD = nC/i3=25r/min io,i1,i2,i3,i4 依次為電動軸至高速軸 A， AB 軸， BC 軸， CD 軸，DE 軸的傳動比 nE = nD /i4=25r/min 2 各軸功率 PA=Pd =2.2kw PD-電動機輸出功率 PB=Pa a=2.2*0.96=2.112kw Pc=PB 12 =2.112*0.97=2.04864kw PD=Pc 23 =2.04864*0.97=1.9871808kw PE=PD 34 =1.9871808*0.995=1.977244896kw 3.各軸轉(zhuǎn)矩 TA Td*io* =22.35106383Nm TB=TAi101=53.64255319Nm Tc=Tbi212=182.1164681Nm TD=Tci323=759.0778295Nm TE=Tdi434=755.2824403Nm 式中 Td-電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩 Td=9550Pd/ nm=9550*2.2/940=22.35106383Nm 設(shè)計帶傳動 確定設(shè)計功率 (1)表 9-9 查得工作情況系數(shù) kA=1.3(干粉壓片機的載荷變動較大 ，每天工作 8 小時 ) （ 2） 據(jù)式 9-12 Pd=kA* =1.3*2.2=2.86kw 選擇 V 帶型號 查圖 9-9，選 A 型 V 帶 確定帶輪直徑 dd1,dd2 (1)參考圖 9-9 及表 9-4 選取小帶輪直徑 dd1=100mm (2)驗算帶速 V1= dd1n1/60*1000=4.92182849(m/s) (3)從動帶輪直徑 dd2=idd1=2.5*100=250mm 查表 9-4 取 dd2=250mm 確定中心距 (1)按式 9-19 初選中心距 ao 0.7(100+250) ao(100+250) 即 245 ao 700 取 ao 500mm (2)按式 9-20 求帶的計算基準長度 Ldo Ldo=2ao+ /2(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2 /4ao =1560mm (3)查表 9-2，取帶的基準長度 Ld=1600mm 按式 9-21計算實際中心距 a=ao+Ld-Lo/2=500+1600-1560/2=520mm (4)按式 9-22 確定中心距調(diào)整范圍 amax=a+0.03Ld=500+0.03*1600=568mm amin=a-0.015Ld=520-0.015*160=496mm 驗 算 小 帶 輪 包 角 1 180 -dd2-dd1/a*57.3 =180 -250-100/520*57.3 163.47 120 合適 確定 V 帶根數(shù) Z （ 1）由表 9-5查 dd1=100mm, n1=800r/min 及 n1=950r/min 時單根 A型 V帶的額定功率分別為 0.83kw和 0.95kw,用線性插值法求 n1=940r/min時的額定功率值。 P1=0.83+(0.95-0.83)/(950-800)(940-800)=0.942kw 由表 9 6 查得 Po=0.11kw (2) 由表 9 7 查得包角修正系數(shù) k=0.96 (3)由表 9 8 查得帶長修正系 kl=0.99 (4)計算 V 帶根數(shù) Z 由式 9-24 Z Pa/(p1+ Po) k kl=2.86 Z 取 3 根 由表 9 1 查得 m=0.1kg/m 由式 9 25 Fo=500Pd/VZ2.5/ k-1+mV=146N 計算單根 V 帶初拉力 Fo 和對軸的壓力 FQ 由式 9 26 FQ=2Zfosin( /2)=876N 設(shè)計 I， II兩對齒輪傳動 1、 選擇齒輪材料，熱處理方法及精度等級。 減速機選閉式傳動，無特殊要求，為制造方便，采用軟齒面鋼制齒輪。查表 6 1 并考慮 HBS1 HBS2 30 50 的要求，小齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度 217 255HBS，大齒輪選用 45 鋼，正火處理，齒面硬度 162-217HBS 計算時取 HBS1 240， HBS2 200，該減速機為一般傳動裝置，轉(zhuǎn)速不高，根據(jù)表 6-2，初選 8 級精度 3 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 載荷系數(shù) k 由于工作平穩(wěn)，精度不高，且齒輪為對稱布置，查表 6 3 取 k=1.5(中等沖擊 ) 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1 T11 9.55*106 2.112/376 53642.5Nmm T21 9.55*106 2.04864/107.43 182114Nmm 齒數(shù) Z 和齒寬系數(shù) 取小齒輪系數(shù) Z11 28 Z21 30 取大齒輪系數(shù) Z21 i2Z2=3.5*28 98 Z22 128.91 實際傳動比： i23=129/30=4.3 誤差 I=i23-i/I=0.069% 2.5% 合適 齒數(shù)比 U1 3.5 U2 4.3 查表 6-6，取 d=0.9 H HlimZnt/sH 由圖 6-8 查得 Hlim1 595Mpa Hlim2 555Mpa 取 SH 1，計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（每天工作 8 小時）每年工作 300 天，預(yù)期使用壽命為20 年 N11 60n1j=60*376*1*8*300*20=1.08288*109 N12=N11/u1=3.0939*108 N21=60n2j=60*107.43*1*18*300*20=3.09394*108 N22=N21/u2=7.195*107 由圖 6-6 查得 Zn11=1.0 Zn12=1.06 Zn21=1.06 Zn22=1.16 H11=595*1.0/1=595Mpa H12=555*1.06/1=588.3Mpa H21=595*1.06/1=630.7Mpa H22=555*1.6/1=643.8Mpa 取小值代入 故取 H1 588.3Mpa H2=630.7Mpa 標準齒輪 =20則 Zh= 40s in/42s in/4 =2.49 兩對齒輪材料均為鋼，查表 6-4 ZE=189.8 (彈性系數(shù) ) 由于是閉式軟齒 面齒輪傳動，齒輪承載能力應(yīng)由齒面接觸疲勞強度決定由式 6-11 d11 3 1 / u 1 )H 1 ) ( u 1/(/112 1 Ze Z hdkT =52.93893654mm d21 3 1 / u 2 )H 2 ) ( u 2/(/212 1 Z e Z hdkT =74.91376821mm 模數(shù) M1=d11/Z1=49.14415534/28=1.890676305 M2=d21/Z2=69.543782/30=2.497125607 由表 5 2 取 M1=2.0mm 取 M2=2.5mm 3.主要尺寸計算 d11=M1Z11=2.0*2.8=56mm d22=M1Z12=2.0*98=196mm d21=M2Z21=2.5*30=75mm d22=M2Z22=2.5*129=322.5mm 齒寬 b1= d1d11=0.9*56=50.4mm b2= d1d21=0.9*75=67.5mm 取 b11=55mm b12=50mm b21=70mm b22=65mm |注塑模具 |沖壓模具 |工藝夾具 |減速器 |變速器 |機械手 |機器人 |汽修設(shè)計 |數(shù)控加工編程 |數(shù)控改造 |數(shù)控機床 |液壓設(shè)計 |機電 PLC 控制 |單片機 |專用組合機床 |污水處理工程 |化工設(shè)備類 |自動生產(chǎn)線類 |三維造型類 -UG-PRE-SW|鉆床類|礦用機械 |農(nóng)用機械 |專用機械 |本科精品設(shè)計 |部分下載 | 為很快找到自己要的題目，可以通過上面分類選擇，也可以直接聯(lián)系 QQ： 2648346695 題目每天在更新，一定有你要的資料， 24小時客服 QQ:2648346695,也可點進網(wǎng)站下載到歷屆同學(xué)的設(shè)計內(nèi)容 . F 12= limF 12Ynt12/ SF =300Mpa F 21= limF 21Ynt21/ SF =314.3Mpa F 22= limF 22Ynt22/ SF =300Mpa F 11=(2KT11/bm1 2 Z11) FaY 11 SaY 11=2*1.2*53642.5/50*2.0*28*2.55*1.61=94.38 F 11 F 12= F 11( FaY 12 SaY 12/ FaY 11 SaY 12)=94.38*2.18*1.79/2.55*1.61=89.71 F 12 F 21=(2KT21/bm2 2 Z21) FaY 21 SaY 21=2*1.2*182114/65*2.5*30*2.52*1.625=146.85 F 21 F 22= F 21( FaY 22 SaY 22/ FaY 21 SaY 21)=146.85*2.16*1.81/2.52*1.625=140.21 F 22 5.齒輪的圓周速度 V1 d11n11/60*1000=3.14*56*376/60*1000=1.1m/s V2 d21n21/60*1000=3.14*75*107.43/60*1000=0.442m/s 6.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計 B， C， D 三軸 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力 （ 1）選用 45 鋼正火處理 （ 2）由表 5 2 查得強度極限 B 588Mpa (3) 由表 5 1 查得許用彎曲應(yīng)力 b1 =54Mpa 確定 B， C， D 軸的直徑 dmin （ 1）按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的直徑 dmin （ 2）由表 5 3 取 A 110，則 dminB=A 33 3 7 6/1 1 2.21 1 0/ np =19.6mm dminC=A 33 43.1 0 7/0 4 8 6 4.21 1 0/ np =29.4mm dminD=A 33 25/987.1110/ np =47.3mm （ 3）考慮有鍵槽，將直徑增大 5%，則 d minB =19.6*（ 1+5%） =20.58mm d minD =47.3*（ 1+5%） =49.665mm （ 3） B 軸輸入端的直徑和長度應(yīng)和大帶輪相同，故軸輸入端下徑 d minB =30 mm,L1B 48 mm； C 軸兩端直徑應(yīng)和軸承相符，選取 63 型滾動軸承，其軸承孔直徑為 35mm 和軸配合部分長度為 21mm，故軸兩端直徑 dminC=35 mm。 D 軸輸出端的直徑和長度應(yīng)和聯(lián)帶輪 相符。選取 TL9 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其軸孔直徑為 50mm，和軸配合部分長度為 84mm，故軸輸出端直徑 d minD =50mm C 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）軸上零件的定位，固定和裝配 二級減速器中，可將齒輪安排在箱體中部，相對兩軸承不對稱分布，小齒輪設(shè)計在軸上靠右，大齒輪右面由小齒輪定位，周向靠干鍵和過渡配合固定，兩軸承分別以套筒和軸肩定位，周向則采用過渡配合或過盈配合固定。軸做成階梯形，右軸承從右面裝入，大齒輪，套筒，左軸承依次從左面裝到軸上。 （ 2）確定軸各段直徑和長度 1 段直徑 d1=35mm L1=21mm (初選 6307 型滾動軸承，其內(nèi)徑 35mm，外徑 80 mm，寬度21 mm) 2 段直徑 d2=45mm 小齒輪與軸承有一定距離 L2=10mm 3 段直徑 d3=75mm L3=70mm(小齒輪段 ) 4 段直徑 d4=55mm L4=60-2=58mm 5 段直徑 d5=35mm L5=2+20+21=43mm （ 3）繪制軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計草圖 （ 4） 由上述軸各段長度可算得軸支承跨距 L=181mm 按彎扭合成強度（ 1）繪制軸受力簡圖 校核 C 軸和強度（ 2）計算軸所受力 Ft1=2T1/d1=2*182114/75=4856.4N Fr1=Ft1*tan =1767.6N Ft2=2T1/d2=2*182114/196=1858.3N Fr2=Ft2*tan =676.4N （ 3）繪制垂直彎距圖 b FRBV=（ 1767.6*125.5-676.4*60.5） /181=999.5N FRAV=（ 1767.6*55.5-676.4*120.5） /181=91.7N 計算彎距 MCV（左） = FRAV*l1=91.7*60.5*0.001=5.55N*m MCV（右） =FRAV*l3- Fr1（ l3-l2） =5.55N*m MDV（左） =（ 91.7*125.5+676.4*65） *0.001=55.47N*m MDV（右） =999.5*55.5*0.001=55.47 N*m MCV=-(MCV（左） -60.5/125.5*MCV（右） )=21.19N*m MDV= MDV（左） -55.5/120.5*MDV（右） =52.91N*m (4) 繪制水平彎距圖 C FRBH=（ 4856.5*125.5-1858.3*60.5） =2746.1N 截面 D 處的當量彎距為 FRAH=（ 4856.5*55.5-1858.3*120.5）=252.0N MCH（左） =FRAH*l1=252.0*60.5*0.001=15.25 N*m MCH（右） =（ 2746.1*120.5-4856.4*65） *0.001=15.24 N*m MDH（左） =（ 252*125.5+1858.3*65） *0.001=152.42 N*m MDH（右） =2746.1*55.5*0.001=152.41N*m MCH=60.5/125.5*MCH（左） -MCH（右） )=58.23N*m MDH=MDH（左） -55.5/120.5*MDH（右） =145.39N*m （ 5）繪制合成彎距圖 d M c =?m cv 2 + m ch 2 =?21.19 2 + 58.23 2 = 61.97 N * m M D = M DH 2 + M DH 2 =?52.91 2 + 145.39 2 = 145.72 N * m （ 6）繪制彎距圖 e T=9550*P/n=9550*2.04864/107.43=182.114N*m （ 7）繪制當量彎距圖 f 轉(zhuǎn)距產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，取 =0.6 截面 C 處的當量彎距為 M ec =?61.97 2 + 0.6 2 * 182.114 2 = 125.62 N * m 截面 D 處的當量彎距為 M eD =?154.72 2 + 0.6 2 * 182.114 2 = 189.41 N * m （ 8）校核危險截面 C 處的強度 d ec = M ec0.1 D 3 3 = 125.62 * 10000.1 * 55 3 = 7.55 MPa 54 MPa強度足夠； 校核危險截面 D 處的強度 d eD = M eD0.1 D 3 3 = 189.41 * 10000.1 * 75 3 = 4.49 MPa 54 MPa強度足夠。 B 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）軸上零件的定位，固定和裝配 二級減速器中，可將齒輪安排在箱體中部，相對兩軸承不對稱分布，齒輪設(shè)計在軸上靠左，周向則采用過渡配合或過盈配合固定。軸做成階梯形，左軸承從左面裝入，右軸承和大帶輪依次從右 面裝到軸上。 （ 2）確定軸各段直徑和長度 1 段直徑 d1=30mm L1=48mm 2 段直徑 d2=35mm（裝有 6307 型滾動軸承）帶輪與箱體外壁有一定距離而定，為此該段長為 70mm， L2=21+70=101mm 3 段直徑 d3=45mm L3=83mm 4 段直徑 d4=56mm L4=22mm 5 段直徑 d5=35mm （裝有 6307 型滾動軸承） L5=21mm （ 3）繪制軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計草圖 （ 4）由上述軸各段長度可算得軸支承跨距 L=181mm （ 5）按彎扭合成強度（ 1）繪制軸受力簡圖 a 校核 B 軸和強 度 計算軸所受力 Ft=1915.8N Fr=697.3N （ 2）繪制垂直彎距圖 b FRBV=（ 60*697.3） /181=231.1N FRAV=（ 121*697.3） /181=466.2N 計算彎距 MCV（右） = =121*231.1*0.001=27.97N*m MCV（左） =60*466.2*0.001=27.97N*m (3) 繪制水平彎距圖 c FRBv=60*1915.8/181=635N FRAv=121*1915.8/181=1280.7N (4)繪制合成彎距圖 d M c = M CV 2 + M CH 2 =?27.97 2 + 76.84 2 = 81.77 N * m (5)繪制彎距圖 e T=9550*P/n=9550*2.112/376=53.64N*m (6)繪制當量彎距圖 f 轉(zhuǎn)距產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，取 =0.6 M ec =?M C 2 +Ha TL2 =?81.77 2 +H0.6 * 53.64 L2 = 87.88 N * m (7)校核危險截面 C 處的強度 d e = M ec0.1 * d 4 3 = 87.88 * 10000.1 * 56 3 = 5 MPa 54 MPa強度足夠 D 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）軸上零件的定位，固定和裝配 二級減速器中，可將齒輪安排在箱體中部，相對兩軸承不對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用軸端定位環(huán)軸向定位，周向靠 平鍵和過渡配合固定，聯(lián)軸器軸向以靠階梯鍵和過渡配合固定，周向則采用過渡配合或過盈配合固定。軸做成階梯形，左軸承從左面裝入，齒輪，定位環(huán)，右軸承和聯(lián)軸器依次從右面裝到軸上。 （ 2）確定軸各段直徑和長度 1 段直徑 d1=50mm 聯(lián)軸器軸孔長度為 80mm L1=80mm 2 段直徑 d2=55mm （裝有 6311 型滾動軸承 ） 帶輪與箱體外壁有一定距離而定，為此該段長為 75mm， L2=2+12+29+75=118mm 3 段直徑 d3=75mm L3=65-2=63mm 4 段直徑 d4=65mm （ 右端軸肩 d3=85mm） L4=83mm 5 段直徑 d5=55mm （裝有 6311 型滾動軸承） L5=29mm （ 3）繪制軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計草圖 （ 4）由上述軸各段長度可算得軸支承跨距 L=189mm （ 5）按彎扭合成強度（ 1）繪制軸受力簡圖 a 校核 D 軸和強度 計算軸所受力 Ft=4707.2N Fr=1713.3N （ 2）繪制垂直彎距圖 b FRBV=（ 59*1713.3） /189=534.8N FRAV=（ 150*1713.3） /189=1178.5N 計算彎距 MCV（右） =MCV（左） =1178.5*59*0.001=69.53N* (3) 繪制水平彎距圖 c FRBv=59*4707.2/189=1469.4N FRAv=130*4707.2/189=3227.8N (4)繪制合成彎距圖 d M c =?M CV 2 + M CH 2 =?69.53 2 + 191.03 2 = 203.29 N * m (5)繪制彎距圖 e T=9550*P/n=9550*1.987/25=759N*m (6)繪制當量彎距圖 f 轉(zhuǎn)距產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，取 =0.6 M ec =?M C 2 +Ha TL2 =?203.29 2 +H0.6 * 759 L2 = 498.7 N * m (7)校核危險截面 C 處的強度 d e = M ec0.1 * d 4 3 = 498.7 * 10000.1 * 75 3 = 11.8 MPa 54 MPa強度足夠 減速器設(shè)計資料 鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸（齒輪減速器） 名稱 符號 取值 箱座壁厚 8 箱蓋壁厚 1 8 箱座