機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)大作業(yè)

1、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)大作業(yè)目錄第1章 總體方案設(shè)計(jì)11.1 研究給定的設(shè)計(jì)任務(wù)11.2設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化11.3確定工藝原理方案11.4工藝方案設(shè)計(jì)11.5功能分解功能樹21.6確定每種功能方案21.7確定邊界條件21.8方案評價(jià)31.9方案簡圖31.10總體布置41.11總要參數(shù)的確定41.12循環(huán)圖4第2章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)62.1運(yùn)動分析62.2動力分析6第3章 傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)93.1動力機(jī)選擇93.2運(yùn)動與動力參數(shù)的確定93.3運(yùn)動與動力參數(shù)確定93.4傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算10第1章 總體方案設(shè)計(jì)1.1 研究給定的設(shè)計(jì)任務(wù)表1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書編號名稱電機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位起止時(shí)間設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)費(fèi)用設(shè)計(jì)要求1功能

2、主要功能：對大功率電機(jī)進(jìn)行冷卻2適應(yīng)性工作對象：大豆、小麥、玉米每次篩重：10kg20kg環(huán)境：多塵、振動3性能動力：功率300w左右整機(jī)重量小于25kg外形尺寸1500×800×5004工作能力三分鐘完成一次振動分離5可靠度98%6使用壽命5年7經(jīng)濟(jì)成本600元8人機(jī)工程操作方便，便于篩選完的谷物收集9安全性有漏電保護(hù)1.2設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化圖1.1系統(tǒng)黑箱1.3確定工藝原理方案物理振動原理1.4工藝方案設(shè)計(jì) 人工倒入適量谷物 打開開關(guān)振動工作關(guān)閉電源收集分離干凈的谷物圖1.2工藝路線圖1.5功能分解功能樹圖1.3功能樹1.6確定每種功能方案分離功能：鐵絲網(wǎng)格、帶孔鐵板、帶孔

3、塑料板動力功能：電機(jī)控制功能：開關(guān)表1.2 功能解形態(tài)學(xué)矩陣分功能功能解ABC分離功能鐵絲網(wǎng)格帶孔鐵板帶孔塑料板1.7確定邊界條件圖1.4邊界條件1.8方案評價(jià)評價(jià)原則：滿足功能要求、經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量輕評價(jià)方式：一對一比較表1.3方案評分表方案代號一對一比較評分ABCA112B000C011經(jīng)過評價(jià)選擇A方案：分離功能：鐵絲網(wǎng)格動力功能：電機(jī)控制功能：開關(guān)1.9方案簡圖1機(jī)架、2振動篩搖桿、3振動篩鐵絲網(wǎng)、4振動篩曲柄、5電機(jī)圖1.5方案簡圖1.10總體布置圖1.6總體布置圖1.11總要參數(shù)的確定尺寸參數(shù)：整體長寬高1500×800×500mm運(yùn)動參數(shù)：曲柄回轉(zhuǎn)速率n=120r/

4、分1.12循環(huán)圖圖1.7曲柄循環(huán)圖由于僅有一個(gè)執(zhí)行頭，不存在干涉情況，所以不需進(jìn)行時(shí)間、空間同步化。第2章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1運(yùn)動分析2.1.1運(yùn)動參數(shù)確定1.偏心曲柄搖桿機(jī)構(gòu)參數(shù)確定曲柄回轉(zhuǎn)速率n=120r/分2.1.2運(yùn)動尺寸確定1. 偏心曲柄搖桿機(jī)構(gòu)確定曲柄長度L1，連桿長度L2，搖桿長度L3、機(jī)架長L4和偏心距e圖2.1偏心曲柄搖桿機(jī)構(gòu)由機(jī)器的總體尺寸取L4=1400mm，L2=1300mm，e=60mm；由曲柄存在條件和機(jī)器總高取L1=100mm得L2>202mm，取L2=210mm2.2動力分析1. 偏心曲柄搖桿機(jī)構(gòu)動力分析圖2.2偏心曲柄搖桿機(jī)構(gòu)動力分析A. 運(yùn)動分析位移方

5、程速度方程加速度運(yùn)動方程B.力分析圖2.3連桿搖桿力分析對于連桿2有R12=R32，對于搖桿3有R43=R23，圖2.4曲柄力分析對于曲柄1有R21=R41，第3章 傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1動力機(jī)選擇查Y系列電機(jī)表取Y80M1-1型號電機(jī)額定功率0.55kw，額定轉(zhuǎn)速1390r/min。(參考新鄉(xiāng)市永清篩分機(jī)械有限公司的PZS家用振動篩）3.2運(yùn)動與動力參數(shù)的確定3.21總傳動比i=n電機(jī)/n曲柄=1390/120=11.58，取為i=12選擇減速比為12的齒輪減速器3.3運(yùn)動與動力參數(shù)確定確定各軸功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器效率： =0.99球軸承： =0.99齒輪嚙合效率： = 0.970軸（電機(jī)主軸

6、）軸（減速器高速軸）軸（減速器中間軸）軸（減速器低速軸）軸（曲柄軸）表3.1 各軸運(yùn)動參數(shù)軸序號功 率P/ KW轉(zhuǎn) 速n/(r/min)轉(zhuǎn) 矩T/N.m 傳動形式傳動比i效率0軸0.5513903.78連軸器1.0099軸0.53913903.7齒輪傳動4.0096軸0.523347.514.37齒輪傳動3.0096軸0.507115.841.81連軸器1.0099軸0.503115.841.483.4傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）選擇軸的材料:軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。 （2）按扭矩初步估算軸端直徑，其軸徑可按下式求得： 查機(jī)械設(shè)計(jì)表（8-2）得：=107118，取：=115 考慮軸端有一個(gè)鍵槽，在計(jì)算時(shí)應(yīng)該增加3%5% =18.76mm 考慮軸與聯(lián)軸器相配合由聯(lián)軸器的規(guī)格，將外伸段直徑