機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計

1、PAGE PAGE 22機電產(chǎn)品品創(chuàng)新訓(xùn)訓(xùn)練任務(wù)書姓名：學(xué)號：指導(dǎo)老師師：時間：220111.011.111學(xué)院：飛飛行器工工程學(xué)院院目 錄1、引言言32、創(chuàng)新新方案的的提出4-553、產(chǎn)品品概念以以及原理理介紹53.1、產(chǎn) 品品 原 理 圖圖-663.2、零、部部件草圖圖-6-994、產(chǎn)品品具體參參數(shù)及結(jié)結(jié)構(gòu)計算算9-195、實訓(xùn)訓(xùn)總結(jié)與與心得-206、參考考資料及及文獻-2117、附錄錄：運動動簡圖1.引 言為期兩周周機電產(chǎn)產(chǎn)品創(chuàng)新新實訓(xùn)拉拉開了帷帷幕，我我們小組組經(jīng)過三三次小組組會議討討論，總總共規(guī)劃劃了三種種方案，經(jīng)過與與老師的的討論和和論證，最終確確定創(chuàng)新新產(chǎn)品為為“多功能能行星輪輪

2、攪拌機機”。經(jīng)過過分工與與討論，初步確確定了機機構(gòu)的原原理圖，并且設(shè)設(shè)計出了了整套傳傳動機構(gòu)構(gòu)的方案案，并且且論證了了其可行行性，符符合機電電產(chǎn)品創(chuàng)創(chuàng)新設(shè)計計要求。小組成員員：組長：組員：2.方案案提出：在現(xiàn)今日日益發(fā)展展當(dāng)今社社會，到到處林立立著高樓樓大廈，而在混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)中，混凝土土的制造造工藝和和水平，往往直直接影響響著房屋屋結(jié)構(gòu)的的質(zhì)量，而在混混凝土的的制造中中，混凝凝土攪拌拌機的性性能，起起著決定定性的作作用。一方面，舊式攪攪拌機在在結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計上有有很多不不合理之之處：11 )結(jié)結(jié)構(gòu)型式式過于粗粗糙，傳傳動支架架與上橫橫梁采用用灰口鑄鑄鐵，這這種薄壁壁支架強強度低，在復(fù)雜雜的施工工

3、現(xiàn)場極極易在碰碰撞中斷斷裂，沒沒有配件件則整機機癱瘓。2 )皮帶輪輪安裝在在傳動支支架內(nèi)部部軸承座座與上橫橫梁之間間，而上上橫梁與與支撐架架為螺栓栓連接，這種不不穩(wěn)定的的支架結(jié)結(jié)構(gòu)對設(shè)設(shè)備損害害極大，兩軸承承之間的的縱向位位移將使使軸卡死死或損失失動力能能。對于常常規(guī)單鏟鏟葉片式式攪拌機機，在沖沖擊載荷荷大和單單純雙螺螺帶式攪攪拌裝置置中易出出現(xiàn)“ 抱軸軸”現(xiàn)象，這會會會嚴(yán)重影影響電動動機的工工作，甚甚至出現(xiàn)現(xiàn)燒毀電電動機的的事故。另一方面面，盡管管攪拌機機的種類類繁多，但目前前使用最最多的是是帶有一一個或兩兩個固定定在垂直直軸上的的三葉螺螺旋槳攪攪拌機。這種螺螺旋槳攪攪拌機旋旋轉(zhuǎn)時，形成沿沿

4、攪拌容容器的內(nèi)內(nèi)壁由下下向上和和中心由由上向下下的連續(xù)續(xù)翻轉(zhuǎn)液液流同同時懸浮浮體還進進行旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運動。攪拌機機運行時時，在螺螺旋槳與與攪拌容容器的底底部之問問，構(gòu)成成一個攪攪拌強度度最小的的區(qū)域因因此，需需要較長長時間才才能達到到必要的的混合質(zhì)質(zhì)量，從從而浪費費了電能能，降低低了攪拌拌機的工工作效率率。所以在這這基礎(chǔ)上上，我們們創(chuàng)新開開發(fā)了“新型多多功能行行星輪式式攪拌機機”，這種種新式攪攪拌機主主攪拌軸軸由行星星輪帶動動，可根根據(jù)需要要選用單單個或者者多個攪攪拌軸（即加裝裝行星輪輪），可可以達到到充分混混合物料料的目的的，而另另一個創(chuàng)創(chuàng)新之處處，在于于利用電電動機輸輸出的動動能，鏈鏈接到一一個

5、豎直直方向上上的副攪攪拌機構(gòu)構(gòu)，可以以最大限限度的減減小攪拌拌低強度度區(qū)域，最大限限度的使使物料混混合均勻勻。3.產(chǎn)品品概念及及原理依據(jù)GGBJ1107-87混混凝土強強度檢驗驗評定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，混凝土土的標(biāo)號號和強度度必須達達到一定定要求，這就決決定了混混凝土攪攪拌機的的結(jié)構(gòu)和和混合效效果。所所以我們們?yōu)榱耸故够炷镣恋臄嚢璋栊Ч雍侠砝砭鶆?，并且能能夠符合合GBJJ1077-877的要求求，在現(xiàn)現(xiàn)有的攪攪拌機基基礎(chǔ)上，改進設(shè)設(shè)計了此此款新型型多功能能行星輪輪式攪拌拌機。產(chǎn)品的設(shè)設(shè)計理念念是基于于在充分分利用電電動機動動能的情情況下，使得攪攪拌效果果達到最最大化，并且能能夠有效效的避免免“抱軸

6、”現(xiàn)象的的出現(xiàn)，而且能能夠在副副攪拌機機構(gòu)的輔輔助下，更加充充分的將將混凝土土攪拌均均勻。此此產(chǎn)品不不僅可以以很好的的利用能能源，而而且能將將混凝土土的生產(chǎn)產(chǎn)提高效效率，在在同等條條件和水水品下，能夠加加工質(zhì)量量更加優(yōu)優(yōu)良的混混凝土。3.1.產(chǎn)品原理圖3.2零零、部件件草圖（1）VV帶： （小小帶輪工工程圖） (大帶輪輪工程圖圖)（2）蝸蝸桿傳動動裝置： （蝸桿工工程圖） （蝸蝸輪工程程圖）（3）行行星輪：4.產(chǎn)品品具體參參數(shù)及結(jié)結(jié)構(gòu)計算算：一、輸入入機構(gòu)：（電動機機的選用用）電機頻率率：400Hz電機額定定電流：19.2A電機工作作電壓：3800V電機轉(zhuǎn)速速：24400rr/miin電機功率

7、率：100.5KKw二、主攪攪拌機構(gòu)構(gòu)設(shè)計：(一)行行星輪設(shè)設(shè)計尺寸寸：電動機功功率P11=100.5kkW，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n11=24400 r/mmin，載荷平平穩(wěn)單向向回轉(zhuǎn)。1.根據(jù)據(jù)行星輪輪系中心心輪1與與行星架架H的相相對轉(zhuǎn)速速關(guān)系：n1=NN=24400rr/miin 同同時nHH=1/4N(即n11=4nnH)（n1-nH）/(n3-nH)=-z3/z1令n1=4nHH，n3=0，z1=300,得zz3=900。2.根據(jù)據(jù)行星輪輪同軸條條件mzz3/2=mz22+mzz1/2由z1=30,z3=900得z22=3003. 根根據(jù)行星星輪系中中心輪11與行星星輪2的的相對轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速關(guān)系系：（n

8、1-nH）/(n2-nH)=-z2/z1代入z11=300,z22=300,n11=4nnH得，n2=-22nHnH =6000r/mmin,方向與與n1相同n2=112000r/mmin，方向與與n1相反4.模數(shù)數(shù)的確定定：（1）選選擇材料料及確定定需用應(yīng)應(yīng)力：1輪用440MnnB調(diào)質(zhì)質(zhì)，齒面面硬度22412866HBSS，2輪用440MnnB調(diào)質(zhì)質(zhì)，齒面面硬度22412866HBSS，3輪用ZZG355SiMMn，齒齒面硬度度24112669HBBS，由表111-5，取SHH=1.1，SSF=1.25， (2)按齒面面接觸強強度設(shè)計計： 設(shè)齒齒輪按66級精度度制造。取載荷荷系數(shù)KK=1.3

9、，齒齒面系數(shù)數(shù)d=0.8，11齒輪上上的轉(zhuǎn)矩矩T1=99.555106P/nn1=9.5510610.5/224000=4.18104取ZE=1888 = =552.55mm暫取d11=1005mmm又齒數(shù)zz1=155，模數(shù) m=d1/z1=1005/115=33.5mmm齒寬 b=dd1=0.81055mm=84mmm，取取b1=844mm，b2=844mmd1=1105mmm,dd2=1005mmm中心距 a1，2=dd1+d2/2=1055mm又z3=90，m=33.5mmm，dd3=mzz3=3115mmm中心距 aa2,33=（dd2+d3）/22=2110mmm(3)驗驗算輪齒齒

10、彎曲強強度齒形系數(shù)數(shù)YFaa1=22.6，YSaa1=11.633 YFFa2=2.66，YSSa2=1.663 YFa33=2.23，YSaa3=11.8由式（111-55）F1=F2=22KT11YFa11YSa11/bmm2z1=211.34.1181042.661.663/（843.55230）MPaa =14.9MPPaF1=4800MPaaF3=F2YFa33YSa33/YFaa1YSa11=144.92.2231.88/2.61.663MPPa=14.1MPPaF3=4088MPaa(4）齒齒輪的圓圓周速度度v=dd1n1/60010000=33.144105524000/660

11、10000m/s =113.22m/ss對照表111-22可知選選用6級級精度是是合宜的的。ha=hha*mhf=( ha*+c*)m又ha*=1.0，cc*=0.25得得 hha=m, hhf=1.25mmda1=d1+2hha=1005+223.55mm=1122mmdf1=d1-2hhf=1005-22.53.55mm=96.25mmmda2=1055+23.55mm=1122mmdf2=1055-2.53.55mm=96.25mmmda3=3155+23.55mm=3222mmdf3=3155-2.53.55mm=3066.255mm（二）攪攪拌刀頭頭的選用用： 根據(jù)據(jù)使用功功能的不不

12、同，可可以選用用多種不不同的刀刀頭，以以實現(xiàn)多多功能的的效果：如圖所示示：三：副攪攪拌機構(gòu)構(gòu)設(shè)計：（一）、V帶結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計1、帶型型的確定定 由由,在結(jié)結(jié)合表113-55，選取BB型帶確定帶輪輪得基準(zhǔn)準(zhǔn)直徑dd1并驗驗算帶速速v（1）、初選小小帶輪得得基準(zhǔn)直直徑d11 QUOTE dd1.由書本表表13-9可知知d1應(yīng)不不小于1125mmm,現(xiàn)取dd1 = 1400mm 再由表113-99 取dd2=4225mmm QUOTEdd1=180mm（2）、驗算帶帶速v由在之間，因此符符合要求求。2、確定定中心距距，確定中中心距aa和基準(zhǔn)準(zhǔn)長度 QUOTE Ld（1）、取且符合合由式（113-22）

13、得帶帶長查表133-2，對B帶帶選用（3）、 驗算算小帶輪輪上的包包角 QUOTE a1180-dd2-dd157.3a=180-(450-180)57.362015590（4）、 確定定帶得根根數(shù)z由，查表133-3得得,且 i=33故查133-5得得再由查表133-7得得 查表133-2得得 取代根數(shù)數(shù)Z=33綜上所述述：3軸的的設(shè)計軸的材材料的選選擇軸選用445號鋼鋼軸尺寸寸的選擇擇軸徑dmmin1100P/n 1.003=1110100.6/80001.003mmm=266.0mmm取ds=30mmm4帶輪輪結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計帶輪材材料的選選擇：v=177.6mm/s1120 故 選取 腹板板

14、式結(jié)構(gòu)及尺尺寸如下下：f=144 =344 haa=4 ee=199.5 hhf=111b0=115 hh=111 ddh=600 dr=1000 大輪：d2=42253350 故 選取 輪輪輻式結(jié)構(gòu)及尺尺寸如下下：f=14 =388 haa=4 ee=199.5 hhf=111b0=155 h=11 dhh=600 dr=3775（二）渦渦輪蝸桿桿結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計電動機功功率P11=100.5kkW，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n11=8000r/minn，傳動動比i=25，載荷平平穩(wěn)單向向回轉(zhuǎn)。1、選擇擇材料并并確定其其許用應(yīng)應(yīng)力蝸桿用445鋼，表面淬淬火，硬硬度為445555HRRC；蝸蝸輪用ZZCuAAl100F

15、e33，砂模模鑄造。許用接觸觸應(yīng)力，查表112-44得H=2200MMPa;許用彎曲曲應(yīng)力，查表112-66得F=880MPPa。 2、選擇擇蝸桿頭頭數(shù)z11并估計計傳動效效率由i=225查表表12-2，去去z1=2，則z22=izz1=2552=550；由z1=2查表表12-8，估估計。3.確定定蝸輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T224.確定定使用系系數(shù)kAA 、綜綜合彈性性系數(shù)zzE取kA=1.11；取zzE=1550（鋼鋼配錫青青銅）5確定定接觸系系數(shù)zPP假定d11/a=0.44,由圖圖12-11的的zP=2.86.計算算中心距距a7.確定定模數(shù)mm，蝸桿桿頭數(shù)zz2，蝸桿桿直徑系系數(shù)q，蝸桿導(dǎo)導(dǎo)程角，中心

16、心距a等等參數(shù)由由式122-100得d100.688a0.8755 =00.6882366.7330.8875mmm=882mmm m=（2aa-d11）/zz2=(222366.733-822)/550mmm=7.8mmm由表122-1，若取m=8mmm，q=10，d1=800mm，由式（112-44）a=0.5m（q+zz2）=00.58（100+500）mmm=2440mmm2366.733mm導(dǎo)程角8.校核核彎曲強強度（1）蝸蝸輪齒形形系數(shù) 由當(dāng)當(dāng)量齒數(shù)數(shù) zv=zz2/（）3=500/（ccos111.330999）3=533查圖111-8得得YFaa2=22.355蝸輪齒根根彎曲應(yīng)

17、應(yīng)力彎曲強度度足夠圓柱蝸桿桿傳動各各幾何尺尺寸：齒頂高，齒根高高：haa=m=4mmm hhf=1.2m=4.88mm蝸桿齒頂頂圓直徑徑，蝸輪輪喉圓直直徑：dda1=mm(q+2)=96mmm, dda2=mm(z22+2)=4116mmm齒根圓直直徑：ddf1=mm(q-2.44)=660.88mm, df22=m(z2-2.4)=3800.8mmm蝸桿軸向向齒距：Pa11=Pt22=Px=m=225.113mmm徑向間隙隙c=00.200m=11.6mmm中心距aa=2440mmm（三）槽槽輪的主主要參數(shù)數(shù)是槽數(shù)數(shù)Z和拔盤盤圓銷數(shù)數(shù)K為了讓槽槽輪在開開始和終終止轉(zhuǎn)動動時的瞬瞬時角速速度為零

18、零，以避避免圓銷銷和槽發(fā)發(fā)生撞擊擊，圓銷銷進入或或脫落徑徑向槽的的瞬時，槽的中中心線應(yīng)應(yīng)相互垂垂直。設(shè)設(shè)Z為均均勻分布布的徑向向槽數(shù)目目，則槽槽輪2轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過22=2/Z弧度時時，拔盤盤I的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角21=-22=-2/Z=900在一個運運動循環(huán)環(huán)內(nèi)，槽槽輪2的的運動時時間T1 對拔拔盤I的的運動時時間T之之比稱為運運動特征征性系數(shù)數(shù)。當(dāng)拔拔盤I等等速轉(zhuǎn)動動時，這這個時間間之比可可用轉(zhuǎn)角角之比來來表示。=tmm/t=21/2=（zz-2）/2z=1/44設(shè)均勻分分布的圓圓銷數(shù)目目為K則一個個循環(huán)中中，槽輪輪2的運運動時間間為只有有一個圓圓銷時的的K倍，=K（z-2）/2z1，所所以K2zz/（zz-2

19、）=44 一次滿滿足條件件附圖：副副攪拌機機構(gòu)：5.實訓(xùn)訓(xùn)總結(jié)與與心得： 此次次多功能能攪拌機機的設(shè)計計涉及到到行星輪輪，V帶帶，蝸桿桿傳動以以及間歇歇機構(gòu)等等機械結(jié)結(jié)構(gòu)。這這個實踐踐一開始始時我們們想到了了一個行行星輪的的減速裝裝置，利利用行星星輪控制制正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，后來來發(fā)現(xiàn)想想要實現(xiàn)現(xiàn)這一方方面的問問題有些些困難。于是進進行了一一些拓展展思考，最終將將方案定定為攪拌拌機方面面的創(chuàng)新新，在裝裝置中連連接一個個間歇機機構(gòu)實現(xiàn)現(xiàn)攪拌機機內(nèi)攪拌拌物品的的上下翻翻轉(zhuǎn)，這這樣就加加上了一一個V帶帶傳動，一個蝸蝸桿傳動動以及一一個槽輪輪機構(gòu)利利用這些些機構(gòu)實實現(xiàn)了所所設(shè)計攪攪拌機的的上下翻翻轉(zhuǎn)功能能，這樣樣一個可可以在xxoy平平面做旋旋轉(zhuǎn)的同同時實現(xiàn)現(xiàn)在xooz平面面旋轉(zhuǎn)的的新型攪攪拌機就就出世了了。 同同時在這這次實踐踐中我獲獲益頗多多：首先先此次創(chuàng)創(chuàng)新設(shè)計計拓展了了自己的的知識面面，也培培養(yǎng)了我我們敢想想，敢說說，敢做做的意識識，這些些對自