機(jī)械原理大作業(yè)(湖面清理機(jī))

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目湖面清理機(jī)學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：—指導(dǎo)教師：時(shí)間：2013年6月1.設(shè)計(jì)題目1.1設(shè)計(jì)目的隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)水平的飛速快速發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)需要各種質(zhì)量?jī)?yōu)秀，性能高的機(jī)械產(chǎn)品。湖面清理機(jī)主要是對(duì)小區(qū)里的水面上漂浮的垃圾進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)于垃圾的清理作用，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)于的作用。1.2工作原理收集方案采用的是卷?yè)P(yáng)式結(jié)構(gòu)，依靠清掃葉片的旋轉(zhuǎn)把垃圾“掃”入垃圾箱內(nèi)，垃圾箱可裝卸，方便垃圾的處理。本裝置力求節(jié)能環(huán)保，采取船機(jī)共用電機(jī)，從船的發(fā)動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)）上分出部分能量，通過(guò)一套減速裝置，利用帶傳動(dòng)、齒輪嚙合、鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)減速及傳動(dòng)的功能。張緊輪系于皮帶中間，一般狀態(tài)下皮帶松弛收集裝置不起作用，當(dāng)張緊輪啟用，皮帶繃緊收集裝置啟動(dòng)，這是實(shí)現(xiàn)清潔的“鑰匙”。此模型裝置配有輪胎做漂浮裝置，來(lái)實(shí)現(xiàn)其“水上漂”。1.2.1動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)及其減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于本裝置要求環(huán)保的目的，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要有將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力減速到低速的機(jī)構(gòu)，減少能耗的設(shè)計(jì)。

1.2.3張緊輪系輸出的動(dòng)力與鏈裝置連接，鏈裝置與卷?yè)P(yáng)式葉片連接，1）葉片每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)30次；要求靈活、靈巧廉價(jià)，體積小作用大，造價(jià)低廉。2.運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1機(jī)構(gòu)選擇及原理根據(jù)船本身的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的大功率，要將大的速度降低。同時(shí)根據(jù)要實(shí)現(xiàn)清潔“鑰匙”的特點(diǎn)可以選擇以下機(jī)構(gòu)：齒輪結(jié)構(gòu)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)由設(shè)計(jì)要求可知是利用船本身的動(dòng)力帶動(dòng)清理機(jī)，即做到能耗小，方便快捷的要求。因此要實(shí)現(xiàn)一個(gè)減速的運(yùn)動(dòng)，利用齒嚙合的特點(diǎn)可以將高速運(yùn)動(dòng)變化為低速運(yùn)動(dòng)。由于斜齒輪傳動(dòng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：嚙合性能好：斜齒圓柱齒輪輪齒之間是一種逐漸嚙合過(guò)程，輪齒上的受力也是逐漸由小到大，再由大到??；因此斜齒輪嚙合較為平穩(wěn)，沖擊和噪聲小，適用于高速、大功率傳動(dòng)。重合度大：在同等條件下，斜齒輪的嚙合過(guò)程比直齒輪長(zhǎng)，即重合度較大，這就降低了每對(duì)齒輪的載荷，從而提高了齒輪的承載能力，延長(zhǎng)了齒輪的使用壽命，并使傳動(dòng)平穩(wěn)。結(jié)構(gòu)緊湊：用齒條形刀具切制斜齒圓柱齒輪時(shí)，其無(wú)根切標(biāo)準(zhǔn)齒輪的最小齒數(shù)比直齒圓柱齒輪的少，因而可以得到更加緊湊的結(jié)構(gòu)因此此裝置的減速機(jī)構(gòu)中采用，斜齒傳動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)裝置的減速。(2)在電動(dòng)機(jī)與減速裝置連接過(guò)程中要用到連接裝置。為了方便快捷我們選用聯(lián)軸器。通過(guò)它實(shí)現(xiàn)不同裝置之間的連接。將動(dòng)力輸出。要實(shí)現(xiàn)清潔“鑰匙”就必需要求一個(gè)類似于開(kāi)關(guān)的裝置，當(dāng)需要清理時(shí)可以打開(kāi)，當(dāng)不需清理時(shí)可以關(guān)掉。故可以選用一個(gè)張緊輪系，利用張緊輪系可以實(shí)現(xiàn)清潔“鑰匙”的功能。帶轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的動(dòng)力即為葉片所需的動(dòng)力，我們選擇一個(gè)鏈傳動(dòng)。利用它可以比較穩(wěn)定的傳遞動(dòng)力，使得葉片能夠周期勻速的轉(zhuǎn)動(dòng)。其總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

3.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算3.1初步設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)初步參數(shù)：葉片每分鐘旋轉(zhuǎn)30次（2）船本身的發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來(lái)源傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配3.2.1電動(dòng)機(jī)的參數(shù)選用常用的Y160L-8系列電動(dòng)機(jī)。額定功率為7.5kw.額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩(kw)(r/min)(r/min)7.57507202.02.03.2.2計(jì)算總傳動(dòng)比要求各級(jí)傳動(dòng)比在合理的范圍內(nèi)由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速m和葉片旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比：i=nm=720=24

n30w各級(jí)平均傳動(dòng)比：=2各級(jí)平均傳動(dòng)比：=2884各級(jí)傳動(dòng)比由于此傳動(dòng)系統(tǒng)為兩個(gè)單級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)裝置通過(guò)聯(lián)軸器連i=121接而成，計(jì)算可分別取減速裝置的傳動(dòng)比為，鏈傳動(dòng)=2i2的傳動(dòng)比為，帶傳動(dòng)比3=1此時(shí)有i=i*i*i=24123傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3.3.1對(duì)于減速齒輪組i二12對(duì)于齒輪減速組部分，由三級(jí)齒輪對(duì)組成，1，可以分別i二12選取三組減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系數(shù)為2,3,2即可實(shí)現(xiàn)1。減速機(jī)構(gòu)為三級(jí)減速，對(duì)于第一級(jí)與第三級(jí)齒輪的減速為斜齒減速，故可以相同的傳動(dòng)系數(shù)i=2、齒輪機(jī)構(gòu)，對(duì)于第二級(jí)齒輪傳動(dòng)可以采用i=3的傳動(dòng)系數(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)處理。第一、三級(jí)齒輪對(duì)：第二級(jí)齒輪對(duì)：i=2i=3理論傳動(dòng)比1理論傳動(dòng)比1

單位：mm第一，三級(jí)齒輪對(duì)第二級(jí)齒輪對(duì)斜齒輪1斜齒輪2小齒輪大齒輪齒數(shù)20402060分度圓直徑408060180齒頂圓直徑448290186齒根圓直徑3515576.5172.5基圓直徑37.58775.17556.38169中心距100120模數(shù)23齒輪精度等級(jí)8級(jí)其中：齒頂高系數(shù)為1，頂隙系數(shù)為0.253.3.2對(duì)于皮帶傳動(dòng)部分a.設(shè)計(jì)要求：帶傳動(dòng)的承載能力包括工作能力和工作壽命兩方面。b.確定帶的型號(hào)：根據(jù)參數(shù)的要求計(jì)算，每分鐘的轉(zhuǎn)速為n=60r/min2C.確定帶輪基準(zhǔn)直徑-和d2取主動(dòng)帶輪永續(xù)的最小基準(zhǔn)直徑是；d=80mm，.從動(dòng)輪基1min準(zhǔn)直徑j(luò)=80mm。3.3.3對(duì)于鏈條傳動(dòng)部分選擇鏈輪齒數(shù)：nI=3鏈傳動(dòng)比：N4=2所以兩個(gè)聯(lián)儲(chǔ)輪的大小一致，選用z=36,z=1812總體評(píng)價(jià)：此套裝置利用船本身的動(dòng)力來(lái)源，大大降低了能耗，將船上多余的動(dòng)力輸送給了湖面清理機(jī)。由于船本身的動(dòng)力很大，所以有一套減速裝置將高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力變化為低速穩(wěn)定外界輸出。利用齒輪嚙合將高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)降低為低速運(yùn)動(dòng)。另外采用張緊輪的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了清潔鑰匙的功能。使得使用的時(shí)候便捷最后才用了一個(gè)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。將帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，將垃圾掃入垃圾箱內(nèi)。此套設(shè)備相對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠便捷快速的在湖面進(jìn)行清理。當(dāng)然此套設(shè)備當(dāng)中也有很多不足之處，總之，在設(shè)計(jì)要求下此套方案是具有可行性的。課程設(shè)計(jì)體會(huì)感想。從這次機(jī)械的課程設(shè)計(jì)，我從中學(xué)到了很多知識(shí)，特別是對(duì)最以前比較生疏或者一些比較模糊的知識(shí)有了一個(gè)較為全面的掌握，對(duì)現(xiàn)有以及以前的知識(shí)進(jìn)行了回顧。這次的課程設(shè)計(jì)在最開(kāi)始的設(shè)計(jì)階段用到了很多《機(jī)械原理》上學(xué)到的知識(shí)，讓我對(duì)現(xiàn)學(xué)的很多知識(shí)有了一個(gè)比較深刻的鞏固。而且在不斷地學(xué)習(xí)過(guò)程中，讓我挖掘到了很多以前都沒(méi)有留意到的新知識(shí)。讓我從剛開(kāi)始從無(wú)從下手到后來(lái)開(kāi)始慢慢懂得怎樣選擇機(jī)構(gòu)，走出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。雖然設(shè)計(jì)過(guò)程很曲折，但在這過(guò)程中你會(huì)有很多收獲，不管是知識(shí)方面還是其他方面。在通過(guò)這次設(shè)計(jì)之后，我