2687 干粉壓片機的設計
2687 干粉壓片機的設計,干粉,壓片,設計
1xxxxxx畢業(yè)設計說明書題 目: 干粉壓片機的設計 學 院: xxxxxx 專 業(yè):機械設計制造及其自動化學 號: xxxxxx 姓 名: xxxxxx 指導教師: xxxxxx 完成日期: 2012 年 5 月 27 日 2xxxxxx畢業(yè)論文(設計)任務書論文(設計)題目: 干粉壓片機的設計 學號: xxxxxx 姓名: xxxxxx 專業(yè): 機械設計制造及其自動化 指導教師: xxxxxx 系主任: xxxxxx 一、主要內容及基本要求 (1)將干粉壓制成直徑為 30mm、厚度為 5mm 的圓形片坯。 (2)每分鐘生產 25 片;沖頭壓力 150kN;機器運轉的不均勻系數(shù)小于 10%;上沖頭總位移 90~100mm。(3)回程的平均速度為工作行程速度的 1.2 倍(行程速比系數(shù) K=1.2)。 (4)要求保壓一定時間,保壓時間約占整個循環(huán)時間的 1/10。 (5)分析干粉壓片機工作原理和技術要求及構思方案(含方案比較) 。 (6)完成干粉壓片機傳動系統(tǒng)的設計、機構設計和結構設計。主要零部件的受力分析和強度計算。繪制所設計方案的機構運動簡圖;繪制干粉壓片機的裝配圖及主要的零件圖。要求圖紙工作量 2.5 張 A0 圖紙以上(AutoCAD 繪圖) 。 (7)設計說明書一份,電子文檔一份。 (8)英文文獻翻譯(含原文) 。要求:原文 5000 個單詞以上,中文翻譯要求通順。 二、重點研究的問題(1)干粉壓片機總體方案設計(含加壓機構、送料機構等) 。 (2)干粉壓片機傳動系統(tǒng)的設計。 (3)主執(zhí)行機構設計(機構選型)及其結構設計。 3三、進度安排各階段完成的內容 起止時間1 收集資料、查詢相關文獻 2012 年 1 月 8 日~2 月 20 日2 掌握干粉壓片機工作原理和技術要求,進行方案構思與設計 2012 年 2 月 21 日~ 3 月 8 日3完成傳動系統(tǒng)及機構設計和主要零件設計計算2012 年 3 月 9 日~ 3 月 31 日4 繪制裝配圖和零件圖草圖 2012 年 4 月 1 日~5 月 2 日5 完成裝配圖和零件圖的設計 2012 年 5 月 3 日~5 月 15 日6 撰寫畢業(yè)設計說明書及英文文獻翻譯 2012 年 5 月 16 日~ 5 月 26 日7 交畢業(yè)設計說明書,準備答辯 2012 年 5 月 27 日~ 5 月 28日四、應收集的資料及主要參考文獻主要的收集資料有:機械設計手冊、干粉壓片機相關文獻 [1]朱保利,吳暉等編.機械原理課程設計指導書.南昌航空工業(yè)學院出版,2004 . [2]孟憲源,姜琪主編.機構構型與應用.機械工業(yè)出版社,2004 . [3]侯珍秀主編.機械系統(tǒng)設計.哈爾濱工業(yè)大學出版社,2000 . [4]黃繼昌、徐巧魚等編.實用機械機構圖冊.人民郵電出版社,1996. [5] 張維凱,王曙光. AutoCAD2007 中文版標準教程.北京:清華大學出版社,2007. [6] 濮良貴,紀名剛.機械設計(第八版).北京:高等教育出版社,2007. [7] 孫恒,陳作模.機械原理(第七版)。北京:高等教育出版社,2006. [8] 成大先主編.機械設計手冊.北京:化學工業(yè)出版社,2004. 4xxxxxx畢業(yè)論文(設計)評閱表學號 xxxxxx 姓名 xxxxxx 專業(yè) 機械制造設計及其自動化 畢業(yè)論文(設計)題目: 干粉壓片機的設計 評價項目評 價 內 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標,體現(xiàn)學科、專業(yè)特點和教學計劃的基本要求,達到綜合訓練的目的;2.難度、份量是否適當;3.是否與生產、科研、社會等實際相結合。能力1.是否有查閱文獻、綜合歸納資料的能力;2.是否有綜合運用知識的能力;3.是否具備研究方案的設計能力、研究方法和手段的運用能力;4.是否具備一定的外文與計算機應用能力;5.工科是否有經濟分析能力。論文(設計)質量1.立論是否正確,論述是否充分,結構是否嚴謹合理;實驗是否正確,設計、計算、分析處理是否科學;技術用語是否準確,符號是否統(tǒng)一,圖表圖紙是否完備、整潔、正確,引文是否規(guī)范;2.文字是否通順,有無觀點提煉,綜合概括能力如何;3.有無理論價值或實際應用價值,有無創(chuàng)新之處。綜合評價 評閱人: 2009 年 5 月 日5xxxxxx畢業(yè)論文(設計)鑒定意見學號: xxxxxx 姓名: xxxxxx 專業(yè): 機械制造設計及其自動化 畢業(yè)論文(設計說明書) 頁 圖 表 張論文(設計)題目: 干粉壓片機的設計 內容提要:第一部分:概述,包括課題的來源,課題研究的目的及意義,國內外的發(fā)展現(xiàn)狀,干粉壓片機綜述。第二部分:機械方案設計,包括減速模塊、上、下沖頭模塊、送料模塊。第三部分:總體結構設計,包括四大模塊設計連接部分的設計以及機械的的整體布局。第四部分:計算與校核,包括齒輪、軸、鍵、緊固件的受力分析,電動機及減速器的選擇,軸的設計與計算,軸承的選擇與校核。6指導教師評語指導教師: 年 月 日答辯簡要情況及評語答辯小組組長: 年 月 日答辯委員會意見答辯委員會主任: 年 月 日7目錄摘要 ......................................................................................................................................................1第一章 引言 ........................................................................................................................................21.1 選課依據(jù)及課題的意義 .......................................................................................................21.2 國內外基本研究情況 ...........................................................................................................21.3 設計特色 ...............................................................................................................................31.3.1 研究內容 ...................................................................................................................31.3.2 預期達到的目標 .......................................................................................................31.3.3 完成課題的方案和主要措施 ...................................................................................31.3.4 主要特色 ...................................................................................................................4第二章 課程設計題目 ........................................................................................................................52.1 原始數(shù)據(jù) ..............................................................................................................................52.2 設計要求 ..............................................................................................................................5第三章 設計題目分析 ........................................................................................................................63.1 工藝動作分解 .......................................................................................................................63.2 運動分析 ...............................................................................................................................73.3 功能分解 ..............................................................................................................................8第四章 方案確定 ..............................................................................................................................104.1 各功能單元的解 .................................................................................................................104.2 列出部分可選方案并篩選 ................................................................................................104.3 方案評價 ............................................................................................................................114.4 作概念圖 .............................................................................................................................13第五章 減速系統(tǒng)的設計 ..................................................................................................................145.1 電動機的選擇 .....................................................................................................................145.1.1 電動機類型 .............................................................................................................145.1.2 執(zhí)行機構所需功率 .................................................................................................145.1.3 電動機功率 .............................................................................................................145.1.4 主要特色 .................................................................................................................155.2 傳動比的確定,各軸功率以及帶傳動設計 .....................................................................165.2.1 傳動比的確定 .........................................................................................................165.2.2 計算各軸的轉速個功率 .........................................................................................165.2.3 設計 V 型帶輪的結構和尺寸和校對 .....................................................................165.3 齒輪設計和校對 .................................................................................................................18附:減速箱三視圖 ....................................................................................................................24第六章 上沖頭機構設計 ..................................................................................................................256.1 齒輪箱的結構和尺寸確定 ................................................................................................256.1.1 齒輪箱的作用和工作原理 .....................................................................................256.1.2 兩齒輪的尺寸確定 .................................................................................................256.2 六桿機構的設計 ................................................................................................................256.2.1 設定搖桿長度 .........................................................................................................256.2.2 確定搖桿擺角 .........................................................................................................2686.2.3 通過圖解法求出六桿機構中的曲柄和連桿長度 .................................................266.2.4 檢驗曲柄存在的條件 .............................................................................................27附:齒輪箱三視圖 ....................................................................................................................28六桿機構三視圖 ................................................................................................................29第七章 上沖頭機構設計 ..................................................................................................................307.1 凸輪部分設計 ....................................................................................................................307.1.1 凸輪基圓的確定 .....................................................................................................307.1.2 滾子圓形運動輪廓的確定 .....................................................................................307.1.3 滾子半徑的確定 .....................................................................................................317.1.4 凸輪實際輪廓確定 .................................................................................................317.2 曲柄滑塊機構機構設計 ....................................................................................................31附:送料機構三視圖 ................................................................................................................33第八章 下沖頭機構設計 ..................................................................................................................348.1 下沖頭凸輪設計 ................................................................................................................34附:下沖頭機構三視圖 ............................................................................................................35第九章 機構生產調節(jié)說明 ..............................................................................................................36小結 ....................................................................................................................................................37參考文獻 ............................................................................................................................................39致謝 ....................................................................................................................................................409 1 摘要本文對國內外干粉壓片機的研究水平進行了綜合評述,并且做出對比;提出了一套干粉壓片機的設計方案;將模塊化設計理念引入方案中,提出了干粉壓片機向易拆卸易組裝的發(fā)展方向,并具體對每個模塊進行了設計。關鍵詞:干粉壓片機;模塊化;易拆卸易組裝。AbstractConduct a comprehensive review of domestic and foreign dry powder tablet machine level, and make a comparison; the design of a dry powder to the tablet press; will introduce the concept of modular design, powder tablet press to easy direction of development, demolition and easy assembly and specific for each module design.Key words: dry tabletting machine; modular; easy disassembly and easy assembly. 2 一、引言1.1 選 課 的 依 據(jù) 及 課 題 的 意 義 :根 據(jù) 大 學 四 年 本 科 教 育 要 求 , 此 次 設 計 為 大 學 教 育 的 必 修 課 程 之 一 。 其 目 的 :一 方 面 , 學 校 完 成 對 本 科 四 年 制 學 生 所 學 知 識 的 一 次 檢 測 與 評 估 , 同 時 也 是 對 學 校教 育 制 度 和 教 育 內 容 的 一 次 審 視 與 強 化 ; 其 次 , 這 次 設 計 也 是 對 大 學 生 自 身 的 一 次大 學 總 結 和 鍛 煉 , 為 今 后 走 向 工 作 崗 位 , 走 向 社 會 做 的 一 次 鋪 墊 ; 再 次 , 如 今 社 會各 企 業(yè) 單 位 和 服 務 類 單 位 對 應 屆 大 學 畢 業(yè) 生 的 動 手 、 獨 立 思 考 和 團 隊 協(xié) 作 等 能 力 非常 重 視 , 所 以 此 次 設 計 對 大 學 生 的 畢 業(yè) 與 就 業(yè) , 積 極 成 功 的 融 入 社 會 顯 得 尤 為 重 要 。干 粉 壓 片 機 具 有 裝 配 精 度 高 , 材 質 優(yōu) 良 耐 磨 損 , 穩(wěn) 定 可 靠 等 優(yōu) 點 , 從制藥廠到電子元件廠,陶瓷廠,化工原料廠等都有應用,還可以改裝進行異形沖模壓片,具有 廣 闊 的 市 場 前 景 。 特 別 是 隨著科學技術和工業(yè)生產的飛躍發(fā)展,國民經濟各個部門迫切需要各種各樣性能好、能耗低、質優(yōu)價廉、的機械產品。尤其是很多中小企業(yè)例如蚊 香 廠 、 魚 藥 飼 料 廠 、 消 毒 劑 廠 、 催 化 劑 廠 等 不 可 能 得 不 償 失 地 采 購 大 型 設 備 ,因 此 小 型 干 粉 壓 片 機 更 受 這 些 中 小 企 業(yè) 的 青 睞 。 干 粉 壓 片 機 與 現(xiàn) 實 生 活 息 息 相 關 設計 干 粉 壓 片 機 一 方 面 能 培 養(yǎng) 機 械 設 計 素 養(yǎng) , 更 是 加 強 對 我 們 務 實 精 神 的 教 育 。為了培養(yǎng)學生的開發(fā)和創(chuàng)新機械產品設計能力,高等學校工科本科《機械原理課程教學基本要求》中對機械原理課程設計提出的要求是:“結合一個簡單的機械系統(tǒng),綜合運用所學理論和方法,使學生受到擬定機械運動方案的初步訓練,并能對方案中的某些機構進行分析和設計?!蓖ㄟ^綜合運用機械原理及相關課程所學內容,進行對壓片機機構方案創(chuàng)新設計,是學生第一次用已學過的知識較全面地對一項工程實際的應用問題,從任務分析、調查研究、方案比較、方案確定、繪制出機構運動簡圖、進行機械運動和動力學分析與設計的基本訓練,可以鞏固加深對機械原理課程內容的理解,初步掌握機械系統(tǒng)方案設計的方法并對機械設計的全過程有個初步了解,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,并對學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新方法進行了初步的調練,培養(yǎng)學生自學、查閱資料和獨立工作的能力,同時培養(yǎng)學生學運用團隊精神集體解決技術難點的能力,培養(yǎng)學生運用計算機技術解決實際工程問題的能力。 3 1.2 國內外基本研究情況:壓片機在歐美出現(xiàn)較早,經過近一個世紀的發(fā)展,歐美已經形成了完善、先進的技術體系,其產品自動化程度高,符合 FDA 及 21 CFR PART 11 的要求。并且在根據(jù)市場反饋,逐漸確立了高速高產化、工藝環(huán)節(jié)密閉化、人流物流隔離化、在位清洗、4 21 CFR Part 11 技術應用、模塊化、自動化、規(guī)?;皺z測診斷技術遠程化先進化等新的發(fā)展方向,產品高新技術含量不斷提升,機械、氣、液、光、磁等一體的自動化技術、數(shù)控技術、傳感器技術、新材料技術等在壓片機上得到廣泛的應用。我國的壓片機設計、生產制造水平近幾年得到長足的發(fā)展,但與國際先進水平還存在很大差距。國內現(xiàn)狀是:壓片機規(guī)格眾多,數(shù)量大,操作簡單,清洗方便,更換快捷,然而產品重復開發(fā)嚴重,技術含量較低,技術創(chuàng)新后勁不足,人才危機蔓延。國產壓片機發(fā)展任重道遠。1.3 設計特色1.3.1 研究內容:分析干粉壓片機的工作原理和技術,構思總體方案(包括壓制機構和送料機構)以及方案的比較,傳送系統(tǒng)的設計,主執(zhí)行機構設計以及結構設計。1.3.2 預期達到的目標:兼顧用料經濟型和結構強度,達到其功能要求,結構美觀實用。1.3.3 完成課題的方案和主要措施:第一階段:查閱相關資料,培養(yǎng)感性認識;第二階段:具體了解分析各個機構的設計、工作原理,加以創(chuàng)新,繪制草圖,提出初步設計理念;第三階段:與老師同學交流討論,解決難題,比較方案,重復修改;第四階段:整理結果,編寫正式的設計說明書,繪制工程圖。 4 1.3.4 主要特色:結構簡單,造價便宜,操作方便,便于改裝。 5 二、畢業(yè)設計題目畢業(yè)設計題目:干粉壓片機的設計設計干粉壓片機,將具有一定濕度的粉狀物料定量送入壓片成形位置,經過壓制后脫離該位置。機械的整個工作過程均自動完成。該干粉壓片機可壓制陶瓷藥劑的圓形片坯。2.1 原始數(shù)據(jù)如下:(1)片坯尺寸:=30mm、=5mm;(2)生產速率 25 片/min、沖頭壓力=150kN、運轉不均勻系數(shù) δ≤[δ] =10%;(3)行程速比系數(shù) K=1.2,保壓時間占整個循環(huán)周期的 1/10。2.2 設計要求:(1)分析干粉壓片機工作原理和技術要求及構思方案(含方案比較);(2)完成干粉壓片機傳動系統(tǒng)的設計、機構設計和結構設計。主要零部件的受力分析和強度計算。繪制所設計方案的機構運動簡圖;繪制干粉壓片機的裝配圖及主要的零件圖。要求圖紙工作量 2.5 張 A0 圖紙以上(AutoCAD 繪圖);(3)設計說明書一份,電子文檔一份;(4)英文文獻翻譯(含原文)。要求:原文 5000 個單詞以上,中文翻譯要求通順。 6 三、設計題目分析3.1 工藝動作的分解:其工藝動作分解流程如圖 3.1:圖 3.1 工藝動作的分解流程(1)篩料斗在型腔上方小行程往復運動,將粉料篩入的圓筒形型腔; 7 (2)下沖頭下沉,粉料上平面隨之下降,防止上沖頭進入型腔時撲出粉料,同時篩料斗開始向補料位置運動;(3)上沖頭下降進入型腔,篩料斗到達補料位置;(4)上下沖頭同時加壓,各移動,產生沖模壓力,最終停止并保壓 1/10 周期,同時下料閥門打開,下一次生產的粉料開始補充進入篩料斗;(5)上沖頭退出型腔,下沖頭隨后上升將壓好的片坯頂出型腔,篩料斗補料完畢開始向壓片位置運動;(6)為避免干涉,篩料斗到達壓片位置,并將片坯推出壓片位置進入滑道后,下沖頭再下降高度。3.2 運動分析:從 3.1 可以看出:上沖頭基本運動為:下降-遠休-上升-近休;上沖頭基本運動為:上升-中停-上升-遠休-下降-中停-下降-近休;篩料斗的基本運動為:向右-震動-向左-停歇。從整個機械的角度來看,它是一種時序式組合機構系統(tǒng),因此要擬定三個機構的運動循環(huán)圖。以該主動件的轉角位橫坐標(0°~360°),以機構執(zhí)行構件的位移為縱坐標畫出位移曲線如圖 3.2: 8 圖 3.2 運動循環(huán)簡圖運動循環(huán)圖上的位移曲線主要著眼于運動的起始位置,而非其精確的運動規(guī)律。篩料斗從壓片位置經排出粉料后退回左邊補料位置停歇(如圖中①)。下沖頭下沉(如圖中②)。下沖頭下沉完畢,上沖頭可下移至型腔入口處(如圖中③)。等上沖頭下平面略低于臺面時,下沖頭同時開始上升,上下沖頭同時對粉料兩面加壓(如圖中④)。然后兩沖頭停歇保壓(如圖中⑤),保壓時間約為 0.24s,即相當于主動件轉動 36°左右。以后,上沖頭快速退回至起始位置,下沖頭稍慢地上升至上表面與臺面平齊,頂出成品片坯(如圖中⑥)。下沖頭停歇待卸片坯時,篩料斗已經到達型腔上方并將成品片坯推出至滑道上(如圖中⑦)。最后,下沖頭下移,同時料篩小行程往復震動將粉料篩入型腔中(如圖中⑧),最終進入下一循環(huán)。3.3 功能分解:該干粉壓片機通過一定的機械能將原料(粉狀物料)壓制成成品,其功能分解如圖 3.3:圖 3.3設計該干粉壓片機,其總共能可分解成以下幾個工藝動作:(1)送料:本質為間歇直線往復運動,可通過凸輪完成;(2)篩料:要求篩料斗小行程往復運動;(3)從型腔推出片坯:通過下沖頭上升可完成;(4)送出成品:篩料斗從側面將成品片坯擠推入滑道;(5)上沖頭間歇往復直線運動,有急回等特性;(6)下沖頭間歇往復直線運動。 9 可作樹狀功能圖 3.4:圖 3.4 樹狀功能圖 10 四、方案確定4.1 各功能單元的解:針對功能單元再求功能單元的解,求滿足執(zhí)行元動作的機構。這個步驟也稱為執(zhí)行機構的形式設計,或執(zhí)行機構的行綜合。該過程采用“發(fā)散性思維”,將滿足功能單元的所有“物理效應”的解都作為初步的解一一列出。如果一個功能單元有 m 個解決原理,而每一種原理有 n 個,經排列組合則該功能單元的解可以有 mn 個方案。把各個功能單元的解建立在一個直角坐標上,便形成了一個“形態(tài)學矩陣”,通過該矩陣可以組合若干方案,然后再做評優(yōu)選優(yōu)。4.2 列出部分可選方案并篩選:根據(jù) 3.2 的分析,已經比較了解干粉壓片機各個部分的運動規(guī)律,為實現(xiàn)其要求,可對每個機構列出方案:表 4.1 各分部方案選擇矩陣功能元分解功能元 1 2 3 4一次減速 a 帶傳動減速 蝸桿減速 齒輪減速 鏈傳動減速二次減速 b 帶傳動減速 鏈傳動減速 齒輪減速 蝸桿減速上沖頭 c 凸輪機構 曲柄導桿滑塊機構 偏置曲柄滑塊機構 六桿機構送料機構 d 移動凸輪機構 渦輪蝸桿機構 凸輪曲柄滑塊機構 偏置曲柄滑塊機構下沖頭 e 雙導桿間歇運動機構 移動凸輪機構 曲線槽導桿機構 雙凸輪聯(lián)動機構由該表可知,可選擇的運動方案一共有 4 的四次方種。然而其中肯定有明顯不合理的,因此進行組合,剔除不合理的選項,結合實際進行綜合評價:要求滿足運動要求;要求滿足承載要求;要求滿足運動精度要求;要求制造工藝簡便;要求滿足安全生產要求;要求滿足動力源,還有生產條件的限制。 11 根據(jù)題目要求,有以下對比:對于一次減速功能元:帶傳動結構簡單,傳動平穩(wěn),緩沖吸震,有過載保護,適合壓片機的工作環(huán)境。并且由于其價格低廉,安裝維修方便且噪聲小,因此優(yōu)先選擇;蝸桿傳動備選;齒輪傳動效率高,結構緊湊,工作可靠且壽命長,傳動比穩(wěn)定,但是安裝進度要求高,價格昂貴且不宜用于傳動距離過大的場合,故淘汰;鏈傳動不適合壓片機的工作環(huán)境,故淘汰。對于二次減速功能元:齒輪和蝸桿都滿足定速比傳動要求,且精度較高,承載能力大。故可選用;帶傳動鏈傳動、不適宜該環(huán)境,故淘汰。對于上沖頭功能元:要實現(xiàn)往復直線運動,且要滿足急回特性,淘汰曲柄導桿滑塊機構;由于滑塊需要油脂潤滑,污損嚴重且磨損較大,故淘汰;由于凸輪加工靈活,滿足要求,然而上沖頭行程較大,凸輪尺寸會相應很大很笨重,故備選;六桿機構結構簡單、輕盈,能滿足保壓要求,并且輕松達到上沖頭形成要求,故優(yōu)先選擇。對于送料功能元:由于承載力要求較低,故無需偏置曲柄滑塊機構;由于行程較大,故單純的凸輪機構或渦輪蝸桿機構也過于笨重,;因此選擇凸輪加曲柄滑塊機構。對于下沖頭功能元:下沖頭運動較復雜,且負載較大,故淘汰曲線槽導桿機構;雙導桿間歇運動機構易磨損且污染大,故淘汰。雙凸輪聯(lián)動機構加工成本高,故備選;單凸輪機構可優(yōu)先。綜上所述,可確定最優(yōu)方案是 a1+b3+c4+d3+e2、另有若干可選項備用。4.3 方案評價機械運動方案的擬定和設計,最終要求通過分析比較以提供最優(yōu)方案。一個方案的優(yōu)劣只有通過系統(tǒng)綜合評價來確定。下面用機械選型的評價體系,可用視圖方法表示為圖 4.1: 12 圖 4.1 評價體系圖根據(jù)各個評價指標的相互關系,建立評價模型為:H=U1*U2*U3*U4*U5,U1=S1+S2、U2=S3+S4+S5+S6、U3=S7+S8+S9+S10、U4=S11+S12+S13+S14、U5=S15+S16+S17根據(jù)各個機構的指標好壞可分為五等,分別對應分數(shù)為 1、0.75、0.5、0.25、0。因此可做表 4.2:表 4.2 各指標評分表評價性能指標具體指標 帶傳動 齒輪機構 曲桿滑塊 六桿機構 凸輪機構 渦輪蝸桿運動規(guī)律 0.75 0.75 0.75 0.25 0 0.75功能 傳動精度 1 1 1 0.75 0.75 1應用范圍 0.75 1 0.75 0.75 0.75 1可調性 1 0.25 0.5 0.75 0.25 0.25運動精度 0.75 0.75 0.75 1 0.75 1工作性能 承載能力 1 1 1 0.75 0.25 1加速峰值 0 0 0.75 0.75 0.25 0噪音 1 1 0.5 0.75 0.25 0.75耐磨性 0.75 0.75 0.5 0.75 0 0.75可靠程度 可靠性 1 1 1 1 1 1制造難度 0.75 0.25 1 1 0 0.25誤差敏感性 0 0 0 1 0 0調整方便性 0.75 1 0.75 1 0.25 1工藝性能耗大小 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5尺寸 0.25 0.75 0.75 0.25 0.75 0.75 13 重量 0.75 0.25 0.75 0.75 0.25 0.25其他結構復雜度 1 0.5 0.5 1 0 0經過計算,最終方案 a1+b3+c4+d3+e2 得分最高,確定為最優(yōu)方案。 14 4.4 作概念圖 4.2:圖 4.2 概念圖 15 五、減速系統(tǒng)的設計:5.1 電動機的選擇:5.1.1 電動機類型:按照工作要求和工作條件選用 Y 系列三相籠型異步電動機,全封閉自扇冷式結構,額定電壓 380V。5.1.2 執(zhí)行機構所需功率:工作周期:單個沖頭周期做功:單個沖頭功率:上下沖頭功率:考慮到運動副摩擦和料篩運動所需的功率:5.1.3 電動機功率:選擇依據(jù): ( 電 動 機 的 工 作 功 率 )電 動 機 的 額 定 功 率 ded PP?)(電動機所需工作功率: ???wd——工作機的有效功率,單位(KW)。w——從動機到工作輸送帶間的總效率。??故其中:V 帶傳動效率 ;96.01??直齒輪傳動 8 級效率(油潤滑) ;97.02??滾子軸承效率(脂潤滑正常) ;83彈性聯(lián)軸器 ;9.04?因此因此5.1.4 選擇電動機 16 由于該機械為制藥機械,主要針對工廠設計,故采用 380V 額定電壓,又異步電機較直流電機實用方便,價格低廉,故采用三相電容啟動異步電動機作為動力源。電機型號 YB2-160M2-8,其特性參見下表 5.1:表 5.1 電機參數(shù)型號 YB2-160M2-8功率 kW 5.5電流(380V)A13.4額定轉速 r/min 7501.00 830.75 83.7效率% 負載0.50 82.81.00 0.750.75 0.67功率因數(shù)補償COSφ負載0.50 0.55堵轉轉矩倍數(shù) 1.9堵轉電流倍數(shù) 6最大轉矩倍數(shù) 2.2噪聲 dB(A) 68振動等級 mm/s 2.8轉動慣量 kg.m2 0.61尺寸 mm 200*200*3005.2 傳動比的確定,各軸功率以及帶傳動設計 17 5.2.1 傳動比的確定:由設計要求可知,電動機的給定轉速,而生產率的給定值為 25 片/min,即執(zhí)行轉速。故總傳動比大小可確定根據(jù)《機械設計》中關于 V 型帶傳動比分配原則:由于 V 型帶傳動的傳動比不宜太大,一般≤7,故可分配=2.5,則。故可采用兩級減速箱,,。5.2.2 計算各軸的轉速和功率①各軸的轉速:電機輸出軸:減速箱 I 軸:減速箱 II 軸:減速箱 III 軸:②各軸功率:由《機械設計課程設計指導書》表 9.2 查得,帶傳動的效率;直齒輪傳動 8 級的效率;滾子軸承的效率,又,故:軸 III 所需功率:軸 II 所需功率:軸 I 所需功率:5.2.3 設計 V 型帶輪的結構和尺寸和校對①確定計算功率:其中 ——計算功率,kW;——工作情況系數(shù);——所需傳遞的額定功率,kW; 根據(jù)《機械設計》表 8-7,載荷變動較大,空、輕載啟動,選取則②選擇 V 帶型,小帶輪轉速,。由《機械設計》圖 8-11 選擇 A 型 V 帶。取,因此,由《機械設計》表 8.8 進行圓整選擇。 18 ③驗證帶速度:由于 5m/s<<25m/s,故 V 帶合適。④確定中心距 a 和基準長度:因為因此取由由《機械設計》表 8-2 選取基帶長度⑤計算實際中心距 a:350小帶輪上包角:因此符合設計驗證條件,故設計方案合理。⑥確定 V 型帶的根數(shù) Z:計算單根 V 型帶的額定功率:由且,根據(jù)《機械設計》表 8-4b 得。根據(jù) 和 Z 型帶查表 8-4b 得 。4,min140??rn kwP03.??查《機械設計》表 8-5 得 ,查表 8-2 得 ,92.0?K16LK故有 PL 4..92.)3.()(0r ?????計算 V 型帶的根數(shù) Z:故取 4 根05.421.)(0r ??LAcaz?⑦計算單根 V 型帶得初拉力的最小值 :min0)(F由表 8-3 得 Z 型帶的單位長度 ,kgq6.所以:應使帶得實際初拉力 。min0)(?⑧計算壓軸力:壓軸力的最小值 19 ⑨帶輪的結構設計:帶輪材料采用 HT200,由于大帶輪的基準直徑故采用輪輻式;由于小帶輪的安裝直徑 d=96,查的小帶輪為實心輪。5.3 齒輪設計和校對:①第一對齒輪設計(類型、材料、精度、齒數(shù))選用直齒圓柱齒輪傳動;由于干粉壓片機為一般工作機器,速度不高,所以采用 8 級精度(GB10095-88);查《機械設計》10-1 表,選擇一級小齒輪材料為 40Cr(調質),硬度為280HBS,二級大齒輪材料為 45 鋼(調質),硬度為 240HBS,二者材料硬度差為40HBS。選擇二級小齒輪材料為 40Cr(調質),硬度為 280HBS,三級大齒輪材料為 45鋼(調質),硬度為 240HBS,二者材料硬度差為 40HBS。選擇一級小齒輪牙數(shù) ,二級大齒輪齒數(shù) 。261?z 78326212 ????ziz, 取選擇二級小齒輪牙數(shù) ,二級大齒輪齒數(shù) 。1044z, 取②按齒輪面接觸強度計算:參考《機械設計》10-9a 公式,即3 211 )][(2.HZuTKdEdtt ?????確定公式內各計算數(shù)值:選擇載荷系數(shù) =1.3
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大?。?span id="mkaaq4u" class="font-tahoma">1.09MB
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上傳時間:2017-10-27
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- 關 鍵 詞:
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干粉
壓片
設計
- 資源描述:
-
2687 干粉壓片機的設計,干粉,壓片,設計
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