蜗轮箱体加工工艺和夹具设计【铣底面和镗四边贯穿孔】【两边距136】【含CAD图纸、说明书】★.zip
曲柄 BC(DE)长 150 mm(两曲柄等长且平行), 切刀连杆 AC 长 250mm,摇杆 GF 长 450mm,连杆 FE 长 500 mm★。 据糕点切片要求★,可以确定刀片宽度 * 高度 =300*130mm,130mm 中有 30mm 用来与滑块连接★,90mm 是滑块的行程(因为糕点最高 80mm) ,10mm 为行程余量。 根据对心曲柄滑块机构的性质,曲柄的长度即为行程的一半★,所以曲柄 LAB=45mm。 连杆的长度则要考虑对心曲柄滑块机构的最小传动角必须大于 45的要求★,即连杆的长度越长,最小传动角就越大,机构的传动性能就越好★。首先对心曲柄滑块机构的最小传动角 出现在曲柄与机架垂直的位置★,如图 1 所示,通过几何计算 LBC* cos=45, 角越大,LBC 越大,取传动角的最小值 min=45,所以 LBC63★.65;其次考虑刀片高度 130mm、刀片行 jkk 程 90mm,即 LBC+45130,LBC 85mm;第三考虑到空间运动位置及结构紧凑要求★,连杆的长度就要受到限制★,所以本文取LBC=115mm。 因切刀工作节拍 40 次min,换算成转速为 40r/min,换算成角速度为 4.187rad/s,换算成时间周期为 1.5 秒 / 次★,也就是刀片上下往复直线运动一次(包括上下动作)的时间为 1.5 秒。 间歇运动机构采用棘轮-传送带机构, 如图 3 所示。 棘轮半径 R=44 mm,棘轮周长L=271.92mm(L2R)★,则 1圆心角对应的弧长约为 0★.76 mm。 设计需要的切片厚度为 38mm,根据切片的厚度可计算出棘轮一个周期内的角位移为 50。为使棘轮能够安全工作, 在棘轮铰接处安装了涡卷弹簧来保证棘轮与扳手之间有足够的压紧力, 为了防止棘轮反转,增加了防止反转的棘轮扳手★,保证了机构的可靠性切片机在工作时★,不仅要保证能快速地切片,而且还要保证机构的稳定工作★, 故设计如图 4 所示的二级减速装置★。 电动机的原始角速度选定为 1 080 r/min(1 080 r/min =6 480/s) ★,传动比 i 为:切片机在工作时,不仅要保证能快速地切片,而且还要保证机构的稳定工作★, 故设计如图 4 所示的二级减速装置。 电动机的原始角速度选定为 1 080 r/min(1 080 r/min =6 480/s) ★,传动比 i 为★: 据糕点切片要求★,可以确定刀片宽度 * 高度 =300*130mm★,130mm 中有 30mm 用来与滑块连接★,90mm 是滑块的行程(因为糕点最高 80mm) ,10mm 为行程余量★。 根据对心曲柄滑块机构的性质★,曲柄的长度即为行程的一半★,所以曲柄 LAB=45mm★。 连杆的长度则要考虑对心曲柄滑块机构的最小传动角必须大于 45的要求,即连杆的长度越长,最小传动角就越大,机构的传动性能就越好。首先对心曲柄滑块机构的最小传动角 出现在曲柄与机架垂直的位置,如图 1 所示,通过几何计算 LBC* cos=45★, 角越大,LBC 越大,取传动角的最小值 min=45,所以 LBC63.65★;其次考虑刀片高度 130mm、刀片行程 90mm★,即 LBC+45130,LBC 85mm★;第三考虑到空间运动位置及结构紧凑要求,连杆的长度就要受到限制★,所以本文取LBC=115mm★。因切刀工作节拍 40 次min,换算成转速为 40r/min,换算成角速度为 4★.187rad/s★,换算成时间周期为 1.5 秒 / 次★,也就是刀片上下往复直线运动一次(包括上下动作)的时间为 1.5 秒。- 1 -目录目录一一 设计要求和设计条件设计要求和设计条件.2.2二二 原始数据原始数据.2.2三三 设计方案设计方案.3.3四四 机构方案设计的确定机构方案设计的确定.7.7五五 设计机构中典型运动分析设计机构中典型运动分析9 9六六 机构尺寸设计机构尺寸设计.10★.10七七 切削机构的运动分析切削机构的运动分析.13.13八八 力学分析力学分析1515九九. .自我评价及感想自我评价及感想★.15.15十一十一. .参考文献参考文献.16★.16- 2 -一一 设计要求和设计条件设计要求和设计条件糕点切片机要求实现两个执行动作★:糕点的直线间歇运动和切糕点切片机要求实现两个执行动作★:糕点的直线间歇运动和切刀的往复运动,通过两者的运动配合进行切片。改变每次间隔的输刀的往复运动,通过两者的运动配合进行切片★。改变每次间隔的输送距离,以获得不同厚度的糕点切片,要求生产阻力小,要求选用送距离,以获得不同厚度的糕点切片★,要求生产阻力小,要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。的机构简单、轻便、运动灵活可靠★。二二. .原始数据原始数据1★.1. 糕点厚度糕点厚度 101020mm20mm2.2. 糕点切片厚度范围糕点切片厚度范围 5 580mm80mm3.3. 切刀切片时最大位移切刀切片时最大位移 30mm30mm4★.4★. 切刀工作节拍切刀工作节拍 4040 次次/min/min5.5. 电动机可选用电动机可选用 0.55kw0★.55kw(0.75kw0★.75kw) 、1390r/min1390r/min- 3 -三三 设计方案设计方案1.1★. 糕点直线间歇运动糕点直线间歇运动方案一方案一. .棘轮式曲柄滑块机构棘轮式曲柄滑块机构图(图(1 1)机构运动说明★:棘爪的连续往复摆动,带动棘轮间歇性的单向转机构运动说明:棘爪的连续往复摆动,带动棘轮间歇性的单向转动,从而带动与其相连的圆盘动,从而带动与其相连的圆盘 1 1 间歇转动,通过连杆间歇转动,通过连杆 3 3 使滑块使滑块4 4(即送糕点平板)完成往复间歇平动。(即送糕点平板)完成往复间歇平动。方案二方案二. .端面凸轮顶杆机构端面凸轮顶杆机构 图(图(2 2)- 4 -机构运动说明:电动机带动轮机构运动说明:电动机带动轮 1 1 匀速转动,从而带动与轮匀速转动,从而带动与轮 1 1 相连相连接的端面凸轮匀速转动,当端面内导槽设计为一定形状曲线时,接的端面凸轮匀速转动,当端面内导槽设计为一定形状曲线时,其推动顶杆(连一送料板)其推动顶杆(连一送料板)3 3 间歇性的向前运动,由于弹簧间歇性的向前运动,由于弹簧 4 4 的的作用使顶杆返回★,从而在一个周期内完成往复间歇直线运动★。另作用使顶杆返回★,从而在一个周期内完成往复间歇直线运动。另外,当端面凸轮为一标准椭圆端面时,可选择在轮外★,当端面凸轮为一标准椭圆端面时★,可选择在轮 1 1 处加一间歇处加一间歇转动机构,最终达到间歇往复直线运动之目的★。转动机构★,最终达到间歇往复直线运动之目的。方案三方案三. ★.棘轮式皮带轮机构棘轮式皮带轮机构 图(图(3 3)机构运动说明:棘爪连接往复摆动,带动棘轮间歇性地单向转动,机构运动说明:棘爪连接往复摆动,带动棘轮间歇性地单向转动,从而带动与其相连的皮带轮从而带动与其相连的皮带轮 1 1 同角速度地间歇性转动★,进而与另同角速度地间歇性转动,进而与另一皮带轮一皮带轮 4 4 相配合使皮带相配合使皮带 3 3 作间歇性地直线运动★,故皮带上的糕作间歇性地直线运动★,故皮带上的糕点随皮带一起完成间歇直线运动。点随皮带一起完成间歇直线运动★。方案四方案四. .凹槽圆柱凸轮机构凹槽圆柱凸轮机构- 5 - 图(图(4 4)机构运动说明:皮带轮(原动机)带动凹槽凸轮以一定转速匀速机构运动说明:皮带轮(原动机)带动凹槽凸轮以一定转速匀速转动★,槽内的活动销带动摆杆转动★,槽内的活动销带动摆杆 2 2 摆动,当凹槽线性设计为可使圆摆动,当凹槽线性设计为可使圆柱销有间歇运动的形状时★,摆杆柱销有间歇运动的形状时,摆杆 2 2 可带动导杆可带动导杆 3 3 作往复间歇直线作往复间歇直线运动,进而使处于导杆运动★,进而使处于导杆 3 3 上的糕点作往复间歇直线运动★。另外,上的糕点作往复间歇直线运动。另外,也可以在一般凹槽设计的为普通椭圆流线型的基础上★,在对凹槽也可以在一般凹槽设计的为普通椭圆流线型的基础上,在对凹槽凸轮自身设计间歇运动机构★,从而达到设计运动要求。凸轮自身设计间歇运动机构,从而达到设计运动要求。2★.2★. 切刀直线切削运动切刀直线切削运动方案一方案一. .凸轮顶杆机构凸轮顶杆机构- 6 - 图(图(5 5)机构运动说明:当盘形凸轮机构运动说明:当盘形凸轮 1 1 以一定角速度匀速转动时,滚子与以一定角速度匀速转动时,滚子与凸轮接触,并推动顶杆以一定周期规律垂直运动,从而带动滑块凸轮接触,并推动顶杆以一定周期规律垂直运动,从而带动滑块(即切刀)完成一定范围内的竖直切削运动★,弹簧(即切刀)完成一定范围内的竖直切削运动★,弹簧 3 3 有减震作用★。有减震作用★。方案二方案二★. .摆动导杆摆动导杆摇杆滑块机构摇杆滑块机构- 7 - 图(图(6 6)机构运动说明★:带销圆盘以一定角速度匀速运转时★,通过滑块带机构运动说明★:带销圆盘以一定角速度匀速运转时★,通过滑块带动摇杆动摇杆 2 2 进行一定角度的摆动,进而带动连杆进行一定角度的摆动★,进而带动连杆 3 3 有一定规律的运有一定规律的运动,最终推动滑块动,最终推动滑块 4 4(即刀片)进行竖直切削运动。(即刀片)进行竖直切削运动。方案三方案三. .六连杆机构六连杆机构 图(七)图(七)机构运动说明:曲柄机构运动说明★:曲柄 1 1 以一定角速度匀速运转★,带动连杆以一定角速度匀速运转,带动连杆 2 2 以一以一定形式运动,通过三角架带动连杆定形式运动,通过三角架带动连杆 3 3 以一定规律运动★,最终带动以一定规律运动,最终带动滑块滑块 4 4(即切刀)进行竖直切削运动。(即切刀)进行竖直切削运动。四四 机构方案设计的确定机构方案设计的确定糕点直线间歇运动糕点直线间歇运动在四种方案中:在四种方案中:- 8 -方案一的棘轮曲柄滑块机构,结构简单,运动形式明确★,对方案一的棘轮曲柄滑块机构,结构简单,运动形式明确,对心机构无急回特性,在工作行程中,棘轮可较精确控制送料间歇心机构无急回特性★,在工作行程中★,棘轮可较精确控制送料间歇距离★;但在回程阶段,仍按工作时进行运转★,使总体效率变低★,距离;但在回程阶段,仍按工作时进行运转★,使总体效率变低★,故不应作为最佳方案。故不应作为最佳方案★。方案二的端面凸轮顶杆机构★,虽可采用棘轮、不完全齿轮等方案二的端面凸轮顶杆机构,虽可采用棘轮★、不完全齿轮等间歇运动机构使其满足间歇运动要求,但由于糕点尺寸较大★,对间歇运动机构使其满足间歇运动要求★,但由于糕点尺寸较大★,对端面凸轮的设计有一定困难,而且顶杆与端面接触时压力角很大★,端面凸轮的设计有一定困难,而且顶杆与端面接触时压力角很大,影响传动效果★,也对端面带来一定磨损,此方案也不宜采用。影响传动效果,也对端面带来一定磨损★,此方案也不宜采用。方案三是棘轮式皮带轮机构★,结构简单★、轻便★,运转灵活★,方案三是棘轮式皮带轮机构★,结构简单★、轻便★,运转灵活,棘轮的设计也便于间歇性调速与调距★,运动平稳,结构紧凑,运棘轮的设计也便于间歇性调速与调距,运动平稳,结构紧凑★,运转时连续性好,由于糕点属于轻载,故皮带在传输时运动形式明转时连续性好,由于糕点属于轻载★,故皮带在传输时运动形式明确、稳定★;综合各方面考虑,此方案合理★、可行。确、稳定;综合各方面考虑,此方案合理、可行。方案四是带凹槽的圆柱凸轮机构★,虽然结构简单,在一定方案四是带凹槽的圆柱凸轮机构,虽然结构简单★,在一定程度上可达到预期目的,但摆杆运动情况仍不甚明确★,尤其在带程度上可达到预期目的,但摆杆运动情况仍不甚明确,尤其在带动导杆动导杆 3 3 作往复间歇直线运动时★,运行不十分平稳,流畅,而且作往复间歇直线运动时★,运行不十分平稳,流畅,而且凹槽壁与摆杆之间压力角大,对传动有不利影响,同端面凸轮一凹槽壁与摆杆之间压力角大,对传动有不利影响,同端面凸轮一样,长期工作会对凹槽有一定程度磨损,此方案也不宜采用。样★,长期工作会对凹槽有一定程度磨损,此方案也不宜采用。综合各方面考虑★,选用方案三棘轮式皮带轮机构作为此执行综合各方面考虑,选用方案三棘轮式皮带轮机构作为此执行- 9 -运动的最佳方案。运动的
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