洗模機專用減速器畢業(yè)設計開題報告

1、<p><b>　　畢業(yè)實習報告</b></p><p>　　題 目 洗模機專用減速器設計 </p><p>　　專 業(yè) 數(shù)控技術 </p><p>　　班 級 </p><p>　　學 號

2、 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導老師 </p><p>　　成 績 </p><p><b>　　2014年3月</b></p><

3、;p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、選題的依據、設計目的和意義……………………………………</p><p>　　二、畢業(yè)設計方案的選擇………………………………………………</p><p>　　三、畢業(yè)設計的基本內容………………………………………………</p><p>　　四、畢業(yè)設計步驟、方法

4、及措施………………………………………</p><p>　　五、畢業(yè)設計工作進度…………………………………………………</p><p>　　六、主要參考文獻………………………………………………………6</p><p><b>　　畢業(yè)實習報告</b></p><p>　　——洗模機專用減速器設計</p>&l

5、t;p>　　一、選題的依據、設計目的和意義</p><p><b>　　1、選題依據</b></p><p>　　本次設計的題目為洗模機專用減速器設計，洗模機是由超聲波發(fā)生系統(tǒng),電解電路系統(tǒng)，循環(huán)過濾系統(tǒng)，專用的電解清洗液和優(yōu)質防銹液組成。清洗的原理是：  利用電解作用，污垢受電流的作用產生正負分子，通過在金屬表面所產生的氧氣與氫氣的催化作用下，使有污

6、垢的部分進行快速分解，剝離并加以浮出； 　　</p><p>　　利用超聲波的空化效應，產生無數(shù)小氣泡與對象物進行互相撞擊。對工件上的污垢進行沖擊爆破，使污垢自動剝離。 　　</p><p>　　利用特殊的溶液經充分化學效應使得污垢迅速分解。有效祛除模具上的油，銹，硫化物，瓦斯氣體，塑膠積碳等污垢，本次減速器的設計是根據洗模機內部清洗噴頭所要達到的運動要求，設計一個洗模機專用減速器。設計技

7、術協(xié)議由成都東方凱特瑞環(huán)保催化劑有限責任公司提供。</p><p><b>　　2、設計目的和意義</b></p><p>　　減速器的設計是數(shù)控技術專業(yè)所包含的一個較為基礎的內容，選擇減速器方向的畢業(yè)設計題目完全符合本專業(yè)要求，減速器的設計不僅可以將學過的基礎理論知識進行綜合應用，培養(yǎng)結構設計，計算能力，熟悉一般的機械裝置設計過程，還可以訓練學生運用畫圖軟件和了解減

8、速器各個部分的作用。</p><p>　　從應用性方面來說，減速器是一種動力傳達機構，利用齒輪的速度轉換器，將電機（馬達）的回轉數(shù)減速到所要的回轉數(shù)，并得到較大的轉矩機構。在目前用于傳遞動力與運動的機構中，減速器的應用范圍相當廣泛，幾乎在各式機械的傳動系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡。減速器的種類繁多，不同種類有不同的用途，按照傳動種類可分為：齒輪減速器，蝸桿減速器，行星齒輪減速器；按照傳動級數(shù)不同可分為單級減速器和多級

9、減速器；按照齒輪外形分可分為圓柱齒輪減速器，圓錐齒輪減速器和他們組合起來的圓錐-圓柱齒輪減速器。此次設計的減速器為洗模機專用減速器，是洗模機必不可少的一部分，設計一個符合要求的減速器能夠有效保證洗模機清洗噴頭運行速度達到設計要求，并能使洗模機的運行得到保障，具有很好的發(fā)展前途和應用前景。</p><p>　　從環(huán)保節(jié)能性來說，洗模機可以深入到模具內部去除油、銹、硫化物、樹脂碎末及瓦斯氣等污垢，徹底清除模具表面的任

10、何污垢使模具返回到原有絢麗本色，</p><p>　　并且具有良好的防銹功能。使用洗模機可以讓模具反復使用，有效減少了制造成本，提高了生產效率。然而對洗模機而言，設計一個符合要求的減速器將會有效的延長洗模機的壽命。故設計一個洗模機專用的減速器是非常有必要的。</p><p>　　二、畢業(yè)設計方案的選擇</p><p><b>　　本次設計的前提為：<

11、/b></p><p>　　1. 任務：模具清洗系統(tǒng)減速器設計</p><p>　　2. 工作制度：年工作日：335天</p><p>　　每日工作時間：24小時，6－8次/天</p><p>　　連續(xù)工作時間：1小時/次</p><p>　　本次設計的基本要求為：</p><p>　　1

12、）電機和齒輪箱需安裝在洗模機外部，在洗模機外部需增加上下機械行程開關，當行程走至下限位行程開關，觸動下限位接觸開關，電機需停頓5秒，然后電機反向旋轉，當觸動上限位開關時，電機反向旋轉。.噴頭移動的時間為來回分別為25S，來回一個行程完成后，電機停頓5S。</p><p>　　2）工件重量：15公斤，外形尺按照我公司尺寸設計。</p><p>　　3）噴頭水平有效行程和噴頭距離清洗模具高度由

13、招標方根據我公司模具清洗工況設計。</p><p>　　4）系統(tǒng)要求：系統(tǒng)使用壓力大于120Bar，管路能承受相應最高壓220bar，配置安全閥、調壓閥，過濾器等，電磁閥選用上海巨良，系統(tǒng)需考慮可維修性。</p><p>　　5）洗模機電器控制系統(tǒng)采用PLC控制，其控制元氣件均采用西門子品牌，PLC采用西門子200.</p><p>　　6）模具清洗系統(tǒng)需配備時間控

14、制。</p><p>　　由以上信息可以計算噴頭用絲桿的轉速：根據圖紙量得絲桿長度L=908mm，噴頭來回時間分別為25s，根據GB∕T5796.3-1986,絲桿螺距P=6mm，故計算絲桿轉速為n絲桿=363.2r∕min。</p><p>　　由于絲桿在洗模機內部，操作者看不到絲桿的運動情況，故需要在減速器箱體外部增加一個輸出軸，這里暫把洗模機內部的絲桿稱為噴頭用絲桿，外部絲桿稱為限位

15、開關用絲桿。設計的方案中噴頭用絲桿的運動狀況由限位開關用絲桿反映，在限位開關用絲桿的首尾端各安一個限位開關，用以判定噴頭是否到達終點和是否處于暫停狀態(tài)。</p><p>　　本次設計的初選方案為以下三種：</p><p>　　方案一：方案一采用V帶和錐齒輪傳動，V帶的輸出軸連接噴頭用絲桿，錐齒輪的輸出軸連限位開關用絲桿。V帶的傳動優(yōu)點為：①V帶傳動中心距較大，可實現(xiàn)遠距離傳動。② 傳動帶具

16、有較大的彈性和撓性，能緩沖、吸振，傳動平穩(wěn)，噪聲小。③當過載時，帶與帶輪間發(fā)生打滑而不損傷零件，起到保護作用。④結構簡單，制造，安裝和維護都比較方便。此方案的缺點為：①帶傳動中存在彈性滑動，不能保證準確的傳動比。②外廓尺寸較大，不緊湊，效率較低，壽命較短。③帶傳動需要張緊，較大的張緊力會產生較大的壓軸力，使軸和軸承受力較大。④不宜用于高溫、易燃、易爆等場合。</p><p>　　方案一機構簡圖如下：</p&

17、gt;<p>　　方案一初步計算如下：</p><p>　　查表得帶輪傳動比范圍i帶=2～4，直齒圓錐齒輪傳動比范圍i錐≤5，故本次減速器設計的傳動比范圍為2～5，</p><p>　　①假設箱頂限位開關用絲桿長度L1=100mm，公稱直徑選14mm，螺距P=2，則限位開關用絲桿轉速n限=120r∕min，假設圓錐齒輪的傳動比為5，則電機轉速n電=120r∕min×

18、5=600r∕min，帶輪傳動比為2～4，則電機轉速n電=726.4r∕min～1452.8r∕min，由上述計算可知，600r∕min不在726.4r∕min～1452r∕min范圍內，此時若要用此方案就需要兩臺電動機，而若改小箱頂限位開關用絲桿長度，則限位開關用絲桿的轉速更小，也不符合要求，故此假設不合理。</p><p>　?、诩僭O箱頂限位開關用絲桿長度為200mm，公稱直徑選擇18mm，螺距選擇P=2，則

19、限位開關用絲桿轉速n限=240r∕min，假設圓錐齒輪傳動比為4，則電機轉速n電=960r∕min，則選用的電動機滿載轉速需大于960r∕min，故有以下幾種型號的電機可供選擇</p><p>　　考慮到功率消耗的問題，選擇方案一最合適。選擇A型V帶，主動輪轉速n主=970r∕min，從動輪轉速n從=363.2r∕min，故帶輪傳動比i帶≈2.67，查相關資料選擇小輪直徑d1=90mm，驗算帶速V帶=πd1n1∕

20、(60×1000）≈4.57m∕s，不在5m∕s～25m∕s范圍內。故不符合要求。若再改大小帶輪直徑，則大帶輪直徑也相應的變大，不符合經濟性原則，故此假設不合理。</p><p>　　綜上所述，采用帶輪和錐齒輪傳動不合理。</p><p>　　方案二：方案二采用鏈和渦輪蝸桿傳動，鏈傳動的輸出軸連接噴頭絲桿，渦輪蝸桿的輸出軸連接行程開關用絲桿。鏈傳動的優(yōu)點為：無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，

21、能保持準確的傳動比，傳動效率較高，能達到98%，作用于軸上的壓力較小，鏈傳動的結構也較為緊湊?？稍跍囟容^高，濕度較大，有油污，腐蝕等惡劣條件下工作。鏈傳動的主要缺點是瞬時傳動比不準確，工作時有噪聲，振動，傳動不平穩(wěn)，不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動中應用，只能用于平行軸間同向回轉的傳動。缺點是鏈傳動的沖擊較大。</p><p>　　方案二機構簡圖如下：</p><p><b>

22、　　方案二初步計算如下</b></p><p>　　查表得鏈傳動傳動比常用范圍為2～5，渦輪蝸桿傳動比常用范圍為i≤50.由以上的計算可知，n絲=363.2r∕min，則根據鏈傳動的傳動比范圍，電機轉速范圍為n電726.4r∕min～1816r∕min，選擇電動機額定轉速為1500r∕min，則有以下幾種電機可供選擇：</p><p>　　綜合考慮，選擇第二方案電機，根據滿載轉

23、速和絲桿轉速，得出鏈傳動傳動比為i鏈≈3.965，在常用的傳動比范圍內。假設箱頂行程開關用絲桿的長度為100mm，公稱直徑選14mm，螺距P=2，則箱頂絲桿轉速為120r∕min，則渦輪蝸桿傳動比為i蝸=12，在常用的傳動比范圍內。故初步確定此方案可行。</p><p>　　方案三是采用圓柱齒輪和渦輪蝸桿傳動，圓柱齒輪傳動的輸出軸連接絲桿，渦輪蝸桿傳動的輸出軸連接箱頂限位開關用絲桿。齒輪傳動的優(yōu)點有：傳動效率高，

24、結構緊湊，工作可靠，壽命長，瞬時傳動比為常數(shù)，能實現(xiàn)穩(wěn)定傳動比，功率和速度適用范圍廣。</p><p>　　方案三機構簡圖如下：</p><p>　　方案三初步計算如下：</p><p>　　查表得圓柱直齒輪傳動比適用范圍為i齒=3～5，渦輪蝸桿傳動比常用范圍為i≤50，如圖所示噴頭用絲桿只經過一次減速，而限位開關用絲桿經過了兩次減速，而噴頭用絲桿的轉速為n絲=36

25、3.2r∕min，則電機的轉速范圍為n電=1089.6r∕min～1816r∕min，查表初選Y132S-4電機，滿載轉速為n=1440r∕min，則圓柱直齒輪實際傳動比為n齒=3.96，在常用范圍內，假設箱頂限位開關用絲桿長度100mm，公稱直徑14mm，螺距P=2，則限位開關用絲桿轉速n限=120r∕min，總傳動比i=1440∕120=12，故渦輪蝸桿傳動比i渦=12∕3.96=3.03.不滿足蝸輪蝸桿的傳動比范圍，故將箱頂用絲桿

26、的螺距改為P=4，則此時i=6.06滿足要求，故初步判定此方案可行。</p><p>　　根據以上的三種方案的機構簡圖和各種傳動形式的優(yōu)缺點歸納以及初步計算結果，對以上的三種方案進行分析：方案一中，帶傳動不能保證穩(wěn)定的傳動比，而且由初步計算可知此方案不符合經濟性和合理性，故方案一不合適。經計算，方案二和方案三都可以達到洗模機專用減速器設計的技術協(xié)議，但是，方案二中箱頂限位開關用絲桿只經過了一次減速，渦輪蝸桿的傳動

27、比較大，故渦輪蝸桿的尺寸也比方案三中的渦輪蝸桿大，而且方案二中的鏈傳動的制造比方案三中的圓柱直齒輪復雜，而且方案二中的鏈傳動不如方案三中的圓柱直齒輪傳動的傳動比準確和穩(wěn)定。綜上所述，方案二不如方案三優(yōu)越。</p><p><b>　　方案三為最佳方案。</b></p><p>　　三、畢業(yè)設計的基本內容</p><p>　　從上述的方案的選定可

28、以得出，方案三為最佳方案。方案三的工作原理為：電動機通電帶動電動機轉，進而帶動嚙合齒輪的輸入軸轉動，輸入軸帶動輸出軸轉動，在輸出軸上做一段蝸桿，蝸桿轉動又帶動箱頂限位開關用絲桿轉動，而大齒輪軸又連接噴頭用絲桿，使噴頭用絲桿轉動。噴頭用絲桿和限位開關用絲桿的轉速之間存在著一定的關系，這種關系使得限位開關用絲桿可以反映噴頭用絲桿的運動狀態(tài)，進而反映噴頭的運動狀態(tài)。以達到間接觀察噴頭運動狀態(tài)的目的。小齒輪軸作為輸入軸使噴頭用絲桿得以減速，而輸

29、出軸二則經過嚙合圓柱直齒輪和渦輪蝸桿兩次減速。</p><p>　　綜上所述，此次設計的基本內容為：通過對圓柱直齒輪和蝸輪蝸桿傳動的設計，使洗模機中的噴頭達到需要的運動條件，并且能夠在減速器外部反映出噴頭的運動狀態(tài)。</p><p>　　四、畢業(yè)設計步驟、方法及措施</p><p>　　畢業(yè)設計步驟：①根據洗模機專用減速器技術協(xié)議中給出的條件計算出絲桿轉速以及絲桿的

30、受力分析。②電機的選擇。③傳動比的分配。④傳動機構參數(shù)及動力計算。⑤傳動零件的設計，計算及校核。⑥輸入，輸出軸的計算及校核。⑦軸承的選擇。⑧鍵及聯(lián)軸器的選擇。⑨密封和潤滑的設計⑩箱體結構的設計。</p><p>　　五、畢業(yè)設計工作進度</p><p>　　2014年2月24號至28號（第一周）選題</p><p>　　2014年3月3號至14號（第二、三周）完成開

31、題報告</p><p>　　2014年3月17號至5月1號：（第四周至第十周）減速器機械結構的設計和計算初稿。</p><p>　　2014年5月2號至5月16號：（第十一至第十二周）編寫說明書。</p><p>　　2014年5月16號至27號：請指導老師檢查畢業(yè)設計工作量及合理性。</p><p>　　2014年5月28號至6月10號：畢

32、業(yè)答辯。</p><p><b>　　六、主要參考文獻</b></p><p>　　(1）機械設計基礎∕唐劍兵主編.-北京：清華大學出版社，2010.11</p><p>　　(2）機械設計手冊（第五版）：單行本.減（變）速器.電機與電器∕成大先主編—北京：化學工業(yè)出版社，2010.1</p><p>　　(3）公差配合

33、與技術測量∕張文革，石楓主編.-北京：北京理工大學出版社，2010.7</p><p>　?。?）機械課程設計簡明手冊∕駱素君，朱詩順主編.-2版.北京：化學工業(yè)出版社，2011.5</p><p>　?。?）機械設計∕門艷忠主編.北京：北京大學出版社，2010.8</p><p>　?。?）機械制圖∕王曉莉主編.-北京：科學出版社，2006</p>