洗模機(jī)專用減速器畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、<p><b>　　畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告</b></p><p>　　題 目 洗模機(jī)專用減速器設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) </p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　學(xué) 號(hào)

2、 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p>　　成 績(jī) </p><p><b>　　2014年3月</b></p><

3、;p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、選題的依據(jù)、設(shè)計(jì)目的和意義……………………………………</p><p>　　二、畢業(yè)設(shè)計(jì)方案的選擇………………………………………………</p><p>　　三、畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容………………………………………………</p><p>　　四、畢業(yè)設(shè)計(jì)步驟、方法

4、及措施………………………………………</p><p>　　五、畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度…………………………………………………</p><p>　　六、主要參考文獻(xiàn)………………………………………………………6</p><p><b>　　畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告</b></p><p>　　——洗模機(jī)專用減速器設(shè)計(jì)</p>&l

5、t;p>　　一、選題的依據(jù)、設(shè)計(jì)目的和意義</p><p><b>　　1、選題依據(jù)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的題目為洗模機(jī)專用減速器設(shè)計(jì)，洗模機(jī)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(zhì)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(chǎn)生正負(fù)分子，通過在金屬表面所產(chǎn)生的氧氣與氫氣的催化作用下，使有污

6、垢的部分進(jìn)行快速分解，剝離并加以浮出； 　　</p><p>　　利用超聲波的空化效應(yīng)，產(chǎn)生無數(shù)小氣泡與對(duì)象物進(jìn)行互相撞擊。對(duì)工件上的污垢進(jìn)行沖擊爆破，使污垢自動(dòng)剝離。 　　</p><p>　　利用特殊的溶液經(jīng)充分化學(xué)效應(yīng)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(shè)計(jì)是根據(jù)洗模機(jī)內(nèi)部清洗噴頭所要達(dá)到的運(yùn)動(dòng)要求，設(shè)計(jì)一個(gè)洗模機(jī)專用減速器。設(shè)計(jì)技

7、術(shù)協(xié)議由成都東方凱特瑞環(huán)保催化劑有限責(zé)任公司提供。</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)目的和意義</b></p><p>　　減速器的設(shè)計(jì)是數(shù)控技術(shù)專業(yè)所包含的一個(gè)較為基礎(chǔ)的內(nèi)容，選擇減速器方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目完全符合本專業(yè)要求，減速器的設(shè)計(jì)不僅可以將學(xué)過的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算能力，熟悉一般的機(jī)械裝置設(shè)計(jì)過程，還可以訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用畫圖軟件和了解減

8、速器各個(gè)部分的作用。</p><p>　　從應(yīng)用性方面來說，減速器是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)（馬達(dá)）的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大的轉(zhuǎn)矩機(jī)構(gòu)。在目前用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，減速器的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)級(jí)數(shù)不同可分為單級(jí)減速器和多級(jí)

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(shè)計(jì)的減速器為洗模機(jī)專用減速器，是洗模機(jī)必不可少的一部分，設(shè)計(jì)一個(gè)符合要求的減速器能夠有效保證洗模機(jī)清洗噴頭運(yùn)行速度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并能使洗模機(jī)的運(yùn)行得到保障，具有很好的發(fā)展前途和應(yīng)用前景。</p><p>　　從環(huán)保節(jié)能性來說，洗模機(jī)可以深入到模具內(nèi)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(jī)可以讓模具反復(fù)使用，有效減少了制造成本，提高了生產(chǎn)效率。然而對(duì)洗模機(jī)而言，設(shè)計(jì)一個(gè)符合要求的減速器將會(huì)有效的延長(zhǎng)洗模機(jī)的壽命。故設(shè)計(jì)一個(gè)洗模機(jī)專用的減速器是非常有必要的。</p><p>　　二、畢業(yè)設(shè)計(jì)方案的選擇</p><p><b>　　本次設(shè)計(jì)的前提為：<

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

12、）電機(jī)和齒輪箱需安裝在洗模機(jī)外部，在洗模機(jī)外部需增加上下機(jī)械行程開關(guān)，當(dāng)行程走至下限位行程開關(guān)，觸動(dòng)下限位接觸開關(guān)，電機(jī)需停頓5秒，然后電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)觸動(dòng)上限位開關(guān)時(shí)，電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。.噴頭移動(dòng)的時(shí)間為來回分別為25S，來回一個(gè)行程完成后，電機(jī)停頓5S。</p><p>　　2）工件重量：15公斤，外形尺按照我公司尺寸設(shè)計(jì)。</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(biāo)方根據(jù)我公司模具清洗工況設(shè)計(jì)。</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(yīng)最高壓220bar，配置安全閥、調(diào)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(jī)電器控制系統(tǒng)采用PLC控制，其控制元?dú)饧捎梦鏖T子品牌，PLC采用西門子200.</p><p>　　6）模具清洗系統(tǒng)需配備時(shí)間控

14、制。</p><p>　　由以上信息可以計(jì)算噴頭用絲桿的轉(zhuǎn)速：根據(jù)圖紙量得絲桿長(zhǎng)度L=908mm，噴頭來回時(shí)間分別為25s，根據(jù)GB∕T5796.3-1986,絲桿螺距P=6mm，故計(jì)算絲桿轉(zhuǎn)速為n絲桿=363.2r∕min。</p><p>　　由于絲桿在洗模機(jī)內(nèi)部，操作者看不到絲桿的運(yùn)動(dòng)情況，故需要在減速器箱體外部增加一個(gè)輸出軸，這里暫把洗模機(jī)內(nèi)部的絲桿稱為噴頭用絲桿，外部絲桿稱為限位

15、開關(guān)用絲桿。設(shè)計(jì)的方案中噴頭用絲桿的運(yùn)動(dòng)狀況由限位開關(guān)用絲桿反映，在限位開關(guān)用絲桿的首尾端各安一個(gè)限位開關(guān)，用以判定噴頭是否到達(dá)終點(diǎn)和是否處于暫停狀態(tài)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)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(dòng)，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(guān)用絲桿。V帶的傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)為：①V帶傳動(dòng)中心距較大，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。② 傳動(dòng)帶具

16、有較大的彈性和撓性，能緩沖、吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小。③當(dāng)過載時(shí)，帶與帶輪間發(fā)生打滑而不損傷零件，起到保護(hù)作用。④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造，安裝和維護(hù)都比較方便。此方案的缺點(diǎn)為：①帶傳動(dòng)中存在彈性滑動(dòng)，不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。②外廓尺寸較大，不緊湊，效率較低，壽命較短。③帶傳動(dòng)需要張緊，較大的張緊力會(huì)產(chǎn)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(chǎng)合。</p><p>　　方案一機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：</p&

17、gt;<p>　　方案一初步計(jì)算如下：</p><p>　　查表得帶輪傳動(dòng)比范圍i帶=2～4，直齒圓錐齒輪傳動(dòng)比范圍i錐≤5，故本次減速器設(shè)計(jì)的傳動(dòng)比范圍為2～5，</p><p>　?、偌僭O(shè)箱頂限位開關(guān)用絲桿長(zhǎng)度L1=100mm，公稱直徑選14mm，螺距P=2，則限位開關(guān)用絲桿轉(zhuǎn)速n限=120r∕min，假設(shè)圓錐齒輪的傳動(dòng)比為5，則電機(jī)轉(zhuǎn)速n電=120r∕min×

18、5=600r∕min，帶輪傳動(dòng)比為2～4，則電機(jī)轉(zhuǎn)速n電=726.4r∕min～1452.8r∕min，由上述計(jì)算可知，600r∕min不在726.4r∕min～1452r∕min范圍內(nèi)，此時(shí)若要用此方案就需要兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，而若改小箱頂限位開關(guān)用絲桿長(zhǎng)度，則限位開關(guān)用絲桿的轉(zhuǎn)速更小，也不符合要求，故此假設(shè)不合理。</p><p>　?、诩僭O(shè)箱頂限位開關(guān)用絲桿長(zhǎng)度為200mm，公稱直徑選擇18mm，螺距選擇P=2，則

19、限位開關(guān)用絲桿轉(zhuǎn)速n限=240r∕min，假設(shè)圓錐齒輪傳動(dòng)比為4，則電機(jī)轉(zhuǎn)速n電=960r∕min，則選用的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速需大于960r∕min，故有以下幾種型號(hào)的電機(jī)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(dòng)輪轉(zhuǎn)速n主=970r∕min，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n從=363.2r∕min，故帶輪傳動(dòng)比i帶≈2.67，查相關(guān)資料選擇小輪直徑d1=90mm，驗(yàn)算帶速V帶=πd1n1∕

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

21、能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高，能達(dá)到98%，作用于軸上的壓力較小，鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)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(dòng)的主要缺點(diǎn)是瞬時(shí)傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，工作時(shí)有噪聲，振動(dòng)，傳動(dòng)不平穩(wěn)，不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動(dòng)中應(yīng)用，只能用于平行軸間同向回轉(zhuǎn)的傳動(dòng)。缺點(diǎn)是鏈傳動(dòng)的沖擊較大。</p><p>　　方案二機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：</p><p><b>

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

23、速和絲桿轉(zhuǎn)速，得出鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比為i鏈≈3.965，在常用的傳動(dòng)比范圍內(nèi)。假設(shè)箱頂行程開關(guān)用絲桿的長(zhǎng)度為100mm，公稱直徑選14mm，螺距P=2，則箱頂絲桿轉(zhuǎn)速為120r∕min，則渦輪蝸桿傳動(dòng)比為i蝸=12，在常用的傳動(dòng)比范圍內(nèi)。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(dòng)，圓柱齒輪傳動(dòng)的輸出軸連接絲桿，渦輪蝸桿傳動(dòng)的輸出軸連接箱頂限位開關(guān)用絲桿。齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)有：傳動(dòng)效率高，

24、結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長(zhǎng)，瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)，能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定傳動(dòng)比，功率和速度適用范圍廣。</p><p>　　方案三機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：</p><p>　　方案三初步計(jì)算如下：</p><p>　　查表得圓柱直齒輪傳動(dòng)比適用范圍為i齒=3～5，渦輪蝸桿傳動(dòng)比常用范圍為i≤50，如圖所示噴頭用絲桿只經(jīng)過一次減速，而限位開關(guān)用絲桿經(jīng)過了兩次減速，而噴頭用絲桿的轉(zhuǎn)速為n絲=36

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

26、的螺距改為P=4，則此時(shí)i=6.06滿足要求，故初步判定此方案可行。</p><p>　　根據(jù)以上的三種方案的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖和各種傳動(dòng)形式的優(yōu)缺點(diǎn)歸納以及初步計(jì)算結(jié)果，對(duì)以上的三種方案進(jìn)行分析：方案一中，帶傳動(dòng)不能保證穩(wěn)定的傳動(dòng)比，而且由初步計(jì)算可知此方案不符合經(jīng)濟(jì)性和合理性，故方案一不合適。經(jīng)計(jì)算，方案二和方案三都可以達(dá)到洗模機(jī)專用減速器設(shè)計(jì)的技術(shù)協(xié)議，但是，方案二中箱頂限位開關(guān)用絲桿只經(jīng)過了一次減速，渦輪蝸桿的傳動(dòng)

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(dòng)的制造比方案三中的圓柱直齒輪復(fù)雜，而且方案二中的鏈傳動(dòng)不如方案三中的圓柱直齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比準(zhǔn)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(shè)計(jì)的基本內(nèi)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(dòng)機(jī)通電帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)嚙合齒輪的輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入軸帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在輸出軸上做一段蝸桿，蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)又帶動(dòng)箱頂限位開關(guān)用絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，而大齒輪軸又連接噴頭用絲桿，使噴頭用絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)。噴頭用絲桿和限位開關(guān)用絲桿的轉(zhuǎn)速之間存在著一定的關(guān)系，這種關(guān)系使得限位開關(guān)用絲桿可以反映噴頭用絲桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而反映噴頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。以達(dá)到間接觀察噴頭運(yùn)動(dòng)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(jīng)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(shè)計(jì)的基本內(nèi)容為：通過對(duì)圓柱直齒輪和蝸輪蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，使洗模機(jī)中的噴頭達(dá)到需要的運(yùn)動(dòng)條件，并且能夠在減速器外部反映出噴頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。</p><p>　　四、畢業(yè)設(shè)計(jì)步驟、方法及措施</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)步驟：①根據(jù)洗模機(jī)專用減速器技術(shù)協(xié)議中給出的條件計(jì)算出絲桿轉(zhuǎn)速以及絲桿的

30、受力分析。②電機(jī)的選擇。③傳動(dòng)比的分配。④傳動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù)及動(dòng)力計(jì)算。⑤傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)，計(jì)算及校核。⑥輸入，輸出軸的計(jì)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(shè)計(jì)⑩箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　五、畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度</p><p>　　2014年2月24號(hào)至28號(hào)（第一周）選題</p><p>　　2014年3月3號(hào)至14號(hào)（第二、三周）完成開

31、題報(bào)告</p><p>　　2014年3月17號(hào)至5月1號(hào)：（第四周至第十周）減速器機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算初稿。</p><p>　　2014年5月2號(hào)至5月16號(hào)：（第十一至第十二周）編寫說明書。</p><p>　　2014年5月16號(hào)至27號(hào)：請(qǐng)指導(dǎo)老師檢查畢業(yè)設(shè)計(jì)工作量及合理性。</p><p>　　2014年5月28號(hào)至6月10號(hào)：畢

32、業(yè)答辯。</p><p><b>　　六、主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　(1）機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)∕唐劍兵主編.-北京：清華大學(xué)出版社，2010.11</p><p>　　(2）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）：?jiǎn)涡斜?減（變）速器.電機(jī)與電器∕成大先主編—北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.1</p><p>　　(3）公差配合

33、與技術(shù)測(cè)量∕張文革，石楓主編.-北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.7</p><p>　?。?）機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)∕駱?biāo)鼐?，朱詩順主?-2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.5</p><p>　?。?）機(jī)械設(shè)計(jì)∕門艷忠主編.北京：北京大學(xué)出版社，2010.8</p><p>　?。?）機(jī)械制圖∕王曉莉主編.-北京：科學(xué)出版社，2006</p>