- 1、本文档共6页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
设计说明书
项目的来源
风能,是一种清洁的可再生能源,高效、合理的利用风能,能降低矿物能源的使用,降低环境的污染。本创新设计,就是设计利用风能,达到为人类服务的机械装置:风能驱动叶轮转动,进而带动传动机构和驱动机构,实现物料的传送。
一、创新方案的确定
风叶在有风的情况下,能够旋转。为此如何把旋转运动的动力源,实现不同方向的往复直线运动是整个机械装置的关键,根据机构传动和相关应用的基础知识,确定其创新设计的思路:
考虑有哪些机构能实现运动功能?
考虑运动如何分配,实现不同方位的直线运动输出?
考虑如何实现运动的传递?
根据上述问题,运用所学机械机构及机构传动的基础知识,能把把旋转运动转换成往复直线运动的简单机构种类有:
曲柄滑块机构,
螺旋机构
凸轮机构
齿轮齿条机构等;
运动的分配方面:
有多轴输出变速机构,
多杆组合机构等;
根据上述考虑,结合传动效率,使机构在运动过程中要具有运动副数目少的特点,整个机构的设计方案如下图:利用圆柱凸轮实现运动形式的改变,同时,在输出工作机构上在进行运动的分配,利用直线凸轮改变直线运动的方向,使之实现整个机构所有要达到的工作功能,为实现运动的平稳性。
二、主要部件的设计
1、圆柱凸轮的设计
为了使运动平稳,工作机在工作时冲击小,采用余弦运动规律曲线,推程运动规律与回程运动规律一致,保证整个工作机构在运动过程中不存在冲击。其运动规律位移曲线如图2-1所示:则圆柱凸轮在柱坐标系统的参数方程如下:
C(R,⊙,Z)={R=r,Z=h/2*os(⊙),0 =⊙=360}
图2-1 圆柱凸轮的理论轮廓线展开图
(1)R数值的确定,
凸轮工作时,从动件与圆柱凸轮有相互作用,根据运动轨迹可知,从动件轴向力的大小跟圆柱凸轮的直径和工作行程密切相关,其受力图如下:
图2-2从动件的受力图
Fr=F*cos(a),FT= F*sin(a),tng(a)=h/r,有上述公式可知,a越大,Fr越小, Ft越大,根据凸轮设计经验,a的最大值不超过35度,取H=35mm,R为38mm。
2直线凸轮设计
为了使运动平稳,工作机在工作时冲击小,采用余弦运动规律曲线,工作行程为32mm,直线凸轮的直线移动距离与圆柱凸轮的行程一致,其运动规律行程表达式为:
Y=16cos&,x=3.14159*10*&/180,0&180,
推程运动规律与回程运动规律一样,凸轮的理论轮廓曲线如下图2-3所示。
直线凸轮的运动行程曲线
3、凸轮轴的设计
3.1、载荷的计算
(1)工作机工作情况分析:
推出物料的过程:要求机构在不同方位推出物料,推出形式可以是同时进行,也可以是交错进行,当同时进行时,原动机输出有用功不连续,且要求输出的功率是单一输出的两倍,为此,本方案采用交错推出物料,使当某一推出物料进行工作时,另一推出机不工作,这样减低对原动机的功率要求,但同时没有降低整个工作机的工作效率。对工作部件进行强度计算时,只计算一个工作机工作时的载荷。
(2)载荷的分析
推出物料时,所需的推力为物料与接触面的摩擦力,最大摩擦力为物体的静摩擦力Ff,
Ff,=m*g*u
凸轮轴的总受力图如下图2-3所示:
图2-4 凸轮轴的受力图
由工作情况可知,凸轮除了受到径向力外还受到轴向力,且有
F2=Ff,
F1=F2*tan(a)
T= F1*R
3.2轴承型号的选用
根据凸轮受力图,凸轮轴受到轴向力,轴承选用角接触球轴承,但本机构工作时所受到的轴向力很小,考虑到经济性,选用普通深沟球轴承。
3.3凸轮轴尺寸的确定
根据装配的要求,凸轮轴的结构如图2-5所示,
图2-5 凸轮轴的结构示意图
圆柱凸轮的主尺寸为直径和长度,根据工作要求,行程定为30mm,则直径为40,L3为60mm
轴承的确定:
选用型号为6202的球轴承。
尺寸长度的确定:
L1、L5跟轴承宽度有关,比轴承宽度小1mm,L2、L5、L6与轴承座的尺寸和间隙大小相关,一般取间隙为2-4mm,L7的宽度与安装的齿轮宽度小1mm,最后轴的总长为140mm。
4、齿轮传动设计
叶轮获得风能,带动传动轴转动,且转速比较高,另当载荷很大时,需要大的启动的转矩,通过齿轮减速传动,增加机构的输出扭矩,从而使工作机能够正常工作。本方案采用一级齿轮传动,传动中心距为60mm,传动比取1:2,
齿轮模数及宽度的确定:
模数越大,齿轮的承载能力越大,本机构的工作载荷很小,对于金属材料的强度而言,可以忽略不计,为了方便加工,选取齿轮模数为2mm,宽度为5mm。压力角为20度。
5、叶轮的合理设计
6、传动轴部件的设计
传动轴的作用是承载传动部件叶轮、齿轮,考虑到轴的安装固定,则轴的结构形状如下:
四、零件加工过程及调试
本
文档评论(0)