电瓷帽坯件机设计.doc

目 录 1 设计前的调查……………………………………………..2 1.1电瓷帽坯件机的用途及设计要求……………………….2 1.2总体设计方案…………………………………………….2 2 技术设计…………………………………………………….9 2.1运动设计及动力设计…………………………………….9 2.2结构设计及强度设计…………………………………….12 参考文献………………………………………………………….17 设计前的调查 1.1电瓷帽坯件机的用途及设计要求 电瓷帽是变配电设备中的一个重要零件，属系列产品，是易损件之一。图 1 是一种电瓷帽的外形和尺寸。它由土壤做成圆柱形状，并在上端挖有凹孔成帽；坯件凉干后配釉烧成瓷器。使用时将电瓷帽翻盖在金属导杆的顶端，起到绝缘和安全保护作用图 1 一种电瓷帽的外形和尺寸电瓷帽坯件机是制造电瓷帽坯件的一种主要机械设备。其设计要求为：生产率约3000 只/小时；结构简单，体积小，维护方便，成本低；更换模头和冲头后可生产小尺寸电瓷帽坯件系列产品，设备利用率高。.2总体方案设计 1.2.1工艺分析 手工制作电瓷帽的主要步骤如下（如图2）： 1)将瓷土适当加水拌匀(含水率为18％～22％，凭经验鉴别，能用手握成团，落地就散即可)； 2)将拌好的瓷土放入模中。 3)用冲头将瓷土冲压紧，冲头下部有一凸头，以便形成电瓷帽的凹孔。 4)再将模子托起，推出电瓷帽坯件。 图 2 手工制造电瓷帽坯件的工艺流程 电瓷帽坏件机的工艺原理是冲压成形，其工艺流程框图如图3所示。 图 3 电瓷帽坯件机的工艺流程框图 ①拌料、喂料、刮除余料 将土壤在搅拌箱内充分搅拌均匀，填入模孔后刮平。搅拌箱内的搅拌叉同时起到填料推杆和刮平板的作用。它在搅拌箱内做连续回转运动。 ②物料输送和各工序转移 转盘上的模孔的数量至少应有4个。其工艺职能分为待料、填料、成型和冲出。转盘和模孔作间歇回转运动，由控制系统带动其回转速度的快慢和停顿，实现物料输送和工序之间的转移。 ③电瓷帽坯件的成型和冲出 两个冲头做直线往复直线运动，在模孔中将土壤挤压成型和冲出电瓷帽坯件。成型冲头比冲出冲头的工作行程要长，其高度差取决于电瓷帽坯件的尺寸、土壤的土质和湿度，以及所选的曲柄滑块机构的杆长关系等。 ④协调配合关系 两个冲头在模孔中上下运动时，同时随转盘转动，离开模孔后靠滑杆上的扭力弹簧弹回复位。转盘的转速与搅拌转速要协调，以便填料。 1.2.3机构选型与传动方案设计 1、拟定机器运动原理图 运动和动力由电机经带传动传入，分两条传动路线传到执行机构，一路经齿轮机构、曲柄连杆机构传到滑杆，使滑杆作上下往复运动，以实现冲压和冲出电瓷帽坯件的动作；另一路通过其它齿轮传动，将运动传给转盘，以实现模孔的转位动作，同时搅拌和供给土壤。 电瓷帽坯件机的运动原理如图4所示。 图 4 电瓷帽坯件机执行系统的工作原理2、拟定传动方案及绘出机构运动简图 电瓷帽坯件机传动系统方案设计的关键是如何使模孔的转位、定位与冲头上下移动的动作彼此协调配合。下面给出传动系统的两种设计方案。 方案一图5 所示 图 5 电瓷帽坯件机传动系统方案一 1— 电机 2—小带轮 3—带 4—大带轮 5—齿轮 5 6—偏心轮 7—锥齿轮 7 8—锥齿轮 8 9—搅拌叉 10—搅拌箱 11—齿轮 11 12、13—连杆 14—滑杆 15—锥齿轮 15 16—锥齿轮 16 17—定位销 18—齿轮 18 19—牙嵌式离合器 20—从动件滚子 21—弹簧 22—端面凸轮 其传动路线有四路： ① 电机经轴Ⅰ→V 带传动经轴Ⅱ→齿轮 7、8 经轴Ⅳ→搅拌叉 9 转动 ② 电机经轴Ⅰ→V 带传动经轴Ⅱ→齿轮 5、11 经轴Ⅲ→齿轮 15、16 经轴Ⅴ→端面凸轮22→离合器合 a、b 合上→齿轮 18、23→转盘转动 ③ 电机经轴Ⅰ→V 带传动经轴Ⅱ→齿轮 5、11 经轴Ⅲ→齿轮 15、16 经轴Ⅴ→端面凸轮22→离合器合 a、b 分离→转盘定位 ④ 电机经轴Ⅰ→V 带传动经轴Ⅱ→齿轮 5、11 经轴Ⅲ→曲柄滑块机构→冲头 24、25 上下移动 图中端面凸轮 22 与轴Ⅴ用导向键联接，牙嵌式离合器 19 的上部分 a 与凸轮固定联接，下部分 b 与齿轮 18 固定联接，且都空套在轴Ⅴ上。当端面凸轮在静止着的从动件滚子 20 的强制下向上抬起，压缩弹簧 21，则离合器 a、b 两部分处于脱开状态，齿轮18 不转动；当凸轮继续转到凹面与滚子接触时，凸轮在弹簧作用下往下移动，使离合器a、b 两部分啮合，这时齿轮 18 带动转盘 23 转动。当转盘