【毕业设计论文】机械设计课程设计说明书—干冰颗粒成型机.doc

机械设计课程设计说明书—干冰颗粒成型机 PAGE - PAGE 5 - 目 录 一、设计题目 二、机械系统总体设计 1. 执行机构设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3 1.1干冰颗粒成型机功能分析 1.2拟执行机构方案设计、比较和分析 1.3最终选取执行机构方案 2. 传动方案设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -5 2.1拟传动方案设计、比较和分析 2.2最终选取传动方案 3.电动机选择 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 3.1初定电动机类型 3.2选择电动机容量 4.计算传动装置传动比，并分配各级传动比 - - - - - - - - - - - 8 5.计算传动装置的运动和动力参数 - - - - - - - - - - - - - - - 8 6.带传动零件设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 7.蜗轮蜗杆的设计和计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -11 三、减速器结构设计 1.蜗杆轴的设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -16 2.蜗轮轴的设计和计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -17 3.轴的校核和计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -19 4.滚动轴承的设计和计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -23 5.键连接的设计和计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -24 四、附录 一、设计题目 设计题目——干冰颗粒成型机 机器的用途及功能要求 液体二氧化碳经冷却减压闪蒸后可得到雪状干冰，利用干冰颗粒成型机将雪状干冰在低温下挤压成一定规格的干冰颗粒，用于食品的冷却和保鲜。干冰颗粒成型机的功能要求如图a所示，雪状干冰由管道连续送入成型机的活塞缸内，靠活塞的挤压作用将干冰由模具的均布小孔中连续挤出，再经切断机构（图中未画出，不属本次设计任务）切制成满足规格要求的干冰颗粒。 设计要求和原始数据 ⑴ 设计以电动机为原动机的干冰颗粒成型机； ⑵ 执行机构的生产阻力如图b所示，活塞行程 H=200mm，该机构的效率η=0.92； ⑶ 机构性能良好，结构简单，节省动力。要求最小传动角γmin≥40°，行程速比系数K=1.15； ⑷ 机器使用寿命5年（每年按360天计算），每日单班制工作，机器工作时不逆转，允许曲柄转速有±5%的误差，载荷基本平稳，起动载荷为名义载荷的1.5倍。 ⑸设计原始数据如下： 方 案 号 2－1 2－2 2－3 2－4√ 2－5 活塞上的最大工作阻力F （N） 1.03×10 1.05×10 1.0×10 1.03×10 1.0×10 每日干冰产量Q （kg） 82 86 90 96 100 注：每班8小时，活塞每工作一次的产量 m=0.01kg。 设计内容 ⑴ 选择干冰颗粒成型机执行机构的型式，确定各构件的尺寸； ⑵ 确定总体设计方案，包括传动系统中各传动的类型、传动比及传动路线； ⑶ 执行机构工作行程的运动分析（位移、速度、加速度）； ⑷ 按执行机构的载荷要求初选电动机（推荐采用Y系列电动机）； ⑸ 对传动系统中各级传动进行工作能力计算； ⑹ 为减小电动机的输出功率，靠近电动机的传动件应具有飞轮作用。在完成该传动件的结构设计后，计算其转动惯量，并最终确定电动机的型号； ⑺ 进行减速器的结构设计。 计算过程与说明 结果 机械系统总体设计 执行机构设计 1.1干冰颗粒成型机功能分析 活塞做往复直线运动，当活塞前行时推动、挤压干冰雪片，使其从活塞缸的前端特制的孔洞中挤出，形成干冰颗粒。活塞前行一段距离挤压雪片，对干冰雪片做功，活塞回程不做功，所以应该有急回特性。活塞往复连续运动，容易引起发热，所以执行机构执行效率要高。 1.2拟执行机构方案设计、比较和分析 方案（1） 优点： 结构紧凑，空回行程活塞的平均速度较大，空回时间短，生产率高。在大部分工作行程中，活塞运动速度变化不大 方案（2） 优点： 结构简单，成本低 缺点： 惯性力和惯性力矩不易 平衡，体积较大 方案 (3) 优点: 过度平缓,惯性冲击小 缺点: 凸轮加工困难,制作成本