机械设计课程设计 干冰颗粒成型机设计说明书 涡轮蜗杆减速器设计 带传动设计..doc

机械原理、机械设计 课程设计任务书之二 干冰颗粒成型机 1.1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。 1.2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。 图a 图b 1.3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。 1.4提交的设计结果 ⑴ 总体方案的传动路线图和机构运动简图（运动简图要按比例画出，能表达各传动件及执行机构的空间位置关系，2号图纸）； ⑵ 执行机构的位移、速度、加速度线图（3号图纸）； ⑶ 减速器装配图一张；（1：1，0号图纸） ⑷ 减速装置零件工作图若干张；（1：1） ⑸ 设计计算说明书，内容包括： * 设计题目和设计原始数据； * 执行机构的运动设计文本（包括数学模型、计算过程和结果）； * 原动机初步选择、传动比分配过程，各轴的运动和动力参数计算过程和结果； * 各级传动工作能力计算过程； * 减速器中轴、轴承、键联结、联轴器的选择及计算； * 飞轮零件结构设计及其转动惯量计算的过程。 1.5参考文献 ⑴ 机械原理、机械设计教科书 ⑵ 机械设计课程设计指导书 ⑶ 机械零件设计手册和图册 我的方案号2-2  计算过程与说明 计算结果 2.1.1执行方案1——槽凸轮机构 1）从动件假想位移图如下图所示。 2）根据位移图绘制凸轮轮廓图（右图） 3）凸轮基本参数设计 n=17.92r/min； 在允许5%误差的情况下 17.0r/min≤n≤18.8r/min； 升程：h=200mm； 推程运动角：Φ=180°； 回程运动角：Φ’=90°； 停歇角：θ=135°； γ如图为传动角，调整偏距e可以使γ的最小值≥40°。 槽凸轮机构优缺点比较 优点 缺点 可以实现预期任意运动规律 高副接触，易磨损 过度平缓 承载不宜太大 惯性冲击小 受压力角限制，推程不宜太大 2.1.2执行方案2——曲柄滑块机构 此种方案为最终选定的方案，对于参数的计算放在本部分的最后一节，这里只介绍优缺点。 曲柄滑块机构优缺点比较 优点 缺点 结构简单 压力角和偏距有范围限制 有急回特性 杆长大于偏距 装置紧凑 2.1.3执行方案3——六杆机构1 这个机构是对基本杆组的一种变形，优缺点如下表 六杆机构1优缺点比较 优点 缺点 传力的范围大 结构复杂 传递运动的范围大 占据空间大 偏距范围大 2.1.4执行方案4——六杆机构2 这个机构是对基本杆组的一种变形，优缺点如下表 六杆机构2优缺点比较 优点 缺点 传力的范围大 想要得到相同的运动位移， 传递运动的范围大 主动件的运动距离大 偏距范围大 占据空间大 三种执行方案优缺点比较 方案 优缺点 优点 缺点 方案1：槽凸轮 过度平缓,惯性冲击小，定位准确 加工困难，成本高，外