机械系统设计大作业.docx

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机械系统设计大作业

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第1章总体方案设计

1.1研究给定的设计任务

表1.1设计任务书

编号

名称

家用振动筛

设计单位

起止时间

设计人员

设计费用

设计要求

1

功能

主要功能：

别离谷物中的杂质、灰尘

2

适应性

工作对象：

大豆、小麦、玉米

每次筛重：

10kg~20kg

环境：

多尘、振动

3

性能

动力：

功率300w左右

整机重量小于25kg

外形尺寸1500×800×500

4

工作能力

三分钟完成一次振动别离

5

可靠度

98%

6

使用寿命

5年

7

经济本钱

600元

8

人机工程

操作方便，便于筛选完的谷物收集

9

安全性

有漏电保护

物理振动原理

人工倒入适量谷物打开开关振动工作关闭电源

收集别离干净的谷物

别离功能：

铁丝网格、带孔铁板、带孔塑料板

动力功能：

电机

控制功能：

开关

表1.2功能解形态学矩阵

分功能

功能解

A

B

C

别离功能

铁丝网格

带孔铁板

带孔塑料板

评价原如此：

满足功能要求、经济、质量轻

评价方式：

一对一比拟

方案代号

一对一比拟

评分

A

B

C

A

1

1

2

B

0

0

0

C

0

1

1

经过评价选择A方案：

别离功能：

铁丝网格

动力功能：

电机

控制功能：

开关

1机架、2振动筛摇杆、3振动筛铁丝网、4振动筛曲柄、5电机

尺寸参数：

整体长宽高1500×800×500mm

运动参数：

曲柄回转速率n=120r/分

循环图

由于仅有一个执行头，不存在干预情况，所以不需进展时间、空间同步化。

第2章执行系统设计

运动参数确定

曲柄回转速率n=120r/分

1.偏心曲柄摇杆机构

确定曲柄长度L1，连杆长度L2，摇杆长度L3、机架长L4和偏心距e

由机器的总体尺寸取L4=1400mm，L2=1300mm，e=60mm；

由曲柄存在条件和机器总高取L1=100mm得L2>202mm，取L2=210mm

1.偏心曲柄摇杆机构动力分析

A.运动分析

位移方程

速度方程

加速度运动方程

对于连杆2有R12=R32，

对于摇杆3有R43=R23，

对于曲柄1有R21=R41，

第3章传动系统设计

择

查Y系列电机表取Y80M1-1型号电机额定功率0.55kw，额定转速1390r/min。

（参考某某市永清筛分机械某某的PZS家用振动筛〕

运动与动力参数确实定

i=n电机/n曲柄=1390/120=11.58，取为i=12

选择减速比为12的齿轮减速器

运动与动力参数确定

确定各轴功率、转速、转矩

联轴器效率：

球轴承：

齿轮啮合效率：

0轴〔电机主轴〕

Ⅰ轴〔减速器高速轴〕

Ⅱ轴〔减速器中间轴〕

Ⅲ轴〔减速器低速轴〕

Ⅳ轴〔曲柄轴〕

表3.1各轴运动参数

轴序号

功率

P/KW

转速

n/（r/min）

转矩

T/N.m

传动形式

传动比i

效率η

0轴

1390

连轴器

0．99

Ⅰ轴

1390

齿轮传动

0．96

Ⅱ轴

齿轮传动

0．96

Ⅲ轴

连轴器

0．99

Ⅳ轴

传动零件设计计算

〔1〕选择轴的材料:

轴的材料为45号钢，调质处理。

〔2〕按扭矩初步估算轴端直径，其轴径可按下式求得：

查《机械设计》表〔8-2〕得：

=107~118，取：

=115

考虑轴端有一个键槽，在计算时应该增加3%～5%

=mm

考虑轴与联轴器相配合由联轴器的规格，将外伸段直径加工取标准值取：

=20mm

（3）初选滚动轴承

考虑零件的本钱和安装使用方便选用深沟球轴承，查《机械设计课程设计》与轴配合轴承选用滚动轴承6205GB/T276-1994。

图3.1曲柄轴简图