【文章內(nèi)容簡介】 得少于 4個，即待料?？住⑻盍夏？?、成型?？?、沖出模孔。模孔制作在轉(zhuǎn)盤上，一起作回轉(zhuǎn) 運(yùn)動，在各個傳動件的協(xié)調(diào)動作下，使其具有一定的速度和位移，完成缽體的制作工藝。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 圖 制作育秧缽的工藝流程圖 為了提高生產(chǎn)率和簡化結(jié)構(gòu)，將成型和沖出分兩個沖頭同時實現(xiàn)，沖頭作上下直線往復(fù)運(yùn)動，由于成型和沖出要求的行程不同，故兩沖頭的長度有差別，其尺寸長度與缽體和轉(zhuǎn)盤的尺寸有關(guān)。由于兩沖頭的運(yùn)動規(guī)律相同，可用同一個機(jī)構(gòu)來帶動，因行程較長，這里選用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來帶動兩沖頭動作。 為了使該機(jī)實現(xiàn)規(guī)定的動作，要求各機(jī)構(gòu)（包括傳動機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和其它 輔助機(jī)構(gòu)）必須滿足一定的關(guān)系，不能發(fā)生干涉。因該機(jī)的轉(zhuǎn)盤是連續(xù)旋轉(zhuǎn)的，所以要求沖頭在沖壓和沖出過程中能與轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動，而在沖壓或沖出完成后，能立即回到初始位置，繼續(xù)下一個循環(huán)動作。同時，沖頭在沖壓前（即空行程結(jié)束時）要能與轉(zhuǎn)盤的模孔很好的配合上，這就要求帶動沖頭的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和帶動轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的速比一定和滿足一定的傳動精度。 為了實現(xiàn)已經(jīng)擬定的生產(chǎn)率，考慮到原動機(jī)（這里用電動機(jī)）的轉(zhuǎn)速過高的問題，需用減速裝置將原動機(jī)的速度降到所需的速度。在各種的傳動系統(tǒng)中，齒輪傳動以其傳 動效率精度高，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，壽命長的優(yōu)點而得到廣泛的應(yīng)用，所以這里主要選用齒輪作各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動裝置。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 該機(jī)的動力由電動機(jī)經(jīng)減速裝置減速后，分兩條傳動路線傳動到執(zhí)行機(jī) 圖 育秧缽工作原理圖 構(gòu)，一路經(jīng)齒輪機(jī)構(gòu)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)傳到滑桿，滑桿帶動沖頭作上下的直線往復(fù)運(yùn)動；另一路通過其它齒輪傳動，將動力提供給轉(zhuǎn)盤和攪拌器，使其實現(xiàn)物料的攪拌和?？邹D(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)位動作。 由于沖頭每作一次循環(huán)運(yùn)動，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動 60176。，這里按轉(zhuǎn) 盤每轉(zhuǎn)動 60176。（偏心輪轉(zhuǎn)動 360176。）為一周期進(jìn)行繪制循環(huán)圖。沖頭的行程位移公式（以沖頭運(yùn)動到最低點為位置零點）為： （ 21） 其中 e — 為偏心輪的半徑； ? — 為偏心輪的轉(zhuǎn)角； 1s — 連桿長度； 2s — 導(dǎo)桿的長度 。 畫出沖頭的運(yùn)動循環(huán)圖如下： 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 圖 育秧缽機(jī)直線型運(yùn)動循環(huán)圖 本次設(shè)計由老式制缽機(jī)改進(jìn)得來，通過對老式制缽機(jī)的結(jié)構(gòu)功能分析，并針對各個機(jī)構(gòu)分別進(jìn)行討論，得出新的制缽機(jī)方案。其老式制缽機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖如下： 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 圖 老式制缽機(jī)的工作原理圖 ?？邹D(zhuǎn)盤方案的討論 特點：直接用齒輪傳遞功率和動力，轉(zhuǎn)盤工作過程中不停歇。實現(xiàn)簡單、可靠，沒有沖擊、振動，運(yùn)動平穩(wěn)。但對沖頭工作中的定位和運(yùn)動精度的要求相對較高。 （間歇式） 對本機(jī)來說，由于其結(jié)構(gòu)相對簡單，沖擊不是很大，精度要求一般，因此可選用比較常用的槽輪機(jī)構(gòu)做本機(jī)的間歇式運(yùn)動 機(jī)構(gòu)。 特點：轉(zhuǎn)位迅速，效率高，對沖頭的控制相對簡單，機(jī)構(gòu)零部件較多，加工制造有一定的困難，調(diào)節(jié)性能差，在撥銷進(jìn)入和脫出槽輪時會產(chǎn)生有限的二次沖擊。 鑒于以上兩種方案各有其特點，并針對，本次設(shè)計要求，該機(jī)采用連續(xù)式運(yùn)動轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 3 運(yùn)動設(shè)計與動力計算 電動機(jī)的選擇 電動機(jī)的功率確定 電動機(jī)的功率由該設(shè)備所消耗的功率決定。該設(shè)備消耗的功率主要有： 沖頭工作時平均所受的壓力取 100kg（按經(jīng)驗選?。?，沖頭總行程為 160mm ，上下一次總位移為 320mm ，每小時往復(fù) 3000 次，所消耗功率按下式計算 P =F v = 3600nSF ?? （ 31） 式中 F— 沖頭在行程中所受的平均壓力，單位 N； S— 沖頭每次行程的位移量，單位 m ； n— 沖頭每小時的行程次數(shù)，單位 次 /小時。 因此 沖P =F v = 3600nSF ?? = 100 ? ≈ 轉(zhuǎn)盤克服的摩擦力有：（ 1）底板（土缽擋板）與轉(zhuǎn)盤的摩擦； （ 2）攪拌箱的攪拌器與轉(zhuǎn)盤的摩擦； （ 3）土壤與轉(zhuǎn)盤的摩擦。 其消耗的功率大約為： 盤P = （類比法，參考文獻(xiàn) [5]） 由于攪拌器的轉(zhuǎn)速不高，估計推動 1立方米的土料需要 1 噸的力。 攪拌器的體積為： V = hr ?? 2? = = 3m 推動的土料需要的平均力： F = ?? = 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 消耗功率： P =F v =F r?? = =≈ 取 攪P = 總的工作功率： 總P = 沖P + 盤P + 攪P =++= 總的機(jī)械效率選： 總? = 則電動機(jī)的功率為： 電P =總總?P = = 選擇電動機(jī) 由于該機(jī)為農(nóng)用機(jī)械，主要是針對農(nóng)村和農(nóng)場設(shè)計的，一般的農(nóng)村用電電壓為220V，又異步電動 機(jī)比直流電動機(jī)使用方便，價格低廉，因此該機(jī)采用單相電容啟動異步電動機(jī)作動力源。電動機(jī)型號為 YC100L4，其特性參數(shù)見下表。 表 31 電動機(jī)的特性參數(shù) 電壓 / V 功率/kW 轉(zhuǎn)速/r min1? 效率（ %） 功率因數(shù) 額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流 /A 220 1500 73 37 采用 B3型安裝，其安裝尺寸見下表。 表 32 電動機(jī)的安裝尺寸 系列 機(jī)座號 安裝尺寸 A B C D E F G H K YC系列 100L 160 140 63 28 60 8 24 100 12 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 16 外型尺寸見下表 表 33 電動機(jī)的外型尺寸 外型尺寸（不大于） AB AC AE DH L 205 220 130 260 430 確定各傳動機(jī)構(gòu)的傳動比 該機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)傳動路線組成：電動機(jī)的動力經(jīng)帶輪傳給單級開式齒輪減速器，然后分兩路傳動，一路由錐齒輪傳給轉(zhuǎn)盤和攪拌器，另一路由偏心輪帶動滑桿和沖頭作上下的往復(fù)運(yùn)動。 考慮到生產(chǎn)率的要求和工 作機(jī)構(gòu)的配合，各傳動機(jī)構(gòu)的傳動比應(yīng)滿足下列關(guān)系： 轉(zhuǎn)盤n =60?轉(zhuǎn)盤的?？讛?shù)　 每小時生產(chǎn)定額 （ 32） =齒i = 轉(zhuǎn) /分 根據(jù)設(shè)計工藝，轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，要求沖頭作 6次上下往復(fù)運(yùn)動，則偏心輪的轉(zhuǎn)速為： 偏n = 轉(zhuǎn)盤n 6= 6= 轉(zhuǎn) /分 主傳動路線要求將電動機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)帶傳動 帶i ，直齒圓柱齒輪傳動 齒i 降到偏心輪的轉(zhuǎn)速，其總的傳動比 主i 為： 主i =帶i 齒i =偏電nn = = 由于帶傳動的傳動比不宜太大，一般≤ 5[10]，故可分配傳動比 帶i =4， 直齒i =。 要求偏心輪轉(zhuǎn) 6圈時轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一圈，因此就要求兩錐齒輪的傳動比 錐齒i 和轉(zhuǎn)盤齒湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 17 輪的傳動比轉(zhuǎn)盤齒i乘積等于 6，即： 內(nèi)i=轉(zhuǎn)盤偏nn =錐齒i 轉(zhuǎn)盤齒i =6 為了保證轉(zhuǎn)盤和攪拌器的尺寸和攪拌器的速度，并簡化機(jī)構(gòu)，選兩直齒錐齒輪的傳動比 錐齒i =1，則小齒輪 5和直齒圓柱齒輪的傳動比 轉(zhuǎn)盤齒i =6。所以小齒輪 5的轉(zhuǎn)速、攪拌器的轉(zhuǎn)速和偏心輪的轉(zhuǎn)速三者相同。 計算各軸的轉(zhuǎn)速和功率 根據(jù)傳動比及功率計算方法，可按公式 2n =in1 和 2p = ??1p 計算。 已知電動機(jī) YC100L4，其 電p = 電n =1500r/mir，又 帶i =4， 2i =， 3i =1， 4i =6，選 帶? = 參考文獻(xiàn) [11]（第四卷）表 — 4 齒? = 參考文獻(xiàn) [11]（第四卷）表 — 1 滾? = 參考文獻(xiàn) [11] 偏心輪? = 類比法，參考文獻(xiàn) [5] Ⅰ軸 Ⅰn =帶電in = 41500 =375 r/min Ⅱ軸 Ⅱn =直齒Ⅰin = = r/min Ⅲ軸 Ⅲn =錐齒Ⅱin = = r/min 由前面的計算可知，轉(zhuǎn)盤所 需功率 轉(zhuǎn)盤P = kw。所以有 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 Ⅲ軸 ⅢP =滾齒轉(zhuǎn)盤 ?? ?P +滾攪拌?P = ? + =≈ kw Ⅱ軸 ⅢP =滾齒Ⅲ ?? ?P +滾偏心沖 ?? ?P = ? + ? = kw Ⅰ軸 ⅠP =滾齒Ⅱ ?? ?P = ? = kw 4 結(jié)構(gòu)設(shè)計 轉(zhuǎn)盤上有六個均勻分布的模孔，根據(jù)育秧機(jī)的規(guī)格，現(xiàn)確定?？椎母叨?H=120 毫米，孔徑 d=60 毫米，轉(zhuǎn)盤的材料為鑄鐵 HT1533。由于強(qiáng)度較低，孔與外圓之間的壁厚不宜太薄，取為 10 毫米，孔與孔之間的壁厚為 15毫米，從而可以設(shè)計轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)尺寸。如圖 51，經(jīng)過計算轉(zhuǎn)盤外圓直徑應(yīng)為 230 毫米。 齒輪與轉(zhuǎn)盤可