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文檔簡介

1前言1.1影響型殼干燥的因素試驗和生產實踐說明,影響型殼干燥的因素很多,其中以環境溫度、風速和環境濕度三種因素作用最大。國外有些熔模鑄造車間,制殼采用懸掛鏈設備,型殼在封閉的干燥通道進行干燥,溫度、濕度和風速均能通過較好的設備加以精確控制,干燥通道采用旋轉風。目前國內熔模鑄造車間很多是將型殼掛在懸掛鏈上不動,而在型殼干燥車間四壁布置風扇,由于風對型殼作用的方向差別很大,同時,風扇布置不合理會在制殼間形成多處死角,從而影響均勻干燥和干燥周期。[[1]姜不居.熔模精密鑄造[M].機械工業出版社][1]姜不居.熔模精密鑄造[M].機械工業出版社1.2擺線針輪減速機的原理和特點擺線針輪減速機是一種行星式傳動原理,采用擺線針齒嚙合的新穎傳動裝置。擺線針輪減速機全部傳動裝置可分為三部分:輸入部分、減速部分、輸出部分。在輸入軸上裝有一個偏心套,在偏心套上裝有兩個稱為圓柱滾子軸承,形成H機構、擺線輪的中心孔即為偏心套上轉臂軸承的滾道,并由擺線輪與針齒輪上一組環形排列的針齒相嚙合,以組成齒差為一齒的內嚙合減速機構,(為了減小摩擦,在速比小的減速機中,針齒上帶有針齒套)。當輸入軸帶著偏心套轉動一周時,由于擺線輪上齒廓曲線的特點及其受針齒輪上針齒限制之故,擺線輪的運動成為既有公轉又有自轉的平面運動,在輸入軸正轉周時,偏心套亦轉動一周,擺線輪于相反方向轉過一個齒從而得到減速,再借助W輸出機構,將擺線輪的低速自轉運動通過銷軸,傳遞給輸出軸,從而獲得較低的輸出轉速。擺線針輪減速機的特點是:高速比和高效率單級傳動,就能達到1:87的減速比,效率在90%左右還可達到更高,采用多級傳動,減速比更大;結構緊湊體積小由于采用了行星傳動原理,輸入軸與輸出軸在同一軸心線上,使其機型獲得盡可能小的尺寸;運轉平穩噪聲低擺線針齒嚙合齒數較多,重疊系數大以及具有機件平衡的機理,使振動和嗓聲限制在最小程度;使用可靠、壽命長因主要零件采用高碳鉻鋼材料,經淬火處理(HRC58~62)獲得高強度,并且,部分傳動接觸采用了滾動摩擦,所以經久耐用壽命長;設計合理,維修方便,容易分解安裝,最少零件個數以及簡單的潤滑,使擺線針輪減速機深采用戶的信賴。1.3干燥線的設計方案方案設計:先將熔模鑄造型殼制作工藝了解,找出影響加工工藝的因素。影響型殼干燥的因素有溫度濕度和風速。通過分析可以將干燥線在封閉空間里控制里面的溫度和濕度,再在里面安裝風扇。干燥線國內的設備大多是不動的,通過風扇將其干燥,這會造成一定的死角使型殼干燥不好。鑒于此點,將干燥線設計成可以以一定的速度轉動就可以彌補這一點,可以使型殼得到很好的干燥,這樣加工出來的零件精度更高。干燥線可以設計成這樣,在里面加上一個減速機帶動鏈輪和幾個從動輪將干燥線帶動旋轉。對于減速機的選型可以選擇擺線針輪減速機,下圖是減速機的簡圖和減速機的基本結構。圖1.1

擺線針輪減速器基本結構圖1.輸出軸

2.機座

3.針齒殼

4.針齒套

5.針齒銷

6.擺線輪7.銷軸套

8.銷軸

9.偏心輪

10.主動軸然后對擺線針輪減速機的計算選擇里面的零件,通過查閱資料找到參數進行計算。根據計算結果將減速機的基本尺寸得到,然后設計干燥線里面的零件,對立面的尺寸加以設計,將里面的結構設計出來,畫出里面的結構圖。通過設計將總體裝配圖畫出來,對裝配圖中的錯誤加以改進,設計出完整的圖紙。對立面的零件畫出圖紙,編輯說明書完成設計。2擺線針輪減速機的設計2.1電動機的選型根據設計的減速機的用途,選擇電動機的額定功率為11Kw和電動機的額定轉速為1500r/min。根據該條件選擇Y系列三相異步電動機,該電動機是按照國際電工委員會標準設計的,具有國際互換性的特點。通過查找國標該電動機可以選擇Y160M-4,額定轉矩為2.2,最大轉矩為2.3。[[15][15]吳宗哲,羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].高等教育出版社2.2擺線針輪減速機的設計計算擺線針輪減速機中的零件包括擺線輪、針齒、柱銷、柱銷套、針齒銷、針齒套、偏心輪、軸承、輸入軸、輸出軸、機座、端蓋等零件。其中有許多標準件,其他的零件通過計算可以得到尺寸。2.2.1擺線輪、針齒、柱銷的計算(1)電動機的額定功率:P=11Kw(2)輸入轉速:n=1500r/min(3)傳動比:i=17(4)擺線輪齒數的確定:Z1=17為了提高生產率和精度盡可能使齒數和傳動比選擇奇數(5)針輪齒數的確定:Z2=Z1+1=18(6)輸出轉矩:(7)初選短副系數:(8)初選針徑系數:(9)針齒中心圓半徑:(10)根據計算選擇針齒中心圓半徑:(11)擺線輪齒寬:(12)選擇擺線輪齒寬:(13)偏心距:取a=4(mm)(14)實際短幅系數:=0.6(15)針齒套半徑:取(16)針齒銷半徑:(17)實際針徑系數:(18)齒形修正系數:(19)轉臂軸承徑向負載:(該數值通過計算機算出)(20)選擇圓柱滾子軸承:查找文獻可得,選N2210軸承,d=50,D=90,B=23.(21)轉臂軸承內外圈相對轉速:(22)針齒銷跨距:有結構及前面的計算結果可以得到跨距。(23)傳力齒號:M=2,N=4(24)擺線輪齒根圓半徑:(25)擺線輪齒頂圓半徑:(26)擺線輪齒高:(27)銷孔中心圓直徑:(28)選擇銷孔中心圓直徑:(29)擋圈寬度:(30)柱銷直徑:(31)柱銷套直徑:(32)擺線輪柱銷孔直徑為使柱銷孔與柱銷套之間有間隙,應適當增加一個值。上面計算的參數選擇都是通過查詢文獻資料得到的。[[16][16]楊黎明,黃凱,李恩至,陳仕賢.機械零件設計手冊[M].國防工業出版社2.2.2輸出軸的計算圖2.1輸出軸結構裝配圖(1)轉矩:(2)輸出轉速:(3)初步確定軸的最小直徑:(4)軸的結構設計:其轉配圖如圖所示最小軸徑選擇軸段34上選擇深溝球軸承6214其尺寸為,則可得,;軸段45上選擇深溝球軸承6215其尺寸為,所以所以軸段長為。軸上采用平鍵連接,查找文獻選用平鍵,選擇配合為H7/k6,軸端倒角為,各軸肩圓角圓角半徑為r=1.5(mm)。(5)求軸上的載荷:由此可得,,(6)按彎扭合成應力校核:前已選定軸的材料為45鋼調質處理,查文獻可得,因此,故安全。2.2.3輸入軸的計算圖2.2輸入軸的結構裝配圖(1)轉矩:(2)公稱轉矩:(3)初步確定軸的最小直徑:(4)選定軸的最小直徑:(5)選取圓柱滾子軸承:選擇軸承N406其尺寸如下:(6)軸的結構設計:軸段34上選擇深溝球軸承6408,查找文獻可得,則可得,有以前設計的的結構可知,,選取軸段23、56的鍵連接通過查找文獻可知軸段23上的選用平鍵連接,其尺寸為,軸段56采用平鍵連接查找文獻可知采用尺寸為,(7)求軸上的載荷:,(8)按彎扭合成應力校核:軸的材料為45鋼查找文獻可知故可得故安全。3擺線針輪減速機零件的實體造型和裝配3.1擺線針輪減速機主要零件的實體造型3.1.1擺線輪、針輪的實體造型設計根據第二章的計算結果,可以得到擺線輪的制作尺寸,根據尺寸可以用SolidWorks將擺線輪做出來,其實體造型如下圖所示。圖3.1擺線輪針輪的結構和擺線輪的結構相似,它的齒比擺線輪多一個,他和擺線輪都裝在偏心輪上它們兩個具有偏心距,這通過前面計算可以得到。其實體造型圖如下圖所示。圖3.2針輪3.1.2輸入軸、輸出軸的實體造型設計輸入軸、輸出軸的尺寸計算在前面一章已經計算過了,其尺寸可以從里面得到,就可以在三維軟件里面進行實體造型了,下面的圖是其零件的實體造型圖:圖3.3輸入軸圖3.4輸出軸3.1.3針齒銷、柱銷、軸承等零件的實體造型設計擺線針輪減速機的零件實體造型尺寸有第二章的計算過程可以得到,根據尺寸可以算出其他一些附屬零件的尺寸,所以這樣就可以對輸入軸、輸出軸的附屬零件進行實體造型,這樣就可以將擺線針輪減速機的大部分零件的尺寸就可以得到,這樣就可以用三維軟件進行實體造型了,下面是一些零件的實體造型圖:圖3.5深溝球軸承圖3.6圓柱滾子軸承圖3.7針齒銷針齒套的裝配圖3.8柱銷柱銷套的裝配圖3.9偏心輪圖3.10圓頭平鍵3.1.4擺線針輪減速機外殼的實體造型設計擺線針輪減速機的外殼是立式的根據里面的結構尺寸可以對機殼的尺寸進行設計,機殼包括機座、針齒殼、端蓋等零件。零件的實體結構設計根據機殼里面的尺寸進行計算得到的,下面是用三維軟件做的實體圖。圖3.11針齒殼圖3.12機座圖3.13端蓋圖3.14端蓋3.2擺線針輪減速機的裝配擺線針輪減速的裝配,應先對一些零件進行子裝配,如柱銷與柱銷套、針齒與針齒套等。完成子裝配后,進行總裝配,依照從內到外的順序,先裝配輸入軸,輸出軸,再裝配偏心輪、擺線輪、針輪,在裝配針齒銷和針齒殼最后裝附件。得到減速機完整裝配。裝配過程的順序很重要,裝配順序是否合理,直接影響裝配質量的好壞。擺線針輪減速機的裝配圖可以轉成工程圖,可以對里面的零件進行標注,亦可以將工程圖保存到dwg格式,這樣可以用二維軟件打開,可以用二維軟件進行修改。這樣可以減少很多步驟,可以加快工作進度。下面的圖是擺線針輪減速機的裝配實體圖。圖3.15擺線針輪減速機裝配圖圖3.16擺線針輪減速機的爆炸視圖4干燥線的整體實體造型裝配和型殼的制作方法4.1干燥線的零件實體造型干燥線零件包括許多鑄造件、工字鋼、槽鋼、軌道等零件。干燥線的總長度大約有一百二十米,干燥線的零件實體造型的尺寸比較大,相對減速機的尺寸較大,干燥線的零部件包括軌道、軌道輪、立柱、支架、鏈輪、從動輪等結構。設計干燥線的實體結構根據自己在實習過程中對其的了解,相對的尺寸沒有那么精確,這方面還需要努力。干燥線是通過電機帶動減速機,減速機和電機通過V帶連接傳動,減速機再帶動鏈輪,通過鏈條帶動從動輪在軌道上行走,這樣可以保持一定的速度,可以使型殼得到很好的干燥,這樣設計可以避免型殼干燥視角,可以使型殼干燥得到最好,這樣鑄件的精度可以得到保證。精密鑄造型殼干燥線有多種結構,根據車間的形狀可以設計成很多形狀。現對我設計的零件進行實體造型,下面是一些實體造型圖:圖4.1鏈條的裝配和軌道的連接部分圖4.2軌道輪的連接部分圖4.3鏈條裝配零件1圖4.4鏈條的裝配零件2圖4.5軌道輪上面的零件的實體是干燥線中鏈輪與從動輪帶動鏈條部分的設計,此部分用于帶動型殼轉動,該部分孔的連接一般采用螺栓連接或螺釘連接。圖4.6鏈輪圖4.7軌道圖4.8從動輪圖4.9立柱圖4.10V帶輪4.2干燥線的整體裝配干燥線的整體裝配,其中一些零件尺寸很大,裝配順序先從大的開始,再裝配一些小的部件,小的零件可以先進行一些小裝配這樣作為了便于以后的裝配,可以省去不必要的麻煩。裝配中一些零件尺寸太大,而鏈條的裝配尺寸很小,完成完全裝配很麻煩而且很繁瑣,一些地方的裝配只是重復,做成完全裝配不大可能,所以在鏈條的裝配中只裝配了一部分,軌道的尺寸太大,軌道有一部分是段開的外面通過兩個滑輪連接吊在一個圓盤上,圓盤上加上兩個像秤砣的重物可以對軌道施加一個力,便于調節鏈條的松緊。干燥線畫成裝配圖其中一些零件不能很好的顯示,所以對干燥線的裝配圖不能很好的完成,只能對里面的零件畫成零件圖,大裝配體只做了一個實體,下面是對干燥線實體裝配圖:圖4.11干燥線總裝配實體圖4.12鏈條與軌道連接部分圖4.13減速器、鏈輪、從動輪的連接部分4.3熔模鑄造型殼的制作方法熔模鑄造是一種比較精密的鑄造方法,它鑄造出來的鑄件可以直接應用在生產中,其精度比其他鑄造方法要高。影響熔模鑄造的尺寸精度很多,如鑄件的結構尺寸大小、模具的選擇、生產工藝等因素。生產工藝方面影響的因素有很多,在制模、制殼、澆注方面影響很大。制殼方面影響因素有耐火材料種類和制殼參數等因素。[[1]姜不居.熔模精密鑄造[M].機械工業出版社[1]姜不居.熔模精密鑄造[M].機械工業出版社現在熔模鑄造的型殼有兩種,一種是實體型殼,另一種是多層型殼。現在大部分采用多層型殼。型殼是由耐火材料、粘結劑和撒砂材料等材料組成。型殼的制作是經過配涂料、涂涂料、撒砂、干燥、硬化、脫蠟和焙燒等工序組成。對于現在制殼方法,大部分廠家采用硅溶膠的制殼方法。而制殼過程是一個復雜的過程,其原理是一個復雜的物理化學變化過程。硅溶膠的變化過程采用干燥硬化從而使硅溶膠凝膠,干燥過程只有水分的蒸發,水分蒸發不會污染環境,更不會影響型殼化學成分,所以這樣的制作過程很簡單而又能達到很好的效果。上涂料是制殼過程中重要的一環,型殼上的外表都要涂上而且要分布均勻。涂涂料時要上下移動防止型殼上的凹角、溝槽等部位存在小氣泡和多于涂料。這樣做可以防止型殼形成孔洞、裂痕和分層,可以保證型殼的結構強度。型殼的制作過程還有重要的一環,涂料完成后要進行撒砂。撒砂可以增強型殼,還可以固定涂料,重要的是可以防止涂層干燥時產生穿透性裂紋。撒砂有兩種方法,一種是雨淋發也稱作淋砂發,另一種是沸騰法。型殼的干燥是制殼工藝中又一重要的一環,干燥過程其實就是水分的蒸發過程。型殼的干燥程度與型殼的強度密切相關。如果型殼的各部分干燥不均勻或干燥的快慢不同,就會導致收縮,從而產生應力使型殼開裂。型殼涂料的層數由鑄件的大小決定。一般的小件可以制成四層半型殼,鑄件越大,其型殼的壁越厚,型殼的涂料層數也就要相對增加。為使型殼得到好的干燥效果,要嚴格控制干燥車間的溫度、濕度和風速。型殼干燥完成后要進行脫蠟,脫蠟完成后要進行焙燒。焙燒是為了去除型殼里面的揮發物,澆注時防止出現氣孔等缺點。5結論通過本次設計精密鑄造型殼干燥線,我從中學習到了許多東西,對于擺線針輪減速機的設計原理我得到了了解,擺線輪與針輪的運動關系可以從中學到,電動機通過輸入軸使擺線輪的自轉,通過銷軸帶動擺線輪在平面上做公轉,這樣帶動輸出軸運動而減速,擺線針輪減速機的結構簡單,效率高,傳動比范圍比較大,運動平穩,使用壽命長等優點。這次設計我了解到了熔模鑄造型殼的制方法,型殼制作有幾部比較重要的步驟,像型殼模具的制作、注蠟、型殼的干燥過程、脫蠟、焙燒等過程。本次設計主要對型殼的干燥進行研究,型殼的干燥影響因素有很多,主要是車間的溫度、濕度、和風速,現在對這方面的研究有許多人,并且國內有許多研究出了成果。干燥線的設計有許多關于零件的設計和校核,干燥線對減速機的設計與以前的設計有相似之處,減速機中一些零件的設計與所學課程中的設計有相似之處,做這次設計可以從中學到很多東西,從中了解以前沒有學到的東西,并對以前知識有學習了一遍,又加深了印象,又對以前知識熟悉了一遍。干燥線的設計成一個流動的線路,可以讓型殼得到很好的干燥,型殼的精度可以得到保障,干燥過程簡單方便。型殼的制作方法對鑄造精度有影響,型殼的種類有兩種,現在一般使用多層型殼,現在的廠家多使用硅溶膠制殼工藝,鑄件型殼的層數根據鑄件的大小來確定,型殼外殼的層數又通過撒砂干燥過程。干燥線的線路軌道是一個分開的,軌道通過一個固定裝置對鏈條的松緊進行調節,這樣可以對鏈條進行調節,還可以對軌道進行調節。干燥線一些零件是通過鑄造做的,有些精度不是很高,因為對里面的零件精度要求不高。干燥線里面尺寸有些事自己定的,干燥線是根據車間的大小來定的,在這里我只有一個不精確的尺寸。這次設計的東西是自己以前沒有見過的,特別是擺線針輪減速機,所以這次設計可以從中學到很多東西。對于干燥線的設計還有許多地方沒有進行精確設計,這些地方有待別人來解決,像從動輪與干燥線連接部分還有待解決。參考文獻[1]姜不居.熔模精密鑄造[M].機械工業出版社[2]張彤.擺線針輪減速機故障分析和設計改進[J].中國醫藥集團重慶醫藥設計院[3]章寶俊.變幅擺線齒輪減速機—一種新穎高效齒輪傳動減速裝置[J].如皋市減速機有限公司[4]安錦輝.硅溶膠在精密鑄造中的應用[J].石家莊雙聯化工有限責任公司,河北石家莊050200[5]孫英時,關天民,李寶良.兩齒差擺線針輪減速機針齒銷彎曲強度和剛度的計算[J].大連交通大學機械工程學院,遼寧大連116028[6]李毓飛,楊先發,吳仁智.新型節能精密鑄造粘接劑ZF801型快干硅溶膠[J].特種鑄造及有色合金2009年第29卷第1期[7]周玉華.行星擺線針輪減速機輪齒嚙合噪聲及工藝分析[J].鞍山科技大學學報[8]許曉蘭,高明軒,陳學敏.熔模鑄造水玻璃型殼質量控制[J].煤炭技術第22卷第10期2003年10月[9]李海樹.熔模鑄造制造成本降低的幾種工藝方法[J].特種鑄造及有色合金2008年第28卷第4期[10]郭劍.提高熔模鑄件內在品質的方法[J].特種鑄造及有色合金2008年第28卷第11期[11]景宗梁,車順強.熔模鑄造表面層制殼工藝的研究[J].鄭州大禹化工產品有限公司,江蘇無錫[12]丑幸榮.熔模鑄造生產線技術改造[J].廣東白云學院,廣東廣州510450[13]李偉,李霞,何勝勇,湯修映.行星擺線針輪減速機虛擬樣機模型的建立[J].中國農業大學學報2002,7(6):61~63[14]傅蔡安.精密熔模鑄造小批量快速制造法的研究[J].先進制造工藝技術1006-3269(2007)03-0052-03[15]吳宗哲,羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].高等教育出版社[16]楊黎明,黃凱,李恩至,陳仕賢.機械零件設計手冊[M].國防工業出版社[17]AnamariaD?SC?LESCU.THEDETERMINATIONOFTHECYCLOIDPROFILE’LIMITSOFTHECYCLOIDREDUCER’SATELLITEGEAR[J].Assoc.Prof.Ing.PhD,TheNorth[18]Shin,Joong-Ho1Kwon.Onthelobeprofiledesigninacycloidreducerusinginstantvelocitycenter[J].Mechanism&MachineTheory;May2006,Vol.41Issue5,p596-616,21p目錄TOC\o"1-2"\h\u1總論 11.1項目簡介 11.2編制依據 21.3編制原則 31.4編制內容 41.5主要研究結論 42項目背景和建設的必要性 62.1項目背景 62.2項目運作模式 102.3建設的必要性 113需求分析 163.1需求分析 163.2擬建規模 174項目規劃及建設規模 184.1項目規劃 185項目選址及建設條件 215.1項目所在位置現狀 215.2建設條件 216建筑工程 256.1設計依據 256.2建筑方案 266.3結構設計 276.4交通系統 286.5無障礙設計 297公用工程 307.1給排水 307.2供配電 317.3空調及通風 357.4安防工程 357.5電信工程 367.6景觀設計 377.7燃氣設計 378節能 398.1設計原則 398.2消耗資源 398.3節能措施 399環境保護 429.1環境保護法規 429.2項目建設期的污染源分析 439.3項目建成后的污染源分析及環境措施 449.4環境影響綜合評價 4510勞動安全 4610.1設計主要依據 4610.2主要危害因素及措施 4611項目建設組織與管理 4812投資估算和資金籌措 4912.1估算范圍及依據 4912.2投資構成分析 4912.3工程費用 4912.4工程建設其他費 4912.5預備費 4912.6建設投資 4912.7建設期利息 5012.8總投資 5012.9資金籌措 5012.10土地出讓市場價格分析 5012.11還本付息計劃 5013社會穩定風險分析

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