机械系统设计大作业汇编Word文档格式.docx

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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分离

5

可靠度

98%

6

使用寿命

5年

7

经济成本

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

1.2设计任务抽象化

图1.1系统黑箱

1.3确定工艺原理方案

物理振动原理

1.4工艺方案设计

人工倒入适量谷物打开开关振动工作关闭电源

收集分离干净的谷物

图1.2工艺路线图

1.5功能分解功能树

图1.3功能树

1.6确定每种功能方案

分离功能：

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

分离功能

铁丝网格

带孔铁板

带孔塑料板

1.7确定边界条件

图1.4边界条件

1.8方案评价

评价原则：

满足功能要求、经济、质量轻

评价方式：

一对一比较

表1.3方案评分表

方案代号

评分

经过评价选择A方案：

1.9方案简图

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

图1.5方案简图

1.10总体布置

图1.6总体布置图

1.11总要参数的确定

尺寸参数：

整体长宽高1500×

500mm

运动参数：

曲柄回转速率n=120r/分

1.12循环图

图1.7曲柄循环图

由于仅有一个执行头，不存在干涉情况，所以不需进行时间、空间同步化。

第2章执行系统设计

2.1运动分析

2.1.1运动参数确定

1.偏心曲柄摇杆机构参数确定

2.1.2运动尺寸确定

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

图2.1偏心曲柄摇杆机构

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

2.2动力分析

1.偏心曲柄摇杆机构动力分析

图2.2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

B.力分析

图2.3连杆摇杆力分析

对于连杆2有R12=R32，

对于摇杆3有R43=R23，

图2.4曲柄力分析

对于曲柄1有R21=R41，

第3章传动系统设计

3.1动力机选择

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。

（参考新乡市永清筛分机械有限公司的PZS家用振动筛）

3.2运动与动力参数的确定

3.21总传动比

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

3.3运动与动力参数确定

确定各轴功率、转速、转矩

联轴器效率：

=0.99

球轴承：

齿轮啮合效率：

=0.97

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

0.55

1390

3.78

连轴器

1.0

0．99

Ⅰ轴

0.539

3.7

齿轮传动

4.0

0．96

Ⅱ轴

0.523

347.5

14.37

3.0

Ⅲ轴

0.507

115.8

41.81

Ⅳ轴

0.503

41.48

3.4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%

=18.76mm

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

考虑零件的成本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