机械专业系统设计大作业.docx

机械系统设计大作业目录第1章 总体方案设计11.1 研究给定设计任务11.2设计任务抽象化11.3确定工艺原理方案11.4工艺方案设计11.5功效分解功效树21.6确定每种功效方案21.7确定边界条件21.8方案评价31.9方案简图31.10总体部署41.11总要参数确实定41.12循环图4第2章 实施系统设计62.1运动分析62.2动力分析6第3章 传动系统设计93.1动力机选择93.2运动和动力参数确实定93.3运动和动力参数确定93.4传动零件设计计算10第1章 总体方案设计1.1 研究给定设计任务表1.1 设计任务书编号名称电机冷却系统设计单位起止时间设计人员设计费用设计要求1功效关键功效：对大功率电机进行冷却2适应性工作对象：大豆、小麦、玉米每次筛重：10kg20kg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15008005004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，便于筛选完谷物搜集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搜集分离洁净谷物图1.2工艺路线图1.5功效分解功效树图1.3功效树1.6确定每种功效方案分离功效：铁丝网格、带孔铁板、带孔塑料板动力功效：电机控制功效：开关表1.2 功效解形态学矩阵分功效功效解ABC分离功效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方案评价评价标准：满足功效要求、经济、质量轻评价方法：一对一比较表1.3方案评分表方案代号一对一比较评分ABCA112B000C011经过评价选择A方案：分离功效：铁丝网格动力功效：电机控制功效：开关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总体部署图1.6总体部署图1.11总要参数确实定尺寸参数：整体长宽高1500800500mm运动参数：曲柄回转速率n=120r/分1.12循环图图1.7曲柄循环图因为仅有一个实施头，不存在干涉情况，所以不需进行时间、空间同时化。第2章 实施系统设计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曲柄回转速率n=120r/分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L2202mm，取L2=210mm2.2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PZS家用振动筛）3.2运动和动力参数确实定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齿轮减速器3.3运动和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： =0.99齿轮啮合效率： = 0.970轴（电机主轴）轴（减速器高速轴）轴（减速器中间轴）轴（减速器低速轴）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0轴0.5513903.78连轴器1.0099轴0.53913903.7齿轮传动4.0096轴0.523347.514.37齿轮传动3.0096轴0.507115.841.81连轴器1.0099轴0.503115.841.483.4传动零件设计计算 （1）选择轴材料:轴材料为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：=107118，取：=115 考虑轴端有一个键槽，在计算时应该增加3%5% =18.76mm 考虑轴和联轴器相配合由联轴器规格，将外伸段直径加工取标准值取：=20mm（3） 初选滚动轴承 考虑零件成本和安装使用方便选择深沟球轴承，查机械设计课程设计和轴配合轴承选择滚动轴承6205 GB/T276-1994。图3.1 曲柄轴简图