機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)

1、機(jī)電產(chǎn)品品創(chuàng)新訓(xùn)訓(xùn)練任務(wù)書(shū)姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師師：時(shí)間：220111.011.111學(xué)院：飛飛行器工工程學(xué)院院目 錄1、引言言-32、創(chuàng)新新方案的的提出-4-553、產(chǎn)品品概念以以及原理理介紹-53.1、產(chǎn) 品品 原 理 圖圖-663.2、零、部部件草圖圖-6-994、產(chǎn)品品具體參參數(shù)及結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算算-9-195、實(shí)訓(xùn)訓(xùn)總結(jié)與與心得-206、參考考資料及及文獻(xiàn)-2117、附錄錄：運(yùn)動(dòng)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.引 言為期兩周周機(jī)電產(chǎn)產(chǎn)品創(chuàng)新新實(shí)訓(xùn)拉拉開(kāi)了帷帷幕，我我們小組組經(jīng)過(guò)三三次小組組會(huì)議討討論，總總共規(guī)劃劃了三種種方案，經(jīng)過(guò)與與老師的的討論和和論證，最終確確定創(chuàng)新新產(chǎn)品為為“多功能能行星輪輪攪拌機(jī)機(jī)”。經(jīng)過(guò)

2、過(guò)分工與與討論，初步確確定了機(jī)機(jī)構(gòu)的原原理圖，并且設(shè)設(shè)計(jì)出了了整套傳傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)的方案案，并且且論證了了其可行行性，符符合機(jī)電電產(chǎn)品創(chuàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)計(jì)要求。小組成員員：組長(zhǎng)：組員：2.方案案提出：在現(xiàn)今日日益發(fā)展展當(dāng)今社社會(huì)，到到處林立立著高樓樓大廈，而在混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)中，混凝土土的制造造工藝和和水平，往往直直接影響響著房屋屋結(jié)構(gòu)的的質(zhì)量，而在混混凝土的的制造中中，混凝凝土攪拌拌機(jī)的性性能，起起著決定定性的作作用。一方面，舊式攪攪拌機(jī)在在結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)上有有很多不不合理之之處：11 )結(jié)結(jié)構(gòu)型式式過(guò)于粗粗糙，傳傳動(dòng)支架架與上橫橫梁采用用灰口鑄鑄鐵，這這種薄壁壁支架強(qiáng)強(qiáng)度低，在復(fù)雜雜的施工工現(xiàn)場(chǎng)極極易在碰碰

3、撞中斷斷裂，沒(méi)沒(méi)有配件件則整機(jī)機(jī)癱瘓。2 )皮帶輪輪安裝在在傳動(dòng)支支架內(nèi)部部軸承座座與上橫橫梁之間間，而上上橫梁與與支撐架架為螺栓栓連接，這種不不穩(wěn)定的的支架結(jié)結(jié)構(gòu)對(duì)設(shè)設(shè)備損害害極大，兩軸承承之間的的縱向位位移將使使軸卡死死或損失失動(dòng)力能能。對(duì)于常常規(guī)單鏟鏟葉片式式攪拌機(jī)機(jī)，在沖沖擊載荷荷大和單單純雙螺螺帶式攪攪拌裝置置中易出出現(xiàn)“ 抱軸軸”現(xiàn)象，這會(huì)會(huì)會(huì)嚴(yán)重影影響電動(dòng)動(dòng)機(jī)的工工作，甚甚至出現(xiàn)現(xiàn)燒毀電電動(dòng)機(jī)的的事故。另一方面面，盡管管攪拌機(jī)機(jī)的種類(lèi)類(lèi)繁多，但目前前使用最最多的是是帶有一一個(gè)或兩兩個(gè)固定定在垂直直軸上的的三葉螺螺旋槳攪攪拌機(jī)。這種螺螺旋槳攪攪拌機(jī)旋旋轉(zhuǎn)時(shí)，形成沿沿?cái)嚢枞萑萜鞯膬?nèi)內(nèi)

4、壁由下下向上和和中心由由上向下下的連續(xù)續(xù)翻轉(zhuǎn)液液流同同時(shí)懸浮浮體還進(jìn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。攪拌機(jī)機(jī)運(yùn)行時(shí)時(shí)，在螺螺旋槳與與攪拌容容器的底底部之問(wèn)問(wèn)，構(gòu)成成一個(gè)攪攪拌強(qiáng)度度最小的的區(qū)域因因此，需需要較長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間才才能達(dá)到到必要的的混合質(zhì)質(zhì)量，從從而浪費(fèi)費(fèi)了電能能，降低低了攪拌拌機(jī)的工工作效率率。所以在這這基礎(chǔ)上上，我們們創(chuàng)新開(kāi)開(kāi)發(fā)了“新型多多功能行行星輪式式攪拌機(jī)機(jī)”，這種種新式攪攪拌機(jī)主主攪拌軸軸由行星星輪帶動(dòng)動(dòng)，可根根據(jù)需要要選用單單個(gè)或者者多個(gè)攪攪拌軸（即加裝裝行星輪輪），可可以達(dá)到到充分混混合物料料的目的的，而另另一個(gè)創(chuàng)創(chuàng)新之處處，在于于利用電電動(dòng)機(jī)輸輸出的動(dòng)動(dòng)能，鏈鏈接到一一個(gè)豎直直方向上上的

5、副攪攪拌機(jī)構(gòu)構(gòu)，可以以最大限限度的減減小攪拌拌低強(qiáng)度度區(qū)域，最大限限度的使使物料混混合均勻勻。3.產(chǎn)品品概念及及原理依據(jù)GGBJ1107-87混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度檢驗(yàn)驗(yàn)評(píng)定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，混凝土土的標(biāo)號(hào)號(hào)和強(qiáng)度度必須達(dá)達(dá)到一定定要求，這就決決定了混混凝土攪攪拌機(jī)的的結(jié)構(gòu)和和混合效效果。所所以我們們?yōu)榱耸故够炷镣恋臄嚢璋栊Ч雍侠砝砭鶆?，并且能能夠符合合GBJJ1077-877的要求求，在現(xiàn)現(xiàn)有的攪攪拌機(jī)基基礎(chǔ)上，改進(jìn)設(shè)設(shè)計(jì)了此此款新型型多功能能行星輪輪式攪拌拌機(jī)。產(chǎn)品的設(shè)設(shè)計(jì)理念念是基于于在充分分利用電電動(dòng)機(jī)動(dòng)動(dòng)能的情情況下，使得攪攪拌效果果達(dá)到最最大化，并且能能夠有效效的避免免“抱軸”現(xiàn)象的的出現(xiàn)，

6、而且能能夠在副副攪拌機(jī)機(jī)構(gòu)的輔輔助下，更加充充分的將將混凝土土攪拌均均勻。此此產(chǎn)品不不僅可以以很好的的利用能能源，而而且能將將混凝土土的生產(chǎn)產(chǎn)提高效效率，在在同等條條件和水水品下，能夠加加工質(zhì)量量更加優(yōu)優(yōu)良的混混凝土。3.1.產(chǎn)品原理圖3.2零零、部件件草圖（1）VV帶： （小小帶輪工工程圖） (大帶輪輪工程圖圖)（2）蝸蝸桿傳動(dòng)動(dòng)裝置： （蝸桿工工程圖） （蝸蝸輪工程程圖）（3）行行星輪：4.產(chǎn)品品具體參參數(shù)及結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算算：一、輸入入機(jī)構(gòu)：（電動(dòng)機(jī)機(jī)的選用用）電機(jī)頻率率：400Hz電機(jī)額定定電流：19.2A電機(jī)工作作電壓：3800V電機(jī)轉(zhuǎn)速速：24400rr/miin電機(jī)功率率：100.5K

7、Kw二、主攪攪拌機(jī)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)：(一)行行星輪設(shè)設(shè)計(jì)尺寸寸：電動(dòng)機(jī)功功率P11=100.5kkW，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n11=24400 r/mmin，載荷平平穩(wěn)單向向回轉(zhuǎn)。1.根據(jù)據(jù)行星輪輪系中心心輪1與與行星架架H的相相對(duì)轉(zhuǎn)速速關(guān)系：n1=NN=24400rr/miin 同同時(shí)nHH=1/4N(即n11=4nnH)（n1-nH）/(n3-nH)=-z3/z1令n1=4nHH，n3=0，z1=300,得zz3=900。2.根據(jù)據(jù)行星輪輪同軸條條件mzz3/2=mz22+mzz1/2由z1=30,z3=900得z22=3003. 根根據(jù)行星星輪系中中心輪11與行星星輪2的的相對(duì)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速關(guān)系系：（n1-nH）/(n

8、2-nH)=-z2/z1代入z11=300,z22=300,n11=4nnH得，n2=-22nHnH =6000r/mmin,方向與與n1相同n2=112000r/mmin，方向與與n1相反4.模數(shù)數(shù)的確定定：（1）選選擇材料料及確定定需用應(yīng)應(yīng)力：1輪用440MnnB調(diào)質(zhì)質(zhì)，齒面面硬度22412866HBSS，2輪用440MnnB調(diào)質(zhì)質(zhì)，齒面面硬度22412866HBSS，3輪用ZZG355SiMMn，齒齒面硬度度24112669HBBS，由表111-5，取SHH=1.1，SSF=1.25， (2)按齒面面接觸強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)： 設(shè)齒齒輪按66級(jí)精度度制造。取載荷荷系數(shù)KK=1.3，齒齒面系數(shù)數(shù)d

9、=0.8，11齒輪上上的轉(zhuǎn)矩矩T1=99.555106P/nn1=9.5510610.5/224000=4.18104取ZE=1888 = =552.55mm暫取d11=1005mmm又齒數(shù)zz1=155，模數(shù) m=d1/z1=1005/115=33.5mmm齒寬 b=dd1=0.81055mm=84mmm，取取b1=844mm，b2=844mmd1=1105mmm,dd2=1005mmm中心距 a1，2=dd1+d2/2=1055mm又z3=90，m=33.5mmm，dd3=mzz3=3115mmm中心距 aa2,33=（dd2+d3）/22=2110mmm(3)驗(yàn)驗(yàn)算輪齒齒彎曲強(qiáng)強(qiáng)度齒形系

10、數(shù)數(shù)YFaa1=22.6，YSaa1=11.633 YFFa2=2.66，YSSa2=1.663 YFa33=2.23，YSaa3=11.8由式（111-55）F1=F2=22KT11YFa11YSa11/bmm2z1=211.34.1181042.661.663/（843.55230）MPaa =14.9MPPaF1=4800MPaaF3=F2YFa33YSa33/YFaa1YSa11=144.92.2231.88/2.61.663MPPa=14.1MPPaF3=4088MPaa(4）齒齒輪的圓圓周速度度v=dd1n1/60010000=33.144105524000/66010000m/s

11、 =113.22m/ss對(duì)照表111-22可知選選用6級(jí)級(jí)精度是是合宜的的。ha=hha*mhf=( haa*+c*)m又ha*=1.0，cc*=0.25得得 hha=m, hhf=1.25mmda1=d1+2hha=1005+223.55mm=1122mmdf1=d1-2hhf=1005-22.53.55mm=96.25mmmda2=1055+23.55mm=1122mmdf2=1055-2.53.55mm=96.25mmmda3=3155+23.55mm=3222mmdf3=3155-2.53.55mm=3066.255mm（二）攪攪拌刀頭頭的選用用： 根據(jù)據(jù)使用功功能的不不同，可可以選用

12、用多種不不同的刀刀頭，以以實(shí)現(xiàn)多多功能的的效果：如圖所示示：三：副攪攪拌機(jī)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)：（一）、V帶結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)1、帶型型的確定定 由由,在結(jié)結(jié)合表113-55，選取BB型帶確定帶輪輪得基準(zhǔn)準(zhǔn)直徑dd1并驗(yàn)驗(yàn)算帶速速v（1）、初選小小帶輪得得基準(zhǔn)直直徑d11 QUOTE dd1.由書(shū)本表表13-9可知知d1應(yīng)不不小于1125mmm,現(xiàn)取dd1 = 1400mm 再由表113-99 取dd2=4225mmm QUOTE dd1=180mm（2）、驗(yàn)算帶帶速v由在之間，因此符符合要求求。2、確定定中心距距，確定中中心距aa和基準(zhǔn)準(zhǔn)長(zhǎng)度 QUOTE Ld（1）、取且符合合由式（113-22）得帶帶長(zhǎng)查表

13、133-2，對(duì)B帶帶選用（3）、 驗(yàn)算算小帶輪輪上的包包角 QUOTE a1180-dd2-dd157.3a=180-(450-180)57.362015590（4）、 確定定帶得根根數(shù)z由，查表133-3得得,且 i=33故查133-5得得再由查表133-7得得 查表133-2得得 取代根數(shù)數(shù)Z=33綜上所述述：3軸的的設(shè)計(jì)軸的材材料的選選擇軸選用445號(hào)鋼鋼軸尺寸寸的選擇擇軸徑dmmin1100P/n 1.003=1110100.6/80001.003mmm=266.0mmm取ds=30mmm4帶輪輪結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)帶輪材材料的選選擇：v=177.6mm/s1120 故 選取 腹板板式結(jié)構(gòu)及尺尺

14、寸如下下：f=144 =344 haa=4 ee=199.5 hhf=111b0=115 hh=111 ddh=600 dr=1000 大輪：d2=42253350 故 選取 輪輪輻式結(jié)構(gòu)及尺尺寸如下下：f=14 =388 haa=4 ee=199.5 hhf=111b0=155 h=11 dhh=600 dr=3775（二）渦渦輪蝸桿桿結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)功功率P11=100.5kkW，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n11=8000r/minn，傳動(dòng)動(dòng)比i=25，載荷平平穩(wěn)單向向回轉(zhuǎn)。1、選擇擇材料并并確定其其許用應(yīng)應(yīng)力蝸桿用445鋼，表面淬淬火，硬硬度為445555HRRC；蝸蝸輪用ZZCuAAl100Fe33，砂模

15、模鑄造。許用接觸觸應(yīng)力，查表112-44得H=2200MMPa;許用彎曲曲應(yīng)力，查表112-66得F=880MPPa。 2、選擇擇蝸桿頭頭數(shù)z11并估計(jì)計(jì)傳動(dòng)效效率由i=225查表表12-2，去去z1=2，則z22=izz1=2552=550；由z1=2查表表12-8，估估計(jì)。3.確定定蝸輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T224.確定定使用系系數(shù)kAA 、綜綜合彈性性系數(shù)zzE取kA=1.11；取zzE=1550（鋼鋼配錫青青銅）5確定定接觸系系數(shù)zPP假定d11/a=0.44,由圖圖12-11的的zP=2.86.計(jì)算算中心距距a7.確定定模數(shù)mm，蝸桿桿頭數(shù)zz2，蝸桿桿直徑系系數(shù)q，蝸桿導(dǎo)導(dǎo)程角，中心心距a等等參

16、數(shù)由由式122-100得d100.688a0.8755 =00.6882366.7330.8875mmm=882mmm m=（2aa-d11）/zz2=(222366.733-822)/550mmm=7.8mmm由表122-1，若取m=8mmm，q=10，d1=800mm，由式（112-44）a=0.5m（q+zz2）=00.58（100+500）mmm=2440mmm2366.733mm導(dǎo)程角8.校核核彎曲強(qiáng)強(qiáng)度（1）蝸蝸輪齒形形系數(shù) 由當(dāng)當(dāng)量齒數(shù)數(shù) zv=zz2/（）3=500/（ccos111.330999）3=533查圖111-8得得YFaa2=22.355蝸輪齒根根彎曲應(yīng)應(yīng)力彎曲強(qiáng)度

17、度足夠圓柱蝸桿桿傳動(dòng)各各幾何尺尺寸：齒頂高，齒根高高：haa=m=4mmm hhf=1.2m=4.88mm蝸桿齒頂頂圓直徑徑，蝸輪輪喉圓直直徑：dda1=mm(q+2)=96mmm, dda2=mm(z22+2)=4116mmm齒根圓直直徑：ddf1=mm(q-2.44)=660.88mm, df22=m(z2-2.4)=3800.8mmm蝸桿軸向向齒距：Pa11=Pt22=Px=m=225.113mmm徑向間隙隙c=00.200m=11.6mmm中心距aa=2440mmm（三）槽槽輪的主主要參數(shù)數(shù)是槽數(shù)數(shù)Z和拔盤(pán)盤(pán)圓銷(xiāo)數(shù)數(shù)K為了讓槽槽輪在開(kāi)開(kāi)始和終終止轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)時(shí)的瞬瞬時(shí)角速速度為零零，以避避免

18、圓銷(xiāo)銷(xiāo)和槽發(fā)發(fā)生撞擊擊，圓銷(xiāo)銷(xiāo)進(jìn)入或或脫落徑徑向槽的的瞬時(shí)，槽的中中心線應(yīng)應(yīng)相互垂垂直。設(shè)設(shè)Z為均均勻分布布的徑向向槽數(shù)目目，則槽槽輪2轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)22=2/Z弧度時(shí)時(shí)，拔盤(pán)盤(pán)I的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角21=-22=-2/Z=900在一個(gè)運(yùn)運(yùn)動(dòng)循環(huán)環(huán)內(nèi)，槽槽輪2的的運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)間T1 對(duì)拔拔盤(pán)I的的運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)間T之之比稱(chēng)為運(yùn)運(yùn)動(dòng)特征征性系數(shù)數(shù)。當(dāng)拔拔盤(pán)I等等速轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)時(shí)，這這個(gè)時(shí)間間之比可可用轉(zhuǎn)角角之比來(lái)來(lái)表示。=tmm/t=21/2=（zz-2）/2z=1/44設(shè)均勻分分布的圓圓銷(xiāo)數(shù)目目為K則一個(gè)個(gè)循環(huán)中中，槽輪輪2的運(yùn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間間為只有有一個(gè)圓圓銷(xiāo)時(shí)的的K倍，=K（z-2）/2z1，所所以K2zz/（zz-2）=44 一

19、次滿滿足條件件附圖：副副攪拌機(jī)機(jī)構(gòu)：5.實(shí)訓(xùn)訓(xùn)總結(jié)與與心得： 此次次多功能能攪拌機(jī)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)涉及到到行星輪輪，V帶帶，蝸桿桿傳動(dòng)以以及間歇歇機(jī)構(gòu)等等機(jī)械結(jié)結(jié)構(gòu)。這這個(gè)實(shí)踐踐一開(kāi)始始時(shí)我們們想到了了一個(gè)行行星輪的的減速裝裝置，利利用行星星輪控制制正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，后來(lái)來(lái)發(fā)現(xiàn)想想要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)這一方方面的問(wèn)問(wèn)題有些些困難。于是進(jìn)進(jìn)行了一一些拓展展思考，最終將將方案定定為攪拌拌機(jī)方面面的創(chuàng)新新，在裝裝置中連連接一個(gè)個(gè)間歇機(jī)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)攪拌機(jī)機(jī)內(nèi)攪拌拌物品的的上下翻翻轉(zhuǎn)，這這樣就加加上了一一個(gè)V帶帶傳動(dòng)，一個(gè)蝸蝸桿傳動(dòng)動(dòng)以及一一個(gè)槽輪輪機(jī)構(gòu)利利用這些些機(jī)構(gòu)實(shí)實(shí)現(xiàn)了所所設(shè)計(jì)攪攪拌機(jī)的的上下翻翻轉(zhuǎn)功能能，這樣樣一個(gè)可可以在xxoy平平面做旋旋轉(zhuǎn)的同同時(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在xooz平面面旋轉(zhuǎn)的的新型攪攪拌機(jī)就就出世了了。 同同時(shí)在這這次實(shí)踐踐中我獲獲益頗多多：首先先此次創(chuàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)計(jì)拓展了了自己的的知識(shí)面面，也培培養(yǎng)了我我們敢想想，敢說(shuō)說(shuō)，敢做做的意識(shí)識(shí)，這些些對(duì)自