10Lh立式打蛋机附属装置及其箱体加工工艺含5张CAD图
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英文文献 Deceleration box of mechanical processing technology and fixture design literature review to do graduate design, deceleration box mechanical processing technology and fixture design before, need access to quantitative information about the current situation of the development of the housing slowdown, predicted that may be encountered in the design process difficult to figure out methods to solve, for the future after the concrete design process to prepare ready to work. , this topic research significance, research status at home and abroad, the development level and the trend of this subject is box processing and fixture design, processing box parts belong to typical parts processing, due to the complexity of the box body part structure, the process is relatively complex, usually made of cast iron materials. First cast into rough, and then after aging, machining, machining process, the general use of the first hole after the processing route. Body parts processing is typical, for our mechanical design, manufacturing and automation professional students, through this graduation design, not only can the very good review, the use of the knowledge learned in four years, also allow us to the subjects and the unity of knowledge, mastery. More comprehensive understanding parts machining process and fixture design. Today in the rapid development of science and technology, advanced processing technology with each passing day, mainly the following trends: 1. The simulation technology, optimization of process design 2. The forming precision to nearly no allowance direction. Forming quality to nearly no defects in the direction of the development. Mechanical processing to the ultra precision and ultra high speed development 5. The new energy and composite processing. To solve the processing of new materials and surface modified problem 6. The use of automation technology, optimization of process control 7. The use of clean energy and raw materials, clean production. Processing and design between boundaries gradually fade to realize, and tend to the integration and integration. With 9 technology and information technology, management technology closely, advanced manufacturing production mode to obtain continuous development, the basic content of two, is expected to encounter difficulties, this paper put forward the basic methods and measures to solve the problems is the machining process and fixture design of gear box, the main content is to study: analysis of 1 parts in the design at the beginning, we should carefully analyze the parts drawing, understand the requirements of the structure characteristics of box parts and related technology, every detail of the box parts should be carefully analyzed, such as box body processing surface roughness, parallelism, perpendicularity, and pay special attention to their own the accuracy of various parts of the box (Department of coaxiality, roundness, roughness etc.) and their mutual position precision (parallelism, perpendicularity between axis and plane and parallelism, the verticality between the axes of the requirements), parts of the box size is the key of machining parts, each box size must be clear part. We use software of AutoCAD parts drawing, on the one hand increase understanding on the part of the understanding, on the other hand increase we are familiar with the CAD software. Analysis of 2. The process of box parts of the process analysis is the key content of the whole design, in the design process, we must according to the batch strictly select the blank, develop process route (Note: reference selection, positioning, clamping and other problems), determine machining allowance, craft size calculation, calculate man hour quota and each step of the hours and the analysis of positioning error, to practical machining and consistent, we must also choose and design of processing equipment, cutting, processing methods, this stage more content, scope is wide. In order to design the reasonable parameters, we must consult the relevant books extensively to achieve the rationality and practicality of the design. . design two sets of special fixture in the process of fixture design, mainly to consider the problem: benchmark selection: in the selection criteria, should pay attention to the distinction between benchmark crude and refined reference and to understand the benchmark selection principle of, at the same time to know the benchmark choice should not only meet the selection criteria, but also is convenient for positioning and clamping, so as not to cause unnecessary machining errors, benchmark after selection to consider what elements to locate. II restriction of freedom: in the process of clamping, to pay attention to the limits of freedom, must be accurate positioning, can not appear under the positioning or over positioning. The clamping mechanism: the design of the clamping device must be calculated clamping force and cutting force, clamping force is too small and the workpiece in the process of cutting loose and influence the accuracy, cannot occur by the clamping force is too large and the workpiece deformation affect the workpiece quality. At the same time, but also according to the spare parts production quantities and the production rate considering to choose the clamping means (manual, pneumatic or hydraulic clamping). Fixture uses: for fast accurate workpiece positioning and clamping, improve efficiency and reduce the labor intensity of workers, improve the machining accuracy of the box body parts and installation is convenient, we have to use special milling and boring machine fixture fixture. At the same time, because the milling fixture, having t groove, boring machine clip with boring mould and other special structure, therefore we should consider the matching of the fixture and machine, machine table size and structure can meet the fixture installation. In fixture design process, we unify the to the bottom is mainly localized surface to carry on the processing, because we have not specifically studied fixture design and calculation, so the amount of workpiece greatly increased, only through in practice in the process of the fixture of the perceptual knowledge and fixture design reference test books and fixture atlas to design and calculation, so fixture design is the focus of the design, but also a difficult problem. Fixture design must ensure that the accurate positioning of the fixture .中文文献 减速箱体机械加工工艺及其夹具设计文献综述在做毕业设计减速箱体机械加工工艺及其夹具设计之前,需查阅资料了解定量减速箱体的发展现状,预测设计过程中可能遇到的困难找出解决方法,为以后以后具体的设计过程作好准备工作。一、本课题的研究意义,国内外研究现状、水平和发展趋势本课题是箱体加工及其夹具设计,箱体零件加工属于典型零件加工,由于箱体零件结构比较复杂,加工工艺也相对复杂,通常都是采用铸铁材料。先铸造成毛坯,然后经过时效处理后,进行机加工,在机加工过程中,一般采用先面后孔的加工路线。箱体零件加工具有典型性,对于我们机械设计制造及其自动化专业的学生来说,通过这次毕业设计,不仅能够很好的复习、运用在四年里学习过的知识,而且还能让我们把各科知识统一起来,融会贯通.更全面的了解零件加工工艺过程和夹具设计。在科学技术飞速发展的今天,先进加工工艺亦日新月异,主要有以下发展趋势:1.采用模拟技术,优化工艺设计2.成形精度向近无余量方向发展3.成形质量向近无“缺陷”方向发展4.机械加工向超精密、超高速方向发展5.采用新型能源及复合加工。解决新型材料的加工和表面改性难题6.采用自动化技术,实现工艺过程的优化控制7.采用清洁能源及原材料、实现清洁生产8.加工与设计之间的界限逐渐淡化,并趋向集成及一体化。9.工艺技术与信息技术、管理技术紧密结合,先进制造生产模式获得不断发展二、本课题的基本内容,预计可能遇到的困难,提出解决问题的方法和措施本课题的基本内容是减速箱体的加工工艺过程与夹具设计,要研究的主要内容有:1.分析零件图在设计开始时,我们应认真分析零件图,了解其箱体零件的结构特点和相关的技术要求,对箱体零件的每一个细节都应仔细分析,如箱体加工表面的平行度、粗糙度、垂直度,特别是要注意箱体零件的各孔系自身的精度(同轴度、圆度、粗糙度等)和它们的相互位置精度(轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求),箱体零件的尺寸是整个零件加工的关键,必须弄清箱体零件的每一个尺寸。我们采用AutoCAD软件绘制零件图,一方面增加对零件的了解认识,另一方面增加我们对CAD软件的熟悉。2.工艺分析箱体零件的工艺分析是整个设计的重点内容,在设计过程中,我们必须根据批量等严格地选择毛坯、拟定工艺路线(注意:基准选择、定位、夹紧等问题)、确定加工余量、计算工艺尺寸、计算工时定额和每一步的工时以及分析定位误差,为了与实际加工相吻合,我们还必须对加工设备、切削用量、加工方法等进行选择和设计,这个阶段内容较多,涉及的范围也较广。为了设计的参数合理,我们必须广泛的查阅相关的书籍,达到设计的合理性和实用性。3.设计两套专用夹具在设计夹具的过程中,主要要考虑的问题有:基准选择:在选择基准的时候,要注意区分粗基准与精基准以及要了解基准的选择原则,同时要知道基准的选择既要满足选择原则,同时还要方便定位和夹紧,以免引起不必要的加工误差,在基准选择完之后就要考虑用什么元件进行定位。限制的自由度:在装夹的过程中,要注意自由度的限制,必须做到准确的定位,不能出现欠定位或过定位。夹紧机构:设计夹紧机构时必须计算分析夹紧力和切削力,不能出现夹紧力过小而使工件在切削的过程中出现松动而影响精度,也不能出现因夹紧力过大而使工件变形影响工件质量。同时,还要根据零件生产批量和生产率的考虑来选择夹紧方式(手动、气动或液压夹紧)。夹具的用途:为了工件定位准确和夹紧的快速,提高效率和降低工人的劳动强度,提高箱体零件加工精度和安装找正方便,我们要采用专用的铣床夹具和镗床夹具。同时,因为铣床夹具有T形槽、镗床夹具有镗模等特殊结构,因此还要考虑夹具与机床的匹配,即机床的工作台尺寸和结构能否满足夹具的安装。在夹具设计过程中,我们统一采用以底面为主要定位面来进行加工,因为我们未专门学习过夹具的设计和计算,所以工件量大大地增加了,只有通过在实习过程中对夹具的感性认识和夹具设计参考书以及夹具图册来进行设计和计算,所以夹具的设计是整个设计的重点,也是一个难点。夹具的设计必须要保证夹具的准确定位和机构合理,考虑夹具的定位误差和安装误差。我将通过对工件与夹具的认真分析,结合一些夹具的具体设计事例,查阅相关的夹具设计资料,联体零件加工的夹具来解决这些问题。三、可行性分析减速箱体零件结构较复杂,其主要特点是平面多、孔多,孔的尺寸精度和相互位置精度要求高,它的作用是让该部件内各有关零件(如轴、轴承、齿轮等)保持正确的相互位置,彼此按照一定的传动关系工作,所以,箱体零件的加工质量,直接影响车床的精度、性能和寿命。本次毕业设计过程中,为了保证减速箱体加工工艺的合理性、实用性以及加工精度等要求,我们在图书馆努力收集有关箱体零件加工实例;同时结合我们在成都内燃机厂里对柴油机箱体零件的加工过程以及其夹具的认识来提高我们工艺路线的实用性。减速箱体零件加工工艺过程中,我们必须保证其箱体零件的主要加工平面和孔系的加工精度和箱体部件的装配精度,其主要技术要求为:主要平面的形状精度、相互位置精度和表面粗糙度箱体的主要平面一般都是装配和加工中的定位基准,直接影响箱体与机体总装时的相对位置和接触刚度,也影响箱体加工中的定位精度,主要结合平面须经刮研或磨屑等精加工,以保证接触良好,减速箱体的主要平面为底面,它不仅是装配的基准面,而且是加工中的主要定位基准面,因此我们必须对它进行精细加工。支承孔之间的相互位置精度:箱体上齿轮啮合的孔系之间,应有一定的孔距尺寸精度和平行度要求,否则会影响到齿轮的啮合精度,使工作时产生噪声和振动,并影响齿轮使用寿命,这项精度主要取决于传动齿轮得中心距允差和齿轮啮合的精度,同一轴线的孔应有一定的同轴度要求,否则不仅轴的装配困难,并且使轴的回转精度不良,加剧轴承的磨损和发热,温度升高,影响机器的精度和正常工作支承孔与平面间的相互位置精度:箱体的主要支承孔与装配基面的位置由该部件装配后的精度要求确定。为了保证三个轴孔的加工精度和位置精度要求,我们在进行加工时,以底面作为精基准定位,并且把加工过程分为粗、精加工两个阶段,提高其精度要求,保证其位置关系,在进行镗孔时,我们设计了专用的夹具,以此减少人工划线找正的难度,提高了生产率和精度要求。因此,我相信我们对减速箱体零件工艺规程及夹具设计有合理性和实用性。在做毕业设计减速箱体机械加工工艺及的发展现状,预测设计过程中可能遇到的困难找出解决方法,为以后以后具体的设计过程作好准备工作。四、选题理由箱体零件加工属于典型零件加工,由于箱体零件结构比较复杂,加工工艺也相对复杂,机械加工工艺制定的正确与否,直接关系到产品是否能够顺利进行机械加工的关键,产品加工能否达到所需的尺寸精度和表面粗糙度要求关键;也关系到零件加工的经济性。夹具的设计关系到零件的方便和安全,也关系到机加工的精度。 摘 要 零件的工艺编制,在机械加工中占有非常重要的地位,零件工艺编制得合不合理,这直接关系到零件最终能否达到质量要求;夹具的设计也是不可缺少的一部分,它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。本次设计是在学完机械制图、机械设计、机械制造技术基础、机械制造装备等专业课后,掌握了一定的专业知识。把所学的理论知识综合地运用在实际工艺、夹具设计中。本次设计的是减速箱箱体上的孔6-17锪平30的加工工艺以及夹具的设计,在编制加工工艺时,要考虑到孔的各项精度以及形状与位置公差等。在设计加工孔6-17锪平30的专用夹具时,以箱体底面为基准,通过“C”形钳将箱盖和箱座联结,并以定位销将其定位。为了缩短辅助时间,采用了可换钻套,钻模板左端采用一铰链使其翻转,右端也用铰链和一开口垫圈,用螺母进行联结。这样能很快将箱体放入夹具体上,减轻工人劳动强度,大大提高生产率,提高效益。 关键词:工艺、基准、辅助时间、定位、形位公差。Abstract Process for the preparation of parts, in the processing machinery occupies very important position, part process system is reasonable, which is directly related to the final part quality requirements can be met; fixture design is an indispensable part of, it is related to can improve the efficiency of the machining. So both of them are vital links in machining industry. This design is the completion of mechanical drawing, machine design, Fundamentals of machine manufacturing technology, the machinery manufacturing equipment, professional class, to master the professional knowledge. To apply the theory to the practice and design of the fixture.The design of the deceleration box hole 6-17 countersink flat 30 processing technology and fixture design and in the preparation process, taking into account the hole of the accuracy and shape and position tolerance.In the design of hole machining 6-17 countersink flat 30 special fixture, to the bottom of the box body surface as a benchmark, the C - shaped clamp the box cover and the box seat connecting and positioning pin positioning. In order to reduce the auxiliary time, the can be set for drilling, on the left of the drill template by a hinge so that the turnover, the right end with hinge, and a split washer, nut coupling. This will soon put the box into the folder specific, reduce the labor intensity of workers, greatly improve productivity, improve efficiency.Keywords: process, benchmark, assistant time, position, position tolerance.目 录摘 要1Abstract2前 言5第一篇 打蛋机附属装置设计7第一章 总体方案的拟定7第一节 原理分析7第二节 总体结构设计7第二章 轴承与键的设计与校核12第一节 轴承的校核12第二节 键的设计计算与校核13第三节 搅拌器与搅拌容器的设计14第四节 润滑与密封19第五节 搅拌头的密封19第二篇 零件的分析20第一章 零件的作用20第一节 零件的工艺分析20第二章 工艺规程设计21第一节 确定毛坯的制造形式21第二节 基准的选择21第三章 夹具设计36第一节 问题的提出36第二节 夹具设计36第三节 夹具零件39设计体会48致 谢50参考文献51引 言就目前而言“复合、高速、智能、精密、环保”已成为当今机床工业技术发展的主要趋势。其中,高速加工可以有效地提高机床的加工效率、缩短工件的加工周期。这就要求机床主轴及其相关部件要适应高速加工的需求。滑动轴承在弹性流体力学润滑理论的研究,流体动压滑动轴承油膜刚度阻尼特性测定方法的研究、铁谱技术研究和电磁铁谱仪、论摩擦学数据库、固体变形等因素对滑动轴承流体动力润滑的影响、具有非线性油膜力的滑动轴承转子系统振动特性研究等等方面有了更进一步的发展。减速箱箱体起着支持和固定轴系零件,保证轴系运转精度、良好润滑及可靠密封等重要作用。箱体多采用剖分式结构,剖分面一般通过轴心线。在重型立式减速器中,为便于制造、安装和运输,也可以多个采用剖分面。在设计此装配工作图时要综合考虑工作要求、材料、强度、刚度、磨损、加工、装拆、调整、润滑和维护以及经济性诸因素,并要用足够的视图表达清楚。 本次设计是对减速箱箱体上6-17孔加工专用夹具及工艺编制,其设计的目的在于回顾自己大学四年所学的专业知识,提高自身的专业知识的理论水平,在工作之前就有一次自己独自搞一个题目的锻炼,从中提高自己分析问题、解决问题的能力,为以后工作打下一定的基础。前 言 一.选题研究意义 我国蛋品资源丰富,品种多样,是生产和消费大国。特别是近几年来,随着中国经济的发展,蛋品加工业也发展迅速。自1985年以来我国已连续20多年保持世界第一产蛋大国的地位,人均蛋品占有量达20多千克;但我国禽蛋加工却不到蛋产量的1,出口量占产量的2。作为世界上最大的蛋品生产国,中国蛋品加工业和世界先进水平相比还有很大的差距。加工技术的落后、品种单一、产业化水平低等因素已经成为制约我国蛋品加工业发展的主要因素。同时蛋品行业的不发达,也为蛋品行业工业化的高效发展和品质改善提供来广阔的空间。要实现中国蛋品业持续、快速、协调、健康的发展,蛋品加工首先应走产业化、品牌化的道路,其次注重蛋品的深加工技术的应用如蛋品的清洗、包装、分级、液态蛋等,最后就是引导消费者的消费观念。而这个过程的实现,离不开蛋品加工企业装备水平的提高。目前,国内大部分的蛋品加工企业仍然延续传统的作坊式手工生产,蛋品加工企业的技术装备大部分还停留在20世纪80年代的水平,设备陈旧老化,设备加工质量粗糙,工艺指标落后,设备性能和出品率低,可靠性差,生产自动化程度不高,这些都严重阻碍了蛋品加工的发展。而一些大型现代禽蛋生产企业在引进国外的蛋品加工设备时,考虑到蛋品原料特点的差异,加工方式的不同,设备维护、采购成本高,设备性能实用性等问题,往往是望而却步。先进的设备是否与国内的蛋品加工规模相适应呢,只有符合我国国情的蛋品设备才是国内蛋品生产企业的最佳选择。 二.国内外研究现状 国外蛋品加工业比较发达,有关的机械设备种类齐全,可以根据使用者的不同使用目的进行不同的机械组合,达到经济高效。在美国、日本、法国等国的蛋品自动处理程度和水平很高。三.目前国内常见的打蛋机的类型目前国产打蛋机有两种:无级变速和有级变速。无级变速可连续变速,变速范围广,对工艺适应性强,但结构复杂,设备成本高。国产的打蛋机基本上都采用齿轮换挡的有级变速机构,作用单一的或小型的打蛋机则不变速或采用双速电机。传动装置有两种排布形式。一种是由三根平行传动轴及五对齿轮构成,齿轮箱大,传动构件多,但维修调速方便,制造工艺要求的精度低。另一种是二根平行轴和四对齿轮构成,齿轮箱小,构件相应减少,成本也降低。第一篇 打蛋机附属装置设计第一章 总体方案的拟定第一节 原理分析 打蛋机在食品加工中采用来搅打多种蛋白液。搅拌物料主要是粘稠浆体,如各种蛋糕生产所需的面浆及各式花样的装饰乳酪等。打蛋机操作时,搅拌器高速旋转,强制搅打,被调和充分接触并剧烈摩擦,从而实现混合、乳化、充气及排除部分水分的作用。第二节 总体结构设计一. 总体结构总体结构分以下几个部分(如图1所示)(1)电动机:选用Y801-4三相异步电动机。(2)减速机构:减速机构主要由两个锥齿轮、2个斜齿轮、3对直齿轮、3根轴承、闷盖、透盖等组成。(3)升降结构:同轴凸轮、连杆、滑块(4)机座(5)调和容器其结构简图如图1:图1 结构示意图二. 传动路线1 电动机 2 皮带轮 3 高速轴 4 直齿轮 5 低速轴 6 斜齿轮 7 锥齿轮 8 主轴 图2 立式打蛋机的传动路线三. 各执行机构主要参数的初步确定 减速机构中所需转速n1=70r/min n2=125r/min n3=200r/min 电动机的选择 采用卧式封闭型电动机,根据查阅小功率电动机手册,综合考虑选用Y801-4型号 三相异步电动机,其特征如表:表1 电动机的型号 电动机型号额定功率 输出转速质量Y801-40.55KW1390r/min17kg四. 传动装置的运动和动力参数的计算电动机的满载转速为1390r/min, 要求的输出转速为70r/min、125r/min、200r/min,通过考虑:(1)各级传动比机构的传动比应在推荐值的范围内,不应超过最大值,以利于发挥其性能,并使其结构紧凑。(2)各级传动的结构尺寸协调、匀称。例如:由V带传动和齿轮传动组成的传动装置,V带传动的传动比不能过大,否则会使大带轮半径超过变速器的中心高,造成尺寸不协调,并给机座设计和安装带来困难。(3)传动装置外廓尺寸紧凑,重量轻。在相同的总中心距和总传动比情况下,具有较小的外廓尺寸。(4)在变速器实际中常使各级大齿轮直径相近,使大齿轮有相近的侵油深度。高、低速两极大齿轮直径相近,且低速级大齿轮直径稍大,其侵油深度也稍深些有利于侵油润滑。(5)避免传动零件之间发生干涉碰撞。高速级大齿轮与低速轴发生干涉,当高速级传动比过大时就可能产生这种情况。除考虑上诉几点还要理论联系实际,思考机器的工作环境、安装等特殊因素。这样我们就可以通过实测与理论计算来分配各级的传动比了。则总的传动比为: 传动比分配如下:第一级V带传动比 i1=2第二级直齿轮传动比 i2=2.33 =1.307 =0.818第三级斜齿轮传动比 i3=1.5第四级锥齿轮传动比 i4=2.809各轴的转速:n1=695 r/minn2=298 r/min =531.5 r/min =849 r/minn3=198.7 r/min =354 r/min =566 r/minn4=70.7 r/min =126 r/min =201 r/min各轴输入功率的计算:机械效率如下: V带传动1=0.96 齿轮传动2=0.98 锥齿轮3=0.97 斜齿轮4=0.98 联轴器5=0.99各轴传递的功率: P1=PW15=0.550.960.990.5174 kw P2=P12=0.51740.98=0.507 kw P3=P24=0.5070.98=0.497 kw P4= P33=0.4970.97=0.48 kw各轴所传递的转矩:T1=9550=9550=7.26 NmT2=9550=9550=16.58 Nm =9.3 Nm =5.82 NmT3=9550=9550=24.37 Nm =13.68 Nm =8.55 NmT4=9550=955064.83 Nm =36.38 Nm =22.8 Nm 第二章 轴承与键的设计与校核第一节 轴承的校核一 .高速轴轴承的校核由于同时承受轴向力和径向力的作用,且右轴承受力大于左轴承,所以在这里仅校核右轴承,故P=预期计算轴承寿命(按工作15年,年工作300天,8小时工作制),则有:Lh =153008=36000h右轴承所需的基本额定动载荷 6003深沟球轴承轴承的额定动载荷。此,C, 故安全,同理左边轴承C ,安全。二主轴轴承的校核由于要同时承受轴向力和径向力的作用,左轴承承受的力作用明显大于右轴承,在此只校核左轴承,故P=,预期计算轴承寿命(按工作15年,年工作300天,8小时工作制)则有:Lh =153008=36000h 其所需的基本额定动载荷 角接触球轴承7009C型轴承的额定动载荷19。因此,C, 故安全。同理右边轴承C,安全。第二节 键的设计计算与校核一 . 高速轴上联接的键的校核 已知装小圆锥齿轮处的轴径 d = 16mm,主轴上的转矩是64.83Nm,载荷有轻微冲击。(1)选择键联结的类型和一般8级以上精度的齿轮有定心精度要求,应选用平键联接。由于轮齿不在轴端,故选用普通圆头平键(A型)。根据 d = 22mm,查得键的截面尺寸为:宽度 b = 6mm,高度 h = 6mm。由轮毂宽度并参考键的长度系列,取键长 L = 20mm(比轮毂宽度要小些)。(2)校核键联接的强度键、齿轮、轴的材料都是钢,用挤压应力20p = 100120MPa,取其平均值,p = 110 MPa。键的工作长度 l = L b/2 = 20 6/2 =17mm,键与轮毂键槽的接触高度mm。可得:MPa p = 110 MPa键的标记为:键 GB/T 1096-1979。二 电机上联接的键的校核已知装皮带轮处的轴径d =13mm,皮带轮轮毂宽度为26,需传递的转矩T=3.73Nmm,载荷有轻微冲击。(1)选择键联结的类型和尺寸选用普通单圆头平键(C型)。根据 d = 13mm,中查得键的截面尺寸为:宽度 b = 5mm,高度 h = 5mm。由轮毂宽度并参考键的长度系列,取键长 L = 22mm(比轮毂宽度要小些)。(2)校核键联接的强度键、电机轴和带轮轮毂的材料都是钢,许用挤压应力p = 100120MPa,取其平均值,p = 110 MPa。键的工作长度l = L b/2 = 22 5/2 = 19.5mm,键与轮毂键槽的接触高度。可得: MPa p = 110 MPa键的标记为:键 C 522 GB/T 1096-1979。第三节 搅拌器与搅拌容器的设计搅拌器 打蛋机的搅拌器包括搅拌头和搅拌桨。搅拌头的作用在于使搅拌桨在容器中形成一定功率的运动轨迹,而搅拌桨直接与物料接触,通过自身的运动完成物料的搅拌任务2。(1)搅拌头:对于固定的容器的搅拌头,常见的是由行星运动机构组成。其传动系统如图10(a)所示。内齿轮1固定在机架上,当转臂3转动时,行星齿轮2受到1与3的共同作用,即随转臂外端轴线旋转,形成公转,同时又与内齿轮啮合,并饶自身轴线旋转,形成自转,从而实现行星运动。行星运动使搅拌桨在容器中产生图10(b)所示的运动轨迹,这恰好满足了调和高粘性的运动要求。搅拌桨自转与公转的关系:nz=式中;ng为公转数70r/min、125r/min、200r/minnz为自转数490r/min、875r/min、1400r/min由上式可看出搅拌桨自转与公转的速度差,因内齿轮大于行星齿轮,其自转转速大于公转转速,及搅拌的局部速度大于整体的运动速度。计算时得出负值,表示自转与公转方向相反4。 因蛋白浆属于中等粘度的物质所以搅拌桨采用拍形搅拌桨如图11所示,由整体铸锻成球拍形。该结构具有一定的结构强度,而且作用面积较大。 a 传动示意图 b 桨运动轨迹示意图 1 内齿轮 2 行星齿轮 3 转臂 4 搅拌桨图10 搅拌头示意图搅拌桨自转与公转的关系:nz=式中;ng为公转数70r/min、125r/min、200r/minnz为自转数490r/min、875r/min、1400r/min由上式可看出搅拌桨自转与公转的速度差,因内齿轮大于行星齿轮,其自转转速大于公转转速,及搅拌的局部速度大于整体的运动速度。计算时得出负值,表示自转与公转方向相反4。因蛋白浆属于中等粘度的物质所以搅拌桨采用拍形搅拌桨如图11所示,由整体铸锻成球拍形。该结构具有一定的结构强度,而且作用面积较大。故刀头采用高硬度不锈钢材质1Cr18Ni9Ti,刀具设计具有一定的螺旋倾斜角度,这样刀具旋转时,部件可以在立体空间进行搅拌,还能产生巨大离心力甩蛋液,将蛋清蛋液充分搅拌。(2)搅拌容器 打蛋机的搅拌容器通常也称锅。它由圆柱桶下接球形底,两体焊接而成采用开式结构。打蛋机容器可随时装卸。在容器的外壁焊有L型带销孔支撑板,用以同机架固定。容器的定位机构采用间隙配合的两短圆销来实现,容器的夹紧机构采用斜面压块压紧支板来完成。如图12所示 搅拌容器像一个硕大的茶杯,杯体上会留有流口,上面标有“上水位”线和“下水位”线。以此来规范对杯体的加蛋液量,容器容量V=R2 H,刀具高度大概250mm,为避免刀具碰到容器底部,故设余量为50mm。星系轮系与内齿轮中心矩定为15mm。避免与容器壁碰撞设余量为5mm。这样计算容量体积大概为6L。同时杯体上口沿恰好套住机头下盖。搅拌容器的材质也为不锈钢材质1Cr18Ni9Ti,材质抗菌,防霉,易洁,坚固耐用,容器一次成型,无缝焊接技术,刷洗方便,使用寿命更长。图11 搅拌桨示意图 1 容器 2 支板 3 斜面压块 4 机架图12 容器夹紧机构示意图容器升降结构 容器升降机构使得固定在机架上的容器做少量的升降移动和定位自锁,以适应快速装卸的操作要求。如图13所示转动手轮,同轴凸轮带动连杆及滑块,使支架沿机座的燕尾导轨做垂直升降移动,凸轮的偏心距决定了升降度为65mm。当手轮顺时针转到凸轮的突出部分与定位销相碰时,达到上限位置。平衡块通过滑块销产生向上的推力,平衡升降时容器支架本身的重力。 1 手轮 2 凸轮 3 连杆 4 滑块 5 支架 6 机座 7 平衡块 8 定位销图13 容器升降机构机座 立式打蛋机的机座承受搅拌操作的全部负荷。搅拌器高速行星运动。使机座受到交变偏心力矩和弯扭矩联合作用,因此采用薄壁大断面轮廓铸造箱来保证机器的感度和稳定性。第四节 润滑与密封因运动副间存在摩擦,摩擦是一种不可逆的过程,其结果必会存在能量的的损耗和摩擦表面物质的丧失和迁移,为了更好的控制摩擦、磨损,减少能量的损失,降低材料的消耗,这里采用油润滑。一滚动轴承的润滑高速轴上的滚动轴承由于转速相对来说比较高,由dn=20168=336025104,且此轴承安装在闭式齿轮传动装置中,因此选用油润滑中的飞溅润滑较为合适,选用全损耗系统用油代号为L-AN15用于小型机床齿轮箱、传动装置轴承,中小型电机,风动工具等。主轴上的轴承由于转速都不太高,由dn=3560=21005104 ,且也不好设计油沟,在此,采用脂润滑,选用钙基润滑脂代号为1号,因其有较好的抗水性,适用于工业、农业等机械设备轴承的润滑,特别是有水或潮湿的场合。二锥齿轮的润滑为了改善齿轮的工作状况,确保运转正常及预期的寿命,且齿轮副为开式齿轮,通常用人工周期性加润滑油,选用全损耗系统用油,牌号选用L-AN100。第五节 搅拌头的密封 由于搅拌头位于容器之上,打蛋机运转时,搅拌轴受随机径向偏载的影响易于其与轴封间产生间隙变化,使得润滑油脂泄漏而污染容器内的食品,因此,对搅拌头的密封要求很高。所以采用圈形间隙式结构即把搅拌轴与行星转臂机架的下端盖安装成一体,在机架下轴孔端加工出一段凸缘,将其插入端盖的凹腔之内,并使两侧壁间存有一定的间隙。当间隙处含油后,利用液压封闭防止泄漏。 第二篇 零件的分析第一章 零件的作用 减速器箱体起着支持和固定轴系零件,保证轴系运转精度和良好润滑及可靠密封等重要作用。箱体多采用剖分式结构,剖分面一般通过轴心线.在重型立式减速器中,为了便于制造和安装及运输,也可采用多个剖分面。第一节 零件的工艺分析减速箱箱体有几组加工表面,并有一定位置要求.其中尺寸要求较高的有:分述如下:1.以18和20两孔为中心的加工表面:这一组加工表面包括:18和20两孔及其倒角,尺寸为196与100和80两孔相垂直的前后两平面,还有在这前后两平面上总共有24个M8的螺孔。其中,主要加工表面为18和20两孔。2.以尺寸450为中心的加工表面这一组加工表面包括:铣削450240平面,左端2-17锪平30两孔,2-锥销孔8。这些加工表面之间有着一定的位置要求,主要是:(1)尺寸为18孔两处轴心线同轴度为0.025,同柱度为0.010。(2)尺寸为20孔两处轴心线同轴度为0.025且与18轴心线的平行度公差为0.025。(3)18和20两孔端面上的螺孔M8分别有位置度要求:要求最大实体要求为0.4,两端面与20孔轴心线有垂直度公差为0.10。(4)450240的平面度要求0.025。由上面分析可知,加工时应先加工一组表面,再以这组加工后表面为基准加工另外一组。第二章 工艺规程设计第一节 确定毛坯的制造形式零件材料为灰铸铁(HT150或HT200)制成。铸件易切削,抗压性能好,并具有一定的吸振性,但其弹性模量E较小,刚性较差,故在重型减速器中,常用铸钢(ZG200400或ZG230450)箱体。在一般情况下,生产批量超过34件,采用铸件就比较经济。由于零件产量为4000件/年,属于大批量生产,故选择铸造毛坯(低压铸造)。这对提高生产率、保证加工质量也是有利的。第二节 基准的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。一. 粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则,现选取工件底面作为粗基准。二. 精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。 三. 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。同时箱体应有足够的风度、可靠的密封及便于传动件润滑和散热、箱体应有良好的结构工艺性、箱体形状应力求匀称和美观。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降,提高生产率、保证加工质量、减轻工人劳动强度。1.工艺路线方案一:工序一 热处理, 人工时效工序二 按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等工序三 箱座:留余量粗刨剖分面450240; 18和20孔端面; 箱盖顶上斜方孔10090平面,粗精刨底平面到尺寸箱盖:留余量粗铣剖分面;铣箱盖顶上斜方孔平面工序四 分别划箱座,箱盖上 6-17, M161.5, M12-7H和各螺钉孔及两销钉孔中心线工序五 箱座:钻底平面6-17, M161.5, M12-7H及锪平面和攻螺纹工序六 钻6-17锪平30,并锪平各孔上下平面工序七 钻斜方孔平面上4-6孔并攻丝M6-7H工序八 留余量,分别精刨箱座和仃盖剖分面426196; 18和20 孔端面; 箱盖顶上斜方孔10090平面; 底面368190工序九 钻,铰销孔,并打入定位销工序十 划18和20两孔端面螺孔线工序十一 钻18和20两孔端面螺孔,并攻丝M8-7H工序十二 划18和20两孔中心线 工序十三 精,细镗各轴承孔18和20两孔及锪端面工序十四 检验 2.工艺路线方案二工序一 热处理, 人工时效工序二 按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线工序三 分别划箱座,箱盖上 6-17, M161.5, M12-7H和各螺钉孔及两销钉孔中心线工序四 箱座:钻底平面6-17, M161.5, M12-7H及锪平面和攻螺纹工序五 箱座:留余量粗刨剖分面450240; 18和20孔端面; 箱盖顶上斜方孔10090平面,粗精刨底平面到尺寸箱盖:留余量粗铣剖分面;铣箱盖顶上斜方孔平面工序六 钻6-17锪平30,并锪平各孔上下平面工序七 钻斜方孔平面上4-6孔并攻丝M6-7H工序八 留余量,分别精刨箱座和仃盖剖分面450240; 18和20 孔端面; 箱盖顶上斜方孔10090平面; 底面368190工序九 钻,铰销孔,并打入定位销工序十 划18和20两孔中心线 工序十一 精,细镗各轴承孔18和20两孔及锪端面工序十二 划18和20两孔端面螺孔线工序十三 钻18和20两孔端面螺孔,并攻丝M8-7H工序十四 检验 3.工艺路线方案的比较与最终工艺路线方案如下: 两种工艺路线方案的工序是一样,只是加工顺序不一样。在第一个方案中,是先铣450240平面,然后以此为基准在保证箱盖与箱座配合的情况下来钻M8-7H深15螺孔和镗18和20两孔.对镗这两孔的位置精度都得以保证,并且定位及装夹等都比较方便.方案二却相反,是先钻M8-7H深15和先镗18和20两孔再来铣450240这平面.这样的话对加工M8-7H深15螺孔和镗18和20两孔的位置精度就难以保证.以上两方案都是先加工M8-7H深15螺孔和镗18和20两孔再铣18和20两孔的端平面,这也影响18和20两孔的轴心线与此平面的垂直度.对于整个加工工艺路线看来,以上两种加工方案大致看来都是合理的.但是通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题.因此,最后的加工工艺路线方案如表2.3-1。表2.3-1 加工工艺路线序号 工序名称工序内容设备1热处理人工时效2划线按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等划线平台3粗刨箱座:留余量粗刨剖分面450240; 箱盖顶上斜方孔10090平面;底面368190,粗精刨底平面到尺寸龙门刨床4粗刨箱盖:留余量粗刨剖分面;刨箱盖顶上斜方孔平面龙门刨床5 划线分别划箱座,箱盖上 M161.5, M12-7H和各螺钉孔及两销钉孔中心线划线平台6钻箱座:钻底平面6-17, M161.5, M12-7H及锪平面和攻螺纹摇臂钻床7钻钻斜方孔平面上4-6孔并攻丝M6-7H摇臂钻床8钻将箱座和箱盖组装在一起,并用螺栓固紧,按箱盖上已划好的两销孔线钻,铰销孔,并打入定位销摇臂钻床9钻钻6-17锪平30,并锪平各孔上下平面摇臂钻床10 精刨留余量,分别精刨箱座和仃盖剖分面450240; 箱盖顶上斜方孔10090平面龙门刨床 11精细刨宽刀分别精细刨箱座和箱盖剖分面450240; 箱盖顶上斜方孔10090平面,达到要求的精度和粗糙度龙门刨床12 划线划18和20两孔中心线,各轴承线及孔端面线划线平台13 镗孔精,细镗各轴承孔20和20两孔及锪端面金刚镗床14 划线划18和20两孔端面螺孔线划线平台15 钻钻18和20两孔端面螺孔,并攻丝M8-7H摇臂钻床16 铣油槽拆开后铣箱座各油槽龙门铣床17 检验成对装好后,总检验 四机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定减速箱箱体零件材料为HT150,硬度为137-205HBS,生产类型为大批量,采用铸造毛坯。据以上原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:118和20孔端面查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,确定加工余量等级,灰铸铁: CT:79(选IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:3.5。故铸造尺寸为:240+3.5+3.5=247。2 450240平面 查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,确定加工余量等级,灰铸铁: CT:79(选IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:4.5。3底面368190查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,确定加工余量等级,灰铸铁: CT:79(选IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:4.5.故铸造尺寸为:170+4.5=174.5。4. 箱盖顶上斜方孔10090平面查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,确定加工余量等级,灰铸铁: CT:79(选IT9);MA:F.再查表2.2-4.查得规定余量值为:2.5。5. 18孔查机械制造工艺设计简明手册表(2.3-8),钻:第一次10,第二次15.0;(用车刀镗以后17.3) 粗铰:17.8;精铰:18至尺寸。6 20孔查机械制造工艺设计简明手册表(2.3-8),钻:第一次10,第二次15.0; (用车刀镗以后16.5) 扩孔钻:19.5; 粗铰:19.8;精铰:20至尺寸。7 6-17锪平30一次钻削加工完成。 8 螺孔3-M6-7H和M10-7H一次加工完成。五确立切削用量及基本工时工序一 热处理, 人工时效工序二 按图纸尺寸,检查加工余量,并划中心十字线,剖分线,端面线,顶上斜方孔平面线等工序三 箱座:留余量粗刨剖分面450240;粗精刨底平面到尺寸 工零件材料:HT150 铸件 机床选用:因床身是较大零件,故选用龙门刨床,型号为B2010A 刀具选用:选用YG8刨刀,刀杆尺寸bh 为 20301、 切削用量的选择:查机械制造工艺设计手册表332可知,取相应的切削用量如下:切削深度1.5 mm进给量f=1.8 mm/r切削速度v=45 m/s 2、 计算切削时间: 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表1.411 可知: (2-1) (2-2) (2-3) (2-4) 查表1.410,取 K=0.4-0.75 所以有: L=450+3+4=457mm n=1000=157r/min T=L/(fn)=(450+3+4)/(1.8)=6.84min 因为是刨箱盖和箱座两相同平面,所以:T= T=L/(fn)=6.84min 所以,总切削时间T=T+ T=13.68min工序四 箱盖:留余量粗刨剖分面;刨箱盖顶上斜方孔平面工序五 划线工序六 箱座:钻底平面6-17及锪平面1加工条件材料为HT150,硬度为137205HBS,b =175/Mpa(机械制造工艺设计简明手册)23工艺要求:孔径d=17mm,孔深20mm,通孔,粗糙度要求为Rz50.选用钻床型号为Z3025型摇臂钻床. (查机械制造工艺设计简明手册)表4.2-12和4.2-13主轴转速: 50 80 125 200 250 315 400 500 630 1000 1600 2500进给量: 0.05 0.08 0.12 0.16 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.63 1.00 1.60 2选择钻头: 查切削用量简明手册表2.1,选用高速钢麻花钻钻削,麻花钻直径为d=17mm.钻头几何形状为:双锥修磨横刃, 后角o11,二重刃长度b=3.5mm,横刃长b=2mm,弧面长度l=4mm,棱带长度 3选择切削用量:1)决定进给量f:按加工要求决定进给量:根据(切削手册表2-7),因为材料为HT150, 硬度为137205HBS,b =175/Mpa ,d=17mm时,所以f=0.700.86mm/r。 由于8,所以f=0.70-0.86mm/r。2)按钻头强度决定进给量:根据(切削手册表28),材料为HT150,硬度为137-205HB d=17mm,钻头强度允许的进给量是f=1.45(或1.75)mm/r从以上三个进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=0.70-0.86mm/r根据Z3025钻床说明书,选择f=1.00mm/r,由于是加工通孔,为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故在孔即将钻穿的时候停止自动进给采用手动进给.机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力在进行比较来校验。由(切削手册表219)可以查出钻孔时的轴向力,轴向力F= 7260N 轴向力的修正系数为1.0(或0.85) ,故F=7260N.根据Z3025钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力F远大于F,由于F F校验成功.故f=1.00mm/r可用.(1)决定钻头磨钝标准及寿命:查(切削手册表212),当d=17mm时,钻头后刀面最大磨损量0.5-0.8mm.寿命T=60min(2)决定切削速度:查(切削手册表215),由于材料是HT150,硬度是硬度为137205HB,进给量f=0.81mm/r, d=17mm,.所以取切削速度V=20m/min查(切削手册)切削速度的修正系数为: 故m/min根据Z3025钻床的实际钻速,可以考虑选择n=400r/min.这个转速基本与计算转相符合,对麻花钻,以及其他方面的影响会比较小,所以可以直接采用(3)检验机床的扭矩及功率 根据(切削手册表221),当f=1.00mm/r, d17.5mm时,M=61.8N.m . 扭矩的修正系数为1(或0.85),故N.m根据(切削手册表223),和以上已经的出的相关数据可以查出,高速钢钻头钻灰铸铁的时候消耗的功率为P=1.1根据Z525钻床说明书,P远大于P.由于MM,PP,故选择的切削用量可用,即f=1.00mm/r, n=n=400r/min,V=20.49m/min.4.计算基本工时 (2-5)L=l+y+,入切量及超切量(查切削手册表2-29)y+=8mm。故 min因为是6个同直径的孔所以t=0.07=0.42min工序七 钻斜方孔平面上4-6孔并攻丝M6-7H1加工条件材料为HT150,硬度为137-205HBS,b =175/Mpa(机械制造工艺设计简明手册)23 工艺要求:孔径d=6mm,孔深13mm,通孔.选用钻床型号为Z3025型摇臂钻床. (查机械制造工艺设计简明手册)表4.2-12和4.2-13主轴转速: 50 80 125 200 250 315 400 500 630 1000 1600 2500进给量: 0.05 0.08 0.12 0.16 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.63 1.00 1.60 2选择钻头: 查切削用量简明手册表2.1,选用高速钢麻花钻钻削,麻花钻直径为d=6mm.钻头几何形状为:双锥修磨横刃, 后角o16,, , 3选择切削用量:1)决定进给量f:1)按加工要求决定进给量:根据(切削手册表2-7),因为材料为HT150, 硬度为137-205HBS,b =175/Mpa ,d=6mm时,所以f=0.27-0.33mm/r。 由于12时,轴向力F= 2110N 轴向力的修正系数为1.0(或0.85) ,故F=2110N.根据Z3025钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为F远大于F,由于F F校验成功.故f=0.3mm/r可用.(1)决定钻头磨钝标准及寿命:查(切削手册表212),当d=6mm时,钻头后刀面最大磨损量0.5-0.8mm.寿命T=35min(2)决定切削速度:查(切削手册表215),由于材料是HT150,硬度是硬度为137205HB,进给量f=0.3mm/r, d=6mm,.所以取切削速度V=22m/min查(切削手册)切削速度的修正系数为: 9 故m/min根据Z3025钻床的实际钻速,可以考虑选择n=1600r/min.这个转速基本与计算转相符合,对麻花钻,以及其他方面的影响会比较小,所以可以直接采用(3)检验机床的扭矩及功率根据(切削手册表221)M=10.49N.m扭矩的修正系数为1,故N.m根据(切削手册表223),和以上已经的出的相关数据可以查出,高速钢钻头钻灰铸铁的时候消耗的功率为P=1KW.根据Z525钻床说明书,P远大于P.由于MM,P12时,轴向力F= 2500N 轴向力的修正系数为1.0(或0.85) ,故F=2500N.根据Z3025钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力为F远远大于此轴向力F,由于F F校验成功.故f=0.4mm/r可用.(1)决定钻头磨钝标准及寿命:查(切削手册表212),当d=13mm时,钻头后刀面最大磨损量0.50.8mm.寿命T=60min(2)决定切削速度:查(切削手册表217),由于材料是HT150,硬度是硬度为137205HB,进给量f=0.4mm/r, d=13mm,.所以取切削速度V=16m/min查(切削手册)切削速度的修正系数为: 故m/min根据Z3025钻床的实际钻速,可以考虑选择n=400r/min.这个转速基本与计算转相符合,对麻花钻,以及其他方面的影响会比较小,所以可以直接采用(3)检验机床的扭矩及功率 根据(切削手册表221),当f0.41mm/r, d13.3mm时,M=17.85N.m扭矩的修正系数为0.85,故N.m根据(切削手册表223),和以上已经的出的相关数据可以查出,高速钢钻头钻灰铸铁的时候消耗的功率为P=1KW.根据Z3025钻床说明书,P远远大于P.由于MM,PP,故选择的切削用量可用,即f=0.4mm/r, n=n=400r/min,V=16.32m/min.4计算基本工时 (2-7)L=l+y+,入切量及超切量(查切削手册表2-29)y+=8mm。故 min因为是6个同直径的孔所以t=0.75=4.5min工序十 精刨工序十一 精细刨工序十二 划线工序十三 精,细镗各轴承孔100和80两孔及锪端面 选用机床:T740金刚镗床.1.18精镗孔至17,单边余量Z=0.1mm,一次镗去全部余量,a=0.1mm. 进给量f=0.1mm/r 根据有关手册,确定金刚镗床的切削速度v=100m/min,则 由于T740金刚镗床主轴转速为无级调速,故以上转速可以作为加工时使用的转速.
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