BG皇冠体育方案设计说明书doc

　　BG皇冠体育设计说明书 项目的来源 风能，是一种清洁的可再生能源，高效、合理的利用风能，能降低矿物能源的使用，降低环境的污染。本创新设计，就是设计利用风能，达到为人类服务的机械装置：风能驱动叶轮转动，进而带动传动机构和驱动机构，实现物料的传送。 一、创新方案的确定 风叶在有风的情况下，能够旋转。为此如何把旋转运动的动力源，实现不同方向的往复直线运动是整个机械装置的关键，根据机构传动和相关应用的基础知识，确定其创新设计的思路： 考虑有哪些机构能实现运动功能？ 考虑运动如何分配，实现不同方位的直线运动输出？ 考虑如何实现运动的传递？ 根据上述问题，运用所学机械机构及机构传动的基础知识，能把把旋转运动转换成往复直线运动的简单机构种类有： 曲柄滑块机构， 螺旋机构 凸轮机构 齿轮齿条机构等； 运动的分配方面： 有多轴输出变速机构， 多杆组合机构等； 根据上述考虑，结合传动效率BG皇冠体育，使机构在运动过程中要具有运动副数目少的特点，整个机构的设计方案如下图：利用圆柱凸轮实现运动形式的改变，同时，在输出工作机构上在进行运动的分配，利用直线凸轮改变直线运动的方向，使之实现整个机构所有要达到的工作功能，为实现运动的平稳性。 二、主要部件的设计 1、圆柱凸轮的设计 为了使运动平稳，工作机在工作时冲击小，采用余弦运动规律曲线，推程运动规律与回程运动规律一致，保证整个工作机构在运动过程中不存在冲击。其运动规律位移曲线所示：则圆柱凸轮在柱坐标系统的参数方程如下： C(R,⊙,Z)={R=r，Z=h/2*os(⊙),0 =⊙=360} 图2-1 圆柱凸轮的理论轮廓线）R数值的确定， 凸轮工作时，从动件与圆柱凸轮有相互作用，根据运动轨迹可知，从动件轴向力的大小跟圆柱凸轮的直径和工作行程密切相关，其受力图如下： 图2-2从动件的受力图 Fr=F*cos（a），FT= F*sin（a）BG皇冠体育，tng（a）=h/r，有上述公式可知，a越大，Fr越小， Ft越大，根据凸轮设计经验，a的最大值不超过35度，取H=35mm，R为 2直线凸轮设计 为了使运动平稳，工作机在工作时冲击小，采用余弦运动规律曲线mm，直线凸轮的直线移动距离与圆柱凸轮的行程一致，其运动规律行程表达式为： Y=16cos＆，x=3.14159*10*＆/180，0＆180， 推程运动规律与回程运动规律一样，凸轮的理论轮廓曲线所示。 直线）工作机工作情况分析： 推出物料的过程：要求机构在不同方位推出物料，推出形式可以是同时进行，也可以是交错进行，当同时进行时，原动机输出有用功不连续，且要求输出的功率是单一输出的两倍，为此，本方案采用交错推出物料，使当某一推出物料进行工作时，另一推出机不工作，这样减低对原动机的功率要求，但同时没有降低整个工作机的工作效率。对工作部件进行强度计算时，只计算一个工作机工作时的载荷。 （2）载荷的分析 推出物料时，所需的推力为物料与接触面的摩擦力，最大摩擦力为物体的静摩擦力Ff， Ff，=m*g*u 凸轮轴的总受力图如下图2-3所示： 图2-4 凸轮轴的受力图 由工作情况可知，凸轮除了受到径向力外还受到轴向力，且有 F2=Ff， F1=F2*tan（a） T= F1*R 3.2轴承型号的选用 根据凸轮受力图BG皇冠体育，凸轮轴受到轴向力，轴承选用角接触球轴承，但本机构工作时所受到的轴向力很小，考虑到经济性，选用普通深沟球轴承。 3.3凸轮轴尺寸的确定 根据装配的要求，凸轮轴的结构如图2-5所示， 图2-5 凸轮轴的结构示意图 圆柱凸轮的主尺寸为直径和长度，根据工作要求，行程定为30mm，则直径为40，L3为60mm 轴承的确定： 选用型号为6202的球轴承。 尺寸长度的确定： L1、L5跟轴承宽度有关，比轴承宽度小1mm，L2、L5、L6与轴承座的尺寸和间隙大小相关，一般取间隙为2-4mm，L7的宽度与安装的齿轮宽度小1mm，最后轴的总长为140mm。 4、齿轮传动设计 叶轮获得风能，带动传动轴转动，且转速比较高，另当载荷很大时，需要大的启动的转矩，通过齿轮减速传动，增加机构的输出扭矩，从而使工作机能够正常工作。本方案采用一级齿轮传动，传动中心距为60mm，传动比取1：2， 齿轮模数及宽度的确定： 模数越大，齿轮的承载能力越大，本机构的工作载荷很小，对于金属材料的强度而言，可以忽略不计，为了方便加工，选取齿轮模数为2mm，宽度为5mm。压力角为20度。 5、叶轮的合理设计 6、传动轴部件的设计 传动轴的作用是承载传动部件叶轮、齿轮，考虑到轴的安装固定，则轴的结构形状如下： 四、零件加工过程及调试 本装置的加工过程如下图4-1所示 图 五、设计创新点 1、叶轮相关参数的确定，通过做实验，从实验数据中选取最优方案。 2、机构简单，实现给定的工作效能， 3、整个机构的设计，采用三维软件建模和装配，减小试制费用； 六、心得体会 1、深刻的了解了机械产品从设计到成品的整个工作流程，在选定作品的整体实现方案过程中，我们经过了资料检索、查询、分析，方案的筛选和确定，然后到利用三维设计软件建立整个机械装置的实体，再到零件图的具体设计、加工等一系列工作，加深了我们以前学习过的机械基础知识，提高我们自己的设计加工能力。 2、通过三维设计软件的使用，解决了一个又一个建模难题，学到了很多的实用知识；

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