自動(dòng)離心澆鑄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

畢業(yè)設(shè)計(jì)題目自動(dòng)離心澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目錄摘要IABSTRACTII一緒論111自動(dòng)離心澆注系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)112自動(dòng)離心澆注系統(tǒng)現(xiàn)狀及問(wèn)題3二畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題421設(shè)計(jì)參數(shù)及要求如下422設(shè)計(jì)任務(wù)4三總體方案的設(shè)計(jì)531方案的可行性論斷6四平車(chē)部分的設(shè)計(jì)741電機(jī)的選擇7421選擇V帶型號(hào)7422確定帶輪直徑DD1，DD27423確定中心距A和帶長(zhǎng)LD7424驗(yàn)算小帶輪包角18425確定V帶根數(shù)Z843蝸輪蝸桿傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)8431嚙合蝸桿蝸輪精度和材料的選擇944蝸桿跟大帶輪軸承的選擇945蝸桿跟支架的軸承選擇946軸1的設(shè)計(jì)9461軸的材料選擇及熱處理方法10462軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1047車(chē)輪軸承、鍵及端蓋的選擇1248小車(chē)部分各處連接說(shuō)明12五澆煲架部分的設(shè)計(jì)1351各部分安裝裝配情況說(shuō)明1352簡(jiǎn)要說(shuō)明三處液壓缸作用14六安全罩部分的設(shè)計(jì)1561安全罩外罩設(shè)計(jì)1562安全罩內(nèi)罩設(shè)計(jì)1663鉸鏈設(shè)計(jì)1664導(dǎo)程桿部分設(shè)計(jì)1765安全罩小輪的設(shè)計(jì)17結(jié)論18致謝19參考文獻(xiàn)20自動(dòng)離心澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要湘潭電機(jī)廠(chǎng)目前使用的離心澆注是人工的，非智能自動(dòng)化的，課題研究就是完成離心澆注的自動(dòng)化。設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)有三部分機(jī)械部分，液壓傳動(dòng)部分，PLC控制部分。我負(fù)責(zé)的是機(jī)械部分，機(jī)械部分也分為三部分小車(chē)部分，安全罩部分跟澆煲架部分。其中澆煲架是完成機(jī)械液壓跟PLC連接的重要部分也是設(shè)計(jì)的核心。關(guān)鍵詞自動(dòng)化離心澆注機(jī)械設(shè)計(jì)AUTOMATICPOURINTOCENTRIFUGALMOLDSYSTEMSDESIGNABSTRACTTHEXIANGTANELECTRICALMACHINERYPLANTPRESENTUSESPOURINTOCENTRIFUGALMOLDISARTIFICIAL,THENONINTELLIGENTAUTOMATION,THETOPICRESEARCHISCOMPLETESTHEPOURINTOCENTRIFUGALMOLDTHEAUTOMATIONDESIGNSTHESYSTEMHASTHREEPARTSMACHINEPART,HYDRAULICTRANSMISSIONPART,PLCCONTROLSECTIONWHATIAMRESPONSIBLEISTHEMACHINEPART,THEMACHINEPARTALSODIVIDESINTOTHREEPARTSCARPART,SAFETYSCREENPARTWITHAPOURINGHOTPOTPARTANDIRRIGATESTHEHOTPOTFRAMEISCOMPLETESTHEMECHANICALHYDRAULICPRESSUREWITHTHEPLCCONNECTIONIMPORTANTPARTISALSOTHEDESIGNCOREKEYWORDSAUTOMATIONCENTRIFUGALCASTINGMACHINEDESIGN一緒論現(xiàn)代生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出越來(lái)越高的要求，同時(shí)也為自動(dòng)化技術(shù)的革新提供了必要條件。70年代以后，自動(dòng)化開(kāi)始向復(fù)雜的系統(tǒng)控制和高級(jí)的智能控制發(fā)展，并廣泛地應(yīng)用到國(guó)防、科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的自動(dòng)化，例如大型企業(yè)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、全國(guó)鐵路自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、國(guó)家電力網(wǎng)自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、城市交通控制系統(tǒng)、自動(dòng)化指揮系統(tǒng)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)等。自動(dòng)化的應(yīng)用正從工程領(lǐng)域向非工程領(lǐng)域擴(kuò)展，如醫(yī)療自動(dòng)化、人口控制、經(jīng)濟(jì)管理自動(dòng)化等。自動(dòng)化將在更大程度上模仿人的智能，機(jī)器人已在工業(yè)生產(chǎn)、海洋開(kāi)發(fā)和宇宙探測(cè)等領(lǐng)域得到應(yīng)用，專(zhuān)家系統(tǒng)在醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘探等方面取得顯著效果。工廠(chǎng)自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化和農(nóng)業(yè)自動(dòng)化將成為新技術(shù)革命的重要內(nèi)容，并得到迅速發(fā)展。自動(dòng)化是新的技術(shù)革命的一個(gè)重要方面。自動(dòng)化技術(shù)的研究、應(yīng)用和推廣，對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)、生活等方式將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和辦公室自動(dòng)化可極大地提高社會(huì)生產(chǎn)率和工作效率，節(jié)約能源和原材料消耗，保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，改進(jìn)生產(chǎn)工藝和管理體制，加速社會(huì)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革和社會(huì)信息化的進(jìn)程我們所研究的自動(dòng)澆注系統(tǒng)就是自動(dòng)化在澆注領(lǐng)域的一個(gè)創(chuàng)新，澆注系統(tǒng)在以往的時(shí)候都是人工將澆注液倒入離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行的，在這個(gè)過(guò)程中四濺的澆注液有可能飛濺到工人身上。而自動(dòng)化的離心澆注就不必?fù)?dān)心這個(gè)問(wèn)題了11自動(dòng)離心澆注系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)自動(dòng)離心澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)由三部分組成1，機(jī)械部分。機(jī)械部分由三部分組成A安全罩部分B小車(chē)部分C澆煲架部分。2，液壓部分。液壓部分由液壓缸跟液壓油導(dǎo)管組成。3，PLC控制部分。由于本人設(shè)計(jì)的是機(jī)械部分故在此主要對(duì)機(jī)械部分進(jìn)行說(shuō)明。自動(dòng)離心澆注系統(tǒng)功能分析及設(shè)計(jì)構(gòu)思該裝置應(yīng)當(dāng)具有的功能主要是1）使?jié)舶趧?dòng)定位對(duì)準(zhǔn)澆冒口；2）自動(dòng)將鋁注入澆冒口。根據(jù)這兩個(gè)功能要求，經(jīng)過(guò)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研座談。提出在離心澆冒口上方安裝一個(gè)澆包架，由定位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)澆包的自動(dòng)定位；在澆包底部設(shè)置液壓缸，用液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)使?jié)舶@支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)澆包?？刂品绞酵ㄟ^(guò)安裝在澆包架上的重力傳感器將澆包重量的變化信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)通過(guò)控制系統(tǒng)來(lái)控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的電磁閥來(lái)控制液壓缸的行程和運(yùn)動(dòng)方向，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁液澆鑄量的控制圖11總裝圖如圖11所示裝置示意說(shuō)明自動(dòng)離心澆注系統(tǒng)裝置如圖1所示，該裝置主要由澆包架、液壓缸及液壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成（液壓傳動(dòng)系統(tǒng)不在圖中。將澆包架安裝在現(xiàn)在的自動(dòng)移動(dòng)軌道車(chē)上的平臺(tái)上，利用支撐架上的U形槽支撐澆包。整個(gè)澆包架的中心位置與離心轉(zhuǎn)動(dòng)軸在同一垂直平面內(nèi)，澆包的中心位置與離心轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離要使?jié)舶D(zhuǎn)時(shí)使鋁液正好對(duì)準(zhǔn)澆冒口（實(shí)際尺寸在詳細(xì)設(shè)計(jì)中確定）由于轉(zhuǎn)子澆鑄的品種型號(hào)眾多，澆鑄模具的高度尺寸、回轉(zhuǎn)半徑不同。因此澆包相對(duì)于轉(zhuǎn)子澆冒口的高度和澆鑄位置都有不同的尺寸要求。因此，在設(shè)計(jì)中可以通過(guò)以下兩個(gè)途徑解決一是按照坩堝大?。床煌瑵舶┰O(shè)計(jì)相應(yīng)的澆包架；二是在澆包架上設(shè)置兩個(gè)調(diào)位油缸，在澆鑄前（必須在澆鑄前，可以通過(guò)事先實(shí)驗(yàn)和測(cè)量等方法確定要調(diào)整的位置尺寸）一個(gè)油缸調(diào)整澆包與澆冒口的高度尺寸；另一個(gè)油缸調(diào)整澆包與澆冒口的位置尺寸。從我們目前掌握的情況看，現(xiàn)場(chǎng)大約有四種尺寸的澆包和5060副澆鑄模具。采用以上方案就可以解決這一問(wèn)題。由于澆包架是安裝在自動(dòng)軌道車(chē)上，因此軌道車(chē)的移動(dòng)精度將直接影響到澆包對(duì)澆冒口的位置精度。對(duì)此我們對(duì)軌道車(chē)的移動(dòng)精度進(jìn)行了實(shí)地測(cè)量，測(cè)得軌道車(chē)的實(shí)際重復(fù)定位精度在10MM，可以滿(mǎn)足澆包架對(duì)澆冒口位置精度的要求。同時(shí)在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中通過(guò)對(duì)軌道車(chē)的移動(dòng)行程進(jìn)行位置控制還可以進(jìn)一步提高它的定位精度。所以將澆包架設(shè)置在移動(dòng)軌道平車(chē)上在方案的事實(shí)上可行的。12自動(dòng)離心澆注系統(tǒng)現(xiàn)狀及問(wèn)題離心澆注現(xiàn)狀鑄造分為砂型鑄造，熔模鑄造，金屬型鑄造，壓力鑄造，離心鑄造。離心鑄造就是將液態(tài)合金澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使金屬在離心力的作用下填充鑄型并凝固成型。離心鑄造的鑄型有金屬型和砂型兩種，目前廣泛應(yīng)用的是金屬型離心鑄造。離心鑄造在離心鑄造機(jī)上進(jìn)行，有立式很臥式離心鑄造機(jī)兩類(lèi)。離心鑄造特點(diǎn)A工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，鑄造中空筒類(lèi)管類(lèi)零件時(shí)，省去了型芯，澆注系統(tǒng)和冒口，節(jié)約金屬和其他原材料。B離心鑄造使液態(tài)金屬在離心力作用下填充鑄型并凝固，鑄件組織致密，無(wú)縮孔氣孔夾渣等缺陷，力學(xué)性能較好。C離心鑄造中，鑄造合金種類(lèi)幾乎不受限制。目前來(lái)講電機(jī)廠(chǎng)在鑄造電機(jī)機(jī)芯的時(shí)候采用的離心澆注系統(tǒng)是非自動(dòng)的，轉(zhuǎn)子鑄鋁澆鑄工藝過(guò)程主要由以下幾道工序組成轉(zhuǎn)子加熱到420，鋁錠熔解，鋁液導(dǎo)入坩堝（鋁水包）、行車(chē)吊運(yùn)坩堝至離心澆注口上方、調(diào)整坩堝與澆冒口的位置、澆鑄（將鋁水注入模具的澆口同時(shí)離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)）。在這之前還要將加熱的轉(zhuǎn)子和模具安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上等其他必要的工序。存在的問(wèn)題澆注鋁液不定量手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大鋁液存在外泄情況，原因是不能定量定速的澆注。非自動(dòng)效率低下二畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題設(shè)計(jì)制造自動(dòng)離心澆注系統(tǒng)裝置設(shè)備，能夠有效完成自動(dòng)離心澆注的目的，完善以往的操作缺陷。21設(shè)計(jì)參數(shù)及要求如下單班制、間隙工作，載荷平穩(wěn)，使用極限為20年，每年工作300天檢修間隔3年。22設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)自動(dòng)離心澆注系統(tǒng)一套，包括機(jī)械傳動(dòng)部分，液壓傳動(dòng)部分，PLC控制部分三部分。需要完成的任務(wù)有（機(jī)械部分）系統(tǒng)總裝圖一張，小車(chē)部分裝配圖一張，安全罩部分裝配圖一張，澆煲架部分裝配圖一張，各部分零件圖數(shù)張?？傃b圖抓圖見(jiàn)圖1三總體方案的設(shè)計(jì)機(jī)械部分主要由平車(chē)，安全罩跟澆煲架組成。其中平車(chē)跟安全罩在現(xiàn)在的澆注系統(tǒng)之中有應(yīng)用。澆煲架是新加設(shè)備。三部分主要是靠焊接連接，各部分零件有螺釘連接，銷(xiāo)鍵連接，螺母連接等。系統(tǒng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如31圖31系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖根據(jù)該儀器的工作參數(shù)首先選擇電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)方案。方案一采用齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)有傳動(dòng)精度高，載荷平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，占用體積小，嚙合性能好，傳動(dòng)效率較高，能實(shí)現(xiàn)多級(jí)變速傳動(dòng)的要求。方案二采用蝸桿蝸輪傳動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)的兩輪嚙合齒面間為線(xiàn)接觸，能獲得比交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)更好的嚙合效果，傳動(dòng)比和承載能力也更高。蝸輪蝸桿傳動(dòng)是一種螺旋式傳動(dòng)，傳動(dòng)中主要形式為齒嚙合傳動(dòng)，因此傳動(dòng)更為平穩(wěn)、振動(dòng)小、噪音低，適合需要穩(wěn)固狀態(tài)的機(jī)械使用。蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)突出的優(yōu)點(diǎn)在于其自鎖功能，蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的蝸桿導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就會(huì)反向自鎖，這時(shí)只能是蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而蝸輪無(wú)法帶動(dòng)蝸桿，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的安全保護(hù)。齒輪傳動(dòng)雖然有傳動(dòng)精度高，載荷平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，占用體積小，傳動(dòng)效率較高等優(yōu)點(diǎn)，但只能進(jìn)行直線(xiàn)方向的動(dòng)力傳動(dòng)，不能實(shí)現(xiàn)垂直方向的傳動(dòng)，不利于該儀器縱向布局的要求；并且齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比較小，若采用多級(jí)傳動(dòng)，傳動(dòng)級(jí)數(shù)過(guò)多，結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，成本相對(duì)較高，也不符合設(shè)計(jì)的要求。蝸桿蝸輪傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比變速的要；，能實(shí)現(xiàn)垂直方向的動(dòng)力傳動(dòng)，易于儀器的總體縱向布局和自?？刂茩C(jī)構(gòu)的安裝；并且有自鎖功能,蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的蝸桿導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就會(huì)反向自鎖，這時(shí)只能是蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而蝸輪無(wú)法帶動(dòng)蝸桿，這樣能在儀器轉(zhuǎn)動(dòng)10圈后，在自停機(jī)構(gòu)的控制下實(shí)現(xiàn)停機(jī)時(shí)，防止輸出軸回轉(zhuǎn)，對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)造成損害，有利于機(jī)械的安全保護(hù)，并能實(shí)現(xiàn)儀器連續(xù)工作的要求綜上所述，選擇蝸桿蝸輪傳動(dòng)更符合儀器的要求，故選擇方案二。平車(chē)尺寸設(shè)計(jì)跟安全罩設(shè)計(jì)在廠(chǎng)房測(cè)量基坑數(shù)據(jù)跟轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)得來(lái)。澆煲架總體高度由轉(zhuǎn)子最低與最高情況下的數(shù)據(jù)和安全罩高度與澆包高度確定。31方案的可行性論斷采用澆包架和液壓缸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)澆鑄的設(shè)計(jì)方案有以下特點(diǎn)1）不會(huì)改變現(xiàn)有的生產(chǎn)方式，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施布局沒(méi)有任何影響。因此，實(shí)施起來(lái)簡(jiǎn)便易行；2）整個(gè)自動(dòng)澆鑄裝置就安裝在現(xiàn)有的移動(dòng)軌道車(chē)作業(yè)平臺(tái)上，不會(huì)影響人員對(duì)澆鑄過(guò)程的觀(guān)測(cè)3）仍然采用行車(chē)吊運(yùn)澆包，只要改變行車(chē)操控方式和適度提高吊運(yùn)速度實(shí)行起來(lái)對(duì)操作人員的要求不會(huì)有太大的變化，而且提高了反應(yīng)速度，無(wú)需另外增設(shè)澆包輸送系統(tǒng)；4）通過(guò)稱(chēng)重傳感器對(duì)澆鑄過(guò)程實(shí)時(shí)控制，改變了人工操作帶來(lái)的不穩(wěn)定因素。對(duì)轉(zhuǎn)子澆鑄的質(zhì)量和一致性都有很大的提高；5）自動(dòng)化澆鑄可以大大減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；6）縮短澆鑄時(shí)間，對(duì)提高轉(zhuǎn)子的澆鑄質(zhì)量起到重要的作用。因?yàn)殇X液一旦離開(kāi)加熱爐每延長(zhǎng)一秒鐘都對(duì)澆鑄質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生影響；7）整套設(shè)計(jì)方案的實(shí)施費(fèi)用可以減輕企業(yè)設(shè)備技術(shù)改造費(fèi)用。8）為今后研究轉(zhuǎn)子、模具加熱溫度對(duì)轉(zhuǎn)子鑄件質(zhì)量影響建立了可行的實(shí)驗(yàn)條件。四平車(chē)部分的設(shè)計(jì)41電機(jī)的選擇根據(jù)工廠(chǎng)原設(shè)備的電機(jī)銘牌選擇電機(jī)Y132S8額定功率為22KW同步轉(zhuǎn)速750R/MIN8極滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速710R/MIN質(zhì)量為63KG初步擬定用原有電機(jī)。42皮帶傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)421選擇V帶型號(hào)查表機(jī)械設(shè)計(jì)46得工作情況系數(shù)KA1，由PCAKAP得PCAKAP1X22KW按PCA22KW，N1750R/MIN查機(jī)械設(shè)計(jì)圖411選擇A型V帶。422確定帶輪直徑DD1，DD2參考圖411及表44及工廠(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)量，選取小帶輪直徑DD1140MM由V1N1DD1/60X1000V2N2DD2/60X1000得到V140X750/（60X1000）M/SDD2IDD116X140MM224其中I16V則有N2N1/I750/16R/MIN46875R/MIN允許423確定中心距A和帶長(zhǎng)LD由07（DD1DD2）A02（DD1DD2）有07（140224）A02（140224）254A0728取A0255由L02A0（DD1DD2）/2（DD2DD1）/4A02L02A0（DD1DD2）/2（DD2DD1）/4A02X260140224/2224140/2X26010982查表42得LD1120MM由AA0LDL0/2得AA0LDL0/225511201098/2A260AMAXA003LD3046MMAMINA0015LD2542MM424驗(yàn)算小帶輪包角1由1180（DD2DD1）X60/A得1180（224140）X60/2601601201160合適425確定V帶根數(shù)Z由DD1140MM，N1750R/MIN及N1468R/MIN查表45，得單根A型V帶的額定功率分別為139KW和162KWM，用線(xiàn)性插值法求N1468R/MIN時(shí)的額定功率P0值P0【139（162139）710468/750468】KW16KW由ZPCA/P0P0KAKL查表47P0017KW查表48KA095查表42得KL099則有Z137取Z2合適43蝸輪蝸桿傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)表41渦輪蝸桿各部分尺寸計(jì)算數(shù)據(jù)名稱(chēng)符號(hào)計(jì)算公式數(shù)據(jù)計(jì)算軸向齒距PXPXMXPX5X314157MM齒頂高HAHAMXHA5MM齒根高HFHF125MXHF625齒高HH22MXH11MM蝸桿分度圓直徑D1D1MXQD15X1890MM蝸桿齒頂圓直徑DA1DA1MX（Q2）DA1100MM431嚙合蝸桿蝸輪精度和材料的選擇該儀器中蝸桿蝸輪的轉(zhuǎn)速較低、傳動(dòng)的功率較小，傳動(dòng)的精度要求不高，故可選用蝸桿7級(jí)精度、蝸輪選用8級(jí)精度。蝸桿選擇20CRMNTI，調(diào)質(zhì)處理后、表面淬火處理，HBC45。蝸輪選用ZCUSN10PB1，金屬模鑄造。44蝸桿跟大帶輪軸承的選擇承受載荷主要軸向，選擇推力軸承。蝸桿軸有55MM，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版表4251選擇軸承型號(hào)GB297647311。45蝸桿跟支架的軸承選擇蝸桿齒根圓直徑DF1DF1MX（Q24）DF1775MM導(dǎo)程角TANZ1/Q92744蝸桿導(dǎo)程PZPZZ1PXPZ1X157157MM渦輪分度圓直徑D2D2M1Z2D2200MM渦輪齒頂圓直徑DA2DA2M（Z22）DA2210MM渦輪齒頂圓外直徑DDDA22MDA2220MM渦輪齒根圓直徑DF2DF2MT（Z224）DF21875MM渦輪寬度B2B2075DA1B2145MM齒頂圓弧直徑RARAD1/2HARA40MM齒根圓弧直徑RFRFD1/2HFRF5225MM中心距AAMT（Q2）/2A145MM傳動(dòng)比I12I12N1/N2I1240蝸桿齒寬B1B1（1316）MXB165MM軸承主載荷徑向，選擇向心軸承。蝸桿軸直徑55MM，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版表4230選擇軸承GB2766431146軸1的設(shè)計(jì)根據(jù)承載情況的不同，軸可分為轉(zhuǎn)軸，心軸，和傳動(dòng)軸3類(lèi)。傳動(dòng)軸值傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩或承受很小彎矩，所以選擇的是傳動(dòng)軸。軸在機(jī)器中的功用可概括為兩個(gè)方面支撐架上零件并使其具有確定的位置；傳遞運(yùn)動(dòng)和力。周本身又靠一對(duì)軸承支撐，各零件間有確定的相對(duì)位置。軸的設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算兩方面的內(nèi)容。合理的結(jié)構(gòu)和足夠的輕度是軸的設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足的基本要求。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝，定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理的確定軸的結(jié)果形式和尺寸。軸的工作能力計(jì)算包括軸的強(qiáng)度，剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面的計(jì)算。軸的設(shè)計(jì)步驟包括按工作要求合理的選擇軸的材料和熱處理方法；軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；軸的強(qiáng)度校核計(jì)算；必要時(shí)作軸的剛度或振動(dòng)穩(wěn)定性的校核計(jì)算；繪制軸的零件工作圖。軸的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)該注意軸的設(shè)計(jì)與上有關(guān)零件的設(shè)計(jì)兼的聯(lián)系和影響，往往必須結(jié)合進(jìn)行。461軸的材料選擇及熱處理方法軸的常用材料是碳素鋼，合金鋼及球墨鑄鐵。碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低，經(jīng)熱處理或化學(xué)處理可得到較高的綜合力學(xué)性能（尤其在耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度兩個(gè)方面），應(yīng)用最多。我們?cè)谶@里就選擇碳素鋼中的45鋼。應(yīng)用調(diào)質(zhì)處理。462軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)一般應(yīng)滿(mǎn)足以下幾個(gè)方面的要求A軸和軸上零件應(yīng)該有轉(zhuǎn)卻的工作位置；B軸上零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；C軸應(yīng)有良好的制造公藝性；D軸的受力合理，有利于提高強(qiáng)度和剛度；E節(jié)省材料，減輕重量；F形狀及尺寸有利于減小應(yīng)力集中。由于軸1很長(zhǎng)（約27M）把軸設(shè)計(jì)成兩段不僅可以減少軸的最大最大彎矩，而且還能得到良好的軸孔配合。我們選擇從軸1的中間斷開(kāi)，以焊接的形式連接。裝配方案指的是軸上零件的裝配方向，順序和相互關(guān)系。軸1零件布置如圖41圖41軸1零件布置圖如圖所示，首先安裝左端軸承及部件，軸的安裝是從右向左，然后渦輪從右端套進(jìn)，右端軸承及部件套進(jìn)，按照鍵的連接安裝各端車(chē)輪及部件。各軸段直徑的確定階梯軸各軸段直徑的變化應(yīng)遵循下列原則A配合性質(zhì)不同的表面（包括配合表面與非配合表面），直徑應(yīng)有所不同；B加工精度，粗糙度不同的表面一般直徑有所不同；應(yīng)便于軸上零件的拆裝。各軸段長(zhǎng)度的確定各軸段的長(zhǎng)度決定于軸上零件的寬度很零件固定的可靠性，設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)注意一下幾點(diǎn)A軸頸長(zhǎng)度通常與軸承的寬度相同；B軸頭的長(zhǎng)度取決于與其配合的傳動(dòng)零件輪轂的寬度；C軸身長(zhǎng)度的確定應(yīng)考慮軸上各零件之間的相互位置關(guān)系和拆裝工藝要求，各零件間距查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)；D軸環(huán)寬度一般取B（0105）D或者B14H并圓整為整數(shù)。數(shù)據(jù)計(jì)算標(biāo)注見(jiàn)圖紙軸1軸上零件的軸向定位于固定跟軸上零件的周向固定軸上零件的軸向定位于固定跟軸上零件的周向固定見(jiàn)圖紙小車(chē)裝配圖。軸上零件的固定跟定位是兩個(gè)概念。定位是針對(duì)安裝而言，以保證零件準(zhǔn)確的安裝位置；固定是針對(duì)工作而言，目的是是零件在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程當(dāng)中保持定位不變。常用軸向定位于固定方法有兩類(lèi)一是利用軸本身的組成部分，如軸肩，軸環(huán)，圓錐面等；另一類(lèi)是采用固件，如套筒，鎖緊擋圈，圓螺母和止動(dòng)墊圈，軸端當(dāng)權(quán)及擋板，彈性擋圈，緊固螺釘?shù)?。兩種方法均在小車(chē)裝配圖有所體現(xiàn)。軸的結(jié)構(gòu)工藝性注意以下幾點(diǎn)軸的直徑變化進(jìn)可能少，應(yīng)盡量限制軸的最大直徑及各軸段見(jiàn)的直徑差，這樣既能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，節(jié)省材料，又可減少切削量。各軸段的軸端應(yīng)制成45的倒角（尺寸盡可能相同）。與傳動(dòng)零件過(guò)盈配合的軸段，可設(shè)置10的倒錐。為便于拆卸軸承，其定位軸肩低于軸承內(nèi)圈高度。不同軸段上的鍵槽布置在軸的同一條軸線(xiàn)上，以免多次裝夾。軸的兩端常設(shè)有中心孔，以保證成品軸各軸段的同軸度和尺寸精度。為了減小應(yīng)力集中，常在軸面尺寸變化處采用過(guò)渡圓角，但要注意與軸上零件孔端圓角或倒角間的協(xié)調(diào)。提高軸的剛度和強(qiáng)度的措施合理設(shè)計(jì)和布局軸上零件，減小最大載荷；改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)，減小應(yīng)力集中；采用力平衡或者局部相互抵消的辦法，減小軸的載荷；改變支點(diǎn)位置提高軸的強(qiáng)度和剛度；改善表面質(zhì)量，提高軸的疲勞強(qiáng)度；采用空心軸提高軸的剛度。47車(chē)輪軸承、鍵及端蓋的選擇小車(chē)車(chē)輪處的軸直徑為55MM，用軸承為國(guó)標(biāo)件，為GB27664311小車(chē)車(chē)輪處鍵連接的鍵的選定查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表141得到鍵型號(hào)為GB109679C16X45端蓋的結(jié)構(gòu)根據(jù)需要參照機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中軸承蓋的設(shè)計(jì)選用。軸承蓋的尺寸根據(jù)軸承外徑計(jì)算出來(lái)。該減速器下部分沒(méi)有中性面，故只能采用凸緣式軸向蓋。該減速器中軸承外徑都為30，故這里只計(jì)算一對(duì)軸承蓋的尺寸。透蓋尺寸D120D0D25D3145D2170E12取E712D4105D5115D6118M由結(jié)構(gòu)而定。48小車(chē)部分各處連接說(shuō)明A小車(chē)車(chē)板由兩塊鋼板組成，中間由40X40方鋼支撐，焊接起來(lái)，作用是減震，降低設(shè)備總重量。B各軸承處的支撐架為鑄件，與小車(chē)底連接處可以做挖空處理以減少表面粗糙度處理難度，其與小車(chē)的連接是有M16螺釘連接。C軸的軸向定位在兩端采用的是兩個(gè)大螺母（M55）穩(wěn)定連接。D軸是由2段組成，在軸直徑63的長(zhǎng)軸處斷開(kāi)，然后以焊接連接。作用見(jiàn)軸的設(shè)計(jì)部分。E各軸注意一段采用固定連接另一端以可以活動(dòng)的連接處理，如小車(chē)裝配圖中各軸的處理部分的軸用彈性擋圈，和軸承端蓋的處理。五澆煲架部分的設(shè)計(jì)此部分是整個(gè)設(shè)備機(jī)械部分的主要部分，自動(dòng)化的控制主要在這個(gè)地方體現(xiàn)，此處液壓傳動(dòng)應(yīng)用比較多，液壓又是與PLC控制部分相配合的，所以此處是整個(gè)自動(dòng)離心澆注系統(tǒng)的各部分的連接作用，精確度要求最高，才能做到澆注時(shí)的定量定速穩(wěn)定的要求。此部分簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖51圖51澆煲架示意圖51各部分安裝裝配情況說(shuō)明A澆包是在固定在澆包和其爐襯中的由耐火材料制成的澆注套管的情況下，在澆注套管的耐火材料中安置了一個(gè)由可透氣的耐火材料制成的環(huán)形嵌件和金屬罩，金屬罩圍繞著嵌件的上、下面以及徑向隔一定距離的圓周上處理氣體通過(guò)與此金屬罩相通的金屬輸入導(dǎo)管并穿過(guò)可透氣的多孔嵌件均勻分布地進(jìn)入澆注套管的通道中吹入氣體和基本上是圓柱形的通道防止了經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間后通道的堵塞借助于金屬罩和在它與氣體輸入導(dǎo)管之間的焊接連接可避免產(chǎn)生泄漏損耗，從而提高了效率而我們的系統(tǒng)所要的澆包就是在以往的澆包上進(jìn)行改裝。如圖4所示的，在澆包底座處焊接（可以先套個(gè)鋼箍）一個(gè)鉸鏈，此鉸鏈與澆包底程15角向下，以便更徹底的把鋁液倒入離心機(jī)。鉸鏈以銷(xiāo)的形式跟主控液壓缸連接。B導(dǎo)軌部分的安裝導(dǎo)軌處的簡(jiǎn)圖如圖52圖52導(dǎo)軌有軌道作用的是20X20等邊角鋼，他們與導(dǎo)軌架以點(diǎn)焊的形式連接，做滑塊的是30X30方鋼（圖中沒(méi)有顯示），各個(gè)鉸鏈支架與導(dǎo)軌支架之間是螺釘連接，與支撐架之間也是螺釘螺母連接，與液壓缸之間是銷(xiāo)連接。C支撐架由4根圓筒立柱跟回形鋼板組成，以焊接形式連接。52簡(jiǎn)要說(shuō)明三處液壓缸作用A豎直主控澆包液壓缸是以頂?shù)牟僮鲗?duì)澆包進(jìn)行推力作用，使其底部向上運(yùn)動(dòng)，然后鋁液在澆包內(nèi)流出倒入離心機(jī)。B豎直輔助液壓缸是控制澆包的旋轉(zhuǎn)軸高及距離心機(jī)孔距離。與主控液壓缸配合完成鋁液澆注的操作。C斜液壓缸是控制澆煲架支撐架角度用的，一般在離心機(jī)內(nèi)的澆注轉(zhuǎn)子高度在一定允許范圍內(nèi)活動(dòng)的情況下是不需要改動(dòng)變化的，只有在當(dāng)前角度不能完成對(duì)離心機(jī)轉(zhuǎn)子的澆注情況下，調(diào)節(jié)此液壓缸以完成順利的操作，達(dá)到準(zhǔn)確不浪費(fèi)不外泄的澆注。六安全罩部分的設(shè)計(jì)61安全罩外罩設(shè)計(jì)安全罩外罩由180外罩跟90外罩組成，除筋板數(shù)量外無(wú)太大差別，在此就90外罩的部分說(shuō)明情況。如圖61圖61安全罩90外罩罩殼部分主要是3MM薄鋼板彎曲形成，有彎曲筋板及豎直筋板兩種。其作用是A保障零件質(zhì)量；B提高抗震、抗裂性能；C節(jié)省鋼板材料；D穩(wěn)固零件形狀筋板與鋼板連接以焊接形式在罩殼外部連接。62安全罩內(nèi)罩設(shè)計(jì)與外罩一樣就此對(duì)90部分說(shuō)明如圖62所示圖62安全罩90內(nèi)罩由3MM彎曲鋼板、筋板、3MM扇形鋼板相互焊接而成。筋板焊接在彎曲鋼板內(nèi)部。63鉸鏈設(shè)計(jì)如圖63所示構(gòu)造鉸鏈在外罩部分連接以把整個(gè)安全罩連接起來(lái)圖63鉸鏈64導(dǎo)程桿部分設(shè)計(jì)導(dǎo)程桿作用是把內(nèi)罩跟外罩固定連接起來(lái)，并且可以沿導(dǎo)軌方向上下活動(dòng)，以完成安全罩保護(hù)作用，因?yàn)殍T鋁轉(zhuǎn)子有很多種類(lèi)有些尺寸較小的時(shí)候就把安全罩降低高度，而尺寸較大的時(shí)候就調(diào)節(jié)導(dǎo)程桿提高安全罩的高度。導(dǎo)程桿與外罩的連接靠的是導(dǎo)桿支架，固定導(dǎo)桿是用的螺栓緊固以固定。65安全罩小輪的設(shè)計(jì)見(jiàn)圖64圖64安全罩小輪此小輪是安全罩張開(kāi)閉合的運(yùn)動(dòng)部分，由于此部分決定于基坑的V型導(dǎo)軌部分，所以并未在裝配圖表示，在系統(tǒng)裝配現(xiàn)場(chǎng)隨測(cè)定跟嘗試決定。結(jié)論今天，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)十七個(gè)小時(shí)的艱苦奮戰(zhàn)，總算將畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)到了第九章心得體會(huì)部分，這也標(biāo)志著，一個(gè)多月的辛勤工作即將結(jié)束，勝利的曙光就在眼前。這個(gè)時(shí)刻，編寫(xiě)心得體會(huì)對(duì)寫(xiě)作能力不是很好的我似乎不在是讓我苦惱的事情了。隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。感謝我的指導(dǎo)龔老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)