電機(jī)線圈模壓機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）r I題IIitI flnniinnrHiiiIIiinurniiiS11nnImrIlfnm nn m miM -LI.If NIIISfi 品 iifi 11 別 BS 脅Bn ifHW MM Kiwi mi niifiim''«豈機(jī)線圈模壓機(jī)設(shè)計(jì)血RS詞砒as名riMH MIMIiri iibI制0pr*BFlJ1VHBV iHuii ini irnBi2015 ' 5 30 '蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要電機(jī)作為基礎(chǔ)動(dòng)力設(shè)備，近年保持穩(wěn)定快速增長，近年來的多項(xiàng)政策和產(chǎn)業(yè)規(guī) 劃，使得電機(jī)向節(jié)能方向加快發(fā)展。隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)

2、的發(fā)展，電機(jī)得到廣泛應(yīng)用。電 機(jī)制造中，使用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的數(shù)量相當(dāng)多，所需的非標(biāo)準(zhǔn)工藝裝備也比較多。電機(jī) 線圈模壓機(jī)是為了生產(chǎn)大中型高壓電機(jī)船型線圈所設(shè)計(jì)的電機(jī)線圈熱壓成型裝備。 目前模壓機(jī)設(shè)備生產(chǎn)廠家的模壓機(jī)已基本成型，為了改善模壓機(jī)的結(jié)構(gòu)性能以及其 適用范圍，本文對電機(jī)線圈模壓機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其適用范圍更廣，結(jié)構(gòu)更加合 理。設(shè)計(jì)主要結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)計(jì)理念，在符合設(shè)計(jì)要求的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)模壓機(jī)支架 采用角鋼焊接框架、鋼板焊接的兩門箱式結(jié)構(gòu)。模壓機(jī)通過蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)線圈角度， 通過絲杠調(diào)節(jié)線圈寬度，能滿足大部分線圈的生產(chǎn)需求。設(shè)計(jì)中使用了Auto CADSolidWorks等工程制圖軟件。關(guān)鍵詞：電

3、機(jī)線圈模壓機(jī)蝸輪蝸桿絲杠傳動(dòng)軸受力分析I蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）AbstractMotor as the power equipme nt foun dati on, in rece nt years to mai ntain steady and rapid growth in rece nt years, a nu mber of policy and in dustrial pla nning, accelerate the developme nt of the motor to the directi on of en ergy sav ing. With the dev

4、elopme nt of in dustrialeconomy, the motor has bee n widelyused. Manu facturi ng of motor, using the nu mber of non - sta ndard equipme nt is quite much, non - standard equipment required for more. The motor winding moldi ng mach ine moldi ng equipme nt is the motor coil for high voltage motor coil

5、product ion of large and medium-sized ship desig n. The mold ing mach ine molding machine equipment manufacturers has been basically formed, in order to improve the performanee of the structure of molding machine and its scope of applicati on, this paper carries on the desig n to the motor coil mold

6、 ing mach ine structure, which is applicable to a wider ran ge, more reas on able structure.Desig n of the main desig n con cept of the comb in ati on of theexisti ng premise, in line with the desig n requireme nts, desig n of mold ing mach ine bracket an gle steel welded structure, two door type st

7、eel weldi ng.Mold ing mach ine adjusti ng coil an gle through worm, coil width by adjust ing screw, can meet most of the n eeds of product ion coil. The Auto CADSolidWorks software is used in the desig n of Engin eeri ng draw ing.Keywords: Motor coil Mold ing mach ine worm and gear lead screw drive

8、Shaft Force an alysis.#蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要 IAbstract n緒論1第一節(jié) 大中型高壓電機(jī) 1第一章電機(jī)線圈模壓機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 3第一節(jié)電機(jī)線圈模壓機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3第二章基本設(shè)計(jì)計(jì)算校核5第一節(jié)蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核5第二節(jié)絲杠的選型及其計(jì)算10第三節(jié) 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 12第三章其他非標(biāo)準(zhǔn)工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選取 16第一節(jié)下模設(shè)計(jì)和材料選取16第二節(jié)支撐裝置17第四章solidworks 建模及裝配18第一節(jié)下模主體的建模18第二節(jié)下模壓板的建模19第三節(jié)壓鐵卡的建模19第四節(jié)壓鐵的建模20第五節(jié)電熱管卡的設(shè)計(jì)建模21第六節(jié) 運(yùn)用 solidwo

9、rks 的 toolbox22第七節(jié)下模的裝配24第八節(jié)箱體的設(shè)計(jì)建模24第九節(jié)箱體的可移動(dòng)下模支撐建模27結(jié)論29致謝30參考文獻(xiàn)31蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）緒論第一節(jié) 大中型高壓電機(jī)一、電機(jī)的發(fā)展歷史1880年伏特發(fā)明電池，是電氣出現(xiàn)的開端。在之后出現(xiàn)了各種電機(jī)應(yīng)用于各個(gè) 行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。電機(jī)儼然成為機(jī)電行業(yè)的核心技術(shù)，并且電機(jī)的通用性逐漸向?qū)Ｓ?性方向發(fā)展，打破了過去同一類電機(jī)適用于不同性質(zhì)、場合的局面。電機(jī)正在向?qū)?用性、特殊性、個(gè)性化方向發(fā)展。目前隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的逐漸增大、與之相配套的生產(chǎn)設(shè)備也在向著大 型化、高運(yùn)轉(zhuǎn)速率方向發(fā)展，因而拖動(dòng)大型設(shè)備的電動(dòng)機(jī)功率也越來越

10、大，高電壓 等級、高功率、大容量、高性能電機(jī)已經(jīng)成為最重要的方向之一，這促使電機(jī)生產(chǎn) 行業(yè)紛紛向高壓電機(jī)行業(yè)靠攏，以提高其競爭力。由于電機(jī)工藝裝備的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備種類較多，對非標(biāo)準(zhǔn)工藝裝備的通用性考慮，本設(shè)計(jì)主要針對30*50的線圈的各種節(jié)距、各種角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)然通過更換壓鐵 可以適用于少數(shù)其他尺寸的線圈，本設(shè)計(jì)不做研究。二、大中型高壓電機(jī)主要采用的線圈主要是船型線圈，船型線圈在安裝過程中 需要形狀比較規(guī)范；而且需要良好的絕緣性；所以船型線圈用云母帶包覆好然后通 過電機(jī)線圈模壓機(jī)熱壓成型，熱壓成型的線圈形狀規(guī)范，絕緣性能優(yōu)秀。所以本設(shè) 計(jì)需要設(shè)計(jì)一臺通用性較好電機(jī)線圈模壓設(shè)備一一電機(jī)線圈模壓機(jī)。

11、三、電機(jī)線圈模壓的工藝裝備目前針對線圈的熱壓成型這方面工藝裝備較少，根據(jù)本人通過參考文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)等途 徑的了解。截至目前只有河南全新機(jī)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)熱壓型壓（成）型機(jī)是電 機(jī)線圈模壓的工藝裝備，除此之外，沒有該類工藝裝備。所以在指導(dǎo)老師的要求下 本人就電機(jī)線圈模壓機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，用于電機(jī)線圈的熱壓成型。本次設(shè)計(jì)只針對機(jī)械 部分設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中我們對電熱管模型只做模型設(shè)計(jì)，具體參數(shù)不做設(shè)計(jì)考慮。 電機(jī)線圈模壓機(jī)的具體要求如下：1. 線圈模壓段尺寸：截面 30mm*50mn長度500 2000mm2. 下?？赊D(zhuǎn)動(dòng)且角度可調(diào)3. 線圈開間400m 800mm4. 線圈直邊長2000mm5. 下模需加

12、熱6.總高 1100mm.5第一章電機(jī)線圈模壓機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)電機(jī)線圈模壓機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（一）箱體：箱體采用角鋼焊接成支架，其余部分用鋼板焊接成兩門箱狀結(jié)構(gòu)， 箱子里可以安裝電熱裝置的開關(guān)之類的裝置。本設(shè)計(jì)由于不考慮電氣部分，所以不 做考慮。箱子上面需安裝模壓機(jī)下模的支撐裝置，支撐裝置采用螺旋定位。（二）下模：下模是用直徑200mm厚度為lOmmt勺空心鋼管截出一個(gè)50mm*70mm 的截面，兩端為直徑200mm勺圓形鋼板焊接在鋼管兩端，中心開一個(gè)直徑 40mm勺軸孔。在距離軸兩端200mn出焊接一對間距為三十的支撐用來固定壓鐵卡。壓鐵卡為 寬度為20mn厚度為29mm勺半圓條型結(jié)構(gòu)，兩端開M

13、6螺栓孔用來固定具體形狀如圖1-1 :圖（a）圖（b）圖1-1 壓鐵卡壓鐵卡與下模用六角頭螺桿帶孔鉸制孔用螺栓固定。（三）壓鐵：壓鐵初步設(shè)計(jì)為小面為 30*2300、50*2300厚度為5mm壓鐵的定 位是采用螺栓連接壓鐵卡壓緊壓鐵定位的。（四）蝸輪蝸桿：蝸輪蝸桿是為了調(diào)節(jié)下模的角度而設(shè)計(jì)的，其目的在于滿足 不同角度的線圈。具體尺寸在下章里會有具體計(jì)算。（五）絲杠：絲杠是為了調(diào)節(jié)線圈的間距而設(shè)計(jì)的，通過移動(dòng)下模支座使下模 隨之移動(dòng)達(dá)到調(diào)節(jié)的效果。具體數(shù)據(jù)下章會有計(jì)算校核。（六）軸：由于下模較長整體設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度不好設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)中軸的設(shè)計(jì)采用兩 段設(shè)計(jì)。具體結(jié)構(gòu)如圖1-2 :圖1-2下模支撐軸（兩

14、段）具體尺寸在軸的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里會有精確的尺寸設(shè)定。 初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1-3所示：rski俯視圖側(cè)視圖圖1-3 初步構(gòu)思結(jié)構(gòu)圖上圖只是一個(gè)初步模型設(shè)計(jì)，具體尺寸計(jì)算設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和裝配圖為準(zhǔn)第二章基本設(shè)計(jì)計(jì)算校核第一節(jié)蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核（一）、蝸輪蝸桿的已知條件根據(jù)設(shè)計(jì)要求選取雙頭ZA蝸桿傳動(dòng)，輸入功率P=0.1KW 蝸桿轉(zhuǎn)速 ni=120r/min，傳動(dòng)比i 12=40,模壓機(jī)為小批量生產(chǎn)，傳動(dòng)反向，工作載荷穩(wěn)定、無 沖擊，要求壽命58400h。（二）、選擇蝸輪蝸桿類型、材料、精度根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用阿基米德（ZA）蝸桿材料選用45鋼，因希 望效率高些，耐磨性高些，

15、故蝸桿需要整體調(diào)質(zhì)，表面淬火，齒面硬度4550HRC為了節(jié)約貴重有色金屬，蝸輪齒圈材料選用 ZCuS n10Pb1金屬模鑄造，輪芯采用灰 鑄鐵HT100滾銑后加載跑合，9級精度，標(biāo)準(zhǔn)保證側(cè)隙c。（三）、計(jì)算步驟1. 按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)廣 480¥設(shè)計(jì)公式 m2d! > KT2 7一l mm I b h N（1）選 Z1，Z2：查表7.2取Z1=2，Z2= z1 x n12=80初估 =0.8（2）蝸輪轉(zhuǎn)矩T2:T2=9.55 x 106 PJn 2=9.55 x 106 x P n i 12/n 1=9.55 x 106 x 0.1 x 0.8 x40/120=254666.6

16、67N *mm蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）(3) 載荷系數(shù)K:因載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速不高，無沖擊，所使用系數(shù)為1不均勻系數(shù)為1,動(dòng)載系數(shù)為1,所以K=1(4) 材料系數(shù)ZE查表 7.9 , ZE=156/MPa(5)許用接觸應(yīng)力-h查表 7.10 , - h，=268MPaN=60X jn 2X L=60X 3X 58400=1.0512 X 107=0.99389二 h=ZN0h|= 0.81135338 X 220=266.3884MPa(6) m2 d1:m2 d1 > KT2 -t48=1 X 254666.67 Xl匕h上2 J48080 x 266 .3884¥=

17、129.20mm(7)初選m2，d1的值:查表7.1取m=2.5 ，d仁28(8)導(dǎo)程角.V mz1 2.5 乂 2 eg tan =-=0.18d128=arcta n0.18=10.1247(9)滑動(dòng)速度VsVs=:d1 n160 1000 cos28 120二=0.23m/s60 1000 cos10.12472. 確定傳動(dòng)的主要尺寸m=2.5mm d1=28mrm Z1=2, Z2=80(1) 中心距ad1 mz228 2.5 80a=114mm2 2(2)蝸桿尺寸分度圓直徑d1d仁28mm齒頂圓直徑da1da仁d1+2ha仁33mm齒根圓直徑df1 df仁d1- 2hf=22mm導(dǎo)程

18、角=10.1247 °右旋軸向齒距 Px1=n m=3.14X 2.5=7.85mm齒輪部分長度 b1 b1 > m(11+0.06X z2)=2.5 X (11+0.06 X 80)=51.25mm取b仁55mm(2) 蝸輪尺寸分度圓直徑 d2 d2=mX Z2=2.5 X 80=200mm齒頂高h(yuǎn)a2=ha*X m=2.5X 1=2.5mm齒根高h(yuǎn)f2= (ha*+c*)X m=(1+0.2) X 2.5=3mm齒頂圓直徑 da2 da2=d2+2ha2=204.922mm齒根圓直徑 df2 df2=d2 - 2m(ha*+c*)=208.672mm導(dǎo)程角=10.1247&

19、#176; 右旋軸向齒距Px2=Px仁n m=3.14 X 2.5=7.85mm蝸輪齒寬b2b2=0.75da 仁 23.1mm(3)潤滑方式根據(jù)Vs=0.23m/s,使用頻率也比較少，采用滴油潤滑幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表:表2-1蝸桿參數(shù)表名稱代號計(jì)算公式結(jié)果蝸桿中心距aa = m2(q +Z2 )a=114傳動(dòng)比i七1i=40蝸桿分度圓柱的導(dǎo)程角1V = arcta n Zqv =10.1247°蝸桿軸向壓力角J標(biāo)準(zhǔn)值叫=20：齒數(shù)乙Z1=2分度圓直徑ddj = m qdj =80齒頂圓直徑da1da1 =m(q + 2 )=33齒根圓直徑d f1df1 =m(q _2.4 )d

20、 f1=22蝸桿螺紋部分長度bd =(11 +0.06z2 md = 55蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）表2-2蝸輪參數(shù)表名稱代號計(jì)算公式結(jié)果蝸輪中心距aa = m(q +Z2 )a=114傳動(dòng)比ii=40蝸輪端面壓力角%標(biāo)準(zhǔn)值| % 2 = 20 °蝸輪分度圓柱螺旋角PP = YP=10.1247 o齒數(shù)乙Z2 = iz1乙=80分度圓直徑d2d 2 = m Z2d2 =200齒頂圓直徑da2da2 =m(Z2 + 2)da2=204.922齒根圓直徑d f 2d f2 = m(z2 2.4)df2 = 208.6723. 蝸輪的校核計(jì)算(1)校核齒根圓彎曲疲勞強(qiáng)度1.53K

21、T2dmYFa2Y ： - F446464( Jl)2F15當(dāng)量齒數(shù)Zv2二丄廠=83.8569cos 根據(jù)Zv2 =83.8569，從機(jī)械設(shè)計(jì)圖11-17可查得齒形系數(shù) 菲2=2.23;Y螺旋系數(shù)Y： =1 -=0.9277P 140許用彎曲應(yīng)力:f f,Kfn由表11-8查得鑄錫磷青銅F'=56MPa壽命系數(shù)K FN9106，1.0512 107=0.7700、f=56 0.7700 = 51.95012.23 0.9970 =35.6258乞Nf1.53 1 254666.667 271匯160匯4符合要求，所以不用重算;(2)效率驗(yàn)算=（0.95 0.96） - tan（Y+&

22、#174;v）已知 JO.1247：v =arctan仁fv與相對滑動(dòng)速度Vs有關(guān)Vs =0.23m/s 從表11-18用插值法查得fv = 0.055 =3.15代入式中得= 0.9939 大于原估計(jì)值，不用重算。4. 精度等級公差和表面粗糙度的確定根據(jù)GB/T10089-1998查得蝸輪蝸桿選用9級精度，側(cè)系種類f,標(biāo)注為9f。5. 主要設(shè)計(jì)結(jié)論模數(shù)m=2.5,蝸桿直徑d1 =28mm，蝸桿頭數(shù)z2=2，z2 = 80，蝸桿選用45鋼,齒面淬火。蝸輪齒圈采用鑄錫磷青銅，輪芯采用HT100灰鑄鐵，金屬模鑄造。第二節(jié)絲杠的選型及其計(jì)算由于本設(shè)計(jì)為純手工作業(yè)，暫估取最大力量為F=4000N（一）

23、、絲杠的材料螺桿選用45鋼，螺母為整體螺母，材料用鑄錫青銅，ZQSn10-1（二）、螺紋類型的選取螺紋采用多線頭梯形螺紋。（三）、根據(jù)耐磨性確定滑動(dòng)螺旋基本尺寸1. 螺紋工作面上的耐磨性條件為:令-H /d2，對于梯形螺紋,F二 d2huFP：d2hH則H= d2，帶入上公式得d2FPh ph=0.5p，則d2 -0.8p2 . p材料的許用壓力根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表5-12得p=1825MPa初步選取p=18MPa3.由于是整體螺母，=1.2 2.5，初步選??；：二2則d?色0.8漢 J 4000 =10.8866mm1.2x18（四）、選取相應(yīng)的公稱直徑 d及螺距P由設(shè)計(jì)手冊表3-1GB/T196

24、-2003摘錄： 選取公稱直徑d=16mr，i螺距P=4由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表3-8可得d4 = D4 = d 0.5 = 16.5d3 = d -4.5=11.5d2=D2 = d- 2= 14mmD4 = d -4 = 12mm（五）、螺母為Tr16由于本設(shè)計(jì)中絲杠傳動(dòng)受力不大，速度也比較低，但是絲杠長徑比較大，所以根據(jù) 絲杠設(shè)計(jì)要求只需要校核其穩(wěn)定性就可以了。（六）絲杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)0 口一 lCh圖2-1絲杠結(jié)構(gòu)示意圖1.根據(jù)軸向定位的要求，從左往右直徑依次為：第一段截面為正方形外接圓直徑17mm第二段直徑為17mm第三段直徑為20mm第四段（最長的一段）為絲杠主體, 第五段直徑為20mm最后一

25、段直徑為17mm2. 第二段右端為了滿足軸向定位的要求安裝一端蓋，端蓋厚度為5mm端蓋中心為17mm的中心孔，端蓋直徑為40mm斷面開4個(gè)M3螺栓孔來固定端蓋。3. 因?yàn)榻z杠需要轉(zhuǎn)動(dòng)所以周向不需要定位。4. 參考機(jī)械設(shè)計(jì)表15-21取倒角為C1,圓角為R0.8（七）絲杠的穩(wěn)定性校核螺桿的穩(wěn)定性條件:scFcr-Ss1.由于本設(shè)計(jì)中絲杠為傳力螺旋,Ss= 3.5 5.02.Fcr二 2ei二 2eiE=曰）日)2F2.06 105MPammSsc：3d1、4Hsdi4 0.5 45014= 64.2857=18.932 _ Ss2.06 105 二3 14464 (0.5 450)2 4000滿

26、足條件，所以選用Tr16梯形絲杠，絲杠兩端選用角接觸球軸承如上圖，左端選 用7004C角接觸球軸承，右端選用7003C角接觸球軸承，由于篇幅原因，軸承強(qiáng)度 本設(shè)計(jì)不做校核，按標(biāo)準(zhǔn)選取軸承即可。（八）潤滑方式：絲杠傳動(dòng)采用脂潤滑，選取1號鈣基潤滑脂。第三節(jié)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)由于考慮到模壓機(jī)下模較長（2300mm，通軸的話考慮到軸的強(qiáng)度問題，所 以采用兩段式，具體圖樣如下圖2-2 :圖2-2支撐軸尺寸圖軸的材料初步選取為45調(diào)質(zhì)鋼，軸兩端裝深溝球軸承，軸與下模采用過渡配合固定, 軸上的鍵等的結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)如上，實(shí)心軸。（一）軸的長度與直徑的確定1.初步估算最小直徑A。查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3取Ag =1

27、10根據(jù)轉(zhuǎn)速比可知n=3r/minP 二 F0-=0.1 0.9339 1 =0.09339則:d =110 3。.詈39 = 34.60393%則最小所以軸的最小段直徑應(yīng)大于此計(jì)算值，又因?yàn)檩S上有鍵槽，所以軸增大直徑取40mm蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）P0 09339計(jì)算轉(zhuǎn)矩：Tc 二 KT = K 95501 9550297.2915 N m 乞 200N mn32.由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表 4-1查得普通平鍵 GB/T 1 0 9 6 2 0 0 3型鍵14X9,蝸輪軸的鍵槽深度5.5002寬度b= 140.0433.軸上圓角倒角尺寸的確定參考機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2，軸端倒角取C1.6其余

28、圓角尺寸見零件圖（二）軸的校核計(jì)算圖2-3軸-下模受力示意圖1.作用在齒輪上的力d2di2003=2.973NF r = Ft tan =1.0821N-0計(jì)算支反力水平方向的工M=0所以Fhn2.2383 - Ft.1215 二 0F hn 2 =1.5165NF NH 1- 2383 -Ft.1167 =0,F nh 1 =1-4565N垂直方向的藝M=0有F nv2.2383 - F r .1215 = 0,F nv1 =0.5391NF NV1. 2383 -Fr.1167 =0,FNV2 =0.5613N計(jì)算彎矩水平面的彎矩M ch = f nh 2 ( L L2) =1843.45

29、74 N mm3垂直面彎矩Mcv1 = F nv1 L1 二 629.3993 N mmM cv1 二 Fnv1(L2L3) =682.3163 N mm合成彎矩M C1 = M 2ch M 2cv1 =1947.9422 N mmM C2= M 2chM 2cv2 =1965.6872 N mm根據(jù)軸的計(jì)算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖，可看出 C為危險(xiǎn)截面，現(xiàn)將計(jì)算出 的截面C處的M V、M H及M的值列于下表2-3 :表2-3彎扭數(shù)據(jù)表載荷水平面H垂直面V支反力F nhi = 1.4565NF hv1 =0.5391NF nh2 =1.5165NF hv2 = 0.5613N彎矩Mh =18

30、43.4574 N mmM v1 = 629.3993NMv2 =682.3163N總彎矩M i =1947.942 N mmM 2 =1965.6782 N mm扭矩T=297.2915N mm以上計(jì)算是假設(shè)軸和下模一體計(jì)算所得結(jié)果，所以由上圖可得危險(xiǎn)截面我下模中心, 所以此處對軸不再繼續(xù)校核，在下模材料選取的過程中需要特別注意考慮選取下模 的硬度和疲勞強(qiáng)度。19蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第三章其他非標(biāo)準(zhǔn)工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選取第一節(jié)下模設(shè)計(jì)和材料選?。ㄒ唬╇姍C(jī)線圈模壓機(jī)下模是一個(gè)構(gòu)件，由下模主體、下模壓板、壓鐵、壓鐵卡、 緊定螺栓、電熱管、電熱管卡組成。具體結(jié)構(gòu)如下圖3-1所示：

31、（b）右視圖圖3-1下模結(jié)構(gòu)圖下模主體、下模壓板、壓鐵采用中碳鋼 45Cr,價(jià)格適中、綜合力學(xué)性能最佳，壓鐵 卡選用灰鑄鐵HT150壓鐵卡為兩段式，連接方式采用六角頭帶孔螺栓連接。電熱管 為直徑為8mm勺U型電熱管，下模主體為空心45Cr鋼管，兩端采用中間帶軸孔的圓 形鋼板焊接，總長度2300mm壁厚統(tǒng)一為10mm壓板同樣為45Cr，長2300mm厚 度為10mm寬度分別為60mm 50mm壓鐵形狀如上圖所示，厚度30mm具體結(jié)構(gòu)在總體構(gòu)思中圖中有，此處不做具體描述，電熱管卡采用不銹鋼薄片加工而成，兩端 開螺栓孔，寬度為20mm厚度2mm具體形狀在裝配圖中有，此處不做描述。（二）裝配方式：下模

32、的裝配全部采用螺栓連接，下模主體與壓板連接用開槽沉頭 螺釘M3*10mm數(shù)量為8個(gè)；下模主體與壓鐵卡用六角頭帶孔螺栓 M10*60mm數(shù)量 為3個(gè)；壓鐵與下模采用 M16*70m全螺紋螺栓緊定。第二節(jié)支撐裝置（一）下模的支撐，蝸輪的支撐統(tǒng)一采用 HT100灰鑄鐵，具體形狀設(shè)計(jì)參看裝配圖。（二）箱體設(shè)計(jì)采用25*3的角鋼焊接成兩門箱式結(jié)構(gòu)，長寬高2495mm*1170mm*750mm 其他部位用薄鋼板密封，前面制造成雙開門。箱體內(nèi)安裝電路控制裝置，具體尺寸按安裝需要，本設(shè)計(jì)不涉及電路，所以具體尺寸無法具體確定。（三）安裝方式：由于電機(jī)線圈模壓機(jī)的負(fù)載不大，無沖擊，所以很少造成機(jī)械意 外損壞，所以

33、支撐和箱體采用焊接方式連接。25第四章solidworks 建模及裝配由于本設(shè)計(jì)中非標(biāo)準(zhǔn)件較多，在設(shè)計(jì)過程中可能比較抽象難以具體描述非標(biāo)準(zhǔn)件的 具體形狀及其特征，所以本章對部分非標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行 solidworks建模說明，以便直觀 的描述設(shè)計(jì)中的非標(biāo)準(zhǔn)件。第一節(jié)下模主體的建模（一）首先在以右視面為基準(zhǔn)面繪制草圖，以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心繪制一個(gè)直徑為 200mm勺圓，然后拉伸凸臺/基體，拉伸長度2290mm初步拉伸出一個(gè)長為 2290mm 直徑為200mm勺圓柱；（二）抽殼：點(diǎn)擊工具欄里抽殼選項(xiàng)，輸入?yún)?shù)厚度為10mm任選一端面確定。（三）以抽殼所選面另一斷面為基準(zhǔn)面繪制草圖，點(diǎn)擊圓柱最外斷面圓選擇轉(zhuǎn)

34、換實(shí)體引用，然后拉伸凸臺/基體，拉伸長度10mm（四）以圓柱任一端面為基準(zhǔn)面繪制草圖，以端面圓的圓心為為圓心繪制一直 徑為40mm的軸孔，在特征選項(xiàng)里選擇拉伸切除-完全貫穿，生成軸孔。（五）同樣以圓柱任一端面為基準(zhǔn)面繪制草圖，草圖為 50*70兩條線段相互垂 直，然后轉(zhuǎn)換實(shí)體引用圓柱外端圓，使兩條線段與外端圓閉合并且完全定義，然后 選擇剪裁實(shí)體，然后形成一個(gè)閉合面，選擇拉伸切除，到此下模壓板基本成型；（六）生成壓鐵卡固定裝置：以上視面為基準(zhǔn)，在距離下模主體圓柱兩邊端面 200mn處分別繪制10mm*40m的矩形一邊兩個(gè)，同一端兩個(gè)之間靠近邊間距 30mn， 繪制草圖完成后，在特征工具欄選擇拉伸

35、凸臺/基體，選擇兩端對稱15mm然后在特 征里選擇圓角，生成圓角R15,使固定裝置一端呈半圓形，一邊固定裝置完成，然后 在特征里選擇線性陣列-鏡像，以右視面為鏡像面生成另一邊固定裝置。（七）在特征里面選擇異型孔向?qū)?，生成各部分螺栓孔，在裝配圖中都有詳細(xì)說明，此處不做具體描述生成最終模型如下圖4-1所示：XHcn IB 口腳MowL QkJ f申卑 已莎t -llJLDFRT 思 HO 0 m-HUb.Stt-w laiRiitw. 鼻 HTWtW 朋 «立黑HP.itt 曲 U H fcfl! 汽護(hù)*啊*叩 b IBM % HA0 冷蚣 LRHD 征Q皿咖 efflQffl碣審令鋰.

36、uaQQJ - -B-一gB-B-ffHa-il-a-s- -a-UJffh=士田idMurliFr-tniLm TOLL «Er1 *r-§_ 口一啟VH曰云立；Z3圖4-1下模主體第二節(jié)下模壓板的建模下模壓板的建模比較簡單，繪制基本形狀，然后拉伸凸臺 /基體，生成一個(gè)長方 體尺寸分別為2300mm*50mm*10m300mm*70mm*10m然后在特征工具欄選擇異形孔 向?qū)?，生成需要螺栓孔，裝配圖中有具體描述，此處不做說明，形狀特征如圖4-2所示：圖4-2下模壓板第三節(jié)壓鐵卡的建模（一）選擇前視面為基準(zhǔn)面繪制草圖， 繪制成扇形面，兩圓弧間距24小圓弧半徑120mm圓弧角

37、度100度，兩端直線封閉，從特征工具欄選擇拉伸凸臺 /基體，厚度 30mm（二）在任務(wù)欄選擇插入-參考幾何體-基準(zhǔn)軸，選擇下模任一拉伸半圓面插入 基準(zhǔn)軸，在兩端面任一面為基準(zhǔn)面繪制草圖，草圖形狀為居于端面左右中心位置，上下貫通，寬度為10mm長度隨端面高度，然后選擇旋轉(zhuǎn)切除，切除角度為10度。（三）生成圓角使卡子兩端面呈半圓狀，以便于在模壓機(jī)夾緊壓鐵過程中調(diào)節(jié)角度。以圓弧面為基準(zhǔn)面繪制草圖，圓心與圓角同心，兩端都開孔，孔徑10mm生sgtMiwujncx | SftlFl >H冋 MM UAID I嗇口何Id 凸町禺卜"|3 旦-4于1總DMT-fb iwfim呂 up“宙=耳

38、SI性現(xiàn)"於，c ,知一護(hù)馬斗'成模型如圖4-3 :h 'A biTiffl測；弩歸uni &母榊隸色& HITdbaiVit-|牯證丄I *甘I 口麗%曲ik“融4上云iU.血卻0 rrSffttXi: ：上SMttSS： 77SJ*麗噸凸u屈沖1 .逍邁驚舶：頭愛顯 *圖4-3壓鐵卡另一個(gè)下?？ㄅc第一個(gè)剛好裝配，建模方法除了在旋轉(zhuǎn)切除時(shí)繪制草圖繪制兩端的 兩個(gè)矩形，寬度同樣為10mm其余過程與上述過程一致。第四節(jié)壓鐵的建模壓鐵結(jié)構(gòu)比較簡單，可以通過繪制草圖拉伸完成，也可以選擇鈑金方式完成， 厚度為10mm內(nèi)部保持尺寸為2300mm*50mm*30n

39、Hm可。我采用拉伸建模方式，生成 如下模型如圖4-4:雖 lOLnDM-fTK | JC|i<?3«n#: ww-ri?： eow鼻|-匚亍-Jd - a |匚叫'1 口 FE-rrwPiHp -| 八口& Ei 知- Jtb -jq riiniaESFSl4厲K3H 品話nd 協(xié) -n 山HHKTHEEZn：Jli"JJ-JJl=帝換 0L®a.-E- E n叫典¥曙L(fēng)f 盼律草圖4-4壓鐵第五節(jié)電熱管卡的設(shè)計(jì)建模（一）電熱管卡為厚度為2mm勺不銹鋼制作而成，在建模過程可以選取前視面為基準(zhǔn)面從原點(diǎn)開始繪制電熱管卡的輪廓形狀，繪制草

40、圖如下圖4-5 :應(yīng)ifiMai ia» bbm m*H曲，專飪1二1 園料*5?匚| 弓. & 亠UdWirb Ft»un 3911HS4«MSKeh WAnm Omr A±3K 芯1 卸 口應(yīng)； 刃 汗圖4-5電熱管卡草圖1（二）然后以右視面為基準(zhǔn)面繪制草圖，繪制出電熱管卡的端面形狀，如下圖4-6所示：.盒祜人神事冃 M：幾 AM： _I"ri凰口啊 時(shí)日 /丄A/ 仝、idk 七.中型衛(wèi)二fillLit E) =i山商埴1 " »"' "" iaZ . . :11>|

41、31掙引耳片田”7丄.百囲tt-g 護(hù):b IWt-RF LBU.-BEU.-Iff IE 唄BiiKdEsni-0圖4-6電熱管卡草圖2:CTraos g鼻聲 I 予 ft + *n '味宅士日曬-叫宓朝 n®啟迦田lif= NB rMI鬣沁ruts酸上WM逋EWSL血r g BH*!遷幀毀 沖 Miaun fT ® 測g（三）選擇特征工具欄掃描，選取輪廓和路徑，掃描出來便形成了電熱管卡的 基本模型，然后選擇異形孔向?qū)?，插入兩端螺栓孔。最終成型如圖4-7所示：盛"亠mawUW& 的口 jw* aj.Li*Q H駐丁專風(fēng)!=兇#«皿町 b

42、iwp倂用歲匚|爭 &亠:包包E 農(nóng)佔(zhàn)斷、譬2 h29E - J圖4-7電熱管卡第六節(jié)運(yùn)用solidworks 的toolbox在solidworks建模的過程中大部分的標(biāo)準(zhǔn)件都可以通過設(shè)計(jì)庫里的標(biāo)準(zhǔn)間模型來生 成模型，這為我們的設(shè)計(jì)給你很大的便利，下面以軸承，螺栓為例做具體說明。點(diǎn)擊窗口右側(cè)的設(shè)計(jì)庫選項(xiàng)-選擇toolbox-現(xiàn)在載入就可以進(jìn)入設(shè)計(jì)庫 toolbox，里面包括螺栓、螺母、齒輪、墊圈、銷釘、軸承等，為了滿足設(shè)計(jì)需要， 本次選用軸承，如下圖4-8所示4*庫圖4成零件，則會彈出以下窗口:選擇需要的軸承，本次選取角接觸球軸承,要的軸承，單擊鼠標(biāo)右鍵選擇生iH MXlfcC他!i

43、 1 KflTJ MR MB"Ilin :如!<Wi.1 趴,j-J '.LrjJr oriKi M mwim “弓-7 Igi盤兔包魅企1g T E和r 土掲AT r，匸彳滿誦 ifii NFj gg"MMp T ©盛 rtHti wgntt iihm S3J-噌口" mhi 0JA住UME昭 ! 換：4 MRHi下L 畫 I ASS |匸?吐日I h二:&二品I.啊AKites孑殍 舉內(nèi)圧簿延承 Ejr-WU-1PM nN 9 口申江jnf ular EEnftKl Isoll bMiingj Bb-jJdprtTuu llhi

44、ll雅ilirtl£J_日腳1單日円®可好Q/l 獨(dú)J1PM曲/I 33-lW，|膽衛(wèi)”尹：蟲討耳I3dWdriu P?Mun 扣加 uS4.豪冃寸鋼ig1«dQL-tt/mjf乎孫宮ica和圖4-9軸承在左邊配置零部件里選擇需要的尺寸系列和型號就可以生成所需要的零件。所 以在設(shè)計(jì)中我們可以選用其中所需的標(biāo)準(zhǔn)件，為我們的設(shè)計(jì)節(jié)約了大量時(shí)間。在生 成螺栓的過程中我們可以選取需要的螺栓后選取相應(yīng)的規(guī)格尺寸，Mxx、螺栓長度、螺紋長度、開槽數(shù)，深度系列等等，可以精確的找到我們所需的零件。Toolbox 也可以運(yùn)用各種型材來仿真焊接一個(gè)一個(gè)箱體，但是鑒于插入各種型鋼 焊接

45、而成比較繁瑣而且就是不停的重復(fù)插入配合，在此不做過多描述。第七節(jié)下模的裝配新建裝配圖選擇下模主體為固定件，插入各種零件選擇相應(yīng)的配合方式，由于下模只是普通配合，常用的就是重合，同軸心，所以不做具體描述，下模裝配圖4-10圖4-10下模裝配體第八節(jié)箱體的設(shè)計(jì)建模（一）箱體的具體尺寸確定：在設(shè)計(jì)中確定支撐面為2495mm*1170在加工時(shí)為了保證模壓機(jī)能夠正常安裝運(yùn)行，所以箱體的設(shè)計(jì)稍微留點(diǎn)余量，所以箱體在下面的建模和實(shí)際制造中用2550mm*1200m高度根據(jù)任務(wù)要求，箱體高度差不多為750mm 左右，在實(shí)際制造中以750mn制造。（二）箱體的普通建模方式：第一步：拉伸箱體：首先以上視面為基準(zhǔn)面

46、繪制草圖一一拉伸凸臺/基體厚度為10以之前拉伸的凸臺下面的面為基準(zhǔn)面繪制草圖一一拉伸凸臺/基體厚度為10同樣的方法拉伸其他箱體面一一箱體最下端面繪制草圖后面為2500mm*40m,m前面為兩端200mm*40m的兩個(gè)矩形拉伸凸臺/基體厚度為40mm至此箱體的主體部分已完成。為了更直觀的表示設(shè)計(jì)內(nèi)容，在此建模過程中把支撐的部分需要跟箱體焊接的 部分也跟箱體做在一塊兒。第二步：以箱體上端面為基準(zhǔn)面繪制草圖，如下圖4-11所示：蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8圖4-11支撐草圖1S.'401 021:C7口 311-I凸自-拉諂1 Da選擇拉伸拉伸高度250mm-然后以前端支撐上端面為

47、基準(zhǔn)面繪制草圖（轉(zhuǎn)換實(shí)體引 用即可）一一拉伸切除，切除厚度為190m在切除完的上端面繪制草圖一一草圖 樣式如下圖4-12所示:拉伸切除50m以圖4-12支撐草圖22固定支座任一端面繪制草圖一一切除（完全貫穿）生成軸承安裝孔如下圖4-13 :圖4-13后端軸承孔前端可移動(dòng)支座端需要開絲杠安裝軸承孔方法同上，開孔只需要開一端，剩下端只需 通過右視基準(zhǔn)面鏡像即可。絲杠軸承孔草圖如下圖4-14所示：拉伸切除即可，拉伸切除厚度上圖從左往右為15mm 30mm完成的箱體模型如下圖4-15所示：33蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1期也1-1«|蜜融 JJW&1毗 1WRh葷孕*|廿

48、imak陽的蘭井MH甲匸|很益氓宜囂I、期£& 丁亦護(hù)弟商之 Cm tSftU厲特凸3 MH ±9>Vu- ±94Ih- 一4-.總陰常囂需BL:常 JAJiJie 恕盤-:洶質(zhì)I?伺 MecsJiBman.w陽鐘|:ZdWmrkt Fymuti JU訂 創(chuàng) 聿41圖4-15支撐圖第九節(jié)箱體的可移動(dòng)下模支撐建?？梢苿?dòng)下模支撐建模比較簡單，建模完成后用異形孔向?qū)ч_螺紋孔即可，孔徑M16孔長度為20mm絲杠螺母部分厚度30mm,絲杠孔的尺寸在裝配圖中有詳細(xì)描 述，建模完成后的樣式如下圖4-16所示：貞RW*耐 Jrsff©j*a hmm i&a

49、mp;jbi Ifta1 曲irntp君二 m 衛(wèi)孚._0|-zijsinagBij匚刁-中立筑電樹R訝僅佔(zhàn)和-搟弟商辱崙跟盤站鶴：總：需:-1 rKAiili 曲 舟 irtiMWif 占皈詡梯(WW1fliTJB LP'W*1 II嗥T«E善4也9晏詡 旳n*»、迦ZU1= NB r Ml定-帝 HS-tll% J-*MH憩LM強(qiáng)加!*卍IBdQ 品 ItfrL-3 PJ» K* 冊 MU淫 Wl» E« i呼m:K 匕墮冒暑直HI3dWdrk< FYMuan 旳叮 Q. 0(it日應(yīng)J圖4-16活動(dòng)端下模支撐圖至此，非標(biāo)準(zhǔn)件基本建模完畢，還有一個(gè)活動(dòng)端蝸桿支架未建模，不再做詳細(xì)說明，其余標(biāo)準(zhǔn)件不做具體建模設(shè)計(jì)。下面兩個(gè)圖4-17 4-18為未做描述的活動(dòng)端蝸桿支架，和箱體以上截面裝配圖以便于清楚的了解模壓機(jī)的構(gòu)造。圖4-18模壓機(jī)裝配總圖（支撐箱體部分略）結(jié)論電機(jī)線圈模壓機(jī)設(shè)計(jì)到此基