机械毕业设计(论文)蛙式打夯机设计(全套图纸三维) .doc
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1、四川理工学院毕业设计(论文) 蛙式打夯机设计三号黑体,居中学 生:X X X按本科专业目录填写学 号:X X X专 业:X X X班 级:X X X1、若无专业方向,直接填写班号,如:2010.12、若有专业方向,填写专业方向和班号,如:机械设计2010.1指导教师:X X X 四川理工学院机械工程学院二O一四年六月四 川 理 工 学 院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目: 蛙式打夯机设计 系: 机械系 专业: 机械设计与制造 班级: 学号: 学生: 指导教师: 接受任务时间 教研室主任 (签名)系主任 (签名)1 毕业设计(论文)的主要内容及基本要求(1)基本设计参数:打击次数: 100
2、次/分 , 打击力:约600N (2)主要内容及基本要求按给定的蛙式打夯机主要技术参数,进行设计计算。确定蛙式打夯机主要结构尺寸和主要零件尺寸,完成总体布置设计和总装配图;拆画主要零件的零件图,并编制其中一个零件的加工工艺和工装。完成运动件的三维实体造型和运动仿真;编写设计计算书。 2指定查阅的主要参考文献及说明 曹唯庆 机械工业出版社 机械工业出版社 3进度安排设计(论文)各阶段名称起 止 日 期1查阅资料,学习与设计产品有关的基本知识3月5日3月20日2完成打夯机的设计计算,确定基本结构形式3月21日4月10日3进行图纸设计,运动件的实体造型和运动仿真4月11日5月15日4完成设计计算说明
3、书的编写5月16日6月1日5设计图纸与说明书的校对6月2日6月5日摘要整机结构主要由电动机、机架、传动带、偏心轮构成。由电动机产生动力通过带轮减速器将需要的动力传递到带轮上,带轮带动V带,从而带动整机装置运动本论文研究内容摘要:(1) 蛙式打夯机总体结构设计。(2) 蛙式打夯机工作性能分析。(3)电动机的选择。(4)对蛙式打夯机的传动系统、执行部件及机架设计。(5)对设计零件进行设计计算分析和校核。(6)运用计算机辅助设计,对设计的零件进行三维建模。(7)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。关键词:蛙式打夯机,结构设计,三维建模全套图纸,三维加153893706AbstractT
4、he structure is mainly composed of a motor, frame, transmission belt, an eccentric wheel. Produced by the motor power through a belt wheel speed reducer will need to transfer the power to the belt wheel, belt wheel drives the V belt, which drives the motion machine deviceAbstract this thesis researc
5、h:(1) the overall structure design of the frog rammer.(2) analysis of frog rammer performance.(3) the choice of motor.(4) transmission system, execution unit and frame design of the frog rammer.(5) the design of components for the design calculation and check.(6) the use of computer aided design, 3D
6、 modeling on Design of parts.(7) to draw the assembly drawing and parts assembly diagram and parts diagram design.Keywords: frog rammer, structure design, 3D modeling目 录摘要IIAbstractIII第1章 蛙式打夯机的介绍11.1蛙式打夯机的概述11.2 打夯机的分类21.3 蛙式打夯机方案3第2章 蛙式打夯机总体参数的设计42.1 确定偏心块质量42.2 确定电机所需功率5第3章 第一对带轮的计算83.1 带传动设计83.2
7、选择带型93.3确定带轮的基准直径并验证带速93.4确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角103.5确定带的根数z113.6确定带轮的结构和尺寸113.7确定带的张紧装置11第4章 第2对带轮的计算144.1 带传动设计144.2选择带型154.3确定带轮的基准直径并验证带速154.4确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角164.5确定带的根数z174.6确定带轮的结构和尺寸174.7确定带的张紧装置184.8计算压轴力18第5章 轴的设计20第6章 键的选择与校核286.1 带轮1上键的选择与校核286.2 带轮2上键的选择与校核296.3 带轮3上键的选择与校核306.4 带轮4上键的
8、选择与校核316.5 离心力大小对整机设计的检验336.6 两轴间连架杆的压杆稳定性校核33第7章 机械加工工艺规程设计287.1 零件的分析287.2加工的问题和设计所采取措施287.3 轴加工定位基准的选择287.4 轴加工主要工序安排297.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定317.6 毛坯种类的选择317.7 选择加工设备和工艺装备317.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定327.9确定加工用量及基本工时(机动时间)32第8章 夹具设计288.1 工序尺寸精度分析288.2 定位方案确定288.3 定位元件确定288.4 定位误差分析计算288.5夹紧方案及元件确定29
9、8.6 夹具总装草图30结 论39参考文献41致 谢42第1章 蛙式打夯机的介绍1.1蛙式打夯机的概述蛙式打夯机其原理就是利用物体做圆周运动产生的离心惯性力带动夯架上下振动并且向前运动;打地基用,行动方式好象青蛙行走故此得名;利用旋转惯性力的原理制成,由夯锤、夯架、偏心块、皮带轮和电动机等组成。电动机及传动部分装在橇座上,夯架后端与传动轴铰接,在偏心块离心力作用下,夯架可绕此轴上下摆动。夯架前端装有夯锤,当夯架向下方摆动时就夯击土壤,向上方摆动时使橇座前移。因此,蛙式夯夯锤每冲击一次,机身即向前移动一步。快速冲击夯又是振动冲击夯的前身。由电动机经夯锤、夯架、偏心块、皮带轮和电动机机构带动夯锤做
10、快速冲击运动以夯实土壤,夯锤跳离地面时,操作者可推动机械前进,为减轻机体振动,使汽缸竖向轴线朝前偏斜。设缓冲弹簧组。冲击夯实粘性土壤的效果较佳,冲击夯适用于建筑、地面、庭院、路基、桥桩、沟槽、野外、狭窄场地等环境的施工能胜任 大中型机械无法完成的施工任务。该产品具有设计先进、结构紧凑、性能稳定、夯实力大、操作灵活、使用安全、适应范围广、效率高等特点。但其夯锤面积有限, 因此不宜用于大面积土方的夯实作业。对于砂土、砾石则需另选用振动捣固机予以捣实。振动冲击夯依据JG/T5014标准生产。其具有体积小,质量轻,夯量轻,夯实能力大,生产效率高,贴边性能好,操 作灵活、简便、安全可靠等特点,较我国使用
11、的蛙夯、爆炸夯、平板夯等具有更多的优点。该机不仅适用于砂、三合土和各种砂性土壤的压实,也适用于对沥青砂 石、贫混凝土和粘土的压实,特别适用于室内地板面、庭院和沟槽等狭窄地的施工,可以胜任大中型压实机械无法完成的施工任务。蛙式打夯机定型耐久 蛙式打夯机方便顾客 蛙式打夯机方便群众 HW系列蛙式打夯机蛙式打夯机由电动机、传动机构、机架、夯架和电气部分组成,蛙式打夯机工作原理是由电动机通过两级变速将动力传递给安装在夯架 上的前皮带轮,前皮带轮旋转,带动安装在其上面的两个偏心块回转,产生离心力,使夯头抬起、下落,自动前移夯实松土。蛙式夯结构轻巧、操作灵活,夯实能力 强,蛙式打夯机可以广泛用于各类房屋、
12、道路、水利、桥梁等建筑场所,以及一切需要夯实松土的土方工程。图1-1 蛙式打夯机1.2 打夯机的分类利用冲击和冲击振动作用分层夯实回填土的压实机械。分火力夯、蛙式夯和快速冲击夯等。1.火力夯 按二冲程内燃机原理制成,汽缸内有上、下两个活塞,上活塞是内燃活塞,下活塞是缓冲活塞。汽缸下部套装有倾斜底面的夯锤,使汽缸竖向轴线朝前偏斜。上活 塞杆从汽缸顶盖中间的通孔伸出,下活塞杆从汽缸下端面伸出,并与夯锤联成一体,汽缸与夯锤之间以弹簧拉紧,并设有扶手以控制夯土机的前进方向。火力夯在可 燃混合气的燃爆力作用下,因此,朝前上方跃离地面,并在自重作用下,坠落地面夯击土壤,夯锤一跃一坠,机身就步步前移。 2.
13、电动蛙式夯 利用旋转惯性力的原理制成,由夯锤、夯架、偏心块、皮带轮和电动机等组成。电动机及传动部分装在橇座上,夯架后端与传动轴铰接,在偏心块离心力作用下,夯架可绕此轴上下摆动。夯架前端装有夯锤,当夯架向下方摆动时就夯击土壤,向上方摆动时使橇座前移。因此,蛙式夯夯锤每冲击一次,机身即向前移动一步。3.快速冲击夯由电动机经减速器和曲柄连杆机构带动夯锤做快速冲击运动以夯实土壤,夯锤跳离地面时,操作者可推动机械前进,为减轻机体振动,使汽缸竖向轴线朝前偏斜。设缓冲弹簧组。 夯土机夯实粘性土壤的效果较佳,但其夯锤面积有限,不宜用于大面积土方的夯实作业。对于砂土、砾石则需另选用振动捣固机予以捣实。 1.3
14、蛙式打夯机方案打夯机的工作过程为:电动机1输出的转矩通过V带3传递给减速大带轮5,在大带轮的支承轴4上有一个二级减速小带轮,转矩再通过V带传递给输出大带轮6,带轮6是支承在轴7上的,同时通过螺栓将轴承座8和夯头架10连接起来,大带轮在转动的过程中,将带动连接在上的偏心块9一起转动。在离心力的作用下,将带动夯头底板10做上下冲击震动,从而压实物料。同时在离心力的作用下,将抬起底板15的右部分,起作用是减小底板与地面的摩擦力作用,从而使整机前移。图1-2 蛙式打夯机结构简图图中各构件名称如下:1、电动机;2、出轴带轮1;3、窄V带(SPZ);4、轴;5、减速大带轮2; 6、输出大带轮4;7、轴;8
15、、轴承座;9、偏心块;10、夯头底板;11、连接螺栓;12、支承架;13、张紧螺钉;14、电机支架;15、底板第2章 蛙式打夯机总体参数的设计 2.1 确定偏心块质量根据本课题要求的设计基本参数:打击次数: 100次/分 , 打击力:约600N 由于蛙式打夯机工作时的总在分析偏心块受力时应考虑到:当夯头被抬升至最高位置时,只有偏心块产生的离心力只需要克服夯头重力,即。才能将夯头带起,并使整机前移。根据已知条件,n=100 r/min,则假设偏心块厚30mm,其它尺寸如图2-1中所示。图2-1 偏心块结构根据图中尺寸,确定工作所需功率,本设计中假设夯头连杆间距离为900mm,由公式 P=FR,首
16、先需要确定离心力的大小,离心力公式为F=ma=mR,其中R为偏心块到转轴中心的距离,在本设计中,其计算过程如下:由偏心计算公式:B=可得, B=250 mm夹角取值为22.5度。图2-2 偏心重心计算图根据图1-1中偏心块尺寸,计算其质量,需要说明的是,由于偏心块受到较大的冲击载荷,在选择材料时,选用铸钢材料,其密度,扇形面积计算公式:1/2弧长半径。 体积:面积 X 高由m=v=7.8(40-15)1000=25.257kg(单位是cm计算)2.2 确定电机所需功率故以上得夯头受力为: F=mR=25.2570.25() (2-2) =691.7N计算工作时所需功率:由P=FR=6.516
17、KW (2-3)20.9620.9820.990.876由于带在传动过程中,存在着功率的损失,查机械设计课程设计手册可得,为V带的效率,为第一、二对轴承的效率, 为联轴器的效率。则电机所需功率为P=6.5160.876=7.436KW查机械设计课程设计手册得:选择,其铭牌如下表2-1:表2-1 Y系列三相异步电动机 电动机型号额定功率 KW满载转速 r/min堵转转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩质量 KgY132M-4 7.5同步转速1500 r/min,4级 14402.22.281(a)(b) 图2-3 电动机的安装及外形尺寸示意图表2-2 电动机的安装技术参数中心高/mm 外型尺寸/mm
18、 L(AC/2+AD)HD 底脚安装 尺寸AB地脚螺栓 孔直径K 轴伸尺 寸DE 装键部位 尺寸FGD132515 345 315216 1781238 8010 43第3章 第一对带轮的计算3.1 带传动设计输出功率P=7.5kW,转速n1=1440r/min,n2=500r/min表3-1 工作情况系数工作机原动机类类一天工作时间/h10161016载荷平稳液体搅拌机;离心式水泵;通风机和鼓风机();离心式压缩机;轻型运输机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式运输机(运送砂石、谷物),通风机();发电机;旋转式水泵;金属切削机床;剪床;压力机;印刷机;振动筛1.11.21.3
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