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畢業(yè)設計（論文）中期報告
題目：型砂處理機篩分機構的設計
系 別 機電工程學院
專 業(yè) 機械制造及其自動化
班 級
姓 名
學 號
導 師
2013年 3 月 18 日
設計（論文）進展狀況
1 完成了傳動方案對比分析
經(jīng)查閱文獻《機械零件簡明設計手冊》，方案（A）中減速器為圓柱齒輪展開式二級減速器；方案（B）中減速器為圓錐、圓柱齒輪二級減速器；方案（C）中減速器為下置式蝸桿一級減速器。
顯然，方案（C）結構最緊湊，但在長期連續(xù)運轉的條件下，由于蝸桿傳動效率低，功率損失較大；方案（B）的寬度尺寸較方案（A）小，但圓錐齒輪加工比圓柱齒輪困難。
所以，傳動方案的選擇不但要考慮整個機器的動力特性和運動要求，還要十分注意傳動機構的類型特征及應用范圍，即在擬定運動簡圖時通常注意如下幾點：
（1）帶傳動承載能力較低，在傳遞相同扭矩時結構尺寸較嚙合傳動大，但傳動平穩(wěn)，能緩沖吸震，且有過載打滑保護作用，因此宜放在傳動裝置的高速級；
（2）鏈傳動具有運動不均勻性和多邊效應沖擊，故宜布置在低速級；
（3）蝸桿傳動工作平穩(wěn)，無噪音、傳動比大，體積小，重量輕及結構緊湊，但因摩擦發(fā)熱，其效率較其它普通齒輪嚙合傳動低，只適宜用于中，小功率和間歇工作的場合。
（4）圓錐齒輪的加工比較困難，特別是大模數(shù)圓錐齒輪，應盡量置于高速級，以減小其模數(shù)或直徑，但圓錐齒輪速度過高時，其精度相應也需提高，還應考慮能否制造及加工成本問題。
（5）斜齒輪傳動的平穩(wěn)性較直齒輪傳動好，相應地用于高速級；
（6）制動器通常設在高速軸，但制動器后面的傳動機構不應設置帶傳動和摩擦傳動。
（7）為簡化傳動裝置，總是將改變運動形式的機構，如（連桿機構，凸輪機構）布置在傳動系統(tǒng)的末端或低速級。
（8）傳動裝置的布局要求結構簡單，緊湊，勻稱，剛度和強度要好，并適合車間布置情況和工人操作，便于裝拆和維修。
通過三種方案的對比分析，方案（A）圓柱齒輪二級減速器具有工作平穩(wěn)，無噪音，傳動比大，體積小，結構簡單，緊湊，勻稱，剛度，強度要好。適合車間布置情況和小批量生產和相對較低的載荷和阻力。因此，選擇方案（A）傳動系統(tǒng)
2初步完成了連桿機構的設計
連桿機構的選擇
在設計要求上也不再局限于運動學要求的范圍內，而且已注意到考慮機構的動力特性。根據(jù)構成連桿機構的各構件間的相對運動為平面運動還是空間運動，連桿機構可分為平面連桿機構和空間連桿機構兩大類，在一般機械中采用的多數(shù)是平面連桿機構
經(jīng)分析，參考方案中給出的工作機構是鉸鏈四連桿機構。
鉸鏈四連桿機構簡圖
構件之間都是用轉動副連接的四桿機構，成為鉸鏈四桿機構。如圖所示：其中，固定不動的桿4稱為機架，與機架相連的桿1和桿3稱為連架桿，而連接兩連架桿的桿2稱為連桿。連桿2通常做平面運動，而連架桿1和3則繞各自回轉中心A和D轉動。其中能做整周回轉運動的連架桿稱為曲柄，僅能在小于360的某一角度范圍內往復擺動的連架桿稱為搖桿。
經(jīng)查閱文獻《機械原理》，在鉸鏈四桿機構中，按照連架桿是曲柄還是搖桿，將其分為三種基本形式：曲柄搖桿機構；雙曲柄機構和雙搖桿機構。
（1）曲柄搖桿機構
在鉸鏈四桿機構中，若兩連架桿中，有一桿為曲柄，另一桿為搖桿。
（2）雙曲柄機構
具有兩個曲柄的鉸鏈四桿機構稱為雙曲柄機構。雙曲柄機構中，通常主動曲柄做等速運動，從動曲柄做變速轉動。
（3）雙搖桿機構
若兩連桿均為搖桿，則成為雙搖桿機構。
根據(jù)設計要求，機器工作時，沙箱支承擺桿CD繞垂面左右作對稱擺動。我們可以判斷連架桿CD為搖桿，而根據(jù)減速器工作原理，可知連架桿AB可做整周回轉運動，因此它是曲柄。
綜上所述，我們選擇方案（1）中的曲柄搖桿機構。
由上述我們所得到的資料，可以給出篩沙機系統(tǒng)的運動簡圖：
篩砂機系統(tǒng)運動簡圖
平面四連桿機構有曲柄的條件
（1）最短桿與最長桿的長度和應小于或等于其他兩桿的長度和,此條件通常為桿長條件。
（2）組成該周轉副的兩桿中必有一桿為四桿中的最短桿。
上述條件表明:當四桿機構各桿的長度滿足桿長條件時,其最短桿參與構成的轉動副都是周轉副。由此可知,上述四桿機構中的轉動副亦為周轉副,而轉動副則只能的擺轉副。于是,四桿機構有曲柄的條件是各桿的長度需要滿足桿長條件,且其最短桿為連架桿或機架。當最短桿為連架桿時,該四桿機構將成為曲柄搖桿機構。
3 開始進行機構的運動和動力分析
用矢量方程圖解法作平面連桿機構的速度和加速度分析
根據(jù)構件上已知一點的速度和加速度可以求出另外的點的速度和加速度(包括大小和方向),故在以圖解法作機構的速度和加速度的分析時,應先從具備這個條件的構件著手,然后再分析與該構件依次相連的其他各構件。
4準備進行電動機的選擇
選擇電動機類型和機構形式
電動機是常用的原動機，并且是系列化和標準化產品。機械設計中需要根據(jù)工作機的工作情況和運動，動力參數(shù)，合理地選擇電動機類型，結構形式，傳遞的功率和轉速,確定電動機的型號。
電動機有交流電動機和直流電動機之分,工業(yè)上常采用交流電動機。交流電動機有異步電動機和同步電動機兩類，異步電動機又分為籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動機應用最廣泛。如無特殊需要,一般優(yōu)先選用Y系列籠型三相異步電動機，因其具有高效，節(jié)能，噪音小，振動小，安全可靠的特點,且安裝尺寸和功率等級符合國際標準,適用于無特殊要求的各種機械設備。
根據(jù)工作場地的要求:每天二班制工作，載荷中有中度沖擊，工作環(huán)境清潔,室內，三相交流電源。選擇電動機為Y系列380V三相籠型異步電動機。
存在問題及解決措施
在設計過程中遇到若干問題，現(xiàn)簡述如下：
(1)砂粒的粗細程度：
濕型砂的砂粒較細將降低型砂透氣率，有可能引起鑄件產生氣孔缺陷。但適當降低透氣率可改善鑄件表面光潔程度和防止粘砂。粒度就可細逃表示砂粒粗細程度可以
按照國家標準GB/T9442-1998《鑄造用硅砂》，用標準篩篩分后主要粒度組成三篩中頭尾篩的篩號表示。例如砂粒集中在標準篩的50 , 70和100三篩上，可以表示為50/100。我國鑄造工廠還習慣用100/50表示在100號篩上停留量比50號篩上多。有些高密度造型工廠用粒度為50/140(表示主要分布在50, 70, 100和140號篩上)。
（2）篩箱的排砂問題：
在鑄造中型砂的粗細程度必須控制在一定的范圍內，不可太粗或太細。所以選擇了兩層篩網(wǎng)，但連桿機構的運動為往復運動。如果不設計合理的排沙機構，被篩的型砂又會混合到一起使之不能起到篩分的作用。于是設計了將太粗或太細的型砂排到篩分機兩側而將粗細合適的型砂排到篩分機前側的機構。
后期工作安排
（1）第11—12周完成篩分機構的設計。
（2）第13—15繪制零件圖和裝配圖。
（3）第16—17撰寫畢業(yè)論文。
（4）第18周準備答辯。
指導教師簽字：
年 月 日
注：1）正文：宋體小四號字，行距20磅，單面打??；其他格式要求與畢業(yè)論文相同。
2）中期報告由各系集中歸檔保存，不裝訂入冊。