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本科生畢業(yè)設計開題報告書 題 目 電瓷帽坯成型機的設計 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 學生姓名 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 學 號 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 專業(yè)班級 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 指導老師 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 年 月 日 設計題目 電瓷帽坯成型機的設計 課題目的、意義及相關研究動態(tài)： 課題目的： 電瓷帽在電力行業(yè)有著廣泛的應用，電瓷帽是電力工業(yè)不可缺少的極為重要的產(chǎn)品，是高低壓輸變電線路和各種電氣設備用于絕緣和機械連接及支撐的重要部件[1]。電瓷帽是變配電設備的一個重要零件，電瓷制造業(yè)屬于國家“十一五”期間重點扶持的裝備制造業(yè)領域，是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)[2]。沒有電瓷帽電就無法輸送，在一定程度上，電瓷是電的生命線，電瓷產(chǎn)品必須具備優(yōu)良的電氣、機械、耐冷熱三個方面的技術性能.隨著電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，輸變電的電壓等級的不斷提高，輸送量的增大,對電瓷產(chǎn)品的機械、電氣、耐冷熱性能及可靠性的要求越來越高，所以電瓷產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，直接關系到電力工業(yè)的發(fā)展[3]。手工的電磁帽成型過程是將拌好的土壤放入模中，用沖頭將土壤沖壓緊，沖頭下部有一凸頭，以便形成電磁帽的凹孔，再將模子托起，沖出電磁帽坯件。這種方法勞動強度大、效率低，帽的質(zhì)量也難以保證。因此要用系統(tǒng)工程的觀點對電瓷帽坯成型機進行研究，綜合各門課程基礎知識設計一套合理的成型機，開發(fā)研究出更適合市場需要的新機型[4]。 課題意義： 《電瓷帽坯成型機的設計》是本人在基本完成大學的學習任務后完成的一次由理論轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)的一個過程，將我在大學期間學習到的東西全部整合到一起運用到實踐當中去，使本人對自己所學的專業(yè)知識，專業(yè)技能，和專業(yè)所從事的方向有了更深層次的學習與了解，為以后的工作打下基礎。通過進行本次畢業(yè)設計，全面系統(tǒng)地對學生進行設計方法和研究方法的基本訓練[5]。要求學生樹立正確的設計思想，培養(yǎng)學生進行科學的研究。學生能獨立進行資料的收集、加工與整理，能綜合運用科學的理論、知識和技能，鍛煉獨立解決設計問題的能力，圖紙繪制規(guī)范，符合國家標準，編寫符合要求的設計說明書并答辯，從而使學生樹立嚴謹、實事求是的科學態(tài)度，并掌握工程設計的一般程序規(guī)范和方法。 相關研究動態(tài)： 陶瓷零件成型技術已成為先進制造技術領域研究的熱點和前沿之一。開發(fā)新的陶瓷零件成型設備在加快陶瓷制件的生產(chǎn)效率提高經(jīng)濟效益方面具有重要的意義總體來說，在陶瓷零件成型設備的研究開發(fā)上取得了長足的進步，而且陶瓷零件成型設備在實際生產(chǎn)中也得到了廣泛應用但是，還存在著設備昂貴，投資大材料浪費嚴重和噪音大等缺點[6]。 電磁帽是變配電設備的一個重要零件，屬于系列產(chǎn)品，是易損件之一。 它由土壤做成圓柱形，并在上挖有凹孔成帽；坯件晾干后配釉燒成瓷器。使用時將電磁帽翻蓋在金屬導桿的頂端，將起到絕緣和安全保護作用[7]。國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)相比，最大的差距就在于工藝水平和成型機構(gòu)較差，致使產(chǎn)品質(zhì)量存在諸多問題。加強技術改造、改良工藝過程是電瓷生產(chǎn)永遠遵循的主題。目前，國內(nèi)電瓷業(yè)已充分認識到來自國外同行的激烈競爭，面對挑戰(zhàn)，各廠家都在調(diào)整自己的工藝思路和成型機械的研發(fā)[8]。 在全球經(jīng)濟建設的快速發(fā)展中，為電瓷成型機械的發(fā)展提供了一個廣闊的發(fā)展空間，為廣大生產(chǎn)企業(yè)提供一個展示自己的舞臺。面對競爭日益激烈的電瓷成型機械市場，加強企業(yè)的經(jīng)營管理，加大科技投入，重視新技術、新產(chǎn)品的研究開發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品售后服務水平，積極、主動走向市場，使企業(yè)的產(chǎn)品不斷地滿足用戶的需求，盡快縮短與國外先進企業(yè)的差距，無疑是我國電瓷成型機械生產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路[9]。 課題的主要內(nèi)容、創(chuàng)新之處： 課題的主要內(nèi)容： (1) 電瓷帽介紹 電瓷帽是變配電設備的一個重要零件，屬系列產(chǎn)品，是易損件之一。其外型尺寸如圖1所示。它由土壤做成圓柱形狀并在上端挖有凹孔成“帽”；坯件涼干后配釉燒成瓷器。使用時將電瓷帽翻蓋在金屬導桿的頂（尾）端，起到絕緣和安全保護作用。電瓷帽坯件機是制造電瓷帽坯件的一種機械設備。 圖1 電瓷帽 （二）設計要求 電瓷帽坯件機除按圖1尺寸制出電瓷帽坯件外，還要求： ①該機生產(chǎn)率：3000個/小時；使用期限：8～10年，6～7個月檢修一次；。 ②結(jié)構(gòu)簡單，體積小，維護方便，成本低。 ③更換模套和沖頭可生產(chǎn)小尺寸系列產(chǎn)品電瓷帽坯件，設備利用率高。 （三）機構(gòu)選型與傳動方案設計 1、擬定機器運動原理圖 運動和動力由電機經(jīng)帶傳動傳入，分兩條傳動路線傳到執(zhí)行機構(gòu)，一路經(jīng)齒輪機構(gòu)、曲柄連桿機構(gòu)傳到滑桿，使滑桿作上下往復運動，以實現(xiàn)沖壓和沖出電瓷帽坯件的動作；另一路通過其它齒輪傳動，將運動傳給轉(zhuǎn)盤，以實現(xiàn)?？椎霓D(zhuǎn)位動作，同時攪拌和供給土壤。 2、擬定傳動方案及繪出機構(gòu)運動簡圖 擬定電瓷帽坯件機傳動方案的關鍵在于如何使?？椎霓D(zhuǎn)位、定位與沖頭上下移動的動作彼此協(xié)調(diào)配合。有以下兩種傳動方案可供選擇。 2、創(chuàng)新之處： 1攪拌箱處于整機的最高位置，便于直接將土壤在填料推桿作用下，通過箱體底部的缺孔自動填入下部轉(zhuǎn)盤的模孔中。 2 兩沖頭由一個曲柄滑塊機構(gòu)帶動，并且?guī)記_頭回轉(zhuǎn)合二為一，攪拌器的轉(zhuǎn)軸與小齒輪Z9的轉(zhuǎn)軸共軸Ⅳ，結(jié)構(gòu)因此得到簡圖簡化，使傳動鏈緊湊，提高傳動精度。 3攪拌箱下面的支撐體采用“雙八字”型鑄件，電機處于機體的最低位置，有利于降低重心，穩(wěn)定機體。 4帶輪和高速齒輪至于支撐體左側(cè)，一方面是高速傳動部分便于集中安裝保護罩；另一方面有利于整機的平衡，此處有利于裝配，檢修和潤滑。 研究方法、設計方案： 1、研究方法 文獻調(diào)查，圖書查閱，上網(wǎng)搜索 1.利用現(xiàn)有資料對零件了解 2.確定合理的方案 3.設定合理的結(jié)構(gòu) 4. 設計要全面介紹電瓷帽坯成型機的工作原理 分析比較，查閱相關的設計作品，綜合分析它們的優(yōu)缺點。再設計自己的幾個方案，在這幾個方案比較分析后，確定其中最合適的方案進行研究。 2、設計方案 方案一： 采用離合器使軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動變成?？邹D(zhuǎn)盤的間歇轉(zhuǎn)動，停止運動時沖頭沖下，沖頭上升時?？邹D(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。達到彼此相互協(xié)調(diào)配合的效果。 圖5 方案一的傳動路線如下： 方案二： 圖中兩個沖頭固定在沖頭座16上，沖頭座空套在滑軸V上。偏心輪13經(jīng)連桿14帶動沖頭作上下運動，完成壓緊和沖出動作。當沖頭進入?？缀?，隨轉(zhuǎn)盤12一起轉(zhuǎn)到；當沖頭推出?？缀螅捎谂ち椈?5的作用，沖頭又迅速返回到原來的位置。調(diào)整螺釘座17固定在V軸上，調(diào)節(jié)螺釘座上的螺釘18，就可調(diào)整沖頭角位移的起始位置，以便使沖頭準確進入模孔。傳動方案簡圖如圖6所示： 圖6 綜合考慮以上兩種傳動方案，方案一的機構(gòu)比較復雜，轉(zhuǎn)盤的間歇運動直接影響工作效率；方案二的沖頭座部分較為復雜，轉(zhuǎn)盤與軸之間的磨擦較大，但其它方面都優(yōu)于方案一。因為壓制電瓷帽坯件的壓力較小，壓緊和沖出機構(gòu)可以設計的簡單些，所以選擇方案二作為設計方案。 完成期限和預期進度： 1.畢業(yè)設計課題調(diào)研階段：（2017.10.20—2017.11.18）：完成課題調(diào)研、文獻檢索及英文翻譯。 2.畢業(yè)設計開題報告階段：（2017.10.20—2017.11.18）：完成開題報告。 3. 畢業(yè)設計主要工作階段：（2018.1--2018.4）： （1）針對該產(chǎn)品的主要功能提出原理性的構(gòu)思，確定其運動方案，并對該方案作出創(chuàng)新設計評價。 （2）完成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)化設計（包括設計圖紙一套）。 （3）完成設計說明書的撰寫工作。 4. 資格審查、論文修改階段：（2018.5.1--2018.5.22） 5. 畢業(yè)設計答辯階段：（答辯時間：2018.5.24—2018.5.25） 主要參考資料： [1] ClavelR .Delta,a fast robot wth parallel geometry. TheInt. Symposium on in dustrial robots( ISIR),Sydney,Australia,1988,91-100. [2] 成大先. 《機械設計手冊》 [M]. 北京：化學工業(yè)出版社,2008． [3] 尚久浩. 《自動機械設計》[M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社,2006． [4] 顧曉勤.工程力學ⅠⅡ[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,2008． [5] 盧秉恒.機械制造技術基礎[M] ．北京：機械工業(yè)出版社,2008． [6] 單輝祖. 材料力學[M]．北京：高等教育出版社， 2010． [7] 吳琰琨. 液壓與氣動技術[M] ．北京：人民郵電出版社,2008． [8] 濮良貴,紀名剛主編 , 機械設計(第七版), 高等教育出版社, 2001 [9] 周開勤主編, 機械設計手冊(第五版), 高等教育出版社,2001 [10] 華大年主編, 機械原理(第二版), 高等教育出版社, 2004 [11] 朱輝,曹桄,唐保寧,陳大復等編, 畫法幾何及工程制圖(第五版), 上?？茖W技術出版社,2003 [12]朱孝錄編著.齒輪傳動設計手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004，12 [13] 朱龍根，黃雨華．機械系統(tǒng)設計．北京：機械工業(yè)出版社，2002 [14] 王伯平 主編．互換性與測量技術基礎[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2009.9 [15] 胡家秀. 簡明機械零件設計實用手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2009.6 指導教師意見： 簽名： 年 月 日 開 題 報 告 會 紀 要 時 間 地 點 與 會 人 員 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 會議記錄摘要： 第一部分：學生自述課題的具體內(nèi)容 第二部分：教師提問，學生回答（一般2---3個問題） 第三部分：總結(jié)（經(jīng)討論，該生前期準備充分，方案基本正確可行，同意開題） 此處必須手寫（看完請刪除） 會議主持人： 記 錄 人： 年 月 日 教研室意見 教研室主任簽名： 年 月 日