大型马歇尔电动击实仪机械本体及控制系统设计论文(编辑修改稿)

大型马歇尔电动击实仪机械本体及控制系统设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

定功率是 196W,链轮转速为 280r/min， 根据书中的表格查找 得出 p=。 a′ 的计算过程 由式 (85)得 南京工程学院毕业设计说明书（论文 ） 第 8 页 a=   2)2 zz(82)2 zzL2 zzL4p 1212P12P （）（ =   2)2 7171(82)2 7171802 717180415. 875 （）（ = 因为 实际中心距可减小 2～ 5mm， 而且可以进行调整。 所以选择 a′ =495mm 链速  由式 (81)得 m / 00 060 8 80171 00 060 pnz 11   与假设相符， 刚好满足条件 故 z1 刚好满足条件 的确定 润滑方式主要是通过节距和链速 ，查 图 得链传动用滴油润滑。 FQ的计算 Fe=1000P/=1000 FQ== 100=120N 采用单排，链号为 08A的套筒滚子链，节距 p=，链长 LP=80节，标记为 10A1 80GB/T 123420xx )17s in (/)zp / s in (d 1   damax=d+=+ = damin=d+()pd1=+() = 取两者的中心值，所以为 da=93mm d 为 小链轮分度圆直径 da 为 小链轮齿顶圆直径 链轮齿根圆直径 df=dd1== 南京工程学院毕业设计说明书（论文 ） 第 9 页 链轮的量柱测量距 MR=dcos(90176。 /z)+d1= cos(90176。 /17)+ = 单项直流电机：单项直流电机一般用于大型机床、大型轧钢设备。 相对于这种需要小功率的电机单项直流电机显然是不合适的，而且直流电机电流也不可以换向。 步进电机：由于本次实验不需要改变速度，所以步进电机也是不合适的。 单项异步电机： 单项异步电机是大型马歇尔电动击实仪的首选。 因为在我国实验室一般使用 220V 的交流电，单项异步电机一般都使用 220V电，而且市场上单项异步电机是主要产品，本实验所需电机的功率不是太大，且速度恒定。 所以单项异步电机刚 好合适，另外，单项电机比较便宜。 单项异步电机采用单片机控制的话将会更加的方便实用。 通过计算来选择电机的型号。 大击实锤质量是 10210g 电机要抬起它需要 10210*10= 链条上升的速度大概是 P=F*V=*= 由于受到传动效率等一系列因素的影响，最后我选择 YZD7134370W，电机的功率为 370w。 南京工程学院毕业设计说明书（论文 ） 第 10 页 选择 减速器 减速器的组成部分是：箱体、轴系零件、附件。 本次实验减速器与单项异步电机通过联轴器相连接，来传递转矩和匹配转速。 减速器非常的精密。 减速机应用十分广泛，许多行业涉及的产品都需要用到减速机，减速机主要有圆柱齿轮减速机、涡轮蜗杆减速器、谐波减速器他设计的领域广泛， 产品服务领域涉及冶金、有色、煤炭、等行业。 我国减速机行业发展历史虽然不是特别的长，但其在很多领域都有非常广泛的运用。 选择减速器时我有三种案： 减速器 ：谐波减速器是谐波传动装置的一种。 谐波减速器的优点是传动速比大、承载力高、传动精度高、传动效率高、结构简单、较轻。 缺点是转动惯量大，不适合小功率的电机、不能很好的散热、容易疲劳破坏。 谐波减速器一般用于航空，航天等领域，所以谐波减速器不能在此使用。 ：可以传递动力，该减速机比较精 密，它可以降低转速，增加转矩。 圆柱齿轮减速器的齿轮加工方式比较多样，一般情况下会在带传动中使用，也不是很绝对，有时也可以用在其他传动方式中。 它的优点是承受重量大、可以使用的时间长、体积相对来说比较小、效率高。 圆柱齿轮减速器运用十分的广泛，如：冶金、矿山、印染等。 但它的缺点是占用的空间比较大，所以这里我们不宜选择。 ：优点：运行平稳、噪音小、结构轻巧、散热快、安全性比较高。 另外 蜗轮蜗杆减速器 具有自锁功能且减速比又非常的大，所以 蜗轮蜗杆减速器 非常的适合。 电机的转速 ： 1400r/min 链 轮的转速 ： 280r/min 减速比为 i=1400/280=5 电机的额定转矩 m 通过查阅资料对比 参数我 选择的 减速器 为 FCWZ601/5A。 南京工程学院毕业设计说明书（论文 ） 第 11 页 选择 联轴器 联轴器 顾名思义也知道它是用来连接两根轴的，两根分别是主动轴和从动轴。 当电机运动时，两轴是不能分离的，除了机器停止运转，才能进行拆装。 联轴器有刚性联轴器、挠性联轴器。 （ 1） ：凸缘联轴器 （ 2） ： 滚子链 联轴器 （ 3） ： 夹壳联轴器 套筒联轴器：该器件是需要公用套筒，并通过键等刚 性联接件，来让两轴连接在一起。 它的结构简单，制造快速，价格低廉，但它的缺点是也是比较明显的，就是想要装和拆都是比较困难的，需要让轴作轴向移动。 该器件适用于速度慢、装载轻、没有冲击载荷，工作平衡和上尺寸轴的联接。 综合考虑其并不合适。 滚子链 联轴器 ：该联轴器通过双排链条，相同齿数的链轮来使联轴器连接起来。 它的优点是：轻巧、紧凑的尺寸、经济性好、容易进行维修、容易装拆。 但是它的缺点是：由于链条套筒与链轮有间隙，不利于频繁的传动。 所以我不选择这种联轴器。 凸缘联轴器 ：该器件拥有非常多的优点其一经济性好，其二能很好的 传递扭矩，其三拥有比较好的刚性，适合载荷平稳的传动。 选择联轴器的型号时，要对比很多参数，首先是电机和减速器的两根轴是否能安装进联轴器里面，并且通过配合使它牢固，还有就是看联轴器传递的转矩是否符合要求。 转矩 ： Tca=KAT=9550KAP/n=9550**额定转矩为 25 N m KA= 转速为 10000 r/min， 选择的型号是 YLD3 南京工程学院毕业设计说明书（论文 ） 第 12 页 第三章 大型 马歇尔击实仪 的各个零件设计与使用 大型马歇尔电动击实仪 的各个零件 制作 试模组 试模组里面需要放置试件，压块，连接套。 考虑到要装卸沥青试模比较方便，我们需要设计一个手柄，通过螺栓来固定住它，扳动手柄时可以将卡盖提升，把试模放置在工作台上，运行结束后扳起手柄抬起卡盖，这样就会非常的方便。 内径为： 150mm 高度： 183mm 厚度： 试模组的结构如图 所示 ： 图 试模组结构示意图 南京工程学院毕业设计说明书（论文 ） 第 13 页 制作 工作平台 工作平台的长宽尺寸显然要比试模组的底部长宽要大，因为 工作平台 主要是放置试模组上的，试模组通过 螺栓和工作平台连接在一起， 材料选用 A3 钢。 工作台要固定在比较合适的位置，一般在立柱的中下方，因为这样工作人员取放试模时会比较轻松方便。 它的各项参数为： 长度： 305mm 宽为： 305mm 高为： 25mm 制作防震方木 防震方木主要放置在工作台的下方，它的功能是防止大击实锤击打试件时所造成的冲击力损害元器件，使击实仪使用比较稳定。 它的各项参数为： 长度为： 200mm 宽度为： 200mm 高度为： 470mm 制作 连接套 图 连接套 零件图 大击实锤真正击打到的其实是连接套， 连接套通过螺栓 和压块 连接 在一起。 连接套也与导杆连成一体，因为大击实锤是沿着导杆方向做自由落体的，南京工程学院毕业设计说明书（论文 ） 第 14 页 击实锤落下时刚好就可以击打连接套，由于试模组内径为 150mm，所以我把连接套外径设置为 70mm。 制作大 击实锤 图 击实锤结构图 大击实锤是马歇尔击实仪中比较关键的部件，它的质量，体积对试验有很大的影响，吊钩不能直接带动大击实锤运动，因为当击实锤碰到拨叉时它只能卡在那边而不能分离，所以大击实锤上一般会固定一 个滑块，有了滑块上面提到的问题就可以迎刃而解，滑块碰到拨叉后会与吊钩分离，从而使大击实锤做自由落体运动。 击实锤的材料和工作平台的材料不一样，且它也是套在导杆上的。 质量 ： 10210g 10g 击实锤总长 ： 254mm 外径 ： 95mm。 材料： 45 钢 制作 滑块 上面已经提到了滑块的作用，由于滑块内部有小滚珠所以当我把拨叉设计南京工程学院毕业设计说明书（论文 ） 第 15 页 成一个有斜坡的结构时，滑块在上升的时候就可以顺着斜坡与击实锤分离，从而是击实锤自由下落。 滑块与弹簧片相连，当它与吊钩分离后 此时弹簧由 要 恢复原来的形状就会给滑块一个向左的力 ， 这时滑块会恢复到原来的位置， 以便下次 吊钩继续将其提起来。 它的 结构如图 所示。 图 滑块零件图 制作 吊钩 吊钩固定在链轮之上 ， 吊钩在跟随着链轮做匀速运动，吊钩向上运动时会带动滑块向上运动而滑块又与击实锤相连，就可以带着击实锤一起向上运动，当滑块碰到拨叉时，与吊钩分离，这时吊钩就接着跟着链条运动到一定位置的时候又会勾住滑块时期这样往复的运动。 上底 ： 下底长 为： 高 为： ， 南京工程学院毕业设计说明书（论文 ） 第 16 页 图 吊钩零件图 制作 拨叉 拨叉 通过两个螺栓固定在导杆上因为击实锤的击实高度是一定的，所以拨叉固定的高度也是固定的，拨叉外观为直角梯形，有一个斜坡方便滑块向外滑动从而与击实锤分离。 拨叉上底长 为 51mm 下底长 为 66mm 高 为 11mm 宽 为 18mm 两个固定螺栓的中心距 是 30mm。 南京工程学院毕业设计说明书（论文 ） 第 17 页 图 . 制作立柱 对一个机器来说 ， 立柱相当于一个人的脊梁，它和机架一起组成了大型马歇尔击实仪的大致外观。 如何使用大型马歇尔击实仪与注意事项 大型 马歇尔击实仪 操作流程 准备模具 ：首先需要 将 试模 清洁干净，它的 底座 和 顶盖 也要擦拭一遍，一定要保证 模 具的清洁，然后接通电源，预设击实的次数。 试模内壁及试模底座需要涂刷一定量的机油。 将沥青混合料装入试模内，将试模固定在工作平台上，转动手柄，使试模固定。 提起导轨滑杆及重锤，撤消安全操纵杆，放下击实压头，将压头放入试模内，然后关上 安全门。 按下运行按钮，击实开始，击实次数到时自动停机。 转动手柄，并把试模松开，取平台上取出试模。 进行第二次击实时，应先按下复位按钮，再按运行按钮。 南京工程学院毕业设计说明书（论文 ） 第 18 页 、 注意 在试模组中的沥。