选矿设备螺旋溜槽的模具成型脱模机构创新设计与分析

选矿设备螺旋溜槽的模具成型脱模机构创新设计与分析

摘  要

分析了螺旋溜槽制品的特殊结构特点，介绍了玻璃钢模具的各种特点，并根据这些特点设计了特殊的模具脱模的传力与顶出机构，本设计做到了加工简便、实用性高，方法简单而又巧妙，涉及的大部分知识内容都是属于大学本科机械制造及其自动化专业所学过的专业知识，普通而又不乏创新点，因此，这个选题是非常适合作为本科毕业生的一份毕业设计。在综合各种分析后，脱模机构的主要部分采用的是螺旋传动机构。螺旋传动是最重要的机械传动方式之一，在各种机械装备中得到广泛应用。由于螺纹有复杂的空间曲面，在工作过程中，螺杆和螺母的工作变形的不协调，沿螺纹轴线方向会出现载荷分布不均匀、应力集中的状况。此时载荷大部分由螺纹啮合长度开始处的螺纹圈承担，导至螺纹啮合部分各处受力不均，增加磨损，影响传动精度，极端情况下甚至引起螺纹螺牙的断裂，缩短螺旋副的使用寿命。对螺旋溜槽制品的脱模进行设计以及运用ANSYS对脱模机构中的螺旋传动副进行了有限元分析。

关键词：螺旋槽 特殊脱模机构 螺旋传动 结构特点

目  录

摘  要 I

ABSTRACT II

1  前言 1

2 研究的意义及相关问题 3

3 脱模机构的设计 6

3.1 确定受力大小 6

3.2 丝杆螺旋副的设计与计算 6

3.3 材料的选择与许用应力 6

3.4 滑动螺旋副的设计计算 7

3.4.1 螺杆中径，螺杆公称直径 7

3.4.2 螺母高度 7

3.4.3 旋合圈数 8

3.4.4 螺纹的工作高度 8

3.4.5 工作压强 8

3.4.6 螺纹升角及自锁能力 8

3.4.7 当量应力 9

3.4.8 螺纹牙强度 9

3.4.9 螺杆的稳定性校核 10

3.5 支承杆螺纹连接调节处的外螺纹 10

3.6 螺旋传动副机构的创新设计 10

3.7 滚动球轴承的设计计算 13

3.7.1 推力球轴承的选用 13

3.7.2 向心轴承的设计计算 14

3.7.3 滚动轴承的失效形式 15

3.7.4 滚动轴承的寿命 15

3.7.5 滚动轴承与轴结合的互换性 17

3.8 托盖的设计 17

3.8.1 托盖结构的设计 17

3.9 传力与顶出机构的设计 19

3.9.1 传力与顶出机构的设计分析 19

3.9.2 托杯的设计 21

3.9.3 支承杆的设计 24

3.9.4 顶杆的设计 25

4 脱模机构的三维造型以及运动仿真 28

4.1 三维造型软件Pro/Engineer简介 28

4.2 脱模机构的三维造型及相关问题 29

4.2.1 模具的三维造型 29

4.2.2 螺旋传动副的三维造型及其装配 31

4.2.3 螺旋传动副的三维运动仿真 35

4.2.4 整个脱模机构的三维造型及其装配 36

5 螺旋副的受力的有限元分析 37

5.1  螺旋传动副SolidWorks的有限元分析 37

结论及展望 42

参考文献 43

附  录 44

谢  辞 45