1 前言1.1 影响型壳干燥的因素试验和生产实践说明，影响型壳干燥的因素很多，其中以环境温度、风速和环境湿度三种因素作用最大。国外有些熔模铸造车间，制壳采用悬挂链设备，型壳在封闭的干燥通道进行干燥，温度、湿度和风速均能通过较好的设备加以精确控制，干燥通道采用旋转风。目前国内熔模铸造车间很多是将型壳挂在悬挂链上不动，而在型壳干燥车间四壁布置风扇，由于风对型壳作用的方向差别很大，同时，风扇布置不合理会在制壳间形成多处死角，从而影响均匀干燥和干燥周期。 1姜不居.熔模精密铸造M.机械工业出版社1.2 摆线针轮减速机的原理和特点摆线针轮减速机是一种行星式传动原理，采用摆线针齿啮合的新颖传动装置。摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分：输入部分、减速部分、输出部分。在输入轴上装有一个偏心套，在偏心套上装有两个称为圆柱滚子轴承，形成H机构、摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿相啮合，以组成齿差为一齿的内啮合减速机构，（为了减小摩擦，在速比小的减速机中，针齿上带有针齿套）。 当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故，摆线轮的运动成为既有公转又有自转的平面运动，在输入轴正转周时，偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向转过一个齿从而得到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。摆线针轮减速机的特点是：高速比和高效率单级传动，就能达到1：87的减速比，效率在90左右还可达到更高，采用多级传动，减速比更大；结构紧凑体积小由于采用了行星传动原理，输入轴与输出轴在同一轴心线上，使其机型获得尽可能小的尺寸；运转平稳噪声低摆线针齿啮合齿数较多，重叠系数大以及具有机件平衡的机理，使振动和嗓声限制在最小程度；使用可靠、寿命长因主要零件采用高碳铬钢材料，经淬火处理（HRC5862）获得高强度，并且，部分传动接触采用了滚动摩擦，所以经久耐用寿命长；设计合理，维修方便，容易分解安装，最少零件个数以及简单的润滑，使摆线针轮减速机深采用户的信赖。1.3 干燥线的设计方案方案设计：先将熔模铸造型壳制作工艺了解，找出影响加工工艺的因素。影响型壳干燥的因素有温度湿度和风速。通过分析可以将干燥线在封闭空间里控制里面的温度和湿度，再在里面安装风扇。干燥线国内的设备大多是不动的，通过风扇将其干燥，这会造成一定的死角使型壳干燥不好。鉴于此点，将干燥线设计成可以以一定的速度转动就可以弥补这一点，可以使型壳得到很好的干燥，这样加工出来的零件精度更高。干燥线可以设计成这样，在里面加上一个减速机带动链轮和几个从动轮将干燥线带动旋转。对于减速机的选型可以选择摆线针轮减速机，下图是减速机的简图和减速机的基本结构。 图1.1 摆线针轮减速器基本结构图1.输出轴 2.机座 3.针齿壳 4.针齿套 5.针齿销 6.摆线轮7.销轴套 8.销轴 9.偏心轮 10.主动轴然后对摆线针轮减速机的计算选择里面的零件，通过查阅资料找到参数进行计算。根据计算结果将减速机的基本尺寸得到，然后设计干燥线里面的零件，对立面的尺寸加以设计，将里面的结构设计出来，画出里面的结构图。通过设计将总体装配图画出来，对装配图中的错误加以改进，设计出完整的图纸。对立面的零件画出图纸，编辑说明书完成设计。2 摆线针轮减速机的设计2.1 电动机的选型根据设计的减速机的用途，选择电动机的额定功率为11Kw和电动机的额定转速为1500r/min。根据该条件选择Y系列三相异步电动机，该电动机是按照国际电工委员会标准设计的，具有国际互换性的特点。通过查找国标该电动机可以选择Y160M-4，额定转矩为2.2，最大转矩为2.3。 15 吴宗哲，罗圣国. 机械设计课程设计手册M.高等教育出版社2.2 摆线针轮减速机的设计计算摆线针轮减速机中的零件包括摆线轮、针齿、柱销、柱销套、针齿销、针齿套、偏心轮、轴承、输入轴、输出轴、机座、端盖等零件。其中有许多标准件，其他的零件通过计算可以得到尺寸。2.2.1 摆线轮、针齿、柱销的计算（1）电动机的额定功率：P=11Kw（2）输入转速：n=1500r/min（3）传动比：i=17（4）摆线轮齿数的确定：Z1=17为了提高生产率和精度尽可能使齿数和传动比选择奇数（5）针轮齿数的确定：Z2= Z1+1=18（6）输出转矩： （7）初选短副系数： （8）初选针径系数： （9）针齿中心圆半径： （10）根据计算选择针齿中心圆半径： （11）摆线轮齿宽： （12）选择摆线轮齿宽： （13）偏心距：取a=4（mm） （14）实际短幅系数：=0.6 （15）针齿套半径：取 （16）针齿销半径： （17）实际针径系数： （18）齿形修正系数： （19）转臂轴承径向负载：（该数值通过计算机算出） （20）选择圆柱滚子轴承：查找文献可得，选N2210轴承，d=50,D=90,B=23. (21) 转臂轴承内外圈相对转速： （22）针齿销跨距：有结构及前面的计算结果可以得到跨距。 （23）传力齿号：M=2,N=4 (24) 摆线轮齿根圆半径： （25）摆线轮齿顶圆半径： （26）摆线轮齿高： （27）销孔中心圆直径： （28）选择销孔中心圆直径： （29）挡圈宽度： （30）柱销直径： （31）柱销套直径： （32）摆线轮柱销孔直径为使柱销孔与柱销套之间有间隙，应适当增加一个值。上面计算的参数选择都是通过查询文献资料得到的。 16 杨黎明，黄 凯，李恩至，陈仕贤.机械零件设计手册M. 国防工业出版社2.2.2 输出轴的计算图2.1 输出轴结构装配图（1）转矩：（2）输出转速：（3）初步确定轴的最小直径：（4）轴的结构设计：其转配图如图所示最小轴径选择轴段34上选择深沟球轴承6214其尺寸为，则可得，；轴段45上选择深沟球轴承6215其尺寸为，所以所以轴段长为。轴上采用平键连接，查找文献选用平键，选择配合为H7/k6,轴端倒角为，各轴肩圆角圆角半径为r=1.5(mm)。（5）求轴上的载荷：由此可得 ，（6）按弯扭合成应力校核：前已选定轴的材料为45钢调质处理，查文献可得，因此，故安全。2.2.3 输入轴的计算图2.2 输入轴的结构装配图 （1）转矩： （2）公称转矩： （3）初步确定轴的最小直径： （4）选定轴的最小直径： （5）选取圆柱滚子轴承：选择轴承N406其尺寸如下：（6）轴的结构设计：轴段34上选择深沟球轴承6408，查找文献可得 ，则可得，有以前设计的的结构可知，选取轴段23、56的键连接通过查找文献可知轴段23上的选用平键连接，其尺寸为，轴段56采用平键连接查找文献可知采用尺寸为，（7）求轴上的载荷：，（8）按弯扭合成应力校核：轴的材料为45钢查找文献可知故可得故安全。3摆线针轮减速机零件的实体造型和装配3.1摆线针轮减速机主要零件的实体造型3.1.1 摆线轮、针轮的实体造型设计 根据第二章的计算结果，可以得到摆线轮的制作尺寸，根据尺寸可以用SolidWorks将摆线轮做出来，其实体造型如下图所示。图 3.1 摆线轮针轮的结构和摆线轮的结构相似，它的齿比摆线轮多一个，他和摆线轮都装在偏心轮上它们两个具有偏心距，这通过前面计算可以得到。其实体造型图如下图所示。图 3.2 针轮3.1.2 输入轴、输出轴的实体造型设计输入轴、输出轴的尺寸计算在前面一章已经计算过了，其尺寸可以从里面得到，就可以在三维软件里面进行实体造型了，下面的图是其零件的实体造型图：图3.3 输入轴图3.4 输出轴3.1.3 针齿销、柱销、轴承等零件的实体造型设计摆线针轮减速机的零件实体造型尺寸有第二章的计算过程可以得到，根据尺寸可以算出其他一些附属零件的尺寸，所以这样就可以对输入轴、输出轴的附属零件进行实体造型，这样就可以将摆线针轮减速机的大部分零件的尺寸就可以得到，这样就可以用三维软件进行实体造型了，下面是一些零件的实体造型图：图3.5 深沟球轴承图 3.6 圆柱滚子轴承图3.7 针齿销针齿套的装配图 3.8柱销柱销套的装配图 3.9 偏心轮图 3.10 圆头平键3.1.4 摆线针轮减速机外壳的实体造型设计摆线针轮减速机的外壳是立式的根据里面的结构尺寸可以对机壳的尺寸进行设计，机壳包括机座、针齿壳、端盖等零件。零件的实体结构设计根据机壳里面的尺寸进行计算得到的，下面是用三维软件做的实体图。图3.11 针齿壳图3.12 机座图3.13 端盖图 3.14 端盖3.2摆线针轮减速机的装配摆线针轮减速的装配，应先对一些零件进行子装配，如柱销与柱销套、针齿与针齿套等。完成子装配后，进行总装配，依照从内到外的顺序，先装配输入轴，输出轴，再装配偏心轮、摆线轮、针轮，在装配针齿销和针齿壳最后装附件。得到减速机完整装配。装配过程的顺序很重要，装配顺序是否合理，直接影响装配质量的好坏。摆线针轮减速机的装配图可以转成工程图，可以对里面的零件进行标注，亦可以将工程图保存到dwg格式，这样可以用二维软件打开，可以用二维软件进行修改。这样可以减少很多步骤，可以加快工作进度。下面的图是摆线针轮减速机的装配实体图。图 3.15 摆线针轮减速机装配图图 3.16 摆线针轮减速机的爆炸视图4 干燥线的整体实体造型装配和型壳的制作方法4.1 干燥线的零件实体造型干燥线零件包括许多铸造件、工字钢、槽钢、轨道等零件。干燥线的总长度大约有一百二十米，干燥线的零件实体造型的尺寸比较大，相对减速机的尺寸较大，干燥线的零部件包括轨道、轨道轮、立柱、支架、链轮、从动轮等结构。设计干燥线的实体结构根据自己在实习过程中对其的了解，相对的尺寸没有那么精确，这方面还需要努力。干燥线是通过电机带动减速机，减速机和电机通过V带连接传动，减速机再带动链轮，通过链条带动从动轮在轨道上行走，这样可以保持一定的速度，可以使型壳得到很好的干燥，这样设计可以避免型壳干燥视角，可以使型壳干燥得到最好，这样铸件的精度可以得到保证。精密铸造型壳干燥线有多种结构，根据车间的形状可以设计成很多形状。现对我设计的零件进行实体造型，下面是一些实体造型图：图4.1 链条的装配和轨道的连接部分图 4.2 轨道轮的连接部分图4.3 链条装配零件1图 4.4 链条的装配零件2图4.5 轨道轮上面的零件的实体是干燥线中链轮与从动轮带动链条部分的设计，此部分用于带动型壳转动，该部分孔的连接一般采用螺栓连接或螺钉连接。图 4.6 链轮图 4.7 轨道图4.8 从动轮图 4.9 立柱图 4.10 V带轮4.2 干燥线的整体装配干燥线的整体装配，其中一些零件尺寸很大，装配顺序先从大的开始，再装配