多筒自動(dòng)檳榔切片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  目 錄</b></p><p>  1 多筒自動(dòng)檳榔切片機(jī)總體方案設(shè)計(jì)……………………………………1</p><p>  1.1 多筒自動(dòng)檳榔切片機(jī)的工作原理和工作過程…………………………5</p><p>  1.2 切片系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)……………………………………………………6</p>&

2、lt;p>  1.3 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)………………………………………………8</p><p>  1.4 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)………………………………………………9</p><p>  1.5 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) …………………………………………………12</p><p>  2 檳榔切片系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………16&

3、lt;/p><p>  2.1 刀筒套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………………16</p><p>  2.2 推桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………………18</p><p>  2.3 推桿橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………………………19</p><p>  3 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………

4、……………………………22</p><p>  3.1 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) …………………………………………………………22</p><p>  3.1.1 V帶的設(shè)計(jì)…………………………………………………………22</p><p>  3.1.2 帶輪的設(shè)計(jì) ………………………………………………………25</p><p>  3.2 鏈傳

5、動(dòng)的設(shè)計(jì) …………………………………………………………26</p><p>  3.3 主軸的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………30</p><p>  3.3.1主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………………………………30</p><p>  3.3.2主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………………31</p><

6、p>  3.4 軸承的選擇及校核計(jì)算………………………………………………33</p><p>  3.5 軸承支座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………36</p><p>  4 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ……………………………………………………38</p><p>  4.1 曲柄的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………39&l

7、t;/p><p>  4.2 連桿的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………40</p><p>  4.3 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………………42</p><p>  參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………43</p><p>  謝 辭 ……………………………………………

8、…………………………45</p><p>  根據(jù)國際糧農(nóng)組織(FAO)的統(tǒng)計(jì)資料,截止2004年世界檳榔收獲面積55. 97萬h㎡,產(chǎn)量達(dá)66. 44萬t,比2003年收獲面積略有減少。檳榔收獲面積最大的國家是印度,2004年收獲面積為29. 00萬h㎡,占世界檳榔收獲總面積的51. 81%,其次是印度尼西亞,收獲面積為8. 80萬h㎡.占15. 72%,孟加拉國居第3位,為7. 73萬h㎡,占13. 81%。

9、其他主要生產(chǎn)國有緬甸、泰國,中國、馬來西亞。</p><p>  2004年世界檳榔的總產(chǎn)量為66. 44萬t,比2003年略有減少,單位面積產(chǎn)量為1 187 kg/ h㎡ 。檳榔產(chǎn)量最大的國家是印度,為33. 00萬t,占世界檳榔總產(chǎn)量的一半:緬甸次之,為5. 70萬t,占8. 58%,第3位是孟加拉國5. 10萬t,占7. 68%,第4位是中國約5. 10萬 t,占7. 68%,其他主要生產(chǎn)國有印度尼西亞,泰

10、國、馬來西來。其中單位面積產(chǎn)量最高的是中國,約為3 129 kg/ h㎡,其次是馬來西業(yè)、緬甸、泰國、印度、孟加拉國、印度尼西亞等國家。</p><p>  從世界消費(fèi)市場(chǎng)來看,全世界每年有5%人口嚼食檳榔。作為最大的檳榔生產(chǎn)國的同時(shí),印度也是最大的消費(fèi)國,每年仍需進(jìn)口大量的檳榔。各大生產(chǎn)國也是主要的消費(fèi)國。部分國家仍需進(jìn)口檳榔以滿足國內(nèi)市場(chǎng)的需要。巴基斯坦,尼泊爾等不產(chǎn)檳榔的國家,由于其歷史上有食檳榔的習(xí)慣,所

11、以每年仍需靠進(jìn)口供應(yīng)國內(nèi)市場(chǎng)。根據(jù)FAO的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。2003年世界檳榔的進(jìn)口量為6. 45萬t,巴基斯坦、孟加拉國和尼泊爾三國的進(jìn)口量占世界檳榔進(jìn)口總量的95. 35%。其中巴基斯坦是世界最大的檳榔進(jìn)口國,2003年的進(jìn)口量為4. 16萬t,占世界檳榔進(jìn)口總量的64.5%,進(jìn)口金額為1 612萬美元:其次是孟加拉國,進(jìn)口量為1. 24萬t,占19. 22%,進(jìn)口金額為418萬美元 ,尼泊爾居第3位,進(jìn)口量為0. 75萬t。其他進(jìn)口國有馬

12、來西亞、泰國、德國、文萊、捷克、奧地利、日本等。近幾年隨著檳榔的全球化,亞太地區(qū)嚼食檳榔的習(xí)慣逐漸為其他國家人所接受,逐漸傳向歐洲、美洲,東亞部分國家。目前,俄羅斯、美國、口本等發(fā)達(dá)國家也有進(jìn)口檳榔產(chǎn)品的記錄。</p><p>  我國檳榔產(chǎn)區(qū)主要集中在海南島中部、南部、東南部等地,檳榔面積和產(chǎn)量占全國的95. 6% ;廣東、廣西、福建以及云南河口和西雙版納等均有小面積種植。隨著近幾年檳榔銷售形勢(shì)的好轉(zhuǎn)以及對(duì)臺(tái)商

13、政策的放寬,檳榔經(jīng)濟(jì)價(jià)值升高,農(nóng)民種植的積極性大大提高,種植面積迅速擴(kuò)大。截至2005年,我國種植面積達(dá)4. 77萬h㎡,收獲面積2. 078萬h㎡,產(chǎn)量6. 44萬t,總產(chǎn)值達(dá)15. 44億元,成為我國熱帶業(yè)熱帶地區(qū)僅次于橡膠的第二大產(chǎn)業(yè)。我國消費(fèi)市場(chǎng)主要集中在湖南和海南,有1 000多家檳榔加工企業(yè)和數(shù)個(gè)名牌產(chǎn)品,年產(chǎn)值達(dá)20億元。近兒年東北地區(qū)以及上海等大城市也逐漸有嚼食檳榔的習(xí)慣.消費(fèi)市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大。</p><

14、;p>  本設(shè)計(jì)的目的在于解決現(xiàn)有的檳榔切片效率低、體力勞動(dòng)強(qiáng)度大、對(duì)工人人身不安全、生產(chǎn)制作不衛(wèi)生、不適應(yīng)工業(yè)化大批量生產(chǎn)需要的問題,提供一種自動(dòng)化程度高、能形成大規(guī)模檳榔切片的切片機(jī),其間涉及到了在大學(xué)期間所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、互換性、熱加工等知識(shí),并充分運(yùn)用這些知識(shí)服務(wù)于實(shí)際生產(chǎn)。</p><p><b>  1 總體方案設(shè)計(jì)</b></p><p>

15、  多筒自動(dòng)檳榔切片機(jī)的工作原理和工作過程</p><p>  本設(shè)計(jì)的技術(shù)方案是這樣完成的:將成排刀頭筒相應(yīng)與推進(jìn)桿活動(dòng)套接,刀頭筒自身固接于機(jī)架的刀筒座之上;將推進(jìn)桿上頭固接于推桿橫梁,推桿橫梁端頭固接定向一導(dǎo)軌并活接動(dòng)力連桿;定向?qū)к売晒探佑跈C(jī)架的導(dǎo)向板滑合夾持,動(dòng)力連桿另一頭活套曲柄,曲柄固接一于由馬達(dá)、減速機(jī)給予動(dòng)力的傳動(dòng)軸。刀頭筒一側(cè)開有入料孔相應(yīng)固接落料管,檳榔從落料管進(jìn)入刀頭筒,在刀頭筒下部的刀頭

16、口裝有刀片,當(dāng)馬達(dá)經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)使推桿橫梁下行,推桿橫梁下方的推進(jìn)桿在刀頭內(nèi)推動(dòng)檳榔使之穿過刀頭口,而使檳榔果被刀片剖切成片。</p><p>  圖1.1 檳榔切片機(jī)原理示意圖</p><p>  本設(shè)計(jì)采取刀頭筒成排與刀筒座固接,推進(jìn)桿成排與推桿橫梁固接,所有推進(jìn)桿相應(yīng)滑動(dòng)配合于所有刀頭筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)切片,其生產(chǎn)能力相當(dāng)于多臺(tái)單機(jī)的組合,并且刀筒大小與分級(jí)后的檳榔大小對(duì)應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)了一機(jī)可以

17、對(duì)不同大小的檳榔切片,切片大小均勻。,這個(gè)設(shè)計(jì)與以前的手工切片相比,大大減少了人的體力勞動(dòng),極大地提高了生產(chǎn)率,并且不用手工接觸檳榔,從而在很在程度上保證了切開的檳榔片的衛(wèi)生程度,提高的食品的安全度。本設(shè)計(jì)適于工業(yè)化大批量生產(chǎn);全部推進(jìn)桿統(tǒng)一由一個(gè)馬達(dá)、減速機(jī)驅(qū)動(dòng)作功,相對(duì)節(jié)約了能源,降低了成本。這種切片機(jī)切片動(dòng)作平穩(wěn),機(jī)構(gòu)新穎合理,高效快速,技術(shù)性能良好。</p><p><b>  切片系統(tǒng)的方案設(shè)

18、計(jì)</b></p><p>  切片系統(tǒng)是采用的刀筒套和推桿滑動(dòng)配合,其中刀筒套固定于機(jī)架上,推桿在刀筒套內(nèi)上下運(yùn)動(dòng),不斷的推動(dòng)進(jìn)入刀筒套的檳榔果向固接于刀筒套下部的刀片運(yùn)動(dòng),使檳榔果穿過刀片而被切開。</p><p>  本處方案設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是設(shè)計(jì)刀片固接于刀筒套的方法:</p><p>  方案一:刀片固接于底座上,然后底座焊接在刀筒座上</p&

19、gt;<p>  圖1.2 切片結(jié)構(gòu)示意圖一</p><p>  如工作簡圖所示,刀片采用螺釘固接于底座上,然后底座焊接在刀筒套上。</p><p><b>  方案分析:</b></p><p>  此方案原理上是正確的,因刀片容易鈍化,需要經(jīng)常更換,但此方案中,零件一旦裝配好后,因采用的是焊接連接刀筒和底座,刀片如果需要取出來

20、修整或更換就十分困難了。</p><p>  方案二: 刀筒上開卡槽,刀片卡在卡槽中</p><p>  圖1.3 切片結(jié)構(gòu)示意圖二</p><p>  如工作簡圖所示,刀片采用卡槽固定于刀筒座上。</p><p><b>  方案分析:</b></p><p>  此種方案原理簡單正確</

21、p><p>  刀片容易鈍化,需要經(jīng)常更換,此方案則正好適合這一現(xiàn)實(shí)情況,刀片的取下和安裝是十分方便的。只需用鉗子夾著刀片向上提起,然后向外拉即可取下刀片,不會(huì)對(duì)原機(jī)器產(chǎn)生任何破壞</p><p>  此方案零件加工制作容易,費(fèi)用低廉,適合規(guī)?;a(chǎn)</p><p>  機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)</p><p>  機(jī)械傳遞裝置位于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之

22、間,用以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力或改變運(yùn)動(dòng)方式,傳動(dòng)裝置方案設(shè)計(jì)是否合理,對(duì)整個(gè)機(jī)械的工作性能、尺寸、重量和成本等影響很大,因此傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)式整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。</p><p>  下面是三種傳動(dòng)方案的比較:</p><p><b> ?。?) 齒輪傳動(dòng)</b></p><p>  齒輪傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn):瞬間傳動(dòng)比恒定且穩(wěn)定性高,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠,噪音低,

23、傳動(dòng)功率大效率高,缺點(diǎn):應(yīng)用環(huán)境要求高,潤滑條件要好,不適合灰塵較多以及距離較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動(dòng)。</p><p><b> ?。?) 帶輪傳動(dòng)</b></p><p>  帶傳動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)、吸振等特點(diǎn),且能起過載保護(hù)作用。但由于它時(shí)靠摩擦力來工作的,在傳遞同樣功率的條件下,當(dāng)帶速較低時(shí),傳動(dòng)結(jié)構(gòu)尺寸較大,為了減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸,應(yīng)將起布置在高速級(jí)。</p

24、><p><b> ?。?) 鏈條傳動(dòng)</b></p><p>  鏈條傳動(dòng)受力情況較好,承載能力較大;又一定的緩沖和減振性能;中心距可大而結(jié)構(gòu)輕便,由于工作時(shí)鏈速和瞬時(shí)速度傳動(dòng)比呈周期性變化、運(yùn)動(dòng)不均勻、沖擊振動(dòng)大,應(yīng)將其布置在低速級(jí)。</p><p>  圖1.4 傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理簡圖</p><p>  圖1.5 傳

25、動(dòng)系統(tǒng)工作三維圖</p><p>  綜上所述,再根據(jù)本設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)傳遞的要求,我們把傳動(dòng)方案確定為:從電動(dòng)機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過帶輪傳動(dòng)傳遞一級(jí)錐齒輪減速器,一級(jí)錐齒輪減速器的作用是減速以和速度方向的變換,然后再通過鏈傳動(dòng),把動(dòng)力傳遞到主軸上</p><p>  運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)</p><p>  電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng),把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到了長軸上,使長軸以一定

26、的角速度旋轉(zhuǎn),此時(shí),我們需要把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng),使用純機(jī)械的方法,我們可以通過以下幾種方案來實(shí)現(xiàn),并對(duì)各方案進(jìn)行對(duì)比,選出最合適的方案:</p><p>  方案一:蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)</p><p><b>  方案分析:</b></p><p><b>  圖1.6 蝸輪蝸桿</b></p><

27、p>  傳動(dòng)中一般蝸桿是主動(dòng)件,蝸輪是從動(dòng)件。蝸桿傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器和儀器中。蝸桿傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是能得到很大的傳動(dòng)比,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動(dòng)平穩(wěn)和噪聲較小等。在分度機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)比可達(dá)1000。蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率較低;為了減摩耐磨,蝸輪齒圈常需用青銅制造,成本較高。 而本設(shè)計(jì)中的多筒自動(dòng)檳榔切片機(jī)要求精度不太高,制造費(fèi)用就較低廉,傳動(dòng)效率要求比較高。而本設(shè)計(jì)中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)需要的是把圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),而蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)是做

28、不到這點(diǎn)的。顯然,此方案中的蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)不符合本設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的要求。</p><p>  方案二:齒輪齒條機(jī)構(gòu)</p><p><b>  方案分析:</b></p><p><b>  圖1.7 齒輪齒條</b></p><p>  此方案中的齒輪齒條機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,傳動(dòng)平穩(wěn)和噪聲較小

29、等。在原理上,齒輪齒條機(jī)構(gòu)是可以把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng),但是不可以把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。并且齒輪齒條機(jī)構(gòu)和加工制作費(fèi)用也比較昂貴,這不符合本設(shè)計(jì)的要求的。顯然,此方案也是不適合本設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的要求。</p><p><b>  方案三:凸輪機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>  方案分析:</b></p><

30、p><b>  圖1.8 凸輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>  此方案中,原理是正確的,凸輪機(jī)構(gòu)的確可以把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng),但是它會(huì)有沖擊振動(dòng),并且凸輪的制造費(fèi)用比較高昂,不適合本設(shè)計(jì)的要求,所以不予采用。</p><p>  方案四:曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</p><p><b>  方案分析:</b></p

31、><p>  圖1.9 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</p><p>  此方案中,使用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換,此方案原理簡單,結(jié)構(gòu)緊湊,制作加工費(fèi)用低廉,適合規(guī)?;a(chǎn),同時(shí)也適合有小振動(dòng)和灰塵的工作環(huán)境。所以我們?cè)诒驹O(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中采用此方案來把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。</p><p>  1.5 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)</p><p&g

32、t;  (1) 電動(dòng)機(jī)選擇的一般原則</p><p>  電動(dòng)機(jī)是最常用的原動(dòng)機(jī),根據(jù)電動(dòng)機(jī)的不同工作原理,性能,用途,一般分為交流異步,交流同步和直流電動(dòng)機(jī)三類。每一類產(chǎn)品又按其基座號(hào)(中心高或交流電動(dòng)機(jī)定子鐵心外徑或直流電機(jī)電鈕鐵心外徑)大小或功率大小分為大,中,小和微型電動(dòng)機(jī)。其中的微型電動(dòng)機(jī)還分為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和控制電動(dòng)機(jī)。</p><p>  (2) 常規(guī)電動(dòng)機(jī)的特性及選用<

33、;/p><p>  各類電動(dòng)機(jī)基本上按照其適應(yīng)的工作環(huán)境,性能,結(jié)構(gòu)特征,勵(lì)磁方式,冷卻方式,介質(zhì)和絕緣等級(jí)等,進(jìn)行了產(chǎn)品的規(guī)模化和系列化。常規(guī)電動(dòng)機(jī)的分類,特點(diǎn)和應(yīng)用使用范圍見下表。電動(dòng)機(jī)選擇的一般原則是:</p><p>  a、滿足設(shè)計(jì)對(duì)象的各種要求 如負(fù)載特性,工作制式,轉(zhuǎn)速,加速度,起動(dòng),制動(dòng),過載能力及調(diào)速特性等。其中,負(fù)載特性和調(diào)速特性是選擇電動(dòng)機(jī)類型的主要依據(jù),其他特性要求

34、是選擇型號(hào)的主要依據(jù)。</p><p>  b、應(yīng)有一定的備用功率 電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率應(yīng)在70%~90%左右。在設(shè)計(jì)中也應(yīng)防止選擇功率過大的電動(dòng)機(jī),以免使電動(dòng)機(jī)長時(shí)間處在低負(fù)荷工況,造成電動(dòng)機(jī)功率低下的不利情況。</p><p>  c、滿足使用環(huán)境要求 電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和絕緣等級(jí)應(yīng)滿足環(huán)境溫度的要求,保證電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。</p><p>  表1.1

35、Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)(IP44)</p><p>  表1.2 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)外形和安裝尺寸(IP44)</p><p>  根據(jù)切片速度為40片每分鐘,以及傳動(dòng)系統(tǒng)中的速度傳動(dòng)比,查上表可知 Y132M1-6是最合適的。</p><p>  Y132M1-6技術(shù)數(shù)據(jù): 額定功率 4 KW</p><p>  同步轉(zhuǎn)速

36、 960 r/min</p><p>  圖1.10 整機(jī)完成后三維結(jié)構(gòu)圖</p><p>  2 檳榔切片系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>  2.1 刀筒套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>  檳榔切片系統(tǒng)的主要內(nèi)容和難點(diǎn)是:</p><p><b>  檳榔果的定位與夾緊</b></p>

37、;<p>  切片方式的確定:方法一:刀片運(yùn)動(dòng),檳榔果不被夾緊處于靜止?fàn)顟B(tài)</p><p>  方法二:刀片固定不動(dòng),檳榔果被推動(dòng)到刀片上切開</p><p>  在日常生活中,我們都是把需要切開的物體固定不動(dòng),然后刀片運(yùn)動(dòng)而切開,就像上面的方案二一樣。但在本設(shè)計(jì)中,我們采用一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn),也就是方案二中的方法,把刀片固定不動(dòng),然后使用推桿推動(dòng)檳榔果下行,使檳榔果被切開而成片。&

38、lt;/p><p>  圖2.1 刀筒套結(jié)構(gòu)圖</p><p>  圖2.2 刀筒套結(jié)構(gòu)工程圖</p><p>  首先,我們把刀筒套的切片管和入料管大小分成5個(gè)等級(jí),它們的內(nèi)徑大小分別為:19mm 20mm 21mm 22mm 23mm</p><p>  這也就對(duì)應(yīng)本設(shè)計(jì)中的切片機(jī)可以同時(shí)加工5種大小等級(jí)的檳榔果,這樣加工

39、檳榔果廠家就不必購買多臺(tái)機(jī)器來加工大小不等的檳榔果,這可以大大減少加工檳榔果廠家的購買機(jī)器的費(fèi)用,同時(shí)也提高了檳榔果的利用率。</p><p>  切片機(jī)構(gòu)的工作原理如下:</p><p>  檳榔果從入料管送入,因重力作用,檳榔果落入切片管</p><p>  推桿推著檳榔向下運(yùn)動(dòng),通過固定在切片管下部的刀片,從而檳榔被切開成兩片</p><p

40、><b>  推桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>  本設(shè)計(jì)中,推桿用于推動(dòng)落入切片管的檳榔果下行,使檳榔果通過刀片而被完整切開成片。在這推桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,有三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):</p><p>  檳榔果的兩頭不是平面,而是橢球形,這就需要我們把推桿的頂端做下個(gè)錐孔,使推桿頂端剛好與檳榔果相合,從而使檳榔果中心與切片管中心重合,這樣切片出來的檳榔片大小才均勻,而不

41、會(huì)出現(xiàn)手工切片時(shí)的檳榔片大小厚度不勻的情況。</p><p>  本設(shè)計(jì)中,檳榔果要完全通過刀片,并且要使推桿與刀片不接觸,否則推桿與刀片相碰,會(huì)刀片變鈍。在本設(shè)計(jì)中,我們的解決的方法是,在推桿的頂端開一個(gè)一定深度的一字槽,使刀片在這個(gè)一字槽中做上下直線運(yùn)動(dòng),同時(shí)不會(huì)觸碰到推桿。</p><p>  在(2)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)的一字槽,我們要確定刀片剛好在這個(gè)一字槽中,我們就要設(shè)計(jì)使推桿在往復(fù)直

42、線運(yùn)動(dòng)中防轉(zhuǎn)的措施。在本設(shè)計(jì)中,我們采用在推桿上開一長槽,使這與安裝在刀筒座上的防轉(zhuǎn)螺釘相配合,從而防止推桿的轉(zhuǎn)動(dòng),確保刀片完全切過檳榔果,同時(shí)刀片又不會(huì)觸碰到推桿,從而確保了刀片和推桿的安全。</p><p>  圖2.3 推桿三維圖</p><p>  圖2.4 推桿工程圖</p><p>  如上圖中所示,在推桿的上端有一凸臺(tái),用以與推桿橫梁相抵,當(dāng)橫梁下行時(shí)

43、,橫梁的力通過凸臺(tái)傳到推桿上來,然后推桿隨著橫梁下行而下行。當(dāng)橫梁上行時(shí),我們?cè)谕古_(tái)的上端車螺紋,然后用安裝上雙螺母用來夾持橫梁,從而使推桿和橫梁一起上行。因?yàn)檫@是有沖擊和振動(dòng)載荷的場(chǎng)合,如果我們用單螺母,那么螺母很快就會(huì)松掉的。螺母防松的方法有很多,例如我們常用的方法有彈簧墊防松,止退螺母防松,雙螺母防松,加銷子防松,這些方法都是可拆換的方式。另外在基本上在不用拆卸的場(chǎng)合也可用點(diǎn)焊防松,在連接處打點(diǎn)防松。在本設(shè)計(jì)中,我們的產(chǎn)品要求的是

44、推桿可拆換的場(chǎng)合,綜合防松的制作的方便性以及加工費(fèi)用等方面的情況考慮,我們?cè)诒驹O(shè)計(jì)中采用雙螺母來防松。</p><p><b>  推桿橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>  本設(shè)計(jì)中,推桿橫梁的作用是把10支推桿全部安裝在其上,連桿在曲柄的帶動(dòng)下,使推桿橫梁以每分鐘40次的頻率往復(fù)上下直線運(yùn)動(dòng),然后所有的推桿也都隨著推桿橫梁一起做每分鐘40次頻率的往復(fù)上下直線的

45、切片運(yùn)動(dòng),從而完成切片運(yùn)動(dòng)的一部分。這樣的設(shè)計(jì),使一個(gè)電動(dòng)機(jī)就可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)10個(gè)推桿而完成切片動(dòng)作,這樣的設(shè)計(jì)大大的提高了電能的利用率,同時(shí)也大大提高了檳榔果的切片效率。</p><p>  圖2.5 推桿橫梁三維圖</p><p>  圖2.6 推桿結(jié)構(gòu)工程圖</p><p>  如圖2.6所示,推桿與橫梁通過雙螺母連接,推桿凸臺(tái)與橫梁之間有3 mm的間隙,用于

46、推桿與刀筒套之間的自動(dòng)調(diào)節(jié)而對(duì)齊。因?yàn)楹附蛹木缺容^低,所以推桿與刀筒套之間的配合精度比較低,所以推桿凸臺(tái)與推桿橫梁之間留少許間隙用于推桿與刀筒套之間的偏心的自動(dòng)調(diào)節(jié)是必要的。</p><p>  3 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>  帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>  3.1.1 V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算</p>

47、<p>  帶傳動(dòng)由于具有傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、不須潤滑和能緩沖吸振等優(yōu)點(diǎn),在機(jī)械中被廣泛使用,根據(jù)此次設(shè)計(jì)要求,我們?cè)趥鲃?dòng)的高速級(jí)也就是電動(dòng)機(jī)到減速器中間采用普通V帶傳動(dòng)可滿足要求,并使用基準(zhǔn)寬度制。</p><p>  1. 計(jì)算功率Pc </p><p>  式中,KA為工況系數(shù);P為傳遞功率,如電機(jī)的額定功率。</p><p>  由于工作

48、載荷變動(dòng)較大,又屬輕型設(shè)備,每天工作10-16小時(shí),故選KA=1.2,設(shè)傳遞功率P= 4 kw , 所以Pc =4.8 kw</p><p><b>  2. 帶的型號(hào)  </b></p><p>  帶的型號(hào)可根據(jù)計(jì)算功率Pc和小帶輪轉(zhuǎn)速n1由下圖中“普通V帶選型圖“來選取。取n1=960r/min ,選擇帶的型號(hào)為A型。</p>

49、<p>  表3.1 普通V帶選型圖</p><p><b>  3.帶輪基準(zhǔn)直徑</b></p><p>  帶輪基準(zhǔn)直徑d 帶輪直徑愈小,傳動(dòng)所占空間愈小,但彎曲應(yīng)力愈大,帶越易疲勞。手冊(cè)中列出了最小帶輪基準(zhǔn)直徑。設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1≥ddmin,大帶輪的基準(zhǔn)直徑 </p><p>  式中的n1/n2為帶傳動(dòng)的傳動(dòng)

50、比,我們?cè)趥鲃?dòng)系統(tǒng)中給帶傳動(dòng)分配的傳動(dòng)比為i=3 </p><p>  dd1、dd2通常按手冊(cè)推薦的直徑系列圓整。此次設(shè)計(jì)選用小帶輪基準(zhǔn)直徑為V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑,即dd1 =75 mm,則大輪直徑為dd2=75×3=225 mm,帶輪的基準(zhǔn)直徑系列整圓,則dd2=224 mm 。</p><p><b>  帶速v  </b></p>

51、;<p>  普通V帶質(zhì)量較大。帶速太高時(shí),會(huì)因離心慣性力過大而降低傳動(dòng)能力;帶速過低,則在傳遞相同功率的條件下所需有效拉力F 較大,要求帶的根數(shù)較多。一般v=5~30m/s。帶速的計(jì)算公式為 </p><p><b>  v=dd1n1,</b></p><p>  式中,dd1 =75 mm,n1=960r/min,代入數(shù)據(jù)得:</p>

52、<p>  v=3.14×0.075×960/60m/s=3.768 m/s</p><p>  5. 中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度Ld</p><p>  帶傳動(dòng)的中心距不宜過大,否則工作中將因載荷變化引起帶的顫動(dòng)。中心距也不宜過小,因?yàn)橹行木嘤?,帶的長度愈短,在一定速度下,單位時(shí)間內(nèi)帶的應(yīng)力變化次數(shù)愈多,會(huì)加速帶的疲勞。一般初定中心距a0為 </p

53、><p>  初選a0 后,根據(jù)帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系,按下式初算帶的基準(zhǔn)長度Ld</p><p>  選擇a0=220mm,則Ld0=1387.5 mm,</p><p>  根據(jù)Ld0,按手冊(cè)選取接近的帶的基準(zhǔn)長度Ld=1400 mm</p><p>  然后再按下式計(jì)算實(shí)際中心距 a</p><p>  在使用中,V帶傳動(dòng)

54、的中心距一般需要調(diào)整,所以α可采用下式近似計(jì)算 </p><p>  代入數(shù)據(jù),我們可計(jì)算出傳動(dòng)的中心距為448.6 mm</p><p>  考慮到帶輪的制造誤差、帶長誤差、帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊的需要,常給中心距的變動(dòng)范圍:</p><p>  在本設(shè)計(jì)中,我們的傳動(dòng)中心距圓整取為 450 mm</p><p>  小帶輪

55、上的包角α1  </p><p>  包角是影響帶傳動(dòng)工作能力的重要參數(shù)之一。包角大,帶的承載能力高;反之,則易打滑。在V帶傳動(dòng)中,一般小帶輪上的包角α1不宜小于120?,個(gè)別情況下可小到90?。α1的計(jì)算式為 </p><p>  代入數(shù)據(jù)得α1=147°</p><p><b>  V帶的截面尺寸</b></p&g

56、t;<p>  表3.2 V帶型號(hào)</p><p><b>  帶輪的設(shè)計(jì)</b></p><p>  1.帶輪材料:主要采用鑄鐵,牌號(hào)HT150或HT200,轉(zhuǎn)速高時(shí)用鑄鋼,小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。此次設(shè)計(jì)可選用HT150。</p><p>  圖3.1 輪槽結(jié)構(gòu)尺寸</p><p><b>

57、  2.帶輪的技術(shù)要求</b></p><p> ?、?帶輪各部位不允許有砂眼、裂縫、縮孔及氣泡。</p><p> ?、?V帶輪輪槽的工作表面粗糙度Ra為3.2um,輪緣和軸孔端面的Ra為6.3um,輪槽底的Ra為12.5um,輪槽的棱邊要倒角或倒鈍。</p><p>  ⑶ 輪轂孔公差為H7或H8,轂長上偏差為IT14,下偏差為0</p>

58、<p>  表3.3 V帶型號(hào)</p><p><b>  鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>  鏈傳動(dòng)由兩個(gè)鏈輪和繞在兩輪上的中間撓性件——鏈條所組成??挎湕l與鏈輪之間的嚙合來傳遞兩平行軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,屬于具有嚙合性質(zhì)的強(qiáng)迫傳動(dòng)。其中,應(yīng)用最廣泛的是滾子鏈傳動(dòng)。</p><p>  圖3.2 鏈傳動(dòng)簡圖

59、 圖3.3 鏈條實(shí)物</p><p>  與帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)相比,鏈傳動(dòng)的主要特點(diǎn)是:沒有彈性滑動(dòng)和打滑,能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比,傳動(dòng)效率較高(封閉式鏈傳動(dòng)傳動(dòng)效率=0.95~0.98);鏈條不需要象帶那樣張得很緊,所以壓軸力較小;傳遞功率大,過載能力強(qiáng);能在低速重載下較好工作;能適應(yīng)惡劣環(huán)境如多塵、油污、腐蝕和高強(qiáng)度場(chǎng)合。這也是在此次設(shè)計(jì)中使用鏈傳動(dòng)的的原因。當(dāng)然鏈傳動(dòng)也有一些缺點(diǎn):瞬

60、時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不為常數(shù),工作中有沖擊和噪聲,磨損后易發(fā)生跳齒,不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動(dòng)中應(yīng)用。</p><p>  圖3.4 滾子鏈結(jié)構(gòu)</p><p>  滾子鏈由內(nèi)鏈板1、外鏈板2、銷軸3、套筒4和滾子5組成。銷軸3與外鏈板2、套筒4與內(nèi)鏈板1分別用過盈配合聯(lián)接。而銷軸3與套筒4、滾子5與套筒4之間則為間隙配合,所以,當(dāng)鏈條與鏈輪輪齒嚙合時(shí),滾子與輪齒間基本上為滾動(dòng)摩擦。

61、套筒與銷軸間、滾子與套筒間為滑動(dòng)摩擦。鏈板一般做成8字形,以使各截面接近等強(qiáng)度,并可減輕重量和運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性。</p><p>  鏈傳動(dòng)的使用范圍是:傳動(dòng)功率一般為100kW以下,效率在0.92~0.96之間,傳動(dòng)比i不超過7,傳動(dòng)速度一般小于15m/s。</p><p>  滾子鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件,其主要參數(shù)是:</p><p>  鏈節(jié)距p,它是指鏈條上相鄰兩銷軸中心間

62、的距離。</p><p>  GB1243.1-83規(guī)定滾子鏈分A、B兩個(gè)系列。表中的鏈號(hào)數(shù)乘以25.4/16即為節(jié)距值,表中的鏈號(hào)與相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)一致。</p><p>  滾子鏈的標(biāo)記方法為:</p><p>  鏈號(hào)-排數(shù)×鏈節(jié)數(shù),標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)。例如此次設(shè)計(jì)中選用08A-1×54 GB1243-1997,即為按本標(biāo)準(zhǔn)制造的A系列、節(jié)距12.7m

63、、單排、54節(jié)的滾子鏈。</p><p>  鏈條除了接頭和鏈節(jié)外,各鏈節(jié)都是不可分離的。鏈的長度用鏈節(jié)數(shù)表示,為了使鏈條連成環(huán)形時(shí),正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相連接,所以鏈節(jié)數(shù)最好為偶數(shù),本設(shè)計(jì)中鏈節(jié)數(shù)為54節(jié)。 </p><p>  表3.4 滾子鏈的規(guī)格及主要參數(shù)(摘自GB1243.1-83)</p><p>  注:(1)極限拉伸載荷也可用kgf表示,取1kgf=

64、9.8N;</p><p>  (2)過渡鏈節(jié)的極限拉伸載荷按0.8Q計(jì)算。</p><p>  把一根以上的單列鏈并列、用長銷軸聯(lián)接起來的鏈稱為多排鏈,鏈的排數(shù)愈多,承載能力愈高,但鏈的制造與安裝精度要求也愈高,且愈難使各排鏈?zhǔn)芰鶆?,將大大降低多排鏈的使用壽命,故排?shù)不宜超過4排。當(dāng)傳動(dòng)功率較大時(shí),可采用兩根或兩根以上的雙排鏈或三排鏈。</p><p>  為了

65、形成鏈節(jié)首尾相接的環(huán)形鏈條,要用接頭加以連接。鏈的接頭形式見圖12.4。當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)采用連接鏈節(jié),其形狀與鏈節(jié)相同,接頭處用鋼絲鎖銷或彈簧卡片等止鎖件將銷軸與連接鏈板固定;當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí),則必須加一個(gè)過渡鏈節(jié)。過渡鏈節(jié)的鏈板在工作時(shí)受有附加彎矩,故應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)鏈節(jié)。</p><p><b>  圖3.5 鏈接頭</b></p><p><b> 

66、 鏈輪的設(shè)計(jì):</b></p><p>  鏈輪齒形必須保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入和退出嚙合,盡量減少嚙合時(shí)的鏈節(jié)的沖擊和接觸應(yīng)力,而且要易于加工。 </p><p>  常用的鏈輪端面齒形見下圖所示。它是由三段圓弧aa 、ab、cd和一段直線bc構(gòu)成,簡稱三圓弧一直線齒形。齒形用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工,在鏈輪工作圖上不必繪制端面齒形,只需在圖上注明“齒形按3R GBT 1244-19

67、85規(guī)定制造”即可,但應(yīng)繪制鏈輪的軸面齒形,見圖,其尺寸參閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。工作圖中應(yīng)注明節(jié)距p 、齒數(shù)z 、分度圓直徑d (鏈輪上鏈的各滾子中心所在的圓)、齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df 。</p><p>  圖3.6 鏈輪結(jié)構(gòu)圖</p><p>  本設(shè)計(jì)中小鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸如下:</p><p><b>  齒數(shù)為11</b>&l

68、t;/p><p>  節(jié)距p=12.7mm</p><p><b>  分度圓直徑: </b></p><p><b>  齒頂圓直徑:</b></p><p><b>  最小齒槽:</b></p><p><b>  最大齒槽: </

69、b></p><p><b>  齒根圓直徑:</b></p><p><b>  齒高:</b></p><p><b>  最大軸凸緣直徑:</b></p><p><b>  主軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>  3.

70、3.1 主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>  滾動(dòng)軸承的型號(hào)是根據(jù)軸端直徑來確定的,軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在初步計(jì)算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,故我們?cè)谠O(shè)計(jì)軸時(shí)先要初算軸徑。軸的直徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度發(fā)進(jìn)行估算,即</p><p>  式中,p為軸傳遞的功率,kw; n為軸的轉(zhuǎn)速,r/min; C為由軸的材料和受載情況確定的系數(shù)。若軸的材料為45號(hào)鋼,通常取C=106—117。C值應(yīng)考慮軸上彎矩對(duì)軸的強(qiáng)度的影響,

71、當(dāng)只受轉(zhuǎn)矩或彎矩相對(duì)扭矩較小時(shí),C取小值;當(dāng)彎矩相對(duì)轉(zhuǎn)矩較大時(shí),C應(yīng)取大值。</p><p>  初算軸的直徑還要考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響。當(dāng)該軸段截面上有一個(gè)鍵槽時(shí),d增大5%;有兩個(gè)鍵槽時(shí),d增大10%。然后軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>  上述算出來的軸徑為軸的最小徑。若作為裝齒輪處的軸徑,則C應(yīng)該取大值。</p><p>  若軸外伸端用聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相

72、聯(lián),則外伸軸徑應(yīng)該考慮電動(dòng)機(jī)軸及聯(lián)軸器轂孔的直徑的尺寸,外伸軸直徑和電動(dòng)機(jī)軸直徑應(yīng)相差不大,它們的直徑應(yīng)在所選聯(lián)軸器轂孔最大、最小直徑的允許范圍內(nèi)。若超出該范圍,則應(yīng)重選聯(lián)軸器或改變軸直徑。</p><p>  考慮到彎矩相對(duì)扭矩很小,且選用45號(hào)鋼作為主軸的材料。</p><p><b>  所以C取106</b></p><p>  在滿載

73、下設(shè)電動(dòng)機(jī)的功率為:</p><p>  此時(shí)軸的轉(zhuǎn)速n為40 r/min</p><p><b>  所以有:</b></p><p>  而且中間安裝鏈輪處有一鍵,</p><p><b>  所以有:</b></p><p>  d=1.05d=1.05×11

74、.4=11.97mm</p><p>  考慮到在軸的選材是直接從型材中選擇,并結(jié)合滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn),且切片的力有所放大,所以軸徑φ25是完全安全可靠的。</p><p>  3.3.2 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>  主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)請(qǐng)見下圖。 </p><p><b>  圖3.7 長軸</b></p&

75、gt;<p>  圖3.8 軸上裝配零件的裝配圖</p><p>  上圖中的滾動(dòng)軸承作用是為軸提供支承,所以在軸的兩端各設(shè)計(jì)一個(gè)為軸承定位的軸肩,軸與滾動(dòng)軸套為過盈配合。軸的兩端安裝曲柄,故設(shè)計(jì)一個(gè)帶螺紋孔的方形凸臺(tái),方形凸臺(tái)是防止曲柄相對(duì)軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng),用螺釘來對(duì)曲柄進(jìn)行軸向固定,防止曲柄出現(xiàn)軸向竄動(dòng)或脫出方形凸臺(tái)。</p><p>  圖3.9 長軸工程圖</p&

76、gt;<p>  軸承的選擇及校核計(jì)算</p><p>  選擇滾動(dòng)軸承的類型與多種因素有關(guān),通常根據(jù)下列幾個(gè)因素并可參 考表7-2-1,表7-2-2(化工工業(yè)出版社出版的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版第二卷)綜合考慮。(1)允許空間。(2)載荷大小和方向。例如既有徑向又有軸向的聯(lián)合載荷一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承,如徑向載荷大,軸向載荷小,可選深溝球軸承和內(nèi)外圈都有擋邊得圓柱滾子軸承,如同時(shí)還存在軸

77、或殼體變形大以及安裝對(duì)中型差的情況,可選用調(diào)心球軸承,調(diào)心滾子軸承;如軸向載荷大徑向載荷小,可選用推力角接觸球軸承、推力圓錐滾子軸承、若同時(shí)要求調(diào)心性能,可選用推力調(diào)心滾子軸承。(3)軸承工作轉(zhuǎn)速。(4)旋轉(zhuǎn)精度。一般機(jī)械均可用G級(jí)公差軸承。(5)軸承的剛性。一般滾子軸承的剛性大于球軸承的剛性,提高軸承的剛性,可通過“預(yù)緊”,但必須適當(dāng)。(6)軸向游動(dòng)。軸承的配置通常是一端固定,一端游動(dòng)以適應(yīng)軸的熱脹冷縮,保證軸承游動(dòng)方式,一是可選用內(nèi)

78、圈或外圈無擋邊的軸承,另一種是在內(nèi)圈與軸或外圈與軸承孔之間采取間隙配合。(7)摩擦力矩。需要低摩擦力矩的機(jī)械(如儀器),應(yīng)盡量采用球軸承,還應(yīng)避免采用接觸式密封軸承。(8)安裝與拆卸。裝卸頻繁時(shí),可選用分離式軸承,或內(nèi)</p><p>  所以,綜合考慮本設(shè)計(jì)中,滾動(dòng)軸承的載荷是純徑向載荷,軸向載荷幾乎是沒有的,可以不計(jì)在內(nèi),所以軸承的類型選擇為深溝球軸承,也就是6000系列型滾動(dòng)軸承。</p>&

79、lt;p>  圖3.10 深溝球軸承</p><p>  綜合考慮軸的直徑和滾動(dòng)軸套的內(nèi)徑,在本設(shè)計(jì)中我們選擇6205型深溝球軸承。</p><p>  6205型深溝球軸承的技術(shù)參數(shù):</p><p>  內(nèi)徑:d=25 mm</p><p>  外徑:D=52 mm</p><p>  寬度:B=15 mm

80、</p><p>  安裝尺寸:=31 mm</p><p>  其中,滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與軸配合時(shí),因?yàn)闈L動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件,所以應(yīng)該采用基孔制,并且軸與滾動(dòng)軸承采用過盈配合。</p><p>  下面,我們來對(duì)本6205型深溝球軸承進(jìn)行壽命計(jì)算。軸承的壽命最好與減速器的壽命大致相等。如達(dá)不到,應(yīng)至少達(dá)到減速器檢修期(2~3年)。如果壽命不夠,可先考慮選用其它系列的軸承,其

81、次考慮改選軸承的類型或軸徑。如果計(jì)算壽命太大,可考慮選用較小系列軸承。</p><p>  滾動(dòng)軸承的失效形式是滾滾動(dòng)體內(nèi)圈和外圈滾道的點(diǎn)蝕破壞。這是在安裝和潤滑良好的條件下,由于大量重復(fù)地承受變化的接觸應(yīng)力所致。軸承的壽命,不能以同一批實(shí)驗(yàn)軸承中的最長或者最短壽命作為標(biāo)準(zhǔn).因?yàn)榍罢哌^于不安全,提前破壞的可能性為100%,而后者又過于保守,使幾乎100%的軸承都超標(biāo)準(zhǔn)的繼續(xù)工作著?,F(xiàn)在規(guī)定,一組在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的

82、近于相同的軸承,其可靠度為90%時(shí)的壽命作為標(biāo)準(zhǔn)壽命,即按一組軸承中10%發(fā)生點(diǎn)蝕破壞,而90%的軸承不發(fā)生點(diǎn)蝕破壞或工作小時(shí)數(shù)作為軸承的壽命,并把這個(gè)壽命叫做基本額定壽命,以表示。</p><p>  軸承的壽命與所受載荷的大小有關(guān),工作載荷越大,引起的接觸應(yīng)力也就越大,而因在點(diǎn)蝕破壞前所能經(jīng)受的應(yīng)力變化次數(shù)也就越少,軸承的壽命也就越短.所謂軸承的基本額定動(dòng)載荷,就是軸承的基本額定壽命剛好為106r(轉(zhuǎn))時(shí),軸

83、承所能承受的載荷值,用字母C代表,這個(gè)基本額定動(dòng)載荷,對(duì)向心軸承,指純徑向載荷,并稱之為軸向基本額定動(dòng)載荷,用Cr表示;</p><p>  滾動(dòng)軸承壽命的基本公式為</p><p><b> ?。?lt;/b></p><p>  式中的單位是106 r,ξ為指數(shù).對(duì)于球軸承 ξ?。剑常瑢?duì)于滾子軸承 </p><p><

84、;b>  ξ=10/3</b></p><p>  在實(shí)際計(jì)算時(shí),我們用小時(shí)數(shù)表示壽命數(shù)比較方便,</p><p>  這時(shí)可將上面的式子寫成</p><p><b> ?。蘦=</b></p><p> ?。ǎ脼榛绢~定動(dòng)載荷,P為當(dāng)量動(dòng)載荷)</p><p>  P=fp(X

85、Fr+YFa)</p><p>  查表得fp=1.0~1.2, 根據(jù)本設(shè)計(jì)的工作環(huán)境,取fp=1.2</p><p>  因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)中的深溝球軸承所受的軸向力幾乎為零</p><p>  故 X=1 ,Y=0</p><p><b>  即 </b></p><p><b>  當(dāng)

86、量動(dòng)載荷 </b></p><p>  P=1.2×80×10/2N=480N</p><p>  查表知基本額定動(dòng)載荷</p><p><b>  C=14000 N</b></p><p>  因軸承的壽命最好與減速器的壽命大致相等,如達(dá)不到,應(yīng)至少達(dá)到減速器檢修期(2~3年),合3&

87、#215;365×24=26280 h</p><p>  計(jì)算軸承6205的壽命</p><p>  Lh===1.034×h>>26280 h</p><p>  遠(yuǎn)高于預(yù)計(jì)壽命,所以選用此6205軸承可以。</p><p>  圖3.11 軸承支座裝配結(jié)構(gòu)圖1</p><p>&l

88、t;b>  軸承支座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>  本設(shè)計(jì)中,軸承支座的作用是為軸提供支撐,并且要使軸在裝配方便時(shí)比較方便安裝,所以在本設(shè)計(jì)中,我們?cè)O(shè)計(jì)用一圓環(huán)切去中間少部分的結(jié)構(gòu),然后用螺栓和防松墊圈來夾緊。其中,中間要留5mm的間隙,這樣用螺栓擰緊就可以啦,從而不必要把圓環(huán)的內(nèi)徑精度設(shè)計(jì)的比較高了,節(jié)省了加工制造的費(fèi)用。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中的載荷是不均勻載荷,所以螺栓應(yīng)該要加一個(gè)防松墊圈來防

89、止螺栓松動(dòng)。支座的下部也用螺栓加墊圈來固定在機(jī)架上。</p><p>  圖3.12 軸承支座的裝配結(jié)構(gòu)圖2</p><p>  3.13 軸承支座的工程圖</p><p>  在上面的軸承支座的工程圖中,我們可以看出底板的厚度與肋板的厚度是相同的,這是為了加工時(shí)采購材料的方便性以及加工的方便性來考慮的,同時(shí)也節(jié)省了本設(shè)計(jì)中產(chǎn)品的費(fèi)用等,提高的產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭力。&l

90、t;/p><p>  3.14 軸承支座底座工程圖</p><p>  在軸承支座底座的設(shè)計(jì)時(shí),我們也遵守同樣的思路,如底板設(shè)計(jì)成80×80的正方形,四個(gè)螺栓孔也設(shè)計(jì)成50×50的正方形內(nèi),這樣,在加工制造時(shí),工人就不會(huì)分把方向弄錯(cuò),從而鉆錯(cuò)孔的位置,同時(shí),加工這種的零件的工時(shí)也會(huì)相應(yīng)的減少,也就相當(dāng)于減少了產(chǎn)品的費(fèi)用,提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭力。</p><

91、p>  4 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>  本設(shè)計(jì)中,我們要把軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成推桿橫梁的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),在這里,我們采用的是使用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的。軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn),連桿則帶動(dòng)推桿橫梁上下直線運(yùn)動(dòng),然后橫梁再帶動(dòng)推桿做切片運(yùn)動(dòng)。在這其中,我們主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容是設(shè)計(jì)曲柄、連桿和導(dǎo)軌。</p><p>  4.1 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的三維圖</p><p&

92、gt;  4.1 曲柄的設(shè)計(jì)</p><p>  根據(jù)推桿做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的行程,我們可以計(jì)算出曲柄的長度。</p><p>  1、曲柄兩中心孔距離的計(jì)算:</p><p>  刀筒套的長度:180 mm</p><p>  刀片高度:25 mm</p><p>  刀片低部高度:10 mm</p>&

93、lt;p><b>  故推桿在的行程為:</b></p><p>  H=[180-(25-10)-10]/2=77.5 mm</p><p>  因?yàn)橥茥U與軸在同一垂直方向上,所以曲柄的中心孔距和推桿的行程相同。</p><p>  即:l=H=77.5 mm</p><p><b>  2、曲柄的結(jié)構(gòu)

94、設(shè)計(jì)</b></p><p>  4.2 曲柄三維結(jié)構(gòu)圖</p><p>  因?yàn)榍豢梢詫?duì)軸出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng),所以在曲柄與軸的接觸處設(shè)計(jì)一正方形凸臺(tái),防止曲柄滑動(dòng)。曲柄與軸用螺栓和墊圈來固定,防止曲柄相對(duì)軸出現(xiàn)軸向竄動(dòng)。曲柄的另一端是與連桿連接的,連桿與曲柄之間是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的,所以它們之間是間隙配合,本設(shè)計(jì)中我們也用螺母來固定。</p><p>  4.

95、3 曲柄的二維工程圖</p><p>  4.2 連桿的設(shè)計(jì)</p><p>  4.4 常見連桿結(jié)構(gòu)圖</p><p>  在本設(shè)計(jì)中,因軸與推桿橫梁之間的距離較遠(yuǎn),故在連桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該選用細(xì)長桿類型。</p><p>  4.5 連桿的三維結(jié)構(gòu)圖</p><p>  4.6 連桿的二維工程圖</p

96、><p>  連桿因?yàn)槭鞘芰^大的重要結(jié)構(gòu)件,并且它細(xì)長件,所以我們采用鍛件,如果連桿采用鑄造是不符合要求的,因?yàn)樗牧W(xué)性能達(dá)不到本設(shè)計(jì)的要的,本設(shè)計(jì)中我們采有模鍛來制造。連桿的兩端的軸孔,因?yàn)樗鼈兣c軸都是間隙配合,并且與軸在運(yùn)動(dòng)是有相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以它的內(nèi)孔的粗糙度要求比較高,本設(shè)計(jì)中的內(nèi)孔的粗糙度為1.6,這樣連桿軸孔就不會(huì)過度磨損了。</p><p>  4.3 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</

97、p><p>  根據(jù)刀架的位置尺寸以及動(dòng)作距離,取導(dǎo)軌長度為363mm,其它詳細(xì)結(jié)構(gòu)見下圖。</p><p>  4.7 導(dǎo)軌三維結(jié)構(gòu)圖</p><p>  設(shè)計(jì)導(dǎo)軌時(shí),對(duì)其材料的主要要求是:耐磨性高,工藝性好和成本低,根據(jù)本設(shè)計(jì)的情況,我們可以考慮優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼冷拉扁鋼 ,它是一種成本低、有良好的減振性和耐磨性的材料。導(dǎo)軌的熱處理:采用滲碳淬火的辦法提高導(dǎo)軌表面的硬度,

98、可以增強(qiáng)抗磨料磨損,粘著磨損的能力,防止劃傷和撕傷,提高導(dǎo)軌的耐磨性。根據(jù)實(shí)際要求,導(dǎo)軌與滾動(dòng)軸承接觸面的粗糙度為3.2um 。</p><p>  本設(shè)計(jì)中導(dǎo)軌和機(jī)架的形狀和位置關(guān)系如下圖所示:</p><p>  4.8 導(dǎo)軌和機(jī)架位置關(guān)系圖</p><p>  導(dǎo)軌與機(jī)架的聯(lián)接我們選用六角圓柱頭螺釘4個(gè),查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》,選用螺釘規(guī)格:M12×2

99、0(GB/T5782-2000)</p><p><b>  參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1] 彭如恕,厲善元,周榮安.現(xiàn)代工程制圖[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006.9</p><p>  [2] 傅水根.機(jī)械工藝基礎(chǔ)(金屬工藝學(xué)冷加工部分)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1998</p><p>  [

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105、<p>  [19] 王凡.實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.5</p><p>  [20] 濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)[M].北京:高等教育出版社,2006.5</p><p>  [21] Rajput R K .Fundamentals of Mechanical Engineering. Katson Publ. House,19

106、85.</p><p>  [21] 大連理工大學(xué)工程畫教研室. 機(jī)械制圖(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2003.8</p><p><b>  謝 辭</b></p><p>  首先,我感觸最深的就是:實(shí)踐的重要性。這次設(shè)計(jì)中我做了許多重復(fù)性的工作,耽誤了很多的時(shí)間,但是這些重復(fù)性的工作卻增強(qiáng)了我的實(shí)踐能力和動(dòng)手動(dòng)力,積

107、累了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)也得到一條經(jīng)驗(yàn):搞設(shè)計(jì)不能只在腦子里想它的結(jié)構(gòu),必須動(dòng)手,即使你想的很完美,但是到實(shí)際的設(shè)計(jì)過程時(shí),會(huì)遇到許多意想不到的問題。其次,我學(xué)會(huì)了查閱資料和獨(dú)立思考。當(dāng)開始拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí),心里真的是一點(diǎn)頭緒也沒有,根本不知道從那里下手。在周榮安老師的指導(dǎo)下,我開始查閱相關(guān)書籍,借鑒他人的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合自己的構(gòu)想,再利用自己所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)技能,深入了解了機(jī)械傳動(dòng)原理及機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。把設(shè)計(jì)意圖從構(gòu)想階段變?yōu)榭筛吨T于生產(chǎn)的

108、實(shí)踐階段。我發(fā)現(xiàn)每一個(gè)設(shè)計(jì)都是一個(gè)創(chuàng)新、修改、完善的過程,在設(shè)計(jì)的過程中,運(yùn)用自己所掌握的知識(shí),發(fā)揮自己的想象力來搞好自己的設(shè)計(jì),這個(gè)過程也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程。這是一個(gè)艱辛的過程,很幸運(yùn)能得到周榮安老師的指導(dǎo),邊學(xué)邊用,才能按時(shí)按量完成規(guī)定的任務(wù)。</p><p>  設(shè)計(jì)的完成,給了我很大的信心:我完全有能力利用自己所學(xué)過的知識(shí)和技能完成我并不熟悉的任務(wù)。在設(shè)計(jì)過程我更深切的體會(huì)到:獨(dú)立自主是關(guān)鍵,互相協(xié)作更重要

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