自動(dòng)穿插機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、<p>　　本產(chǎn)品適用于新型食品加工行業(yè)。由于傳統(tǒng)手工穿串不衛(wèi)生、人員不穩(wěn)定、人工在穿插不注意時(shí)很容易穿到手上發(fā)生危險(xiǎn)、產(chǎn)量不高，所以研制一種自動(dòng)穿插機(jī)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工，提高工作效率降低勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　本文介紹傳動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選定，并對(duì)所用的齒輪傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算，對(duì)彈簧、齒輪、鏈輪和軸進(jìn)行強(qiáng)度、剛度的校核計(jì)算。</p><p>　　本產(chǎn)品采用同

2、步鏈達(dá)到供料和穿插動(dòng)作同步，實(shí)現(xiàn)穿插動(dòng)作的完成。</p><p>　　本機(jī)構(gòu)是在食品裝料機(jī)械的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。此機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞 穿插機(jī)械；鏈傳動(dòng)；食品加工</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This product is suit

3、able the new food processing profession. Because the tradition puts on the sting not health,the personnel is not stably,the man-power when interludes dose not pay attention is very easy to be danger,the out put is not t

4、o be higher, therefore develops one kind of manual interludes organization to replace the traditional manual enhancement working efficiency to reduce the labor intensity.</p><p>　　This article introduced tha

5、t the transmission system and the feed system design proposal’s designation,and to the gear drive which and the chain drive used has carried on the detailed computation,to the springing, the gear,the chain wheel and the

6、axis carried on the intensity,the rigidity examination computation.</p><p>　　This produce uses the synchronized chain to achieve for the material and the interludes movement synchronization,realizes interlud

7、es movement completion.</p><p>　　This organization is in food feed in machinery’s foundation to design,this organization has the structure to be simple,the volume is small,cost low and otherwise merit.</p

8、><p>　　Keywords Insertes machinery Chain drive Food process</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 序言1</b>

9、;</p><p>　　1.2 穿串機(jī)的設(shè)計(jì)思路1</p><p>　　2 穿串機(jī)各機(jī)構(gòu)的選擇及設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1 下料機(jī)構(gòu)的選擇及設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.2 定量送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.2.1 工作原理4</p><p>　　2.2.2 機(jī)構(gòu)

10、示意圖4</p><p>　　2.2.3 花盤的設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.2.4 擺盤的設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.2.5 離合器的選擇和設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.3 穿插機(jī)構(gòu)7</p><p>　　2.3.1 竹簽箱結(jié)構(gòu)7</p><p>　　2.3.2 竹簽推送機(jī)

11、構(gòu)7</p><p>　　2.3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.3.4 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)12</p><p>　　2.4. 卸料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)16</p><p>　　2.4.1 工作原理16</p><p>　　2.4.2 彈簧的設(shè)計(jì)17</p><p>　　3 電機(jī)

12、傳動(dòng)方案的分析與選擇21</p><p>　　3.1 電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)分析21</p><p>　　3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇和計(jì)算21</p><p>　　4 減速器的選擇24</p><p>　　4.1 減速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算24</p><p>　　4.1.1 計(jì)算傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比和運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)24</p

13、><p>　　4.1.2 齒輪各參數(shù)的的設(shè)定25</p><p>　　4.1.3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核29</p><p>　　4.1.4 鍵的選擇及強(qiáng)度計(jì)算30</p><p>　　4.2 減速器的結(jié)構(gòu)和附件設(shè)計(jì)31</p><p>　　4.3 減速器的潤滑和密封34</p><p>

14、<b>　　結(jié) 論36</b></p><p><b>　　致 謝37</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)38</b></p><p><b>　　附 錄39</b></p><p><b>　　附錄139</b>

15、</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 序言 </b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們理工科學(xué)生的一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，它是在我們學(xué)完了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及專業(yè)課后，并在一些課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，到工廠進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，搜集原始資料之后，進(jìn)行的一次大規(guī)?；?/p>

16、知識(shí)和基本技能的全面的、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　設(shè)計(jì)的主要目的：培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學(xué)基本知識(shí)和基本技能去分析和解決專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問題的能力，培養(yǎng)我們建立正確的設(shè)計(jì)思想、掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序、規(guī)范和方法，培養(yǎng)我們收集和查閱資料和運(yùn)用資料的能力。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步鞏固、擴(kuò)大和深化我們所學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，提高我們?cè)O(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖、編寫技術(shù)文件，正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)等工具書的

17、獨(dú)立工作能力。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)我們嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，樹立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀和全局觀，從而實(shí)現(xiàn)我們向工程技術(shù)人員的過度，同時(shí)學(xué)會(huì)調(diào)查、研究、收集技術(shù)資料的方法。</p><p>　　在制造業(yè)信息化環(huán)境中，工藝設(shè)計(jì)是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的第一步，工藝規(guī)程是進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)制造和決定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，它對(duì)組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動(dòng)條件等都有

18、直接的影響，是生產(chǎn)中的關(guān)鍵工作。工藝知識(shí)是制造企業(yè)中重要的知識(shí)資源之一，是使產(chǎn)品設(shè)計(jì)變?yōu)槌善返恼麄€(gè)制造過程中的基礎(chǔ)資源，它對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量以及提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益具有十分重要的作用。</p><p>　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工程機(jī)械的應(yīng)用越來越多，因?yàn)楣こ虣C(jī)械能夠代替工人從事重體力勞動(dòng)。使用工程機(jī)械的優(yōu)點(diǎn)有很多，如工程機(jī)械的適應(yīng)能力很強(qiáng)，一般不受氣候影響，工程機(jī)械可以不需要休息，工作效率高，工程機(jī)械動(dòng)力強(qiáng)勁等。但是

19、工程機(jī)械一般只注重實(shí)用性，而舒適性大都會(huì)被忽略。而由于社會(huì)的進(jìn)步，國家對(duì)工人的工作條件日益關(guān)注（工人在工作條件惡劣的情況下，一般工作效率都比的低，）。所以開發(fā)一些能改善工人工作條件的產(chǎn)品上很有必要的。而本課題也正是從這一方面考慮的。</p><p>　　當(dāng)前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)正經(jīng)歷著從工業(yè)經(jīng)濟(jì)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的過程，知識(shí)正在成為生產(chǎn)力要素中最活躍、最重要的部分。相信通過這次設(shè)計(jì)，使我的知識(shí)積累達(dá)到了一個(gè)新的層面！</

20、p><p>　　1.2 穿串機(jī)的設(shè)計(jì)思路 </p><p>　　穿串機(jī)屬于食品加工機(jī)械，傳統(tǒng)的穿串都是由人員手工制作，其缺點(diǎn)有很多：不衛(wèi)生，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。 </p><p>　　基于此，我們?cè)O(shè)計(jì)了自動(dòng)穿串機(jī)，它能大大提高穿串的生產(chǎn)效率，而且全程避免了人員的手工觸碰，所以更衛(wèi)生。</p><p>　　我們?cè)O(shè)計(jì)的自動(dòng)穿串機(jī)有下料機(jī)構(gòu)，定量輸

21、送機(jī)構(gòu)，自動(dòng)續(xù)竹簽機(jī)構(gòu)和卸料機(jī)構(gòu)四大</p><p>　　部分組成。由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力源，并且運(yùn)用了時(shí)間繼電器來控制整個(gè)系統(tǒng)，更體現(xiàn)了機(jī)械的自動(dòng)化，所以通過這個(gè)設(shè)計(jì)能使我們大學(xué)四年以來所學(xué)習(xí)的知識(shí)能得到更加全面的運(yùn)用。</p><p>　?、?1.下料機(jī)構(gòu)： </p><p>　　由于面團(tuán)進(jìn)入穿串機(jī)前屬于無序排列，所以必須在面團(tuán)進(jìn)行插簽之前使其實(shí)現(xiàn)有序列(二個(gè)面團(tuán)成一

22、列)，所以我們必須設(shè)計(jì)一個(gè)篩選面團(tuán)的機(jī)構(gòu)即下料箱來實(shí)現(xiàn)這一功能。</p><p>　　2.定量傳送機(jī)構(gòu)： </p><p>　　設(shè)計(jì)這樣一個(gè)機(jī)構(gòu)是為了提高生產(chǎn)效率，使面團(tuán)分批定量的進(jìn)入工作臺(tái)進(jìn)行穿插運(yùn)動(dòng)這樣就可以使面團(tuán)按一定數(shù)量(二十排,每排二列)一起進(jìn)行穿插，在穿插，卸料之后，快速復(fù)位然后再進(jìn)行重復(fù)工作。這樣就大大提高了生產(chǎn)效率。 </p><p>　　3.自動(dòng)續(xù)

23、竹簽機(jī)構(gòu)即穿插機(jī)構(gòu)：穿針在針箱內(nèi)由于推板的作用而實(shí)現(xiàn)穿插面團(tuán)功能，在一穿插之后，由于重力的原因而自動(dòng)落在出竹簽的軌道上，為下次穿插作好準(zhǔn)備。</p><p>　　4.卸料機(jī)構(gòu)：在穿插完成之后必須要有一個(gè)裝置，使穿插好的面團(tuán)脫離載物臺(tái)，所以在設(shè)載物臺(tái)時(shí)不僅要求其簡單的承載面團(tuán)，而且能夠反轉(zhuǎn)一定的角度，使其能夠達(dá)到自動(dòng)卸料。</p><p>　?、颍妱?dòng)機(jī)及減速器： </p>&

24、lt;p>　　由于該設(shè)計(jì)是由電動(dòng)機(jī)來提供動(dòng)力,所以要根據(jù)設(shè)計(jì)要求計(jì)算好電動(dòng)機(jī)的各種參數(shù)，配備減速器，使其能夠達(dá)到我們所要求的動(dòng)力即轉(zhuǎn)速。 </p><p><b>　?、螅畷r(shí)間繼電器： </b></p><p>　　為了讓電動(dòng)機(jī)按照一定的方式工作，使其實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)”的功能，必須有用單片機(jī)設(shè)計(jì)段程序或PLC來控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，或直接用一個(gè)時(shí)間繼電器控制，考慮到時(shí)間

25、繼電器使用簡單、方便，所以我們選擇時(shí)間繼器較好。 </p><p>　　Ⅳ．蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)：</p><p>　　在傳動(dòng)系統(tǒng)中要用到蝸輪和蝸桿機(jī)構(gòu),因?yàn)槲佪單仐U傳動(dòng)能夠不僅能夠起起到減速而且其結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，無噪聲，沖擊振動(dòng)小以及能得到很大的單級(jí)傳動(dòng)比。所以在穿插時(shí)候采用蝸桿傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)作為其動(dòng)力源。 </p><p>　　由于掌握知識(shí)的熟練程度不夠，設(shè)計(jì)中難免

26、出現(xiàn)紕漏，望指導(dǎo)老師加以批示。</p><p>　　2 穿串機(jī)各機(jī)構(gòu)的選擇及設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 下料機(jī)構(gòu)的選擇及設(shè)計(jì)</p><p>　　圖 2-1下料箱的三視圖</p><p><b>　　1）設(shè)計(jì)概述 </b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)面團(tuán)供給裝置 </b

27、></p><p>　　試制的料斗的四個(gè)面均為傾斜面，其傾角由簡單的實(shí)驗(yàn)決定，即以面團(tuán)不起拱為基礎(chǔ)，一般在45 度以下即可，面團(tuán)由于重力的作用而自動(dòng)下落。 </p><p><b>　　2)使用情況 </b></p><p>　　使面團(tuán)經(jīng)過二次定位，從而達(dá)到有序進(jìn)入傳送機(jī)構(gòu)。具體的定位過程如下： </p><p>

28、<b>　　第一次定位： </b></p><p>　　面團(tuán)無序的進(jìn)入料斗，由于重力原因進(jìn)入兩個(gè)下料口，下料口的長度比面團(tuán)稍長一般取41～43mm，寬度比面團(tuán)稍大取 7～8mm 為宜，這樣每個(gè)下料口就僅能容一個(gè)面團(tuán)進(jìn)入，兩個(gè)下料口就能使兩個(gè)面團(tuán)同時(shí)自由下落。 </p><p><b>　　第二次定位： </b></p><p&

29、gt;　　面團(tuán)進(jìn)入下料口后，落入料斗底端的斜面上，這樣帶有一定角度落下的面團(tuán)將會(huì)進(jìn)行第二次定位，使其軸線與水平面夾角為零度。這樣它們就能夠順利的落入花盤的槽中。進(jìn)入輸送機(jī)構(gòu)。 </p><p><b>　　3） 故障原因 </b></p><p>　　如果面團(tuán)起拱，則是由面團(tuán)下面附著的切削劑相互滾卷相互纏繞所引起的。 </p><p>　　4）

30、改進(jìn)措施及效果 </p><p>　　將面團(tuán)弄干凈且有一定的硬度，這是預(yù)防起拱的重要因素，另外在料斗內(nèi)部裝設(shè)攪動(dòng)器或者在料斗下部加裝振動(dòng)電機(jī)，則可徹底消除下料不暢的弊端。而搖擺杠桿攪動(dòng)器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、成本較低，綜合考慮，在本設(shè)計(jì)中選用搖擺杠桿攪動(dòng)器比較合理。[1]</p><p>　　2.2 定量送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) </p><p>　　2.2.1工作原理 </p

31、><p>　　自動(dòng)穿串機(jī)上要求定數(shù)定量的供給面團(tuán)。待插簽的面團(tuán)由輸送帶1 經(jīng)花盤輪2 分隔裝置向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)最前端的面團(tuán)達(dá)到要求位置的時(shí)候，碰上時(shí)間繼電器 9，使推板 8 立即將定數(shù)量的面團(tuán)向上推動(dòng)一段距離。推板 8 在行進(jìn)中先推動(dòng)擺盤 6，使之逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)凸輪5 及棘爪4 不動(dòng)，推板8 行進(jìn)到與擺盤6 的滾子脫離接觸時(shí)，擺盤6 受彈簧作用而恢復(fù)原位。推板8 返回運(yùn)動(dòng)時(shí)，又推動(dòng)擺盤6 使之順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同

32、時(shí)通過銷子7 和相應(yīng)的槽端接觸使凸輪5 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而迫使擺桿4 擺動(dòng)，而離開棘輪 3，此時(shí)，花盤輪由傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)，對(duì)輸送來的面團(tuán)作連續(xù)分隔傳送。當(dāng)推板 8 往回運(yùn)動(dòng)又與擺盤 6的滾子脫離接觸的時(shí)候，凸輪5 受彈簧作用又轉(zhuǎn)回到原位，棘爪3 和擺桿4 也往回?cái)[到棘爪嵌入棘輪輪齒中，使花盤停止運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　2.2.2機(jī)構(gòu)示意圖</p><p>　　圖 2-2 定量傳送面團(tuán)機(jī)

33、構(gòu)</p><p>　　2.2.3花盤的設(shè)計(jì)</p><p>　　按照設(shè)計(jì)要求，我們?cè)O(shè)計(jì)的花盤必須每轉(zhuǎn)半周可以提供20個(gè)面團(tuán)，所以整個(gè)花盤有40 個(gè)齒，40 個(gè)槽，每個(gè)穿插周期只有半個(gè)花盤進(jìn)行有效轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就符合我們的設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　圖2-3 花盤的示意圖</p><p>　　2.2.4擺盤的設(shè)計(jì)</p><

34、;p>　　圖2-4 擺盤的零件圖</p><p>　　擺盤的功用：在推板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)擺盤上的滾子逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，而此時(shí)凸輪及與其接觸的擺桿(棘爪)不動(dòng)，當(dāng)推板脫離接觸時(shí)由于彈簧作用，滾子復(fù)位，當(dāng)推扳向下運(yùn)動(dòng)時(shí)又推動(dòng)擺盤中的滾子順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)由于銷子的與相應(yīng)的槽端接觸使凸輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)從而使擺桿(棘爪)擺動(dòng)離開棘輪,使花盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，送料。 </p><p>　　2.2.5離合器的選擇和

35、設(shè)計(jì)</p><p>　　1. 離合器的功用和分類</p><p>　　離合器也是一種常用的軸系部件，其主要作用是可以根據(jù)需要在機(jī)器工作時(shí)隨時(shí)使兩軸接合或分離，這是離合器與聯(lián)軸器的根本區(qū)別。離合器也可用于起動(dòng)、停車、換向、變速、定向及過載保護(hù)等工作。</p><p>　　離合器根據(jù)實(shí)現(xiàn)離合動(dòng)作的方式不同，可以分為操縱離合器和自控離合器。操縱離合器的操縱方式有機(jī)械、電

36、磁、氣動(dòng)和液動(dòng)方式等，因此又可將操縱離合器分為機(jī)械操縱離合器、電磁操縱離合器、氣壓操縱離合器和液壓操縱離合器等。自控離合器依靠一定的工作原理控制兩軸自動(dòng)離合，根據(jù)工作原理不同，可分為超越離合器、離心離合器和安全離合器等。自控離合器可簡化機(jī)器操作過程，減輕操作者體力勞動(dòng)，提高機(jī)器工作效率和可靠性。</p><p>　　對(duì)離合器的基本要求： </p><p>　?。?）分離、接合迅速，平穩(wěn)無沖

37、擊，分離徹底，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠；</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，慣性小，外形尺寸小，工作安全，效率高；</p><p>　?。?）接合元件耐磨性好，使用壽命長，散熱條件好；</p><p>　?。?）操縱方便省力，制造容易，調(diào)整維修方便。 </p><p>　　2.離心離合器[12] </p><p>　　基

38、于本設(shè)計(jì)的要求，我們選擇了離心離合器，因?yàn)殡x心離合器只須控制轉(zhuǎn)速就能控制兩軸的接合。</p><p>　　圖2-5 自動(dòng)連接的離心離合器</p><p>　　離心離合器是通過轉(zhuǎn)速變化、利用離心力的作用來控制結(jié)合和分離的一種離合器它有兩種類型，一種是自動(dòng)結(jié)合式，即主動(dòng)軸達(dá)到一定轉(zhuǎn)速能自動(dòng)結(jié)合；另一種是自動(dòng)分離式，即主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速超過一定值時(shí)，能自動(dòng)分離。前者見圖 2-5，它是由與主動(dòng)軸相聯(lián)的軸套

39、1、與從動(dòng)軸相聯(lián)的外鼓輪2、外表面覆以石棉的瓦塊3、板彈簧4、螺釘5 等所組成。瓦塊被置于軸套上的矩形槽內(nèi)，由板彈簧和螺釘迫使瓦塊向心。拉緊瓦塊的力則由螺釘調(diào)節(jié)。 </p><p>　　機(jī)器起動(dòng)后，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速逐漸升高，當(dāng)高達(dá)某一轉(zhuǎn)速 n1時(shí)，瓦塊上的離心力將克服彈簧拉力而逐漸作用在外鼓輪上。如果瓦塊重量選擇恰當(dāng)，則當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速增大到正常工作轉(zhuǎn)速 n 時(shí)，瓦塊與外鼓輪之間就可以得到足夠的壓力和摩擦力以克服從動(dòng)軸上的

40、工作阻力矩，從而帶動(dòng)從動(dòng)軸一同回轉(zhuǎn)。通常取n1＝（0.7～0.9）n。</p><p><b>　　2.3 穿插機(jī)構(gòu) </b></p><p>　　2.3.1 竹簽箱結(jié)構(gòu)</p><p>　　如圖 2-6 所示，放置竹簽的箱體酷似漏斗，底端的槽的寬度以竹簽直徑的1.2～1.5倍設(shè)計(jì)，這樣可以防止有兩個(gè)竹簽同時(shí)并排出現(xiàn)槽底而導(dǎo)致卡槽現(xiàn)象。 <

41、;/p><p>　　開始工作之前，人為的將竹簽放置在箱中，當(dāng)最底端的竹簽被推動(dòng)的機(jī)構(gòu)推出后，由于重力原因，在最下面的竹簽將自動(dòng)落至出竹簽的軌道上，這樣就保證了竹簽的續(xù)接。 </p><p>　　注意：使用此機(jī)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)格按照要求控制竹簽的直徑。</p><p>　　圖2-6 竹簽箱</p><p>　　2.3.2竹簽推送機(jī)構(gòu)</p

42、><p><b>　　1．工作原理 </b></p><p>　　當(dāng)進(jìn)入的第一列面團(tuán)觸碰時(shí)間繼電器時(shí)電動(dòng)機(jī)就開始運(yùn)轉(zhuǎn)，它帶動(dòng)蝸桿 6轉(zhuǎn)動(dòng)，由于蝸桿6的轉(zhuǎn)動(dòng)而使帶凹槽的蝸輪7逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而使擺桿上下擺動(dòng)，由于載物臺(tái)1與擺桿之間由一個(gè)構(gòu)件和兩個(gè)鉸鏈相聯(lián)，所以載物臺(tái)能夠上下移動(dòng)一個(gè)距離(該距離等于或略大于一個(gè)面團(tuán)的直徑)由于帶凹槽的蝸輪 7 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則與其接觸的齒輪 3

43、就順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)帶曲線的槽導(dǎo)桿圍繞鉸鏈順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)從而也使固定在滑塊上的推扳沿著導(dǎo)件向右運(yùn)動(dòng)，由此而推動(dòng)竹簽箱中的竹簽進(jìn)行穿插面團(tuán)。 </p><p>　　注意的問題：1)推板上的推針的長度應(yīng)大于竹簽的長度加上兩倍竹簽箱的厚度。2)載物臺(tái)的上升，靜止與下降的時(shí)間一定要與穿插的時(shí)間配合好，若有時(shí)間差則調(diào)松緊固螺釘讓滑塊在支撐桿上進(jìn)行左右移動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。 </p><p>　　2．用

44、時(shí)間繼電器來控制電動(dòng)機(jī) </p><p>　　出于成本造價(jià)的考慮，我們決定采用時(shí)間繼電器來控制電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　圖 2-7 竹簽傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖</p><p>　　2.3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　本系統(tǒng)采用齒輪傳動(dòng)和蝸輪蝸桿傳動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖如圖2-8 所示：</p><p>　　圖 2

45、-8 傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖</p><p>　　2.3.3.1 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　齒輪傳動(dòng)主要優(yōu)點(diǎn)是：傳遞功率和速度的范圍廣；傳動(dòng)比較準(zhǔn)確、可靠；傳動(dòng)效率高（一級(jí)傳動(dòng)η可達(dá)0.79~0.99）；工作可靠，使用壽命長；瞬間傳動(dòng)比為常數(shù)；結(jié)構(gòu)緊湊等。齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足：</p><p>　　1）傳動(dòng)平穩(wěn)----要求瞬時(shí)傳動(dòng)比不變，盡量減小沖擊；</p&g

46、t;<p>　　2）承載能力高—要求在尺寸很小，重量輕的前提下，齒輪的強(qiáng)度高，耐磨性好，在預(yù)定的使用期間內(nèi)的使用不出現(xiàn)斷齒等失效情況。</p><p>　　2.3.3.2 齒輪、帶有凹槽蝸輪的設(shè)計(jì)[3] </p><p>　　1.選擇齒輪、帶有凹槽蝸輪的材料 </p><p>　　齒輪選用45Cr 調(diào)質(zhì)，表面淬火。 HBS = 217~255 <

47、;/p><p>　　齒條選用QT800 正火，表面淬火。 HBS =229~302</p><p>　　2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　采用硬齒面，非對(duì)稱分布。 </p><p>　　查表得齒寬系數(shù) =0.4 </p><p>　　齒

48、輪齒數(shù)Z在推薦值 20 到40 中選取 Z=22</p><p>　　齒輪模數(shù)m 可由設(shè)計(jì)手冊(cè)</p><p>　　查得[4] m=3 </p><p><b>　　齒輪分度圓直徑</b></p><p>　　d =mZ=322=66mm

49、 式(2.1)</p><p><b>　　圓周速度 </b></p><p>　　=n d10/60 =303.146610/60=0.103m/s 式(2.2)</p><p>　　參考設(shè)計(jì)手冊(cè)選取 =0.35m/s</p><p>　　齒輪的齒距p=m=

50、3.14×3=9.42 Ⅰ公差組10 級(jí) </p><p>　　齒輪的齒數(shù)Z =644/9.44=68.36 圓整取 Z =68</p><p>　　齒數(shù)比u= Z/ Z=68/22 u=3.09 </p><p>　　載荷系數(shù) K= K×K&#

51、215;K×K 使用系數(shù)K </p><p>　　查得 K=1.0 </p><p>　　動(dòng)載荷系數(shù)K， 查得K的初值K，</p><p><b>　　K =1.15 </b></p><p>　　齒向載荷分布系數(shù) 查得 K =1.03 </p><p>　　齒間載荷分布系數(shù)

52、 </p><p>　　= =[1.88-3.2(1/22+1/68)] =1.69 </p><p><b>　　查得K=1.15 </b></p><p>　　則載荷系數(shù) K的初值 </p><p>　　K= 1. 0×1. 15×1. 03×1. 15 =1.36 &

53、lt;/p><p><b>　　彈性系數(shù)Z </b></p><p><b>　　Z=189.8</b></p><p><b>　　節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)Z </b></p><p>　?。é?0，x=x=0） Z=2.5</p><p><b&g

54、t;　　重合度系數(shù) </b></p><p>　　(=0) Z=0.87</p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力[] </b></p><p>　　[]=×Z×Z/S 式(2.3)</p><p>　　接觸疲勞極限

55、應(yīng)力 ， 查得 </p><p><b>　　=570N/ </b></p><p><b>　　=460N / </b></p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù) </b></p><p><b>　　N=60</b></p><p&

56、gt;　　按預(yù)期壽命10年。每年工作 300 天。每天工作8 小時(shí)。 </p><p>　　L =10×300×8</p><p>　　N=60×30×1×8×300×10=4.32×10 </p><p>　　則查得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù) Z，Z (不允許有點(diǎn)蝕) </p

57、><p>　　Z=1.0 Z=1.0</p><p>　　硬化系數(shù)Z ，查得 Z=1 </p><p>　　接觸強(qiáng)度安全系數(shù) S ，按一般可靠度查S=1.0 到 1.1 取 </p><p>　　S=1.05 </p><p>　　[]=570×1.0×1/1

58、.05=542 </p><p>　　[]=460×10×1/1.05 =438</p><p>　　故d的設(shè)計(jì)初值d 為 </p><p>　　d==66.7 </p><p>　　d= d=66.7 mm 式(2.4)</p><p>

59、　　所以d為66mm 可用。齒厚b </p><p>　　b=×d=0.4×66≈26mm</p><p><b>　　齒寬b=26mm</b></p><p><b>　　齒輪寬b：</b></p><p>　　b= b+（5~10）=33mm</p><p

60、>　　由于采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪，所以齒頂高系數(shù)h</p><p>　　取h=0.8，頂隙系數(shù)c取c =0.3，分度圓的壓力</p><p>　　角度數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值=20</p><p>　　查表，確定齒輪的其他參數(shù)如下：</p><p>　　分度圓直徑：d = m×Z = 3×22 = 66(mm) </p>&l

61、t;p>　　齒頂高：h= h×m=0.8×3=2.4(mm)</p><p>　　齒根高：h=( h+ c)m=3.3(mm) </p><p>　　齒全高：h=(2 h+ c)m=5.7(mm) </p><p>　　齒頂圓直徑：d=(Z+2 h)m=（22+1.6）×3=70.8(mm) </p>&

62、lt;p>　　齒根圓直徑：d= d－2 h=66－2×3.3=59.4(mm)</p><p>　　基圓直徑：d=dcos=66×cos20=62(mm)</p><p>　　齒距： p=m=9.42(mm)</p><p>　　齒厚： s=m/2=4.7(mm) </p><p>　　齒槽寬： e=

63、m/2=4.7(mm) </p><p>　　基圓齒距：p=p cos=8.85(mm) </p><p>　　頂隙： c= cm=0.3×3=0.9(mm) </p><p>　　齒輪采用鍛造齒輪，結(jié)構(gòu)采用普通結(jié)構(gòu)。[2]</p><p>　　2.3.3.3 軸承的選定</p><p><

64、b>　　軸承的壽命計(jì)算 </b></p><p>　　對(duì)于滾動(dòng)軸承210，其基本額定動(dòng)載荷C =27.0kN 。 </p><p>　　下面確定其當(dāng)量動(dòng)載荷P，由于它不承受軸向力，故有： </p><p>　　P = F/2 式(2.5) </p><p&g

65、t;　　式中，F(xiàn) 為鏈輪作用于軸上的徑向力，因?yàn)闈L動(dòng)軸承相對(duì)于鏈輪的中心對(duì)稱，所以 P 為F的一半。 </p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　P =6066.2/2=3033.1N </p><p><b>　　軸承的壽命為：</b></p><p>　　L=(C/P)&#

66、215;10/n/60 式(2.6）</p><p><b>　　對(duì)于球軸承=3</b></p><p>　　所以有： L =(27×10 /3033.1)×10/73/60</p><p>　　2.3.4蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì) </p>&l

67、t;p>　　2.3.4.1 蝸桿傳動(dòng)的失效形式、計(jì)算準(zhǔn)則及常用材料 </p><p>　　失效形式：點(diǎn)蝕、齒面膠合、過度磨損。 </p><p>　　點(diǎn)蝕、齒面膠合及過度磨損由于蝸桿傳動(dòng)類似于螺旋傳動(dòng)嚙合效率較低、相對(duì)滑動(dòng)速度較大，點(diǎn)蝕、磨損和膠合最易發(fā)生，尤其當(dāng)潤滑不良時(shí)出現(xiàn)的可能性更大。又由于材料和結(jié)構(gòu)上的原因，蝸桿螺旋齒部分的強(qiáng)度總是高于蝸輪輪齒的強(qiáng)度，蝸輪是該傳動(dòng)的薄弱

68、環(huán)節(jié)。因此，一般只對(duì)蝸輪輪齒進(jìn)行承載能力計(jì)算和蝸桿傳動(dòng)的抗膠合能力計(jì)算。 </p><p><b>　　計(jì)算準(zhǔn)則： </b></p><p>　　開式傳動(dòng)中主要失效形式是齒面磨損和輪齒折斷，要按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。閉式傳動(dòng)中主要失效形式是齒面膠合或點(diǎn)蝕而。要按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，而按齒</p><p>　　根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。

69、此外，閉式蝸桿傳動(dòng)，由于散熱較為困難，還應(yīng)作熱平衡核算。 </p><p><b>　　常用材料： </b></p><p>　　蝸桿材料、 蝸輪材料不僅要求具有足夠的強(qiáng)度，更重要的是要具有良好的跑合性能、</p><p>　　耐磨性能和抗膠合性能。蝸輪傳動(dòng)常采用青銅或鑄鐵作蝸輪的齒圈，與淬硬并磨制的鋼制</p><p>

70、;<b>　　蝸桿相匹配。</b></p><p>　　2.3.4.2 蝸桿傳動(dòng)的載荷和應(yīng)力分析 </p><p><b>　　1.受力分析： </b></p><p>　　以右旋蝸桿為主動(dòng)件，并沿圖示的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，蝸桿螺旋面上的受力情況。設(shè) F為集中作用于節(jié)點(diǎn) P 處的法向載荷，它作用于法向截面 Pabc 內(nèi)。F可分

71、解為三個(gè)互相垂直的分力，即圓周力F、徑向力 F和軸向力 F。顯然，在蝸桿與蝸輪間，載荷F與 F、F與F和F與F對(duì)大小相等、方向相反的力。 </p><p>　　各力的大小可按下式計(jì)算： </p><p>　　F=－2T/d=－F</p><p>　　F=－2 T/d=－F</p><p>　　F=－Ftan=－F</p><

72、;p>　　F= F/(cossin)</p><p>　　式中T、T——分別為蝸桿和蝸輪上的名義轉(zhuǎn)矩，Nmm；</p><p><b>　　——法面壓力角。</b></p><p><b>　　2. 計(jì)算載荷</b></p><p>　　與齒輪傳動(dòng)相似，在強(qiáng)度計(jì)算中應(yīng)按計(jì)算載荷計(jì)算，引入載荷系

73、數(shù)K，得載荷為</p><p><b>　　=K F</b></p><p>　　式中 K——載荷系數(shù)，K=KKK；</p><p>　　K——工作情況系數(shù)，由表2-1查??；</p><p>　　K——?jiǎng)虞d荷系數(shù)，當(dāng)圓周速度3m/s時(shí)，取K=1.0~1.1，當(dāng)>3m/s時(shí)，取K=1.1~1.3；<

74、;/p><p>　　K——齒向載荷分布系數(shù)，若載荷穩(wěn)定，跑合情況好，取K=1；當(dāng)載荷變化較大或有沖擊、振動(dòng)時(shí)，取K=1.3~1.6。</p><p>　　表2-1 工作情況系數(shù)K</p><p>　　注：小值用于每日偶爾工作，大值用于長期連續(xù)工作。</p><p><b>　　3.應(yīng)力分析 </b></p

75、><p>　　由于蝸桿傳動(dòng)中，蝸輪比蝸桿的強(qiáng)度低。因此，在應(yīng)力分析中只要了解蝸輪的情況就可以了。普通圓柱蝸桿傳動(dòng)在中間平面相當(dāng)于齒條和齒輪的傳動(dòng)，故可以仿照?qǐng)A柱斜齒輪傳動(dòng)的分析得</p><p>　　強(qiáng)度條件 =ZZ [] 式(2.7)</p><p>　　[]=ZZ

76、 式(2.8)</p><p>　　式中 ——蝸輪齒面接觸應(yīng)力，Mpa；</p><p>　　[]——蝸輪齒面許用接觸應(yīng)力，Mpa；</p><p><b>　　K——載荷系數(shù)； </b></p><p><b>　　Z——彈性系數(shù)，；</b>&

77、lt;/p><p>　　Z——考慮齒面曲率和接觸線長度影響的接觸系數(shù)；</p><p>　　Z——轉(zhuǎn)速系數(shù)，Z=（）,為蝸輪的轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　Z——壽命系數(shù)，Z=（）1.6；為載荷不變時(shí)的壽命，h；</p><p>　　——接觸疲勞極限，Mpa；</p><p>　　——接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，

78、可取1～1.3；</p><p>　　T——蝸輪轉(zhuǎn)矩，N。</p><p>　　蝸輪齒根彎曲應(yīng)力 </p><p>　　蝸輪的齒形比較復(fù)雜，通常把蝸輪近似當(dāng)作斜齒圓柱齒輪來考慮，得 </p><p>　　彎曲應(yīng)力公式為： </p><p>　　= [] N/ 式(2.9)<

79、;/p><p>　　式中 Y——蝸輪的齒形系數(shù)；</p><p>　　[]——渦輪輪齒材料的許用彎曲應(yīng)力；</p><p>　　——蝸桿、蝸輪的直徑；</p><p>　　——導(dǎo)程角，查表選取適當(dāng)?shù)膍和，即可得到值。</p><p>　　2.3.4.3 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 </p><p>

80、;　　(1)蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 </p><p>　　蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算公式為： [] Mpa 式(2.10)</p><p>　　式中：[]——蝸輪齒面的許用接觸應(yīng)力。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算公式為：</b></p><p>　　mm

81、 式(2.11)</p><p>　　(2)蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 </p><p>　　蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算公式為： [] Mpa 式(2.12)</p><p>　　式中：[]——蝸輪齒面的許用接觸應(yīng)力。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算公式為：<

82、/b></p><p><b>　　式(2.13)</b></p><p>　　許用應(yīng)力:當(dāng)蝸輪材料為強(qiáng)度極限＜300MPa的青銅，蝸輪傳動(dòng)的主要失效形式為蝸輪齒面接觸疲勞失效。因此，承載能力取決于蝸輪的接觸疲勞強(qiáng)度。則[]=K[]，其中[]為蝸輪材料的基本許用應(yīng)力，查表；K為接觸疲勞強(qiáng)度的壽命系數(shù)，K=。</p><p>　　表2-2

83、鑄錫青銅蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力[]（Mpa）</p><p>　　注：鑄錫青銅蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)時(shí)之值N=10，當(dāng)N≠10時(shí)，需將表中數(shù)值乘以壽命系數(shù)K；當(dāng)N>25×10時(shí)，則取 N=25×10；當(dāng) N<2.6×10時(shí)，則取N=2.6×10。 如果蝸輪材料為＞300MPa 的青銅或灰鑄鐵，蝸輪傳動(dòng)的主要失效形式為蝸輪齒面膠合，因尚無完善的膠合強(qiáng)

84、度計(jì)算公式，則按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行條件性計(jì)算。由于膠合不屬于疲勞失效，[]與應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N無關(guān)，可直接查下表。</p><p>　　表 2-3 灰鑄鐵及鑄鋁鐵青銅蝸輪許用接觸應(yīng)力[] (MPa)</p><p>　　表2-4 蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力[] (MPa)</p><p>　　注：表中各種青銅的基本許用彎曲應(yīng)力為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=106時(shí)之值，當(dāng)N≠106時(shí)，

85、需將表中數(shù)值乘以壽命系數(shù)K；當(dāng)N>25x107時(shí)，取N=25x107；當(dāng)N<105時(shí)，取N=105。</p><p>　　2.4 卸料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4.1 工作原理</p><p>　　圖 2-10 卸料機(jī)構(gòu)的工作原理圖</p><p>　　如圖2-10所示，當(dāng)推板向右運(yùn)動(dòng)在穿插面團(tuán)1時(shí)，推板將會(huì)碰到彎桿

86、上的滾子6，彎桿將會(huì)圍繞支架5順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，載物臺(tái)3由于楔塊和彈簧2的作用仍處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)推板與滾子6脫離接觸時(shí)，由于彈簧4的作用而使彎桿復(fù)位，當(dāng)穿插完成之后，推板退回時(shí)將推動(dòng)滾子6向左運(yùn)動(dòng)，彎桿將會(huì)圍繞支撐架5逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，載物臺(tái)3則會(huì)被撬起，圍繞鉸鏈8順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一定的角度，使面團(tuán)離開載物臺(tái)3，當(dāng)推板繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)脫離與滾子6接觸時(shí)，由于彈簧2的彈性系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彈簧4的彈性系數(shù)，所以載物臺(tái)3將會(huì)重新復(fù)位，處于水平狀態(tài).這樣

87、，整個(gè)機(jī)構(gòu)完成一個(gè)工作周期。 </p><p>　　2.4.1.1 需要注意的問題 </p><p>　　1.彎桿必須固定在外壁上適當(dāng)?shù)奈恢?，并且其長度必須經(jīng)過計(jì)算。 </p><p>　　2.在檢驗(yàn)機(jī)器使用性能的時(shí)候，彈簧的性能不能忽略，彈簧2的彈性系數(shù)一定要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彈簧4的彈性系數(shù)。 </p><p>　　3.彎桿要具有一定的強(qiáng)度和剛度。

88、 </p><p>　　2.4.2 彈簧的設(shè)計(jì)[17] </p><p>　　2.4.2.1彈簧功用</p><p><b>　　彈簧的主要功用是：</b></p><p>　?。?）控制機(jī)械的運(yùn)動(dòng)，例如內(nèi)燃機(jī)中的閥門彈簧、離合器中的控制彈簧；</p><p>　?。?）吸收振動(dòng)和沖擊能量，例如車

89、輛中的緩沖彈簧、聯(lián)軸器中的吸振彈簧；</p><p>　?。?）儲(chǔ)蓄能量，例如鐘表彈簧；</p><p>　　（4）測(cè)量力的大小，例如測(cè)力器和彈簧秤中的彈簧等。</p><p>　　在這里選用彈簧的目的是為了讓彎桿復(fù)位和讓載物臺(tái)自行復(fù)位。 </p><p>　　2.4.2.2彈簧的分類</p><p>　　彈簧的種類很

90、多，若按照其所承受的載荷性質(zhì)，彈簧主要分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧等四種。若按照彈簧形狀又可分為螺旋彈簧、碟形彈簧、環(huán)形彈簧、板彈簧、盤簧等。</p><p>　　螺旋彈簧是用彈簧絲卷繞制成，由于制造簡便，價(jià)格較低，易于檢測(cè)和安裝，所以應(yīng)用最廣。這種彈簧既可以制成受壓縮載荷作用的壓縮彈簧，又可以制成受拉伸載荷作用的拉伸彈簧，還可以制成承受扭矩作用或完成扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的扭轉(zhuǎn)彈簧。</p>&l

91、t;p>　　碟形彈簧可以承受很大的沖擊載荷，具有良好的吸振能力，常用作緩沖減振彈簧。在載荷相當(dāng)大和彈簧軸向尺寸受限制的地方，可以采用碟形彈簧。</p><p>　　環(huán)形彈簧是目前減振緩沖能力最強(qiáng)的彈簧，常用作近代重型機(jī)車、鍛壓設(shè)備和飛機(jī)起落裝置中的緩沖零件。</p><p>　　板彈簧主要受彎曲作用，它常用于受載方向尺寸有限制而變形量又較大的場(chǎng)合。由于板彈簧有較好的消振能力，所以在汽

92、車、拖拉機(jī)和鐵路車輛的懸掛裝置中均普遍使用這種彈簧。</p><p>　　在這里，我們的目的就是選用彈簧讓載物臺(tái)自行卸料，復(fù)位，所以對(duì)彈簧的要求并不是太高,選用螺旋彈簧，其壓縮比b5.3即可。因此，根據(jù) GB2049—80，彈簧的彈絲直徑d選2mm，彈簧的中徑D取20mm。</p><p>　　2.4.2.3 計(jì)算彈簧的直徑</p><p>　　假設(shè)彈簧絲直徑d=2

93、 </p><p><b>　　假設(shè)彈簧的平均直徑</b></p><p><b>　　旋繞比 </b></p><p>　　曲度系數(shù) 查取1.14</p><p>　　彈簧材料拉伸強(qiáng)度極限 查取 1790Mpa</p><p>　　許用切應(yīng)力

94、 查圖得 =0.4×1790=716</p><p><b>　　計(jì)算彈簧絲的直徑</b></p><p><b>　　式(2.14)</b></p><p><b>　　計(jì)算彈簧圈數(shù) </b></p><p><b>　　計(jì)算彈簧有效圈數(shù)&

95、lt;/b></p><p><b>　　式(2.15)</b></p><p>　　彈簧的死圈圈數(shù) 2 </p><p>　　彈簧的總?cè)?shù) =22+2=24 </p><p><b>　　核算彈簧的外廓尺寸</b></p><p>　　外徑 D D=D

96、+d=20+2=22 </p><p><b>　　彈簧的最小節(jié)距</b></p><p><b>　　式(2.16)</b></p><p>　　彈簧在自由狀態(tài)下的長度</p><p>　　H=np+(n-n+1)d=22×7.2+2×3=164.4mm 式

97、(2.17)</p><p>　　2.4.2.4 彈簧的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　當(dāng)壓縮彈簧受軸向壓力 F 時(shí)，在彈簧絲的任何橫截面上作用著：轉(zhuǎn)矩 T=FRcos,彎矩M=FRsin，切向力F=Fcos，F(xiàn)=Fsin (式中R—彈簧的平均半徑)。由于彈簧的螺旋角一般都不大，（對(duì)于壓縮彈簧來說，）所以彎矩 M 和法向力F可以忽略不計(jì)，因此，在彈簧絲中間起主要作用的外力將是轉(zhuǎn)矩 T 和切向

98、力F ，為了簡化計(jì)算，又可設(shè)為=0，故可取T=FR，F(xiàn)=F。這種簡化對(duì)于計(jì)算的準(zhǔn)確性影響不大。 </p><p>　　根據(jù)理論推導(dǎo)，在外力F 的作用下，壓縮彈簧的最大切應(yīng)力可按下面的公式計(jì)算</p><p><b>　　式(2.18)</b></p><p><b>　　式(2.19)</b></p><

99、;p>　　式中 是直桿受純轉(zhuǎn)矩時(shí)的切應(yīng)力，所以可以理解為彈簧絲曲率和切向力對(duì)切應(yīng)力的修正系數(shù)，稱為曲度系數(shù)</p><p>　　=39/36+0.615/10=1.08+0.0615=1.14</p><p>　　=1.14×16×100×20/3.14/2 =1452 N</p><p>　　2.4.2.5 剛度計(jì)算 <

100、/p><p>　　圓彈簧絲螺旋在受載荷F 后所產(chǎn)生的變形量</p><p><b>　　式(2.20)</b></p><p>　　n—彈簧的有效圈數(shù)（活圈數(shù)）；</p><p>　　G—彈簧材料的切變模量：鋼的切變模量為 8×10Mpa，青銅為4×10Mpa，在這里我們選用的材料為鋼。</p>

101、;<p><b>　　由式(2.20)得</b></p><p>　　=0.86 式(2.21)</p><p>　　2.4.2.6 穩(wěn)定性計(jì)算 </p><p>　　當(dāng)壓縮彈簧的圈數(shù)較多的時(shí)候，還應(yīng)該校核其穩(wěn)定性指標(biāo)，即,彈簧兩端均</p><p>　　為回轉(zhuǎn)端

102、時(shí)b2.6，均為固定端時(shí)b5.3，一端固定，一端回轉(zhuǎn)時(shí) b3.7。否則，應(yīng)該在彈簧外側(cè)加上導(dǎo)向機(jī)構(gòu)或內(nèi)側(cè)加導(dǎo)向桿，以免工作時(shí)造成彈簧的側(cè)向彎曲。 若b 不能滿足要求，則必須進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。限制彈簧的工作載荷F 小于失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷，通常取 F=/(2～2.5)。</p><p><b>　　臨界載荷的計(jì)算公式</b></p><p>　　==0.20.86164.4=

103、28.28N 式(2.22)</p><p>　　式中——不穩(wěn)定系數(shù), 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖20.11 取 0.2。</p><p><b>　　式(2.23)</b></p><p>　　這個(gè)數(shù)值大于5.3，所以需要加導(dǎo)向桿，因此在彈簧 2內(nèi)加一個(gè)導(dǎo)向桿。</p><p>　　3.

104、電機(jī)傳動(dòng)方案的分析與選擇</p><p>　　3.1 電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)分析</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的計(jì)算（計(jì)算電動(dòng)機(jī)所須的功率，選擇電</p><p>　　動(dòng)機(jī)，分配各級(jí)傳動(dòng)比，計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩）在該設(shè)計(jì)中選用二級(jí)圓柱齒輪減速器。</p><p>　　齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動(dòng)類型，可以

105、用于傳遞任意兩軸之間的</p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。與其它機(jī)械傳動(dòng)相比，齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是： </p><p>　?。?）傳動(dòng)平衡，瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定不變； </p><p>　?。?）適用的圓周速度和功率范圍廣，并且可以滿足不同空間位置要求的傳動(dòng)； </p><p>　　（3）工作可靠，使用壽命長； </p><p&g

106、t;　?。?）傳動(dòng)效率高； </p><p>　　（5）結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸小。 </p><p>　　而圓柱齒輪傳動(dòng)則是齒輪傳動(dòng)的一種最常見的形式。因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)比較方便，傳動(dòng)相</p><p>　　對(duì)穩(wěn)定，工作可靠，適用范圍較廣，設(shè)計(jì)成本相對(duì)較低，可滿足絕大多數(shù)齒輪的工作需求。</p><p>　　因此在自動(dòng)穿串機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)中選用該傳動(dòng)。

107、</p><p>　　3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇和計(jì)算</p><p>　　正確地選擇電機(jī)包括很多因素，而電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)形式是根據(jù)電源種類、載荷性質(zhì)和工作條件來選擇的。三相異步電機(jī)具有構(gòu)造簡單、運(yùn)行可靠、重量輕、成本低、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，所以電機(jī)選擇為三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　1.確定電動(dòng)機(jī)的功率 </p><p>　　電動(dòng)機(jī)

108、的功率主要由電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)熱條件決定。對(duì)于長期連續(xù)運(yùn)行，載荷不變或很少變化，并在常溫下工作的機(jī)器，可選擇電機(jī)的額定功率略大于或等于所需電動(dòng)機(jī)的功率。 </p><p>　　所需電動(dòng)機(jī)的功率由式計(jì)算：</p><p><b>　　式(3.1)</b></p><p>　　式中 ——所需電動(dòng)機(jī)的功率； </p><p>

109、　　——工作機(jī)構(gòu)需要的功率； </p><p>　　——從工作機(jī)構(gòu)至電動(dòng)機(jī)的總效率。</p><p>　　工作機(jī)構(gòu)需要功率P 由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算求得。計(jì)算公式為 </p><p>　　= 式(3.2)</p><p><b>　　式(3.3) </b></p

110、><p>　　式中 F——工作機(jī)構(gòu)的阻力(N)； </p><p>　　——工作機(jī)構(gòu)的線速度(m/s)； </p><p>　　——工作機(jī)構(gòu)的阻力矩(Nm)； </p><p>　　N——工件機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速(r/min)。</p><p><b>　　總效率的計(jì)算公式為</b></p>

111、<p><b>　　式(3.4)</b></p><p>　　其中分別為傳動(dòng)裝置中每一個(gè)傳動(dòng)(帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等)，每一對(duì)軸承及聯(lián)軸</p><p>　　器等的效率。其數(shù)值可按表查出。 </p><p>　　由所給的參數(shù)可求： </p><p><b>　　皮帶的功率</b><

112、;/p><p><b>　　式(3.5)</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　式(3.6)</b></p><p>　　對(duì)于長期連續(xù)運(yùn)行，載荷不變或很少變化，并在常溫下工作的機(jī)器，可選擇電機(jī)的額定功率略大于或等于所需電動(dòng)機(jī)的功率。所以查表

113、可以看出，功率為7.5kW 的電動(dòng)機(jī)符合要求。</p><p>　　2.確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 </p><p>　　同一功率的同一類型電動(dòng)機(jī)可以有幾種同步轉(zhuǎn)速供選擇。高轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)的極數(shù)少，</p><p>　　外形尺寸小、重量輕、價(jià)格低，但傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及尺寸大，增大了減速器的成本和制</p><p>　　造成本。低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)則正好相反，因

114、此應(yīng)全面分析比較其利弊，合理選定其功率。 </p><p>　　電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通常采用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動(dòng)機(jī)，沒有特殊說</p><p>　　明，不選用低于750r/min的電動(dòng)機(jī)。 </p><p>　　在此，結(jié)合本設(shè)計(jì)綜合考慮，選用1500r/min的電動(dòng)機(jī)。 </p><p>　　通過查表可以看出，Y13

115、2M-4 型三相異步電動(dòng)機(jī)符合設(shè)計(jì)需求，因此就選用該電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　Y132M-4 型三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)</p><p>　　表3-1 Y132M-4 型三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)</p><p>　　表3-2 Y132M-4 型三相異步電動(dòng)機(jī)的尺寸參數(shù)</p><p>　　圖 3.1 三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖</p>

116、<p><b>　　4.減速器的選擇</b></p><p>　　4.1 減速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算[13]</p><p>　　4.1.1 計(jì)算傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比和運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　1．總傳動(dòng)比和傳動(dòng)比分配 </p><p>　　傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比，由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)的轉(zhuǎn)速確定。</

117、p><p><b>　　式(4.1)</b></p><p>　　總傳動(dòng)比為各極傳動(dòng)比,,,……,的連乘積。即：</p><p><b>　　式(4.2)</b></p><p>　　工作機(jī)即滾筒的轉(zhuǎn)速為：</p><p><b>　　式(4.3)</b>&

118、lt;/p><p><b>　　=1440</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　式(4.4)</b></p><p>　　對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪，一般使得,并且兩個(gè)大齒輪的直徑相近。</p><p><b>　　

119、取</b></p><p>　　2．各傳動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 </p><p>　　為了進(jìn)行傳動(dòng)零件的計(jì)算，應(yīng)將傳動(dòng)裝置中各軸傳遞的功率、轉(zhuǎn)速、扭矩進(jìn)行計(jì)算。 </p><p><b>　?。?）各軸輸入功率</b></p><p><b>　?。?）各軸轉(zhuǎn)速</b></p&g

120、t;<p><b>　?。?）各軸的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　表 4-1 軸的各參數(shù)如下表示：</p><p>　　4.1.2 齒輪各參數(shù)的的設(shè)定 </p><p>　　1. 選擇齒輪材料并確定許用應(yīng)力</p><p>　　小齒輪采用40Cr,調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度 HB=260；大齒輪采用45 鋼

121、，調(diào)質(zhì)處理，HB=220,</p><p><b>　　由表可以查出：</b></p><p>　　=700N/ ，=550N /</p><p>　　=260N /，=200N /</p><p><b>　　取，</b></p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力

122、為</b></p><p><b>　　式(4.5)</b></p><p><b>　　式(4.6)</b></p><p><b>　　許用彎曲應(yīng)力為</b></p><p><b>　　式(4.7)</b></p><

123、p><b>　　式(4.8)</b></p><p>　　2．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　根據(jù)軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,應(yīng)首先按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,然后再按輪齒彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式進(jìn)行驗(yàn)算。 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算公式為：</b></p><p>

124、<b>　　式(4.9)</b></p><p>　　確定計(jì)算參數(shù)，選取載荷系數(shù)K，取K=1.4；</p><p>　　因?yàn)?，故用代入公式計(jì)算。</p><p><b>　　初算中心矩</b></p><p><b>　　取，則</b></p><p>