壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢Q 197216396 或 11970985
畢業(yè)論文說(shuō)明書(shū)
畢業(yè) 論 文 題 目
一體化茶葉真空包裝機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué) 院
工學(xué)院
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
一體化茶葉真空包裝機(jī)設(shè)計(jì)
摘 要
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及人們生活水平的提高，我國(guó)茶葉發(fā)展迅猛，在這種情況下給我們茶葉包裝機(jī)一個(gè)自我發(fā)展的機(jī)會(huì)。面對(duì)火熱的夏天，茶葉的銷量如火如荼，而隨之而來(lái)卻面臨著茶葉存放問(wèn)題，茶葉的包裝越發(fā)顯得重要。隨著時(shí)間的推移，那些不利于茶葉存放的包裝必將被市場(chǎng)所淘汰，而茶葉真空包裝機(jī)作為茶葉的好幫手，幫助茶葉解決其存放問(wèn)題。
關(guān)鍵字：茶葉真空包裝機(jī)；發(fā)展；結(jié)構(gòu)；原理；
Thorn roller steel needle cloth automatically wrap device design
Abstract
With the development of economy and the improvement of people's living standards, the rapid development of tea in China, in this case to give us tea packing machine a self - show opportunity. In the face of fiery summer, tea sales in full swing, and the attendant is faced with the problem of storage of tea, tea packaging is increasingly important. Over time, those who are not conducive to the storage of tea packaging will be eliminated by the market, and tea vacuum packaging machine as a good helper to help tea to solve their problems.
Keywords: Tea vacuum packaging machine; development; structure; principle;
目 錄
摘 要 I
Abstract II
1 緒論 1
2.1 茶葉真空包裝機(jī)的研究現(xiàn)狀 1
2.2 茶葉真空包裝機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 2
2 茶葉真空包裝機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4
2.1 總體結(jié)構(gòu)方案的確定 4
2.2 工作原理分析 4
2.3 裝置的結(jié)構(gòu)組成 4
2.4 電機(jī)選用計(jì)算 5
2.5 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 6
2.5.1 鏈的設(shè)計(jì) 6
2.5.2 鏈輪受力分析 7
2.5.3 鏈輪設(shè)計(jì)與校核 7
2.6 減速器的設(shè)計(jì)選型 10
2.6.1 減速機(jī)的選擇 10
2.6.2 減速機(jī)的校核計(jì)算 11
第3章 軸鍵的設(shè)計(jì)和軸承的設(shè)計(jì)校核 12
3.1 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 12
3.1.1 軸的設(shè)計(jì) 12
3.1.2 軸的失效形式 12
3.1.3 軸的材料 12
3.1.4 軸的強(qiáng)度校核 13
3.1.5 軸的固定 16
3.1.6 鍵的選擇 16
3.1.7 鍵聯(lián)結(jié)強(qiáng)度計(jì)算 17
3.2 軸承選擇與校核 18
3.2.1 軸承的分類 18
3.2.2 滾動(dòng)軸承及類型 18
3.2.3 滾動(dòng)軸承的失效形式 18
3.2.4 軸承的選擇計(jì)算 19
3.3 軸承的潤(rùn)滑 20
結(jié) 論 21
致 謝 22
參考文獻(xiàn) 23
III
1 緒論
茶葉真空包裝機(jī)以塑料復(fù)合薄膜或塑料鋁箔復(fù)合薄膜為包裝材料,專為茶葉成型包裝而設(shè)計(jì)的,對(duì)其它小型包裝物亦能進(jìn)行真空包裝;有效地防止物品腐敗變質(zhì),達(dá)到保質(zhì)、保鮮、保味、保色的功能,延長(zhǎng)產(chǎn)品的儲(chǔ)存期限。
茶葉真空包裝機(jī)以塑料復(fù)合薄膜或塑料鋁箔復(fù)合膜為包裝材料,對(duì)各種茶葉，紅茶、綠茶、鐵觀音、普洱、大紅袍等，儀器藥品,糧?食.果品.醬菜,果脯,水產(chǎn)品,土特產(chǎn),化工原料,電子元件?及軍用品等。不論是固體,粉狀,糊狀或液體均可進(jìn)行真空熱封包裝.由于袋內(nèi)真空度高,可有效的防止脂類品氧化和好氧性細(xì)菌繁殖而引起的物品腐敗和變質(zhì),達(dá)到保質(zhì),保鮮,保味,保色的功能,延長(zhǎng)產(chǎn)品(商品)的儲(chǔ)存期限,同時(shí)對(duì)某些松軟的物品,經(jīng)過(guò)真空包裝后縮小包裝體積,便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。
2.1 茶葉真空包裝機(jī)的研究現(xiàn)狀
1、銷售包裝的包裝材料方面
我國(guó)主要用塑料編織袋、復(fù)合塑料袋作為包裝容器，而這些包裝袋在運(yùn)輸、裝卸、零售等環(huán)節(jié)存在諸多問(wèn)題需要解決。使用塑料編織袋來(lái)包裝茶葉，浪費(fèi)的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，一般只能用1-2次，相對(duì)成本較高。且包裝方式簡(jiǎn)單，開(kāi)封后難以再封，不利于較長(zhǎng)時(shí)間的保存，蟲(chóng)害、霉變現(xiàn)象較為嚴(yán)重。包裝材料防潮性差、阻隔性差，茶葉易氧化霉變。塑料復(fù)合袋是由高阻隔性包裝材料復(fù)合而成，在一定程度上可以解決茶葉的防霉、防蟲(chóng)、保鮮問(wèn)題，但后處理較難，由于不易降解，使用也受到一定的制約。
2、國(guó)內(nèi)銷售包裝的兩種包裝技術(shù)
一種為普通包裝，利用聚丙烯塑料編織袋對(duì)茶葉進(jìn)行包裝，包裝過(guò)程中不施加任何保鮮技術(shù)，這種包裝對(duì)茶葉的防蟲(chóng)、防霉及保鮮的效果差；
另外一種用真空包裝技術(shù)對(duì)包裝袋進(jìn)行抽真空，真空包裝技術(shù)對(duì)茶葉的儲(chǔ)存有較好的保鮮作用，但由于茶葉自身的形狀以及真空度的選擇不合適，目前茶葉真空包裝選用的真空度一般在-0．07～-0．09kPa之間，只要真空度在這個(gè)范圍內(nèi)，出廠都為合格的產(chǎn)品。由于真空度較大，包裝材料緊緊包裹茶葉，由于茶葉兩端較尖，包裝袋很容易被米粒扎破，形成針孔，這樣包裝袋就會(huì)漏氣，造成真空包裝失效。有試驗(yàn)表明，抽氣真空度為-0．09MPa的茶葉包裝袋，靜止放置，不堆垛，在20天之內(nèi)包裝袋的破漏率為16％，所以高真空度必然造成高破袋率。另外包裝袋在流通過(guò)程中袋與袋之間的摩擦、碰撞和跌落也很容易造成破袋。據(jù)統(tǒng)計(jì)真空包裝在流通過(guò)程中的破袋率達(dá)到30％。由于真空包裝的問(wèn)題造成了茶葉的浪費(fèi)，給消費(fèi)者和企業(yè)都帶來(lái)了損失和麻煩。所以在對(duì)茶葉進(jìn)行保鮮包裝的同時(shí)要和流通環(huán)境結(jié)合起來(lái)，這樣才能取得良好的效果。
2.2 茶葉真空包裝機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
真空包裝技術(shù)起源于20世紀(jì)40年代。自1950年聚酯、聚乙烯塑料薄膜成功地應(yīng)用于商品包裝以來(lái)，真空包裝機(jī)便得到迅速的發(fā)展，其技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在高生產(chǎn)率、自動(dòng)化、單機(jī)多功能、組成生產(chǎn)線、采用相關(guān)新技術(shù)這五個(gè)方面。?
高生產(chǎn)率。真空包裝機(jī)的生產(chǎn)率已從每分鐘數(shù)件發(fā)展到數(shù)10件，熱成型－充填－封口機(jī)的生產(chǎn)率可達(dá)500件/分鐘以上。?
采用相關(guān)新技術(shù)。在包裝方法上大量采用充氣包裝取代真空包裝，將充氣成分、包裝材料與充氣包裝機(jī)三方面的研究緊密結(jié)合起來(lái)；在控制技術(shù)上，更多地應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)；在封口方面應(yīng)用熱管和冷封口技術(shù)，也可以將先進(jìn)的裝置直接安裝在真空包裝機(jī)上，如裝上計(jì)算機(jī)控制的粗粒物料高精度組合秤；在旋轉(zhuǎn)或真空包裝機(jī)上，應(yīng)用先進(jìn)高速的圓弧面凸輪分度機(jī)械等。
生產(chǎn)自動(dòng)化：真空包裝機(jī)的自動(dòng)化不僅提高了生產(chǎn)效率，而且具有安全衛(wèi)生的優(yōu)點(diǎn)。日本某公司生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)真空室式包裝機(jī)，是一種自動(dòng)化程度相當(dāng)高的多工位包裝機(jī)。該機(jī)有充填和抽真空2個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)，充填轉(zhuǎn)臺(tái)有6個(gè)工位，完成供袋、投料、注液預(yù)封口，并將包裝件送至抽真空轉(zhuǎn)臺(tái)；抽真空轉(zhuǎn)臺(tái)有12個(gè)工位（真空室），完成抽真空和封口、成品輸出等工序，生產(chǎn)效率可達(dá)40袋／分，主要用于包裝軟罐頭類食品。
組配生產(chǎn)線：當(dāng)需要的功能越來(lái)越多時(shí)，將所有的功能集中在一個(gè)單機(jī)上會(huì)使結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜，操作維修也不方便。這時(shí)可把功能不同、效率相匹配的幾種機(jī)器組合成功能較齊全的生產(chǎn)線，來(lái)完成更為復(fù)雜的包裝工序。如法國(guó)某公司研制的鮮魚(yú)真空包裝生產(chǎn)線，紡織真空包裝系統(tǒng)等機(jī)型均屬于這一型。??????中國(guó)工博會(huì)科技論壇連續(xù)11年聚焦標(biāo)準(zhǔn)化，今年與會(huì)專家、實(shí)業(yè)家圍繞著“綠色包裝”主命題，就涉及包裝材料、運(yùn)輸、有害物質(zhì)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)等話題展開(kāi)深入探討。國(guó)家發(fā)改委副巡視員趙鵬高介紹，目前我國(guó)大中城市的包裝廢棄物體積占城市固體廢棄物全部的近二分之一、重量的三分之一，推行綠色包裝、減少包裝物帶來(lái)的污染已成為重大而緊迫的課題?！皹?biāo)準(zhǔn)內(nèi)容不盡合理和完善；標(biāo)準(zhǔn)之間不夠協(xié)調(diào)、缺乏系統(tǒng)性；重形式、可操作性差”。?
世界包裝組織亞洲包裝中心總裁金祥佐認(rèn)為，“中國(guó)未來(lái)要成為真正的全球包裝產(chǎn)業(yè)中心，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)集群式發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，必須要提高中國(guó)在世界包裝界的話語(yǔ)權(quán)和規(guī)則制定權(quán)”。研討會(huì)傳遞出一個(gè)業(yè)界公認(rèn)的信息，中國(guó)包裝業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化水平的現(xiàn)狀，已不能適應(yīng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的實(shí)際需求，而實(shí)現(xiàn)包裝由“大”到“強(qiáng)”，亟需提升全行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化水平。金祥佐透露，我國(guó)正規(guī)劃建設(shè)“世界包裝產(chǎn)業(yè)中心”，建設(shè)世包總部、軍民融合發(fā)展、科教研發(fā)、商貿(mào)物流、文化創(chuàng)意、包裝裝備、包裝新材料、農(nóng)產(chǎn)品加工包裝等重點(diǎn)基地；實(shí)施世包研究院、世包大學(xué)、高端包裝制品、先進(jìn)包裝裝備、包裝新材料等18個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，其中由世界包裝中心集團(tuán)牽頭的“世界包裝產(chǎn)業(yè)中心”將聯(lián)合民企、外企和國(guó)企共同投資，面向全球招商，預(yù)計(jì)投資規(guī)模超過(guò)1200億元。
2 茶葉真空包裝機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.1 總體結(jié)構(gòu)方案的確定
茶葉真空包裝機(jī)主要由供料機(jī)構(gòu)、抽真空機(jī)構(gòu)、熱封機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置出料裝置等組成。
2.2 工作原理分析
工作原理：散裝茶葉裝與料斗內(nèi)，供料機(jī)構(gòu)控制每一袋茶葉的份量，通過(guò)錐斗裝袋，裝好茶葉的袋通過(guò)抽真空裝置和熱封裝置，完成對(duì)茶葉的整體包裝，后通過(guò)成品出料口留出。
2.3 裝置的結(jié)構(gòu)組成
1.供料機(jī)構(gòu)：提供等量的茶葉用于裝入包裝袋；
2.抽真空機(jī)構(gòu)：裝好的茶葉袋需要抽真空，次機(jī)構(gòu)將茶葉袋抽為真空，為下一步熱封做準(zhǔn)備；
3.熱封機(jī)構(gòu)：為防止茶葉包裝袋漏氣而受潮發(fā)霉，抽真空后的茶葉袋用熱封封好口，為茶葉的長(zhǎng)久保存提供必要的條件；
4.傳動(dòng)裝置：茶葉真空包裝機(jī)整機(jī)的運(yùn)作需要一個(gè)動(dòng)力源以及傳動(dòng)裝置，保證各工位能有效的工作。
5.出料裝置：包裝好，熱封好的茶葉袋通過(guò)出料裝置推出包裝機(jī)。
2.4 電機(jī)選用計(jì)算
電動(dòng)機(jī)所需功率P0按下式計(jì)算：
式中，—工作機(jī)械所需要的功率，KW；
—從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)械間各運(yùn)動(dòng)副的總機(jī)械效率。
根據(jù)機(jī)構(gòu)的布置由已知條件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)承受10公斤力，即100N，由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還摩擦力f和自身重力分量F1，重力如圖
由已知條件得出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總的載荷為F=f+F1+1000
則工作機(jī)有效功率為：P=F×V=0.063KW
由已知條件得電動(dòng)機(jī)有效功率，式中為系統(tǒng)總的傳動(dòng)效率。
電動(dòng)機(jī)到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)效率
查表：，，，=0.99，=0.96
代入上式：
所以電動(dòng)機(jī)的有效功率
所選電動(dòng)機(jī)的額定功率須滿足。
根據(jù)已知條件傳動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為：
式中為節(jié)距，取=1
選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y2-90S-8，同步轉(zhuǎn)速為750 ,對(duì)應(yīng)額定功率為0.37KW，外伸軸直徑12mm
方案
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率
（KW）
同步轉(zhuǎn)速
（r/min）
滿載轉(zhuǎn)速
（r/min）
總傳動(dòng)比
i
1
Y2-90S-8
0.37
750
700
50
2.5 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.5.1 鏈的設(shè)計(jì)
鏈輪的設(shè)計(jì)
初選傳動(dòng)比i=3,小鏈輪鏈數(shù)為15，大鏈傳鏈數(shù)為50
設(shè)計(jì)功率 P=kk/kP
查表得 K=1.55 K=1 K=1
P=1.55P
傳遞功率P的計(jì)算
F=Mgf/2=65N P=Fv
P=0.960.9550.95P 得P=31.66W
根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速初選鏈條節(jié)距為9.525
初定中心距 ：a=45P=187.2mm
鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)：L=2a+(z+z)/2+C/a=124.65 mm 取L=124mm
理論中心距 a=P[L-(z+z)]/K=187.2mm
實(shí)際中心距 a=a-=425.4-0.002=200mm
轉(zhuǎn)速 n=18.13=54.3r/min
有效圓周力 F=1000P/V=210.4N
由上知，由于采用總傳動(dòng)比為3的減速器的減速系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩克服重力阻力矩，因?yàn)閍=0.16，當(dāng)=0時(shí)，所受轉(zhuǎn)矩最大
T=G/20.16=144N.m
減速器減速系統(tǒng) ，總傳動(dòng)比i=10:1，則單輪所需的最大驅(qū)動(dòng)力為F=T/i/r=66.3N。
2.5.2 鏈輪受力分析
鏈輪受力情況， 2f=F阻 2f= F阻
T 3=f R = F阻/2·R
R為輪半徑，F(xiàn)阻為運(yùn)行阻力，主要是滾動(dòng)摩擦阻力，非常小，因而此情況鏈輪受力狀況良好。
T3=μ(1-x)G·R，取μ=0.3，x=0.3
T3=0.3×0.7×180×0.1=3.78
比較以上情況，在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，鏈輪受轉(zhuǎn)矩最大。
在鏈輪中，中心輪所承受的轉(zhuǎn)矩最大，故最需要校核中心鏈輪的強(qiáng)度即可。
2.5.3 鏈輪設(shè)計(jì)與校核
（1）計(jì)算鏈輪轉(zhuǎn)矩T
根據(jù)4.2.1的比較知在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)受轉(zhuǎn)矩最大，
T=2T/i=28.91/(18/38)=37618N.mm
(2)選材料
為了最大程度的減輕整體機(jī)構(gòu)的重量，并降低各方面維護(hù)的成本，決定選取聚酰胺46為材料制作此鏈輪。
聚酰胺46（PA46）材料具有70%的結(jié)晶度，在高溫下展現(xiàn)出良好的耐磨性和摩擦性能，并且很好地保持了其機(jī)械性能，適用于需在高扭矩和高溫下工作的齒輪應(yīng)用。PA46具有多種適于齒輪設(shè)計(jì)的性能，并可通過(guò)不可逆的高溫退火處理進(jìn)一步增強(qiáng)。PA46材料在玻璃轉(zhuǎn)化溫度以上的高溫下經(jīng)退火處理后，其硬度和強(qiáng)度性能可提高50%，并且改善了抗疲勞性、耐磨性和摩擦性能。另外，與其它聚酰胺材料相比，PA46的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)在于，經(jīng)退火處理后可降低材料的吸水量。重要的是，在高溫下退火處理的部件公差由其線性熱膨脹（CLTE）系數(shù)決定，而不是由吸水引起的尺寸變化決定。有許多應(yīng)用中，熱塑性塑料已經(jīng)替代了金屬用于齒輪制造。與金屬齒輪相比，工程熱塑性塑料具有電氣、機(jī)械和化學(xué)性能方面的優(yōu)勢(shì)；對(duì)潤(rùn)滑的要求極低，甚至無(wú)需潤(rùn)滑；重量輕；可以成型為更多的幾何形狀，制造速度快。
選用金屬材料制作鏈輪，其使用精度高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)是明顯的，但另一方面，金屬齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中必然需要潤(rùn)滑，包括齒輪間及軸與齒輪之間，這必然增加了日常維護(hù)的難度，而且金屬齒輪重量較大，必然導(dǎo)致貼標(biāo)機(jī) 本身重量的增加，這無(wú)疑增加了貼標(biāo)機(jī)在搬運(yùn)過(guò)程中的負(fù)載。由于貼標(biāo)機(jī) 運(yùn)行速度并不高，完全可以選用聚酰胺46作為齒輪材料并 取消潤(rùn)滑。中間齒輪與軸之間也可以采用滑動(dòng)配合，還通過(guò)提高軸頸的表面光潔進(jìn)一步減少磨損。
(3) 根據(jù)星輪的大小要求，為降低安裝精度要求，初選齒輪模數(shù)為3，考慮結(jié)構(gòu)的緊湊性，根據(jù)樓梯的尺寸確定各輪輪距，
根據(jù)齒面接角觸疲勞強(qiáng)度校核有
[]=K/S
假設(shè)該裝置預(yù)期壽命為10年，每天工作8小時(shí)，每年運(yùn)行300天，在整個(gè)使用期限內(nèi)，行走時(shí)間約占60%，則總工作時(shí)間
L=10300860%=14400h
應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
N=60nj N L=6018.1337618=1.210
由圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa。
查表得取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)K=0.85; K=0.9
計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。
取失效率為1%，安全系數(shù)為S=1，由式得
[]=K/S=6000.85=510MPa
[]=K/2=5500.90=495MPa
由公式=2.5Z
其中k=kkkk=111.121.423=1.594
d=114mm, d=78mm, b=34mm, b=39mm,u=3,F=2T/ d=129.8N，Z=189.8MPa
所以 =2.5189.8=126.6MP<[]
=2.5189.8=142.89MP< []
故齒面接觸疲勞強(qiáng)度足夠。
根據(jù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核
查表得大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MP；齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa
查表得彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.88，K=0.85
計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。
取彎曲疲勞動(dòng)全系數(shù)S=1.4， 由公式得
===238.86MPa
=303.57 MPa
由根根彎曲疲勞強(qiáng)度公式
=
查表得齒形系數(shù)
=2.226 =2.65
查取應(yīng)力校正系數(shù)。
=1.764 =1.58
又=34/114=0.298，m=3, z=114 ,k=1.594,T=14800N.mm
所以 =34MPa<
=38MPa<
故彎曲疲勞強(qiáng)度符合要求。
2.6 減速器的設(shè)計(jì)選型
2.6.1 減速機(jī)的選擇
減速器是一種有封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)或齒輪-蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用于動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)作為減速的傳動(dòng)裝置。由于減速器機(jī)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。使用維護(hù)簡(jiǎn)單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用很廣。目前國(guó)內(nèi)使用的堆垛機(jī)，采用電動(dòng)機(jī)-制動(dòng)器-外齒輪減速器-車輪的傳動(dòng)方式。由于減速器傳動(dòng)比大，需要多級(jí)減速，使得整個(gè)減速器機(jī)構(gòu)體積大，重量大，噪音大，效率低。因此本文采用了一種新的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，用異步電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)少齒差減速器。
少齒差行星齒輪傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)加工方便、制造成本較低。漸開(kāi)線少齒差傳動(dòng)的特點(diǎn)是用普通的漸開(kāi)線齒輪刀具和齒輪機(jī)床就可以加工齒輪，不需要特殊的刀具與專用設(shè)備，材料也可采用普通齒輪材料(2)傳動(dòng)比范圍大，單級(jí)傳動(dòng)比為10～1000以上 。(3)結(jié)構(gòu)形式多．應(yīng)用范圍廣。由于其輸入軸與輸出軸可在同一軸線上，也可以不在同一軸線上，所以能適應(yīng)各種機(jī)械的需要。(4)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。由于采用內(nèi)嚙合行星傳動(dòng)，所以結(jié)構(gòu)緊湊；當(dāng)傳動(dòng)比相等時(shí)，與同功率的普通圓柱齒輪減速器相比，體積和重量均可減少1/3～2／3。(5)效率高。當(dāng)傳動(dòng)比為10～200時(shí)，效率為80％～94％。效率隨著傳動(dòng)比的增加而降低。(6)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小、承載能力大。由于是內(nèi)嚙合傳動(dòng)．兩嚙合輪齒一為凹齒、一為凸齒，兩者的曲率中心在同一方向．曲率半徑義接近相等，因此接觸面積大，使輪齒的接觸強(qiáng)度大為提高：又因采用短齒制．輪齒的彎曲強(qiáng)度也提高了：此外，少齒差傳動(dòng)時(shí)，不是一對(duì)輪齒嚙合，而是3-9對(duì)輪齒同時(shí)接觸受力．所以運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小，并且在相同的模數(shù)情況下．其傳遞力矩比普通同柱齒輪減速器大?；谝陨咸攸c(diǎn)，小到機(jī)器人的關(guān)節(jié)、大到冶金礦山機(jī)械．以及從要求不高的農(nóng)用、食品機(jī)械．到要求較高的印刷和國(guó)防工業(yè)都有應(yīng)用實(shí)例。少齒差行星減速器具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊、振動(dòng)小，噪音低等優(yōu)點(diǎn)，主要用于輕紡、電力、鋼鐵、化工、電工機(jī)械、建筑、起重運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。工作環(huán)境溫度為-40～45oC，低于0 oC時(shí)，啟動(dòng)前潤(rùn)滑油應(yīng)預(yù)熱；高于45 oC時(shí)應(yīng)采取降溫措施。
表4-2減速器主要性能
減速器的主要尺寸及圖如下
表4-3a主要尺寸
表4-3b主要尺寸
圖4-1
2.6.2 減速機(jī)的校核計(jì)算
按照減速器的機(jī)械強(qiáng)度功率選取，一般情況下計(jì)入工況系數(shù)f1，特殊情況下還要考慮安全系數(shù)，查表知，當(dāng)負(fù)荷為：中等沖擊時(shí)，f1=1
已知:電動(dòng)機(jī)功率P2=1kw
P2m= P2×f1=1×1=1kw
要求：P2m≦P1
折算公稱公率P1=P×= 1.5×=0.865kw
其中，n1——減速器輸入轉(zhuǎn)速
n2——電機(jī)轉(zhuǎn)速
由于 P2m≦P1，故SCCJW2-23減速器符合推料機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩要求。
第3章 軸鍵的設(shè)計(jì)和軸承的設(shè)計(jì)校核
3.1 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
3.1.1 軸的設(shè)計(jì)
傳動(dòng)零件必須通過(guò)其他零件被支承起來(lái)才能進(jìn)行工作，這種支承作用的零件稱為軸。軸是組成機(jī)器的重要作用之一，它的主要功能是支承做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件，并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。
3.1.2 軸的失效形式
機(jī)械中的軸大多為轉(zhuǎn)軸，同時(shí)承受彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，且均為交變應(yīng)力。在交變應(yīng)力的作用下，軸的主要失效形式為疲勞斷裂。因此，軸的材料應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度、較好的應(yīng)力集中敏感性和良好的加工性能。
3.1.3 軸的材料
根據(jù)上述這些要求，軸的材料一般宜選用中碳鋼和中碳合金鋼。對(duì)于一般以內(nèi)國(guó)土和較重要的軸，多采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼來(lái)制造，如45鋼等。這類鋼的加工性能和機(jī)械性能好，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)或者正火處理后可以獲得良好的機(jī)械性能，且價(jià)格比較便宜。對(duì)于載荷不大、轉(zhuǎn)速要求不高或者不重要的軸，可以采用普通的碳素結(jié)構(gòu)鋼來(lái)制造，如Q275等，以降低成本。
合金鋼的機(jī)械性能和熱處理工藝均優(yōu)于碳素鋼，對(duì)于強(qiáng)度要求高而結(jié)構(gòu)要求緊湊、重量輕的重要的軸或者有特殊性能要求的軸，應(yīng)該采用合金鋼來(lái)制造，如40Cr鋼等。
由于碳素鋼與合金鋼的彈性模量基本相同，因此采用合金鋼并不能提高軸的強(qiáng)度。但是，碳素鋼比合金鋼的成本低，而且對(duì)于應(yīng)力集中的敏感性小，所以得到了廣泛的應(yīng)用。
軸也可以采用球煤鑄鐵材料制造。鑄鐵材料容易鑄造成復(fù)雜的形狀，且吸振性和耐磨性較好，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性也較低，但其沖擊韌性低，可靠性差。
我設(shè)計(jì)的軸材料為合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr。
3.1.4 軸的強(qiáng)度校核
扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核
設(shè)軸在扭矩T的作用下，產(chǎn)生的切應(yīng)力。對(duì)于圓截面的實(shí)心軸，根據(jù)其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件可以得
（3-1）
所以
式中：是軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MP；T是軸所傳遞的扭矩，單位為N·mm；是軸的抗扭截面系數(shù)，0.2,單位為；P是軸傳遞的功率，單位為KW；n是軸的轉(zhuǎn)速，單位是r/min；d是軸的直徑，單位為mm；[]是材料的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa。
顯然，扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度滿足要求。
按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算
力學(xué)模型的建立
在進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核時(shí)，通常忽略軸及其上各個(gè)零件的質(zhì)量，把軸簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁、外伸梁或懸臂梁。將其作用在軸上的零件分布力作為集中力，其作用點(diǎn)取為零件輪轂寬度的中點(diǎn)，并將其全部轉(zhuǎn)化到軸上。支點(diǎn)反力的作用點(diǎn)一般可近似地取在軸承寬度的中點(diǎn)上，以簡(jiǎn)化計(jì)算。受力圖為：
圖3-1 受力圖
作出軸的水平面受力圖和彎矩圖
圖3-2 水平受力圖
圖3-3 水平彎矩圖
作出垂直面內(nèi)的受力圖和彎矩圖
圖3-4 垂直受力圖
圖3-5 垂直彎矩圖
作出合成彎矩圖M
圖3-6 合成彎矩圖
作出扭矩圖T
圖3-7 扭矩圖
做當(dāng)量彎矩圖
圖3-8 當(dāng)量彎矩圖
計(jì)算危險(xiǎn)截面軸徑
過(guò)渡軸的每一處截面直徑均大于16.22
故強(qiáng)度滿足要求。
3.1.5 軸的固定
因?yàn)辇X輪整體寬度較少，而且齒輪較接近箱體孔，且箱體孔內(nèi)比壁較厚。所以軸只需一個(gè)箱體孔固定，齒輪與渡軸之間，其軸向固定由滾動(dòng)軸承連接。其軸向卡簧固定。而軸上有軸肩，裝配時(shí)直接將軸敲入箱體孔至軸肩處即可。
鍵聯(lián)結(jié)是將軸與軸上的傳動(dòng)零件，如凸輪、齒輪、帶輪等連接在一起，實(shí)現(xiàn)軸和妯上零件間的周向固定，以傳遞轉(zhuǎn)矩的軸轂連接。有些類型的鍵可以實(shí)現(xiàn)軸與軸上零件的軸向固定，或軸向動(dòng)連接。
3.1.6 鍵的選擇
按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，鍵聯(lián)結(jié)可以分為平鍵聯(lián)結(jié)、半圓聯(lián)結(jié)和楔鍵聯(lián)結(jié)，此外，還有各種花鍵。平鍵聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、對(duì)中性較好、裝拆方便，能夠承受沖擊或變載荷。因而得到廣泛的應(yīng)用。半圓聯(lián)結(jié)的工作面是兩個(gè)側(cè)面，由于軸上半圓鍵槽挖得深，軸的強(qiáng)度大為降低，固一般用于傳遞較少的扭矩。楔鍵聯(lián)結(jié)一般用于外部軸端上固定大齒輪或者皮帶輪。連接時(shí)將鍵打入鍵槽內(nèi)，依靠鍵的頂面和底面與輪轂和軸之間的擠壓所產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞扭矩，此時(shí)，兩底接觸面均畫(huà)成一條直線；鍵的兩側(cè)為非工作面，應(yīng)與輪轂和鍵槽側(cè)面之間留空隙?；ㄦI連接比較可靠，能傳遞較大的扭矩，軸上零件可以花鍵做軸向移動(dòng)，導(dǎo)向性、對(duì)中性都比較好，因此，在機(jī)械設(shè)備中也得到廣泛的應(yīng)用。
鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩個(gè)方面。鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用要求和作業(yè)需求來(lái)選擇；按符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和強(qiáng)度要求來(lái)取定鍵的尺寸。鍵的截面尺寸為主要尺寸（一般以鍵寬b和鍵高h(yuǎn)表示）與長(zhǎng)度L。鍵的截面尺寸按，按鍵軸的直徑d的斷面尺寸選擇的標(biāo)準(zhǔn)。鍵的長(zhǎng)度L通?？梢韵喾Q的長(zhǎng)度中心。即長(zhǎng)度等于或略短于中心的長(zhǎng)度。這里d為軸的直徑，所選定的鍵長(zhǎng)亦應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長(zhǎng)度系列。錐齒輪軸上的軸頭處選平鍵聯(lián)結(jié)，B型66 L=10 GB1095-79。
3.1.7 鍵聯(lián)結(jié)強(qiáng)度計(jì)算
平鍵聯(lián)接傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，聯(lián)接中各零件都要進(jìn)行受力分析。
根據(jù)其要求，普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件計(jì)算校核公式為：
（3-2）
因此有：
顯然
所以強(qiáng)度足夠。
式中：
T——傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為；
L——鍵的工作長(zhǎng)度，單位為mm，圓頭平鍵l=L-b，平頭平鍵l=L，這里l為鍵的公稱長(zhǎng)度，單位為mm；b為鍵的寬度，單位為mm。
d——軸的直徑，單位為mm；
h——鍵的高度，單位為mm；
——鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為；
3.2 軸承選擇與校核
3.2.1 軸承的分類
軸承是支承軸的部件。由于滾動(dòng)軸承摩擦系數(shù)小，起動(dòng)阻力小，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，選用、潤(rùn)滑及維護(hù)較方便，所以在一般的機(jī)器中得到廣泛的應(yīng)用。滾動(dòng)軸承的徑向尺寸較大，工作時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)、噪音與設(shè)備的精度、軸的工作轉(zhuǎn)速有關(guān)，故適用于中、低速以及精度要求較高的場(chǎng)合。
滑動(dòng)軸承具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在用于某些不能、不便或者使用滾動(dòng)軸承沒(méi)有優(yōu)勢(shì)的場(chǎng)合，如工作轉(zhuǎn)速特高、沖擊和振動(dòng)特大、徑向空間設(shè)計(jì)尺寸受到限制或者必須部分安裝（曲軸上軸承）的結(jié)構(gòu)，以及需要在水或者腐蝕性介質(zhì)工作的工況條件下，仍占有重要地位。因此，在軋鋼機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、雷達(dá)、天文望遠(yuǎn)鏡及各類儀表中應(yīng)用廣泛。
3.2.2 滾動(dòng)軸承及類型
滾動(dòng)軸承主要是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。常用的滾動(dòng)軸承絕大數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)載荷的性質(zhì)與大小、轉(zhuǎn)速的高低、旋轉(zhuǎn)精度等工作要求進(jìn)行選用，并進(jìn)行軸承承載能力的驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
滾動(dòng)軸承主要由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架構(gòu)成。保持架將滾動(dòng)體均勻地隔開(kāi)，以減少滾動(dòng)體間的摩擦和磨損。通常內(nèi)圈固定在軸頸上，外圈裝在軸承座內(nèi)。常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)方式；內(nèi)圈隨軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)，外圈固定。也有外圈轉(zhuǎn)動(dòng)而內(nèi)圈不動(dòng)或者是內(nèi)、外圈都轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式。
滾動(dòng)軸承的類型很多，按照軸承受載荷的作用方向，可以分為：
（1）徑向接觸軸承 主要用于承受徑向載荷
（2）向心角接觸軸承 能同時(shí)承受徑向及單方向軸向載荷
（3）軸向接觸軸承 只能承受軸向載荷
3.2.3 滾動(dòng)軸承的失效形式
滾動(dòng)軸承在工作時(shí)，由于各元件間間隙的存在，其受力情況也成周期性不穩(wěn)定變化。軸承工作時(shí)，各元件上所受的載荷及產(chǎn)生的應(yīng)力是時(shí)時(shí)變化的，其變動(dòng)的頻率取決于滾動(dòng)體中心圓周速度。選用角接觸軸承或者圓錐滾子軸承時(shí)，為保證可靠地工作，使其在工作時(shí)至少處于下半圈滾動(dòng)體全部受載的工作狀態(tài)。
滾動(dòng)軸承的失效形式有：
（1）疲勞點(diǎn)蝕
滾動(dòng)軸承的正常失效形式是滾動(dòng)體或者內(nèi)外圈滾道上的點(diǎn)蝕破壞。軸承工作時(shí)，軸上的受力通過(guò)軸承內(nèi)圈→外圈→基座上，相鄰元件間的接觸面產(chǎn)生接觸應(yīng)力。由于內(nèi)、外圈的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)體的不規(guī)則滾動(dòng)，導(dǎo)致接觸應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化。在安裝、潤(rùn)滑及維護(hù)良好的條件下，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定值后，會(huì)在某一元件上形成表層金屬剝落現(xiàn)象，即疲勞點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕后軸承在工作時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)烈的振動(dòng)、噪音和發(fā)熱現(xiàn)象及旋轉(zhuǎn)精度下降，影響機(jī)器的正常工作。
（2）塑性變形
若軸承的工作轉(zhuǎn)速很低（n<10r/min）或者僅作間歇擺動(dòng)，則一般不會(huì)出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕破壞，工作時(shí)過(guò)大的靜載荷或者瞬間過(guò)大的沖擊載荷，均會(huì)使元件接觸面間的局部應(yīng)力大于元件材料的屈服極限應(yīng)力而產(chǎn)生塑性變形。在形成不均勻的凹炕后，軸承即已經(jīng)失效。
3.2.4 軸承的選擇計(jì)算
現(xiàn)只對(duì)過(guò)渡軸承進(jìn)行校核，我是設(shè)計(jì)時(shí)軸承選的是深溝球軸承6005 GB/T276-94。已知n=200.375r/min，軸徑d=25mm，=222.48N，=650.48N，溫度低于100℃，有輕微沖擊，預(yù)期使用壽命。
因?yàn)樯顪锨蜉S承沒(méi)有派生軸向力，所以，查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)知6005軸承的，查表，有輕微沖擊，應(yīng)取=1.2
查表，采用線性插值法，得e=0.234
因
查表可得
得
計(jì)算軸承的壽命
已知球軸承，因工作溫度低于120℃，得=1
按公式
（3-3）
得
所以，選6005深溝球軸承合用
同理，可以計(jì)算錐齒輪軸上所選的深溝球軸承6010 GB/T 276—96也合用。
3.3 軸承的潤(rùn)滑
軸承潤(rùn)滑的方法，分為脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑。為了使軸承很好地發(fā)揮機(jī)能，首先，要選擇適合使用條件、使用目的的潤(rùn)滑方法。若只考慮潤(rùn)滑，油潤(rùn)滑的潤(rùn)滑性占優(yōu)勢(shì)。但是脂潤(rùn)滑有可以簡(jiǎn)化軸承周圍結(jié)構(gòu)的特長(zhǎng)。脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑的比較：
軸承的潤(rùn)滑方式主要分為脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑，其一般性比較如下所示：
項(xiàng)目
脂
油
密封裝置
簡(jiǎn)單
較復(fù)雜，需注意保養(yǎng)
潤(rùn)滑性能
好
非常好
轉(zhuǎn)速
低速－中速
也可用于高速
扭矩
比較大
比較小
潤(rùn)滑劑的更換
較麻煩
簡(jiǎn)單
潤(rùn)滑劑的壽命
較短
長(zhǎng)
冷卻效果
無(wú)
好（需要循環(huán)）
雜質(zhì)的濾除
困難
容易
潤(rùn)滑劑的漏出
漏油污染少
不適用于禁止漏油的情況
結(jié) 論
轉(zhuǎn)眼間，做為大學(xué)四年的最后一份作業(yè)——畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，也預(yù)示著大學(xué)生活即將結(jié)束，從此要踏入社會(huì)。在社會(huì)上我們要利用四年大學(xué)中學(xué)到的知識(shí)，再通過(guò)自己的努力奮斗，爭(zhēng)取早點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自己的理想?；仡欉@整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程，從開(kāi)學(xué)來(lái)的生產(chǎn)調(diào)研和畢業(yè)實(shí)習(xí)，到總體方案和方案設(shè)計(jì)，再到主要零件的設(shè)計(jì)及最后裝配圖的確定和繪制，之后是畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)和整理。其中遇到很多困難和挑戰(zhàn)，面對(duì)困難和挑戰(zhàn)，我從不退縮，從挑戰(zhàn)中發(fā)現(xiàn)樂(lè)趣，享受樂(lè)趣，做到學(xué)習(xí)和興趣愛(ài)好的結(jié)合。
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用多學(xué)科理論、知識(shí)和技能的能力，以解決較復(fù)雜的實(shí)際工程問(wèn)題，主要包括設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)研究方案的分析論證，原理綜述，方案方法的擬定以及使用材料的確定等。它培養(yǎng)了我樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，勇于實(shí)踐、勇于探索和開(kāi)拓創(chuàng)新的精神，掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，滿足社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需要。
畢業(yè)設(shè)計(jì)這一教學(xué)的最后環(huán)節(jié)讓我有了一次獨(dú)立承擔(dān)實(shí)際任務(wù)的機(jī)會(huì)，通過(guò)獨(dú)立完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)的全過(guò)程，培養(yǎng)了我的實(shí)踐工作能力。另外，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還必須具備一定的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的能力，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中都應(yīng)結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題利用計(jì)算機(jī)編制相應(yīng)的工程計(jì)算、分析和優(yōu)化的程序，同時(shí)還具備必要的計(jì)算機(jī)繪圖能力，如利用AutoCAD軟件進(jìn)行二維圖的繪制，還要熟練使用OFFICE辦公軟件。
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)除了讓我對(duì)知識(shí)和能力培養(yǎng)的收獲外，還得到思想道德方面的洗禮。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我感受到了作為一名工程技術(shù)人員應(yīng)該具備的基本?精神，需要強(qiáng)化的工程實(shí)踐意識(shí)，以及對(duì)設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量要負(fù)責(zé)，具有高度的責(zé)任感，樹(shù)立實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)，并嚴(yán)格遵守規(guī)章制度。這對(duì)今后的工作和學(xué)習(xí)都是有利無(wú)害的，它將時(shí)刻影響著我，讓我早點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想，以便將來(lái)更好的服務(wù)社會(huì)，報(bào)答母校多年的培養(yǎng)。感謝在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫助我的所有老師和同學(xué)，謝謝！
致 謝
經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，我的畢業(yè)論文終于接近尾聲，幾個(gè)月的付出，在這一刻得到了實(shí)現(xiàn)。心里充滿了激動(dòng)和感激。由于經(jīng)驗(yàn)的缺乏，在編寫(xiě)的過(guò)程中的過(guò)程中遇到了很多的難題，有許多考慮不周全的地方。在老師耐心的指導(dǎo)和幫助下，以及同班同學(xué)的幫助下，完成了這次論文設(shè)計(jì)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及到的知識(shí)和各個(gè)零件的設(shè)計(jì)在這過(guò)程中得到了重新的認(rèn)識(shí)和鞏固，在完成這次課題寫(xiě)作過(guò)程中，得到了老師的耐心的指導(dǎo)和關(guān)心。老師她認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，嚴(yán)格的要求，精益求精的工作態(tài)度，讓我十分的敬佩和受到鼓舞。從老師那里我學(xué)到了許多專業(yè)知識(shí)和相關(guān)的設(shè)計(jì)方法。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，老師都始終耐心的為我解疑答惑和指導(dǎo)。老師這些高尚的師德將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
最后還要感謝的，就是我培養(yǎng)了我四年的學(xué)院，學(xué)院提供給我們優(yōu)美的學(xué)習(xí)環(huán)境和交流的平臺(tái)。通過(guò)四年的學(xué)習(xí)，讓我們認(rèn)識(shí)了自己，提高了專業(yè)的技能；通過(guò)這次實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，讓我們?cè)谧呱瞎ぷ鲘徫恢昂煤玫腻憻捯幌伦约骸?
謹(jǐn)此表示最真誠(chéng)的敬意和感謝。
參考文獻(xiàn)
[1] 機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998
[2] 夾具－非標(biāo)準(zhǔn)夾具手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002
[3] 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：冶金工業(yè)出版社，2000
[4] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(1-5卷).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，1998
[5] 聯(lián)合編寫(xiě)組.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1987.9.
[6] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）：常用設(shè)計(jì)資料[S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1.
[7] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）：機(jī)械傳動(dòng)[S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1.
[8] 路甬祥.液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè)[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.5
[9] Shigley, J. E. ,and C. R. Mischke. Mechanical Engineering Design. 5th ed. New York: McGraw-Hill, 1989
[10] Robert L. Mott. Machine Elements in Mechanical Design. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.1
23
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名
班級(jí)
學(xué)號(hào)
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指 導(dǎo) 教 師
開(kāi)題時(shí)間
設(shè)計(jì)（論文）題目
一體化茶葉真空包裝機(jī)設(shè)計(jì)
選題意義、研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
選題意義：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及人們生活水平的提高，我國(guó)茶葉發(fā)展迅猛，在這種情況下給我們茶葉包裝機(jī)一個(gè)自我發(fā)展的機(jī)會(huì)。面對(duì)火熱的夏天，茶葉的銷量如火如荼，而隨之而來(lái)卻面臨著茶葉存放問(wèn)題，茶葉的包裝越發(fā)顯得重要。隨著時(shí)間的推移，那些不利于茶葉存放的包裝必將被市場(chǎng)所淘汰，而茶葉真空包裝機(jī)作為茶葉的好幫手，幫助茶葉解決其存放問(wèn)題。
研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題:
1、銷售包裝的包裝材料方面
我國(guó)主要用塑料編織袋、復(fù)合塑料袋作為包裝容器，而這些包裝袋在運(yùn)輸、裝卸、零售等環(huán)節(jié)存在諸多問(wèn)題需要解決。使用塑料編織袋來(lái)包裝茶葉，浪費(fèi)的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，一般只能用1-2次，相對(duì)成本較高。且包裝方式簡(jiǎn)單，開(kāi)封后難以再封，不利于較長(zhǎng)時(shí)間的保存，蟲(chóng)害、霉變現(xiàn)象較為嚴(yán)重。包裝材料防潮性差、阻隔性差，茶葉易氧化霉變。塑料復(fù)合袋是由高阻隔性包裝材料復(fù)合而成，在一定程度上可以解決茶葉的防霉、防蟲(chóng)、保鮮問(wèn)題，但后處理較難，由于不易降解，使用也受到一定的制約。
2、國(guó)內(nèi)銷售包裝的兩種包裝技術(shù)
一種為普通包裝，利用聚丙烯塑料編織袋對(duì)茶葉進(jìn)行包裝，包裝過(guò)程中不施加任何保鮮技術(shù)，這種包裝對(duì)茶葉的防蟲(chóng)、防霉及保鮮的效果差；
另外一種用真空包裝技術(shù)對(duì)包裝袋進(jìn)行抽真空，真空包裝技術(shù)對(duì)茶葉的儲(chǔ)存有較好的保鮮作用，但由于茶葉自身的形狀以及真空度的選擇不合適，目前茶葉真空包裝選用的真空度一般在-0．07～-0．09kPa之間，只要真空度在這個(gè)范圍內(nèi)，出廠都為合格的產(chǎn)品。由于真空度較大，包裝材料緊緊包裹茶葉，由于茶葉兩端較尖，包裝袋很容易被米粒扎破，形成針孔，這樣包裝袋就會(huì)漏氣，造成真空包裝失效。有試驗(yàn)表明，抽氣真空度為-0．09MPa的茶葉包裝袋，靜止放置，不堆垛，在20天之內(nèi)包裝袋的破漏率為16％，所以高真空度必然造成高破袋率。另外包裝袋在流通過(guò)程中袋與袋之間的摩擦、碰撞和跌落也很容易造成破袋。據(jù)統(tǒng)計(jì)真空包裝在流通過(guò)程中的破袋率達(dá)到30％。由于真空包裝的問(wèn)題造成了茶葉的浪費(fèi)，給消費(fèi)者和企業(yè)都帶來(lái)了損失和麻煩。所以在對(duì)茶葉進(jìn)行保鮮包裝的同時(shí)要和流通環(huán)境結(jié)合起來(lái)，這樣才能取得良好的效果。
研究目標(biāo)和內(nèi)容
研究目標(biāo)：
改良茶葉真空包裝不良較多等因素，提高包裝效率，降低成本，最終完成一體化茶葉真空包裝機(jī)的整體設(shè)計(jì)。
研究?jī)?nèi)容：
針對(duì)一體化茶葉真空包裝機(jī)在應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)一體化茶葉真空包裝機(jī)進(jìn)行具體的分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)一體化茶葉真空包裝機(jī)的等量裝袋，真空包裝等主要部件進(jìn)行選型和校核，結(jié)合原理圖等對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的工作方法和原理進(jìn)行描述，盡可能實(shí)現(xiàn)高效，輕便；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使制造成本盡可能低；外觀勻稱；包裝效率要高。
研究方法、步驟和措施
第一階段：準(zhǔn)備階段：了解包裝機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，查閱課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，擬訂設(shè)計(jì)思路。
第二階段：設(shè)計(jì)階段：確定包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案，通過(guò)基本要求進(jìn)行計(jì)算，確定主要參數(shù)，對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析、處理，從而對(duì)一體化茶葉真空包裝機(jī)進(jìn)行選型，并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的校核。
第三階段：制圖階段：整理各類數(shù)據(jù)和資料，利用CAD制圖，分別做出系統(tǒng)的總裝圖及各部件的裝配圖和零件圖。
第四階段：總結(jié)階段：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，檢查圖紙，準(zhǔn)備答辯。
研究的總體安排與進(jìn)度
2015年6月30日 選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)題目
2015年7月2日～2014年7月5日 公布題目學(xué)生和教師雙向選擇，教師介紹題目，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目老師下達(dá)任務(wù)書(shū)
2015年7月6日 機(jī)械系畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)員報(bào)告
2015年7月7日～2014年9月25日 準(zhǔn)備文獻(xiàn)綜述、外文翻譯和開(kāi)題報(bào)告，完成方案設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)講座，論文規(guī)范
2015年9月30日前 開(kāi)題答辯
2015年10月30日 上交文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告
2015年11月15日 完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2015年11月30日 完成總裝配圖并進(jìn)行中期答辯
2015年12月20日 完成所有圖紙
2015年12月30日 審圖，圖紙，論文交到審圖老師
2016年1月10日 畢業(yè)答辯
2016年1月12日 上交所有畢業(yè)論文材料、光盤(pán)資料、推優(yōu)工作
選題意義：
立式錘片粉碎機(jī)是一種新型的飼料粉碎機(jī)。近年來(lái)，該機(jī)型已在歐洲的飼料廠中應(yīng)用，并顯示出明顯的成效。與常用的臥式錘片粉碎機(jī)相比， 立式錘片粉碎機(jī)據(jù)稱可提高產(chǎn)量25% 以上, 節(jié)能30% 以上, 且可省去輔助吸風(fēng)系統(tǒng), 加上其快速換篩系統(tǒng)、多口分散進(jìn)料等特點(diǎn), 該機(jī)型將越來(lái)越受到飼料廠的歡迎, 有望成為飼料粉碎機(jī)的更新?lián)Q代機(jī)型。
研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題:
錘片式飼料粉碎機(jī)是一種沖擊式粉碎設(shè)備，因其通用性廣、粉碎質(zhì)量好、傳動(dòng)連接方式靈活、空載啟動(dòng)迅速、對(duì)飼料的溫度敏感性弱、占地面積較小、使用維修方便和生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外飼料加工行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。
我國(guó)錘片式粉碎機(jī)的發(fā)展起步于1955年引入的第一臺(tái)原蘇聯(lián)樣機(jī)。在幾十年發(fā)展過(guò)程中，國(guó)內(nèi)廣大科研人員研究?jī)?nèi)容主要涉及如何降低粉碎機(jī)的能耗，提高粉碎機(jī)的效率，延長(zhǎng)主要易損零部件的使用壽命和提高物料粉碎粒度均勻性等方面。例如水滴型粉碎機(jī)的研發(fā)，其水滴形粉碎室結(jié)構(gòu)不僅增大了物料的有效篩理面積，使粉碎機(jī)的效率得到提高，而且還破壞了物料環(huán)流層，避免物料被過(guò)度粉碎，進(jìn)而降低了粉碎機(jī)的能耗。又如對(duì)錘片進(jìn)行表面強(qiáng)化處理和熱處理，提高其耐磨性和強(qiáng)度，進(jìn)而延長(zhǎng)了錘片的使用壽命。再如魚(yú)鱗形篩片的研究，它的特點(diǎn)在于篩片上所有長(zhǎng)形篩孔一側(cè)向上翹起，形成魚(yú)鱗形狀的篩孔，有利于物料及時(shí)通過(guò)，在降低粉碎機(jī)能耗的同時(shí)，也改善了物料粉碎粒度的均勻性[2]。
立式錘片粉碎機(jī)在保持臥式錘片粉碎機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)其存在的問(wèn)題有明顯的改進(jìn), 降低了能耗, 提高了生產(chǎn)率。由于粉碎是飼料廠最重要的工序之一, 是影響飼料質(zhì)量、產(chǎn)量、電耗及成本的主要因素, 粉碎機(jī)的動(dòng)力配備一般要占飼料廠總配套功率的1/ 3 或更多; 因此, 立式錘片粉碎機(jī)的發(fā)展及推廣應(yīng)用將對(duì)飼料生產(chǎn)有比較重要的促進(jìn)作用。
但在使用中也常出現(xiàn)一些問(wèn)題，其中篩片與錘片的磨損影響最為明顯，導(dǎo)致生產(chǎn)量的下降。錘片式粉碎機(jī)生產(chǎn)的微粒主要是球形，因此體積密度相比低5％～15％。初期設(shè)備投資較大，潛在維修成本高。
主要參考文獻(xiàn)
[1] 機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998
[2] 夾具－非標(biāo)準(zhǔn)夾具手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002
[3] 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：冶金工業(yè)出版社，2000
[4] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(1-5卷).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，1998
[5] 聯(lián)合編寫(xiě)組.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1987.9.
[6] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）：常用設(shè)計(jì)資料[S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1.
[7] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）：機(jī)械傳動(dòng)[S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1.
[8] 路甬祥.液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè)[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.5
[9] Shigley, J. E. ,and C. R. Mischke. Mechanical Engineering Design. 5th ed. New York: McGraw-Hill, 1989
[10] Robert L. Mott. Machine Elements in Mechanical Design. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.1
指導(dǎo)教師審核意 見(jiàn)
指導(dǎo)教師（簽名）
年 月 日