電池包裝送料機(jī)構(gòu)設(shè)計[三維PROE]【3張cad圖紙+文檔全套資料】

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Battery as a commodity, in the circulation process needs packaging, packaging cell function application automation improve battery packing efficiency, reduce the production cost, this paper packaging automation for the number five batteries, design of the feeding mechanism of the battery packaging machine. Firstly, the overall design scheme, make the spiral transmission pair for the battery feeding scheme, characteristics analysis of the scheme, then the motor selection for key transmission parts, design, strength check of important parts, the life of the shaft and bearings are calculated, the important parts of the structure design, including material selection determine the size, structure, process, and meet the demand for cooperating with other parts etc.. Key Words: Battery, packaging, push rod, screw drive 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 目 錄 III 第1章 緒論 1 1.1常見電池型號及尺寸 1 1.2機(jī)構(gòu) 2 1.3包裝機(jī)的作用 2 1.4中國包裝機(jī)械的發(fā)展 3 1.5本課題研究目的和要求 4 第2章 整體方案設(shè)計 5 2.1設(shè)計參數(shù)與技術(shù)要求 5 2.2 電池包裝機(jī)的傳動原理 5 第3章 傳動設(shè)計與計算 7 3.1電動推桿設(shè)計計算 7 3.1.1 伺服電機(jī)的選擇 7 3.1.2 滑動螺旋副的計算 11 3.1.3 聯(lián)軸器的選用 13 3.2膠輥設(shè)計 15 3.2.1微型電機(jī)選擇 15 3.2.2微型皮帶輪傳動設(shè)計 15 3.3電磁閥的選擇 17 3.4 步進(jìn)電機(jī)選擇及傳送帶設(shè)計 18 3.4.1 步進(jìn)電機(jī)的選擇 18 3.4.2 輸送帶的選擇 20 第4章 主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 21 4.1機(jī)架設(shè)計 21 4.1.1機(jī)架設(shè)計準(zhǔn)則 21 4.1.2 機(jī)座主體設(shè)計 22 4.2 包裝袋托架設(shè)計 22 4.3 集料槽設(shè)計 23 4.4軸承選擇與校核 24 4.4.1 軸承校核的概念及方法 24 4.4.2電動推桿處軸承校核 25 第5章 安裝檢驗(yàn)及使用維修 26 5.1檢驗(yàn)規(guī)則 26 5.2 包裝機(jī)安裝 26 5.3 設(shè)備調(diào)整 26 5.4使用操作 26 5.5維修保養(yǎng)和故障排除 26 總結(jié) 27 參考文獻(xiàn) 28 致 謝 29 電池包裝機(jī)送料機(jī)構(gòu)設(shè)計 第1章 緒論 1.1常見電池型號及尺寸 在電池體上看到的AAA、AA、C、D、N、F、SC等標(biāo)識都是美國型號標(biāo)識，在我國除了幾種按號稱呼之外，其它還是采用美國的命名方式。此外，針對二次鋰電池的型號表示方法是采用五位數(shù)(圓柱型)或六位數(shù)(方型)，如14500、103450... （一）常見電池型號、尺寸對照表 編號 美國型號 中國俗稱 尺寸（平頭） 1 AAAA AAAA 直徑8.1±0.2mm,高度41.5±0.5mm 2 AAA 7號 直徑10.1±0.2mm,高度43.6±0.5mm 3 AA 5號 直徑14.1±0.2mm,高度48.0±0.5mm 4 A A 直徑16.8±0.2mm,高度49.0±0.5mm 5 SC SC 直徑22.1±0.2mm,高度42.0±0.5mm 6 C 2號 直徑25.3±0.2mm,高度49.5±0.5mm 7 D 1號 直徑32.3±0.2mm,高度59.0±0.5mm 8 N N 直徑11.7±0.2mm,高度28.5±0.5mm 9 F F 直徑32.3±0.2mm,高度89.0±0.5mm 平頭，指的是電池正極是平的，沒有突起，使用做電池組點(diǎn)焊使用的電池芯，一般同等型號尖頭的（可以用作單體電池供電的），在高度上就多了0.5mm。以此類推，我不逐一解釋。還有，電池很多的時候并不是規(guī)規(guī)矩矩的＂AAA，AA，A，SC，C，D，N，F(xiàn)＂這些主型號，前面還時常有分?jǐn)?shù)＂1/3，2/3，1/2，2/3，4/5，5/4，7/5＂，這些分?jǐn)?shù)表示的是池體相應(yīng)的高度，例如＂2/3AA＂就是表示高是一般AA電池的2/3的充電電池；再如＂4/5A＂就是表示高是一般A電池的4/5的充電電池。 （二）鋰離子電池芯型號、尺寸 (1) 圓柱型鋰離子電池芯：通常用五位數(shù)字表示，前兩位數(shù)字是指池體直徑，后三位數(shù)字是指池體高，例如14500就是指AA電池，即大約直徑14mm，高50mm。常見的型號：14500，14650, 17490，18500, 18650，26500。 常見比克、三洋圓柱電芯規(guī)格型號： 比克18650 2200mAh 3.7V ，比克18650 2600mAh 3.7V ，比克18650 2000mAh 3.6V 三元長壽命 三洋18650 2100mAh 3.7V ，三洋18650 2500mAh 3.7V ，三洋18650 1500 mAh 3.7V18650 (2) 方型鋰離子電池芯：通常用六位數(shù)字表示，分別表示電池的厚度、寬度和高度，單位毫米，例如103450 即10(厚度) ×34(寬度) ×50(高度)mm。若厚度數(shù)值大于寬度數(shù)值，則厚度要*0.1，例如433861 即4.3（43*0.1）×38×61mm。 常見比克、三洋方型電芯規(guī)格型號： 比克523450A 1000mAh 3.7V ，比克063450A 1200mAh 3.7V ，比克633770A 2020mAh 3.7V 三洋UF103450P 1880mAh 3.7V ，三洋UF653450R 1100mAh 3.7V 1.2機(jī)構(gòu) 由兩個或兩個以上構(gòu)件通過活動聯(lián)接形成的構(gòu)件系統(tǒng)。按組成的各構(gòu)件間相對運(yùn)動的不同，機(jī)構(gòu)可分為平面機(jī)構(gòu)（如平面連桿機(jī)構(gòu)、圓柱齒輪機(jī)構(gòu)等）和空間機(jī)構(gòu)（如空間連桿機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)等）；按運(yùn)動副類別可分為低副機(jī)構(gòu)（如連桿機(jī)構(gòu)等）和高副機(jī)構(gòu)（如凸輪機(jī)構(gòu)等）；按結(jié)構(gòu)特征可分為連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、斜面機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)等；按所轉(zhuǎn)換的運(yùn)動或力的特征可分為勻速和非勻速轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)、換向機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)等 ；按功用可分為安全保險機(jī)構(gòu)、聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)、擒縱機(jī)構(gòu)等。 1.3包裝機(jī)的作用 包裝是產(chǎn)品進(jìn)入流通領(lǐng)域的必要條件，而實(shí)現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機(jī)械。隨著時代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，包裝機(jī)械在包裝領(lǐng)域中正起著越來越大的作用，其主要作用有以下幾點(diǎn)： (1) 可大大提高勞動生產(chǎn)率?；_式吸塑封口機(jī)機(jī)械包裝比手工包裝快得多，如糖果包裝，手工包糖1分鐘只能包十幾塊，而糖果包裝機(jī)每分鐘可達(dá)數(shù)百塊甚至上千塊，提高效率數(shù)十倍。 (2) 能有效地保證包裝質(zhì)量。機(jī)械包裝可根據(jù)包裝物品的要求，按照需要的形態(tài)、大小，得到規(guī)格一致的包裝物，而手工包裝是無法保證的。這對出口商品尤為重要，只有機(jī)械包裝，才能達(dá)到包裝規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化，符合集合包裝的要求。 (3) 能實(shí)現(xiàn)手工包裝無法實(shí)現(xiàn)的操作有些包裝操作。如真空包裝、充氣包裝、貼體包裝、等壓灌裝等，都是手工包裝無法實(shí)現(xiàn)的，只能用機(jī)械包裝實(shí)現(xiàn)。 (4) 可降低勞動強(qiáng)度，改善勞動條件手工包裝的勞動強(qiáng)度很大。如用手工包裝體積大、重量重的產(chǎn)品，既耗體力，又不安全；而對輕小產(chǎn)品，由于頻率較高，動作單調(diào)，易使工人得職業(yè)病。 (5) 有利于工人的勞動保護(hù)。對于某些嚴(yán)重影響身體健康的產(chǎn)品，如粉塵嚴(yán)重、有毒的產(chǎn)品有刺激性、放射性的產(chǎn)品，用手工包裝難免危害健康，而機(jī)械包裝則可避免，且能有效地保護(hù)環(huán)境不被污染。 (6) 可降低包裝成本，節(jié)省貯運(yùn)費(fèi)用對松散產(chǎn)品。如棉花、煙葉、絲、麻等，采用壓縮包裝機(jī)壓縮打包，可大大縮小體積，從而降低包裝成本。同時由于體積大為縮小，節(jié)省倉容，減少保管費(fèi)用，有利于運(yùn)輸。 (7) 能可靠地保證產(chǎn)品衛(wèi)生某些產(chǎn)品。如食品、藥品的包裝，根據(jù)衛(wèi)生法是不允許用手工包裝的，因?yàn)闀廴井a(chǎn)品，而機(jī)械包裝避免了人手直接接觸食品、藥品，保證了衛(wèi)生質(zhì)量。 (8) 可促進(jìn)相關(guān)工業(yè)的發(fā)展。包裝機(jī)械是一門綜合性科學(xué)，它涉及到材料、工藝、設(shè)備、電子、電器、自動控制等多種學(xué)科，要求各相關(guān)學(xué)科同步、協(xié)調(diào)地發(fā)展，任何學(xué)科的問題都將影響包裝機(jī)械的整體性能。 1.4中國包裝機(jī)械的發(fā)展 中國包裝機(jī)械起步較晚，起于上個世紀(jì)70年代，北京市商業(yè)機(jī)械研究所在研究了日本的包裝機(jī)械后，完成制造了中國第一臺包裝機(jī)，經(jīng)過20多年的發(fā)展，中國包裝機(jī)械已成為機(jī)械工業(yè)中十大行業(yè)之一，為中國包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有力的保障，有些包裝機(jī)械填補(bǔ)了國內(nèi)空白，已能基本滿足國內(nèi)市場的需求，部分產(chǎn)品還有出口。但在目前，中國包裝機(jī)械出口額還不足總產(chǎn)值的5%，進(jìn)口額卻與總產(chǎn)值大抵相當(dāng)，與發(fā)達(dá)國家相去甚遠(yuǎn)。在行業(yè)快速發(fā)展的同時也存在一系列的問題，現(xiàn)階段中國包裝機(jī)械行業(yè)水平還不夠高。包裝機(jī)械市場日趨壟斷化，除了瓦楞紙箱包裝機(jī)械和一些小型包裝機(jī)有一定規(guī)模和優(yōu)勢外，其它包裝機(jī)械幾乎不成體系和規(guī)模，特別是市場上需求量大的一些成套包裝生產(chǎn)線，如液體灌裝生產(chǎn)線、飲料包裝容器成套設(shè)備、無菌包裝生產(chǎn)線等，在世界包裝機(jī)械市場中均被幾家大包裝機(jī)械企業(yè)集團(tuán)所壟斷，面對國外品牌強(qiáng)勁沖擊國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該采取積極對策。從現(xiàn)階段情況看，全球的包裝機(jī)械需求以每年5.3%的速度增長。美國擁有最大的包裝設(shè)備生產(chǎn)商，其次是日本，其他主要生產(chǎn)商還包括德國、意大利和中國。但未來包裝設(shè)備生產(chǎn)增長最快的是在發(fā)展中的國家和地區(qū)。發(fā)達(dá)國家將從刺激國內(nèi)需求中獲利，并在發(fā)展中國家尋找當(dāng)?shù)睾线m的生產(chǎn)廠家，特別是在食品加工廠進(jìn)行投資，提供包裝機(jī)械設(shè)備。而中國自加入世貿(mào)組織以來取得了長足的進(jìn)步，中國的包裝機(jī)械水平提升非?？?，與世界的先進(jìn)水平差距逐漸縮小。隨著中國的日益開放，中國的包裝機(jī)械也將進(jìn)一步打開國際市場。 1.5本課題研究目的和要求 通過對電池包裝送料裝置機(jī)構(gòu)的設(shè)計，進(jìn)一步鞏固與深化學(xué)生對理論課程及實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中所學(xué)知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能來分析和解決相關(guān)專業(yè)問題，以及收集、整理、分析、利用資料的能力，使學(xué)生受到工程師工作能力的綜合訓(xùn)練，提高學(xué)生的獨(dú)立工作能力與綜合素質(zhì)。 29 電池包裝機(jī)送料機(jī)構(gòu)設(shè)計 第2章 整體方案設(shè)計 2.1設(shè)計參數(shù)與技術(shù)要求 包裝規(guī)格為5號電池， 電池包裝的基本要求：2節(jié)電池為一袋，一分鐘包裝120袋。 2.2 電池包裝機(jī)的傳動原理 圖2-1 電池包裝機(jī)整體方案 五號電池包裝機(jī)的總體傳動方案如上圖2-1所示，它由1個電池集料槽、4個電池通道、4個推桿、1個真空吸盤、1把切斷刀、膠輥、包裝袋托架等組成。 集料槽下端出口處傾斜能夠使電池自動滑入軌道，由集料槽出來的電池進(jìn)入一號通道，通道的寬度剛好能容納兩節(jié)縱向放置電池，由伺服電動機(jī)正轉(zhuǎn)帶動絲杠正轉(zhuǎn)，從而帶動一號通道的推桿（即絲杠螺母）沿著一號通道向前移動，將電池推到二號通道指定的位置后，電動機(jī)反轉(zhuǎn)使推桿回到原位。此時的電池已經(jīng)進(jìn)入二號通道，二號通道的電動推桿將橫放的電池推入到由吸盤吸起的包裝袋內(nèi)（吸盤由電磁閥通電控制工作，上吸盤和切斷刀連接在另一電磁閥推桿上，上吸盤及切斷刀能隨電磁閥推桿上下運(yùn)動，推桿向下運(yùn)動時帶著切刀將包裝袋切斷，推桿向上運(yùn)動時吸盤提起包裝袋向上提升2厘米），第三通道的推桿將縱向的含在包裝袋里的電池推入到四號通道，最后由第四號通道的推桿將電池推送到傳送帶，傳送帶由一步電動機(jī)控制，傳送帶上有等間距的小格，每一小格能容納兩節(jié)五號電池，每次工作時格子底部與電池底部在同一水平面，電池經(jīng)傳送帶送入高溫箱，出來冷卻即達(dá)到包裝效果。 每次包裝袋切斷后由電動機(jī)帶動膠輥將放在托架上的包裝袋輸送到吸盤處。 對于本五號電池傳動方案：結(jié)構(gòu)簡單，制造調(diào)試方便，由于采用了四個伺服電動機(jī)及兩個電磁閥，因此要對協(xié)調(diào)控制要求較高。 電池包裝機(jī)送料機(jī)構(gòu)設(shè)計 第3章 傳動設(shè)計與計算 3.1電動推桿設(shè)計計算 電動推桿如下圖3-1所示，由伺服電機(jī)帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠轉(zhuǎn)動使通道中的滑塊做直線移動。 圖3-1 電動推桿傳動方案 3.1.1 伺服電機(jī)的選擇 1）機(jī)電領(lǐng)域中伺服電機(jī)的選擇原則 現(xiàn)代機(jī)電行業(yè)中經(jīng)常會碰到一些復(fù)雜的運(yùn)動，這對電機(jī)的動力荷載有很大影響。伺服驅(qū)動裝置是許多機(jī)電系統(tǒng)的核心，因此，伺服電機(jī)的選擇就變得尤為重要。首先要選出滿足給定負(fù)載要求的電動機(jī)，然后再從中按價格、重量、體積等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)選擇最適合的電機(jī)。 （1）傳統(tǒng)的選擇方法 這里只考慮電機(jī)的動力問題，對于直線運(yùn)動用速度v(t)，加速度a(t)和所需外力F(t)表示，對于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動用角速度(t)，角加速度(t)和所需扭矩T(t)表示，它們均可以表示為時間的函數(shù)，與其他因素?zé)o關(guān)。很顯然，電機(jī)的最大功率P電機(jī)，最大應(yīng)大于工作負(fù)載所需的峰值功率P峰值，但僅僅如此是不夠的，物理意義上的功率包含扭矩和速度兩部分，但在實(shí)際的傳動機(jī)構(gòu)中它們是受限制的。用峰值，T峰值表示最大值或者峰值。電機(jī)的最大速度決定了減速器減速比的上限，n上限=峰值，最大/峰值，同樣，電機(jī)的最大扭矩決定了減速比的下限，n下限=T峰值/T電機(jī)，最大，如果n下限大于n上限，選擇的電機(jī)是不合適的。反之，則可以通過對每種電機(jī)的廣泛類比來確定上下限之間可行的傳動比范圍。只用峰值功率作為選擇電機(jī)的原則是不充分的，而且傳動比的準(zhǔn)確計算非常繁瑣。 （2）新的選擇方法 一種新的選擇原則是將電機(jī)特性與負(fù)載特性分離開，并用圖解的形式表示，這種表示方法使得驅(qū)動裝置的可行性檢查和不同系統(tǒng)間的比較更方便，另外，還提供了傳動比的一個可能范圍。這種方法的優(yōu)點(diǎn)：適用于各種負(fù)載情況；將負(fù)載和電機(jī)的特性分離開；有關(guān)動力的各個參數(shù)均可用圖解的形式表示并且適用于各種電機(jī)。因此，不再需要用大量的類比來檢查電機(jī)是否能夠驅(qū)動某個特定的負(fù)載。 在電機(jī)和負(fù)載之間的傳動比會改變電機(jī)提供的動力荷載參數(shù)。比如，一個大的傳動比會減小外部扭矩對電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響，而且，為輸出同樣的運(yùn)動，電機(jī)就得以較高的速度旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生較大的加速度，因此電機(jī)需要較大的慣量扭矩。選擇一個合適的傳動比就能平衡這相反的兩個方面。通常，應(yīng)用有如下兩種方法可以找到這個傳動比n，它會把電機(jī)與工作任務(wù)很好地協(xié)調(diào)起來。一是，從電機(jī)得到的最大速度小于電機(jī)自身的最大速度電機(jī)，最大；二是，電機(jī)任意時刻的標(biāo)準(zhǔn)扭矩小于電機(jī)額定扭矩M額定。 2）選擇伺服電機(jī) （1）推桿移動速度 S——推桿移動距離 其中第一通道推桿移動距離=85.5mm，第二通道推桿移動距離=90.75mm，第三通道推桿移動距離=117mm，第四通道推桿移動距離=143.25mm。 t——時間，包裝頻率為每分鐘120個，則每包裝一個的時間為0.5秒，則推桿推動運(yùn)動過程所用時間不超過0.5秒，現(xiàn)令推桿推動時間為0.2秒，退回時間為0.2秒，停頓0.1秒，所以 m/min m/min m/min m/min （2）絲杠導(dǎo)程的確定 載荷的重量： =mgN 絲杠的最大負(fù)荷，為慣性力，由上面的運(yùn)動節(jié)拍分析該運(yùn)動時間為0.2s、伸縮行程的要求按最大第四通道計算，=143.25mm。電機(jī)啟動時間0.1s，加速度 a== ===35.8N 查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表1-10常用材料摩擦系數(shù)取0.2。則=45.6N 為使設(shè)計更可靠令當(dāng)量載荷=,假設(shè)絲杠副最大相對轉(zhuǎn)速為=4500r/min。查表11-1-25精度推薦表，確定機(jī)械手使用的精度為5級。初算導(dǎo)程： ==9.55mm 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊—機(jī)械傳動》表11-1-15查得應(yīng)該大于或等于9.55mm取10mm。 （3）電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速 　電機(jī)選擇首先依據(jù)推桿快速行程速度?？焖傩谐痰碾姍C(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)嚴(yán)格控制在電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速之內(nèi)。 式中，為電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（rpm）；n為移動時電機(jī)的轉(zhuǎn)速（rpm）；為直線運(yùn)行速度（m/min）；u為系統(tǒng)傳動比，u=n電機(jī)/n絲杠=1；絲杠導(dǎo)程（mm），。 所以 所以，電機(jī)最高轉(zhuǎn)速選為4500r/min.選用臺達(dá)伺服電機(jī)ECMA-C30602ES。 4)根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩選擇伺服電機(jī) 根據(jù)伺服電機(jī)的工作曲線，負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足：當(dāng)設(shè)備作空載運(yùn)行時，在整個速度范圍內(nèi)，加在伺服電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)在電機(jī)的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，即在工作曲線的連續(xù)工作區(qū)；最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，加載周期及過載時間應(yīng)在特性曲線的允許范圍內(nèi)。加在電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩可以折算出加到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 式中，為折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩（N.m）；F為軸向移動滑塊時所需的力（N）；L為電機(jī)每轉(zhuǎn)的機(jī)械位移量（m）L=0.012m；為絲杠軸承等摩擦轉(zhuǎn)矩折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩（N.m），N.m；為驅(qū)動系統(tǒng)的效率。 由上可知 =45.6N 計算轉(zhuǎn)矩時下列幾點(diǎn)應(yīng)特別注意。 （a）由于鑲條產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩必須充分地考慮。通常，僅僅從滑塊的重量和摩擦系數(shù)來計算的轉(zhuǎn)矩很小的。請?zhí)貏e注意由于鑲條加緊以及滑塊表面的精度誤差所產(chǎn)生的力矩。 （b）由于軸承，螺母的預(yù)加載，以及絲杠的預(yù)緊力滾珠接觸面的摩擦等所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩均不能忽略。尤其是小型輕重量的設(shè)備。這樣的轉(zhuǎn)矩回應(yīng)影響整個轉(zhuǎn)矩。所以要特別注意。 （c）切削力的反作用力會使工作臺的摩擦增加，以此承受切削反作用力的點(diǎn)與承受驅(qū)動力的點(diǎn)通常是分離的。如圖所示，在承受大的切削反作用力的瞬間，滑塊表面的負(fù)載也增加。當(dāng)計算切削期間的轉(zhuǎn)矩時，由于這一載荷而引起的摩擦轉(zhuǎn)矩的增加應(yīng)給予考慮。 （d）摩擦轉(zhuǎn)矩受進(jìn)給速率的影響很大，必須研究測量因速度工作臺支撐物(滑塊，滾珠，壓力)，滑塊表面材料及潤滑條件的改變而引起的摩擦的變化。已得出正確的數(shù)值。 （e）通常，即使在同一臺的機(jī)械上，隨調(diào)整條件，周圍溫度，或潤滑條件等因素而變化。當(dāng)計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩時，請盡量借助測量同種機(jī)械上而積累的參數(shù)，來得到正確的數(shù)據(jù)。 所以 =0.12N.m 所以，臺達(dá)伺服電機(jī)ECMA-C30602ES，額定轉(zhuǎn)矩0.6n.m，轉(zhuǎn)速為4500r/min， 3.1.2 滑動螺旋副的計算 1）螺旋傳動的材料 絲杠螺桿要有足夠的強(qiáng)度，較高的耐磨性和良好的工藝性，一般采用45或50剛，較重要的螺桿可采用40Cr等合金鋼，本絲杠采用45鋼。 推桿（螺母）應(yīng)該具有較低的摩擦系數(shù)和較高的耐磨性，一般可選用鑄造青銅，如ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5及ZCuAl10Fe3，要求較低時可采用耐磨鑄鐵，本推桿要求不高，采用球墨鑄鐵QT400-17。 2）耐磨性的計算 設(shè)螺母高為H，螺距為P，螺紋中徑為，螺紋工作高度為h，則螺紋承載圈數(shù)Z=H/P， 螺旋總軸向載荷為，每一圈螺紋承受的軸向載荷為,其成載面積。因此。螺紋工作面上的壓強(qiáng)為,己耐磨性條件為： 表3-1 滑動螺旋副材料的許用壓強(qiáng)[] 螺桿材料 螺母材料 滑動速度（m/s） 許用壓強(qiáng) 鋼 青銅 低速 18～25 鋼 鋼 7.5～13 鋼 鑄鐵 ＜0.04 13～18 鋼 青銅 ＜0.05 11～18 鋼 鑄鐵 0.1～0.2 4～7 鋼 耐磨鑄鐵 6～8 鋼 青銅 7～10 設(shè)，則 ，代入上式并整理后可得： 　　　　　　　　 對于梯形螺紋，h=0.5P，由上表3-1，選取[]=6Mpa　則 　　　　　　　　 考慮到螺旋導(dǎo)程不能太小,取導(dǎo)程P=10mm，選取螺桿中徑，外徑為16mm 3）螺母螺紋牙的強(qiáng)度校核 在軸向載荷的作用下，螺紋牙可能在根部發(fā)生剪斷或彎斷，由于推桿為鑄鐵，螺牙的強(qiáng)度低于螺桿，故只需要校核推桿（螺母）螺紋牙的強(qiáng)度。 材料 許用應(yīng)力 [σ] [] [] 螺桿 鋼 螺母 青銅 40～60 30～40 耐磨鑄鐵 50～60 40 鑄鐵 45～55 40 鋼 0.6[σ] 注： 1、為材料屈服極限； 2、載荷穩(wěn)定時，許用應(yīng)力取大值。 將一圈螺母的螺紋沿根部大徑D處展開，并將談看作寬度為的懸臂梁，在h/2處作用載荷，則螺紋牙危險平剖面a－a的剪切強(qiáng)度條件為 　　　　　　　　　 符合強(qiáng)度要求。 螺紋牙危險剖面ａ－ａ的彎曲強(qiáng)度條件為 　　　　 符合強(qiáng)度要求。 4）螺桿的強(qiáng)度校核 　 螺桿工作地承受軸向壓力（或拉力），又受螺紋力矩T的扭轉(zhuǎn)作用。螺桿危險剖面上既有壓縮（或拉伸）應(yīng)力，又有扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力。因此，螺桿剖面上是正應(yīng)力和剪應(yīng)力的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)。按第四強(qiáng)度理論，其危險截面的強(qiáng)度條件為 強(qiáng)度符合要求。 3.1.3 聯(lián)軸器的選用 電機(jī)功率較小，螺桿驅(qū)動裝置采用聯(lián)軸器聯(lián)接電機(jī)。 聯(lián)軸器是機(jī)械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時兩軸不能分離：只有在機(jī)器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設(shè)計聯(lián)軸器時，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對位移的性能。 根據(jù)對各種相對位移有無補(bǔ)償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補(bǔ)償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補(bǔ)償能力）兩大類。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個類別。 十字滑塊聯(lián)軸器又稱滑塊聯(lián)軸器，由兩個在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器和一個兩面帶有凸牙的中間盤組成。因凸牙可在凹槽中滑動，故可補(bǔ)償安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)時兩軸間的相對位移。這種聯(lián)軸器零件的材料可用45鋼，工作表面需要進(jìn)行熱處理，以提高其硬度；要求較低時也可用Q275鋼，不進(jìn)行熱處理。為了減少摩擦及磨損，使用時應(yīng)從中間盤的油孔中注油進(jìn)行潤滑。 因?yàn)榘肼?lián)軸器與中間盤組成移動副，不能發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，故主動軸與從動軸的角速度應(yīng)相等。但在兩軸間有相對位移的情況下工作時，中間盤就會產(chǎn)生很大的離心力，從而增大動載荷及磨損。因此選用時應(yīng)注意其工作轉(zhuǎn)速不得大于規(guī)定值。 彈性柱銷聯(lián)軸器能傳遞轉(zhuǎn)矩的能力很大，結(jié)構(gòu)更為簡單，安裝、制造方便，耐久性好，也有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯(lián)接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑向位移和角位移，適用于軸向竄動較大、正反轉(zhuǎn)變化較多和起動頻繁的場合。 本次設(shè)計中，由凌斯聯(lián)軸器公司樣本資料，查得電動機(jī)與減速器軸之間聯(lián)接選用十字滑塊聯(lián)軸器LS3-C25。 型號 額定轉(zhuǎn)矩(n.m) 最高轉(zhuǎn)速(rpm) 徑向偏差mm LS3-C25 3.0 5800 1.9 3.2膠輥設(shè)計 圖3-2 膠輥傳動圖 3.2.1微型電機(jī)選擇 微型電動機(jī)體積、容量較小，輸 出功率一般在數(shù)百瓦以下的電機(jī)和用途、性能及環(huán)境條件要求特殊的電機(jī)。全稱微型特種電機(jī)，簡稱微電機(jī)。常用于傳動機(jī)械負(fù)載，也可作為設(shè)備的交、直流電源。微電機(jī)門類繁多，大體可分為直流電動機(jī)、交流電動機(jī)、自態(tài)角電動機(jī)、步進(jìn)電動機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、軸角編碼器、交直流兩用電動機(jī)、測速發(fā)電機(jī)、感應(yīng)同步器、直線電機(jī)、壓電電動機(jī)、電機(jī)機(jī)組、其他特種電機(jī)等13大類。 由于膠輥所傳動力很小，選擇電機(jī)時參照同類產(chǎn)品（如打印機(jī)）進(jìn)行選擇，選擇20BYG28-4型步進(jìn)電機(jī) 序 號 型? ?號 相數(shù) 電壓 電流 電阻 電感 轉(zhuǎn) 矩 重量 接線圖?????? 機(jī)身長度 規(guī)?? 格 ? ?V ?A ?Ω mH g.cm ?kg ? mm 20BYG38-4 2 10 0.6 10 5.5 400 0.08 B 38 3.2.2微型皮帶輪傳動設(shè)計 電機(jī)與輥輪之間以皮帶輪傳動， 1）與傳動比i 已知大帶輪轉(zhuǎn)速n2＝400r/m，帶傳動的傳動比一般為i ≤ 7，推薦值為i＝2～5。故令i＝2.5，則小帶輪轉(zhuǎn)速n1＝1000 r/m。 2）功率與皮帶的帶型 （1）單根V帶的額定功率pr P0為基本額定功率；△為單根V帶額定功率增量；為包角修正系數(shù)；KL為帶長修正系數(shù)；查文獻(xiàn)[5]表8-4a、表8-4b、表8-5、表8-2得＝0.006kw，△P＝0.002kw，＝0.97，KL＝1.0。 ＝0.008×0.97×1.0＝0.0776kw （2）計算功率是根據(jù)傳遞功率P和帶的工作條件參數(shù)KA而定的，即 由文獻(xiàn)[5]表8-7查得KA＝1.1，P＝0.006kw；所以KW進(jìn)而文獻(xiàn)[5]圖8-11選擇A型。 3）選擇帶輪基準(zhǔn)直徑與帶速控制 （1）小帶輪基準(zhǔn)直徑；參考文獻(xiàn)[5]表8-6和表8-8可確定小帶輪基準(zhǔn)直徑＝10mm。 （2）小帶輪線速度 即, =0.52m/s。 （3）大帶輪基準(zhǔn)直徑＝i＝2.5×10＝25mm。 3）中心距a及帶的基準(zhǔn)長度 （1）中心距的大小要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用時結(jié)構(gòu)的尺寸、傳動平衡性以及使用壽命等要求適當(dāng)選擇。一般初選帶傳動中心距為 即＝24.5～70mm。初選＝40mm。 （2）相應(yīng)帶長 取基準(zhǔn)長度 按〔1〕式8-23，計算實(shí)際中心距 變動范圍 4） 驗(yàn)算小帶輪的包角 5）計算帶的根數(shù) （1）計算單根 ＝0.008×0.97×1.0＝0.0776kw （2） V帶根數(shù) 根 取Z＝1 3.3電磁閥的選擇 （1）電磁閥的選型常識 1）可靠性 ●電磁閥分為常閉和常開二種；一般選用常閉型，通電打開，斷電關(guān)閉；但在開啟時間很長關(guān)閉時要選用常開型了。 ●壽命試驗(yàn)，工廠一般屬于型式試驗(yàn)項(xiàng)目，確切地說人國還沒有電磁閥的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此選用電磁閥廠家時慎重。 ●動作時間很短頻率較高時一般選取直動式，大口徑選用快速系列。 2）安全性 ●一般電磁閥不防水，在條件不允許時請選用防水型，工廠可以定做。 ●有腐蝕性液體的應(yīng)選用全不銹鋼型，強(qiáng)腐蝕性流體宜選用塑料王（SLF）電磁閥。 ●爆炸性環(huán)境必須選用相應(yīng)的防爆產(chǎn)品。 3）經(jīng)濟(jì)性 ●有很多電磁閥可經(jīng)通用，但在能滿足以上特點(diǎn)的基礎(chǔ)上應(yīng)選用最經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。 （2）電磁閥的結(jié)構(gòu)原理 直動式電磁閥有常閉型和常開型二種。常閉型斷電時呈關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)線圈通電時產(chǎn)生電磁力，使動鐵芯克服彈簧力同靜鐵芯吸合直接開啟；當(dāng)線圈斷電時電磁力消失，動鐵芯在彈簧力的作用下復(fù)位，直接關(guān)閉。結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，在零壓差和微真空下正常工作。常開型正好相反。 電磁閥及吸盤結(jié)構(gòu)示意圖如下圖3-3所示，電磁閥安裝在支架上，切刀及上吸盤安裝在電磁閥的軸上。電磁閥向下運(yùn)動時，先將包裝袋切開，然后由吸盤吸起，電磁閥向上運(yùn)動時，吸盤帶起包裝袋上膜，以方便電池被送進(jìn)包裝袋。 圖3-3 電磁閥及吸盤 由于切膜所需要的力非常小，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，切力一般為F1=3N，吸起膜所需的力可呼略不計，切刀及吸盤的重量為0.15KG，重力W1=0.15=1.5N。因此，選用推力較小的電磁推桿即可，經(jīng)過比較，選擇河北秦能科技電磁鐵公司MT05/25型電磁閥（電磁推桿）。 型號 額定推（吸）力 Kg 額定行程 mm 上升（吸合）時間 S ≦ 下降（釋放）時間 S ≦ 額定電壓 V MT05/25 5 25 0.15 0.15 12V 3.4 步進(jìn)電機(jī)選擇及傳送帶設(shè)計 3.4.1 步進(jìn)電機(jī)的選擇 1）機(jī)電領(lǐng)域中步進(jìn)電機(jī)的選擇原則 步進(jìn)電機(jī)是一種能將數(shù)字輸入脈沖轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)或直線增量運(yùn)動的電磁執(zhí)行元件。每輸入一個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)軸步進(jìn)一個步距角增量。電機(jī)總的回轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比例，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速取決于輸入脈沖頻率。 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電一體化產(chǎn)品中關(guān)鍵部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步進(jìn)電機(jī)慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化產(chǎn)品中，如：數(shù)控機(jī)床、包裝機(jī)械、計算機(jī)外圍設(shè)備、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等。 選擇步進(jìn)電機(jī)時，首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。而在選用功率步進(jìn)電機(jī)時，首先要計算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可靠。在實(shí)際工作過程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機(jī)，負(fù)載力矩大。 選擇步進(jìn)電機(jī)時，應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)匹配，這樣可以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。在機(jī)械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量，一是可以改變絲桿的導(dǎo)程，二是可以通過步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動來完成。但細(xì)分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所決定。 選擇功率步進(jìn)電機(jī)時，應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動頻率，使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足執(zhí)行件快速移動的需要。 2）選擇步進(jìn)電機(jī) 所需轉(zhuǎn)速計算 　電機(jī)選擇首先依據(jù)推桿快速行程速度。快速行程的電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)嚴(yán)格控制在電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速之內(nèi)。 由前述知道，包裝頻率為每分鐘120個，由結(jié)構(gòu)設(shè)計及傳送帶輪可知，帶輪上每22度對應(yīng)一個包裝隔架，因此，步進(jìn)電機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)12022=2640度，相當(dāng)于7.3333圈。 所以，電機(jī)最高轉(zhuǎn)速選為3600r/min.初步擬定為深圳眾為興技術(shù)股份有限公司步進(jìn)電機(jī)85BYGH830A。 85BYGH830A技術(shù)參數(shù)如下： 步距角：o 機(jī)身長：78mm 靜力矩：4.5N.m 3.4.2 輸送帶的選擇 輸送帶選擇蘇州機(jī)械輔件公司的白色帆布橡膠輸送帶 厚度：4MM 寬度：34MM 長度: 2250mm 電池包裝機(jī)送料機(jī)構(gòu)設(shè)計 第4章 主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 對于本電池包裝機(jī)的零部件設(shè)計，考慮到這種包裝機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)批量小，對于零件部件等，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件常用件，采用易于應(yīng)用常規(guī)加工方法加工的結(jié)構(gòu)。 4.1機(jī)架設(shè)計 4.1.1機(jī)架設(shè)計準(zhǔn)則 底座、機(jī)架、箱體、基板等零件都屬于機(jī)架零件。 機(jī)架零件可劃分為四大類：即機(jī)座類、機(jī)架類、基板類和箱殼類，對機(jī)架零件一般可提出下列要求: (1)工況要求：即任何機(jī)架的設(shè)計首先必須保證機(jī)器的特定工作要求。例如，保證機(jī)架上安裝的零部件能順利運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不致有阻礙運(yùn)動件通過的突起,設(shè)置執(zhí)行某一工況所必需的平臺；保證上下料的要求、人工操作的方便及安全等。 (2)剛度要求：在必須保證特定的外形條件下，對機(jī)架的主要要求是剛度。如果基礎(chǔ)部件的剛性不足，則在工作的重力、夾緊力、摩擦力、慣性力和工作載荷等的作用下，就會產(chǎn)生變形，振動或爬行，而影響產(chǎn)品定位精度、加工精度及其它性能。例如機(jī)床的零部件中，床身的剛度則決定了機(jī)床的生產(chǎn)率和加工產(chǎn)品的精度。 (3)強(qiáng)度要求：對于一般設(shè)備的機(jī)架，剛度達(dá)到要求，同時也能滿足強(qiáng)度的要求 (4)穩(wěn)定性要求：對于細(xì)長的或薄壁的受壓結(jié)構(gòu)及受彎-壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問題，某些板殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問題或局部失穩(wěn)問題。失穩(wěn)對結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很大的破壞，設(shè)計時必須校核。 (5)美觀：目前對機(jī)器的要求不僅要能完成特定的工作，還要使外形美觀。 (6)其它：如散熱的要求，防腐蝕及特定環(huán)境的要求。 　在滿足機(jī)架設(shè)計準(zhǔn)則的前提下，必須根據(jù)機(jī)架的不同用途和所處環(huán)境，考慮下列各項(xiàng)要求，并有所偏重。 (1)機(jī)架的重量輕，材料選擇合適，成本低。 (2)結(jié)構(gòu)合理，便于制造。 (3)結(jié)構(gòu)應(yīng)使機(jī)架上的零部件安裝、調(diào)整、修理和更換都方便。 (4)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，工藝性好，還應(yīng)使機(jī)架本身的內(nèi)應(yīng)力小，由溫度變化引起的變形應(yīng)力小。 (5)抗振性能好。 (6)耐腐蝕，使機(jī)架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少修理。 (7)有導(dǎo)軌的機(jī)架要求機(jī)架導(dǎo)軌面受力合理，耐磨性良好。 4.1.2 機(jī)座主體設(shè)計 1）機(jī)座的結(jié)構(gòu)及材料 進(jìn)行機(jī)架結(jié)構(gòu)形式的選擇是一個較復(fù)雜的過程，對結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件截面和結(jié)點(diǎn)構(gòu)造等均需要結(jié)合具體的情況進(jìn)行仔細(xì)的分析。對結(jié)構(gòu)方案要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。由于各種設(shè)備有不同的規(guī)范和要求，制定統(tǒng)一的機(jī)架結(jié)構(gòu)選擇方法較困難。但是，可以利用結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識提出下列一般的規(guī)則。這些規(guī)則是為了節(jié)約材料在選擇形式時應(yīng)遵守的一般規(guī)律。 （1）結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況要與材料的性能相適應(yīng)，以便發(fā)揮材料的優(yōu)點(diǎn)。軸力較彎矩能更充分地利用材料。桿件受軸力作用時，截面上的材料分布是均勻的，所有材料都能得到充分利用。但在彎矩作用下截面的應(yīng)力分布是不均勻的，所以材料的應(yīng)力分布不夠經(jīng)濟(jì)。 機(jī)械結(jié)構(gòu)中許多構(gòu)件所受的都是沿垂直于桿軸的方向作用的。彎矩沿桿變化很迅速。有垂直載荷處，彎矩曲線有曲率，且曲率與載荷集度成正比。最大的彎矩限于一小段內(nèi)，在較長段內(nèi)材料不能充分利用，這是彎曲構(gòu)件不經(jīng)濟(jì)的另一原因。 （2）結(jié)構(gòu)的作用在于把載荷由施力點(diǎn)傳到基礎(chǔ)。載荷傳遞的路程愈短，結(jié)構(gòu)使用的材料愈省。 （3）結(jié)構(gòu)的連續(xù)性可以降低內(nèi)力，節(jié)省材料。 因該電池包裝機(jī)為尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，受力不大，精度要求不高，材料上，為減輕重量，便于安裝，選擇HT150鑄件作為基座。 2）機(jī)體部分結(jié)構(gòu)尺寸的確定 (1)安裝電動推桿螺栓直徑的確定，取M8。 (2)安裝伺服電機(jī)螺栓直徑的確定，根據(jù)伺服電機(jī)提供的安裝螺紋孔，取M5。 (3)安裝托架及膠輥螺釘直徑的確定，取M4。 (4)安裝槽檔塊螺釘直徑的確定，取為M5,定位銷取為直徑為5mm. 3）壁厚，根據(jù)安裝要求，取得 4.2 包裝袋托架設(shè)計 包裝袋托架如下圖4-1所示，支架材料為兩塊鈑金件，鈑金件材料為304不銹鋼，壁厚3mm，中間為輥輪，輥輪是橡膠與45鋼套銅過盈配合聯(lián)接在一起，輥輪套在芯軸上，可以繞心軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)一卷包裝袋用完了，擰開螺母，取下心軸，又可以換用另一卷包裝袋上去。 圖4-1 包裝袋托架 4.3 集料槽設(shè)計 集料槽的寬度按尺寸按五號電池的長度設(shè)計，設(shè)計為50mm,為了方便電池能順利滾入電池包裝機(jī)通道中，集料槽底部是傾斜的，如圖4-2所示。 圖4-2 集料槽 4.4軸承選擇與校核 4.4.1 軸承校核的概念及方法 (一) 基本概念 　　(1)深溝球軸承壽命：軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞剝落擴(kuò)展跡象前運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下的工作小時數(shù)。 　　批量生產(chǎn)的元件，由于材料的不均勻性，導(dǎo)致軸承的壽命有很大的離散性，最長和最短的壽命可達(dá)幾十倍，必須采用統(tǒng)計的方法進(jìn)行處理。 　　(2)基本額定壽命：是指90％可靠度、常用材料和加工質(zhì)量、常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的壽命，以符號L10（r）或L10h（h）表示。 　　(3)基本額定動載荷（C）：基本額定壽命為一百萬轉(zhuǎn)（106）時深溝球軸承所能承受的恒定載荷。即在基本額定動載荷作用下，軸承可以工作106 轉(zhuǎn)而不發(fā)生點(diǎn)蝕失效，其可靠度為90％?；绢~定動載荷大，軸承抗疲勞的承載能力相應(yīng)較強(qiáng)。 　　(4)基本額定靜載荷（徑向C0r，軸向C0a）：是指軸承最大載荷滾動體與滾道接觸中心處引起以下接觸應(yīng)力時所相當(dāng)?shù)募傧髲较蜉d荷或中心軸向靜載荷。 　　在設(shè)計中常用到深溝球軸承的三個基本參數(shù)：滿足一定疲勞壽命要求的基本額定動載荷Cr（徑向）或Ca（軸向），滿足一定靜強(qiáng)度要求的基本額定靜強(qiáng)度C0r（徑向）或C0a（軸向）和控制軸承磨損的極限轉(zhuǎn)速N0。各種軸承性能指標(biāo)值C、C0、N0等。 (二）壽命校核計算公式 　　深溝球軸承的壽命隨載荷的增大而降低，其曲線方程為 　　PεL10=常數(shù) 　　其中 P-當(dāng)量動載荷，N；L10-基本額定壽命，常以106r為單位（當(dāng)壽命為一百萬轉(zhuǎn)時，L10=1）；ε-壽命指數(shù)，球軸承ε=3，滾子軸承ε=10/3。 　　由手冊查得的基本額定動載荷C是以L10=1、可靠度為90％為依據(jù)的。由此可得當(dāng)軸承的當(dāng)量動載荷為P時以轉(zhuǎn)速為單位的基本額定壽命L10為 　　Cε×1=Pε×L10 　　L10=(C/P)ε 106r 　　若軸承工作轉(zhuǎn)速為n r/min，可求出以小時數(shù)為單位的基本額定壽命 　　應(yīng)取L10≥Lh＇。 Lh ＇為軸承的預(yù)期使用壽命。通常參照機(jī)器大修期限的預(yù)期使用壽命。 （三）當(dāng)量動載荷 　　在實(shí)際工況中，深溝球軸承常同時受徑向和軸向聯(lián)合載荷，為了計算軸承壽命時將基本額定動載荷與實(shí)際載荷在相同條件下比較，需將實(shí)際工作載荷轉(zhuǎn)化為當(dāng)量動載荷。在當(dāng)量動載荷作用下，軸承的壽命與實(shí)際聯(lián)合載荷下軸承的壽命相同。當(dāng)量動載荷P的計算公式是 　　P=XFr+YFa 　　式中Fr-徑向載荷，N；Fa-軸向載荷，N；X，Y-徑向動載荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù)， 4.4.2電動推桿處軸承校核 選擇軸承6203，查得軸承性能參數(shù)得, 徑向力 ， 軸向力　　 ，　 查[1]表15-3，得Y=2.3，e=0.19， 當(dāng)量載荷 由于，， 所以 ， 軸承壽命的校核 第5章 安裝檢驗(yàn)及使用維修 5.1檢驗(yàn)規(guī)則 電池包裝機(jī)安裝完畢后進(jìn)行空轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)方可使用。 空轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)時技術(shù)要求如下： （1）電動機(jī)順利起動，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 （2）四個推桿，電磁閥運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無異常振動和響動。 （3）試驗(yàn)中各種動作平穩(wěn)，協(xié)調(diào)、準(zhǔn)確，傳動系統(tǒng)無異常響聲。 5.2 包裝機(jī)安裝 （1）工作臺可直接安裝于基礎(chǔ)的鐵板上，應(yīng)調(diào)整水平，其它各部分按設(shè)備總圖要求安裝。 （2）設(shè)備各部分的連接和各部件的裝配應(yīng)牢固可靠，焊縫應(yīng)平整、均勻、牢固，不應(yīng)有燒傷，漏焊等缺陷，各螺栓應(yīng)擰緊。 5.3 設(shè)備調(diào)整 各驅(qū)動電機(jī)安裝好后，空車讓電動機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)，看有無異常聲響和異常振動，如有應(yīng)查找原因，重新調(diào)整。 5.4使用操作 1.必須在正常調(diào)整后使用。 2.正式使用前必須對各潤滑件加潤滑油。 5.5維修保養(yǎng)和故障排除 1.維修保養(yǎng) 1.1檢修、保養(yǎng)機(jī)器必須停機(jī)進(jìn)行。 1.2經(jīng)常檢查各運(yùn)動部件的工作情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即進(jìn)行維修。 1.3在生產(chǎn)完一個季節(jié)后，應(yīng)仔細(xì)清理設(shè)備，對機(jī)架部分應(yīng)重刷一層保護(hù)漆。 對活動部分應(yīng)涂一層潤滑油。 總結(jié) 轉(zhuǎn)眼間，畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，想想自己在這學(xué)期所走過的路，實(shí)在是要比其他學(xué)期學(xué)到了很多的東西。 此次畢業(yè)設(shè)計是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設(shè)計。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。 “實(shí)踐出真知”這句話一點(diǎn)不錯，做畢業(yè)設(shè)計可以學(xué)到很多我們無法理解的東西，可以很好的拓展我們的知識面。怎么去做主要靠我們自己，常去工廠觀察設(shè)備的結(jié)構(gòu)，研究其中的奧妙，以至于我們在很短的時間里就基本了解了設(shè)備的結(jié)構(gòu)。 通過這次實(shí)踐，我了解了機(jī)械設(shè)計的基本方法，熟悉了機(jī)械的設(shè)計步驟，鍛煉了工程設(shè)計實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計能力。此次畢業(yè)設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時也是走向工作崗位前的一次熱身。學(xué)會了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。同時，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。 但是畢業(yè)設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解，等等。 這次實(shí)踐是對自己大學(xué)四年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己 成為一個對社會有所貢獻(xiàn)的人，為中國機(jī)械行業(yè)添己的微薄之力。 電池包裝機(jī)送料機(jī)構(gòu)設(shè)計 參考文獻(xiàn) [1]成大先主編.機(jī)械設(shè)計手冊（第五版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.3 [2] 張云華．巧克力糖包裝機(jī)頂糖機(jī)構(gòu)的設(shè)計[J]．長江大學(xué)學(xué)報，2007，4（3）：109-112． [3] 楊金花．食品包裝機(jī)中組合機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J]．機(jī)械設(shè)計與制造，2005，（12）：172-174． [4] 黃純穎．機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計[M]．北京：高等教育出版社，2000． [5] 陳長軍，徐宏偉．塑鋼型材包裝機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改進(jìn)[J]．機(jī)械工程師，2006，（3）：162-163． [6] J．P．Kerry，M．N．O’Grady，S．A．Hogan．Past，current and potential utilisation of active and intelligent packaging systems for meat and muscle-based products：A review[J]．Meat Science，2006，74（1）：113-130． [7] Harold A．Hughes．Food Packaging Machinery[M]．Handbook of Farm，Dairy，and Food Machinery，2007：695-718． [8]濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.5 [9] 孫恒，傅則紹．機(jī)械原理[M]，北京：高等教育出版社，2005． 致 謝 畢業(yè)設(shè)計終于完成，在畢業(yè)設(shè)計過程中,我們受到了指導(dǎo)老師 的耐心認(rèn)真的指導(dǎo)，十分感謝 老師自始至終對我無私的幫助，在我們設(shè)計期間，他在百忙中給我們開會，對我們進(jìn)行耐心的指導(dǎo)，這才使的我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，再次向老師表示衷心的感謝和崇高的敬意！ 同時，老師是一個治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦蠋?在設(shè)計中,他嚴(yán)格要求我們,對我們在設(shè)計中遇到的疑難問題進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的講解. 老師經(jīng)驗(yàn)豐富,在講解問題的過程中給我們涉及了很多現(xiàn)實(shí)施工中的講解,使我們獲益匪淺.在設(shè)計中 老師一遍一遍地給我們指出設(shè)計中存在的問題和錯誤,不厭其煩的為我們講解在繪圖中存在的疑問,仔細(xì)認(rèn)真的為我們找出在出圖時細(xì)節(jié)方面的不足,使我們的設(shè)計得以順利進(jìn)行和完善.在此對 老師表示深深的感謝! 在設(shè)計的構(gòu)思,資料的收集,繪圖的處理等方面,得到了多位老師,同學(xué)的積極幫助,占用了他們許多寶貴時間,在此也向他們表示由衷的感謝！