多功能蔬菜切片機的設(shè)計【含全套CAD圖紙】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目： 多功能蔬菜切片機設(shè)計 學(xué) 院： 專 業(yè)： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 論文（設(shè)計）題目： 多功能蔬菜切片機設(shè)計 學(xué)號： 姓名： 專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求 （ 1）將質(zhì)地較硬的蔬菜切成 片狀。切刀工作阻力約 100N。 （ 2）直動式切刀每分鐘往復(fù)次數(shù)為 300;旋轉(zhuǎn)式切刀轉(zhuǎn)速 150r/行程速比系數(shù) K=1。 （ 3） 主執(zhí)行 機構(gòu)的最小傳動角不小于 040 ，輔助傳動機構(gòu)的許用壓力角 ? ? 070? ? 。 機器運轉(zhuǎn)的不均勻系數(shù) ??? 為 動機功率儲備系數(shù)為 （ 4） 要求 機器運行平穩(wěn)，切片均勻。物料切 片厚度及生產(chǎn)率可調(diào)。 （ 5）分析 多功能蔬菜切片機設(shè)計 工作原理和技術(shù)要求及構(gòu)思方案，并進行多方案對比分析。 （ 6） 完成 多功能蔬菜切片機設(shè)計 傳動系統(tǒng)的設(shè)計、執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計；主要零部件的受力分析和強度計算。繪制所設(shè)計方案的機構(gòu)運動簡圖。繪制多功能蔬菜切片機的裝配圖及主要的零件圖。要求圖紙工作量 紙以上（ （ 7）設(shè)計說明書一份，電子文檔一份。 （ 8）英文文獻(xiàn)翻譯（含原文）。要求：原文 5000 個單詞以上，中文翻譯要求通順。 二、重點研究的問題 （ 1） 多功能蔬菜切片機 總體方案設(shè)計（含切刀機構(gòu)、夾持機構(gòu)和輸送機構(gòu)等）。 （ 2） 多功能蔬菜切片機 傳動系統(tǒng)的設(shè)計。 （ 3）主執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計（ 多功能蔬菜 切片 機構(gòu)選型及尺寸確定）及其結(jié)構(gòu)設(shè)計。 三、進度安排 各階段完成的內(nèi)容 起止時間 1 收集資料、查詢相關(guān)文獻(xiàn) 2014年 1月 18 日～ 2月 22日 2 掌握 多功能蔬菜切片機 工作原理和技術(shù)要求，進行方案構(gòu)思與設(shè)計 2014年 2月 23 日～ 3月 8日 3 完成傳動系統(tǒng)及機構(gòu)設(shè)計和主要零件設(shè)計計算 2014年 3月 9日～ 3月 31日 4 繪制裝配圖和零件圖草圖 2014年 4月 1日～ 5月 2日 5 完成裝配圖和零件圖的設(shè)計 2014年 5月 3日～ 5月 15日 6 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書及英文文獻(xiàn)翻譯 2014年 5月 16 日～ 5月 26日 7 交畢業(yè)設(shè)計說明書，準(zhǔn)備答辯 2014年 5月 27 日～ 5月 28日 畢業(yè)論文（設(shè)計）評閱表 學(xué)號 姓名 專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計）題目： 多功能蔬菜切片機設(shè)計 評價項目 評 價 內(nèi) 容 選題 現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點和教學(xué)計劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的； 量是否適 當(dāng)； 研、社會等實際相結(jié)合。 能力 合歸納資料的能力； 究方法和手段的運用能力； 論文 （設(shè)計）質(zhì)量 述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實驗是否正確，設(shè)計、計算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語是否準(zhǔn)確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； 無觀點提煉，綜合概括能力如何； 無創(chuàng)新之處。 綜 合 評 價 該同學(xué)所完成的多功能蔬菜切片機的設(shè)計基本原理正確，傳動系統(tǒng)設(shè)計合理。畢業(yè)設(shè)計說明書的論述合理，設(shè)計計算方法正確，格式符合要求。所繪制的裝配圖與零件圖錯誤較少，基本達(dá)到工程圖的要求。整個畢業(yè)設(shè)計工作體現(xiàn)了學(xué)科教學(xué)計劃的基本要求，所完成的工作達(dá)到了本科畢業(yè)設(shè)計要求，推薦成績?yōu)椤爸械取?，可參與答辯。 評閱人： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計）鑒定意見 學(xué)號： 姓名： 專業(yè)： 畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 頁 圖 表 張 論文（設(shè)計）題目： 多功能蔬菜切片機設(shè)計 內(nèi)容提要： 多功能蔬菜切片機的設(shè)計目的是把大塊的質(zhì)地較硬的蔬菜瓜果，實施切片切塊的一款機器，它能實現(xiàn)自動進料，自動出料，并能通過控制 本人設(shè)計的多功能蔬菜切片機，是利用電機為動力 來源，依次通過兩級皮帶減速和一級齒輪減速，達(dá)到減速增加力矩的目的，從而實現(xiàn)每分鐘 150次切削蔬菜的目的。本機器是通過切削執(zhí)行軸上的凸輪接通和斷開機械開關(guān)，從而把電信號傳遞到 制步進電機的進給，不僅不會打刀，還能良好的控制切削蔬菜的厚度。多功能蔬菜切片機的進料槽設(shè)計是采用 種方式能限制大塊蔬菜（例如紅薯，馬鈴薯，蓮藕，黃瓜等蔬菜）四個自由度，保證良好的切削。 本機器量身打造了出料槽，蔬菜被切成片以后，立即進入收集斗，即可進行下一 步深加工，本機器還設(shè)計了切刀的防護罩，避免工作人員被刀劃傷，是很符合人體工程學(xué)的一項設(shè)計。 指導(dǎo)教師評語 該同學(xué)對待畢業(yè)設(shè)計任務(wù)認(rèn)真負(fù)責(zé)，積極查閱資料，認(rèn)真思考解決問題的方法，并能主動和老師積極探討。具備綜合運用知識去確定設(shè)計方案，獨立解決設(shè)計中問題的能力。所設(shè)計的多功能蔬菜切片機的設(shè)計原理正確，控制方法得當(dāng)。所繪制圖紙基本達(dá)到要求，所完成的畢業(yè)設(shè)計說明書條理清楚 、計算 正確，文字基本流暢。整個畢業(yè)設(shè)計工作量達(dá)到要求，完成質(zhì)量較高，達(dá)到學(xué)士學(xué)位設(shè)計要求。 同意參加答辯，推薦畢業(yè)設(shè)計成績等級為“中等”。 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯簡要情況及評語 根據(jù)答辯情況，答辯小組同意其成績評定為： 答辯小組組長： 年 月 日 答辯 委員會意見 經(jīng)答辯委員會討論，同意該畢業(yè)設(shè)計成績評定為 ： 答辯委員會主任： 年 月 日 目 錄 第一 章 概述 ............................................................................................... .... 2 上已出現(xiàn)的切片機 ......................................... 2 制漿造紙行業(yè) ........................................... 2 作細(xì)胞或組織切片行業(yè)： ................................ 3 片加工行業(yè) ............................................ 3 果加工行業(yè) ............................................ 3 ............................................... 3 片、蔬果加工行業(yè) ...................................... 3 ............................................... 4 標(biāo) .................................................... 4 功能蔬菜切片機的設(shè)計要求 .............................. 4 多功能蔬菜切片機應(yīng)滿足的基本要求 ....................... 4 第二章 切片機原理方案構(gòu)思與擬定 ................................案的構(gòu)思 ................................................... 6 案的設(shè)計 ................................................... 7 ................................................. 7 ................................................. 8 .............................................. 10 ............................................ 10 ............................................ 11 架的設(shè)計 .............................................三章 動力傳動部件的校核 ..................................... 13 3． 1 齒輪的計算和校核 ........................................... 13 齒輪 材料處理工藝及制造工藝的選定 ..................... 13 確定各主要參數(shù) ....................................... 13 傳動比 ............................................... 13 齒輪模數(shù) m ............................................ 13 齒輪接觸疲勞強度計算 ................................. 14 齒輪強度校核 ......................................... 15 3． 2 軸的計算與校核 ............................................ 19 軸的預(yù)選計算 ......................................... 19 軸的校核計算 ......................................... 19 3． 3 普通平鍵的計算與校核 ...................................... 20 鍵的選取 ............................................. 20 鍵聯(lián)接的強度校核 ..................................... 20 3． 4 軸承的計算與校核 ......................................... 21 圓錐滾子軸承壽命校核 ................................. 22 轉(zhuǎn)盤處單向推力球軸承的壽命的校核 ..................... 22 第 4章 基于 ............................................................................... 23 參考文獻(xiàn) .......................................................... 24 致謝 ..............................................................錄一 ............................................................錄二 ............................................................1 摘要 多功能蔬菜切片機 是主要是通過驅(qū)動裝置，傳動裝置來實現(xiàn)進料以及對瓜果蔬菜進行進行切片，實現(xiàn)了能夠進料和出料，厚度可調(diào)的功能的裝置。多功能蔬菜切片機的創(chuàng)新設(shè)計的目的是按照設(shè)計題目的要求，設(shè)計可完成一定動作的切片機，完成理論方案的設(shè)計。然后對手動瓜果蔬菜切片機的基本結(jié)構(gòu)進行分析，清楚設(shè)計多功能蔬菜切片機主要技術(shù)關(guān)鍵，主要是步進送料裝置和傳動裝置的機構(gòu)設(shè)計，明確切片的原理，并對切片的厚度進行可控制性的調(diào)整設(shè)計。最后使用 件對手動瓜果蔬菜切片機進行三維造型，模擬運動仿真，進行動畫演示過程 ,并生成總裝圖和部裝及部分重要零件圖。 本 文主要對多功能蔬菜切片機的設(shè)計進行說明。 關(guān)鍵詞 ： 切片機 ；凸輪；齒輪傳動；步進送料；驅(qū)動裝置；傳動裝置；厚度調(diào)整。 - 2 - is to of a of is on a to of of is a of be G of of on of - 3 - 第一章 概述 品機械與設(shè)備主要 包括的內(nèi)容 食品機械與設(shè)備的內(nèi)容主要包括：輸送機械與設(shè)備、清洗和原料預(yù)處理機械與設(shè)備、攪拌及均質(zhì)機械與設(shè)備、原料及半成品的熱處理機械與設(shè)備、真空濃縮設(shè)備、干燥機械與設(shè)備、排氣及殺菌機械與設(shè)備等。 場上已出現(xiàn)的切片機 制漿造紙行業(yè)： 一般形式有刀盤式切片機，鼓式切片機，螺旋切片機等。刀盤式切片機由刀盤、機殼、喂料槽以及傳動裝置等部分組成。沉重的刀盤還起到飛輪的作用，穩(wěn)定切片過程。刀片沿盤面輻射狀安裝，并突出２０ 右，原木通過溜槽喂入轉(zhuǎn)盤 的一側(cè)，刀片與原木軸線成一定角度進行切片，處理量為290h,通常情況下木片長度 24盤直徑 3360盤轉(zhuǎn)速 249盤上安裝有 16 只刀片 ,由４臺馬達(dá)帶動，總功率為 4×315馬達(dá)速度為25 作細(xì)胞或組織切片行業(yè)： 用于光學(xué)顯微鏡的有旋轉(zhuǎn)式和滑走式切片機。用于電子顯微鏡的有超薄切片機，使用玻璃刀或鉆石刀制作超薄切片。材料的裝置有機械推進式和熱膨脹式。用于冷凍切片法的有冷凍切片機、低溫恒溫器、冷凍超薄切片機。用于徒手切片的有圓筒切片機 。 - 4 - 片 加工行業(yè)： 羊肉、肥牛切片機：該款切片機的刀片采用了進口合金鋼材料，可適應(yīng)高速度、大批次肉片的加工；肉片厚薄自動可調(diào)，并與進料機構(gòu)精巧配合，使之可根據(jù)所需肉片厚度自動控制推進速度；工作平臺完全由尼龍板制做，可防止肉卷融化，既高檔又保證了衛(wèi)生要求。尤其值得一提的是，從該切片機出來的成品肉片可自然成細(xì)卷，而且無需解凍立即包裝，非常方便。 果加工行業(yè)： 多功能切絲切片機，由重力棒、進料筒、轉(zhuǎn)盤、切刀、切絲刀、機架、底座、軸、支撐輪，動力裝置等組成，切刀和切絲刀安裝在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤在動力裝置作用下做旋轉(zhuǎn) 運動，轉(zhuǎn)盤上的切刀和切絲刀將原料切割成片或絲 ， 主要用于土豆、蘿卜、芥菜、瓜果、酸菜、白菜，肉類的片、絲加工，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用安全、操作方便、加工效率高等優(yōu)點，適合于個人經(jīng)商使用。 片機使用要求 片、蔬果加工行業(yè) 機，確定能夠設(shè)備正常工作后關(guān)機待用。 掉原料上的冰層）。 出片厚度，開機、推動離合器。 掉電源線，出片尺度掉到零點，徹底清理機器整體，嚴(yán)禁用水沖 - 5 - 刷機體。 標(biāo)低于規(guī)定尺度及時加油。 設(shè)計研究內(nèi)容 標(biāo) 根據(jù)要求，設(shè)計一個能夠?qū)崿F(xiàn)切片厚度均勻且能調(diào)整切片厚度，安全可靠，提高工作效率，適合各種瓜果類蔬菜的自動切片機的合理方案，并運用三維軟件建立該機器的模型，實現(xiàn)運動仿真。 功能蔬菜切片機的設(shè)計要求 1、 要確保機械的切實可行性； 2、要貼近生活，做到在生活中切切實 實用得到，有必要用； 3、要貼近一些時代主題，盡量做到低能高效； 4、能夠提高工作的效率； 5、 要確保機械的安全性，設(shè)計要符合人體工程學(xué)； 6、 可以調(diào)節(jié)切片的厚度，從而實現(xiàn)切塊，切丁等目的； 功能蔬菜切片機應(yīng)滿足的基本要求 多功能蔬菜切片機應(yīng)滿足的要求有以下幾個方面： 1、具有預(yù)定功能的要求 所設(shè)計制造的多功能蔬菜切片機必須實現(xiàn)預(yù)定的解決生產(chǎn)或生活問題的功能，這是機器設(shè)計的最基本出發(fā)點。為使所設(shè)計的機器具有預(yù)定功能，合理選擇機器的工作原理是最重要的。顯然，預(yù)定實現(xiàn)的功能不同，設(shè)計的要求也不 同。 2、經(jīng)濟性要求 機器的經(jīng)濟性是一個綜合指標(biāo)，在切片機的設(shè)計、制造、使用、銷售、維修、管理等各個環(huán)節(jié)均有所體現(xiàn)?？傊?，經(jīng)濟性要求就是在滿足功能要求的前提下使解救人質(zhì)機的總費用最低。 3、安全性要求 在多功能蔬菜切片機的設(shè)計階段就必須對機器的使用安全予 - 6 - 以足夠的重視。簡單地講，安全就是指多功能蔬菜切片機本身的工作安全及使用者的安全，特別是使用者手的安全。因此，要采用各種各樣的防護措施，使運行時刀具不會與人體直接接觸。 4、可靠性要求 簡單地講，可靠性就是多功能蔬菜切片機在使用中 性能的穩(wěn)定性，它是多功能蔬菜切片機的一個重要質(zhì)量指標(biāo)。可靠性水平越高，說明機器在使用過程中發(fā)生故障的概率越小，能正常工作的時間就越長。 5、操作使用方便的要求 多功能蔬菜切片機是一種給生活帶來方便的機械產(chǎn)品。在設(shè)計多功能蔬菜切片機時必須注意操作時要輕便省力；操作機構(gòu)要適應(yīng)人的生理條件；多功能蔬菜切片機的噪聲要?。环乐刮廴镜取４送?，對有些機器還有一些特殊要求，如建筑機械要便于拆裝和搬運、交通機械要重量輕等。設(shè)計多功能蔬菜切片機時，在滿足基本要求的前提下還要滿足這些特殊要求，以提高機器的使用性能和保 證機器的工作質(zhì)量。 - 7 - 第二章 切片機原理方案構(gòu)思和擬定 案的構(gòu)思 根據(jù) 多功能蔬菜切片機 的設(shè)計目標(biāo)和要求，首先要考慮刀片的運動方式，以及采用何種機構(gòu)帶動刀片運動。采用何種傳動裝置使蔬菜傳遞到刀具下完成切片工作，最主要的是如何通過一個力帶動兩個機構(gòu)同時運動。以及如何控制切片的厚度，如何讓切片順利排出機器，如何限制被切物的大范圍移動所導(dǎo)致的無法正確切片。 綜合考慮，經(jīng)過研究出兩種切片方式為備選切片方式： 方案一：采用周轉(zhuǎn)式切片方式，這種切片方式通 過刀具的圓周循環(huán)運動，進行切片，但是這種方式要求提供比較大的力矩給刀片，刀具的接頭部位，要設(shè)計的剛度要求高。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，易于拆裝和維護。 方案二：采用雙曲柄滑塊機構(gòu)，這種切片方式切削力度比較均勻，是實現(xiàn)刀具的往復(fù)運動，但是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不利于拆裝和維護。 最后通過綜合考慮，選定方式一，設(shè)定結(jié)構(gòu)圖如 2 圖 2周轉(zhuǎn)式切片方案示意圖 - 8 - 案的設(shè)計 進料槽方案的設(shè)計，首先根據(jù)蔬菜的形狀大小，設(shè)計進料槽，進料槽必須滿足大多數(shù)蔬菜的進料方式，且不會出現(xiàn)卡死的情況，因此設(shè)計成 v 型進料槽是比較 合理的。 由于蔬菜處于加工位置時，要限制住蔬菜的自由度，因此，專門設(shè)計了一個刀槽，這樣，切菜的時候就不會出現(xiàn)蔬菜翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。 切菜方案的設(shè)計，采用 240刀長，能滿足大多數(shù)蔬菜的切菜能力，且刀柄部位加強，以防止斷刀，刀柄用螺釘緊固在刀盤上，四個螺釘，限制刀具的位置。 料裝置 本機構(gòu)采用自動可調(diào)節(jié)的自動進料方式，如圖 2示，它主要由以下零部件構(gòu)成： 圖 2 驅(qū)動裝置示意圖 1、凸輪和機械開關(guān)：凸輪是安裝于輸出軸端的，他的作用是相當(dāng)于計數(shù)的作用，和機械開關(guān)配合，當(dāng)?shù)毒叩牡段惶幱诜?切削位置時凸輪頂起，機械開關(guān)接通，并把電信號送入 。 - 9 - 2、 機械開關(guān)接收信號，經(jīng)過處理，把輸出信號傳入步進電機，控制步進電機的轉(zhuǎn)角；同時對輸出信號計數(shù)，當(dāng)一個周期完成，輸出回轉(zhuǎn)信號，使齒條回位。 3、步進電機：是進料機構(gòu)的動力源，輸出軸接小齒輪。 4、電機安裝板：用來安裝步進電機。 5、小齒輪和齒條機構(gòu)：把齒輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成齒條的直線運動。 6、 入料槽配合，把料往前頂。 動裝置 1．帶傳動 帶傳動是一種應(yīng)用很廣泛的機械傳動。帶傳動由主動輪、從動輪和適度張緊在兩輪上 的封閉環(huán)形傳動帶組成。它是利用傳動帶作為中間的撓性件，依靠傳動帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運動的，主動軸的動力通過撓性傳動帶傳遞給從動軸 。 其優(yōu)點是：（ 1）能緩和載荷沖擊；（ 2）運行平穩(wěn)無噪聲；（ 3）制造和安裝精度不像嚙合傳動那樣嚴(yán)格；（ 4）過載時將引起帶在帶輪上打滑，因而可防止其他零件的損壞；（ 5）可增加帶長以適應(yīng)中心距較大的工作條件； 其缺點是：（ 1）有彈性滑動，使傳動效率降低并且不能保持準(zhǔn)確的傳動比；（ 2）傳遞同樣大的圓周力時，輪廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動大；（ 3）帶的壽命較短。 2．鏈傳動 鏈傳動 是由閉合的撓性環(huán)形鏈條和主、從動鏈輪所組成的，鏈輪是有特殊齒形的齒，依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力。鏈傳動是屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動。 其優(yōu)點是：與帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，能保持準(zhǔn)確的平均傳動比，作用于軸上的徑向壓力較?。辉谕瑯邮褂脳l件下，鏈傳動的結(jié)構(gòu)較為緊湊。鏈傳動能在高溫及油污惡劣環(huán)境中工作。與齒輪傳動相比，鏈傳動較易安裝，成本較低；在遠(yuǎn)距離傳動時，其結(jié)構(gòu)要比齒輪傳動輕便得多。 - 10 - 其缺點是：在兩平行軸間只能用于同向回轉(zhuǎn)的傳動；運轉(zhuǎn)時不能保持恒定的瞬時傳動比；不宜在載荷變化很大 和急速反向的傳動中應(yīng)用。 3．齒輪傳動 齒輪傳動是現(xiàn)代機械中廣泛應(yīng)用的一種傳動形式，它主要用來傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力，并可改變轉(zhuǎn)動速度和傳動方向。 其優(yōu)點是：齒輪傳動和其他形式的機械傳動相比較，傳遞的功率和圓周速度范圍大，傳動效率高，能保證恒定的傳動比，工作平穩(wěn)、安全可靠且使用壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊。 其缺點是：制造和安裝精度要求高，因而成本也較高，并且不宜用于軸間距離較大的傳動。 4．蝸桿傳動 蝸桿傳動用來傳遞空間兩交錯軸之間的運動與動力。它由蝸桿與蝸輪組成，一般蝸桿主動，蝸輪從動，作減速運動。在少數(shù) 機械中，蝸輪主動蝸桿從動，作減速運動。 其優(yōu)點是：（ 1）傳動比較大，結(jié)構(gòu)緊湊；（ 2）傳動平穩(wěn)噪聲低；（ 3）可具自鎖性 其缺點是：因為蝸桿蝸輪在嚙合處有較大的相對滑動，因而磨損大，發(fā)熱量大，效率低。為減少蝸桿傳動嚙合處的摩擦和磨損，控制發(fā)熱和防止膠合，蝸輪常采用青銅材料制造，因而成本增高。 通過對帶傳動，鏈傳動，齒輪傳動和蝸桿傳動工作方式和優(yōu)缺點的比較以及本課題的設(shè)計要求，選取帶傳動和齒輪傳動。如圖 2 - 11 - 圖 2傳動機 構(gòu)示意圖 機的選型 根據(jù)設(shè)計要求，要求刀具每分鐘切片 300次，根據(jù)此要求及其傳動比得： 總的傳動比： I=2=定電機型號為 額定功率為 核算，能夠滿足設(shè)計要求，此電機的額定轉(zhuǎn)速為 2880r/ 核算：電機轉(zhuǎn)速 q=2880r/ 總傳動比 I=刀具切片 440/=45*2=90 次 /致能夠滿足設(shè)計要求。 傳動設(shè)計 本機器采用兩級帶傳動設(shè)計，每級帶傳動比一定： - 12 - 1、第一級帶傳動： 0； 50; 傳動比 2/50/50=3 中心距 87 小帶輪包角為： 142°大于 120°，滿足帶傳動要求。 2、第一級帶傳動： 0； 50; 傳動比 2/50/50=3 中心距 21 小帶輪包角為： 135°大于 120°，滿足帶傳動要求。 帶傳動總傳動比 I1=i1**3=9 輪傳動設(shè)計 采用圓柱直齒輪傳動，為了保證齒輪齒面強度 ，選定齒輪模數(shù) m=4。 小齒輪齒數(shù)： 4； 小齒輪分度圓直徑 4*4=56。 大齒輪齒數(shù)： 0； 大齒輪分度圓直徑 0*4=200. 傳動比 I2=z2/ 機架的設(shè)計 按照自下而上的建模方法，把所有的功能部件設(shè)計布局完成以后，再依據(jù)各部件的安裝位置，設(shè)計出機架，要求能夠平穩(wěn)的支持整個機器運行。如圖 2 - 13 - 圖 2 - 14 - 第三章 動力 傳動部件的校核 3． 1 齒輪的計算和校核 齒輪材料處理工藝及制造工藝的選定 齒輪選用的材料均為 40質(zhì)處理，硬度約為 62～ 293 試驗齒輪齒面疲勞極限如下： =650 2N/ =220 2N/齒輪的加工為插齒，精度為 7級。 確定各主要參數(shù) 由于 屬于低速傳動，采用齒形角 020 ，直齒輪傳動，精度為 6級，為提高承載能力，采用直齒輪傳動。 傳動比 由于對轉(zhuǎn)速沒有太嚴(yán)格的要求，只需實現(xiàn)傳動，故取 i=1 齒輪模數(shù) m 模數(shù) 1132l i m 11 2 . 1 ( ) Ym m ? （ 式中， K —— 綜合系數(shù)，齒輪為 7級精度等級沖擊取 K =8級精度等級中等沖擊取 K =擊較大、或不變位時取較大值。 — 主動輪的齒形系數(shù) 1T —— 主動輪的傳動轉(zhuǎn)矩 1 19550 () （ P —— 額定功率， 1n —— 齒輪轉(zhuǎn)數(shù)（一般為第一級即電機轉(zhuǎn)數(shù)）， /—— 實驗齒輪的彎曲疲勞極限，按 - 15 - d? —— 齒寬系數(shù)，齒寬 d 的比值。 將數(shù)代入 ( : 1 9 5 5 0 0 . 3 1 . 9 6 ( K )1460T N m?? ? ? 則 1 取圓整 m = 齒輪接觸疲勞強度計算 齒輪分度圓直徑 1d ，由下邊公式 2 131 2 ( 1 )()[] Z K T ???（ 式中，齒寬系數(shù) d? 查表，考慮傳遞功率不是很大 d? =輪齒數(shù) 12, 取 12=28 齒數(shù)比 u u = 21/ 齒輪轉(zhuǎn)矩 1T 1T =荷系數(shù) K K K K??? — 使用系數(shù)，查表取 1 — 動載系數(shù)，查表取 ? —— 齒間載荷系數(shù)，由表取 ? —— 齒間載荷分布系數(shù)，查表取 荷系數(shù) K K K K??? =1? 料彈性系數(shù) 查表取 ? 由推薦值 則 Z? =數(shù)帶入（ ： - 16 - 2 131 2 ( 1 )()[] Z K T ???=323 1 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 7 2 1 . 4 5 1 . 9 6 1 0 ( 1 1 )()5 7 7 0 . 2 8 1? ? ? ? ? ? =27.5 齒輪模數(shù) m m = 11/8=1取 m =齒輪輪分度圓直徑 12, 12= 1=28=70 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a a = 12( ) / 2m z z? =28+28） /2=70 齒寬 b b = 1=70=19.6 圓整為 20 齒輪強度校核 Ⅰ）齒面接觸疲勞強度 計算接觸應(yīng)力 H? H? = 11 Z Zd b u????（ 由公式（ 齒面接觸應(yīng)力的基本值 0H? ： 0H? = 11 Z Zd b u????2N/ =1× 2 0 0 0 1 17 0 2 0 1??? =N/式中 , 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，取 =2000 N b— 工作齒寬， 取 b =20 1d — 齒輪分度圓直徑，取 1d =70 u— 齒數(shù)比， u = =28/28 =1 節(jié)點區(qū)域系數(shù)，取 =- 17 - ? =0，查相關(guān)圖，取 =Z — 彈性系數(shù)，查表取 =? — 重合度系數(shù)，查圖取 Z? =? — 螺旋角系數(shù)，直齒 ? =0，取 Z? =1， 由公式（ 接觸應(yīng)力 H? ： H? = 0H A v H H H K K K??? 2N/= 1 . 2 5 1 . 0 1 1 . 1 2 1 . 1 0 1 . 2? ? ? ? 2N/= N/ 式中， 使用系數(shù)，中等沖擊，查表 [1]6 取 = 動載系數(shù)， 6級精度，查表 [1]6取 =K? — 計算接觸強度的齒向載荷分布系數(shù)，，取 =K? — 計算接觸強度的齒間載 荷分布系數(shù)，取 =1 計算接觸強度的行星輪間載荷不均衡系數(shù) ,查表 [1]7 =H? — 計算齒面接觸應(yīng)力的基本值， 許用接觸應(yīng)力 =l i mm i v R Z Z Z （ 式中， — 試驗齒輪的接觸疲勞極限，取 =1400 2N/ 計算接觸強度的最小安全系數(shù)，取 = 計算接觸強度的壽命系數(shù)，取 = 潤滑油系數(shù)，取 = Z? — 工作硬化系數(shù)， Z? = 速度系數(shù)，取 = - 18 - 粗糙度系數(shù)，取 = 尺寸系數(shù)，取 =1； 則 = 1 4 0 0 1 . 0 3 1 . 0 6 0 . 9 0 0 . 9 5 1 . 1 1 11 . 2 5? ? ? ? ? =N/故 H? =d=10為β =以 D=30 軸的校核計算 軸的校核計算首先做出軸的計算簡圖，彎矩圖，扭矩圖，然后進行軸的強度校核即可。由于本空心軸是水平放置，靠它傳遞扭矩，少量的彎矩可忽略不計，故只需對其扭矩進行校核便可?？招妮S所受扭矩圖如圖 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力計算公式： /? （ 式中， ? T— 截面處得扭矩 圖 空心軸扭矩圖 - 21 - W? 對于空心軸： 340 . 2 ( 1 ) = d / ? ??? 其 中 查表得到 45號鋼1 1 4 0 M P a? ? ?1 9 6 0 /? ?? 34（ 0 . 2 3 0（ 1- （ 10/30 ） ） ）==55000 h 轉(zhuǎn)盤處單向推力球軸承的壽命的校核 此單向軸承推力球軸承其主要參數(shù)為 : d =12 D =26 B =9 同理由于該軸承只是承受軸向力，所以 P ==150 N 電 機 =360 r/公式（ 得： 610 )60c =106 31 0 1 0 2 0 0()6 0 3 6 0 1 5 0 h?? =610 h 10> '=55000 h 由以上的計算可知，各軸承的壽命符合要求。 其他幾對軸承承受的力相對較小，肯定滿足壽命的要求，校核省略。 - 24 - 第 4 章 基于 實體設(shè)計 概述 G 實體設(shè)計概述 發(fā)的具有國際先進水平的三維設(shè)計軟件， 它使實體設(shè)計跨越了傳統(tǒng)參數(shù)化造型在復(fù)雜性方面受到的限制，不論是經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員，還是剛接觸 采用鼠標(biāo)拖放式全真三維操作環(huán)境，具有無可比擬的運行速度、靈活性和強大功能，使設(shè)計更快，并獲得更高的交互性能， 真正使得實體設(shè)計做到了簡單易用 。 采用 第一， 用工程應(yīng)用的特征（如孔、槽、螺紋、圓角、倒角等）作為構(gòu)造零件的基本單元，改變了傳統(tǒng)二維 幾何設(shè)計為主的方 式，使設(shè)計過程更加直觀，設(shè)計人員可以將更多的精力用在創(chuàng)造性的產(chǎn)品構(gòu)思上，提高了設(shè)計效率。 第二，三維裝配設(shè)計使設(shè)計人員可以準(zhǔn)確進行結(jié)構(gòu)和曲面復(fù)雜的部件設(shè)計。通過施加約束與配合關(guān)系，采用拖放方式操作，使得零件裝配就像搭積木一樣方便，對裝配、子裝配的零件、裝配特征、約束及輔助視圖以記錄樹形式進行管理，可以完成裝配件爆炸、剖切、干涉檢查、運動仿真、最小間隙計算、零件列表等活動，避免了需要試制樣機再驗證更改完善設(shè)計的周期過長、勞動強度高等弊端。 第三， 體設(shè)計 能自動處理從相片真實感到線框的渲染風(fēng)格。設(shè)計環(huán)境下 集成的真實紋理、貼圖和表面凸痕效果可用于體現(xiàn)諸如螺紋和隔柵等設(shè)計細(xì)節(jié)。可生成具有相片真實感的圖象和生成任意數(shù)量的平行光、點光源或聚光光源；其特殊效果包括霧化效果和膠體效果。同時智能動畫提供了復(fù)雜的關(guān)鍵幀動畫功能，包括三維動畫軌跡編輯和渲染效果圖以 件的形式輸出，非常適合做設(shè)計作品的模擬演示及與他人的直接溝通。 正是 次畢業(yè)設(shè)計選擇了它。 - 25 - 參考文獻(xiàn) ［ 1］濮良貴，紀(jì)名剛 . 機械設(shè)計 [M]. 北京 :高等教育出版社， 2002. ［ 2］胡宗武等 . 非標(biāo)準(zhǔn)機械設(shè)備設(shè)計 手冊 [M]. 北京 :機械工業(yè)出版社， 2005. ［ 3］趙 勻，武傳宇，胡旭東，等 J] 2003,19(1):20 4］何 平 ,金明河 ,劉 宏 ,等 J]2002,24(4):314［ 5］蔡自興 . 機器人學(xué) [M] 清華大學(xué)出版社 ,［ 6］盧江舟 ,熊有倫 ,趙東波 J]1997,9(2)；76 7］楊 洋，陸 震，張啟先。 多指靈巧手考慮漸近穩(wěn)定性的優(yōu)抓持規(guī)劃 [J]1996,17(3):324［ 8］陳偉海 于守謙 驅(qū)動模塊化七自由度機器人軌跡跟蹤控制 007,29(4). ［ 9］吳宗澤、羅圣國 ，機械設(shè)計課程設(shè)計 手冊（第三版） ， 北京 高等教育出版社 ， ～ 170 ［ 10］王國慶，李大寨，錢夕康等．新型三指靈巧機械手的研究．機械工程學(xué)報， 1997(3)：71［ 11］張建國． 器人情報報， 1989(3)： 7 - 26 - 致謝 本設(shè)計和課題的研究工作實在尊敬的指導(dǎo)老師趙又紅副教授的親切關(guān)懷下完成的。趙老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、高度的責(zé)任心以及嚴(yán)于律己、待人誠懇的思想品德深深影響著我，這不僅是我順利完成了此項設(shè)計，而且也將成為使我受益終生的寶貴財富。 幾個月的時間里，從課題的選定、資料的收集、 方案的擬定、 課題的具體設(shè)計到 設(shè)計說明書 的審定改進， 李 老師都給與了極大的幫助，傾注了大量的心血 。通過這次的畢業(yè)設(shè)計， 學(xué)生不僅開拓 了思路、擴大了視野、豐富了知識面，還初步掌握了處理具體實踐問題的科學(xué)方法，為學(xué)生今后發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。 在設(shè)計的完成過程中，還得到了劉濤、羅建等同學(xué)不懈的支持與幫助，在此對他們表示衷心的感謝。 感謝這將近四年來在我身邊曾經(jīng)幫助和關(guān)心過我的人們。 同時也感謝在學(xué)習(xí)和生活中給予我無私關(guān)懷的各位老師。 - 27 - 附錄一：英文文獻(xiàn)翻譯 非圓齒輪與機械壓力機運動學(xué)優(yōu)化 1997年 1月 8日研制 摘要：使用金屬成形方法來加工生產(chǎn)零件的質(zhì)量很大取決于 壓力桿。在機械壓力傳動時，有一種依賴于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)角度速度比的非圓齒輪，提供了一種獲得這么動作時間的新途徑，我們致力于為不同的優(yōu)化金屬成型運作的制造。本文闡述了由漢諾威的大學(xué)研究所建成的金屬成形和金屬成形加工機床的使用原型原則，它就是目前運動學(xué)以及在原型產(chǎn)生的力和力矩。此外，本文展示了如何使用拉深和鍛造的一個例子，幾乎所有的金屬成形操作可有利用于機械傳動機構(gòu)的非圓齒輪。 關(guān)鍵詞：壓力，齒輪，運動學(xué)。 1. 簡介 提高質(zhì)量的要求在生產(chǎn)工程制造，所有的金屬成形以及在鍛造，有必要去攜手制定生產(chǎn)經(jīng)濟。日益增長的 市場定位要求技術(shù)和經(jīng)濟條件都得到滿足。提高質(zhì)量、生產(chǎn)力、生產(chǎn)手段的創(chuàng)新解決方案 ,是一種用來維持和擴大的市場地位的關(guān)鍵所在。 所生產(chǎn)的金屬部件 ,我們需要分清期間所需的形成過程和處理零件所需的時間。隨著我們必須添加一些必要的額外工作，例如冷卻或潤滑的模具一次成型過程。根據(jù)質(zhì)量和產(chǎn)量兩個方面，產(chǎn)生了兩個最優(yōu)化方法。為了滿足這兩個方面，我們的任務(wù)是設(shè)計運動學(xué)形成過程中考慮到該進程的要求，也考慮到的是改變部分以及與一個優(yōu)先線輔助運作所需的時間短周期的時間。 2. 壓力機的要求 一個生產(chǎn)周期 ,這相當(dāng)于一個沖程來回 壓的過程 ,大致經(jīng)歷了三個階段 :加載、成型和移除零件。相反 ,在加載和移除零件階段，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)送料的薄板 ,尤其是在純粹的切割時候。為此，壓力泵必須要一個確定時間的最小高度。成型周期中桿應(yīng)該有一個特別速度曲線 ,它將會降到最低。這個轉(zhuǎn)變期之間應(yīng)盡快來確保短周期時間。 短周期的要求是事件的原因 ,以確保通過高產(chǎn)量低成本的部分?；谶@個原因，關(guān)于對大型汽車車身沖壓片機和自動 1200/深 24/加沖程數(shù)是為了減少設(shè)計的周期變化導(dǎo)致增加的壓實機械應(yīng)變率 , 然而，這對成形過程有很明顯影響 ,使它必須考慮參數(shù)確定過程和被它所影響。 - 28 - 在拉深成形過程中 ,當(dāng)敲打板塊時的撞擊速度應(yīng)盡量避免產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。一方面 ,速度成形時必須充分潤滑。另一方面 ,我們必須要考慮提高產(chǎn)量的相應(yīng)的壓力來增加造成更大的應(yīng)變速率力 ,這可能導(dǎo)致沖床半徑一側(cè)的一部分過渡疲勞而導(dǎo)致斷裂。在鍛造時，停留時間短的壓力是可取的。隨著停留時間的壓力下降了模具的表面溫度將降低，其結(jié)果是熱磨損。這是提高抵消了由于機械磨損形成更大的力量，但由于增加的應(yīng)變率是較低的，因為較低的部分冷卻屈服應(yīng)力補償。目前，最佳短住壓力可以用有限元分析法萊分析。此外 ,避免由于成本降低磨損、短壓住時間也是一個重要的技術(shù)要求的精密鍛造，近凈形部分有一個光明的未來。 高質(zhì)量的要求和高產(chǎn)量將只能通過一個機技術(shù) ,考慮到金屬成形過程的考察要求等同于減少工作的目標(biāo)成本。以前按設(shè)計已經(jīng)不能同時滿足這些技術(shù)要求和經(jīng)濟的充分程度，或他們是非常昂貴的設(shè)計和制造，例如鏈接驅(qū)動壓力機。這就需要尋找對泵創(chuàng)新設(shè)計的解決方案，它的設(shè)計應(yīng)主要標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化，以降低成本。 3．非圓齒輪的壓力傳動 則 使用非圓齒輪傳動機械曲柄壓力機，它提供了一種新方式的技術(shù)和經(jīng)濟需求的壓力桿運動。一對非圓齒輪 有不變的中心距 , 因此采用了電動馬達(dá)，或由飛輪、曲柄和驅(qū)動機制本身。制服驅(qū)動器的速度傳送是通過一對非圓齒輪傳遞給非均勻的偏心軸。如果非圓齒輪的適當(dāng)設(shè)計，從動齒輪的非均勻驅(qū)動器會導(dǎo)致泵所需的行程時間行為。調(diào)查中心的金屬成形和金屬成型機床 (諾威的大學(xué)已經(jīng)表明 ,在這個簡單的方式所有相關(guān)的壓力桿的連續(xù)運動，可以達(dá)到各種成形