畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）塊狀物品推送機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、塊狀物品推送機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作者姓名： 專業(yè)名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)教師： 摘要輸送機(jī)是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運(yùn)機(jī)械，又稱連續(xù)輸送機(jī)。輸送機(jī)可進(jìn)行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。輸送機(jī)輸送能力大，運(yùn)距長，還可在輸送過程中同時(shí)完成若干工藝操作，所以應(yīng)用十分廣泛?？梢詥闻_輸送，也可多臺組成或與其他輸送設(shè)備組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，以滿足不同布置形式的作業(yè)線需要。本文主要是對用于糖果、香皂等包裹機(jī)中的物品推送機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，將塊狀物品從一位置向上推送到所需的另一位置，加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)計(jì)的理解。關(guān)鍵字：輸送機(jī) 物品推送機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)abstractconveyor

2、 in a continuous line of material handling transport of materials machinery, also known as the continuous conveyor. conveyor can be horizontal, tilt and vertical transmission, the space can also be composed of transmission lines, transmission lines are generally fixed. conveyor transport capacity, l

3、ong distance, but also in the transportation process of a number of processes operating at the same time, so a wide range of applications. can be a single conveyor can also be composed of multiple, or levels of other transport equipment or inclined conveyor system to meet the needs of different form

4、s of the operating line layout needs. this article is mainly used for candy, soap and other items wrapped machine push machine design, bulk items will be up from one location to another up to the required position, to enhance the understanding of mechanical design. keywords: conveyor push of the mec

5、hanical design of items目錄摘要iabstractii目錄iii前言1緒論21設(shè)計(jì)任務(wù)書61.1設(shè)計(jì)題目：塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)61.2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求61.3 設(shè)計(jì)任務(wù)62 實(shí)現(xiàn)推送機(jī)推送要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案選定82.1實(shí)現(xiàn)推送機(jī)推送要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案82.2 四桿機(jī)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)113 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算153.1 減速系統(tǒng)設(shè)計(jì)153.2 動(dòng)力參數(shù)計(jì)算154傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算174.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算174.2齒輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核194.3軸的選材194.4軸的設(shè)計(jì)19總結(jié)26致謝27參考文獻(xiàn)28附件29前言未來輸送機(jī)的將向著大型化發(fā)展、擴(kuò)大使用范圍、物

6、料自動(dòng)分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。水力輸送裝置的長度已達(dá)440公里以上帶式輸送機(jī)的單機(jī)長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運(yùn)量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)。擴(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍，是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性物料的輸送機(jī)。輸送機(jī)的發(fā)展趨向是：繼續(xù)向大型化發(fā)展。大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。水力輸送裝置的長度已達(dá) 440公里以上。帶式輸送機(jī)的單機(jī)長度已近15公里，并已

7、出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的帶式輸送道。不少國家正在探索長距離、大運(yùn)量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)。擴(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍。發(fā)展能在高溫、低溫條件下、有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性的物料的輸送機(jī)。使輸送機(jī)的構(gòu)造滿足物料搬運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化控制對單機(jī)提出的要求。如郵局所用的自動(dòng)分揀包裹的小車式輸送機(jī)應(yīng)能滿足分揀動(dòng)作的要求等。降低能量消耗以節(jié)約能源，已成為輸送技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)科研工作的一個(gè)重要方面。已將1噸物料輸送1公里所消耗的能量作為輸送機(jī)選型的重要指標(biāo)之一。減少各種輸送機(jī)在作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的粉塵、噪聲和排放的廢氣。緒論中國古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗

8、式提升機(jī)和刮板輸送機(jī)的雛形；17世紀(jì)中，開始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料；19世紀(jì)中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機(jī)相繼出現(xiàn)。1868年，在英國出現(xiàn)了帶式輸送機(jī)；1887年，在美國出現(xiàn)了螺旋輸送機(jī)；1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機(jī)；1906年，在英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機(jī)。此后，輸送機(jī)受到機(jī)械制造、電機(jī)、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內(nèi)部的輸送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運(yùn)，成為物料搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的組成部分。輸送機(jī)一般按有無牽引件來進(jìn)行分類。具有牽引件的輸送機(jī)一般包括牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞

9、牽引力，可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩；承載構(gòu)件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅(qū)動(dòng)裝置給輸送機(jī)以動(dòng)力，一般由電動(dòng)機(jī)、減速器和制動(dòng)器(停止器)等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使?fàn)恳３忠欢ǖ膹埩痛苟?，以保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；支承件用以承托牽引件或承載構(gòu)件，可采用托輥、滾輪等。具有牽引件的輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：被運(yùn)送物料裝在與牽引件連結(jié)在一起的承載構(gòu)件內(nèi)，或直接裝在牽引件(如輸送帶)上，牽引件繞過各滾筒或鏈輪首尾相連，形成包括運(yùn)送物料的有載分支和不運(yùn)送物料的無載分支的閉合環(huán)路，利用牽引件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送物料。這類的輸送機(jī)種類繁多，主要有帶式輸送機(jī)、板式輸送機(jī)、小車式輸送機(jī)、自動(dòng)扶梯、

10、自動(dòng)人行道、刮板輸送機(jī)、埋刮板輸送機(jī)、斗式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、懸掛輸送機(jī)和架空索道等。沒有牽引件的輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)組成各不相同，用來輸送物料的工作構(gòu)件亦不相同。它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：利用工作構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)，或利用介質(zhì)在管道中的流動(dòng)使物料向前輸送。例如，輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的工作構(gòu)件為一系列輥?zhàn)?，輥?zhàn)幼餍D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以輸送物料；螺旋輸送機(jī)的工作構(gòu)件為螺旋，螺旋在料槽中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以沿料槽推送物料；振動(dòng)輸送機(jī)的工作構(gòu)件為料槽，料槽作往復(fù)運(yùn)動(dòng)以輸送置于其中的物料等。 以上所介紹的為散料輸送機(jī)械,輸送機(jī)械按使用的用途分可以分為:散料輸送機(jī)械(如:帶式輸送機(jī)螺旋輸送機(jī)斗式提升機(jī)大傾角輸送機(jī)等)。帶式輸送機(jī)由驅(qū)動(dòng)裝置拉緊

11、裝置輸送帶中部構(gòu)架和托輥組成輸送帶作為牽引和承載構(gòu)件，借以連續(xù)輸送散碎物料或成件品。帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。應(yīng)用它，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。它既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線。所以帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。在礦山的井下巷道、礦井地面運(yùn)輸系統(tǒng)、露天采礦場及選礦廠中，廣泛應(yīng)用帶式輸送機(jī)。它用于水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸。通用帶式輸送機(jī)由輸送帶、托輥、滾筒及驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、張緊、改向、裝載、

12、卸載、清掃等裝置組成。輸送帶常用的有橡膠帶和塑料帶兩種。 橡膠帶適用于工作環(huán)境溫度-1540c之間。物料溫度不超過50c。向上輸送散粒料的傾角1224。對于大傾角輸送可用花紋橡膠帶。塑料帶具有耐油、酸、堿等優(yōu)點(diǎn)，但對于氣候的適應(yīng)性差，易打滑和老化。帶寬是帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。托輥分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為210230）、雙滾筒（包角達(dá)350）和多滾筒（用于大功率）等。有槽形托輥、平形托輥、調(diào)心托輥、緩沖托輥。槽形托輥（由25個(gè)輥?zhàn)咏M成）支承承載分支，用以輸送散粒物料；調(diào)心托輥用以調(diào)整帶的橫向位置，避免跑偏；緩沖托輥裝在受料處，以減小物料對帶的沖擊。滾筒分驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒。驅(qū)動(dòng)滾筒是傳遞

13、動(dòng)力的主要部件。分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為210230）、雙滾筒（包角達(dá)350）和多滾筒（用于大功率）等。張緊裝置其作用是使輸送帶達(dá)到必要的張力，以免在驅(qū)動(dòng)滾筒上打滑，并使輸送帶在托輥間的撓度保證在規(guī)定范圍內(nèi)。 帶式輸送機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢首先是它運(yùn)行可靠。在許多需要連續(xù)運(yùn)行的重要的生產(chǎn)單位，如發(fā)電廠煤的輸送，鋼鐵廠和水泥廠散狀物料的輸送，以及港口內(nèi)船舶裝卸等均采用帶式輸送機(jī)。如在這些場合停機(jī)，其損失是巨大的。必要時(shí)，帶式輸送機(jī)可以一班接一班地連續(xù)工作。帶式輸送機(jī)動(dòng)力消耗低。由于物料與輸送帶幾乎無相對移動(dòng)，不僅使運(yùn)行阻力小(約為刮板輸送機(jī)的13-15)，而且對貨載的磨損和破碎均小，生產(chǎn)率高。這些均有

14、利于降低生產(chǎn)成本。帶式輸送機(jī)的輸送線路適應(yīng)性強(qiáng)又靈活。線路長度根據(jù)需要而定短則幾米，長可達(dá)10km以上?？梢园惭b在小型隧道內(nèi)，也可以架設(shè)在地面交通混亂和危險(xiǎn)地區(qū)的上空。根據(jù)工藝流程的要求，帶式輸送機(jī)能非常靈活地從一點(diǎn)或多點(diǎn)受料也可以向多點(diǎn)或幾個(gè)區(qū)段卸料。當(dāng)同時(shí)在幾個(gè)點(diǎn)向輸送帶上加料(如選煤廠煤倉下的輸送機(jī))或沿帶式輸送機(jī)長度方向上的任一點(diǎn)通過均勻給料設(shè)備向輸送帶給料時(shí)，帶式輸送機(jī)就成為一條主要輸送干線。帶式輸送機(jī)可以在貯煤場料堆下面的巷道里取料，需要時(shí)，還能把各堆不同的物料進(jìn)行混合。物料可簡單地從輸送機(jī)頭部卸出，也可通過犁式卸料器或移動(dòng)卸料車在輸送帶長度方向的任一點(diǎn)卸料。2）螺旋輸送機(jī)俗稱絞龍

15、，適用于顆粒或粉狀物料的水平輸送，傾斜輸送，垂直輸送等形式。輸送距離根據(jù)畸形不同而不同，一般從2米到70米。 輸送原理：旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將物料推移而進(jìn)行螺旋輸送機(jī)輸送。使物料不與螺旋輸送機(jī)葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是物料自身重量和螺旋輸送機(jī)機(jī)殼對物料的摩擦阻力。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：螺旋輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上焊有螺旋葉片，葉片的面型根據(jù)輸送物料的不同有實(shí)體面型、帶式面型、葉片面型等型式。螺旋輸送機(jī)的螺旋軸在物料運(yùn)動(dòng)方向的終端有止推軸承以隨物料給螺旋的軸向反力，在機(jī)長較長時(shí)，應(yīng)加中間吊掛軸承。 雙螺旋輸送機(jī)就是有兩根分別焊有旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送機(jī)。說白了，就是把兩個(gè)螺旋輸送機(jī)有機(jī)的結(jié)合在一起，組成一臺螺旋輸送機(jī)。 螺旋

16、輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的旋向，決定了物料的輸送方向，但一般螺旋輸送機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)都是按照單項(xiàng)輸送來設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)葉片的。當(dāng)反向輸送時(shí)，會(huì)大大降低輸送機(jī)的使用壽命。1設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目：塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在自動(dòng)包裹機(jī)的包裝作業(yè)過程中，經(jīng)常需要將物品從前一工序轉(zhuǎn)送到下一工序。現(xiàn)要求設(shè)計(jì)一用于糖果、香皂等包裹機(jī)中的物品推送機(jī)，將塊狀物品從一位置向上推送到所需的另一位置。1.2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求(1)向上推送距離s=120mm，生產(chǎn)率為每分鐘推送物品120件；(2)推送機(jī)的原動(dòng)機(jī)為同步轉(zhuǎn)速為3000r/min的三相交流電動(dòng)機(jī)，通過減速裝置帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件等速轉(zhuǎn)動(dòng)； (3)由物品處于最低位置時(shí)開始，當(dāng)執(zhí)

17、行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件轉(zhuǎn)過1500時(shí)，推桿從最低位置運(yùn)動(dòng)到最高位置；當(dāng)主動(dòng)件再轉(zhuǎn)過1200時(shí)，推桿從最高位置又回到最低位置；最后當(dāng)主動(dòng)件再轉(zhuǎn)過900時(shí)，推桿在最低位置停留不動(dòng)；(4)設(shè)推桿在上升運(yùn)動(dòng)過程中，推桿所受的物品重力和摩擦力為常數(shù)，其值為500n；設(shè)推桿在下降運(yùn)動(dòng)過程中，推桿所受的摩擦力為常數(shù)，其值為100n； (5)在滿足行程的條件下，要求推送機(jī)的效率高（推程最大壓力角小于350），結(jié)構(gòu)緊湊，振動(dòng)噪聲小；(6)使用壽命10年，每年300工作日，每日工作16小時(shí)。1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)(1)至少提出三種運(yùn)動(dòng)方案，然后進(jìn)行方案分析評比，選出一種運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)綜合；(2)確定電動(dòng)機(jī)的功率與滿載轉(zhuǎn)速；(3

18、)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)中各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，繪制推送機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖；(4)在假設(shè)電動(dòng)機(jī)等速運(yùn)動(dòng)的條件下，繪制推桿在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中位移、速度和加速度變化曲線；(5)如果希望執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的速度波動(dòng)系數(shù)小于3%，求應(yīng)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件軸上加多大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的飛輪；(6)進(jìn)行推送機(jī)減速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制其裝配圖和兩張零件圖；(7)編寫課程設(shè)計(jì)說明書。2 實(shí)現(xiàn)推送機(jī)推送要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案選定2.1實(shí)現(xiàn)推送機(jī)推送要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 方案一圖2-1凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu) 圖21所示的凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu)，可以將擺動(dòng)從動(dòng)件的擺動(dòng)轉(zhuǎn)化為齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒條直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)扇形齒輪的分度圓半徑大于擺桿長度時(shí)，可以加大齒條的位移量。

19、方案二 圖2-2 凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪，從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件組成的高副機(jī)構(gòu)。凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，一般為主動(dòng)件，作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。與凸輪輪廓接觸，并傳遞動(dòng)力和實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的構(gòu)件，一般做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)，稱為從動(dòng)件。凸輪機(jī)構(gòu)在應(yīng)用中的基本特點(diǎn)在于能使從動(dòng)件獲得較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。因?yàn)閺膭?dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪輪廓曲線，所以在應(yīng)用時(shí)，只要根據(jù)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線就可以了。凸輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)機(jī)械、儀器和操縱控制裝置。凸輪機(jī)構(gòu)之所以得到如此廣泛的應(yīng)用，主要是由于凸輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)要求，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。是機(jī)械中的一種常用機(jī)構(gòu)，在自動(dòng)

20、化和半自動(dòng)化機(jī)械中應(yīng)用非常廣泛。 圖22所示的凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪以等角速度回轉(zhuǎn)，它的輪廓驅(qū)使從動(dòng)件，可使推桿實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但行程較小。方案三 連桿機(jī)構(gòu) 圖23所示的連桿機(jī)構(gòu)由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)abcd與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ghk通過連桿ef相聯(lián)組合而成。連桿bc上e點(diǎn)的軌跡，在部分近似呈以f點(diǎn)為圓心的圓弧形，因此，桿fg在圖示位置有一段時(shí)間實(shí)現(xiàn)近似停歇。 圖23 連桿機(jī)構(gòu)方案四圖2-4凸輪連桿組合機(jī)構(gòu) 圖24所示的凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)也可以實(shí)現(xiàn)行程放大功能，但效率較低。方案五 圖25 固定凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)固定凸輪連桿組合機(jī)構(gòu) 圖25所示的固定凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)，可視為連桿長度bd可變的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，改變固定凸輪

21、的輪廓形狀，滑塊可實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。經(jīng)比較，方案四，其運(yùn)動(dòng)特性可實(shí)現(xiàn)直線間歇運(yùn)動(dòng)，并且傳動(dòng)平穩(wěn)，運(yùn)動(dòng)精確，連桿kh的運(yùn)動(dòng)軌跡確定，可以根據(jù)連桿ba的擺動(dòng)角度及物塊上升h=120mm計(jì)算出連桿bh的長度。故選用方案四比較合理。2.2 四桿機(jī)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì) 四桿機(jī)構(gòu)abcd是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，眾所周知，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在兩極限位置時(shí)搖桿的角速度為零，即處于停歇狀態(tài)。離開了這兩個(gè)極限位置搖桿的角速度則不為零，因此曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是一瞬間停歇機(jī)構(gòu)。生產(chǎn)中常要求機(jī)構(gòu)在某一極限位置附近有較長時(shí)間的停歇或近似停歇，以配合其它機(jī)構(gòu)完成整個(gè)工藝過程。例如，紡織機(jī)械中噴射、劍桿織機(jī)，當(dāng)采用曲柄搖桿(或稱四連桿)打緯機(jī)構(gòu)時(shí)，為

22、配合引緯機(jī)構(gòu)把緯紗順利引過梭口，要求筘座在后死心極限位置附近具有較大的近似停歇角(或稱相對靜止時(shí)間)。多數(shù)情況下，允許機(jī)構(gòu)作近似停歇，即機(jī)構(gòu)處在某一極限位置附近時(shí)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的速度或角速度接近零，即運(yùn)動(dòng)很緩慢。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)具有上述特性，它可以在曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的較大角度內(nèi)，使搖桿近似停留在某一極限位置附近。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)基本關(guān)系圖2.21為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的左右兩極限位置，為極位夾角，為搖桿的總擺角。為討論方便，各桿桿長取相對值，即曲柄ab 的長度為，連桿bc長為 ，搖桿cd 長度為 ，機(jī)架長度為在a c1 c2中，由余弦定理知： 圖2.21 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極限位置 由于余弦的值不得超過1。故有利用正弦定

23、理有：（）在中，由余弦定理式中 ：故化簡得：(4)式為無急回特性的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)相對桿長滿足的關(guān)系方程?？棛C(jī)軸向打緯機(jī)構(gòu)，即無急回特性的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)由機(jī)械原理知最小傳動(dòng)角發(fā)生在曲柄與機(jī)架 共線的兩個(gè)位置之一，如圖2.22所示。按余弦定理有：故最小傳動(dòng)角 在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)使，許用傳動(dòng)角。最小傳動(dòng)角約束條件圖2.22 最小轉(zhuǎn)動(dòng)角時(shí)機(jī)構(gòu)位置 圖2.23 近似停歇角近似停歇角圖2.23為曲柄由位置a逆時(shí)針轉(zhuǎn)過a角到達(dá)位置，搖桿只在極限位置附近往復(fù)擺動(dòng)了一個(gè)很小的角度，a稱為近似停歇角，稱為停歇偏差角。在中由余弦定理知：設(shè)計(jì)步驟在實(shí)際設(shè)計(jì)中，若已知搖桿總擺角 、近似停歇角a及停歇角偏差可按以下步驟設(shè)計(jì)曲柄搖

24、桿機(jī)構(gòu) 應(yīng)該指出 時(shí)，所得的最小傳動(dòng)角最大。故一般從開始選取。四桿機(jī)構(gòu)abcd首先要滿足曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的限制條件，該機(jī)構(gòu)中有一個(gè)整轉(zhuǎn)副， ，且為最短桿，為最長桿。如圖所示曲柄a應(yīng)該是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。取cd=580mm，且，所以所以由式（9）可得bc=986mm，所以根據(jù)以上步驟得ab=493mm，ad=1002mm，滿足條件3 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3.1 減速系統(tǒng)設(shè)計(jì)本機(jī)構(gòu)原動(dòng)件為一高速電機(jī),其轉(zhuǎn)速為3000r/min,但我們所需要的轉(zhuǎn)速是120r/min,所以要減速。對于減速裝置我們采用皮帶加齒輪的方法。第一級降速是用皮帶減速,減為240r/min。第二級是用齒輪減為120r/min。皮帶傳

25、動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析如下:帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：（1）適用于中心距較大的傳動(dòng)；（2）帶具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動(dòng)；（3）過載時(shí)帶與帶輪間會(huì)出現(xiàn)打滑，打滑雖然使傳動(dòng)失效，但可防止損壞其他零件；（4）機(jī)構(gòu)簡單、成本低廉。帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：（1）傳動(dòng)的外廓尺寸較大；（2）需要張緊裝置；（3）由于帶的滑動(dòng)，不能保證固定不變的傳動(dòng)比；(4)帶的壽命較短；（5）傳動(dòng)效率較低。通常，帶傳動(dòng)適用于中小功率的傳動(dòng)。目前v帶傳動(dòng)應(yīng)用最廣，一般帶速為v=525m/s，傳動(dòng)比i7，傳動(dòng)效率0.9至0.95.3.2 動(dòng)力參數(shù)計(jì)算皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)主要是采用兩個(gè)半徑不一的皮帶輪來實(shí)現(xiàn)。由于皮帶上的線速度相等,由r1*v1=r2*v2有

26、3000=240，即25=2，由此可見算出電機(jī)上皮帶輪直徑大小=24mm;另一端皮帶輪半徑大小=300mm.傳動(dòng)比i=4/1。該皮帶傳動(dòng)為一平帶傳動(dòng)，傳遞功率p=0.8kw，帶在小輪上的包角a=170度（2.97rad），帶的厚度=4.8mm,帶的密度=1kg/c，帶與輪面間的摩擦系數(shù)f=0.3。傳遞的圓周力f=1000p/v=1000n緊邊、松邊拉力因，所以 離心力引起的拉力，這種平帶每米長的質(zhì)量q=100b=0.48kg/m，如前所述，離心力引起的拉力所需的初拉力帶的離心力使帶與論免檢的壓力減小、傳動(dòng)能力降低，為了補(bǔ)償這種影響，所需初拉力應(yīng)為=1302n，此結(jié)果表明，傳遞圓周力1000n時(shí)

27、 ，為防止打滑所需的初拉力不得小于1302n。作用在軸上的壓力，靜止時(shí)軸上壓力為7.電機(jī)的選擇及總傳動(dòng)比的分配7.1電機(jī)的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求，所選擇的電機(jī)型號為同步轉(zhuǎn)速為1420轉(zhuǎn)/分的三相交流電動(dòng)機(jī)，功率為7.2傳動(dòng)比為了減少成本及保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電機(jī)與減速器的連接采用v帶連接。所以v帶的傳動(dòng)比取；減速器的傳動(dòng)比總傳動(dòng)比誤差滿足許用要求 4傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算4.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算經(jīng)皮帶減速后的轉(zhuǎn)速為240r/min,而我們所要的轉(zhuǎn)速為120r/min。因此還需要的傳動(dòng)比為2/1,選用的齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。中速軸轉(zhuǎn)速=240r/min，傳動(dòng)功率=0.8kw，采用軟齒面直圖4.1 圖4-21) 選擇齒輪材料

28、及確定許用應(yīng)力小齒輪用mnb調(diào)質(zhì)，齒面硬度241286hbs，=730mpa=600mpa （機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)167頁表11-1）大齒輪用zg35simn調(diào)質(zhì)，齒面硬度為241269hbs，（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)167頁表11-1）由（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)171頁表11-5），取=1.1，=1.25，=/=664mpa按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按9級度制造。取載荷系數(shù)k=1.5（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)169頁表11-3），齒寬系數(shù)小齒輪上的轉(zhuǎn)矩=3.18 n.mm取=188，齒數(shù)取=25，則=240/12025=50。故實(shí)際傳動(dòng)比i=50/25=2模數(shù)=78.9/25=3.156mm齒寬=63.1mm，取=70，=65取m=

29、3mm，實(shí)際的=253=75，=503=150mm中心距a=（+）/2=112.5mm精度等級圓周速度v/(m/s)應(yīng)用直齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪直齒錐齒輪6級153012高速重載的齒輪傳動(dòng)，如飛機(jī)、汽車和機(jī)床中的重要齒輪，分度機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)。7級10158高速中載或中速重載的齒輪，傳動(dòng)，如標(biāo)準(zhǔn)系列減速器中的齒輪，汽車和機(jī)床中的齒輪。8級6104機(jī)械制造中對精度無特殊要求的齒輪。9級241.5低速及對精度要求低的傳動(dòng)。驗(yàn)證輪齒彎曲強(qiáng)度齒形系數(shù)=2.7，=1.6，=2.37，=1.7（見機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)173-174）=278=186，安全齒輪的圓周轉(zhuǎn)速0.941m/s對照表（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)可知選用9級

30、精度是合適的，其他計(jì)算從略。各齒輪硬度小于350hbs,所以是閉合式軟齒面，所以齒面點(diǎn)蝕是主要的失效形式。 4.2齒輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)p250 表11.19 ， 因?yàn)辇X輪是軟齒面對稱布置，所以取 d=1 。初選螺旋角 =15。查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)p227 表11.11 ，因?yàn)辇X輪材料是鍛鋼，所以取彈性系數(shù) ze=189.8。查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)p225 圖 11.26 ，根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)和材料以及熱處理方式，查取接觸疲勞壽命系數(shù)：zn1=1 ， zn2=1 ， 齒面接觸疲勞許用應(yīng)力h：h = znhlimsh4.3軸的選材因?yàn)槭且话阌幂S，所以選材料為45鋼 ，調(diào)質(zhì)。 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)p333

31、表16.1 ，查取b=637mpa。查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)p342 表16.3 ，因?yàn)椴牧鲜翘妓劁摚匀≡S用彎曲應(yīng)力-1b=60mpa。查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)p341 表16.2 ， 因?yàn)槭?5鋼，所以查取=3040mpa ， c=118107。4.4軸的設(shè)計(jì)軸的選材：因?yàn)槭且话阌幂S，所以選材料為45鋼 ，調(diào)質(zhì)。 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)p333 表16.1 ，查取b=637mpa。查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)p342 表16.3 ，因?yàn)椴牧鲜翘妓劁?，所以取許用彎曲應(yīng)力-1b=60mpa。查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)p341 表16.2 ， 因?yàn)槭?5鋼，所以查取=3040mpa ， c=118107。1）高速軸的設(shè)計(jì)：按純扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑（最

32、小軸徑）： dc3pnd1c3p1n1=(107118)mm=16.718.4mm考慮到軸的最小處要安裝聯(lián)軸器，增大3%5%。 故d1取17.419.2mm查機(jī)械工程及自動(dòng)化簡明設(shè)計(jì)手冊（上冊）p38 聯(lián)軸器 可知：tn=6336, 取d1=22mm。選聯(lián)軸器型號為：tl4 , 軸承為:7205c因?yàn)檩S兩端要安裝軸承，所以取dmin=25mm，其具體參數(shù)如下圖：圖4-32）中速軸的設(shè)計(jì)： d2c3p2n2=(107118)mm=29.232.2mm 取d2=35mm 選用軸承 7207c 具體參數(shù)如下圖：圖4-43）低速軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核： d3c3p3n3=(107118) mm=47.75

33、2.6mm考慮最小直徑要裝聯(lián)軸器，開鍵槽，要增大3%5%。 故d3取50.155.3mm查機(jī)械工程及自動(dòng)化簡明設(shè)計(jì)手冊（上冊）p37 表2-6，選聯(lián)軸器型號為yl11 j型， d=55mm l=84mm, 選軸承型號為7212c 。 圓周力：ft=2t3d4=2803/295.360=5.44kn 軸向力：fa=fttan2=5.44tan15.942。=1.56kn徑向力：fr=fttanncos=5.44tan20。/cos15.942。=2.06kn fa: -fa194+ fr(194-68)+ fad4/2=0 解之 得： fa=2.5 knfb: fa+ fb=fr 解之得：fb=

34、-0.44 knf1: f1= ft(194-68)/194=3.54 knf2: f2= ft68/194=1.91 kn軸力圖如下： 圖4-5 圖4-6 由圖可知：1截面 ，2截面 為危險(xiǎn)截面 1截面的當(dāng)量彎矩me1=370.32+116.82+（0.6803）2 =500.7nm 2截面的當(dāng)量彎矩me2=31452+240.72+（0.6803）2 =557.8 nm校核危險(xiǎn)截面：1=me1104d1截面3 代入數(shù)據(jù)得：1=23.2mpa-1b=60mpa 2=me2104d2截面3 代入數(shù)據(jù)得：2=16.3 mpa-1b=60mpa 因此該軸滿足剛度條件。總結(jié)通過這次設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識到上

35、課時(shí)的內(nèi)容雖然已經(jīng)很很豐富，但如果沒有實(shí)踐的話，學(xué)習(xí)再多的理論也只是紙上談兵，就像用到的各種符號，往往就同其它的一些符號相混，結(jié)果往往是張冠李戴。通過這次設(shè)計(jì)，我查找資料的能力也得到了很大的提高。更重要的是，我們初步嘗試了去獨(dú)立地去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，反思問題的能力，并且設(shè)計(jì)的是一個(gè)整體，所以考慮問題的方向也全面了，不單單是去解一道題目，而是去解決一系列相關(guān)聯(lián)的題目鏈，大大地提高了我們在這方面的能力，而且這種能力的培養(yǎng)恰恰是在學(xué)校學(xué)習(xí)階段很難得接觸到的，但卻在以后踏上工作崗位中常常會(huì)遇到的。在大學(xué)三年的學(xué)習(xí)中也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向彭宗峰老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，我做了大量的調(diào)查和研究，收集了較大的技術(shù)資料。閱讀了大量的專業(yè)文獻(xiàn)，并將它們應(yīng)用到了畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，并在設(shè)計(jì)中進(jìn)行了廣泛的比例分析，研究和知道老師的耐心幫助下逐漸得到了解決，我學(xué)到了許多課本上沒有學(xué)到的知識，把課本上的理論知識比較充分的運(yùn)用到實(shí)踐中，增強(qiáng)了對理論知識的理解和比較全面的掌握。在綜合訓(xùn)練中驗(yàn)證了自己所學(xué)到的專業(yè)知識，從而把理性的認(rèn)識與