帶傳動自動旋轉(zhuǎn)餐桌設(shè)計說明書

1、集美大學(xué)專業(yè)設(shè)計 課程設(shè)計說明書設(shè) 計 題 目：帶傳動自動旋轉(zhuǎn)餐桌的設(shè)計 學(xué) 院 名 稱：機械工程學(xué)院 專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班 級：機制*班 姓 名：*學(xué) 號：* 指 導(dǎo) 教 師：* 2012年 1 月 13 日 目錄一、設(shè)計目的 1二、設(shè)計要求 2三、方案設(shè)計 3四、設(shè)計計算 4（一）傳動帶設(shè)計計算 4（二）轉(zhuǎn)動軸設(shè)計計算 8（三）軸承設(shè)計計算 9（四）鍵設(shè)計與計算 9（五）轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌 10（六）主桌面設(shè)計 11五、設(shè)計評價 12六、心得體會 13七、參考文獻(xiàn) 14一、設(shè)計目的根據(jù)市場調(diào)查，電動旋轉(zhuǎn)餐桌已逐漸被一些高檔餐廳所起用，但均需依靠人工或遙控等方式來改變餐桌轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)情況，

2、其智能化、人性化程度較低。但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，自動旋轉(zhuǎn)的餐桌可以提高餐廳的檔次，也可以提供給進(jìn)餐者方便。根據(jù)市場需求，在設(shè)計和制作時充分考慮了智能化、人性化，力求以最低的成本達(dá)到設(shè)計目的。我們設(shè)計的餐桌能實現(xiàn)自動旋轉(zhuǎn)，采用普通簡單傳動系統(tǒng)，價格應(yīng)該是較低的，而且維護(hù)方便，而且實際應(yīng)用時可以加上傳感器，實現(xiàn)客人伸手夾菜時，電動機隨即停止運行、客人伸手夾菜結(jié)束電動機恢復(fù)旋轉(zhuǎn)功能，不需要設(shè)置任何按鈕，加短路保護(hù)功能、確保人身安全和設(shè)備安全。總之，這是一款自動化、智能化、人性化程度較高的旋轉(zhuǎn)餐桌，穩(wěn)定性好，安全，具有很好的市場前景。二、設(shè)計要求 條件：電動機60w，轉(zhuǎn)動桌面直徑60cm，最大承受重量20

3、kg要求: 餐桌轉(zhuǎn)速15rpm，可單獨選用調(diào)速電機，也可和減速箱并用；或采用普通電機加上減速箱，設(shè)計帶傳動機構(gòu)。圖1 餐桌結(jié)構(gòu)圖三、方案設(shè)計 我們要實現(xiàn)的餐桌自動旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速較低，沒有剛好符合要求的電動機，所以要加一級減速，我們采用帶傳動，因為帶傳動適合于轉(zhuǎn)速較低的傳動，平穩(wěn)，安全，且價格低廉，方便拆卸。帶傳動自動旋轉(zhuǎn)餐桌，包含主桌體、旋轉(zhuǎn)桌面，它還包含帶輪、多個滾珠、軸承、轉(zhuǎn)軸及電動機。其主要技術(shù)特征是兩個可以相互套合形槽，下面的U形槽固定在餐桌上，槽上均勻分布一定數(shù)量的滾珠，滾珠之間的距離用保持架固定（以免滾珠分布不均勻時，轉(zhuǎn)盤失衡），另一形槽固定在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤與餐桌旋轉(zhuǎn)主軸相連接。電動機連

4、接帶輪，帶輪減速，傳到主軸，達(dá)到轉(zhuǎn)盤按設(shè)計要求轉(zhuǎn)動。同時，旋轉(zhuǎn)主軸與桌身之間采用一對深溝球軸承來固定，以防其偏心。 轉(zhuǎn)盤材料可采用玻璃或者塑料制品，固定桌面材料可采用木材。 本實用新型旋轉(zhuǎn)餐桌屬餐具類，適合低工資收入家庭及各類型飯店方便就餐用。其總體結(jié)構(gòu)圖如下圖圖2 餐桌總裝圖四、設(shè)計計算（一）傳動帶設(shè)計計算圖 3 帶傳動結(jié)構(gòu) 根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求選取的調(diào)速電動機，考慮到功率為60W，以及產(chǎn)品在使用時供電環(huán)境為220V，50Hz的交流電，我選用了小功率電動機YS系列三相異步電動機（體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單可靠、維修方便），由機械設(shè)計課程設(shè)計手冊(第3版)【2】的表12-12選取型號YS5614電動

5、機，其功率為60W，轉(zhuǎn)速。 再選取小型調(diào)速異步電動機使主動軸轉(zhuǎn)速。設(shè)計要求的旋轉(zhuǎn)餐桌轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速是。由于本設(shè)計轉(zhuǎn)速較低，功率也比較低，選取普通V帶的帶型。1. 確定帶傳動的傳動比。 傳動比公式 （8-15a） ·······················（1） 將帶入公式（1）計算可得帶傳動的傳動比 。 2 確定計算功率。計算功率的公式為（8-21）·

6、83;···················（2） 由表8-7查得工作情況系數(shù),設(shè)計任務(wù)， 帶入公式（2）計算得計算功率 。3 選擇V帶的帶型。 根據(jù)計算功率、主動軸轉(zhuǎn)速，由圖8-11選用A型皮帶。4 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d并驗算帶速 。 1）選取小帶輪的基準(zhǔn)直徑。 由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑。 2) 驗算帶速。 按式（8-13）得驗算帶的速度的公式 ···

7、3;················（3） 小帶輪的基準(zhǔn)直徑，主動軸轉(zhuǎn)速，帶入公式（3） 計算得驗算帶速。 速度很小，不影響其他參數(shù)。 3) 計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 。 根據(jù)式（8-15a），大帶輪的基準(zhǔn)直徑計算公式 ··················

8、3;·（4） 帶傳動的傳動比，小帶輪的基準(zhǔn)直徑，帶入公式（4） 計算得大帶輪的基準(zhǔn)直徑。4 確定V的中心距a和基準(zhǔn)長度。 1） 根據(jù)式（8-20）知初定中心距公式為 ···········（5） 小帶輪的基準(zhǔn)直徑，大帶輪的基準(zhǔn)直徑，帶入 公式（5）計算得，初定中心距 。2） 計算帶所需的基準(zhǔn)長度。由式（8-22）知帶所需的基準(zhǔn)長度的公式為···········（6）小

9、帶輪的基準(zhǔn)直徑，大帶輪的基準(zhǔn)直徑，初 定中心距，帶入公式（6）計算得帶基準(zhǔn)長度 。 由表8-2選帶的基準(zhǔn)長度。3） 計算實際中心距a 。 由式（8-23）知實際中心距a 計算公式為 ·················（7） 初定中心距，帶基準(zhǔn)長度， 帶入公式（7）計算得實際中心距。5 驗算小帶輪的包角。 由式（8-25）小帶輪的包角驗算公式為 ·······

10、····（8） 小帶輪的基準(zhǔn)直徑，大帶輪的基準(zhǔn)直徑，實際中 心距，帶入公式（8）計算得小帶輪的包。6 計算帶的根數(shù)z。 由于傳動速度和功率都很小，取帶根數(shù)z=1。7 計算單根V帶的初拉力的最小值。 由式（8-27）得單根V帶的初拉力的最小值公式為 ··········（9） 由表8-3得A型帶的單位長度質(zhì)量，查表8-5得修正系數(shù) ,帶根數(shù)z=1，驗算帶速，計算功率 ，帶入公式（9）計算得單根V帶的初拉力的最小值 。 應(yīng)使帶的實際初拉力=661.5N。8 計

11、算壓軸力 由式（8-28）得壓軸力的最小值公式為 ················（10）帶根數(shù)z=1，實際初拉力，小帶輪的包角，帶 入公式（9）計算得最小壓軸力。圖4 大帶輪結(jié)構(gòu)尺寸（二）轉(zhuǎn)動軸設(shè)計計算 圖 5 轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)尺寸1）初步確定軸的最小直徑d。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。則傳動功率的計算公式為···········

12、········（11）取帶傳動的效率，設(shè)計任務(wù)功率，代入公式（9）計算得傳動功率。由式（15-2）得軸的最小直徑d的計算公式為··················（12） 根據(jù)表（15-3），取材料面積A=112，傳動功率，代入公式（12）計算得。選取軸的最小直徑為。2）根據(jù)桌子的高度和電動機的長度選取軸的第一段長度為。3）軸的第三段用

13、于安裝帶輪，需一非定位軸肩，則取，根據(jù)參 考文獻(xiàn)可查出大帶輪的輪轂總長為L=30mm，則取。 安裝帶輪處需有一軸肩定位，軸肩 ， 則取，。再根據(jù)桌腳及支架的高度，選取 。（三）軸承的選擇圖 6 深溝球軸承分析主軸的受力情況，由于轉(zhuǎn)盤上的重量多由滾珠承受，所以主軸受軸向力不大，主要承受徑向力的作用，并且受力不大，故選用深溝球軸承。又，按照軸承樣本或設(shè)計手冊選擇6004軸承。軸承壽命校核:軸承主要承受徑向載荷的作用，所以P=Fr，查表得取ft=1，fp=1.2，取=3=21*1314/(286+21)=90N;故符合要求，所以軸承選擇6004型號。（四）鍵的設(shè)計與計算根據(jù)d1=d2=20mm,且T

14、=9550*P1/n=36.6KN*mm，確定帶輪選鑄鐵HT200，鍵采用A型普通鍵，查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊得，直徑d在17到22之間時，鍵的尺寸為b×h：6×6，根據(jù)軸的長度分別取配合的鍵長為14mm和25mm。 所以鍵符合條件。（五）轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌圖 10 轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌為了使圓盤的轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)，同時減小摩擦力，設(shè)計的時候在圓盤和桌面之間布置了滾珠。這需要在圓盤和桌面上同時加工一道U形的凹槽，以形成滾珠的滾道，這樣就把圓盤的運動變?yōu)闈L動。 轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌安裝于主桌面上，用于使旋轉(zhuǎn)桌面能平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。上面有十二顆滾 珠，滾動自如，維修方便。（六）主桌面設(shè)計圖 11 主桌面結(jié)構(gòu)尺寸主桌面上為安裝

15、軸承，配合軸承尺寸設(shè)計了凹槽，通過緊固螺釘，安裝拆卸方便。五、設(shè)計評價1、外表美觀且不會偏離中心。由于桌面上有一圓形凹槽，且凹槽的半徑略大于轉(zhuǎn)臺的半徑，凹槽的底面有一小凹槽，若干滾珠置于小凹槽內(nèi)。轉(zhuǎn)臺放置在凹槽內(nèi)的滾珠上，且轉(zhuǎn)臺在小凹槽相對應(yīng)的位置也有一凹槽。桌面、轉(zhuǎn)臺及凹槽的圓心處于垂直于桌面的同一直線上。采用這種裝置后，轉(zhuǎn)臺可以在滾珠上旋轉(zhuǎn)。且轉(zhuǎn)臺被限制在凹槽內(nèi)，所以轉(zhuǎn)臺在旋轉(zhuǎn)時不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，人們在使用時也更加方便。2、轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。 由于設(shè)有多個滾珠，且旋轉(zhuǎn)桌面上有一導(dǎo)軌則旋轉(zhuǎn)桌盤與主桌面之間轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。3、結(jié)構(gòu)簡單，便于推廣。自動旋轉(zhuǎn)餐桌，由旋轉(zhuǎn)桌面、固定桌面和固定在桌面下的機械傳動裝置

16、構(gòu)成。機械傳動裝置是由以調(diào)速電動機為動力的能源機構(gòu)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，通過帶傳動傳遞給轉(zhuǎn)軸，再由轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)盤上的鍵連接帶動桌面旋轉(zhuǎn)。帶傳動能較好的實現(xiàn)功能，價格低廉，維護(hù)方便，拆卸方便。本產(chǎn)品實用新型，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，制作方便，便于推廣。4、結(jié)構(gòu)緊湊、齒輪傳動可靠、使用壽命長，安裝維修方便的優(yōu)點。5、本設(shè)計只涉及機械傳動部分，實際應(yīng)用時還可以加上傳感器，自動控制何時轉(zhuǎn)何時停，比如說人手靠近時停止方便夾菜等。六、心得體會我學(xué)習(xí)機械系統(tǒng)設(shè)計、機械優(yōu)化設(shè)計等課程后進(jìn)行課程設(shè)計，讓我能夠以較清晰的思路來進(jìn)行設(shè)計，進(jìn)過初步的系統(tǒng)功能分析和系統(tǒng)機構(gòu)等方面的分析，首先定出了這次設(shè)計的大概方案。在剛開始設(shè)計時，我遇到了不少問題，如系統(tǒng)的整體布局，機構(gòu)的形狀，應(yīng)該先設(shè)計哪個機構(gòu)等各種問題。我通過各種途徑尋找解決的辦法，終于在我不斷努力的情況下找到了與之相識的解決辦法。在設(shè)計過程中經(jīng)過和同學(xué)交流與請教，更清晰了整個系統(tǒng)的大概輪廓。上大學(xué)后，很多同學(xué)都沒有過深入的交流，在設(shè)計的過程中，我用了分階段的方式，同時在一定的階段找同學(xué)共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，我認(rèn)真的完成了這次課程設(shè)計。個人認(rèn)為這次設(shè)計有一次很好