殼體零件自動(dòng)清洗機(jī)設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目 殼體零件自動(dòng)清洗機(jī)設(shè)計(jì)摘 要本設(shè)計(jì)是關(guān)于殼體零件清洗機(jī)的設(shè)計(jì)。首先初定了清洗機(jī)的總體方案，接著分析了清洗機(jī)的輸送系統(tǒng)并確定了設(shè)計(jì)原則；然后根據(jù)這一原則按照初定的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先對(duì)輸送系統(tǒng)的輸送鏈和與其相對(duì)應(yīng)的鏈輪進(jìn)行了設(shè)計(jì)并確定了輸送鏈鏈節(jié)數(shù)及與其配套的輸送板的具體尺寸。在此基礎(chǔ)上選擇電動(dòng)機(jī)，確定電動(dòng)機(jī)后根據(jù)已知條件選取了減速器并完成動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。接著對(duì)清洗機(jī)殼體和水槽進(jìn)行了設(shè)計(jì)，最后對(duì)清洗機(jī)的噴淋系統(tǒng)和吹干系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最終確定清洗機(jī)的總裝配圖。在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)自己對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和鞏固，提高自己查閱文獻(xiàn)和利用計(jì)算機(jī)繪圖的能力。關(guān)鍵詞：殼體零件，輸送系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)，噴淋系統(tǒng)，吹干系統(tǒng)TheWashingMachinePartsonTheShellDesignAbstractTheProjectisthewashingmachinepartsontheshelldesign.Firstofall,theinitialoverallprogramwashingmachine,washingmachineandthenananalysisofthetransportationsystemandtodeterminethedesignofprinciples;andtheninaccordancewiththisprincipleinaccordancewiththesizeofaninitialdesign,thefirstofthechainconveyorsystemanditscorrespondingchainroundforthedesignandtodeterminethenumberofchainlinksandsupportthedeliveryofitsspecificsizeboard.Choiceonthebasisofthemotortodeterminetheconditionsofthemotoraccordingtoknownreducerselectedandcompletedthedesignofdynamicsystems.Thentheshellofthewashingmachineandsinkhasbeendesigned,thelastofthewashingmachineanddryingsystem,spraysystemhasbeendesigned.Finally,todeterminethetotalwashingmachineassemblydrawing.Inthedesign,basedonmyowntostrengthenandconsolidatethespecializedcourseofstudy,toimprovemaccesstodocumentsandtheuseofcomputergraphicscapabilities.Keywords:shellparts,

conveyorsystems,

powersystems,

sprinkler

systems,dryingsystems目 錄1.引言.................................................................12.設(shè)計(jì)的主體內(nèi)容......................................................12.1初定清洗機(jī)的總體方案...............................................12.2輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì).....................................................12.2.1輸送系統(tǒng)草圖.....................................................22.2.2選擇輸送鏈.......................................................22.2.3確定輸送鏈輪的尺寸...............................................32.2.4張緊輪尺寸的確定.................................................42.2.5估算輸送鏈條節(jié)數(shù)Lp..............................................52.2.6輸送板的設(shè)計(jì).....................................................62.2.7導(dǎo)軌的設(shè)計(jì).......................................................62.3輸送鏈動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì).................................................72.3.1電動(dòng)機(jī)的選擇.....................................................72.3.2分配傳動(dòng)比.......................................................82.3.3設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng).......................................................92.3.4主動(dòng)輪設(shè)計(jì)......................................................112.3.5從動(dòng)輪設(shè)計(jì)......................................................122.4軸的設(shè)計(jì)及其強(qiáng)度校核..............................................122.4.1軸的設(shè)計(jì)........................................................122.4.2軸承的選用......................................................142.4.3軸承座的選用....................................................152.4.4主動(dòng)軸的強(qiáng)度校核................................................152.4.4鍵的選取及其強(qiáng)度校核............................................182.5噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)....................................................192.5.1噴嘴的設(shè)計(jì)......................................................192.5.2離心泵的選取....................................................202.5.3輸液管道的設(shè)計(jì)..................................................212.6吹干系統(tǒng)的設(shè)計(jì)....................................................212.6.1噴嘴的設(shè)計(jì)......................................................212.6.2輸氣管道的設(shè)計(jì)..................................................222.7清洗機(jī)箱體的設(shè)計(jì)..................................................222.7.1清洗、吹干室的設(shè)計(jì)..............................................222.7.2機(jī)座的設(shè)計(jì)......................................................232.7.3水槽的設(shè)計(jì)......................................................232.8清洗機(jī)的總裝圖....................................................232.9一些說(shuō)明..........................................................243.結(jié)語(yǔ)...............................................................24參考文獻(xiàn)..............................................................25致謝.................................................................26引言隨著機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，對(duì)機(jī)械加工效率也提出了更高的要求，加工過(guò)程中零件的清洗效率也有待提高。金屬零件通常是用鋼、鐵、鋁等材料制成，它們?cè)跈C(jī)械加加工過(guò)程中要使用各種切削油、潤(rùn)滑油和防銹油，這些油類的主要成分是礦物油或動(dòng)植物油。這些附著在零件表面的油在進(jìn)行下一步加工前，大多被要求除去，而人工清洗去除效率很低，零件清洗機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。本課題主要研究殼體零件清洗機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程，以清洗拖拉機(jī)后橋殼體為例進(jìn)行設(shè)計(jì)。被清洗零件最大重量293kg，規(guī)格為L(zhǎng)×W×H=1042×388×437mm；清洗機(jī)輸送速度定為0.4m/min。清洗工藝按操作方法分為浸洗法、噴淋法、滾筒法。其中噴淋法按輸送方式分為懸鏈?zhǔn)?、輸送鏈?zhǔn)剑紤]到被清洗零件為殼體零件且質(zhì)量較大，我們選擇輸送鏈?zhǔn)絿娏芮逑礄C(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣的工程設(shè)計(jì)課題，能培養(yǎng)我們解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)基本理論和專業(yè)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，也使我們的設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練，我們對(duì)非標(biāo)設(shè)計(jì)有了深刻的認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)的主體內(nèi)容2.1初定清洗機(jī)的總體方案已知清洗機(jī)的輸送速度為 0.4m/min。為保證清洗和吹干時(shí)間，初定清洗室長(zhǎng)度為3200mm，吹干室長(zhǎng)度為 1600mm，總長(zhǎng)度初定為7800mm。為保證零件通過(guò)空間及噴嘴的噴射距離，清洗室和吹干室的寬度初定為 800mm，高度初定為900mm?？紤]到工人操作時(shí)上肢的舒適活動(dòng)區(qū)域和下肢的舒適活動(dòng)空間，輸送系統(tǒng)高度初定為1100mm，機(jī)器總高為2000mm。輸送系統(tǒng)采用滾子輸送鏈輸送方式，噴淋系統(tǒng)采用離心泵提供高壓清洗液，吹干系統(tǒng)采用外供壓縮空氣。2.2輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸送系統(tǒng)承擔(dān)被清洗零件的輸送任務(wù)。 考慮到兩軸相距較遠(yuǎn)，低速重載輸送系統(tǒng)采用滾子鏈傳動(dòng)，其動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸入。12.2.1 輸送系統(tǒng)草圖圖2-1 輸送系統(tǒng)示意圖2.2.2 選擇輸送鏈參照清洗機(jī)輸送系統(tǒng)高度為 1100mm，初定輸送鏈輪分度圓直徑為 d=500mm，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)節(jié)距輸送鏈齒數(shù)范圍從6-40，優(yōu)先采用8、10、12、16和24，取齒數(shù)為z=16。[1]計(jì)算鏈條節(jié)距：P=d·sin(180 /z)=500×sin(180 /16)=97.54mm查長(zhǎng)節(jié)距輸送鏈 GB參數(shù)表，如表2-1所示，選擇節(jié)距 p=100mm的M40號(hào)P型鏈條。其主要參數(shù)如下：滾子直徑 d3=36mm，內(nèi)節(jié)內(nèi)寬b1=19mm，鏈板高度h=26mm，銷軸長(zhǎng)度d2=45mm如.圖2-2所示圖2-2鏈條示意圖2表2-1長(zhǎng)節(jié)距輸送鏈GB參數(shù)表大輪小緣滾內(nèi)滾滾輪鏈銷銷極限子節(jié)鏈子子緣板軸軸拉節(jié)距直號(hào)直直寬高直長(zhǎng)伸載徑內(nèi)徑徑度度徑度荷P寬S型F型型GBPd2d3d4b3b1hd1d2daNM2040506380101216012.25353.119635200005555M28506380101216200153040412174028000507M406380101216202501836454.1268.4540000000595M5663801012162025021425552311052560005003M80801012162025315255065623612628000050007M1180101216202531530607573411573112020500010M161015162025314003670908.351188516000000005560M2216202531405063042851010462219822404000500520M311620253140506305010121247225113150500050005720M452025314050638006012151458230134500000500000550M63253140506380100701417166103615630000500000055340M902531405063801008517211871244189000005000000063002.2.3 確定輸送鏈輪的尺寸輸送系統(tǒng)低速重載，材料可選擇 45鋼，表面淬火硬度HRC50～60，其設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P170[2]計(jì)算分度圓直徑：3d=p/sin(180 /z)=100/sin(180 /16)=512.58mm圓整為d=513mm計(jì)算齒頂圓直徑:1.6 1.6damin=d+(1- z )p-d3=513+(1-16) 100-36=567mm計(jì)算齒頂圓直徑:damax=d+1.25p-d3=513+1.25 100-36=602mm則da取值范圍為567mmda602mm，取da=570mm。計(jì)算齒頂圓直徑:df=d-d3=513-36=477mm其他參數(shù)后面計(jì)算確定。2.2.4 張緊輪尺寸的確定其設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P170[2]張緊輪不會(huì)受很大的力，也不會(huì)出現(xiàn)傳動(dòng)的不均勻和載荷的增大，不會(huì)加速鏈條的磨損。材料選擇 45鋼，表面淬火硬度 HRC40～50，張緊輪齒數(shù)不必取很大，取z=6。計(jì)算分度圓直徑：d=p/sin(180/z)=100/sin(180/6)=200mm計(jì)算齒頂圓直徑:1.6 1.6damin=d+(1- z )p-d3=200+(1- 6 ) 100-36=241.14mm計(jì)算齒頂圓直徑:damax=d+1.25p-d3=200+1.25 100-36=289mm則da取值范圍為241.14mmda289mm，取da=250mm。計(jì)算齒頂圓直徑:df=d-d3=200-36=164mm4由鏈傳動(dòng)輪轂內(nèi)孔允許最大直徑取 dk=40mm。則輪轂厚度h輪轂直徑

dk0.01d9.5400.012009.518.17mm66dh dk 2h 40 2 18.17 76.33mm輪轂長(zhǎng)l2.2h～3.3h39.97～59.96mm取l50mm齒寬bf1 0.95b1 0.9519 18.05mm2.2.5 估算輸送鏈條節(jié)數(shù) Lp輸送鏈左右對(duì)稱，其長(zhǎng)度包括兩部分，一部分是張緊輪和輸送鏈輪輸送系統(tǒng)，另一部分可看為兩輸送鏈輪中心距離的兩倍。對(duì)于第一部分取中心距 a0 600mm2a0z1z2p226006161001662Lp1z2z123.16節(jié)p2a0210026002另一部分L2 2 6500mm 13000mm鏈條總長(zhǎng)L Lp1 p L2 23.16 100 13000 15316mm輸送鏈總節(jié)數(shù)Lp L/p 15316/100 153.16節(jié)取Lp154節(jié)則鏈條總長(zhǎng)為L(zhǎng) 154000mm 154m一直每米鏈條質(zhì)量 15.34kg/m。5所以輸送鏈總質(zhì)量m 15.34 15.4 2 472.47kg2.2.6 輸送板的設(shè)計(jì)輸送系統(tǒng)采用輸送鏈帶動(dòng)輸送板輸送零件的方式。 輸送板應(yīng)足以承受零件重量且耐用，優(yōu)先選用經(jīng)濟(jì)型材料根據(jù)鏈板高度選擇寬度為 20mm，厚度為10mm的扁鋼，單位質(zhì)量 1.57kg/m。為增加強(qiáng)度將型鋼寬厚尺寸較大邊立放，為不遮擋下方噴淋水流輸送板設(shè)計(jì)為孔狀， 形狀如圖2-3所示，將輸送板焊接在兩相對(duì)的內(nèi)鏈板上。輸送板寬度和長(zhǎng)度由被清洗零件尺寸和噴淋距離圖2-3 輸送板示意圖每個(gè)輸送板用型鋼長(zhǎng)度L53548021135mm1.135m每個(gè)輸送板質(zhì)量m1 1.1351.57 1.78195kg輸送板數(shù)等于輸送鏈節(jié)數(shù) Lp，輸送板總質(zhì)量：m總 1.78195154 274.42kg2.2.7 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)為了保證輸送鏈運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，避免承重后鏈條的過(guò)度下垂，在輸送滾子鏈下面布置導(dǎo)軌。設(shè)計(jì)只需考慮其耐磨性和強(qiáng)度要求。輸送鏈內(nèi)節(jié)內(nèi)寬為 19mm，銷軸長(zhǎng)度為45mm，故選擇邊長(zhǎng)b=45mm，厚度d=5mm的4.5角鋼。需4.8m的兩根，直接焊接在箱體的角鋼上。62.3輸送鏈動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.3.1電動(dòng)機(jī)的選擇[3]按工作要求和條件，選擇 YD型三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380V。（1）計(jì)算電機(jī)容量:粗略計(jì)算東方紅-75后橋殼體最重為 293kg,輸送系統(tǒng)長(zhǎng)度為 6500mm，若一次最多放置5件。所放置零件重量為G1 5mg 5 2939.8 14357N輸送鏈和輸送鏈板重量和為G2 (274.42 472.47)g 746.89 9.8 7319.54N滾子與導(dǎo)軌的摩擦因數(shù)為 0.2，所以滿載時(shí)最大有效圓周力Fe(143577319.54)0.24335.31N鏈傳動(dòng)所需輸入功率為Fev433.510.0067PW10000.029kw1000電動(dòng)機(jī)所需的工作功率為PdPw（1）a式中a為動(dòng)力輸入系統(tǒng)總功率。a12344（2）式中1，2，3，4分別為鏈傳動(dòng)、減速器、聯(lián)軸器和滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率。查表知滾子鏈傳動(dòng)的的傳動(dòng)效率為0.96，圓柱齒輪蝸桿減速器的傳動(dòng)效率為0.97，彈性聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率為0.99，滾子軸承的效率為0.98。根據(jù)公式（2）總效率為0.960.970.990.9840.9根據(jù)公式（1）所需電動(dòng)機(jī)工作功率為PwPd 0.032kwa7（2）計(jì)算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸送鏈工作轉(zhuǎn)速為1000v10000.4n0.25r/mind513查鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比i1'2～10,圓柱齒輪蝸桿減速器傳動(dòng)比i2'6.8～286.4。則總傳動(dòng)比合理范圍為 ia' 13.6～2864，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：id'ia'n(13.6～2864)0.253.4～716r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為500r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械零件手冊(cè)》，選用YD-160M型號(hào)的電動(dòng)機(jī)，其參數(shù)：功率2.6kw，滿載轉(zhuǎn)速480r/min。2.3.2分配傳動(dòng)比[3]電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為480r/min，輸送輪轉(zhuǎn)速為0.25r/min。實(shí)際總的傳動(dòng)比nm480ia1920n0.25由式（3）iai1i2（3）式中i1，i2分別為鏈傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使鏈傳動(dòng)尺寸不致過(guò)大，初步取i1=7，則減速器的傳動(dòng)比為：ia1920i2274.3i17查《機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》P532，選擇S77型減速器，其參數(shù)如下：傳動(dòng)比286.4，輸出軸直徑45mm。則鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比為ia1920i16.7i2286.482.3.3 設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)[2]以下計(jì)算過(guò)程參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P170取小鏈輪齒數(shù)z1 17，大連輪齒數(shù)z2 iz1 6.717 114（2）確定計(jì)算功率由表9-6查得KA=1.0，由圖9-13查得Kz=1.54，單排鏈，則計(jì)算功率為：Pca KAkzP 1.01.542.6 4.004kw（3）選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)Pca=4.004，及n1=0.256.7=1.675r/min,查圖2-4A系列滾子鏈額定功率曲線，選12A型鏈條，查表2-2滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)表，鏈條節(jié)距P=19.05mm。圖2-4A系列滾子鏈額定功率曲線表2-2滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)表9內(nèi)鏈節(jié)單排鏈滾子外銷軸直內(nèi)鏈板排距單排每米極限拉內(nèi)寬鏈號(hào)節(jié)矩p質(zhì)量q/伸載荷徑d1徑d2高度h2ptb1（kg/m）Flim10A15.87510.165.089.4015.0918.001.02180012A19.0511.915.9412.5718.0822.781.53110016A25.4015.887.9215.8824.1329.292.65560020A31.7519.059.5318.9030.1835.763.886700（4）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初定中心距a0(30～50)p571.5～952.5mm，取a0880mm相應(yīng)鏈節(jié)數(shù)2a0z1z2pz2z121711419.52Lp0288011417p2a0219.52880163.04節(jié)2取鏈節(jié)數(shù)為164查表9-7，得中心距計(jì)算系數(shù)f10.24421則鏈傳動(dòng)的最大中心距a0f1p2Lp（z1z2）0.2442119.052164（17114）916.48mm取a=916mm（5）計(jì)算壓軸力計(jì)算鏈速n1z1p1.6751719.05v1000600.009m/s601000有效圓周力Fe11000p10000.0273000Nv0.009壓軸力Fp1 KfpFe 1.053000 3150N102.3.4 主動(dòng)輪設(shè)計(jì)小鏈輪采用整體式鋼制結(jié)構(gòu)。計(jì)算小鏈輪尺寸計(jì)算小鏈輪分度圓直徑d p/sin(180/z) 19.05/(180/17) 103.67mm計(jì)算齒頂圓直徑:d=d+(1-1.6)p-d=103.67+(1-1.619.05-11.91=115.57mmz17)amin1計(jì)算齒頂圓直徑:damax=d+1.25p-d1=103.67+1.2519.05-11.91=109.01mm則da取值范圍為109.01mmda115.57mm，取da=110mm。計(jì)算齒頂圓直徑:df=d-d1=103.67-11.91=91.76mm根據(jù)減速器輸出軸直徑定主動(dòng)輪輪轂孔直徑為45mm。查鏈輪最大輪轂孔直徑表知dkmax=53mm，所以dk=45mm可用。輪轂厚度h輪轂直徑

dk0.01d6.6450.01103.676.616.64mm66dh dk 2h 45 2 16.64 78.28mm輪轂長(zhǎng)l2.2h～3.3h36.61～54.91mm取l50mm齒寬bf1 0.95b1 0.9512.57 11.94mm112.3.5 從動(dòng)輪設(shè)計(jì)大鏈輪采用孔板式結(jié)構(gòu)，材料為 40Cr。計(jì)算大鏈輪尺寸計(jì)算大鏈輪分度圓直徑d p/sin(180/z) 19.05/(180/114) 691.36mm計(jì)算齒頂圓直徑:d=d+(1-1.6)p-d=691.36+(1-1.619.05-11.91=696.71mmz17)amin1計(jì)算齒頂圓直徑:damax=d+1.25p-d1=691.36+1.2519.05-11.91=703.51mm則da取值范圍為696.71mmda703.51mm，取da=702mm。計(jì)算齒頂圓直徑:df=d-d1=691.36-11.91=680.45mm其他參數(shù)后面計(jì)算確定。2.4軸的設(shè)計(jì)及其強(qiáng)度校核以下計(jì)算過(guò)程參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P378[2]2.4.1 軸的設(shè)計(jì)主動(dòng)軸選用40Cr，正火處理，根據(jù)表15-3，取A=120，于是由公式（4）知0dminA0P412030.02958.52mm（4）30.25n2如圖2-5所示圖2-5 主動(dòng)軸示意圖12取dAB60mm則dBCdFG65mm，dCDdEF73mm，dDE85mm。則從動(dòng)輪dk=dAB60mm輪轂厚度h輪轂直徑

dk0.01d9.5600.01691.369.526.4136mm66dh dk 2h 60 2 26.4136 112.83mm輪轂長(zhǎng)l4h426.4136105.65106mm齒寬bf1 0.95b1 0.9512.57 11.94mm凸緣寬度br 0.93b1 0.625p 0.93 12.57 0.62519.05 23.6mm腹板厚度t=16mmg=2t=32mmc=0.05p=9.53mm0=0.25p+4=8.76mm輸送輪dk=dCD 73mm輪轂厚度hdk0.01d9.5730.015139.526.8mm66輪轂直徑dh dk 2h 73 2 26.8 126.6mm輪轂長(zhǎng)l 4h 4 26.8 105.65 107.2mm取l=108mmbr=30mm13齒寬bf1 0.95b1 0.9512.57 11.94mm腹板厚度t=20mmg=2t=40mmc=0.05p=50mm0=0.25p+4=29mm從動(dòng)軸如圖2-6所示圖2-6 從動(dòng)軸示意圖dBC dFG 65mm，dCD dEF 73mm，dDE 85mm。張緊輪軸如圖2-7所示圖2-7 張緊輪軸示意圖dAB dEF 65mm，dBC dDE 73mm，dCD 85mm。2.4.2 軸承的選用本設(shè)計(jì)中軸承主要承受徑向載荷，故選取軸承類型為深溝球軸承。如圖 2-8所示圖2-8深溝球軸承根據(jù)軸頸大小，查《機(jī)械零件手冊(cè)》，輸送輪軸選擇軸承為6313型，張緊輪軸選擇軸承為6207型。其參數(shù)如表2-3所示表2-3型號(hào)dDBdaDara620735721742651631365140337712 軸承座的選用由于軸承選擇為6207型號(hào)和6313型號(hào)深溝球軸承，查《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（P782）表選擇SN207型號(hào)和SN313型號(hào)滾動(dòng)軸承座，軸承座內(nèi)徑d分別為35mm和65mm。軸承座如圖2-9所示圖2-9 軸承座示意圖2.4.4 主動(dòng)軸的強(qiáng)度校核各軸中主動(dòng)軸受力最大，所以只需校核它的強(qiáng)度。畫受力圖15計(jì)算輸送鏈對(duì)傳動(dòng)軸的壓軸力有效圓周力Fe2Fe31000P10000.0263880.6Nv0.0067壓軸力Fp2 Fp3 KFpFe 1.153880.6 4462.6N（2）計(jì)算扭矩T19.55106P39.551060.0276n20.251.0310NmmT2T39.55106P49.551060.0269.93105Nmmn20.25（3）計(jì)算支反力水平面：畫其受力圖Fp1cos300Fp2Fp3FNH1FNH2FNH190Fp2236Fp3686FNH28320由以上兩式解得：FNH14694.5NFNH26958.6N垂直面：畫其受力圖Fp2sin300FNV1FNV2FNV190FNV28320由以上兩式解得：FNH11766NFNH2191N16（4）做彎矩圖和扭矩圖 MH2 4.16104Nmm水平彎矩MH1 2.46105Nmm MH3 1.08106NMM垂直彎矩MV11.42105NmmMV21.14105NmmMV32.79104NmmM18.068105NmmM21.473105NmmM31.17106Nmm合成彎矩扭矩 T1 1.03 106N mmT2 T3 9.93105Nmm（5）校核強(qiáng)度根據(jù)第三強(qiáng)度理論公式（ 5）校核危險(xiǎn)截面M2(T)2caW（5）式中ca為軸的計(jì)算應(yīng)力，MpaM為軸所受彎矩，Nmm，M1.17106NmmT為軸所受扭矩，Nmm，T9.93105NmmW為軸的抗彎截面系數(shù)，mm3，W0.1d30.173338901.7mm3為折合系數(shù)，=0.6則(1.17106)2(0.69.93105)2170Mpaca33.75Mpa38901.7故安全。172.4.4 鍵的選取及其強(qiáng)度校核本設(shè)計(jì)中鍵不受軸向力，載荷為輕微沖擊，選擇鍵連接類型為普通平鍵連接。輸送輪轂配套平鍵選取查表 2-3普通平鍵和普通楔鍵的主要尺寸表。表2-3 普通平鍵和普通楔鍵的主要尺寸表mm軸的直徑>30～38 >38～44 >44～50 >50～58 >58～65 >65～75d鍵寬b×10×8 12×8 14×9 16×10 18×11 20×12鍵高h(yuǎn)鍵的長(zhǎng)度 6，8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，系列 56，63，70，80，90，100，110，125，140，180選擇20×12mm長(zhǎng)度為100mm的平鍵。同樣張緊輪轂配合鍵選為 12×8mm長(zhǎng)度為40mm的平鍵，主動(dòng)輪轂配合鍵選為14×9mm長(zhǎng)度為50mm的平鍵，從動(dòng)輪轂配合鍵選為 18×11mm長(zhǎng)度為100mm的平鍵。校核從動(dòng)輪配合鍵的強(qiáng)度過(guò)程如下表2-4鍵連接的許用擠壓應(yīng)力、許用壓力MPa許用擠壓應(yīng)力連接工作方式鍵或轂、載荷性質(zhì)許用壓力軸的材料靜載荷輕微沖擊沖擊p靜連接鋼120～150100～12060～90鑄鐵70～8050～6030～45p動(dòng)連接鋼504030鍵的強(qiáng)度必須符合公式（6）2T103pp（6）kld式中：T—傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位 N·m：k —鍵與輪轂槽的接觸高度，單位 mm：18—鍵的工作長(zhǎng)度，單位mm：—軸的直徑，單位mm：p —鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位 MPa，見表2-4：由表2-4查得許用擠壓應(yīng)力p=110～120MPa，取其平均值p=110MPa.鍵的工作長(zhǎng)度lLb=63-18=45mm，鍵與輪轂槽的接觸高度k=0.5h=0.5×11=5.5mm。21.03106所以p8276.127MPa＜p5.560故鍵的強(qiáng)度符合要求。2.5噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.5.1 噴嘴的設(shè)計(jì)液柱離開噴嘴之后，尚須經(jīng)過(guò)一段距離才能沖擊到零件上， 因此在在此之前液柱已發(fā)生產(chǎn)期現(xiàn)象而失去原有的密實(shí)性， 這就使液柱的作用力大為減弱。 當(dāng)液柱L超過(guò)150d（d為噴嘴直徑）時(shí)，作用力僅為計(jì)算所得的 30%左右[4]。由于零件距離零件最遠(yuǎn)表面為 700mm，依據(jù)表2-5表2-5 噴嘴直徑與最遠(yuǎn)噴射距離關(guān)系表d(mm)23456789101214L(mm)300450600750900105012001350150018002100表中d為噴嘴直徑，L為最遠(yuǎn)噴射距離。選用d=5mm，L=750mm的噴嘴。當(dāng)噴嘴采用圓錐形噴嘴，圓錐收斂角為 12～400時(shí)，噴嘴水頭損失小，效率高。流速系數(shù) 0.94～0.96，流量系數(shù) 0.94。噴嘴形狀如圖 2-10所示19圖2-10 噴水嘴示意圖取錐角為240。2.5.2 離心泵的選取在某一類型的噴嘴下，射流的噴嘴前水頭 H0，流量Q，噴嘴直徑d，緊密射程HK之間的關(guān)系曲線稱為射流工況圖 [4]。如圖2-11所示圖2-11 射流工況圖查看圖，當(dāng)水頭H0 18m時(shí)，直徑5mm射程750mm的噴嘴流量為0.4L/s。60個(gè)噴嘴的總流量為 24L/s。水泵是噴淋式清洗機(jī)的重要部件，選擇水泵時(shí)重點(diǎn)考慮水泵的揚(yáng)程和流量?jī)蓚€(gè)參數(shù)。水泵類型一般選擇離心式單級(jí)水泵，該型水泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，維修方便，有一定的揚(yáng)程能滿足我們的要求。查閱水泵手冊(cè)，選擇 IS100-65-200型20水泵，其參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速2900r/min，流量27.8L/s，揚(yáng)程50m，電機(jī)功率22kw，必須汽蝕余量3.6m。配用電機(jī)選用 Y180M-2型三相異步電動(dòng)機(jī)。2.5.3 輸液管道的設(shè)計(jì)以下設(shè)計(jì)參考《壓力管道設(shè)計(jì)及工程實(shí)例》 P67根據(jù)水泵進(jìn)、出水口內(nèi)徑選取進(jìn)水口法蘭內(nèi)徑為 100mm,進(jìn)水管內(nèi)徑為100mm，外徑為114.3mm，出水口法蘭內(nèi)徑為 65mm，出水管內(nèi)徑65mm，外徑76.1mm。輸送管徑采用內(nèi)徑為 50mm外徑60.3mm和內(nèi)徑32mm外徑42.4mm的管路。輸液管道一律采用輸送用鋼管。接頭選用便于拆裝、維修的螺紋管接頭。參考《管接頭與管件》 （P390）采用的有公稱直徑 DN為100mm，65mm，50mm，32mm的轉(zhuǎn)角，三通，四通。2.6吹干系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力空氣由工廠專門的氣壓設(shè)備提供，不再考慮供氣裝置的設(shè)計(jì)問(wèn)題。2.6.1 噴嘴的設(shè)計(jì)查有關(guān)資料，取噴嘴公稱直徑 2mm，錐角240，形狀如圖2-12所示圖2-12噴漆嘴示意圖噴嘴空氣流量公式（7）0.658dpn0.65820.46046.24L/min（7）q1.08式中，d為噴嘴直徑，mm為噴射壓力，barq為噴射流量，L/min21為噴嘴個(gè)數(shù)為噴嘴效率系數(shù)。2.6.2 輸氣管道的設(shè)計(jì)以下設(shè)計(jì)參考《壓力管道設(shè)計(jì)及工程實(shí)例》 P67[7]為保證足夠的氣量和壓力，輸氣管路截面內(nèi)徑為管路上分路管道內(nèi)徑和的 2倍。輸送管徑采用內(nèi)徑為 50mm外徑60.3mm和內(nèi)徑32mm外徑42.4mm的管路。輸液管道一律采用輸送用鋼管。接頭選用便于拆裝、維修的螺紋管接頭。參考《管接頭與管件》 （P390）采用的有公稱直徑 DN為100mm，65mm，50mm，32mm的轉(zhuǎn)角，三通，四通。2.7清洗機(jī)箱體的設(shè)計(jì)清洗液具有腐蝕性，機(jī)器箱體內(nèi)壁應(yīng)涂防銹漆。清洗機(jī)箱體結(jié)構(gòu)如圖 2-13所示圖2-13清洗機(jī)箱體示意圖2.7.1 清洗、吹干室的設(shè)計(jì)清洗、吹干室殼體支撐用 6.3型號(hào)的等邊角鐵和 18/11型號(hào)的不等邊角鋼，其間焊裝鋼板組成清洗吹干室。6.3型鋼：b=63mm，d=10mm18/11型鋼：B=180mm，b=110mm，d=10mm。室壁為厚度為5mm，寬度為63mm的鋼板，周圍布有厚度為 5mm的加強(qiáng)板。22與機(jī)座采用焊接的連接方式。為防止高壓水濺入吹干室，清洗室與吹干室間裝有隔簾。2.7.2 機(jī)座的設(shè)計(jì)機(jī)座起到支撐傳動(dòng)系統(tǒng)和儲(chǔ)存清洗液的作用，水槽安裝在上下輸送鏈之間。支撐采用6.3型等邊角鋼，寬度 63mm，厚度10mm，其間焊裝鋼板組成機(jī)座。2.7.3 水槽的設(shè)計(jì)為了便于操作，將水槽安裝在清洗機(jī)后側(cè)，并與機(jī)座焊接在一起，它與機(jī)座儲(chǔ)水池通過(guò)過(guò)濾通道連接在一起，過(guò)濾通道裝過(guò)濾網(wǎng)。為保證清洗液供水量，水槽尺寸為L(zhǎng)×W×H=3000×1000×800mm。支撐采用6.3型鋼，槽壁為厚度為5mm，寬度為63mm的鋼板，周圍布有厚度為5mm的加強(qiáng)板，水槽結(jié)構(gòu)如圖2-14所示圖2-14 水槽結(jié)構(gòu)示意圖2.8清洗機(jī)的總裝圖最終的裝配示意圖，如圖 2-15所示23圖2-15清洗機(jī)的總裝示意圖2.9一些說(shuō)明本次設(shè)計(jì)是清洗機(jī)的整機(jī)設(shè)計(jì)， 所涉及的小零件和標(biāo)準(zhǔn)件較多， 對(duì)于不太重要的零件和標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)和選取文中未加以詳細(xì)計(jì)算和說(shuō)明。結(jié)語(yǔ)三個(gè)月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告一段落。清洗機(jī)已經(jīng)是非常成熟的產(chǎn)品，對(duì)它的設(shè)計(jì)是一種非標(biāo)的設(shè)計(jì)，不可避免的遇到了很多問(wèn)題。輸送系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度很低，用標(biāo)準(zhǔn)齒輪減速器無(wú)法達(dá)到要求，經(jīng)過(guò)多次計(jì)算和查閱資料，我選擇了圓柱齒輪蝸桿減速器才達(dá)到了預(yù)定的要求。噴嘴和管道都是我們比較陌生的部件，這次設(shè)計(jì)使我對(duì)它們也有所了解。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，對(duì)《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《材料力學(xué)》、《理論力學(xué)》、《材料學(xué)》、《機(jī)械制圖》等都有涉及，設(shè)計(jì)計(jì)算包括了鏈輪、軸、鍵、軸承，是機(jī)械行業(yè)典型的設(shè)計(jì)過(guò)程。由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏和自身水平的限制，在設(shè)計(jì)中必定存在著許多不足和錯(cuò)誤，只能吸取教訓(xùn)，在以后的學(xué)習(xí)與實(shí)踐中不斷完善自身，敬請(qǐng)老師和同學(xué)們多提寶貴意見。雖然這次設(shè)計(jì)結(jié)束了，但是我的學(xué)習(xí)并沒(méi)有結(jié)束，因?yàn)橹档梦覍W(xué)習(xí)的東西還有很多，我知道的太少了。24參考文獻(xiàn)孔凌嘉.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京理工大學(xué)出版社，2008.2濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）.高等教育出版社，2001.6蔡春源.新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).遼寧科技技術(shù)出版社，1993.7鄭波.輸送鏈?zhǔn)絿娏芮逑礄C(jī)的概述.維普資訊Http：//周開勤.機(jī)械零件手冊(cè)（第五版）.高等教育出版社，2004.5王少懷.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè).電子工業(yè)出版社，2006.8]宋岢岢.壓力管道設(shè)計(jì)及工程實(shí)例.化學(xué)工業(yè)出版社，2007.9文斌.管接頭和管件選用手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，2005.8[9]HindhedeI,Uffe.MachineDesignFundamentals ：APraticalApproach.NewYork ：Wiley,1983劉鴻文.材料力學(xué)（第四版）.高等教育出版社，2004.1RajputRK.ElementsofMechanicalEngineering.KatsonPubl.House,1985張世芳.泵與風(fēng)機(jī).機(jī)械工業(yè)出版社，1997.2王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1陳廷爐.零件清洗機(jī)設(shè)計(jì)的探討.維普資訊Http：//陳經(jīng)斗，許鎮(zhèn)等.畫法幾何及機(jī)械制圖（修訂版）.天津大學(xué)出版社，1997.8左健民.液壓與氣壓傳動(dòng)（第3版）.機(jī)械工業(yè)出版社.2006.125致謝大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過(guò)我的老師和關(guān)心過(guò)我的同學(xué)，他們?cè)谖页砷L(zhǎng)過(guò)程中給予了我很大的幫助。 本文能夠順利的完成，要特別感謝我的導(dǎo)師魏宗信老師的關(guān)懷和教導(dǎo)。 在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我得到了指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成， 魏老師都始終給我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。魏老師專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)豐富， 令我感到十分敬佩，使我對(duì)自己選擇的專業(yè)有了新的認(rèn)識(shí)。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中，魏老師每周都對(duì)我們指導(dǎo)和我們討論，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并給出合理的解決方案。在輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算中，魏老師給了我莫大的動(dòng)力和支持，才使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)， 在魏老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的指導(dǎo)下，我學(xué)到了豐富的知識(shí)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我的能力是一種鍛煉， 為我畢業(yè)以后更好的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最后，對(duì)百忙之中抽出時(shí)間參加本文評(píng)審的老師們致以誠(chéng)摯的謝意！26指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)（主要評(píng)價(jià)論文的工作量、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性、論文的主要內(nèi)容與特點(diǎn)、寫作水平等）：簽 名：年 月 日答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)及論文成績(jī)（主要評(píng)價(jià)論文的性質(zhì)、難度、質(zhì)量、綜合訓(xùn)練、答辯情況、不足等。評(píng)定論文成績(jī)）：主任委員簽名：年 月 日27河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告書姓名：學(xué)號(hào)：050412083專業(yè)班級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化05級(jí)3班論文題目：殼體零件自動(dòng)清洗機(jī)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師魏宗信職稱高級(jí)工程師學(xué)位題目來(lái)源□指導(dǎo)教師科研項(xiàng)目□指導(dǎo)教師推薦選題□學(xué)生自選□其它題目類別□工程設(shè)計(jì)□工程技術(shù)研究□軟件開發(fā)□理論研究□綜合【選題意義、研究現(xiàn)狀及可行性分析】選題意義：研究現(xiàn)狀：制造業(yè)的高速發(fā)展，也促進(jìn)了清洗設(shè)備、清洗劑等企業(yè)的快速進(jìn)步。民用、工業(yè)兩大清洗領(lǐng)域巨大的市場(chǎng)需求，造就了中國(guó)清洗行業(yè)嶄新的未來(lái)?？尚行苑治觯簽闈M足大批量高效的生產(chǎn)，使專用清洗機(jī)的設(shè)計(jì)運(yùn)用成為一種趨勢(shì)。本次設(shè)計(jì)參考同類產(chǎn)品資料，對(duì)現(xiàn)有部件進(jìn)行改進(jìn)，使其性能優(yōu)化，結(jié)構(gòu)更趨合理。【研究的主要問(wèn)題和重點(diǎn)、難點(diǎn)、設(shè)計(jì)工作所需試驗(yàn)資料和試驗(yàn)條件】研究的主要問(wèn)題：電動(dòng)機(jī)、水泵的計(jì)算選擇，軸、鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及校驗(yàn)分析，噴淋、吹干系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管道的選用。重點(diǎn)：在滿足清洗要求的前提下，如何設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式。難點(diǎn)：傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及校驗(yàn)和分析。所需的實(shí)驗(yàn)資料：到具有該設(shè)備的工廠進(jìn)行實(shí)地觀察、調(diào)研，了解該機(jī)器的工作原理和傳動(dòng)關(guān)系、使用情況以及存在的問(wèn)題等內(nèi)容。計(jì)算機(jī)及有關(guān)文獻(xiàn)資料?！具M(jìn)度安排】2009年2月20日-2009年3月11日選題、調(diào)研、實(shí)習(xí)、收集資料2009年3月12日-2009年3月20日論證、開題2009年3月21日-2009年5月8日寫作初稿2009年5月9日-2009年5月31日修改、定稿、打印【指導(dǎo)教師意見】（有針對(duì)性地說(shuō)明選題意義及工作安排是否恰當(dāng)?shù)龋跬馓峤婚_題論證 □修改后提交 □不同意提交（請(qǐng)說(shuō)明理由）指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日【系意見】□同意開題 □修改后開題 □不同意開題（請(qǐng)說(shuō)明理由）系主任簽字： 年 月 日【學(xué)院意見】□同意開題小組意見 □不同意開題小組意見（請(qǐng)說(shuō)明理由） □其它（請(qǐng)說(shuō)明）院長(zhǎng)或主管院長(zhǎng)簽章： 年 月 日28基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)