毕业论文 - 完整(共32页)

1、 多功能麻将(mjing)子加工机设计摘 要 由于(yuy)生产工艺落后，竹席(zh x)价格不断上涨，竹席虽深受广大用户欢迎, 但要实现工业化生产还是有很大的难度，为了实现工业化生产，本课题以国内某厂麻将席生产线的冲条、切粒两个加工过程为研究对象,针对麻将子加工机进行了相关的机械、检测以及自动控制等方面的理论与技术研究，设计了基于机电一体化的高效、简易、价廉的多功能麻将子加工机，该加工机可以自动的完成对竹条的切割、打磨、制粒等一系列的动作，能有效地改善作业工人的劳动环境和减少工人的劳动强度，提高劳动生产率。课题利用SolidWorks这一三维设计软件作为辅助设计工具，建立了麻将子加工机的三维

2、实体模型， 其可直接从创建的几何计算模型的质量属性，即通过输入零件的密度可自动计算出零件乃至装配体的质量、重心以及转动惯量，因此在设计计算过程中不必再进行盲目的估算，使得设计出来的加工机器能够更加优化。还使用AUTO CAD软件，设计零件图。关键词：SolidWorks；PLC；机械设计；生产线Multifunctional mahjong son processor designABSTRACTDue to production process behind, bamboo prices, bamboo is deeply user welcome, but to realize the i

3、ndustrialization production or have a lot of difficulty, in order to realize the industrial production this topic to a domestic factory mahjong table of the article, the production line at particle cutting two processing process as the research object，according to the correlation processor mahjong s

4、on of machinery, test and automatic control, and other aspects of the theory and technology research， based on the mechanical and electrical integration design of high efficiency, simple and cheap multi-function mahjong son processor，the processor can be complete to the cutting of bamboo, burnish, g

5、ranulating, and a series of actions，can effectively improve the working environment and the exposed workers to reduce the labor intensity, improve the productivity of Labour. using the subject SolidWorks 3 d design software as auxiliary design tools, set up the mahjong son processor of the three-dim

6、ensional entity model, it can be directly from the establishment of the geometry of the calculation model of quality attributes, that is, through the density of input parts can automatically calculate the parts of the body and assembly quality, center of gravity and inertia, so in design calculation

7、 process dont have to blindly estimation, makes the processing machine designed to more optimization.also the use of AUTO CADSoftware, design drawingKeywords: SolidWorks; PLC; Mechanical design; Production line 第一章 绪 论1.1竹与健康(jinkng)竹子源于中国。竹子在中国人心目中是高尚美好和幸福的象征。自古以来，竹子深深地浸润在中国人的衣食住行等生活的方方面面。早在商代就开始用竹

8、子制造书简和编竹器，汉代用竹建造宫殿，晋代用竹造纸，宋代大文豪(wnho)苏东坡对竹子在日常生活中的作用进行了高度的概括：“食者竹笋，庇者竹瓦，载者竹筏，煲者竹薪，衣生皮，书者竹纸(zhzh)，履者竹鞋”竹子不但在经济生活中为人们创造了使用价值，同时在精神生活领域，也产生了深厚的影响。虚心、有节、坚韧，四季不改枝换叶，其气质、品德可与君子美。正因如此，自古以来，竹子成为诗词歌赋吟咏的对象，绘画及雕刻的素材。在中国传统文化中，竹子涵盖了实物文化、景观文化及思想文化的各种方面，反映了中华民族的情感、观念、思维和思想等深厚的文化底蕴，与松、梅并称“岁寒三友”，与梅、兰、菊合称“四君子”，形成中国古代

9、文明的一大特色，是中国文化的标志之一。不仅如此，竹叶在我国还具有悠久的食用和药用历史，它的医疗保健作用早已我国人民所认识。 清本草求真：“竹叶据书载，凉心缓脾、清痰止渴，为治上焦风邪烦热、咳逆喘促、呕哕吐血、一切中风惊痫等症，无非因其轻能解上、辛能散郁、甘能缓脾、凉能入心、寒能疗热故耳。”清本经逢原：“（竹叶）主咳逆上气，疗筋急（疾）、恶疮，杀小虫主咳逆上气乾，以其能清肺胃之热也；疗筋急（疾）、恶疮者，以其能化身上之气也，气化则百身中之气也，气化则百骸条畅，何有小虫之患乎。”清药品化义：“竹叶清香透心，微苦，凉气热气俱清。经曰：治温以清，专清心气，叶锐有散，味淡利窍，使心经热气分解。注治暑热消

10、渴，胸中热痰，伤寒虚烦，咳逆喘促，皆用为良剂也。又取色青入胆，气清入肺，是以清气分之热，非竹叶不能”竹叶是中医一味传统的清热解毒药，据中药大辞典记载，淡竹叶功用主治：清热除烦，生津利尿，治热病烦渴，小儿惊痫，咳逆叶衄，面赤，小便短赤，口糜舌疮等。1998年，（淡）竹叶被卫生部批准列入“药、食两用的天然植物”名单。1.2麻将席生产原料竹子的寿命与繁殖：竹子是多年生一次开花植物，竹子开花是一种正常的自然现象，属于竹子结籽繁殖我国古代人民早就观察到这种现象，在2000多年前的山海经中就有：“竹生花，其年便枯。”的记载。晋代戴凯所著的竹谱中记述着：“药必六十，复亦六年。”其注解是：“竹六十年亦易根，易

11、根辄结实而枯死。”不过，竹子主要是进行无性繁殖的，每年春季从地下的竹鞭上长出笋来，然后发育成新竹。竹鞭不是它的根，而是地下茎。地下茎可以分为三个类型：单轴型的地下茎能继续生长，芽着生于两侧，侧芽发育成笋；合轴型的顶芽发育成笋，侧芽产生新的地下茎，相连形成合轴，地下茎产生竹秆密集成丛，大熊猫喜欢吃的愉竹和华桔竹，就属于这一类；此外还有一种复轴型，是上述两种的混合型。竹子的有性生殖则像其他有花植物一样，先开花，后结籽，完成整个生长周期。竹子开花的周期，也因竹子种类不同有三种类型：少数竹子可以年年开花，开花后竹秆并不死亡，仍然可以抽鞭长笋；大部分竹子在整个生长过程中只开一次花，而且有一定周期，从40

12、到80年不等，开花后杆叶枯黄，成片死去，地下茎也逐渐变黑，失去萌发力，结成的种籽即所谓竹米，下种后萌发生长，才能长成新竹，箭竹和华桔竹就属于这个类型；还有一种类型是不定期零星开花，开花后，竹林并不死去，例如慈竹就是其中的一种。华桔竹、大箭竹等都属于定期成片开花的一类。这类竹子开花的间隔时间很长，一般为50一60年：还有的甚至要近百年才开一次花。但是，不论哪一年长出的竹竿，只要竹鞭的年龄相同或相近，那么开花的时间就大体相同。即使生态环境差别很大，如阳坡、阴坡，陡坡、缓坡，不同的土壤，不同的海拔高度，都能同时开花。1.3竹材加工(ji gng)业的现状(xinzhung)与发展竹子生长快、产量高、

13、材性好、用途广。竹材与木材相比较, 具有强度高、韧性好、硬度大等特点, 是工程结构材的理想原料。但是,竹材结构上有一些难以克服的缺陷, 限制了竹材特性的发挥, 其主要缺陷如: 竹材径级小, 壁薄中空, 具有尖削度, 且结构不均匀, 各向异性非常显著。因此竹材的加工难度比木材大得多, 木材的加工方法、加工工艺、加工设备都不能直接用于竹材加工。千百年来, 竹材利用长期停留(tngli)在劈篾编织及原竹利用, 或经过简单的粗加工生产初级产品, 竹材工业性开发利用未能形成规模。自70 年代以来,我国在竹材工业性开发利用方面取得了很大成绩, 所研制的新工艺、新技术、新产品达到了世界先进水平, 促进了我国

14、竹材工业性开发利用的大发展, 从而大大提高了竹材的利用价值。竹材加工的主要产品有以下4 类: 竹材人造板; 日用竹制品; 竹工艺品。 竹凉席是我国日用竹制品的大宗产品,在我国南方各省均有生产, 其中以湖南益阳的水竹凉席和安徽舒城的舒席历史最久, 堪称我国竹席中的珍品。这类竹席是用当地生产的水竹编织而成, 水竹质地清凉、性软节平、色泽匀、纤维细。水竹凉席平软光滑、清凉散热,在五百多年前的明代就已在民间广泛使用。水竹凉席编织非常精巧, 一般的水竹凉席3cm长度内可排篾16 根以上, 精细的可达32 根, 通过篾片的挑压还能编出各种图案。这色泽雅致、光滑凉爽、加工精细的竹凉席实际上已成为工艺品, 虽

15、深受广大用户欢迎, 但以实现工业化生产。近几年开发的通风竹凉席及机制背复凉席, 实现了机械化生产。机制凉席的生产工艺流程如下:原竹锯断剖开去节竹条成型漂白干燥磨光编加热压干剪裁缝边检验入库。凉席所用的竹条有竹青条和竹簧条两种, 以竹青条质量为好。这种机制凉席编织后可根据用途随意裁剪, 作成床席、枕席、椅垫等各种产品, 再车缝团边, 投放市场后极受欢迎。这一产品在南方各产竹省发展很快, 生产厂已有数百家。除机制凉席外, 还开发了一种竹块凉席,每一小块竹片的尺寸为40187mm , 形状如麻将, 因此又称麻将席。其工艺流程如下:原竹锯断剖开粗刨锯断钻孔磨光漂白干燥抛光编席质检包装入库。麻将席的串接

16、线采用 0. 6mm 的锦丝线, 单根拉力不低于60N。边接线采用聚氯乙烯树脂软条, 单根拉力不低于80N。麻将席的规格品种很多, 这种产品的生产设备简单,生产规模可大可小, 便于在山区办厂。1.4麻将(mjing)子加工机简述我国竹材资源十分丰富, 竹林素有我国第二森林之美称。近二十多年来, 随着竹材加工利用研究工作的发展, 涌现了许多(xdu)竹材加工新产品。竹麻将席作为(zuwi)家庭用品, 特别是夏天的床上及沙发用品, 其色泽鲜艳、纹理美观, 耐用, 花色、品种多, 易于收藏, 因而越来越受到人们的青睐, 具有极大的市场空间。而竹麻将席的加工技术及装备的研究也越来越受到重视。早期市场上

17、用的主要设备是先将竹子剖切、造粒, 再由手工喂料、机器截边、钻孔等, 每道工序所用的设备是独立的、半机械化的, 生产率低、劳动量大, 因而设计制造自动化的送料切边钻孔一体机就显得迫切而重要。这里研究的主要内容是将各自独立的加料机、切边机、钻孔机设计成一体机, 并使各部分之间的动作协调一致, 实现连续自动有序地完成对竹片的自动加料翻面切边与1.5麻将席工艺、特点与历史1990左右传到福建沙县青州镇涌溪村，随后在青州镇各个村都有很多厂家生产麻将席，其中涌溪村，澄江楼村发展的最多，益阳因盛产楠竹，把这项技术引进，经过了多年的发展，麻将席已成为益阳的一大特产。麻将凉席是用楠竹做的一种凉席，做工精致、时

18、尚美观、经久耐用，远销国内外。益阳因楠竹种植面积广泛而被称之为“楠竹之乡“，拥有140万亩竹林，100余种竹类，楠竹约有1.1亿根，蓄积量居全国第三，全省第一，桃江县更是号称“83万人，83万亩竹”，被国家林业部命名为“竹子之乡”。楠竹被统称为毛竹，又别于毛竹，楠竹实际上是毛竹中最名贵，最有使用价值和经济价值的一种实用竹。在中国300多种木本竹类植物引属中，楠竹是生长最快，材质最好，用途最多，经济价值最大，种植面积最大的竹种，楠竹主要分布在湖南，江西，福建等地。楠竹竹质尤以湖南竹为最好，江西，福建次之。麻将席，制作工艺源于台湾，然后在麻将凉席特点：1：采用多年生长的益阳楠竹生产。具有透气,凉爽

19、,不粘汗,不卷曲,是夏秋高温季节防暑降温佳品.麻将子块颜色鲜亮,表面光滑平整,倍感清凉.2：抗静电.抗折断.透气性强.抗水性好.有益于人体皮肤的养护.柔软性好，适合铺在席梦思或软垫上使用.它具有吸收二氧化碳，净化空气，促进新陈代谢的作用。3：有保健功能.躺坐时通过人体辗转挤压不同穴位,起着按摩作用.使用方便,能折叠,易收藏,便携带,防霉,防蛀,串联坚固结实，是馈送亲友的佳品！：不易破损，易收藏1.6麻将席市场分析席子市场消费者的需求，各种竹制品的机制是第一席位麻将，你想梦座椅，座椅，竹，竹席位需要。这些产品的机械化生产，产量高，价格低，这么大的发展空间。然而，益阳水竹席子，工资成本上升，不年轻

20、的人将继承老一辈的工匠以赚取席子生产工作中他的生活，越来越少的人，席子被下降，价格上升每年，由于生产工艺不超过可以。 20世纪90年代提出了很多益阳电厂席子。主要是麻将席，一些同时与水竹凉席生产。水竹凉席，不能让市场的数量，专业销售，批发，零售营销渠道是难以形成的。 网上销售，快递服务是水竹凉席的外部营销的主要模式。但网络营销模式，有一定的困难，是受消费市场规模的计算机网络的限制，互联网的消费群体不具有访问产品信息。水竹席子大小是不容易的电子邮件。虽然航运，但可以表达成本，提高客户收购成本。网上购物不是很方便，亚麻凉席可以用来申请和网上支付。顾客怀疑经济的信誉。在家用电脑的普及和上网人数的增加

21、，该公司的完整性和运作，销售这种模式将逐步被消费者所接受。 有两个市场的大席子，主要(zhyo)产品的席位和竹麻将(mjing)席。水竹凉席，可能没有库存多，最小批发量是很低的。由于有限的供应(gngyng)能力，可用性，产品成本较高，这是不可能的，扩展销售渠道建设的困难，市场逐渐萎缩。 然而，竹凉席对水的需求和生活水平不下降，是人们在追求提高生活质量越来越高，使益阳竹凉席的声誉。为了享受老水竹凉席，水竹凉席，展示最新的上海世博会新闻带来的人的回忆。增加在益阳，改变水竹凉席的生产模式，市场需求和生产力，经过一代又一代的机械化生产技术，终于满足了突破。盛梁实秋先生开发的经线和竹席织机纬纱水成功，

22、并已开始试生产。这项创新技术将带来新的活力，益阳水竹凉席市场，并创建一个新的局面。据湖南省芦苇竹产品质量监督检验中心主任胡建军，麻将席“，在大的需求，所以很多生产和家庭生产或增长不到两年的细腻竹，导致”竹凉席是足够强大的采取，而不是在2023年，坏了，或使用30天的平均陈竺处理，这是昆虫和霉菌容易。在检查的技术人员，而且还经常大量水分含量过高，或高pH值介质虫害控制使用的药品和其他现象的内容。外观上，许多座位麻将粗，颜色，厚薄不均。记者在市场发生一个从长沙来到益阳席子仓库分销商专营。益阳几十床“麻将席”用电缆束，手势价格的头部，即使交易。长沙老板直言不讳地说，在长沙益阳个别店铺采取席子。在益阳

23、费，100元花了12美元，是口袋可以在长沙200-300元出售。原来，“罚款”，“名牌”出来的。据了解，议席麻将“是在益阳市的支柱产业，已超过20多年的生产历史，特别是家庭作坊，在益阳市鹤山区，小加工厂做像几乎每家每户手中的麻将席车间，数千麻将席，“他们只生产经验和做法，以确定其质量和价格相应。益阳市质量技术监督局局说的人，麻将席出售，很多益阳麻将席的旗帜越来越好，“该领域的产品已经在市场上的标题。益阳麻将席”有没有标准，也不能用外国的监督和检查的产品。因此，相关标准的出台，已成为当务之急。1.7竹材加工业的现状与发展竹子生长快、产量高、材性好、用途广。竹材与木材相比较, 具有强度高、韧性好、

24、硬度大等特点, 是工程结构材的理想原料。但是,竹材结构上有一些难以克服的缺陷, 限制了竹材特性的发挥, 其主要缺陷如: 竹材径级小, 壁薄中空, 具有尖削度, 且结构不均匀, 各向异性非常显著。因此竹材的加工难度比木材大得多, 木材的加工方法、加工工艺、加工设备都不能直接用于竹材加工。千百年来, 竹材利用长期停留在劈篾编织及原竹利用, 或经过简单的粗加工生产初级产品, 竹材工业性开发利用未能形成规模。自70 年代以来,我国在竹材工业性开发利用方面取得了很大成绩, 所研制的新工艺、新技术、新产品达到了世界先进水平, 促进了我国竹材工业性开发利用的大发展, 从而大大提高了竹材的利用价值。竹材加工的

25、主要产品有以下4 类: 竹材人造板; 日用竹制品; 竹工艺品。 竹凉席是我国日用竹制品的大宗产品,在我国南方各省均有生产, 其中以湖南益阳的水竹凉席和安徽舒城的舒席历史最久, 堪称我国竹席(zh x)中的珍品。这类竹席是用当地生产的水竹编织而成, 水竹质地清凉、性软节平、色泽匀、纤维细。水竹凉席平软光滑、清凉散热,在五百多年前的明代就已在民间广泛使用。水竹凉席编织非常精巧, 一般的水竹凉席3cm长度内可排篾16 根以上(yshng), 精细(jngx)的可达32 根, 通过篾片的挑压还能编出各种图案。这色泽雅致、光滑凉爽、加工精细的竹凉席实际上已成为工艺品, 虽深受广大用户欢迎, 但以实现工业

26、化生产。近几年开发的通风竹凉席及机制背复凉席, 实现了机械化生产。机制凉席的生产工艺流程如下:原竹锯断剖开去节竹条成型漂白干燥磨光编加热压干剪裁缝边检验入库。凉席所用的竹条有竹青条和竹簧条两种, 以竹青条质量为好。这种机制凉席编织后可根据用途随意裁剪, 作成床席、枕席、椅垫等各种产品, 再车缝团边, 投放市场后极受欢迎。这一产品在南方各产竹省发展很快, 生产厂已有数百家。除机制凉席外, 还开发了一种竹块凉席,每一小块竹片的尺寸为40187mm , 形状如麻将, 因此又称麻将席。其工艺流程如下:原竹锯断剖开粗刨锯断钻孔磨光漂白干燥抛光编席质检包装入库。麻将席的串接线采用 0. 6mm 的锦丝线,

27、 单根拉力不低于60N。边接线采用聚氯乙烯树脂软条, 单根拉力不低于80N。麻将席的规格品种很多, 这种产品的生产设备简单,生产规模可大可小, 便于在山区办厂。1.8麻将席生产流程分析竹麻将席的生产工艺如下: 毛竹先经截断、剖切(同时去节、去竹黄、定厚)、造粒、漂白得到竹片, 然后由加料装置进人一体机, 经检测翻面、切边、钻孔输出,再由后续的着色、穿线等工序得到竹麻将席成品。第三章 传送(chun sn)机构设计3.1 传送机构(jgu)整体方案设计图3-1 总装配(zhungpi)三维图3.2传动(chundng)方式选择(xunz)3.2.1初选传动方式初步考虑选用链传动或带传动作为机构传

28、输和传动的传输方式。 = 1 * GB2 在现代机构设计中，广泛采用链传动代替齿轮传动和三角皮带传动。这是由于链传动有许多有点，尤其是在野外、灰尘较多、暴露在外的作业条件下更为突出。同时，由于竹条传输机构工况灰尘较多，因而对其计算、结构和制造提出一系列较高的、特殊的要求。在本机构中采用链传动，首先，链传动表现为在轴高速旋转及中心距较大的情况下，可以传递很大的功率，并且拆装容易，这点在生产线上的设计很十分重要。根据传动的转速决定链传动系统中的链条节距，在1000r/min以下时，传动系统中通常采用节距为31.75mm和38.1mm的链条，在1000r/min2500r/min时，传动系统中通常4

29、4.45的链条。 = 2 * GB2 链传动的优点：1.没有滑动。2.工况相同时，传动尺寸比较紧凑。3.不需要很大的张紧力，作用在轴上的载荷较小。4.传动效率较高。5.能在温度较高、湿度较大的环境中使用等。 = 3 * GB2 链传动的缺点：1.只能用于平行轴间的传动。2.瞬时速度不均匀，高速运转时不如带传动平稳。3.不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中应用。4.工作时有噪声。5.制造费用比带传动高。 = 4 * GB2 设计时注意要点：1.要注意链条的节距与链轮齿距的关系要一致。2.两链轮的中心距与链条的长度关系要适当，链条不能太松或太紧。3.链轮与链条要尽量(jnling)采用常用标准件。

30、 = 5 * GB2 带传动(chundng)带传动根据带的截面形状不同，可分为平带传动、V带传动、同步带传动、多楔带传动等。传动形式分为开口(ki ku)传动、交叉传动、半交叉传动、张紧轮传动。 = 6 * GB2 带传动的优点：1.能缓和载荷冲击。2.运行平稳，噪声小。3.制造和安装精度要求不高。4.过载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其他零件的损坏。5.可增加带长以适应中心距较大的工作条件。 = 7 * GB2 带传动的缺点：1.有弹性滑动和打滑，使效率降低和不能保持准确的传动比，(同步带传动除外)。2.传递同样大的圆周力时，啮合传轮廓尺寸和轴上的压力比动大。3；带寿命较短。 = 8

31、* GB2 设计时注意要点：1.多楔带和V型带传动时，两轮的对应槽要在一直线上。2.多楔带和V型带传动时，两轮旋转轴要平行。3.皮轮轮直径不能过小，以免减短皮带使用寿命。4.皮带包角不能过小，以免皮带打滑。5；皮带要方便更换，因皮带是易损品。3.2.2确定传动方式综合上述传送的优缺点，结合本机构的实际要求与造价成本，选用链传动做为传动和输送方式。机构传动总体设计方案：图3-2 机构传动总体设计方案3.3进竹条机构设计3.3.1进竹条机构(jgu)整体设计方案图3-3 整体(zhngt)设计方案图竹条在驱动(q dn)轮的驱动下进行传动，两个驱动轮保持在相同的转速，使得竹条能以一定的速度前进，两

32、个驱动轮被固定在滑块上，滑块用弹簧压在机架上，使得在竹条进入时，驱动轮能压在竹条上，防止驱动轮打滑。此机构实现竹条进入输送机。图3-4 进竹条机构前视图图3-5 进竹条机构后视图3.3.2进竹条机构传动设计采用链轮传动，传动的动力来自竹条初加工机构。 = 1 * GB2 传动机构的示意图：图3-6 传动(chundng)示意图 = 2 * GB2 滚子(n z)链传动的设计：图3-7 链轮(lin ln)链条传动图选择链轮齿数z1、z2和确定传动比i 根据机构的需要：i=1 （3-1）z1=z2=18 （3-2）计算当量的单排链的计算功率PcaPca=KaKzKpP=11.3512kW=2.7

33、kW （3-3）式中：Ka工况系数 Kz主动链轮齿数系数 Kp多排链系数，双排链时确定链条型号和节距P链条型号根据当量的单排链的计算功率Pca和主动链轮转速n1由机械设计中图9-11得到。然后由机械设计表9-1确定链条节距P。查得：链号选着：10A,P=18.875mm。计算链节数和中心距初选中心距a0=3050P，按下式计算链节数Lp0Lp0=2a0P+z1+z22+(z2-z12)Pa0 （3-4）Lp0=246418.875+18+182=67.16 为了(wi le)避免使用过渡链节，应将计算出的链节数LP0圆整为偶数(u sh)LP。Lp=68链传动的最大中心(zhngxn)距为：a

34、=f1p2Lp-z1+z2 （3-5）a=0.2497818.875100=471.46mm = 5 * GB3 计算链数V，确定润滑方式平均链速：v=z1n1p601000=z2n2p601000 （3-6）v=18618.875601000=0.034m/s根据链速v，由机械设计图9-14选择合适的润滑方式。查得润滑方式：定期人工润滑 = 6 * GB3 计算链传动作用在轴上的压轴力Fp压轴力Fp可近似取为FpKFPFe （3-7）Fp1.15500=575N = 3 * GB2 传动轮及压竹条机构设计：导向螺母弹簧传动轮轴承滑块链轮图3-8 机构拆解图滑块固定传动轮，滑块可以上下滑动，使

35、用弹簧压在机架上，使得传动轮可以与竹条充分接触，提高竹条的传输效率，使竹条能够准确，匀速的到达指定位置，完成竹条的传输。 = 1 * GB3 轴承的选用使用(shyng)机械设计手册(shuc)查得：轴承(zhuchng)类型：深沟球轴承(60000)轴承代号：6205 轴承参数：轴承内径：25轴承外径：52轴承宽度：15额定动载荷：14000额定静载荷：7880极限转速：20000润滑方式：脂润滑工作参数：径向载荷：600轴向载荷：0使用寿命：100000工作转速：6.1接 触 角：30载荷系数：1.1 = 2 * GB3 轴的设计计算根据轴上的功率P、转速n3初步确定轴的最小直径。选取轴的

36、材料为45号钢，调质处理。根据机械设计表15-3，取A0=112，于是得dmin=A03Pn=11230.46.1=45.1 （3-8）图3-9 传动轴简图 = 3 * GB3 按弯扭合成应力校核轴的强度图3-10 轴的载荷分析图进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度。轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取=0.6，轴的计算应力ca=M12+T32W=2708392+0.696000020.1703MPa=18.6MPa （3-9）前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由机械设计查得-1=60MPa，ca4r，所以，可将i看成比r大很多，即 ir，这时，角趋近于零。则上式可

37、以写成：P=Trsin （3-17）按平面几何圆部分的勾股定理，可以导出sin=r2-r-s2r=2rs-s2r，将上式代入，则得：P=Ts2rs-1 （3-18）P=2560.620.9150.6-1=297.7 （3-19） = 3 * GB2 曲柄(qbng)滑块的运动学特性图3-14 曲柄(qbng)滑块运动简图取A点为坐标(zubio)原点，x轴水平向右。在任意瞬时t，机构的位置如图。可以假设C点的矢径为：r=AC=AB+BC （3-20）C点的坐标为其矢径在坐标轴上的投影：x=r2cos2+r3cos3 （3-21）y=r2sin2-r3sin3 （3-22）根据图形可知：sin3

38、=r2r3sin2=sin2 （3-23）所以：cos3=1-sin22=1-2sin22 （3-24）式中，=r2r3是曲柄长与连杆长之比。将上式代入的表达式中，并考虑到2=t，就得到了滑块的运动方程：=r2cost+r31-2sin2t （3-25）若将此式对时间求导数，其运算较繁琐。在工程实际中,值通常不大（=14-16），故可在上式中将根式展开成2的幂级数2并略去起的各项而作近似计算： =r2cost+r31-0.52sint-0.1254sint+ （3-26）r2cost+r3-0.5r32sint=r2cost+r3-0.2521-cos2t上式再对时间取导数，便可以得到速度和加

39、速度的表达式：=-r2sint+0.5sin2t （3-27）a=-r22cost+cos2t （3-28）其中(qzhng)都是2=t的周期函数(zhu q hn sh)。3.5.2滚子(n z)链传动的设计：传功方式选用链传动图3-15 链轮传动 = 1 * GB2 选择链轮齿数z1、z2和确定传动比i根据机构的需要：i=0.636z1=22 z2=14 = 2 * GB2 计算当量的单排链的计算功率PcaPca=KaKzKpP=11.3511kW=1.35kW （3-29）式中：Ka工况系数 Kz主动链轮齿数系数 Kp多排链系数，双排链时 = 3 * GB2 确定链条型号和节距P链条型号

40、根据当量的单排链的计算功率Pca和主动链轮转速n1由机械设计中图9-11得到。然后由机械设计表9-1确定链条节距P。查得：链号选着：08A,P=12.7mm。 = 4 * GB2 计算链节数和中心距初选中心距a0=3050P，按下式计算链节数Lp0Lp0=2a0P+z1+z22+(z2-z12)Pa0 （3-30）Lp0=239012.7+14+222=79.4 为了避免使用过渡链节，应将计算出的链节数LP0圆整为偶数LP。Lp=80链传动的最大中心距为：a=f1p2Lp-z1+z2 （3-31）a=0.2497012.7124=393mm = 5 * GB2 计算(j sun)链数V，确定(

41、qudng)润滑方式平均(pngjn)链速：v=z1n1p601000=z2n2p601000 （3-32）v=22112.7601000=0.005m/s根据链速v，由机械设计图9-14选择合适的润滑方式。查得润滑方式：定期人工润滑 = 6 * GB2 计算链传动作用在轴上的压轴力Fp压轴力Fp可近似取为FpKFPFe （3-33）Fp1.15200=230N3.6 竹条输送机构设计图3-16 竹条输送机构示意图3.6.1选择链条输送机链条输送机作为一种性能良好的连续输送机，可在一定范围内，按照物料运输的技术要求，从最初的供料到最终的卸料能稳定的形成物料的输送过程。所以链条输送机（也包括皮带

42、输送机）运输物料与其他间歇动作的运输机械相比有如下优点： = 1 * GB2 可以不停地在同一方向内运输物料，装卸无需停车，可以在高速度进行运输，因而具有很高的生产率。 = 2 * GB2 由于链条输送机供料均匀与运行速度稳定，工作过程中所消耗的功率变化不大，因而，驱动装置功率较小。 = 3 * GB2 由于同样原因，链条输送机的最大载荷的差别较小，因而设计时的计算载荷小。所有这些优点使链条输送机在众多装卸搬运机械中越来越占有重要地位。本输送机构采用链条式输送，链条做为输送带，上压板压着竹条跟着链条运动实现输送功能。3.6.2链条(lintio)输送机的特征链条输送机的主要(zhyo)功能元件

43、是输送链，由于链条的结构可以千变万化，所以链条输送机的的特征概括起来说是：链条输送机能适应于众多的使用(shyng)环境和众多的使用要求，具体可以归纳为下列几点： = 1 * GB2 输送物品的多样性链条输送机几乎可以输送所有类型的物品：散料，如：面粉、水泥、灰粉、煤炭和矿石等；小件物品，如电子元器件、机械零件、灌装和瓶装物品等；大件物品，如整件家电、各种整机（像自行车、摩托车、汽车等）、各种箱装件货等。拿物品重量来说，小到几克的电元器件，大到以上的件货均可用链条来输送。 = 2 * GB2 苛刻输送环境的适应性链条输送机几乎可以在任何苛刻环境条件下正常工作，无论是低温、高温、多粉尘、有毒质，

44、有腐蚀介质以及粗暴装卸等各种工况都可适应。所以在低温的冷库、高温的烘干线、粗暴装卸的林场，多粉尘的水泥厂以及设备涂装线均乐意使用链条输送机。 = 3 * GB2 输送物品流向的任意性链条输送机不仅可以实现水平、垂直和倾斜输送，还可以根据工场环境条件，不须多机组合，即可做起伏迂回的输送；不仅可以实现直线输送，还可以作环形输送，使输送物品流向有最大的任意性。 = 4 * GB2 工作时具有运载准确和稳定性链条输送机是通过驱动链轮与链条相啮合使链条实现运行的，所以不像带传动那样会存在弹性滑动，保证了链条输送机输送速度的正确和稳定，能保证精确的同步输送。因此在自动化生产过程中常利用这一特点来控制生产流

45、水线的节拍。 = 5 * GB2 寿命长、效率高输送机的寿命与效率取决于输送元件，链条输送机的输送元件是输送链条，输送链条的组成元件虽然也会采用各种不同的材料来制造，但主要还是采用金属材料来制造。即使采用多种材料制成的链条，链条在设计与制造时也要求达到整体与部件性能的和谐和合理，因此与其他输送元件相比，输送链均具有强度高、寿命长的特点。再加上链条与链轮是啮合传动的，链条铰链内部的摩擦阻力较小，所以链条输送机具有寿命长、效率高的特点。3.6.3链传动主要装置 = 1 * GB2 安全保护装置安全保护装置的传统形式是安全销, 过载时安全销断裂, 但它的恢复耗时费力,目前比较先进的安全保护装置是设置

46、一个弹性底座并配备电器行程开关,当减速机输出扭矩超载时,弹性底座碰到电器行程开关,电器行程开关起作用而使主电机及时失电,当故障排除后,它能自动复位。 = 2 * GB2 驱动装置链条输送设备一般运行速度不高,但传动扭矩大、传动功率大。因此,驱动装置通常由电机减速机组组成。通过驱动装置使输送设备驱动轴转动而实现输送链条的运行及物体的输送驱动轴的支承一般采用双列调心球轴承座(角驱动悬挂输送机除外)。因为调心球轴承座有自动调心的作用,当两支承有一定量的同轴度误差时能保证输送机正常工作,且双列轴承保证它有足够的承载能力。主轴和链轮的联接采用键联接。驱动装置同时还一定要设计当设备总长较长,负荷较大,采用

47、一个驱动装置驱动会使链条拉力过大时,可在设备的中间处设置一个辅助驱动装置,将两个驱动装置用液力偶合器联接,当负荷超出主驱动装置的容量时,辅助驱动装置起动,当负荷在主驱动装置的容量范围内时,辅驱动装置自动停止,由于电机特性的差异,不可能保证两电机转速完全相同,一定不要设计成两个驱动装置长期同时工作,以免两驱动装置的输出转速不同而使链条产生附加拉力(如长距离的悬挂输送机的驱动装置通常就采用这种结构);在驱动装置设计时,必须对牵引力、扭矩和功率等进行计算,并根据计算结果正确地选取电机、减速机、变频器、链条、支承轴承座、驱动轴和安全保护装置等。对电机、减速机的选型参数计算加以说明。确定(qudng)驱

48、、从动轴中心距A=2n+1Tk-Pz/2 （3-34）式中:n 为有效(yuxio)工位总数 Tk为工位间距(jin j)(mm)P 为链条节距(mm)Z 为主轴链轮齿数总牵引力SS=9.8W+2QAf （3-35）S=9.85+2150.861.3=383.5N式中:W 为输送物品平均每米质量(kg)Q 为每米长度链条及工装质量(kg)f 为运行阻力系数电机功率NN=KSVKW60000 （3-36）式中:K 为功率储备系数，一般取K=1.21.5V 为运行速度(m/min)为驱动机构总效率,一般取 =0.760.81计算减速机输出扭矩(选减速机)M=KSR(NM)i链链 （3-37）式中:

49、R 为主动链轮节圆半径(m) i链为链传动速比链为链传动效率，一般取链=0.96 = 3 * GB2 张紧装置图3-17 张紧装置 链式输送设备均采用链条作为承载主体,由于链条的允许长度误差较大,在使用过程中因链条磨损也会使链条节距伸长。因此,链条输送设备一定要设计张紧装置。张紧装置的张紧行程与工作链条节距及输送线长度有关,张紧量的设计原则是能满足链长允差及允许链条摩损伸长两节链长长度,以保证链条磨损增长后拆除两节链条,输送机能正常工作,以增长它的使用寿命。张紧装置的结构有螺旋张紧结构(如平板或鳞板输送机)、弹簧张紧机构及重锤张紧机构(如悬挂输送机)等形式。由于链式输送设备的链条拉力通常较大,

50、在采用螺旋张紧结构时,一定要注意使张紧螺杆承受压应力,而不承受拉应力,以满足其强度和刚度的要求,特别当张紧机构的轴支承座为铸铁件时更应如此。其轴的支承一般采用带滑动座的双列调心球轴承,选用这种结构的轴承座,一是它能在张紧轨道上移动,以满足张紧的要求,同时调心轴承能保证当两支承有一定量同轴度误差时输送机能正常工作。当输送设备采用双链条或两链条以上结构时,由于各链条长度不可能一样长,从动轴上的链轮与轴的结合一定不能采用键联接,而应使链轮能在轴上游动,以减少链条所受的附加拉力。 = 4 * GB2 输送线主体(zht)部分 机架通常采用(ciyng)型钢焊接而成。链式输送设备以链条作为主要工作部件,

51、链条(lintio)是承载主体,而链条是柔性结构件,因而承载部分的链条一定要用支承轨道对其支承,以使链条作为刚性结构承载;当结构上有下垂链条松边时,由于链条自重较大,为了减小松边张力,提高链条使用寿命和减小驱动装置的动力容量,同时为避免运行过程中链条与机架发生干涉,松边也一定要设计支承轨道;支承轨道常选用有一定强度的耐磨减磨材料。由于链传动有多边形效应,当结构上需逐级采用链条传动时(如动力滚道线),级与级间的链轮齿数应相同,使它们间的传动比为1,以免出现爬行现象。当设备是由两台结构形式大致相同的设备组合而成时,两设备应各自采用驱动装置驱动,不要将两设备用一台驱动装置驱动,以免因链条的多边形效应

52、,使设备运行出现明显的爬行现象(如桥式汽车装配线的高低线均由各自的驱动装置驱动)。为了满足不同的生产节拍,输送设备的运行方式可设计成同步式和非同步式。所谓同步式是指输送设备在一定的速度范围内,以某一速度按固定的节拍运行;而非同步式是指输送设备上的工件可按工位要求,在输送线上实现截停、复位。当输送方式为非同步式时,截停装置及截停后的放行装置的结构形式多样,可以是纯机械的,也可以是气或液与电器联动,无论采用何种结构形式,设计要合理、可靠、能满足产品装配工艺的要求,它是输送设备设计的难点,是核心技术。 = 5 * GB2 链条规格的选取链条规格的选取,对精密滚子链而言,国家标准规定了功率曲线,设计时

53、可查阅机械设计手册,根据运行速度和链条传递功率按功率曲线选取链条规格。其它形式的链条规格选取现阶段还是按经验比拟法。现在一般的选取原则是,链条的破断负荷为链条计算使用负荷的57倍,对悬挂链条而言,链条的破断负荷为链条计算使用负荷的710 倍。 = 6 * GB2 电器控制在电器控制方面,工作较简单的同步式输送机,通常采用常规电器控制,其控制内容主要有速度调整、驱动保护、过载保护和限位保护。非同步式输送机一般由PLC 进行过程控制,当含有系统编组、认址、传输、保护、监控等功能使控制点多时,选用计算机控制。当某车间有多条输送设备组成自动化生产线时,它的控制比非同步式输送设备更复杂,除了输送工件外,

54、还有各种管理功能,通常采用计算机中央程控。3.6.4输送链条设计： = 1 * GB2 选择链轮齿数z1、z2和确定传动比i根据机构的需要：i=1z1=z2=18 = 2 * GB2 计算当量的单排链的计算功率PcaPca=KaKzKpP=11.3511.5kW=2.025kW （3-38）式中：Ka工况系数(xsh) Kz主动链轮(lin ln)齿数系数 Kp多排链系数(xsh)，双排链时 = 3 * GB2 确定链条型号和节距P链条型号根据当量的单排链的计算功率Pca和主动链轮转速n1由机械设计中图9-11得到。然后由机械设计表9-1确定链条节距P。查得：链号选着20A,P=31.75mm

55、。 = 4 * GB2 计算链节数和中心距初选中心距a0=3050P，按下式计算链节数Lp0Lp0=2a0P+z1+z22+(z2-z12)Pa0 （3-39）Lp0=268831.75+18+182=61.3为了避免使用过渡链节，应将计算出的链节数LP0圆整为偶数LP。Lp=62链传动的最大中心距为：a=f1p2Lp-z1+z2 （3-40）a=0.2497831.7588=698mm = 5 * GB2 计算链数V，确定润滑方式 平均链速：v=z1n1p601000=z2n2p601000 （3-41）v=18431.75601000=0.038m/s根据链速v，由机械设计图9-14选择合

56、适的润滑方式。查得润滑方式：定期人工润滑 = 6 * GB2 计算链传动作用在轴上的压轴力Fp压轴力Fp可近似取为FpKFPFe （3-42）Fp1.152000=3300N3.6.5输送轴的校核由于输送轴较长，要进行强度的校核 = 1 * GB2 按扭转强度条件计算强度条件：=TWr=9.55106Pn0.2d3 （3-43）设计公式：d359.55106Pn=A03Pn （3-44）表3-1 轴常用几种(j zhn)材料的及A0轴的材料Q234-A、20Q275、35（1Cr18Ni9Ti）4540Cr、35SiMn、38SiMnMo、3Cr13/Mpa1525203525453555Ao

57、14912613511212610311297估算轴的最小直径。选取(xunq)轴的材料45钢， 根据(gnj)表1-1，取A0=112，于是得dmin=11232.0255.2=81mm轴上有键槽需要按一定比例修正：一个键槽轴径加大35%；二个键槽轴径加大711%。式中：许用扭转剪应力（N/mm2） C轴的材料系数，与轴的材料和载荷情况有关。对于空心轴：dA03Pn1-4 （3-45）=d1d0.50.6 （3-46）式中：d1空心轴的内径（mm） = 2 * GB2 按弯扭合成强度条件计算：步骤： = 1 * GB3 作轴的空间受力简图（将分布力看成集中力，）轴的支承看成简支梁，支点作用于

58、轴承中点，将力分解为水平分力和垂直分力； = 2 * GB3 求水平面支反力RH1、RH2作水平内弯矩图； = 3 * GB3 求垂直平面内支反力RV1、RV2，作垂直平面内的弯矩图；图3-18轴弯矩扭矩图 = 4 * GB3 作合成(hchng)弯矩图M=MH2+MV2 （3-47） = 5 * GB3 作扭矩图T； = 6 * GB3 作当量(dngling)弯矩图 Me=M2+T2 （3-48）式中：为将扭矩折算(sh sun)为等效弯矩的折算系数。与扭矩变化情况有关：弯矩引起的弯曲应力为对称循环的变应力，而扭矩所产生的扭转剪应力往往为非对称循环变应力 -1-1=1扭矩对称循环变化 -1

59、00.6扭矩脉动循环变化 -1+10.3不变的扭矩 -1、0、+1、分别为对称循环、脉动循环及静应力状态下的许用弯曲应力 = 3 * GB2 校核轴的强度Memax处；Me较大，轴径d较小处。 e=Me0.1d3 （3-49）=25.8MPa前面选择轴的材料为45钢，调质处理，查得-1=60MPa。因此e-12.7播送竹条机构(jgu)设计图3-19 播送(b sn)机构三维图3.7.1播送竹条机构(jgu)简介：播送竹条机构实现把竹条送到切割机的切割轮上，此机构的传动选用链传动，链传动具有稳定、可靠的特性，适合低速传动。3.7.2滚子链传动的设计：（1）选择链轮齿数z1、z2和确定传动比i

60、根据机构的需要：i=0.636z1=22 z2=14（2）计算当量的单排链的计算功率PcaPca=KaKzKpP=11.3510.5kW=0.675kW （3-50）式中：Ka工况系数 Kz主动链轮齿数系数 Kp多排链系数，双排链时 （3）确定链条型号和节距P 链条型号根据当量的单排链的计算功率Pca和主动链轮转速n1由机械设计中图9-11得到。然后由机械设计表9-1确定链条节距P。查得：链号选着：08A,P=12.7mm。 （4）计算链节数和中心距 初选中心距a0=3050P，按下式计算链节数Lp0Lp0=2a0P+z1+z22+(z2-z12)Pa0 （3-51）Lp0=226212.7+