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文档简介
前言随着我国轻工业生产的高速发展,产品包装已逐步实现自动化和机械化,随之出现了生产率比一般工作机高得多的自动机械,现在糖果包装机有了很大的发展,我国已能生产多种型号的糖果包装机,大、中型糖果厂已实现了糖果的机械化包装,一些工厂还装备有保温、匀条、成型及包装一体化的糖果生产流水线。但是,我国糖果包装机械和世界先进水平相比,差距仍然很大,因此,必须加速提高糖果包装机械化的水平。糖果包装机有一定的优点:自动化程度高糖果包装机一般都是自动包装机,其结构复杂,自动化程度高。它可以使送纸、切纸、抄纸、理糖、裹包及打糖过程自动完成。易于调节糖块的形状、大小及包装纸的性能。为使糖果包装机能可靠地工作,糖果包装机都有调节系统和一定范围内的无极变速装置。消耗的功率小糖果包装机的包装对象(糖块)的质量小(一般不超过20g),机器的功率主要用于克服摩擦力,所以功率消耗小,一般电动机功率都在2kW一下。卫生要求高糖果包装机必须保证糖果的卫生质量。直接和糖块接触的构件应符合食品卫生要求,且能迅速地分解和组合,形状简单,便于洗涤。糖果包装机属于食品类产品包装机,按照包装的形式有折叠式包裹、扭结式包裹两大类。这种包装机一般采用卷盘式包装材料,在主机上实现包装材料分切、包裹及封口工序。本设计是在BZ350-I型糖果包装机做深入调查研究基础上,对某些结构进行改进设计,特别是对糖果包装机扭结手的设计,对扭结手实现三种运动的结构做了精心设计,提高了机器自动化程度,使机器操作更加容易,也保证了机构运行稳定性,提高了机器的生产率。2011年3月毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文,是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,如有你有帮助,请购买下载,谢谢!除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名: 日期:年 月 日导师签名: 日期:年 月 日目录TOC\o"1-5"\h\z目录 2\o"CurrentDocument"第一章糖果包装机的概述 3第一章糖果包装机的概述 3一、 概述 3二、 包装机械化的重要意义 3三、 主要技术特征 5四、 主要组成结构 6\o"CurrentDocument"第二章参数的计算与分析 8一、 电动机的选择 8二、 皮带的设计与选用 9\o"CurrentDocument"三、 皮带轮的计算与校核 15\o"CurrentDocument"四、 弹簧的计算与校核 22\o"CurrentDocument"五、 凸轮结构的设计 27\o"CurrentDocument"总结 30参考文献 32第一章糖果包装机的概述一、 概述糖果包装机属于食品类产品包装机,按照包装的形式有折叠式包裹、扭结式包裹两大类。这种包装机一般采用卷盘式包装材料,在主机上实现包装材料分切、包裹及封口工序。本节所介绍的BZ350-A型糖果包装机属于扭结式包裹,是较为传统的一种糖果包装机。它广泛应用于中小型糖果生产企业,自动化程度较高,既可以完成单层或多层纸的包装,也可以包装多种形状的硬糖或软糖,包装方法简单美观、结实牢靠,消费者使用方便糖果包装机的形式虽然很多,但基本结构由下述部分组成:⑴理塘和送糖机构;⑵包装纸供送纸机构;⑶包装执行机构;⑷成品输出装置;⑸传动系统及控制系统。二、 包装机械化的重要意义包装是对产品进行定量装载、裹包、封装等工艺过程的总称。包装的作用是对产品进行保护并使之便于运输、仓储与销售。轻工业产品主要是供消费,所以既要实用又要注重包装装潢,以发挥其美化产品、宣传产品和吸引消费者的作用。随着科学技术的发展,现代化的生产日益趋向商品化、社会化和国际化。其产品已不单纯供应本地区或本国的消费,而是要发展出口创汇,逐步形成外向型的经济。所以产品包装已不可能依靠手工操作,因手工包装不仅在速度、质量、卫生条件和花色品种等方面都无法和机械化包装相比拟,现代化的包装机械已超越简单地模仿人的动作,有许多功能是手工操作根本不能实现的。现代化生产的产品包装,甚至已不能满足单机操作的机械化和只能适应单一包装品种、规格的包装机。大量的连续化生产要求包装作业也要成为由一系列自动包装机、联动机、输送机、自动储存装置、自动检测装置组合起来的自动包装生产线。如产品为适应市场需要而经常变换包装品种和规格的话,也要求包装机具有稍加调整即可适应新的品种规格产品包装的功能,这就是所谓多用包装机。小现实的生活中,实现包装机械化不但把生产率大大提高了,而且使更多的工人从繁重、单调的工作中解放出来,同时,包装机械化的实现扩大了生产规模、生产范围、产品品种,大大缩减了生产周期,有利于产品不断更新换代,以满足不断增长的需要。在企业节约成本、提高利润等方面,也显示出越来越大的优越性。近半个多世纪以来,随着生产与流通日益社会化、现代化,产品包装正以崭新的面貌崛起,受到人们普遍重视。现代包装的基本含义是:对不同批量的产品,选用某种有保护性、装饰性的包装材料或包装容器,并借助适当的技术手段实施包装作业,以达到规定的数量和质量,同时设法改善外部结构,降低包装成本,从而在流通直至消费的整个过程中使之容易储存搬运,防止产品破损变质,不污染环境,便于识别应用和回收废料,有吸引力,广开销路,不断促进扩大再生产。无论在国内或国外,包装工作已涉及到各行各业,面广量大,对人民生活、国际贸易和国防建设都带来深刻的影响,甚至在现代生活中出现了过去难以想象的新情况:未经包装出售的商品变得越来越少了,而且包装上的失败往往会使很好的产品得不到成功的销售。因而不妨这样说,在将来,如果没有现代化的包装就没有商品的生产和销售;可是如果没有先进的工业与科学技术的综合发展,也不可能出现高水平的现代化包装。迄今,一些科学技术发达的国家,在食品、医药、轻工、化工、纺织、电子、仪表和兵器等工业部门,已经程度不同地形成了由原料处理、中间加工和产品包装三大基本环节所组成的包装连续化和自动化的生产过程,有的还将包装材料加工、包装容器成型及包装成品储存系统都联系起来组成高效率的流水作业线。大量事实表明,实现包装的机械化和自动化,尤其是实现具有高度灵活性(或称柔性)的自动包装线,不仅体现了现代生产的发展方向,同时也可以获得巨大的经济效益。1) 能增加花色品种,改善产品质量,加强市场竞争能力现代包装机械所能完成的工作已远远超出了简单地模仿人的动作,甚至可以说在很多场合用巧妙的机械方法包装出来的成品,不论在式样、质地或精度等方面,大都是手工操作无法胜任和媲美的.随着商品的多样化,这一点越来越引起了人们的重视.另外,用机械手代替人手,就足以最大限度地避免操作人员同产品直接接触时可能产生的感染,从而保证食品药物的清洁卫生和金属制品的防锈防蚀。2) 能改善劳动条件,避免污染危害环境对有剧毒、刺激性的,低温、潮湿性、爆炸、发射性的,以及必须放置在暗室的物品,实现了包装的机械化和自动化,便可大大改善操作条件,避免污染危害环境。至于对需要进行长期、频繁、重复的以及其他笨重的包装工作,如能实现机械化和自动化,则能大大减轻体力劳动强度,增进工人健康和提高生产效率。3) 能节约原材料,减少浪费,降低成本有些粉末、液体物料在手工包装过程中容易发生逸散、起泡、飞溅现象,若改善机械包装则会大大减轻损伤。4) 能提高生产效率,加速产品的不断更新机械包装的生产能力往往比手工包装提高几倍、十几倍甚至几十倍,无疑这将会更好地适应市场的实际需要,合理安排劳动力,为社会多创造财富。由此可见,实现包装机械化和建立现代包装工业,乃是关系到国家长远规划的一件大事,也是搞好社会主义四个现代化的一项重要内容。三、 主要技术特征BZ350-A型糖果包装机设计要求的主要参数1、 机器用途:用于中型食品厂对圆柱形、长方形糖块包装;2、 生产能力:200-300粒,(无极调速);3、 包封形式:双端扭结式;4、糖块规格:圆柱形糖(直径x长度)(12〜16)x(25〜30)长方形糖(厚x宽x长)(10〜14mm)X(12〜18mm)X(25〜30mm);5、 包装纸规格:衬纸:宽度为40〜50mm的糯米卷筒纸或铝箔〜塑料复合卷筒纸。商标纸:宽度为85〜90mm的透明卷筒纸;6、 小批量生产,中型机械厂承制,使用寿命十年。四、 工艺流程整个包装过程为:糖块从振动料斗3被送入理糖盘装置4,理糖盘为一定高速旋转着的螺旋槽被甩到理塘盘的外围,经过初步定向,在出口处,由旋转着的毛刷将竖立活重叠着的糖块刷平且成单层排布,进一步定向后进入输送带被送往下一工序;同时,安装在卷纸上成卷的薄膜纸也由牵引辊被送到供纸位置,由旋转刀实行定长切割,并置于托纸板上;输送带送来的糖块被推送到托纸板上后,安装在工序盘上的钳糖机械手将包装纸和糖块一起夹紧,接着前后冲头相继动作,糖块便由包装纸裹包起来;工序盘转位刀扭结工位停歇,扭结机械手夹住糖果的纵向两边并在驱动机构作用下同向回转约450o,完成扭结工序。在扭结回转过程中,扭结机械手沿糖果的纵向要有一个微小的进给量,以抵消糖果的纵向尺寸变化,否则,糖纸会被扭破;扭结结束后,工序盘继续转位,糖钳机械手在凸轮的控制下开启,由打糖杆将已经包装好的糖果打下,糖果沿输送槽被送入后续装盒工位。四、主要组成结构BZ350-I型糖果包装机主要由传动系统、理糖盘装置、供纸切纸装置、钳糖工序盘、扭结机械手及裹包装置、电器控制装置、缺糖检测装置等组成。(1)主传动系统下图是BZ350-A型糖果包装机的主传动系统示意图。1一卷纸筒2一滚刀轴3一橡皮滚筒4一扭手5一扭手套轴6一糖钳7一转盘8一凸轮9—马氏轮10—偏心轮(2)11—拨销12一拨盘13-扭手凸轮14一手轮15-后冲头16—偏心轮(4)17—打棒18—偏心轮(3)19—偏心轮(1)20一扇形齿轮21—齿条22—后冲头23—抄纸板24—盘手手轮由主电机驱动各执行机构,主电机至分配轴II间采用两级减速,第一级用宽带实现无级变速,第二级为齿轮传动,在分配轴II上装有偏心轮(1)、(2)、(3)、(4)和两个齿轮Z52,传动到各个执行机构完成裹包作业。在主电机轴上设置有一对分离锥轮,通过调节手轮14来调节带轮的中心距,靠分离锥轮分开或趋近,改变锥轮的接触半径,从而达到调节带轮传动比的要求。分配轴上装有四个偏心轮,其中偏心轮(1)通过连杆带动扇形齿轮来回摆动,扇形齿轮再驱动与前冲头一体的齿条往复运动,完成钳糖工作;偏心轮(2)通过安装在工序盘根部的斜面凸轮8驱动糖钳6开合,完成钳糖和放糖工作;偏心轮(3)通过连杆驱动活动折纸板23折纸;偏心轮(4)通过连杆驱动后冲头15和打糖杆17工作。采用偏心轮机构,使得整个传动链结构紧凑,容易布局,维护方便。供纸部分(1、2、3)是经轴II由齿轮、链轮传动的;扭结手由轴II经过齿轮、槽凸轮、摆杆等传动的;转盘由轴II经齿轮、槽轮机构来传动。糖果包装机设置无级调速系统,一方面,可以满足当产品规格变化即糖块外形变化时,要求生产率随着改变;二是由于包装材料对生产率地要求不同,随着季节的变化,其延展性也不一样,因此,生产率要做相应的改变。机器还设置手动调整,可通过手轮24实现。(2)理塘传动系统理塘装置的作用是使待包装糖块通过整理排列,依次整齐的传入输送带,由输送带被送至裹包工位。理塘电机1通过D50/D112的三角皮带传动,驱动轴I旋转,再经过齿轮Z17/Z46带动轴II。轴II上装有输送带轮,驱动输送带6运动,把转盘送来的糖块送到包裹工位。轴I通过蜗杆涡轮Z4/Z32带动轴IV,由轴IV驱动转盘3回转运动,周边装有固定的螺旋导向板5。转盘3回转时,由料斗2落下的糖块受到离心力的作用甩向周边,再导向板作用下沿环形槽列队排列整齐,依次落入输送带上。另外,轴II通过链杆Z13/Z20带动轴III,经螺旋齿轮Z11/Z28、Z25/Z15带动轴VI,由轴IV驱动毛刷4旋转,毛刷的作用是将重叠在一起的糖块扫平,使其一粒接着一粒排队由输送带向前输送第二章参数的计算与分析一、 电动机的选择用电动机具有结构简单、价格便宜、效率高、控制使用方便等优点,所以本设计采用电动机作原动机。电动机在输出同样功率时转速越高,电动机的极数越小,尺寸和重量就越小,价格也越低。从价格方面考虑一般尽量用选用高速电动机,考虑BZ350-A糖果包装机的实际情况,查《机械设计通用手册》,选电机的运动参数为:机型(还没确定),功率0.75kw,转速1410r/min,额定频率50HZ,电压380V。二、 皮带的计算和选用本次设计采用机械方法的无级调速方案,在主电机轴上设置有一对分离锥轮,通过调节手轮14来调节带轮的中心距,靠分离锥轮分开或趋近,改变锥轮的接触半径,从而达到调节带轮传动比的要求。因为采用这种调速方法,皮带的磨损很大,所以皮带的耐磨性要很强,并且要经常更换皮带。已知:电机的转速七=1410r/min,I轴的转速n2=(200〜300)X3.2{双联齿轮与主轴齿轮(传动比为3.2)}=640〜960r/min,传递功率P*5. 1410 °c…=1410r/min,传动比i=ecm=2.2〜1.4b40-9b01.确定计算功率Pc根据已知工作条件查《机械设计基础》表7.8得工作系数七=1.0,
P=七P=1.2X0.75=0.9kW选取V带型号根据Pc=0.9kW,勺=1410r/min,因要实现无级调速,查《机械设计基础》图7.1,选用A型V带,且用一根确定带轮基准直径dmin(生产200粒/min时的直径)、dmax(生产300粒/min时的直径)、d^2(最大带轮的直径)。根据P-n的交点在图7.11的位置,由表7.3选dmin=80mm。c1 d1因为dmin=80mm^75mm,初选值合适初定dmin=80mm,计算大带轮的尺寸dZ马氏盘轮XZ.双联轮22Z Z双联轮21 轴1XZ马氏盘轮XZ.双联轮22Z Z双联轮21 轴1即52x理5225Xd"_市一200粒/min1410r/mind:即52x理5225Xd"_市一200粒/min1410r/min得d=172.6mm查表7.3,V带轮直径系列,选大带轮的直径dd2=180mm由dmin=80mm与d=180mm计算dmax的值d1 d2 d1Z马氏盘轮XZ双联轮22XZ Z双联轮21 轴1
d 1410r/min d2—= d 300粒/mind1max即即52X805225180 1410r/minX = d300粒/mind1max得d=118.7mmd1max查表7.3,V带轮直径系列,
选小带轮的直径d =125mmd1max**80X1410=5.9/s4.验算带速vV=^ddiminn1=min60X1000 60X1000
v=兀七1〃义=兀x125x1410=91恍
Vmax—60x1000—60x1000一, '带速在5〜25m/s范围内,故带速合适。5选择带的型号:查表7.1Z型带的基本尺寸节宽B=8.5mm顶宽b=10mm,高度h=4.0mm锲角a=400①确定V带轮的基本长度七和传动中心距aa=(0.7-2)(Dd+Ddmin)=(0.7-2)(83+180)=180〜526按结构要求取中心距a0=450TOC\o"1-5"\h\zL=2a+土(Dd+Ddmin)+(Dd1~Dd2)20 02 1 2 4a0=1318mm由表7.2取L0=1400中心距a=a+==450+1400-13180 2=491mm包角a=1800-Ld-L0x57.30=1690>12002 a小带轮的包角合适。6.计算V带的根数Z根据Z型n=1390r/min和Dd=83mm查表7.5用插值法得:P0=0.37Z= P (p+Qp)xkk0 0 0183.180,i= =2.17
83查表7.7用插值法,得△P°=0.03kw查表7.6用插值法得K/0.960.9查表7.2得K1=1.140.9=2.06所以Z二=2.06(0.37+0.03)x0.96x1.14由于小皮带轮是设计成无极调速,且要求设计的皮带数是一根,所以再选A型带。7.选用A型带,单根普通V带的额定功率P/1.64kw,A型V带的基本尺寸查表7.1,可知B=11mm顶宽B=13.0mm,高度b=8.0mm,锲角为a=400。确定带的基准长度Ld和实际中心距a初定中心距0.7(d+d)WaW2(d+d)d1d2 0 d1d20.7(125+180)Wa0W2(125+180)所以213.5Wa0<610,初选a0=400mm。根据式7.16计算带所需的基准长度:L=2a+—(d+d)+ ——'d1)d0 2d1d2 4a0=2X400+-(125+180)+(180一125)2
2 2x400=1327mm由表7.2取标准长度Ld=1400mm。按式7.17计算实际中心距:a。a+d=400+1400一1327F21mm
0 2 2装时所需最小中心距
=421—0.015X1400=407mm紧张或补偿带伸长所需的最大中心距a=a+0.03L=421+0.03X14000=463mm校验小带轮包角a=180°=180—^2 a=180°=180a0W癸X57.3。421=180—9°=180—9°=171°>120°a1min=180°—dd2-d1X57.30=180虬兰=180虬兰X57.3°421=180—16°=164°>120°故主动轮上的两个包角都合适,所以选的两个直径都适合。确定V带根数Z由式(7.20)得ZN c (P+AP)Ka七根据dd1 =125mm、n1=1410r/min,查表7.5,用插值法得P0=0.793kW查表7.7,用插值法得功率增量AP=Kn(1一土)=0.17KW
0b1Ki查表7.6,用插值法得Ka=0.985查表7.2,用插值法得
Kl=0.93,则0.9所以普通V带根数0.9=0.85(0.793+0.17)x0.93x0.98圆整得z=1根。计算V带合适的初拉力%和作用在轴上的载荷七由式(7.21)得F=或(矣-1)+技20vzka查表7.9得q=0.10kg/m,所以500x0.9 25F°=591(0985-1)+0.10x5.92=120.7N由式(7.22)得a 171F=2ZFsin伍=2X1X120.7Xsin—2~=240.8N三、皮带轮轴的计算与校核1、 分配主传动轴的转速范围根据原始资料,该机生产率为200〜300粒/min,电机选用????,夹糖盘转一圈能包装6颗糖,则其转速应为(200〜300)/6=33.3〜50。取n的范围为33〜50转。主轴经三级传动传到夹糖盘上,从夹糖盘到主轴分别经过星轮与凸轮(传动比为6)、齿轮与双联齿轮(传动比为1),双联齿轮与主轴齿轮(传动比为3.2)。所以夹糖盘与主轴间的总传动比i=6X3.2=19.2。当n=30时,主轴转速n1=33X19.2^640r/min当n=50时,主轴转速n2=50X19.2=960r/min2、 按纯扭力对轴估算。电机功率为P=0.75选择轴材料,确定许用应力。减速器属小功率,对材料无特殊要求,故选45号钢并调质处理,查表得强度极限[Ob]=650MPa,硬度为371〜255HBS,抗弯应力[。-1b]=60MPa。按扭力估算直径查表取C=110,由公式、3至3衍5dNCpn=110\:面FL59因有键槽所以轴要增大5%左右,因为轴还要承受弯矩,轴的直径预算增加一倍,查表得取轴的标准直径d=20mm。3、 设计轴的结构并绘制结构草图1) 确定各轴上零件位置和固定方式,轴从右边装入,左端用轴环定位,右端用轴肩定位,轴承用轴肩定位,齿轮用销钉固定。2) 确定各段轴的直径。轴段1(外伸端)最小。d1=20mm,由于选择轴承时该轴承没有轴向力,选用深沟球轴承,查表轴承的最小尺寸d=25mm,选用该尺寸能保证能保证足够的强度,即选用轴承6205,轴承的基本尺寸为:d=25mm, D=52mm,B=15mm轴段2要配合轴承,取d2=25mm,轴段3要有轴肩定位齿轮,取d3=30mm.3) 轴的结构草图如下:4、 核算轴的强度1)假定整个传动系统中,功率是完全传递的,则小齿轮传递的功率为p=P=0.75kw,转速为n辙=640r/min,小齿轮传递的扭矩为:T=9550-L=9550X竺=11.2N1n 640轴1则轴上装齿轮处受到的圆周力和径向力为:圆周力:F=—1=2*'技x103=448Ntd50径向力:Fr=FXtana=448Xtan200=163.1N如图,带轮的空间受力图,A-B轴承间的跨度为L=344mm,在前面的计算中已经得知带轮轴上的压力七=240.8N2) 总体受力分析图如下:3) V视图受力图:由上图得:ZMB=F(L+L)-FxL+FxL=0似1 2r2Q3艮口 F^Ax344-F163.1x104+240.8x130=0解得 F=41.7NVA再由ZMA=—F(L+L)+FxL+Fx(L+L+L)=0VB1 2r1Q1 2 3艮口 -Fvbx344-163.1x240+240.8x474=0解得 F=-114NVBV视图的弯矩图如下4) H视图受力图:由上图得:ZMA=-FxL+Fx(L+L)=0t1HB1 2艮口 -448x240+F^x344=0解得 FH=312NB又因为ZFB=-Fha+F-「桐=0艮fl -41.7+163.1-312=0解得 FH=-190.6N(负号表示力的真实方向与假定A方向相反)H视图的弯矩图如下5) 根据V图,C处左右两侧的弯矩为:左Mg=FvaXL1=41.7X240=10.8N-m
右M=FxL-F(L+L)=114x104-240.8x234=-45.3VC2 vB2Q2 36)根据H图,C处左右两侧的弯矩为:左MHC1=FhaXL1=14.9x240=35.8N・m右MHC2=FhbxL2=312X104=32.48N•m7)作合成弯矩图及计算,由公式M=*而远2M左=\:'M2+M2=35.82+10.82=37.4N•mM右=气.:气M右=气.:气2+M、=或(-45.3+32.42=51.6N•m合成弯矩图如下:P8)作转矩图:T=9550X—=9550X0.75/640=11.2N・mn扭矩图如下:9)确定当量弯矩,因电机为单向运转,转矩为脉动变化,查表修正系数取0.6,则危险截面C处的当量弯矩为Mec=JM2+(aT)2=31.62+(0.6x11.2)2=53.2N•m确定危险截面及强度校核10)齿轮处既受扭矩又受弯矩,为危险截面,计算危险截面C处的轴径:d乙,——0.1d乙,——0.1■53.2=>1 =20.5mm0.1x60即d<30mm故轴的弯扭矩组合强度足够。四、弹簧的计算、选型与校核1)假设带传动的效率没有损失,是完全传递的,那么紧边之力F2与松边之力F1之差为有效拉力F,下图为紧边与松边受力分析图:由P=d1000
得F=1000P=1000X0.45=127NV5.9再由《机械设计基础》公式(7.1)F=F1-七艮口 F1+F=2X120。127=F1-F2解得:F1=184N F2=57N2)下图为皮带载荷作用在定片上的受力分析图FQFxFQFx由《机械设计基础》中欧拉公式(由《机械设计基础》中欧拉公式(7.10)F1F2efa=即171efa=即171T80=3.228(公式中e是指自然对数中的底,a指包角,f是摩擦系数)在公式(7.10在公式(7.10)两边取对数得IFfaln1faF2兀 1840fxx1710=ln=1.17即180 57^解得f=0.386由Ff=0.386xN=127解得:N=329N再由Fx=cos190xN解得:Fx=311N3)划片在受力的情况下的最大位移量设为人,即弹簧在受力作用下的变形量:即X=竺苴xtan(竺)0=02 2解得:人=7.1mm4)对弹簧相关数据的计算选弹簧丝材料,确定许用应力L]根据弹簧所受载荷特性,选用III类碳素弹簧钢丝,B级制造在《机械设计基础》表17.2中查得许用应力表□=0.5b,Gb=80000MPa,bb与d有关,假设d=2.5〜6mm,查表17.3,则对应的bb=1600Mpa。口=0.5b=0.5X1600=900MPab初选弹簧指数C=9。根据式(17.7)求出弹簧丝直径d,由式(17.6)求的曲度系数即K=史旦+蛙=1.184x8-4 81.18x311x8 °c艮口 d>1.6 =2.9mm900钢丝直径在所设范围内,并圆整为标准值d=5mm(符合直径系列)
即强度足够由D^=Cd=8x5=40mm(符合直径系列)设计弹簧有效圈数,根据式(17.9)得GXd4 80000x7.1x44n= = =1.9518FD3 8x311x323因为弹簧的有效圈数n>2才能保证弹簧具有稳定的性能;所以n取2圈;两端共取三圈死圈,则压缩弹簧总圈数^=2+3=5圈工作极限载荷(III类载荷)极限载荷下的变形量人 <1.12人=1.12X7.1=7.814e7.8mm力工作极限载荷由F<F —lim=311X1.12=352.12NXmax入求出弹簧的几何尺寸弹簧丝直径d =5.0mm,弹簧中径D=45mm,弹簧外径簧丝d=D2d=D2+d=50mm簧丝弹簧内径Di=D2-d=40mm簧丝节距t=6+d+簧丝=0.5+5+旦=6.93mm,有效圈数n=3,总5节距t=6+d+簧丝圈数n=5圈1弹簧自由长度H=n•t+(n—n+1)•5=33.76mm为了使弹簧能够更好的工作,初始阶段给弹簧加个初始载荷,也即压缩弹簧的最小工作载荷F=(0.1〜0.5)XFx=0.3Xmax311=92.75NF人,=Fmin=1.81mm max力max..・弹簧在常态下的长度为:H1=H0—人=31.87^32mmo五、凸轮机构的设计(1) 弹按照生产实际要求,设计中扭结机械手实现三种的运动循环图如下:(2) 在凸轮的作用下,扭节手实现了其中的开闭和轴向位移两种运动。设计中取槽轮直径为:D=53X2=106mm则其圆周长为:C=兀D=332.84mm开闭动作每个行程如下:轴向位移运动每个行程如下:在实测中测的扭节手轴和扭手套轴的运动距离都为14mm,由扭节手轴和扭节手套轴与槽凸轮之间的关系,有:则U =_83_14 166得 AB=7mm即槽凸轮中每个槽的轴向运动距离为7mm根据循环图和计算出的数据画出凸轮的工作轨迹:总结毕业设计可以说是对我大学三年来学习成果的考核和总结,也是大学最后一次作业,所以我认认真真地去完成它,在自己的努力及戚老师的耐心指导下,本着严谨求实,开拓创新的精神,我用了将近两个月的时间完成了它,这也就意味着三年大学生活也就结束了!在此时此刻心里百感交杂,毕竟是该写上句号的时候了。在毕业设计之前,我清楚的知道自己以前所学的知识差不多都已经忘了,一些重要的知识也模糊化了,就好像大学三年之后一无所获的感觉,但是通过这次毕业设计,自己的知识得到了巩固和提高。作为项目组长的我,不仅在此项目中学到了技能,更重要的是学到一种团队精神,一种分享收获的喜悦,一个小组一个团队要有统一的目标,统一的意见,和一个优秀的领导人,这样才能更有效的完成我们前进中遇到的难题和困难。从学校走向社会,首要面临的问题便是角色转换的问题。从一个学生转化为一个单位人,在思想的层面上,必须认识到二者的社会角色之间存在着较大的差异。学生时代只是单纯的学习知识,而社会实践则意味着继续学习,并将知识应用于实践,学生时代可以自己选择交往的对象,而社会人则更多地被他人所选择。诸此种种的差异。不胜枚举。但仅仅在思想的层面上认识到这一点还是不够的,而是必须在实际的工作和生活中潜心体会,并自觉的进行这种角色的转换。这次的设计作业跟往常的不一样,不仅仅是时间,更重要的是知识面要广,因为这次的设计综合了三年所学的知识,也耗费的时间比较长,要完成它要运用到大一所学的基础课机械制图,大二的专业课机械基础设计、公差配合,大三的自动机与生产线等课程。那就体现了要完成这设计的要具有综合的知识面。也是三年大学所学的知识的综合。也是课本上所学的知识的实际运用。从开始构思设计方案到初步画出草图,在这过程遇到不少的困难,但经过老师的指导和讲解说明,都一一攻破了。在草图一步一步完善到最后的总装图出来,再到部件装配图、零件图的出来,都花费不少的精力去查资料和计算!最终设计完成,从中将三年的知识回顾一下,可以说是三年学习的缩影!通过这次毕业设计,我深刻的明白了学习是个长期积累的过程,在以后的生活中和工作中我都要不断的去学习,毫不松懈,努力提高自己的知识面和综合素质,成为一个能满足社会需求的人才。最后要感谢戚长政老师给予我们的悉心帮助和指导,及时指正我们设计过程中出现的种种问题,让我们能更加完美的去完成这次重量级毕业设计,在此说句真心的谢谢!!!参考文献陈立德.2004.机械设计基础(第二版).北京:高等教育出版社戚长政.2004.自动机与生产线.北京:科学出版社中国轻工总会.1997.轻工业装备技术手册.北京:机械工业出版社广东轻工业机械集团公司.1996.全国啤酒瓶装技术培训教材尚久浩.自动机械设计.2003.北京:中国轻工业出版社张聪.2003.自动化食品包装机.广州:广东科技出版社机械设计手册.北京:石化出版社如有你有帮助,请购买下载,谢谢!毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文,是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可
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