畢業(yè)設計（論文）喂粕機分頁器部件設計

1、<p>　　喂粕機分頁器部件設計</p><p>　　摘 要: 喂粕機用于粘膠生產(chǎn)中定時定量連續(xù)喂送漿粕至浸漬桶。常見的喂粕機由兩條無端平面輸送膠帶和前后兩撐輥組成。前撐輥由無級變速馬達帶動，使輸送帶前進，同時也使分頁刀勻速撥動，均勻地把置于輸送帶上的漿粕在極慢的前進速度中被一頁頁定量地送入浸漬桶內(nèi)，完成投料。本文主要對喂粕機分頁器部件進行設計，主要內(nèi)容包括：方案的總體設計，齒輪的設計與校核，凸輪的設

2、計，軸的設計與校核，聯(lián)軸器和滾動軸承的選擇，箱體附件的設計，撥桿的設計。</p><p>　　關(guān)鍵詞：喂粕機；分頁器；</p><p>　　The design of pager feed pulp machine parts</p><p>　　Abstract: Feed pulp machine used in viscose production timin

3、g quantitative continuous feeding pulp to impregnation barrel. Common meal feeding machine is made up of both before and after the two gratuitous flat belt and support roller. Support roller driven by stepless variable s

4、peed motor, before make the conveyor belt to go forward, but also make the paging knife moving at a constant speed, evenly placed on the conveyor belt of the pulp in extremely slow speed page into dipping ladle, quantita

5、</p><p>　　Key words: Hello pulp machine; The pager;</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　隨著科學技術(shù)的飛速展，21世紀紡織工業(yè)將在新材料、新品種的開發(fā)和應用、加工方法的創(chuàng)新等方面發(fā)生巨大的變化，這一切，對紡織機械的發(fā)展也提出了新的要求。為適應紡織技術(shù)發(fā)展變化的

6、需要，紡織機械的發(fā)展趨勢有[1] 。</p><p>　?、偌徔棛C械處在技術(shù)大突破的前夜，一些研究多年的新技術(shù)漸趨成熟，如噴氣紡紗機、緊密紡織機、多相織機、數(shù)字噴射印花和大容量紡絲技術(shù)等。這些新技術(shù)的成熟和推廣，將為紡織工業(yè)帶來革命性的變化。</p><p>　?、谧詣踊?、連續(xù)化依然是紡織業(yè)界的追求，自動化和工序間的連續(xù)化將有效保證產(chǎn)品質(zhì)量和減少用工數(shù)量，提高紡織企業(yè)的生產(chǎn)效率</p

7、><p>　?、坌滦涂刂萍夹g(shù)的應用，將大幅提高紡織機械的機電一體化水平，實現(xiàn)紡織機械的數(shù)字化，使紡織機械的操作更加方便。</p><p>　?、芗徔椆I(yè)的信息化建設是未來幾年紡織工廠的追求和建設重點，而數(shù)字化的紡織機械是其中不可缺少的基礎(chǔ)，工業(yè)網(wǎng)絡技術(shù)的成熟和應用，使控制技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，它將全面提紡織工廠的管理水平，對紡織行業(yè)的技術(shù)、質(zhì)量、經(jīng)濟效益和服務進步都將產(chǎn)生直接明顯的推進作用

8、 [2] 。</p><p>　　在喂粕機分頁器部件的設計中，主要圍繞傳動部分進行相關(guān)設計。主要設計內(nèi)容包括電動機的選擇，傳動方案的設計，主要傳動零件的選擇主要包括軸、齒輪、凸輪、聯(lián)軸器、軸承等。在傳動設計中根據(jù)工作要求采取了逆推的方法進行傳動的設計和傳動方案的確定。傳動設計中主要運用了凸輪來完成工作需求，凸輪最大的優(yōu)點是可以設計有規(guī)律的運動。通過合理的搭配固定在主軸與副軸上的2個齒輪，分別來帶動固定在主軸與副軸

9、上的凸輪進行工作，運用凸輪1與凸輪2之間的傳動關(guān)系，通過設計凸輪的運動規(guī)律，來發(fā)揮撥桿和分頁刀的作用。這樣的設計不僅能夠體現(xiàn)了自動化的控制設計，而且在結(jié)構(gòu)設計上也更加簡單緊湊，保證了工作效率的同時，也方便工人機械操作，從經(jīng)濟性的角度考慮也可以節(jié)約材料。</p><p>　　2 喂粕機分頁器部件傳動方案的總體設計</p><p>　　2.1 機械傳動方案設計原則</p>&

10、lt;p>　　在進行傳動裝置設計時，首先進行傳動方案地方設計，因為傳動方案的好壞直接對傳動裝置的工作性能，外輪廓尺寸，重量，可靠性以及制造，維護成本的影響很大。</p><p>　　傳動方案的設計比較復雜，需要運用多方面的技術(shù)知識和實踐設計經(jīng)驗，從多方面分析比較，從而擬訂比較合理的傳動系統(tǒng)方案，并畫出可行的傳動方案簡圖[3]。</p><p>　　在設計傳動方案時因參考以下方案設計原

11、則</p><p><b>　?、俸侠磉x擇傳動形式</b></p><p>　　②傳動鏈盡量簡短，機構(gòu)盡可能簡短</p><p>　　③安排好各級傳動或機構(gòu)的先后順序</p><p><b>　?、芎侠矸峙鋫鲃颖?lt;/b></p><p>　　2.2 喂粕機分頁器部件傳動方案

12、設計</p><p>　　本機器用于粘膠生產(chǎn)中定時定量連續(xù)喂送漿粕至浸漬桶。采用鏈條輸送，輸送漿粕能力50噸/天，漿粕規(guī)格，輸送速度，分頁刀擺動次數(shù)15.4次/分。</p><p>　　在粘膠生產(chǎn)的過程中，粘膠輸送至浸漬桶，在此過程中要求能夠定時定量連續(xù)喂送。速度要求為勻速運動，機器需要同時完成喂送粘膠和阻斷喂送過程，可知該運送過程要求重復再現(xiàn)，所以可以采用凸輪機構(gòu)。凸輪機構(gòu)其最大的優(yōu)點就

13、是只要適當?shù)脑O計出凸輪的輪廓曲線就可以使推桿得到各種預期的運動規(guī)律，而且機構(gòu)簡單緊湊。所以采取兩凸輪同時運動的方案，一個凸輪可帶動推桿進行上下運動，從而阻斷喂送過程。另一個凸輪帶動推桿左右運動，從而完成喂送粘膠。由于兩凸輪要求同時運動，可選擇同步齒輪傳動帶動凸輪同時運動。齒輪傳動其傳動比恒定，工作可靠，壽命長，可適用圓周速度及功率范圍廣，應用也最為廣泛。</p><p>　　通過傳動方案考慮的原則可提出如圖1所示

14、的機械傳動方案</p><p>　　電動機——聯(lián)軸器——齒輪傳動——凸輪傳動</p><p>　　1—電動機 2—聯(lián)軸器 3—齒輪1 4—凸輪1 5—齒輪2 6—凸輪2</p><p>　　圖1 喂粕機分頁器部件動方案設計</p><p>　　Fig. 1 pager feed pulp machine parts d

15、ynamic scheme design</p><p>　　2.3 電動機的選擇</p><p>　　選擇電動機的內(nèi)容包括：電動機類型、結(jié)構(gòu)形式、容量和轉(zhuǎn)速，要確定電動機具體型號。</p><p>　　按工作要求和條件，選取YCJ系列齒輪減速三相異步電動機。該系列電動機是Y系列的派生系列，由同軸式減速器和全封閉自冷式電動機構(gòu)成的一個整體。輸出轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)矩大，體積

16、小，噪聲小，運行可靠。B級絕緣，IC0141冷卻方式。容量范圍0.55—15kW，適用于驅(qū)動低轉(zhuǎn)速傳動機械，可供礦山，冶金，制糖，造紙，化工，橡膠等行業(yè)設備配套。 同一類型有很多電動機可供選擇，但是在選擇這種類型的電動機時考慮及其用于紡織生產(chǎn)，平時工作溫度高，濕度高，所以我們應該考慮它的安全性能，有好的絕緣能力，能夠在正常的工作條件穩(wěn)定運行。按工作要求，分頁刀擺動次數(shù)15.4次/分，所以工作機轉(zhuǎn)速為15.5次/分，根據(jù)條件，初選電動機為

17、YCJ160—0.55—15.5，相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)見表1</p><p>　　表1 YCJ技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　Table 1 YCJ technical data </p><p>　　根據(jù)電動機主要相關(guān)尺寸來進行聯(lián)軸器、軸等主要零件尺寸的初步確定，電動機相關(guān)尺寸如圖2所示。</p><p>　　圖2 YCJ系列齒輪減速三相異

18、步電動機相關(guān)尺寸</p><p>　　Fig. 2 YCJ series gear reduction three-phase asynchronous motor related dimensions</p><p>　　2.4 傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p>　　2.4.1 傳動比</p><p>　　當機械傳動傳遞回轉(zhuǎn)運

19、動時，傳動裝置的總傳動比等于原動機轉(zhuǎn)速（即輸入傳動裝置的轉(zhuǎn)速）與工作機轉(zhuǎn)速（即傳動裝置輸出轉(zhuǎn)速）之比。</p><p>　　=15.4 =15.5</p><p><b>　　通過計算可得</b></p><p><b>　　i=1</b></p><p>　　2.4.2 機械效率</p&

20、gt;<p>　　在傳動裝置中，若各級傳動件效率為,,….;軸承效率以表示，有n對軸承每對效率為,…;聯(lián)軸器的效率以表示，有聯(lián)軸器u對，每個效率為.…;則傳動總效率等于各級傳動件，各對軸承和聯(lián)軸器的效率乘積，即：</p><p>　　[5] （1） </p><p>　　通過手冊查詢，

21、在該傳動裝置中，一對齒輪，聯(lián)軸器一個，軸承一對，總效率：</p><p>　　2.4.3 工作機功率</p><p>　　由電動機輸出給傳動裝置的功率為：</p><p><b>　　（2）</b></p><p>　　-----工作機功率</p><p>　　-----電動機輸出功率</

22、p><p>　　------傳動裝置總效率</p><p>　　2.4.4 轉(zhuǎn)矩T</p><p><b>　　（3）</b></p><p><b>　　電動機功率和轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　Pr=0.55kW </p><p><b&g

23、t;　　Ⅰ軸輸入功率和轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　2.4.5 驗算</b></p><p><b>　　計算總傳動比為：</b></p><p>　　取齒輪齒數(shù) ： （由于使要求同步傳動所以齒數(shù)相同）</p><p><b>　　則實際傳動比： </b&

24、gt;</p><p>　　實際總傳動比 ： </p><p>　　傳動比誤差 ： </p><p>　　傳動比誤差很小，可以選用所選擇參數(shù)</p><p>　　根據(jù)以上信息列出各軸傳動的相關(guān)參數(shù)見表2</p><p><b>　　表2 各軸參數(shù)</b></p><p&g

25、t;　　Table 2 the parameters</p><p><b>　　3 齒輪設計</b></p><p><b>　　3.1 齒輪選擇</b></p><p>　　齒輪在很多傳動裝置中應用廣泛，齒輪的傳動功率和速度的范圍很廣，所以齒輪傳動是應用最廣泛的一種機械傳動方式。通過合理的應用與搭配齒輪，能夠得

26、到多種傳動方案，運用靈活。在該設計中齒輪也是做重要的基礎(chǔ)件，主要利用其優(yōu)點來到達到工作要求。由于齒輪的傳動比準確，可靠，所以很好的帶動凸輪進行運轉(zhuǎn)，能夠保證工作效率，而且齒輪的傳動效率較高，工作可靠，壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊，能夠保證漿粕喂送的過程中不容易發(fā)生錯喂，漏喂，更好的保證了生產(chǎn)的正常進行。所以選擇直齒齒輪。</p><p>　　3.1.1 選擇齒輪類型</p><p>　　根據(jù)設計條件

27、可選擇漸開線圓柱直齒輪傳動，見表3</p><p>　　表3 類齒輪的主要特點和應用范圍</p><p>　　Table 3 kind of gear's main characteristics and application scope</p><p>　　3.1.2 選擇材料，熱處理，齒輪精度等級和齒數(shù)</p><p>　　

28、該設計運用齒輪同步傳動，所以齒輪大小相同、材料相同，由于一個齒輪要求和主軸配合，所以兩個齒輪形狀不同。</p><p>　　根據(jù)條件兩個齒輪選擇40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度HB241—286，齒輪精度等級8級，同過表4可知道齒輪常用材料40Cr的相關(guān)性能參數(shù)。</p><p>　　表4 齒輪常用金屬材料</p><p>　　Table 4 metal materi

29、als commonly used gear</p><p>　　3.2 齒輪1的相關(guān)計算</p><p><b>　　3.2.1 </b></p><p><b>　?、琶x載荷</b></p><p>　　根據(jù)齒輪傳遞的名義功率、轉(zhuǎn)速計算得到齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩。</p><

30、;p><b>　　N.mm</b></p><p><b>　?、朴嬎爿d荷</b></p><p>　　考慮原動機和工作機的不平穩(wěn)，輪齒嚙合時產(chǎn)生的動載荷，載荷沿齒面接觸線分布不均勻及載荷在同時嚙合齒對間分配不均勻等因素對齒輪強度的不利影響，應對名義載荷系數(shù)K：</p><p><b>　?。?）</

31、b></p><p><b>　　根據(jù)機械手冊可知：</b></p><p><b>　?、偈褂孟禂?shù) ：</b></p><p>　　②動載系數(shù) ： </p><p>　?、鄹鶕?jù)齒輪在兩軸承中間對稱布置取齒向載荷分布系：</p><p>　?、馨待X面未硬化，直齒輪，

32、8級精度 ，</p><p><b>　　⑶根據(jù)公式</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　?、俪醪酱_定節(jié)點區(qū)域系數(shù)：</p><p><b>　?、?端面重合度：</b></p><p><b>　　根據(jù),可

33、查表得:</b></p><p><b>　　重合度系數(shù) ：</b></p><p><b>　?、鄞_定彈性系數(shù)</b></p><p>　　3.2.2 設計參數(shù)的選擇</p><p>　?、冽X數(shù)Z,標準齒數(shù)的選擇應該不是少于17齒</p><p><b&

34、gt;　　取</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速相對誤差=</b></p><p><b>　　擇齒輪可用</b></p><p><b>　　②齒數(shù)比u</b></p><p>　?、圮淉X面齒輪，對稱安裝，齒寬系數(shù)：</p><p>

35、　　3.2.3 齒面接觸許用應力 </p><p>　　齒輪國家標準規(guī)定的許用應力是用齒輪試件進行運轉(zhuǎn)實驗獲得的持久極限應力,失效概率為1%.</p><p>　　彎曲疲勞許用應力 </p>

36、<p><b>　?。?）</b></p><p>　?、俨槿↓X輪材料接觸疲勞極限： </p><p>　?、邶X輪應力循環(huán)次數(shù)：</p><p>　　設該機器每天工作12小時，預期壽命10年，每年工作300天</p><p>　　所以該機器齒輪工作小時數(shù)：</p><p>　?、劢佑|

37、疲勞強度計算的壽命系數(shù)</p><p>　?、芄ぷ饔不禂?shù)：，安全系數(shù) ：</p><p><b>　　⑤根據(jù)以上條件計算</b></p><p><b>　　95.8</b></p><p>　　取齒輪寬度110，,所以可取以滿足要求</p><p>　　3.2.4 齒輪

38、疲勞強度安全校核</p><p>　　⑴因為齒面接觸疲勞首先發(fā)生在節(jié)點附近,為了避免接觸疲勞失效,可采用控制節(jié)點接觸疲勞的方法,即令齒面節(jié)點的接觸應力小于或等于許用齒面接觸應力，用公式表示： </p><p>　　上式稱為齒輪接觸疲勞強度的計算準則[5]</p><p><b>　　⑵根據(jù)有公式：</b></p><p>

39、;<b>　　（7）</b></p><p><b>　?、冽X輪節(jié)圓速度：</b></p><p><b>　　查得：</b></p><p><b>　　原假設合理，</b></p><p><b>　?、?lt;/b></p>

40、;<p><b>　　查得節(jié)點區(qū)域系數(shù)：</b></p><p><b>　　根據(jù)查得，</b></p><p>　　所以根據(jù)齒輪接觸疲勞強度的計算準則得知齒輪接觸疲勞強度安全。</p><p>　　3.2.5 按齒根彎曲疲勞強度效核</p><p>　?、泡嘄X的彎曲疲勞強度齒根處最

41、弱。</p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p><p><b>　　（8）</b></p><p>　?、浦鼾X輪系數(shù)：=2.3，副齒輪系數(shù)：=2.3</p><p>　　主齒輪應力修正系數(shù) ：=1.13，副齒輪修正系數(shù)：=1.13</p><p>　　重合度系數(shù)：

42、=0.68</p><p>　?、怯嬎銖澢谠S用應力</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　?、俨槿↓X輪材料彎曲疲勞極限應力： </p><p>　?、谟嬎銖澢趶姸扔嬎愕膲勖禂?shù)</p><p><b>　?、鄄槿〕叽缦禂?shù)：，</b></p

43、><p>　　彎曲疲勞強度安全系數(shù)：</p><p><b>　?、苡捎?</b></p><p>　　所以=應按主齒輪彎曲疲勞強度校核</p><p>　?、莞鶕?jù)以上計算結(jié)果可得：</p><p>　　齒輪的彎曲疲勞強度足夠</p><p>　　4 凸輪機構(gòu)的設計<

44、/p><p>　　4.1 凸輪機構(gòu)的選擇</p><p>　　凸輪通常做等速裝動，但也有做往復擺動或移動的。</p><p>　　凸輪機構(gòu)的最大優(yōu)點是：只有適當?shù)脑O計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到各種預期的運動規(guī)律，而且機構(gòu)簡單緊湊。 </p><p>　　4.1.1 凸輪的選擇</p><p>　　根據(jù)工作要求和

45、結(jié)構(gòu)條件選擇凸輪機構(gòu)的形式，，推桿的運動規(guī)律和有關(guān)的基本尺寸，然后根據(jù)選定的推桿運動規(guī)律設計出凸輪輪廓的曲線。</p><p>　　按凸輪的形狀和推桿的形狀我們選取直動滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)，滾子推桿由于滾子與凸輪輪廓之間為滾動摩擦，所以磨損較小，可用來傳遞較大的動力，應用廣范。</p><p>　　4.2 凸輪1機構(gòu)的設計</p><p>　　4.2.1 凸輪基

46、本尺寸確定</p><p>　　凸輪機構(gòu)中的作用力和凸輪機構(gòu)的壓力角在生產(chǎn)實際中，為了提高機構(gòu)的效率，改善其受力情況，通常規(guī)定凸輪的最大壓力角應小于某一許用壓力角，根據(jù)時間經(jīng)驗在推程時許用壓力角對直動推桿取。</p><p>　　根據(jù)手冊我們可查詢對于直動推桿盤形凸輪機構(gòu)凸輪基圓半徑根據(jù)公式</p><p><b>　　（10）</b><

47、/p><p><b>　　通過計算</b></p><p>　　4.2.2 推桿的運動規(guī)律</p><p>　　由已知條件可知，推桿在此設計中作等速運動這種規(guī)律稱為一次多項式運動規(guī)律。一次多項式運動規(guī)律設凸輪以等角速度轉(zhuǎn)動，在推程時，圖倫的運動角為，推桿完成行程h,當采用一次多項式運動規(guī)律時，則有</p><p><

48、b>　　（11）</b></p><p><b>　　設取邊界條件為</b></p><p>　　在使點處 </p><p><b>　　在終點處 </b></p><p>　　有式（11）可得 ，故推桿推程的運動方程為</p><p&g

49、t;<b>　　（12）</b></p><p>　　推桿回程的運動方程為</p><p><b>　?。?3）</b></p><p>　　4.2.3 凸輪輪廓曲線的設計</p><p>　　在設計該凸輪時我們采用作圖法設計凸輪的輪廓，相關(guān)圖樣見圖3。</p><p>&

50、lt;b>　　圖3 凸輪1</b></p><p>　　Fig .3 CAM 1</p><p>　　推桿的運動規(guī)律如表5。</p><p>　　表5 推桿的運動規(guī)律如</p><p>　　Table 5 Push rod motion law</p><p>　　在設計凸輪的輪廓時，需要先

51、取適當?shù)谋壤?，根?jù)已知基圓半徑和偏距e做出基圓和偏距圓，然后進行作圖。</p><p>　?、糯_定推桿在反轉(zhuǎn)運動中占據(jù)的各個位置。為此使推桿由起始位置沿方向反轉(zhuǎn)，將推程運動角按選定的分度值（通常在1度~15度之間選取，當凸輪精度要求高時，取小值，現(xiàn)?。┻M行等分。</p><p>　　⑵計算推桿在反轉(zhuǎn)運動中的預期位移,根據(jù)計算得推桿的位移如下表6。</p><p>

52、　　表6 推桿在等速上升運動中的位移</p><p>　　Table 6 putter in constant rising displacement of the movement</p><p>　?、谴_定推桿在符合運動中一次占據(jù)的位置。</p><p>　　⑷將其各點連成一光滑曲線，即為推程相應的一段輪廓曲線。</p><p>　

53、　當凸輪轉(zhuǎn)過推桿遠修，凸輪與之對應的輪廓曲線為軸心O為圓心，凸輪最大半徑為半徑的一端圓弧。根據(jù)計算可知最大半徑為75mm。</p><p>　　當凸輪轉(zhuǎn)過，推桿以正弦加速度運動回最低位置，計算位移如下表7。</p><p>　　表7 推桿在正弦加速度運動中的位移</p><p>　　Table 7 push rod displacement in the sin

54、e acceleration movement</p><p>　　將其各點連成一光滑曲線，即為推程相應的一段輪廓曲線。</p><p>　　當凸輪轉(zhuǎn)過推桿近修，凸輪與之對應的輪廓曲線為與基圓重合的一段圓弧。</p><p>　　4.3 凸輪2機構(gòu)的設計</p><p><b>　　4.3.1</b></p>

55、;<p>　　在設計該凸輪時我們采用作圖法設計凸輪的輪廓線，相關(guān)圖樣見圖4。</p><p>　?、糯_定推桿在反轉(zhuǎn)運動中占據(jù)的各個位置。為此使推桿由起始位置沿方向反轉(zhuǎn)，將推程運動角按選定的分度值（通常取1度~15度之間選取，當凸輪精度要求高時，取小值，現(xiàn)?。┻M行等分，在基圓上各得等分點1，2…年，通過各等分點作偏距圓的切線，即為推桿在反轉(zhuǎn)運動中所占據(jù)的各個位置</p><p>

56、;　　將其各點連成一光滑曲線，即為推程相應的一段輪廓曲線。</p><p>　　當凸輪轉(zhuǎn)過90-180推桿近修，凸輪與之對應的輪廓曲線為與基圓重合的一段圓弧。</p><p><b>　　圖4 凸輪2</b></p><p>　　Fig .4 CAM 2</p><p>　?、糯_定推桿在反轉(zhuǎn)運動中占據(jù)的各個位置。為

57、此使推桿由起始位置沿方向反轉(zhuǎn)，將推程運動角按選定的分度值（通常取1度~15度之間選取，當凸輪精度要求高時，取小值，現(xiàn)?。┻M行等分，在基圓上各得等分點1，2…年，通過各等分點作偏距圓的切線，即為推桿在反轉(zhuǎn)運動中所占據(jù)的各個位置</p><p>　　表8 推桿的運動規(guī)律</p><p>　　Table 8 push rod motion law</p><p>　　在

58、設計凸輪的輪廓時，需要先取適當?shù)谋壤?，根?jù)已知基圓半徑和偏距e做出基圓和偏距圓，然后進行作圖。</p><p>　?、朴嬎阃茥U在反轉(zhuǎn)運動中的預期位移見表9。</p><p>　　將其各點連成一光滑曲線，即為推程相應的一段輪廓曲線。</p><p>　　當凸輪轉(zhuǎn)過推桿近修，凸輪與之對應的輪廓曲線為與基圓重合的一段圓弧。</p><p>　　表

59、9 推桿在等速上升運動中的位移</p><p>　　Table 9 putter in constant displacement of upward movement</p><p>　　⑶確定推桿在符合運動中一次占據(jù)的位置。</p><p>　　⑷將其各點連成一光滑曲線，即為推程相應的一段輪廓曲線。</p><p>　　當凸輪轉(zhuǎn)過

60、推桿遠修，凸輪與之對應的輪廓曲線為軸心O為圓心，凸輪最大半徑為半徑的一端圓弧。根據(jù)計算可知最大半徑為71.5mm。</p><p>　　當凸輪轉(zhuǎn)過，推桿以正弦加速度運動回最低位置，計算位移如下表10。</p><p>　　表10推桿在正弦加速度運動中的位移</p><p>　　Table 10 putter in sine acceleration displac

61、ement of the movement</p><p>　　將其各點連成一光滑曲線，即為推程相應的一段輪廓曲線。</p><p>　　當凸輪轉(zhuǎn)過推桿近修，凸輪與之對應的輪廓曲線為與基圓重合的一段圓弧。</p><p><b>　　5 軸的設計計算</b></p><p>　　5.1 軸的設計概述</p>

62、;<p>　　5.1.1 軸是組成機器的重要零件之一，它的主要作用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力。軸的設計主要解決下列問題：</p><p><b>　　⑴選擇軸的材料；</b></p><p>　　軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼。碳素鋼比合金鋼廉價，對應力敏感性小，又可通過熱處理提高其耐摩性及疲勞強度，故應用最為廣泛，其中最常用的是45號優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)

63、鋼，為保證力學性能，一般應進行調(diào)質(zhì)或者正火處理。</p><p>　?、七M行軸的結(jié)構(gòu)設計；</p><p>　　由于結(jié)構(gòu)設計尚且不知道軸的直徑，所以要進行初步計算，粗略估算出軸的直徑，并初步確定各部分的形狀和尺寸，然后細致的進行結(jié)構(gòu)設計。在結(jié)構(gòu)設計中必須考慮軸在機器中的位置，軸上零件固定定位要求，工藝性要求，熱處理要求，運轉(zhuǎn)維護要求的要求等。</p><p>　　⑶

64、進行軸的強度校對；</p><p>　　在一般情況下軸的工作能力主要取決于它的強度，且大多數(shù)軸是在變應力條件下工作，因此還要進行疲勞強度的校核計算。</p><p>　　⑷必要的時候還需進行軸的剛度和震動穩(wěn)定性計算。[8]</p><p>　　例如對機床主軸，其剛度計算尤為重要，而對于一些高速轉(zhuǎn)軸和汽輪機軸，為避免因發(fā)生共振而破壞，則必須進行振動穩(wěn)定性計算。[9]&

65、lt;/p><p>　　5.2 主軸的設計計算</p><p>　　5.2.1 選擇軸的材料</p><p>　　軸是組成機器的重要零件之一，它支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運動動力，所以軸受到承受轉(zhuǎn)矩和彎曲轉(zhuǎn)矩。根據(jù)其承受載荷的不同我們可以選擇不同材料的軸，在該設計中我們選擇45號優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其力學性能見表11。碳素鋼價格低廉，對應力集中的敏感性小，還可以通過熱處理提高其耐磨

66、性及疲勞強度，應用也比較廣泛。在保證力學性能的條件下，一般進行調(diào)至或正火處理。主軸上主要安裝了齒輪和凸輪</p><p>　　表11 軸的常用材料及其力學性能</p><p>　　Table 11 shaft of commonly used materials and their mechanical properties</p><p>　　5.2.2 按扭

67、轉(zhuǎn)強度初估軸的最小直徑</p><p>　　查得C=110，按公式[10]</p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　mm </b></p><p>　　5.2.3 軸系初步設計</p><p>　　根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)分析要點，結(jié)合后述尺寸確定，按比

68、例繪制軸系結(jié)構(gòu)簡圖5</p><p>　　圖5 軸系機構(gòu)草圖</p><p>　　Fig .5 sketch shafting mechanism</p><p>　　5.2.4 軸的結(jié)構(gòu)設計</p><p><b>　?、艔较虺叽绱_定</b></p><p>　　根據(jù)發(fā)動機尺寸和連軸

69、器選擇，軸段與連軸器配合，從軸段=25mm開始，逐段選取相鄰軸段的直徑：</p><p>　　如圖5所示，起定位固定作用，安裝箱蓋于軸承，應該與軸承內(nèi)徑相配合，為便于軸承安裝定位軸高度可在（0.07范圍內(nèi)按經(jīng)驗選取，該直徑處將安裝密封氈圈，標準直徑應??；</p><p>　　與齒輪孔徑相配合，為了便于裝配，按標準直徑系列，?。?lt;/p><p>　　起定位作用，安裝箱

70、蓋于軸承，應該與軸承內(nèi)徑相配合， </p><p>　　為連接凸輪，根據(jù)要求選取，取=25mm。</p><p><b>　?、戚S向尺寸的確定</b></p><p>　　與傳動零件（如齒輪，帶輪聯(lián)軸器等）相配合的軸段長度，一般略小于傳動零件的輪轂寬度聯(lián)軸器HL2的J型軸孔，取軸段長根據(jù)計算可知齒輪寬度為40mm，所以取凸輪寬度根據(jù)計算可知寬度

71、為40mm，所以取</p><p>　　其他軸段的長度與箱體等設計有關(guān)，可由齒輪開始自兩側(cè)逐步確定。一般情況齒輪端面與箱壁的距離取，軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離與軸承的潤滑有關(guān)，油潤滑時，脂潤滑時，本題取=10mm；</p><p>　　考慮軸承蓋螺栓釘至聯(lián)軸器距離，初步取。由圖可見。</p><p>　　軸段的長度與箱體等設計有關(guān)，所以了根據(jù)來進行計算，=75mm&l

72、t;/p><p>　　5.2.5 按彎曲許用應力計算</p><p>　?、爬L制軸的受力簡圖6所示，將輪齒上受力簡化為集中力通過輪轂中點作用于軸上，軸的支點反力也簡化為集中力通過軸承載荷中心O作用于軸上。</p><p>　　圖6 軸的受力簡圖</p><p>　　Fig. 6 axis force diagram</p

73、><p>　?、飘嫵鏊绞芰D，計算支點反力，畫水平彎矩圖，見圖6(b、c)?？紤]到C處為可能的危險截面，計算出C處的彎矩。</p><p><b>　　支點反力</b></p><p><b>　　C點彎矩</b></p><p>　　⑶畫出垂直面受力圖，計算支點反力和C處的彎矩，畫出垂直彎矩圖，如圖

74、6(d、e)所示。</p><p><b>　　支點反力</b></p><p><b>　　(14) </b></p><p><b>　　C點彎矩</b></p><p>　　⑷求合成彎矩，畫出合成彎矩圖，如圖6f所示</p><p><b&g

75、t;　　C點合成彎矩</b></p><p><b>　　(15) </b></p><p>　?、僧嫵鲛D(zhuǎn)矩T圖，如圖6g</p><p>　?、视嬎鉉當量彎矩，畫出當量彎矩圖，如圖6h所示</p><p><b>　?。?6）</b></p><p>　　⑺校核

76、軸的強度，根據(jù)彎矩大小及軸的直徑選定C截面進行強度校核。</p><p>　　45鋼，，用插入法求得，C截面當量彎曲應力</p><p><b>　　（17）</b></p><p>　　(因C截面有鍵槽，考慮對軸強度的削弱影響，故d</p><p><b>　　C截面安全。</b></p&g

77、t;<p>　　5.3 副軸的設計計算</p><p>　　5.3.1 選擇軸的材料</p><p>　　5.3.2 按扭轉(zhuǎn)強度初估軸的最小直徑</p><p>　　查得C=110，按公式</p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　mm &

78、lt;/b></p><p>　　5.3.3 軸系初步設計</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可初步確定各軸段的徑向尺寸圖如圖7所示</p><p>　　圖7 軸系結(jié)構(gòu)草圖</p><p>　　Fig. 7 shafting structure sketch</p><p>　　5.3.4 軸的結(jié)構(gòu)設

79、計</p><p><b>　?、艔较虺叽绱_定</b></p><p>　　如圖所示，起定位固定作用，安裝箱蓋于軸承，應該與軸承內(nèi)徑相配合，為便于軸承安裝定位軸高度可在（0.07范圍內(nèi)按經(jīng)驗選取，該直徑處將安裝密封氈圈，標準直徑應?。?lt;/p><p>　　與齒輪孔徑相配合，為了便于裝配，按標準直徑系列，??；</p><p&g

80、t;　　起定位作用，安裝箱蓋于軸承，應該與軸承內(nèi)徑相配合，</p><p>　　為連接凸輪，根據(jù)要求選取，取=25mm。</p><p><b>　　⑵軸向尺寸的確定</b></p><p>　　根據(jù)計算可知齒輪寬度為40mm，所以取=58</p><p>　　凸輪寬度根據(jù)計算可知寬度為40mm，所以取</p>

81、;<p>　　其他軸段的長度與箱體等設計有關(guān)，可由齒輪開始自兩側(cè)逐步確定。一般情況齒輪端面與箱壁的距離取，</p><p>　　軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離與軸承的潤滑有關(guān)，油潤滑時，脂潤滑時，本題取=10mm；</p><p>　　考慮軸承蓋螺栓釘至聯(lián)軸器距離，初步取。由圖可見。</p><p>　　尺寸確定可根據(jù)進行計算，</p><

82、;p>　　⑶相關(guān)校核同主軸相同，在此不作詳細說明</p><p>　　6 聯(lián)軸器和滾動軸承的選擇</p><p>　　6.1 聯(lián)軸器介紹和分類</p><p>　　6.1.1 聯(lián)軸器的相關(guān)介紹</p><p>　　聯(lián)軸器有剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器之分，在該設計中聯(lián)軸器連接發(fā)動機與主軸，選用有彈性的撓性聯(lián)軸器，靠彈性元件的彈性變性來補

83、償兩軸軸線的相對偏移，而且還可以緩沖減震，改善軸和支撐的工作條件，降低聯(lián)軸器所受的瞬時過載，并且能改變軸系的剛度。</p><p>　　6.2 聯(lián)軸器的選擇 </p><p>　　6.2.1 聯(lián)軸器的類型選擇</p><p>　　選擇標準聯(lián)軸器時應根據(jù)使用要求和工作條件了，如承載能力，轉(zhuǎn)速，兩軸相對位移，緩沖吸振以及裝拆名維修更換易損元件

84、等綜合分析來確定。該部件設計可選擇彈性柱銷聯(lián)軸器,相關(guān)信息見表12。</p><p>　　表12 彈性柱銷相關(guān)信息</p><p>　　Table 12 elastic dowel pin Information</p><p>　　6.2.2 聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩計算</p><p><b>　　Tc=TK</b></

85、p><p>　　T------------理論轉(zhuǎn)矩</p><p>　　K------------工作情況系數(shù)見表13</p><p>　　表13 工作情況系數(shù)k</p><p>　　Table 13 work coefficient k</p><p>　　6.2.3 選擇聯(lián)軸器的型號</p>&

86、lt;p>　　查機械手冊，根據(jù)軸徑和計算轉(zhuǎn)矩彈性柱銷聯(lián)軸器：聯(lián)軸器 </p><p>　　6.3 軸承的選擇</p><p>　　6.3.1 軸承的選擇</p><p>　　滾動軸承是機械廣泛應用的支撐件，滾動軸承時在工作時依靠主要依靠元件間的滾動接觸來支撐轉(zhuǎn)動零件。多數(shù)的滾動軸承都已經(jīng)標準化，所以在該設計中我們根據(jù)標準件進行選擇。在設計中選取深溝球軸承

87、，其性能特點實主要承受徑向載荷，也可同時承受較小的軸向載荷，高速裝置中可代替推理力軸承。價格低廉，應用范圍最廣。根據(jù)條件選取滾動軸承6006。相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)如表14</p><p>　　表14 深溝求軸承相關(guān)尺寸</p><p>　　Table 14 deep groove bearing relevant sizes</p><p>　　7 箱體及附

88、件的設計</p><p>　　7.1 箱體的基本結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　7.1.1 設計的主要問題和設計要求</p><p>　?、艥M足工作要求箱體設計首先要考慮箱體內(nèi)零件的布置及與箱體外部零件的關(guān)系，如車床按兩頂尖要求等高，確定箱體的形狀和尺寸，此外還應考慮以下問題： ①滿足強度和剛度要求。對受力很大的箱體零件，滿足強度是一個重要問題；但對于大

89、多數(shù)箱體，評定性能的主要指標是剛度，因為箱體的剛度不僅影響傳動零件的正常工作，而且還影響部件的工作精度。 ②散熱性能和熱變形問題。箱體內(nèi)零件摩擦發(fā)熱使?jié)櫥驼扯茸兓?，影響其潤滑性能；溫度升高使箱體產(chǎn)生熱變形，尤其是溫度不均勻分布的熱變形和熱應力，對箱體的精度和強度有很大的影響。 ③結(jié)構(gòu)設計合理。如支點的安排、筋的布置、開孔位置和連接結(jié)構(gòu)的設計等均要有利于提高箱體的強度和剛度。 ④工藝性好。包括毛坯制造、機械

90、加工及熱處理、裝配調(diào)整、安裝固定、吊裝運輸、維護修理等各方面的工藝性。 ⑤造型好、質(zhì)量小。設計不同的箱體對以上的要求可能有所側(cè)重。</p><p><b>　　⑵有足夠的承載能力</b></p><p><b>　?、枪に囆院?lt;/b></p><p>　　7.1.2 箱體的主要功能 </p>&l

91、t;p>　?、胖С胁莞鞣N傳動零件，如齒輪、軸、軸承等，使它們能夠保持正常的運動關(guān)系和運動精度。箱體還可以儲存潤滑劑，實現(xiàn)各種運動零件的潤滑。 ⑵安全保護和密封作用，使箱體內(nèi)的零件不受外界環(huán)境的影響，又保護機器操作者的人生安全，并有一定的隔振、隔熱和隔音作用。 ⑶使機器各部分分別由獨立的箱體組成，各成單元，便于加工、裝配、調(diào)整和修理。 ⑷改善機器造型，協(xié)調(diào)機器各部分比例，使整機造型美觀。</p

92、><p>　　7.1.3 箱體材料的選則 </p><p>　　箱體是減速器的重要組成部件，它是傳動零件的基座，應具有足夠的強度和剛度。箱體通常用灰鑄鐵制造，灰鑄鐵具有很好的鑄造性能和減振性能。對于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。單件生產(chǎn)的減速器，為了簡化工藝、降低成本，也可采用鋼板焊接的箱體。多數(shù)箱體的材料為鑄鐵，鑄鐵流動性好，收縮較小，容易獲得形狀和結(jié)構(gòu)復雜的箱體。鑄鐵的阻

93、尼作用強，動態(tài)剛性和機加工性能好，價格適度。加入合金元素還可以提高耐磨性。</p><p>　　7.1.4 箱體的熱處理 鑄造或箱體毛坯中的剩余應力使箱體產(chǎn)生變形，為了保證箱體加工后精度的穩(wěn)定性，對箱體毛坯或粗加工后要用熱處理方法消除剩余應力，減少變形。常用的熱處理措施有以下三類： ⑴熱時效。鑄件在500～600°C下退火，可以大幅度地降低或消除鑄造箱體中的剩余應力。 </

94、p><p>　?、茻釠_擊時效。將鑄件快速加熱，利用其產(chǎn)生的熱應力與鑄造剩余應力疊加，使原有剩余應力松弛。 ⑶自然時效。自然時效和振動時效可以提高鑄件的松弛剛性，使鑄件的尺寸精度穩(wěn)定。</p><p>　　7.1.5 分頁機箱體的結(jié)構(gòu) </p><p>　　分頁機箱體有：剖分式、整體式；鑄造式、焊接式；臥式、立式。通常選用鑄造的臥式剖分箱體，以利于制造和傳動零

95、件的潤滑</p><p>　　為了便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體制成沿軸心線水平剖分式。上箱蓋和下箱體用螺栓聯(lián)接成一體。軸承座的聯(lián)接螺栓應盡量靠近軸承座孔，而軸承座旁的凸臺，應具有足夠的承托面，以便放置聯(lián)接螺栓，并保證旋緊螺栓時需要的扳手空間。為保證箱體具有足夠的剛度，在軸承孔附近加支撐筋。為保證分頁機安置在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座平面的機械加工面積，箱體底一般不采用完整的平面。圖中分頁機下箱座底面是采

96、用兩縱向長條形加工基面。箱體是對股價（股指）走勢的一種描述。走勢比較有規(guī)律。漲到一定程度就下跌；跌到一定程度就上漲。把高點連起來，就像是一個箱頂，把低點連起來，就像是一個箱頂。這樣的走勢就形成“箱體” 。 </p><p>　　8 撥桿的相關(guān)設計</p><p>　　撥桿在分頁器中用來撥動漿粕喂送黏膠。定位在凸輪2上，和連桿相、拉簧相連接。拉簧是用來控制其往復運動，減少緩沖。</p

97、><p>　?。ㄏ嚓P(guān)設計見零件圖）</p><p>　　9 潤滑和密封的設計</p><p>　　9.1 潤滑方式 </p><p>　　9.1.1 滾動軸承潤滑</p><p>　　該設計選用深溝球軸承，選用脂潤滑，脂潤滑結(jié)構(gòu)簡單，易于密封，且能夠承受較大的載荷，潤滑脂的裝填量一般不超過軸承空間的1/3-1/2，

98、裝直過多，易于引起摩擦發(fā)熱，影響軸承正常工作。</p><p>　　9.1.2 齒輪傳動潤滑</p><p>　　齒輪的潤滑方式一般由齒輪節(jié)圓速度來確定，根據(jù)條件，查詢手冊可知選取脂潤滑（涂抹或填充）</p><p><b>　　9.2 密封裝置</b></p><p>　　9.2.1 接觸式旋轉(zhuǎn)密封裝置<

99、/p><p>　　根據(jù)設計要求，選擇密封裝置為氈圈密封，氈圈密封屬于填料密封的一種。在端蓋或殼體上開出梯形槽，將矩形截面的氈圈放置在槽中與旋轉(zhuǎn)軸密合接觸。</p><p>　　氈圈密封裝置結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊；有標準件，成本低廉；對軸的偏心和或竄動不敏感；由于摩擦嚴重適用于低速，脂潤滑中。</p><p><b>　　10. 總結(jié)</b></

100、p><p>　　幾經(jīng)修改的說明書，終于可以打印了，自己也松了一個口氣。從理論知識的逐步學習，到課程設計的精密計算和繪圖，自己的轉(zhuǎn)變和進步也是大的。接到課程設計任務書后，經(jīng)過老師的多次指導，自己已經(jīng)開始按照論文格式來嚴格要求自己了。特別是使自己以前學到的零散知識聯(lián)系起來了，認為無用的知識也派上了用處。同時也讓自己知識的缺乏、凌亂等問題暴露了出來。是自己在以后的學習中，明確了目標和方向。</p><p

101、>　　“紙上學來終覺淺，絕知此事要躬行?！睘榱嗽诋厴I(yè)前再一次的訓練我們的綜合設計能力，進一步培養(yǎng)科學的思維方式和正確的設計思想，提高發(fā)現(xiàn)、分析、解決實際問題的能力，在導師的指導下能夠獨自解決一定的實際工程問題，本次畢業(yè)設計是本科教育中最后一個非常重要的實踐教學環(huán)節(jié)。</p><p>　　“實踐是檢驗真理的唯一標準?！闭^實踐出真知，本設計要求我們解決的是真實而非虛擬的實際性機械工程問題。在我們已經(jīng)完成了4

102、年理論知識的學習，經(jīng)過了生產(chǎn)見習和生產(chǎn)實習以后，掌握了相當?shù)膶I(yè)知識，通過本次設計能夠提高自己綜合運用所掌握的知識的能力；提高收集與查閱相關(guān)設計資料的能力，更進一步熟悉相關(guān)的國家標準和國際標準；熟練的運用繪圖軟件并能操作繪制工程圖。</p><p>　　本次設計還讓我更深入的理解了零件在實際生產(chǎn)中的設計思想與設計方法，更多的接觸了社會，了解了機械制造加工的發(fā)展形式與國內(nèi)外的現(xiàn)狀，為將來走上工作工作崗位作一鋪墊，增

103、加自己的就業(yè)信心，明確了今后的發(fā)展方向。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　[1] 中國工程院《新世紀如何提高和發(fā)展我國制造業(yè)》課題組．新世紀的中國制造業(yè)（調(diào)查報告）[R]．經(jīng)濟日報，2002-07-04：14~15</p><p>　　[2] 朱高峰．新世紀如何提高和發(fā)展我國制造業(yè)[G]．中國機械工程學會年

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