接插件自动检测装置设计【说明书+SOLIDWORKS】
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东华理工大学长江学院毕业设计论文36 摘 要:随着科技技术的不断进步,生产向着自动化、专业化和大批量化接的方向发展。这就要求企业的生产在体现人性化的基础上降低工人的劳作强度,提高工人的生产效率。在此情况下接插件计数装置,越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。计数装置使用齿轮传动,齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式,它的主要优点是:1)瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠,可传递空间任意两轴之间的运动和动力;2)适用的功率和速度范围广;传动效率高,;4)工作可靠、使用寿命长;5)外轮廓尺寸小、结构紧凑。由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作机、或执行机构之间匹配转速和传递转矩的作用、在现代机械中应用极为广泛。本设计的接插件计数装置是一种小型的运输机械,其承载力要求较小,相对于其他的齿轮传动机成本要求低,设计结构紧凑,计数精确。关键词:接插件 齿轮传动 Abstract::As technology advances toward the production of automation, Specialization and a large number of quantization direction.This requires the production in enterprise reduce workers labor strength and improve the production efficiency of workers based on humanity. In this case connectors counting device deeply reflects its wide applications and market prospect. Counting device use gear transmission which is a most widely used transmission form in modern machinery. Its main advantages are: 1) the instantaneous velocity ratio is steady, smooth-working, accurate and reliable transmission, it can transfer sports and power in space between any two axis; 2)It is of wide ranges of applicable power&speed, and of high transmission efficiency,; 4) reliable work with long working life;5) external contour with small size and compact structure . The gear reducer consists of gear, axle, bearing and cabinet is used for prime mover and work machine or to realize the function of speed-matching and torque transmission during mechanism which is very extensively used in modern machinery. 目录绪论11.传动部分设计计算21.1电机部分传动方案21.1.1设计要求:21.1.2电动机的选择21.1.3确定传动装置的总传动比和分配传动比41.1.4计算传动装置的运动参数和动力参数51.2减速器部分传动零件的设计计算61.2.1高速级减速齿轮设计61.2.2低速级齿轮的设计111.3装置内部传动零件的设计计算141.3.1直齿圆柱齿轮齿轮,相关参数如下表:151.3.2摩擦轮161.4轴的结构设计和强度校核171.4.1减速器内高速轴的结构设计171.4.2减速器内中间轴的结构设计:201.4.3减速器内低速轴的结构设计:241.4.4装置内部轴的设计262.导向机构的设计292.1导轨292.2盖板与仿形块302.3拉紧仿形块的弹簧302.4滚轮303.标准键的选取与校核303.1键303.2轴承314.计数部分314.1感应器314.2显示器315.整体箱体的设计315.1侧板315.2箱底326.润滑和安装维护32结论33致谢34参考文献35 绪论 本设计为接插件计数装置的设计,选题目的是为了熟悉了解机构运动传动的分析设计。它的研究意义在于(1)以提高生产过程中的自动化程度、劳动生产力及生产效率(2)可以简化加工流程,减轻人力,并便于有节奏的生产。我们学生从了解装置开始最终基本能够独立设计、组建、调试、检测。一个典型的小型齿轮传动应用系统,培养零件的工艺分析、零件的力学分析、机械原理、机械零件、机械设计等基本工作实践能力,初步掌握科学研究的基本方法,为我们即将从事的专业工作奠定基础。本课题的国内外的研究现状:本课题是接插件计数装置设计,接插件也叫作衔头和插座,一般是指电接插件,即连接两个有源器件的器件,传输电流和信号,是一种能够在储存卡和电子产品之间实现数据信息传递的一种连接器。目前市场上的计数装置大多为PLC计数装置、激光检测仪、传感器等,本课题是用齿轮机构来计数,齿轮机构是在各种机构应用最为广泛的一种传动机构。广泛应用于机械、电子、纺织、冶金、采矿、汽车、航空、航天及船舶等领域。它依靠轮齿齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力,并具有传递功率打范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作可靠等优点;但也存在对制造和安装精度要求高以及成本较高等缺点。目前国内研究齿轮传动系统的整体动态特性已经成为热点和前沿课题,主要研究内容包括:(1)内外激励因素的分析和确定(2)系统动力学分析模型的建立和用于预估系统响应的计算软件的研制(3)用于动态性能评价的目标函数和参数优化设计的方法研究(4)实验模态分析技术在齿轮传动装置动态设计中的广泛应用。本课题主要设计思路类比于链轮传动。在计数过程中保证轮齿与铜带间准确的啮合,铜带带动接插件,使其传动运行、操作较为方便。 1.传动部分设计计算 1.1电机部分传动方案 1.1.1设计要求:(1)卷筒直径D=100mm,牵引力F=1000N,线速度V=0.1m/s,连续单向运转,载荷平衡,空载启动,使用年限10年,批量生产,两班制工作,运输带的速度误差允许5%。(2)电动机直接由联轴器与减速器连接,减速器由联轴器与卷筒连接(3)减速器,采用二级圆柱齿轮减速器(4)方案简图如下: 图1-1-11.1.2电动机的选择 1. 1.2.1选择电动机的类型 按工作要求和条件,选用三相笼型异步电动机,为封闭式结构,电压380V,Y型1.1.2.2选择电动机的容量 电动机容量(功率)选的合适与否,对电动机的工作和经济性都有影响。电动机的容量主要根据电动机运行时的发热条件来决定。电动机的发热与其运行状态有关。对长期连续运转、载荷不变或变化很小、常温下工作的机械,只要选电机额定功率Pm等于或略大于所需电机功率P0,即PmP0具体计算步骤如下: (1)计算工作机所需功率 式中是工作机的阻力(N);是工作机的线速度(m/s);是工作机的转矩(N.m);是工作机的转速(r/min);是工作机的效率,对于带式输送机,一般取。式中=10000N,=0.1/s,=0.96,代入上式得 (2)计算电动机所需功率P0 计算公式为:从电动机至滚筒主动轴之间的传动装置的总功率为由机械设计课程设计第二篇第十一章查得则 选取电动机额定功率,使,查本书第二篇第二十章取(3)确定电动机转速。 工作机卷筒轴的转速为 按第二篇第十一章推荐的传动比合理范围,取V带传动的传动比,单级圆柱齿轮传动比,总传动比的合理范围,故电动机的可选范围为 符合这一转速范围的同步转速有750、1000、1500三种,由标准查出三种适用的电动机型号,因此有三种传动比方案,如表所列。(表1-2-1)方案电动机型号额定功率电动机转速电动机质量/kg传动装置的传动比同步满载总传动比V带传动减速器11.5150014402775.35325.1221.510009403549.192.817.57 表1-2-1综合电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速器的传动比及减速器的传动比,方案1比较合适,所以选用电动机的型号为。1.1.3确定传动装置的总传动比和分配传动比1.1.3.1传动装置的总传动比 1.1.3.2分配各级传动比 对于二级齿轮减速器,为使各级齿轮传动润滑良好,二级大齿轮的直径应尽量相近,以利于浸油润滑。若二级减速器的传动比为i,其中高速级传动的传动比为i1,低速级传动的传动比为i2,则一般推荐的传动比选用原则为 展开式 i1=(1.31.5)i2 同轴式 i1 i2本设计选用展开式布置,选,初取.8,则齿轮减速器的传动比为得,则1.1.4计算传动装置的运动参数和动力参数1.1.4.1各轴转速 I轴 轴 轴 卷筒轴 1.1.4.2各轴功率 I轴 轴 轴 卷筒轴 1.1.4.3各轴转矩 I轴 轴 轴 卷筒轴 将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表:参数轴名电动机轴I轴II轴III轴卷筒轴转速940335.7170.3819.1319.13功率p/kw1.21.141.111.081.06转矩T/N.m12.1932.43150.62539.15529.17传动比i2.84.773.681效率0.950.970.970.98 表 1-4-11.2减速器部分传动零件的设计计算1.2.1高速级减速齿轮设计已知高速级传递功率,单班制工作,预期寿命为10年(每年按250天计)。1.2.1.1选择齿轮类型、材料并确定初步参数(1)类型材料选用斜齿圆柱齿轮传动,选择齿轮材料及其热处理 由机械设计课本(以下同为此书)表8-1选取 小齿轮:40Cr,调质处理,硬度为260HBW 大齿轮:45钢 ,调质处理,硬度为230HBW(2)初选齿数 取小齿轮齿数 则大齿轮齿数(3)选择齿宽系数和传动精度等级 初估小齿轮直径 ,初选螺旋角 照表8-8取齿宽系数,则 齿轮圆周速度 参照表8-9,齿轮精度选为8级(4)计算许用接触应力1)计算两齿轮应力循环次数 小齿轮大齿轮2)寿命系数 由图8-24得(不允许有一定量点蚀)3)接触疲劳极限 由图8-20a,查MQ线得4)安全系数 参照表8-11,取5)许用接触应力 根据式(8-14)得 1.2.1.2按齿面接触疲劳强度设计齿轮的主要参数(1)确定各相关参数值1)计算小齿转矩T1 2)确定载荷系数 使用系数 按电动机驱动,载荷平稳,查表8-4取 动载系数 按8级精度和速度,查图8-11,取 齿间载荷分配系数 由表8-5取齿向载荷分布系数载荷系数 3)确定弹性系数 由表8-6得 4)确定节点区域系数 由图8-16得5)确定重合度系数 由式(8-24)计算得 端面重合度 纵向重合度 重合度系数 因1,由式(8-23),得6)确定螺旋角系数。 由式(8-22)得(2)求所需小齿轮直径 由式(8-21)得 39.273mm与初估大小基本相符(3)确定模数m,中心距a等主要几何参数1)模数m 由表8-7取标准模数 m=1.5 2)中心距a 圆整中心距,取a=1033)螺旋角 4)分度圆直径 5)确定齿宽b 大齿轮齿宽 小齿轮齿宽 1.2.1.3按齿根弯曲疲劳强度校核(1)计算许用弯曲应力1)寿命系数 由图8-29取 2)极限应力 由图 8-25a取 3)尺寸系数 由图8-30取 4)安全系数 参照表8-11,取5)许用弯曲应力【】由式(8-16)得 (2)计算齿根弯曲应力1)齿形系数当量齿数 由图8-18取 2)应力修正系数 由图8-19选取3) 重合度系数端面压力角 基圆螺旋角 当量齿轮端面重合度由式(8-28)由式(8-27)4)螺旋角系数 查图8-31得5)齿根弯曲应力 由式(8-25)得结论:齿根弯曲疲劳强度足够1.2.2低速级齿轮的设计已知低速级传递功率,单班制工作,预期寿命为10年(每年按250天计)。1.2.2.1选择齿轮类型、材料并确定初步参数(1)选用斜齿圆柱齿轮传动,选择齿轮材料及其热处理, 由机械设计课本(以下同为此书)表8-1选取 小齿轮:40Cr,调质处理,硬度为260HBW 大齿轮:45钢 ,调质处理,硬度为230HBW(2)初选齿数 取小齿轮齿数 则大齿轮齿数(3)选择齿宽系数和传动精度等级 初估小齿轮直径 照表8-8取齿宽系数,则 齿轮圆周速度 参照表8-9,齿轮精度选为8级 (4)计算两齿轮应力循环次数 小齿轮大齿轮 (5)寿命系数 由图8-24得(不允许有一定量点蚀) (6)接触疲劳极限 由图8-20a,查MQ线得 (7)安全系数 参照表8-11,取 (8)许用接触应力 根据式(8-14)得 1.2.2.2按齿面接触疲劳强度设计齿轮的主要参数(1)确定各相关参数值1)计算小齿转矩T1 2)确定载荷系数 使用系数 按电动机驱动,载荷平稳,查表8-4取 动载系数 按8级精度和速度,查图8-11,取 齿间载荷分配系数 由表8-5取齿向载荷分布系数载荷系数 3)确定弹性系数 由表8-6得 4)确定节点区域系数 由图8-16得5)确定重合度系数 由式(8-8)计算得重合度 由式8-7,重合度系数 (2)求所需小齿轮直径 由式(8-6)得 =与初估大小基本相符(3)确定模数m,中心距a等主要几何参数1)模数m 由表8-7取标准模数 m=1.25 2)中心距a 圆整中心距,取a=773)分度圆直径 4)确定齿宽b 大齿轮齿宽 小齿轮齿宽 1.2.2.3校核齿根弯曲疲劳强度(1)计算许用弯曲应力1)寿命系数 由图8-29取 2)极限应力 由图 8-25a取 3)尺寸系数 由图8-30取 4)安全系数 参照表8-11,取5)许用弯曲应力【】由式(8-16)得 (2)计算齿根弯曲应力1)齿形系数由图8-18取 2)应力修正系数 由图8-19选取3) 重合度系数由式(8-11)得 4)齿根弯曲应力 由式(8-9)得结论:齿根弯曲疲劳强度足够1.3装置内部传动零件的设计计算本设计直齿圆柱齿轮中有两种类型的铜带:水平与侧立,分别用直齿圆柱齿轮与摩擦轮进行传动。 图4-2-11.3.1直齿圆柱齿轮齿轮,相关参数如下表:名称代号计算公式模数m3.5齿数z24压力角20分度圆直径d齿顶高齿根高齿全高h齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿距p基圆齿距齿厚s齿槽宽e 表1-3-11.3.2摩擦轮摩擦轮传动是利用接触所产生的摩擦力来传递运动和动力的一种机械传动。摩擦轮靠摩擦力的作用带动接插件传动,保证摩擦轮与铜带接触处有足够大的摩擦力,使摩擦轮产生的摩擦力矩足以克服铜带上的阻力矩。摩擦力矩小于阻力矩,两面接触处在传动时会出现相对滑移。摩擦传动正常工作条件: 其中f 为材料间的摩擦系数;Fn为法向压紧力;Ft 为驱动摩擦轮的圆周力 已知摩擦轮转动圆周力 则法向力 切向力 查机械设计课程设计P97可得,在无润滑情况下钢和青铜之间摩擦因数f=0.15,经计算可得,因此摩擦轮可带动铜带传动。该摩擦轮与铜带在接触点处没有相对滑移,只要使其在接触点处线速度相同,即,得此时不会打滑。 图4-2-21.4轴的结构设计和强度校核1.4.1减速器内高速轴的结构设计1.4.1.1选择材料,确定许用应力材料选用45钢,调质处理查机械设计表11-1,材料强度极限;材料对称循环应力。1.4.1.2计算基本直径查机械设计,表11-3取=35,C=110。当轴端弯矩较小时(mm)由于安装开式齿轮处有键,故轴需加大4%-5%。则(mm)故取该轴的基本直径为=18mm1.4.1.3初选轴承:角接触球轴承7206C1.4.1.4确定轴上零件的位置和定位方式:由于高速轴转速高,传动载荷不大时,为保证传动平稳,提高传动效率,将高速轴取为齿轮轴,使用角接触球轴承承载,一轴端连接电动机,采用刚性联轴器,对中性好。1.4.1.5简图如下: 图3-1-11.4.1.6根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度:1)由于联轴器一端连接电动机,另一端连接输入轴,所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制,选为20mm。2)考虑到联轴器的轴向定位可靠,定位轴肩高度应达2.5mm,所以该段直径选为25mm。3)该段轴要安装轴承,考虑到轴肩要有2mm的圆角,则轴承选用7206C型,即该段直径定为30mm。4)该段轴为齿轮,考虑到轴肩要有2mm的圆角,经标准化,定为40mm。5)为了齿轮轴向定位可靠,定位轴肩高度应达5mm,所以该段直径选为46mm。6)轴肩固定轴承,直径为40mm。7)该段轴要安装轴承,直径定为30mm。1.4.1.7各段长度的确定:各段长度的确定从左到右分述如下:1)该段轴连接联轴器,半联轴器与轴配合的毂孔长度为38mm,该段长度定为34mm。2)该段取32mm。3)该段安装轴承,参照工作要求长度至少16mm,考虑间隙取该段为22mm。4)该段综合考虑齿轮与箱体内壁的距离、轴承与箱体内壁距离(采用油润滑),还有二级齿轮的宽度,定该段长度为90mm。 5)该段考虑齿轮的宽度,根据齿轮校核,选定该段50mm。6)该段轴肩选定长度4mm。7)该段与3段相同取22mm。8)轴右端面与端盖的距离为10mm。1.4.1.8强度校核对于角接触球轴承7206C从课程设计手册中可以查得a=14.2mm,具体尺寸详见表3-2校核该轴和轴承:=82.8mm =120.0mm =30.8mm轴的最小直径:,轴的抗弯截面系数:作用在齿轮上的力:由公式,得 则由公式,得 则总弯矩:扭矩:按弯扭合成应力校核轴的强度:45钢的比例极限为,又由于轴受的为脉动循环载荷,所以。所以该轴是安全的,满足使用要求。 图3-1-21.4.2减速器内中间轴的结构设计:1.4.2.1选择材料,确定许用应力材料选用45钢,调质处理查机械设计表11-1,材料强度极限;材料对称循环应力。1.4.2.2计算基本直径查机械设计,表11-3取=35,C=110。当轴端弯矩较小时(mm)故取该轴的基本直径为=30mm1.4.2.3初选轴承:角接触球轴承7208C1.4.2.4确定轴上零件的位置和定位方式:低速啮合、高速啮合均用锻造齿轮,低速啮合齿轮左端用甩油环定位,右端用轴肩定位,高速啮合齿轮左端用轴肩,右端用甩油环定位,两端使用角接触球轴承承载。1.4.2.5简图如下: 图3-2-11.4.2.6拟定轴上零件的装配方案轴的各段直径:2)I段轴用于安装轴承7208C,故取直径为40mm。3)II段该段轴要安装齿轮,考虑到轴肩要有2mm的圆角,经强度计算,直径定为46mm。4)III段为轴肩,相比较比II段取直径为58mm。5)IV段安装大齿轮直径与II段相同,直径为46mm。6)V段安装轴承,与I段相同直径为40mm。1.4.2.7根据轴向定位的要求确定轴的各段长度:1)I段轴承安装轴承和挡油环,轴承7208C宽度B=18,该段长度选为28mm。2)II段轴考虑到齿轮齿宽的影响,所以长度为80mm。3)III段为定位轴肩,长度略小8mm。4)IV段用于安装大齿轮,考虑齿宽长度为44mm。5)V段用于安装轴承与挡油环,长度与I相同,为28mm。1.4.2.8强度校核对于角接触球轴承7206C从课程设计手册中可以查得a=14.2mm,具体尺寸详见表3-2校核该轴和轴承:=82.8mm =120.0mm =30.8mm轴的最小直径:,轴的抗弯截面系数:作用在2、3齿轮上的圆周力: 径向力:求垂直面的支反力:计算垂直弯矩:求水平面的支撑力:计算、绘制水平弯矩图:求合成弯矩图求截面当量弯矩: 图3-2-2从图可见,m-m,n-n处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数)计算危险截面处轴的强度: m-m截面: n-n截面: 所以该轴是安全的,满足使用要求。1.4.3减速器内低速轴的结构设计:1.4.3.1选择材料,确定许用应力材料选用45钢,调质处理查机械设计表11-1,材料强度极限;材料对称循环应力。1.4.3.2计算基本直径查机械设计,表11-3取=35,C=110。当轴端弯矩较小时(mm)故取该轴的基本直径为=45mm1.4.3.3初选轴承 选角接触球轴承7211C1.4.3.4确定轴上零件的位置和定位方式:采用锻造齿轮,齿轮左端用甩油环定位,右端用轴肩定位,为减轻轴的重量采用轴颈,使用角接触球轴承承载,右端连接单排滚子链。1.4.3.5简图如下: 图3-3-11.4.3.6拟定轴上零件的装配方案轴的各段直径1)I段轴用于安装轴承7211C,故取直径为55mm。2)II段该段轴要安装齿轮,考虑到轴肩要有2.5mm的圆角,经强度计算,直径定为60mm。3)III段为定位轴肩,取72mm。4)IV段安装大齿轮直径与II段相同,直径为60mm。5)V段安装轴承,与I段相同直径为55mm。6)VI段直径53mm7)VII段直径与弹性注销选择有关,取LX3,直径为46mm。1.4.3.7根据轴向定位的要求确定轴的各段长度1)I段轴承安装轴承和挡油环,7211C宽度B=21,该段长度选为30mm。2)II段轴考虑到齿轮齿宽的影响,所以长度为76mm。3)III段为定位轴肩,长度略小8mm。4)IV段用于安装大齿轮,考虑齿宽长度为50mm。5)V段用于安装轴承与挡油环,长度与I相同,为28mm。6)VI长度为32mm。7)VII长度与联轴器有关,取56mm。1.4.3.8强度校核对于角接触球轴承7211C从课程设计手册中可以查得a=20.9mm,具体尺寸详见表3-2校核该轴和轴承:=49mm =107mm 轴的最小直径:,轴的抗弯截面系数:作用在齿轮上的力:由公式,得 则由公式,得 则总弯矩:扭矩:按弯扭合成应力校核轴的强度:45钢的强度极限为,又由于轴受的为脉动循环载荷,所以。所以该轴是安全的,满足使用要求。 图3-3-21.4.4装置内部轴的设计1.4.4.1选择材料,确定许用应力材料选用45钢,调质处理查机械设计表11-1,材料强度极限;材料对称循环应力。1.4.4.2选轴承: 619031.4.4.3确定轴上零件的位置和定位方式:(如下图所示,左端装摩擦轮,右端装圆柱齿轮)圆柱齿轮左端用轴肩定位,右端用套筒定位,摩擦轮右端用轴肩定位,左端用套筒定位,轴两端使用角接触球轴承承载,轴承直接嵌入箱体。1.4.4.4轴强度校核 图4-3-1对于轴承的尺寸可以查表得,详见表3-2校核该轴和轴承:=25.5mm =63mm =28.5mm轴的最小直径:,轴的抗弯截面系数:作用在1(摩擦轮)、2(直齿圆柱齿轮)上的圆周力: 径向力:由公式,得 则,则由公式,得 则,则计算垂直弯矩:计算、绘制水平弯矩图:求合成弯矩图求截面当量弯矩:从图可见,m-m,n-n处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数)计算危险截面处轴的强度: m-m截面: n-n截面: 所以该轴是安全的,满足使用要求。 图4-3-22.导向机构的设计2.1导轨导轨与地板之间用螺钉联接,板与板之间加定位销,使导轨与导轨与地板很好的配合。导轨要有一定的精度要求,导轨槽的表面粗糙度要为0.8,保证铜带传动过程中不卡料。同时还要考虑与箱底的平行度。导轨槽的垂直度(详见图纸)。2.2盖板与仿形块此设计中有两种类型的铜带:铜带一为平面式,在输送时,可能由于拉力不足、物料偏心堆积、机架变形、滚轮缺陷、安装不对中、接头歪斜、拉力分布不均匀等,引起输送带起偏;铜带二为侧立式,通过摩擦轮带动。为此,铜带一上装塑料盖板,铜带二侧边加一仿形块,用弹簧使其与侧板相连,可以调整铜带与轨道的位子,确保两种类型的铜带在传动时能够保持在轨道内,控制铜带在输送过程的窜动,防止其跑偏。进而达到计数精确。2.3拉紧仿形块的弹簧根据机械设计课本,选拉拉伸弹簧为圆钩环形的,这种结构弹簧的优点是:结构制造简单,适用于载荷不大的场合。材料:碳素弹簧钢。由表15-3查得,查表15-2得,通常取,由机构的工作条件决定,为不失真,通常取。计算初拉力:,初拉力足够。2.4滚轮滚轮与铜带直接接触,要保证滚轮表面的粗糙度,设为0.8,这样可以减小传动中的摩擦损坏,同时本设计中的滚轮可以可以调整位置,使其在适当的位子与铜带相切,保证传动的平稳。3.标准键的选取与校核3.1键装置内部所选键型号:普通平键A型,6*6*14普通平键的失效形式主要为键、轴、轮毂三者中较弱者的工作表面被压溃。普通平键挤压强度结论:键强度满足强度条件3.2轴承各轴承参数见下表:轴承代号基本尺寸/mm安装尺寸/mm基本额定/kNdDBdaDa动载荷Cr静载荷Cor7206C306216365623157208C408018477336.825.87211C5510021649152.840.5620317351019.432.663.25 表3-24.计数部分4.1感应器感应器的设计,据经验得知,感应器的大小应该是铜带间距的二分之一到三分之二之间,否则不会接收到信号。4.2显示器显示器为输出接收装置,与感应器直接相连。5.整体箱体的设计5.1侧板选45钢。两块侧板完全相同,详细尺寸见图纸,且轴上的轴承要卡在侧板内以定位。而对于两侧板要保证它们平行,且侧板要与箱底垂直,与导轨地板垂直,因此要保证侧板与底板及箱底接触的面的粗糙度为0.8,且侧板与底板及箱底用销钉连接定位。详细见图纸。5.2箱底选45钢。要保证粗糙度,注意销钉的位置即可。详细见图纸。具体尺寸见下表名称符号参数侧板厚20箱底厚20地脚螺钉6*M8*35导轨地板与侧板连接螺钉8*M5*20导轨与地板连接螺钉16*M3*10压板与导轨连接螺钉4*M3*10导轨与侧板定位销的直径d3侧板与地板定位销的直径d56.润滑和安装维护滚动轴承的润滑主要是为了降低摩擦阻力,减轻磨损,同时也有散热、吸振和防锈的作用。本设计相对结构较为简单,装拆方便 。装置中的深沟球轴承6003内径d=17mm,外径D=35mm。基本额定动载荷C=6000N,工作温度室温,由于轴承周向速度为0.1小于2m/s,所以采脂润滑。 结论 通过本次毕业设计,使我对装置设计和齿轮传动知识有了一定的认识。在设计期间,首先是应用solidworks的三维造型能力对整体设计进行建模。设计之初先对传动机构进行分析,以便合理的选择电机,设计减速方案。其次是确定铜带的间距,选择可带动其传动的齿轮及摩擦轮。最后经感应器,达到计数。通过以上一系列的工作,对机械装置设计有了较深的理解。在这次作业过程中,我遇到了许多困难,一遍又一遍的计算,一次又一次的设计方案修改,这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足,计算出现了很多小问题,令我非常苦恼。后来在老师的指导下,我找到了问题所在之处,并将之解决。同时我还对机械设计基础的知识有了更进一步的了解。尽管这次作业的时间是漫长的,过程是曲折的,但我的收获还是很大的.不仅仅掌握了设计一个完整机械的步骤与方法;也对机械制图、AutoCAD、solidworks软件有了更进一步的掌握。对我来说,收获最大的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力.在整个过程中,我发现像我们这些学生最最缺少的是经验,没有感性的认识,空有理论知识,有些东西很可能与实际脱节。在设计的过程中还培养出了我们的团队精神,大家共同解决了许多个人无法解决的问题,在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足,在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。总体来说,我觉得这次毕业设计对我的帮助还是很大的,使我将学过的相关知识都系统地联系起来,综合应用,很好的完成包括机械设计在内的所有工作。 致谢本次毕业设计能够顺利的完成,要感谢指导老师和同学的帮助。在做毕业设计这段时间里时刻感受着指导老师黄凡老师的无私关怀和耐心教导。黄老师的教育方式是以引导为主,首先要我提出自己的设计思路,按着我的思路指引下一步的设计如何进行。在设计过程中得到了大家很多的帮助,尤其黄老师敏锐的思维、严谨的治学态度和无私奉献的精神,令我终生难忘,同时在同学的帮助下,使我对solidworks三维制图有了全新的认识。在他们的帮助下我的毕业设计如期完成,也使我的专业知识得以不断充实和提高。在此,再一次对黄老师和同学们对我的关心和帮助表示感谢!并祝愿老师和同学在以后的工作和学习过程中,万事如意,心想事成! 参考文献【1】邱宣怀.机械设计M.4版.北京:高等教育出版社,1995. 【2】徐灏.机械设计手册M.北京:机械工业出版社,1991.【3】徐渤滋.带传动M.北京:高等教育出版社,1988.【4】吕仲文.机械创新设计M.北京:机械工业出版社,2004.【5】黄茂林.机械原理M.北京:机械工业出版社,2002.【6】孟宪源.现代机构手册.M.北京:机械工业出版社,1994.【7】毛平淮.互换性与测量技术基础M.北京:机械工业出版社,2007.【8】陆永明.机械设计课程设计M.东营:石油大学出版社,2000.【9】Chaies W.Beardsly, Mechanican Engineering,ASME,Regents Publishing Company,Inc,1998【10】Ramayah and Noraini ,Process Planning Concurrent Engineering, Concurrent Engineering,2010 文献综述一、前言 接插件计数装置是在齿轮传动的基础上发展起来的,接插件计数装置与链轮的传动原理基本相似,此设计中包含两种不同类型的接插件,分别以直齿圆柱齿轮和摩擦轮带动铜带,使出料口出来的铜带能够在轨道上输送,让感应器接收信号,最终输出,完成计数。其主其特点是靠齿轮运转能够保证平稳有效进行,使计数准确,其承载力要求较小,相对其他机构成本要求低,设计结构紧凑。主题部分历史背景: 本设计主体位齿轮传动。齿轮及齿轮产品是机械设备的重要部件。绝大部分齿轮传动主要部件都是齿轮传动,因此从某种程度上说,中国的齿轮行业是中国机械行业的基础,齿轮行业的发展对中国机械行业的发展有重要的作用。现状和发展方向: 随着产业规模跻身世界前列,中国已成为名副其实的制造大国,但整体技术水平与发达国家任由差距,离齿轮传动模块化设计尚远。齿轮传动技术性能赶不上先进国家,齿轮动力学分析水平不高,产品标准还没有和国际接线,国产钢材质量不稳定,企业公益装备落后,信息化水平低,低水平生产过剩,无序竞争激烈等诸多问题。齿轮及其齿轮产品是机械装备的重要基础件,绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是齿轮传动。随着国民经济的高速发展,全行业年销售总额已突破千亿元,形成了企业多元并存、共同发展的行业格局。其中,龙头企业、骨干企业已成为推动行业管理水平、产品技术质量水平和自主创新能力提升的重要力量,为把我国从齿轮制造大国建设成为齿轮制造强国做出了突出贡献。中国已成为世界齿轮制造大国。齿轮制造行业的高速发展,又反过来要求机床制造水平不断提高,以满足汽车、航空、航天等行业的发展。2008年,我国齿轮产品产销总额已达1100亿元,位居世界第三。2009年我国齿轮行业各企业积极应对金融危机,克服困难,全行业产销额增幅12%以上,一些强势企业销售额较2008年更有大幅提高。2010年是齿轮行业平稳较快增长的一年,全行业销售额超过1600亿元,平均增长率达到25%以上。我国齿轮制造业虽然发展迅速,但与发达国家相比还存在一定的差距,高端产品还需大量进口。现阶段我国齿轮行业应通过市场竞争与整合,提高行业集中度,形成一批规模企业;通过自主知识产权产品设计开发,形成一批车辆传动系牵头企业,用牵头企业的配套能力整合齿轮行业的能力与资源;实现专业化、网络化配套,形成大批有特色的工艺、有特色的产品和有快速反应能力的名牌企业;通过技改,实现现代化齿轮制造企业转型。总结部分:在设计过程中要考虑铜带是否会起偏,即偏离轨道,以及在齿轮的作用下是否抖动,在设计中有设计盖板以及仿形块,并且考虑到定位,保证侧板与侧板的平行度,地板与侧板的垂直度,两导轨在同一水平面等,在板与板之间加有定位销,固定两零件的相对位置。仿形块和盖板上设有弹簧,可以根据铜带的位置适当的调整,减少偏离,针对不同类型的铜带保证它们能够平稳运行。
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