畢業(yè)設(shè)計(jì)論文多筒自動(dòng)檳榔切片機(jī)總體方案設(shè)計(jì)

1、目 錄1 多筒自動(dòng)檳榔切片機(jī)總體方案設(shè)計(jì)11.1 多筒自動(dòng)檳榔切片機(jī)的工作原理和工作過(guò)程51.2 切片系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)61.3 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)81.4 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)91.5 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 122 檳榔切片系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 162.1 刀筒套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 162.2 推桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 182.3 推桿橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 193 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22 3.1 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 22 V帶的設(shè)計(jì)22 3.1.2 帶輪的設(shè)計(jì) 253.2 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 263.3 主軸的設(shè)計(jì) 303.3.1主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 303.3.2主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 313.4 軸承的選擇及校核計(jì)算333.5 軸承支座的結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計(jì)364 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 38 4.1 曲柄的設(shè)計(jì) 39 4.2 連桿的設(shè)計(jì) 40 4.3 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42參考文獻(xiàn) 43謝 辭 45附 錄 46根據(jù)國(guó)際糧農(nóng)組織(FAO)的統(tǒng)計(jì)資料，截止2004年世界檳榔收獲面積55. 97萬(wàn)h，產(chǎn)量達(dá)66. 44萬(wàn)t，比2003年收獲面積略有減少。檳榔收獲面積最大的國(guó)家是印度，2004年收獲面積為29. 00萬(wàn)h，占世界檳榔收獲總面積的51. 81%，其次是印度尼西亞，收獲面積為8. 80萬(wàn)h.占15. 72%，孟加拉國(guó)居第3位，為7. 73萬(wàn)h，占13. 81%。其他主要生產(chǎn)國(guó)有緬甸、泰國(guó)，中國(guó)、馬來(lái)西亞。2004年世界檳榔的總產(chǎn)量為66. 4

3、4萬(wàn)t，比2003年略有減少，單位面積產(chǎn)量為1 187 kg/ h 。檳榔產(chǎn)量最大的國(guó)家是印度，為33. 00萬(wàn)t，占世界檳榔總產(chǎn)量的一半:緬甸次之，為5. 70萬(wàn)t，占8. 58%，第3位是孟加拉國(guó)5. 10萬(wàn)t，占7. 68%，第4位是中國(guó)約5. 10萬(wàn) t，占7. 68%，其他主要生產(chǎn)國(guó)有印度尼西亞，泰國(guó)、馬來(lái)西來(lái)。其中單位面積產(chǎn)量最高的是中國(guó)，約為3 129 kg/ h，其次是馬來(lái)西業(yè)、緬甸、泰國(guó)、印度、孟加拉國(guó)、印度尼西亞等國(guó)家。從世界消費(fèi)市場(chǎng)來(lái)看，全世界每年有5%人口嚼食檳榔。作為最大的檳榔生產(chǎn)國(guó)的同時(shí)，印度也是最大的消費(fèi)國(guó)，每年仍需進(jìn)口大量的檳榔。各大生產(chǎn)國(guó)也是主要的消費(fèi)國(guó)。部分

4、國(guó)家仍需進(jìn)口檳榔以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要。巴基斯坦，尼泊爾等不產(chǎn)檳榔的國(guó)家，由于其歷史上有食檳榔的習(xí)慣，所以每年仍需靠進(jìn)口供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。根據(jù)FAO的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。2003年世界檳榔的進(jìn)口量為6. 45萬(wàn)t，巴基斯坦、孟加拉國(guó)和尼泊爾三國(guó)的進(jìn)口量占世界檳榔進(jìn)口總量的95. 35%。其中巴基斯坦是世界最大的檳榔進(jìn)口國(guó)，2003年的進(jìn)口量為4. 16萬(wàn)t,占世界檳榔進(jìn)口總量的64.5%，進(jìn)口金額為1 612萬(wàn)美元:其次是孟加拉國(guó)，進(jìn)口量為1. 24萬(wàn)t，占19. 22%，進(jìn)口金額為418萬(wàn)美元 ，尼泊爾居第3位，進(jìn)口量為0. 75萬(wàn)t。其他進(jìn)口國(guó)有馬來(lái)西亞、泰國(guó)、德國(guó)、文萊、捷克、奧地利、日本等。近幾年隨著

5、檳榔的全球化，亞太地區(qū)嚼食檳榔的習(xí)慣逐漸為其他國(guó)家人所接受，逐漸傳向歐洲、美洲，東亞部分國(guó)家。目前，俄羅斯、美國(guó)、口本等發(fā)達(dá)國(guó)家也有進(jìn)口檳榔產(chǎn)品的記錄。 我國(guó)檳榔產(chǎn)區(qū)主要集中在海南島中部、南部、東南部等地，檳榔面積和產(chǎn)量占全國(guó)的95. 6% ；廣東、廣西、福建以及云南河口和西雙版納等均有小面積種植。隨著近幾年檳榔銷售形勢(shì)的好轉(zhuǎn)以及對(duì)臺(tái)商政策的放寬，檳榔經(jīng)濟(jì)價(jià)值升高，農(nóng)民種植的積極性大大提高，種植面積迅速擴(kuò)大。截至2005年，我國(guó)種植面積達(dá)4. 77萬(wàn)h，收獲面積2. 078萬(wàn)h，產(chǎn)量6. 44萬(wàn)t，總產(chǎn)值達(dá)15. 44億元，成為我國(guó)熱帶業(yè)熱帶地區(qū)僅次于橡膠的第二大產(chǎn)業(yè)。我國(guó)消費(fèi)市場(chǎng)主要集中在湖

6、南和海南，有1 000多家檳榔加工企業(yè)和數(shù)個(gè)名牌產(chǎn)品，年產(chǎn)值達(dá)20億元。近兒年?yáng)|北地區(qū)以及上海等大城市也逐漸有嚼食檳榔的習(xí)慣.消費(fèi)市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大。本設(shè)計(jì)的目的在于解決現(xiàn)有的檳榔切片效率低、體力勞動(dòng)強(qiáng)度大、對(duì)工人人身不安全、生產(chǎn)制作不衛(wèi)生、不適應(yīng)工業(yè)化大批量生產(chǎn)需要的問(wèn)題，提供一種自動(dòng)化程度高、能形成大規(guī)模檳榔切片的切片機(jī),其間涉及到了在大學(xué)期間所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、互換性、熱加工等知識(shí)，并充分運(yùn)用這些知識(shí)服務(wù)于實(shí)際生產(chǎn)。1 總體方案設(shè)計(jì)1.1 多筒自動(dòng)檳榔切片機(jī)的工作原理和工作過(guò)程本設(shè)計(jì)的技術(shù)方案是這樣完成的:將成排刀頭筒相應(yīng)與推進(jìn)桿活動(dòng)套接，刀頭筒自身固接于機(jī)架的刀筒座之上;將推進(jìn)桿上頭固

7、接于推桿橫梁，推桿橫梁端頭固接定向一導(dǎo)軌并活接動(dòng)力連桿;定向?qū)к売晒探佑跈C(jī)架的導(dǎo)向板滑合夾持，動(dòng)力連桿另一頭活套曲柄，曲柄固接一于由馬達(dá)、減速機(jī)給予動(dòng)力的傳動(dòng)軸。刀頭筒一側(cè)開(kāi)有入料孔相應(yīng)固接落料管，檳榔從落料管進(jìn)入刀頭筒，在刀頭筒下部的刀頭口裝有刀片，當(dāng)馬達(dá)經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)使推桿橫梁下行，推桿橫梁下方的推進(jìn)桿在刀頭內(nèi)推動(dòng)檳榔使之穿過(guò)刀頭口，而使檳榔果被刀片剖切成片。 圖1.1 檳榔切片機(jī)原理示意圖本設(shè)計(jì)采取刀頭筒成排與刀筒座固接，推進(jìn)桿成排與推桿橫梁固接，所有推進(jìn)桿相應(yīng)滑動(dòng)配合于所有刀頭筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)切片，其生產(chǎn)能力相當(dāng)于多臺(tái)單機(jī)的組合，并且刀筒大小與分級(jí)后的檳榔大小對(duì)應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了一機(jī)可以對(duì)不同大小

8、的檳榔切片，切片大小均勻。，這個(gè)設(shè)計(jì)與以前的手工切片相比，大大減少了人的體力勞動(dòng)，極大地提高了生產(chǎn)率，并且不用手工接觸檳榔，從而在很在程度上保證了切開(kāi)的檳榔片的衛(wèi)生程度，提高的食品的安全度。本設(shè)計(jì)適于工業(yè)化大批量生產(chǎn);全部推進(jìn)桿統(tǒng)一由一個(gè)馬達(dá)、減速機(jī)驅(qū)動(dòng)作功，相對(duì)節(jié)約了能源，降低了成本。這種切片機(jī)切片動(dòng)作平穩(wěn)，機(jī)構(gòu)新穎合理，高效快速，技術(shù)性能良好。1.2 切片系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 切片系統(tǒng)是采用的刀筒套和推桿滑動(dòng)配合，其中刀筒套固定于機(jī)架上，推桿在刀筒套內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，不斷的推動(dòng)進(jìn)入刀筒套的檳榔果向固接于刀筒套下部的刀片運(yùn)動(dòng)，使檳榔果穿過(guò)刀片而被切開(kāi)。 本處方案設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是設(shè)計(jì)刀片固接于刀筒套的方法：方

9、案一：刀片固接于底座上，然后底座焊接在刀筒座上圖1.2 切片結(jié)構(gòu)示意圖一如工作簡(jiǎn)圖所示，刀片采用螺釘固接于底座上，然后底座焊接在刀筒套上。方案分析：此方案原理上是正確的，因刀片容易鈍化，需要經(jīng)常更換，但此方案中，零件一旦裝配好后，因采用的是焊接連接刀筒和底座，刀片如果需要取出來(lái)修整或更換就十分困難了。方案二： 刀筒上開(kāi)卡槽，刀片卡在卡槽中圖1.3 切片結(jié)構(gòu)示意圖二如工作簡(jiǎn)圖所示，刀片采用卡槽固定于刀筒座上。方案分析：(1) 此種方案原理簡(jiǎn)單正確(2) 刀片容易鈍化，需要經(jīng)常更換,此方案則正好適合這一現(xiàn)實(shí)情況，刀片的取下和安裝是十分方便的。只需用鉗子夾著刀片向上提起，然后向外拉即可取下刀片，不會(huì)

10、對(duì)原機(jī)器產(chǎn)生任何破壞(3) 此方案零件加工制作容易，費(fèi)用低廉，適合規(guī)?；a(chǎn)1.3 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)機(jī)械傳遞裝置位于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間，用以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力或改變運(yùn)動(dòng)方式，傳動(dòng)裝置方案設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)整個(gè)機(jī)械的工作性能、尺寸、重量和成本等影響很大，因此傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)式整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。下面是三種傳動(dòng)方案的比較：（1） 齒輪傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn):瞬間傳動(dòng)比恒定且穩(wěn)定性高,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠,噪音低,傳動(dòng)功率大效率高，缺點(diǎn):應(yīng)用環(huán)境要求高,潤(rùn)滑條件要好,不適合灰塵較多以及距離較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動(dòng)。（2） 帶輪傳動(dòng) 帶傳動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)、吸振等特點(diǎn)，且能起過(guò)載保護(hù)作用。但由于它時(shí)靠摩擦力來(lái)工作的，

11、在傳遞同樣功率的條件下，當(dāng)帶速較低時(shí)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)尺寸較大，為了減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸，應(yīng)將起布置在高速級(jí)。（3） 鏈條傳動(dòng) 鏈條傳動(dòng)受力情況較好，承載能力較大；又一定的緩沖和減振性能；中心距可大而結(jié)構(gòu)輕便，由于工作時(shí)鏈速和瞬時(shí)速度傳動(dòng)比呈周期性變化、運(yùn)動(dòng)不均勻、沖擊振動(dòng)大，應(yīng)將其布置在低速級(jí)。圖1.4 傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)圖圖1.5 傳動(dòng)系統(tǒng)工作三維圖綜上所述，再根據(jù)本設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)傳遞的要求，我們把傳動(dòng)方案確定為：從電動(dòng)機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)帶輪傳動(dòng)傳遞一級(jí)錐齒輪減速器，一級(jí)錐齒輪減速器的作用是減速以和速度方向的變換，然后再通過(guò)鏈傳動(dòng)，把動(dòng)力傳遞到主軸上1.4 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)和鏈傳

12、動(dòng)，把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到了長(zhǎng)軸上，使長(zhǎng)軸以一定的角速度旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，我們需要把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)，使用純機(jī)械的方法，我們可以通過(guò)以下幾種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，并對(duì)各方案進(jìn)行對(duì)比，選出最合適的方案：方案一：蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)方案分析：圖1.6 蝸輪蝸桿傳動(dòng)中一般蝸桿是主動(dòng)件，蝸輪是從動(dòng)件。蝸桿傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器和儀器中。蝸桿傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是能得到很大的傳動(dòng)比，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)和噪聲較小等。在分度機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)比可達(dá)1000。蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率較低；為了減摩耐磨，蝸輪齒圈常需用青銅制造，成本較高。 而本設(shè)計(jì)中的多筒自動(dòng)檳榔切片機(jī)要求精度不太高，制造費(fèi)用就較低廉，傳動(dòng)效率要求比較高。而本設(shè)計(jì)中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)

13、換系統(tǒng)需要的是把圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，而蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)是做不到這點(diǎn)的。顯然，此方案中的蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)不符合本設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的要求。方案二：齒輪齒條機(jī)構(gòu)方案分析：圖1.7 齒輪齒條此方案中的齒輪齒條機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)和噪聲較小等。在原理上，齒輪齒條機(jī)構(gòu)是可以把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，但是不可以把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。并且齒輪齒條機(jī)構(gòu)和加工制作費(fèi)用也比較昂貴，這不符合本設(shè)計(jì)的要求的。顯然，此方案也是不適合本設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的要求。方案三：凸輪機(jī)構(gòu)方案分析：圖1.8 凸輪機(jī)構(gòu)此方案中，原理是正確的，凸輪機(jī)構(gòu)的確可以把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)，但是它會(huì)有沖擊振動(dòng)，并且凸輪的

14、制造費(fèi)用比較高昂，不適合本設(shè)計(jì)的要求，所以不予采用。方案四：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)方案分析：圖1.9 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)此方案中，使用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換，此方案原理簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，制作加工費(fèi)用低廉，適合規(guī)?；a(chǎn)，同時(shí)也適合有小振動(dòng)和灰塵的工作環(huán)境。所以我們?cè)诒驹O(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中采用此方案來(lái)把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。1.5 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)(1) 電動(dòng)機(jī)選擇的一般原則電動(dòng)機(jī)是最常用的原動(dòng)機(jī)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的不同工作原理，性能，用途，一般分為交流異步，交流同步和直流電動(dòng)機(jī)三類。每一類產(chǎn)品又按其基座號(hào)（中心高或交流電動(dòng)機(jī)定子鐵心外徑或直流電機(jī)電鈕鐵心外徑）大小或功率大小分為大，中，小和

15、微型電動(dòng)機(jī)。其中的微型電動(dòng)機(jī)還分為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和控制電動(dòng)機(jī)。(2) 常規(guī)電動(dòng)機(jī)的特性及選用各類電動(dòng)機(jī)基本上按照其適應(yīng)的工作環(huán)境，性能，結(jié)構(gòu)特征，勵(lì)磁方式，冷卻方式，介質(zhì)和絕緣等級(jí)等，進(jìn)行了產(chǎn)品的規(guī)?；拖盗谢?。常規(guī)電動(dòng)機(jī)的分類，特點(diǎn)和應(yīng)用使用范圍見(jiàn)下表。電動(dòng)機(jī)選擇的一般原則是：a、滿足設(shè)計(jì)對(duì)象的各種要求 如負(fù)載特性，工作制式，轉(zhuǎn)速，加速度，起動(dòng)，制動(dòng)，過(guò)載能力及調(diào)速特性等。其中，負(fù)載特性和調(diào)速特性是選擇電動(dòng)機(jī)類型的主要依據(jù)，其他特性要求是選擇型號(hào)的主要依據(jù)。b、應(yīng)有一定的備用功率 電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率應(yīng)在70%90%左右。在設(shè)計(jì)中也應(yīng)防止選擇功率過(guò)大的電動(dòng)機(jī)，以免使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處在低負(fù)荷工況，造成電動(dòng)

16、機(jī)功率低下的不利情況。c、滿足使用環(huán)境要求 電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和絕緣等級(jí)應(yīng)滿足環(huán)境溫度的要求，保證電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。表1.1 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)（IP44）表1.2 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)外形和安裝尺寸（IP44）根據(jù)切片速度為40片每分鐘，以及傳動(dòng)系統(tǒng)中的速度傳動(dòng)比，查上表可知 Y132M1-6是最合適的。Y132M1-6技術(shù)數(shù)據(jù)： 額定功率 4 KW 同步轉(zhuǎn)速 960 r/min圖1.10 整機(jī)完成后三維結(jié)構(gòu)圖2 檳榔切片系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 刀筒套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)檳榔切片系統(tǒng)的主要內(nèi)容和難點(diǎn)是：(1) 檳榔果的定位與夾緊(2) 切片方式的確定：方法一：刀片運(yùn)動(dòng)，檳榔果不被夾緊處于靜止?fàn)顟B(tài)

17、 方法二：刀片固定不動(dòng)，檳榔果被推動(dòng)到刀片上切開(kāi)在日常生活中，我們都是把需要切開(kāi)的物體固定不動(dòng)，然后刀片運(yùn)動(dòng)而切開(kāi)，就像上面的方案二一樣。但在本設(shè)計(jì)中，我們采用一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，也就是方案二中的方法，把刀片固定不動(dòng)，然后使用推桿推動(dòng)檳榔果下行，使檳榔果被切開(kāi)而成片。切片管入料管推桿防轉(zhuǎn)螺釘孔刀片卡槽圖2.1 刀筒套結(jié)構(gòu)圖圖2.2 刀筒套結(jié)構(gòu)工程圖首先，我們把刀筒套的切片管和入料管大小分成5個(gè)等級(jí)，它們的內(nèi)徑大小分別為：19mm 20mm 21mm 22mm 23mm這也就對(duì)應(yīng)本設(shè)計(jì)中的切片機(jī)可以同時(shí)加工5種大小等級(jí)的檳榔果，這樣加工檳榔果廠家就不必購(gòu)買(mǎi)多臺(tái)機(jī)器來(lái)加工大小不等的檳榔果，這可以大大減少加

18、工檳榔果廠家的購(gòu)買(mǎi)機(jī)器的費(fèi)用，同時(shí)也提高了檳榔果的利用率。 切片機(jī)構(gòu)的工作原理如下：（1） 檳榔果從入料管送入，因重力作用，檳榔果落入切片管（2） 推桿推著檳榔向下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)固定在切片管下部的刀片，從而檳榔被切開(kāi)成兩片2.2 推桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中，推桿用于推動(dòng)落入切片管的檳榔果下行，使檳榔果通過(guò)刀片而被完整切開(kāi)成片。在這推桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：(1) 檳榔果的兩頭不是平面，而是橢球形，這就需要我們把推桿的頂端做下個(gè)錐孔，使推桿頂端剛好與檳榔果相合，從而使檳榔果中心與切片管中心重合，這樣切片出來(lái)的檳榔片大小才均勻，而不會(huì)出現(xiàn)手工切片時(shí)的檳榔片大小厚度不勻的情況。(2) 本設(shè)計(jì)中，檳榔果

19、要完全通過(guò)刀片，并且要使推桿與刀片不接觸，否則推桿與刀片相碰，會(huì)刀片變鈍。在本設(shè)計(jì)中，我們的解決的方法是，在推桿的頂端開(kāi)一個(gè)一定深度的一字槽，使刀片在這個(gè)一字槽中做上下直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)不會(huì)觸碰到推桿。(3) 在（2）設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的一字槽，我們要確定刀片剛好在這個(gè)一字槽中，我們就要設(shè)計(jì)使推桿在往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)中防轉(zhuǎn)的措施。在本設(shè)計(jì)中，我們采用在推桿上開(kāi)一長(zhǎng)槽，使這與安裝在刀筒座上的防轉(zhuǎn)螺釘相配合，從而防止推桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，確保刀片完全切過(guò)檳榔果，同時(shí)刀片又不會(huì)觸碰到推桿，從而確保了刀片和推桿的安全。圖2.3 推桿三維圖圖2.4 推桿工程圖 如上圖中所示，在推桿的上端有一凸臺(tái)，用以與推桿橫梁相抵，當(dāng)橫梁下行時(shí)

20、，橫梁的力通過(guò)凸臺(tái)傳到推桿上來(lái)，然后推桿隨著橫梁下行而下行。當(dāng)橫梁上行時(shí)，我們?cè)谕古_(tái)的上端車螺紋，然后用安裝上雙螺母用來(lái)夾持橫梁，從而使推桿和橫梁一起上行。因?yàn)檫@是有沖擊和振動(dòng)載荷的場(chǎng)合，如果我們用單螺母，那么螺母很快就會(huì)松掉的。螺母防松的方法有很多，例如我們常用的方法有彈簧墊防松，止退螺母防松，雙螺母防松，加銷子防松，這些方法都是可拆換的方式。另外在基本上在不用拆卸的場(chǎng)合也可用點(diǎn)焊防松，在連接處打點(diǎn)防松。在本設(shè)計(jì)中，我們的產(chǎn)品要求的是推桿可拆換的場(chǎng)合，綜合防松的制作的方便性以及加工費(fèi)用等方面的情況考慮，我們?cè)诒驹O(shè)計(jì)中采用雙螺母來(lái)防松。2.3 推桿橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中，推桿橫梁的作用是把10

21、支推桿全部安裝在其上，連桿在曲柄的帶動(dòng)下，使推桿橫梁以每分鐘40次的頻率往復(fù)上下直線運(yùn)動(dòng)，然后所有的推桿也都隨著推桿橫梁一起做每分鐘40次頻率的往復(fù)上下直線的切片運(yùn)動(dòng)，從而完成切片運(yùn)動(dòng)的一部分。這樣的設(shè)計(jì)，使一個(gè)電動(dòng)機(jī)就可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)10個(gè)推桿而完成切片動(dòng)作，這樣的設(shè)計(jì)大大的提高了電能的利用率，同時(shí)也大大提高了檳榔果的切片效率。圖2.5 推桿橫梁三維圖雙螺母導(dǎo)軌軸承如上圖中所示，本設(shè)計(jì)在橫梁的兩邊各設(shè)計(jì)了兩個(gè)安裝滾動(dòng)軸承的短軸，滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸配合采用基孔制，要求要以過(guò)盈配合安裝這4個(gè)滾動(dòng)軸承，如右圖所示，本設(shè)計(jì)中短軸采用了k6的公差帶，然后外加擋圈與螺母來(lái)固定。推桿圖2.6 推桿結(jié)構(gòu)工程圖如圖

22、2.6所示，推桿與橫梁通過(guò)雙螺母連接，推桿凸臺(tái)與橫梁之間有3 mm的間隙，用于推桿與刀筒套之間的自動(dòng)調(diào)節(jié)而對(duì)齊。因?yàn)楹附蛹木缺容^低，所以推桿與刀筒套之間的配合精度比較低，所以推桿凸臺(tái)與推桿橫梁之間留少許間隙用于推桿與刀筒套之間的偏心的自動(dòng)調(diào)節(jié)是必要的。3 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.2 帶輪的設(shè)計(jì)3.2 圖3.1 輪槽結(jié)構(gòu)尺寸鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)由兩個(gè)鏈輪和繞在兩輪上的中間撓性件鏈條所組成?？挎湕l與鏈輪之間的嚙合來(lái)傳遞兩平行軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，屬于具有嚙合性質(zhì)的強(qiáng)迫傳動(dòng)。其中，應(yīng)用最廣泛的是滾子鏈傳動(dòng)。 圖3.2 鏈傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 圖3.3 鏈條實(shí)物與帶傳動(dòng)、齒輪

23、傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的主要特點(diǎn)是：沒(méi)有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高（封閉式鏈傳動(dòng)傳動(dòng)效率=0.950.98）；鏈條不需要象帶那樣張得很緊，所以壓軸力較??；傳遞功率大，過(guò)載能力強(qiáng)；能在低速重載下較好工作；能適應(yīng)惡劣環(huán)境如多塵、油污、腐蝕和高強(qiáng)度場(chǎng)合。這也是在此次設(shè)計(jì)中使用鏈傳動(dòng)的的原因。當(dāng)然鏈傳動(dòng)也有一些缺點(diǎn)：瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不為常數(shù)，工作中有沖擊和噪聲，磨損后易發(fā)生跳齒，不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動(dòng)中應(yīng)用。圖3.4 滾子鏈結(jié)構(gòu)滾子鏈由內(nèi)鏈板1、外鏈板2、銷軸3、套筒4和滾子5組成。銷軸3與外鏈板2、套筒4與內(nèi)鏈板1分別用過(guò)盈配合聯(lián)接。而銷軸3與套筒4、滾子5與套筒

24、4之間則為間隙配合，所以，當(dāng)鏈條與鏈輪輪齒嚙合時(shí)，滾子與輪齒間基本上為滾動(dòng)摩擦。套筒與銷軸間、滾子與套筒間為滑動(dòng)摩擦。鏈板一般做成8字形，以使各截面接近等強(qiáng)度，并可減輕重量和運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性。鏈傳動(dòng)的使用范圍是：傳動(dòng)功率一般為100kW以下，效率在0.920.96之間，傳動(dòng)比i不超過(guò)7，傳動(dòng)速度一般小于15m/s。滾子鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，其主要參數(shù)是：鏈節(jié)距p，它是指鏈條上相鄰兩銷軸中心間的距離。GB1243.1-83規(guī)定滾子鏈分A、B兩個(gè)系列。表中的鏈號(hào)數(shù)乘以25.4/16即為節(jié)距值，表中的鏈號(hào)與相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一致。滾子鏈的標(biāo)記方法為：鏈號(hào)-排數(shù)×鏈節(jié)數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)。例如此次設(shè)計(jì)中選用08A-1

25、×54 GB1243-1997，即為按本標(biāo)準(zhǔn)制造的A系列、節(jié)距12.7m、單排、54節(jié)的滾子鏈。鏈條除了接頭和鏈節(jié)外，各鏈節(jié)都是不可分離的。鏈的長(zhǎng)度用鏈節(jié)數(shù)表示，為了使鏈條連成環(huán)形時(shí)，正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相連接，所以鏈節(jié)數(shù)最好為偶數(shù),本設(shè)計(jì)中鏈節(jié)數(shù)為54節(jié)。 表3.4滾子鏈的規(guī)格及主要參數(shù)(摘自GB1243.1-83)鏈號(hào)節(jié)距p/mm排距p1/mm滾子外徑d1/mm內(nèi)鏈節(jié)鏈寬b1/mm銷軸直徑d2/mm內(nèi)鏈板高度h2/mm極限拉伸載荷(單排)Q/N每米質(zhì)量(單排)q/(kg/m)05B06B08A08B10A12A16A20A24A28A32A40A48A8.009.52512.70

26、12.7015.87519.0525.4031.7538.1044.4550.8063.5076.205.6410.2414.3813.9218.1122.7829.2935.7645.4448.8758.5571.5587.935.006.357.958.5110.1611.9115.8819.0522.2325.4028.5839.6847.633.005.727.857.759.4012.5715.7518.9025.2225.2231.5537.8547.352.313.283.964.455.085.947.929.5311.1012.7014.2719.2423.807.118.2

27、612.0711.8115.0918.0824.1330.1836.2042.2448.2660.3372.39440089001380017800218003110055600867001246001690002224003470005004000.180.400.600.701.001.502.603.805.607.5010.1016.1022.60 注：（1）極限拉伸載荷也可用kgf表示，取1kgf=9.8N；（2）過(guò)渡鏈節(jié)的極限拉伸載荷按0.8Q計(jì)算。把一根以上的單列鏈并列、用長(zhǎng)銷軸聯(lián)接起來(lái)的鏈稱為多排鏈，鏈的排數(shù)愈多，承載能力愈高，但鏈的制造與安裝精度要求也愈高，且愈難使各排鏈?zhǔn)芰?/p>

28、均勻，將大大降低多排鏈的使用壽命，故排數(shù)不宜超過(guò)4排。當(dāng)傳動(dòng)功率較大時(shí)，可采用兩根或兩根以上的雙排鏈或三排鏈。為了形成鏈節(jié)首尾相接的環(huán)形鏈條，要用接頭加以連接。鏈的接頭形式見(jiàn)圖12.4。當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)采用連接鏈節(jié)，其形狀與鏈節(jié)相同，接頭處用鋼絲鎖銷或彈簧卡片等止鎖件將銷軸與連接鏈板固定；當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則必須加一個(gè)過(guò)渡鏈節(jié)。過(guò)渡鏈節(jié)的鏈板在工作時(shí)受有附加彎矩，故應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)鏈節(jié)。圖3.5 鏈接頭鏈輪的設(shè)計(jì):鏈輪齒形必須保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入和退出嚙合，盡量減少嚙合時(shí)的鏈節(jié)的沖擊和接觸應(yīng)力，而且要易于加工。 常用的鏈輪端面齒形見(jiàn)下圖所示。它是由三段圓弧aa 、ab、cd和一段直線bc

29、構(gòu)成，簡(jiǎn)稱三圓弧一直線齒形。齒形用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工，在鏈輪工作圖上不必繪制端面齒形，只需在圖上注明“齒形按3R GBT 1244-1985規(guī)定制造”即可，但應(yīng)繪制鏈輪的軸面齒形，見(jiàn)圖，其尺寸參閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。工作圖中應(yīng)注明節(jié)距p 、齒數(shù)z 、分度圓直徑d （鏈輪上鏈的各滾子中心所在的圓）、齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df 。圖3.6 鏈輪結(jié)構(gòu)圖本設(shè)計(jì)中小鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸如下：齒數(shù)為11節(jié)距p=12.7mm分度圓直徑： 齒頂圓直徑：最小齒槽：最大齒槽： 齒根圓直徑：齒高：最大軸凸緣直徑： 3.3 主軸的設(shè)計(jì) 主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算滾動(dòng)軸承的型號(hào)是根據(jù)軸端直徑來(lái)確定的,軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在初步計(jì)算軸徑的基礎(chǔ)

30、上進(jìn)行的，故我們?cè)谠O(shè)計(jì)軸時(shí)先要初算軸徑。軸的直徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度發(fā)進(jìn)行估算，即 式中，p為軸傳遞的功率，kw; n為軸的轉(zhuǎn)速，r/min; C為由軸的材料和受載情況確定的系數(shù)。若軸的材料為45號(hào)鋼，通常取C=106117。C值應(yīng)考慮軸上彎矩對(duì)軸的強(qiáng)度的影響，當(dāng)只受轉(zhuǎn)矩或彎矩相對(duì)扭矩較小時(shí)，C取小值；當(dāng)彎矩相對(duì)轉(zhuǎn)矩較大時(shí)，C應(yīng)取大值。初算軸的直徑還要考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響。當(dāng)該軸段截面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d增大5%；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，d增大10%。然后軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。上述算出來(lái)的軸徑為軸的最小徑。若作為裝齒輪處的軸徑，則C應(yīng)該取大值。若軸外伸端用聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)，則外伸軸徑應(yīng)該考慮電動(dòng)機(jī)軸及聯(lián)軸器轂孔的

31、直徑的尺寸，外伸軸直徑和電動(dòng)機(jī)軸直徑應(yīng)相差不大，它們的直徑應(yīng)在所選聯(lián)軸器轂孔最大、最小直徑的允許范圍內(nèi)。若超出該范圍，則應(yīng)重選聯(lián)軸器或改變軸直徑。考慮到彎矩相對(duì)扭矩很小，且選用45號(hào)鋼作為主軸的材料。所以C取106在滿載下設(shè)電動(dòng)機(jī)的功率為： 此時(shí)軸的轉(zhuǎn)速n為40 r/min所以有： 而且中間安裝鏈輪處有一鍵，所以有： d=1.05d=1.05×11.4=11.97mm 考慮到在軸的選材是直接從型材中選擇，并結(jié)合滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，且切片的力有所放大，所以軸徑25是完全安全可靠的。 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)請(qǐng)見(jiàn)下圖。 圖3.7 長(zhǎng)軸圖3.8 軸上裝配零件的裝配圖上圖中的滾動(dòng)軸承作

32、用是為軸提供支承，所以在軸的兩端各設(shè)計(jì)一個(gè)為軸承定位的軸肩，軸與滾動(dòng)軸套為過(guò)盈配合。軸的兩端安裝曲柄，故設(shè)計(jì)一個(gè)帶螺紋孔的方形凸臺(tái)，方形凸臺(tái)是防止曲柄相對(duì)軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，用螺釘來(lái)對(duì)曲柄進(jìn)行軸向固定，防止曲柄出現(xiàn)軸向竄動(dòng)或脫出方形凸臺(tái)。圖3.9 長(zhǎng)軸工程圖3.4 軸承的選擇及校核計(jì)算選擇滾動(dòng)軸承的類型與多種因素有關(guān)，通常根據(jù)下列幾個(gè)因素并可參 考表7-2-1，表7-2-2（化工工業(yè)出版社出版的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版第二卷）綜合考慮。（1）允許空間。（2）載荷大小和方向。例如既有徑向又有軸向的聯(lián)合載荷一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，如徑向載荷大，軸向載荷小，可選深溝球軸承和內(nèi)外圈都有擋邊得圓柱滾子軸承

33、，如同時(shí)還存在軸或殼體變形大以及安裝對(duì)中型差的情況，可選用調(diào)心球軸承，調(diào)心滾子軸承；如軸向載荷大徑向載荷小，可選用推力角接觸球軸承、推力圓錐滾子軸承、若同時(shí)要求調(diào)心性能，可選用推力調(diào)心滾子軸承。（3）軸承工作轉(zhuǎn)速。（4）旋轉(zhuǎn)精度。一般機(jī)械均可用G級(jí)公差軸承。（5）軸承的剛性。一般滾子軸承的剛性大于球軸承的剛性，提高軸承的剛性，可通過(guò)“預(yù)緊”，但必須適當(dāng)。（6）軸向游動(dòng)。軸承的配置通常是一端固定，一端游動(dòng)以適應(yīng)軸的熱脹冷縮，保證軸承游動(dòng)方式，一是可選用內(nèi)圈或外圈無(wú)擋邊的軸承，另一種是在內(nèi)圈與軸或外圈與軸承孔之間采取間隙配合。（7）摩擦力矩。需要低摩擦力矩的機(jī)械（如儀器），應(yīng)盡量采用球軸承，還應(yīng)避

34、免采用接觸式密封軸承。（8）安裝與拆卸。裝卸頻繁時(shí)，可選用分離式軸承，或內(nèi)圈為圓錐孔的，帶緊定套或退卸套的調(diào)心滾子軸承、調(diào)心軸承。所以，綜合考慮本設(shè)計(jì)中，滾動(dòng)軸承的載荷是純徑向載荷，軸向載荷幾乎是沒(méi)有的，可以不計(jì)在內(nèi)，所以軸承的類型選擇為深溝球軸承，也就是6000系列型滾動(dòng)軸承。圖3.10 深溝球軸承綜合考慮軸的直徑和滾動(dòng)軸套的內(nèi)徑，在本設(shè)計(jì)中我們選擇6205型深溝球軸承。6205型深溝球軸承的技術(shù)參數(shù)：內(nèi)徑：d=25 mm外徑：D=52 mm寬度：B=15 mm安裝尺寸：=31 mm其中，滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與軸配合時(shí)，因?yàn)闈L動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，所以應(yīng)該采用基孔制，并且軸與滾動(dòng)軸承采用過(guò)盈配合。下面，我

35、們來(lái)對(duì)本6205型深溝球軸承進(jìn)行壽命計(jì)算。軸承的壽命最好與減速器的壽命大致相等。如達(dá)不到，應(yīng)至少達(dá)到減速器檢修期（23年）。如果壽命不夠，可先考慮選用其它系列的軸承，其次考慮改選軸承的類型或軸徑。如果計(jì)算壽命太大，可考慮選用較小系列軸承。滾動(dòng)軸承的失效形式是滾滾動(dòng)體內(nèi)圈和外圈滾道的點(diǎn)蝕破壞。這是在安裝和潤(rùn)滑良好的條件下，由于大量重復(fù)地承受變化的接觸應(yīng)力所致。軸承的壽命，不能以同一批實(shí)驗(yàn)軸承中的最長(zhǎng)或者最短壽命作為標(biāo)準(zhǔn)因?yàn)榍罢哌^(guò)于不安全，提前破壞的可能性為，而后者又過(guò)于保守，使幾乎的軸承都超標(biāo)準(zhǔn)的繼續(xù)工作著?，F(xiàn)在規(guī)定，一組在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的近于相同的軸承，其可靠度為時(shí)的壽命作為標(biāo)準(zhǔn)壽命，即按一組

36、軸承中發(fā)生點(diǎn)蝕破壞，而的軸承不發(fā)生點(diǎn)蝕破壞或工作小時(shí)數(shù)作為軸承的壽命，并把這個(gè)壽命叫做基本額定壽命，以表示。軸承的壽命與所受載荷的大小有關(guān)，工作載荷越大，引起的接觸應(yīng)力也就越大，而因在點(diǎn)蝕破壞前所能經(jīng)受的應(yīng)力變化次數(shù)也就越少，軸承的壽命也就越短所謂軸承的基本額定動(dòng)載荷，就是軸承的基本額定壽命剛好為6r（轉(zhuǎn)）時(shí)，軸承所能承受的載荷值，用字母代表，這個(gè)基本額定動(dòng)載荷，對(duì)向心軸承，指純徑向載荷，并稱之為軸向基本額定動(dòng)載荷，用r表示；滾動(dòng)軸承壽命的基本公式為式中的單位是6 r，為指數(shù)對(duì)于球軸承，對(duì)于滾子軸承在實(shí)際計(jì)算時(shí)，我們用小時(shí)數(shù)表示壽命數(shù)比較方便，這時(shí)可將上面的式子寫(xiě)成h=（為基本額定動(dòng)載荷，為當(dāng)

37、量動(dòng)載荷）P=fp(XFr+YFa)查表得fp=1.01.2, 根據(jù)本設(shè)計(jì)的工作環(huán)境，取fp=1.2因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)中的深溝球軸承所受的軸向力幾乎為零故 X=1 ，Y=0即 當(dāng)量動(dòng)載荷 P=1.2×80×10/2N=480N查表知基本額定動(dòng)載荷C=14000 N因軸承的壽命最好與減速器的壽命大致相等，如達(dá)不到，應(yīng)至少達(dá)到減速器檢修期（23年），合3×365×24=26280 h計(jì)算軸承6205的壽命Lh=1.034×h>>26280 h遠(yuǎn)高于預(yù)計(jì)壽命，所以選用此6205軸承可以。 圖3.11 軸承支座裝配結(jié)構(gòu)圖13.5 軸承支座的結(jié)構(gòu)設(shè)

38、計(jì) 本設(shè)計(jì)中，軸承支座的作用是為軸提供支撐，并且要使軸在裝配方便時(shí)比較方便安裝，所以在本設(shè)計(jì)中，我們?cè)O(shè)計(jì)用一圓環(huán)切去中間少部分的結(jié)構(gòu)，然后用螺栓和防松墊圈來(lái)夾緊。其中，中間要留5mm的間隙，這樣用螺栓擰緊就可以啦，從而不必要把圓環(huán)的內(nèi)徑精度設(shè)計(jì)的比較高了，節(jié)省了加工制造的費(fèi)用。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中的載荷是不均勻載荷，所以螺栓應(yīng)該要加一個(gè)防松墊圈來(lái)防止螺栓松動(dòng)。支座的下部也用螺栓加墊圈來(lái)固定在機(jī)架上。圖3.12 軸承支座的裝配結(jié)構(gòu)圖23.13 軸承支座的工程圖在上面的軸承支座的工程圖中，我們可以看出底板的厚度與肋板的厚度是相同的，這是為了加工時(shí)采購(gòu)材料的方便性以及加工的方便性來(lái)考慮的，同時(shí)也節(jié)省了本設(shè)計(jì)

39、中產(chǎn)品的費(fèi)用等，提高的產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 3.14 軸承支座底座工程圖在軸承支座底座的設(shè)計(jì)時(shí)，我們也遵守同樣的思路，如底板設(shè)計(jì)成80×80的正方形，四個(gè)螺栓孔也設(shè)計(jì)成50×50的正方形內(nèi)，這樣，在加工制造時(shí)，工人就不會(huì)分把方向弄錯(cuò)，從而鉆錯(cuò)孔的位置，同時(shí)，加工這種的零件的工時(shí)也會(huì)相應(yīng)的減少，也就相當(dāng)于減少了產(chǎn)品的費(fèi)用，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。4 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中，我們要把軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成推桿橫梁的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，在這里，我們采用的是使用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的。軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)，連桿則帶動(dòng)推桿橫梁上下直線運(yùn)動(dòng)，然后橫梁再帶動(dòng)推桿做切片運(yùn)動(dòng)。在這其中，我們主要的

40、設(shè)計(jì)內(nèi)容是設(shè)計(jì)曲柄、連桿和導(dǎo)軌。 邊桿導(dǎo)軌曲柄4.1 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的三維圖4.1 曲柄的設(shè)計(jì)根據(jù)推桿做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的行程，我們可以計(jì)算出曲柄的長(zhǎng)度。1、曲柄兩中心孔距離的計(jì)算：刀筒套的長(zhǎng)度：180 mm刀片高度：25 mm刀片低部高度：10 mm故推桿在的行程為：H=180-(25-10)-10/2=77.5 mm因?yàn)橥茥U與軸在同一垂直方向上，所以曲柄的中心孔距和推桿的行程相同。 即：l=H=77.5 mm2、曲柄的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.2 曲柄三維結(jié)構(gòu)圖因?yàn)榍豢梢詫?duì)軸出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，所以在曲柄與軸的接觸處設(shè)計(jì)一正方形凸臺(tái)，防止曲柄滑動(dòng)。曲柄與軸用螺栓和墊圈來(lái)固定，防止曲柄相對(duì)軸出現(xiàn)軸向竄動(dòng)。曲柄的另

41、一端是與連桿連接的，連桿與曲柄之間是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的，所以它們之間是間隙配合，本設(shè)計(jì)中我們也用螺母來(lái)固定。4.3 曲柄的二維工程圖4.2 連桿的設(shè)計(jì)4.4 常見(jiàn)連桿結(jié)構(gòu)圖在本設(shè)計(jì)中，因軸與推桿橫梁之間的距離較遠(yuǎn)，故在連桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該選用細(xì)長(zhǎng)桿類型。4.5 連桿的三維結(jié)構(gòu)圖4.6 連桿的二維工程圖連桿因?yàn)槭鞘芰^大的重要結(jié)構(gòu)件，并且它細(xì)長(zhǎng)件，所以我們采用鍛件，如果連桿采用鑄造是不符合要求的，因?yàn)樗牧W(xué)性能達(dá)不到本設(shè)計(jì)的要的，本設(shè)計(jì)中我們采有模鍛來(lái)制造。連桿的兩端的軸孔，因?yàn)樗鼈兣c軸都是間隙配合，并且與軸在運(yùn)動(dòng)是有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以它的內(nèi)孔的粗糙度要求比較高，本設(shè)計(jì)中的內(nèi)孔的粗糙度為1.6，這樣連桿軸

42、孔就不會(huì)過(guò)度磨損了。4.3 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)刀架的位置尺寸以及動(dòng)作距離，取導(dǎo)軌長(zhǎng)度為363mm，其它詳細(xì)結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖。4.7 導(dǎo)軌三維結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)導(dǎo)軌時(shí)，對(duì)其材料的主要要求是：耐磨性高，工藝性好和成本低，根據(jù)本設(shè)計(jì)的情況，我們可以考慮優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼冷拉扁鋼 ，它是一種成本低、有良好的減振性和耐磨性的材料。導(dǎo)軌的熱處理：采用滲碳淬火的辦法提高導(dǎo)軌表面的硬度，可以增強(qiáng)抗磨料磨損，粘著磨損的能力，防止劃傷和撕傷，提高導(dǎo)軌的耐磨性。根據(jù)實(shí)際要求，導(dǎo)軌與滾動(dòng)軸承接觸面的粗糙度為3.2um 。本設(shè)計(jì)中導(dǎo)軌和機(jī)架的形狀和位置關(guān)系如下圖所示：4.8 導(dǎo)軌和機(jī)架位置關(guān)系圖導(dǎo)軌與機(jī)架的聯(lián)接我們選用六角圓柱頭螺釘4個(gè)，查

43、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用螺釘規(guī)格：M12×20（GB/T5782-2000）參考文獻(xiàn)1 彭如恕，厲善元，周榮安.現(xiàn)代工程制圖M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006.92 傅水根.機(jī)械工藝基礎(chǔ)（金屬工藝學(xué)冷加工部分）M.北京：清華大學(xué)出版社,19983 謝鐵邦,李柱,席宏卓.互換性與技術(shù)測(cè)量（第三版）M.武漢：華中科技大學(xué)出版社,1998.94Hindhede I, uffe. Machine Design Fundamentals :A Practical Approach. New York: Wiley,1983.5 陳作模.機(jī)械原理(第六版)M.北京：高等教育出版社,2001（2002重

44、?。? 李鴻文.材料力學(xué)（上、下冊(cè)）M.第三冊(cè)（修訂本）.北京：高教育出版社,1992.9(2001重印)7 黃靖遠(yuǎn),壟劍霞,賈延林.機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)(第二版)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10(重印)8 寇尊權(quán)，王多. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006.10（2008.1重?。?王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1995.11(重印)10 王寬福，馮麗云.焊接與化機(jī)焊接結(jié)構(gòu)M.浙江：浙江大學(xué)出版社,199111王煥庭,李茅華,徐善國(guó).機(jī)械工程材料M.大連：大連理工大學(xué)出版社,2000.5(2001.6重印)12 周良德,朱泗芳.現(xiàn)代工程圖學(xué)M.湖南：科技出版社

45、,2000.914 唐增寶.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(第二版)M.武漢：華中科技大學(xué)出版社,1999.315 Mechanical Drive (Reference Issue).Machine Design.52(14),1980.16 談M17 清華大學(xué)金屬工藝學(xué)教研室.工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)（）熱加工工藝基礎(chǔ)M.北京：高等教育出版社,1998.重印18 王秀珍.“機(jī)械學(xué)基礎(chǔ)”綜合訓(xùn)練 圖冊(cè)M.北京：科學(xué)出版社,200219 王凡.實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.520 濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)M.北京：高等教育出版社,2006.521 Rajput R K

46、.Fundamentals of Mechanical Engineering. Katson Publ. House,1985.21 大連理工大學(xué)工程畫(huà)教研室. 機(jī)械制圖（第五版）M.北京：高等教育出版社,2003.8謝 辭首先，我感觸最深的就是：實(shí)踐的重要性。這次設(shè)計(jì)中我做了許多重復(fù)性的工作，耽誤了很多的時(shí)間，但是這些重復(fù)性的工作卻增強(qiáng)了我的實(shí)踐能力和動(dòng)手動(dòng)力，積累了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)也得到一條經(jīng)驗(yàn)：搞設(shè)計(jì)不能只在腦子里想它的結(jié)構(gòu)，必須動(dòng)手，即使你想的很完美，但是到實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程時(shí)，會(huì)遇到許多意想不到的問(wèn)題。其次，我學(xué)會(huì)了查閱資料和獨(dú)立思考。當(dāng)開(kāi)始拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí)，心里真的是一點(diǎn)頭緒也沒(méi)有，

47、根本不知道從那里下手。在周榮安老師的指導(dǎo)下，我開(kāi)始查閱相關(guān)書(shū)籍，借鑒他人的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自己的構(gòu)想，再利用自己所學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)技能，深入了解了機(jī)械傳動(dòng)原理及機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。把設(shè)計(jì)意圖從構(gòu)想階段變?yōu)榭筛吨T于生產(chǎn)的實(shí)踐階段。我發(fā)現(xiàn)每一個(gè)設(shè)計(jì)都是一個(gè)創(chuàng)新、修改、完善的過(guò)程，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，運(yùn)用自己所掌握的知識(shí)，發(fā)揮自己的想象力來(lái)搞好自己的設(shè)計(jì)，這個(gè)過(guò)程也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程。這是一個(gè)艱辛的過(guò)程，很幸運(yùn)能得到周榮安老師的指導(dǎo)，邊學(xué)邊用，才能按時(shí)按量完成規(guī)定的任務(wù)。設(shè)計(jì)的完成，給了我很大的信心：我完全有能力利用自己所學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能完成我并不熟悉的任務(wù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程我更深切的體會(huì)到：獨(dú)立自主是關(guān)鍵，互相協(xié)作更

48、重要。在短短的不到三個(gè)月的時(shí)間里，周榮安老師教了我們不僅僅是嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真的工作作風(fēng)，還有許多是我們?cè)趯W(xué)校所不能學(xué)到的東西。在此我向周榮安老師表示深深的感激這情。 李 鵬 2010年5月28日附 錄1 英文原文Scope of CAD/CAMComputer-aided design is the use of computer systems to facilitate the creation, modification, analySIS, and optimization of a design. In this context the term computer system means

49、 a combination of hardware and software. Computer-aided manufacturing is the use of a computer system to plan, manage, and control the opemtion of a manufacturing plant. An appreciation of the scope of CAD/CAM can be obtained by considering the stages that must be completed in the design and manufac

50、ture of a product, as illustmted by the product cycle shown in Fig. 5 . 8. The inner loop of this figure inludes the various steps in the product cycle and the outer loop shows some of the functions of CAD/CAM superimposed on the product cycle . Based on market and customer requirements, a product i

51、s conceived, which may well be a modification of previous products. This product is then designed in detail, including any required design analysis, and drawings and parts lists are prepared. Subsequently, the various components and assemblies are planned for production, which involves the selection

52、 of sequences of processes and machine tools and the estimation of cycle times, together with the determination of process parameters, such as feeds and speedsCJJ. When the product is in production, scheduling and control of manufacture take place, and the order and timing of each manufacturing step for each compone