自動(dòng)去魚鱗機(jī)設(shè)計(jì)【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

自動(dòng)去魚鱗機(jī)設(shè)計(jì)【說明書+CAD+SOLIDWORKS】,說明書+CAD+SOLIDWORKS,自動(dòng),魚鱗,設(shè)計(jì),說明書,仿單,cad,solidworks 自動(dòng)去魚鱗機(jī)設(shè)計(jì)說明書 目 錄 第1章 緒 論 1 1.1 課題來源及研究目的和意義 1 1.2自動(dòng)去魚鱗機(jī)的發(fā)展歷程………………………………………………………2 1.3自動(dòng)去魚鱗機(jī)的方案分析 5 1.2.1 結(jié)構(gòu)分析 5 1.2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案和布局 6 1.2.3 總體設(shè)計(jì) 7 第2章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 8 2.1傘齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 8 2.2電機(jī)的選用 8 2.3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………8 2.4軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………………..9 2.5鍵的選擇……………………………………………………………………….10 2.6軸的校核……………………………………………………………………….10 2.7軸承的校核…………………………………………………………………….11 第3章 機(jī)架的設(shè)計(jì) 24 第4章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及三維建模 26 4.1結(jié)構(gòu)中用到的標(biāo)準(zhǔn)件建?！?29 4.2設(shè)計(jì)中用到的標(biāo)準(zhǔn)件建模 30 結(jié) 論 32 參 考 文 獻(xiàn) 33 致 謝 34 第1章 緒 論 1.1 課題來源及研究目的和意義 一、選題背景和意義 我們吃魚的時(shí)候最麻煩的要數(shù)去魚鱗了。尤其是魚尾部和側(cè)面的魚鱗是非常讓我們頭疼的。每次用剛刷刷魚鱗的時(shí)候，就會(huì)散發(fā)出讓人窒息的魚腥味，甚至一不小心會(huì)刮傷自己的手。不僅如此，在刮魚鱗的時(shí)候，魚鱗會(huì)飛濺到臉上，衣服上，也就是說想吃一頓美味魚，你至少要多洗一次臉，多洗一套衣服，清掃魚鱗更是件麻煩的事，看著到處飛濺到地上的魚鱗，讓人鬧心。不過現(xiàn)在不用愁了，因?yàn)橛辛巳ヴ~鱗機(jī)了。它不僅在做魚的時(shí)候輕快，吃的更悠哉。 魚鱗機(jī)相對于傳統(tǒng)的剝魚鱗工具：如，剛刷來說，它的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，價(jià)格低廉，高效實(shí)用 該機(jī)器利用旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，使魚在運(yùn)動(dòng)中去鱗，去鱗干凈，對魚體無損傷。去鱗后魚鱗將自動(dòng)流出，魚可在出魚口放出。 去魚鱗機(jī)廣泛應(yīng)用于魚類銷售市場、飯店、魚類加工廠等等，對魚的加工去鱗。該機(jī)器的去鱗機(jī)理屬國內(nèi)外首創(chuàng)，主要指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。 · 上一頁 · 1 · 下一頁 附件下載： (已下載0次) 1.2 課題的意義 本課題主要是自動(dòng)去魚鱗機(jī)的設(shè)計(jì)，要求魚在進(jìn)入機(jī)體后，可以自動(dòng)把魚鱗去除得干干凈凈，同時(shí)可以減少勞動(dòng)力成本。目前在家庭中還是采用手工模式，即人工去鱗，這種模式生產(chǎn)效率很低，既浪費(fèi)勞動(dòng)力也會(huì)讓工人很疲倦，而且不適合批量生產(chǎn)時(shí)采用。為了解決這些問題，減少生產(chǎn)成本，結(jié)合國內(nèi)外去魚鱗機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，采用擺線針輪減速電機(jī)與傘齒輪機(jī)構(gòu)配合的主要裝置。設(shè)計(jì)了具有推廣意義的自動(dòng)去魚鱗機(jī)。 1.3.機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案和布置 根據(jù)課題，我們要設(shè)計(jì)的自動(dòng)去魚鱗機(jī)，是針對魚的數(shù)量很多，并且需要常常變換大小的，我們采用人工放魚進(jìn)去，當(dāng)魚放進(jìn)去魚鱗的那個(gè)箱體的時(shí)候，就會(huì)隨著箱體一起旋轉(zhuǎn)，接著魚鱗就會(huì)從那個(gè)出磷槽出去了。方案圖如上，人工把魚一下子全部倒入箱體，電機(jī)通過傘齒輪轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到一定的時(shí)候，魚鱗就會(huì)自己去除干凈，接著人工倒入一些水進(jìn)去，魚鱗就從出鱗槽里面出來，達(dá)到了我們需要的目的。 第2章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.1 電機(jī)的選用 電機(jī)的種類很多，最常用的是Y系列三相異步電機(jī)（ZBK22007—88），是按照國際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國際互換行的特點(diǎn)。根據(jù)振動(dòng)輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速n=800-1000r/min和功率P=1.5KW，我們選用Y系列三相異步電機(jī)，在實(shí)際工作過程中考慮到其功率損失和傳動(dòng)效率，應(yīng)該選用功率較大的電機(jī)，從參觀調(diào)研中了解各個(gè)類型電機(jī)的性價(jià)比，我們選擇電機(jī)型號為：Y90L-4。其相關(guān)基本參數(shù)如下表： 型號 額定功率 （KW） 滿載轉(zhuǎn)速 （r/min） 額定轉(zhuǎn)矩 N．m 最大額 定矩 N．m 質(zhì)量 kg Y90L-4 1.5 1470 2.0 2.2 65 初取振動(dòng)輸送的轉(zhuǎn)速 =980r/min 電機(jī)轉(zhuǎn)速 =1470r/min 功率 P=1.5KW 2.2　軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸是組成機(jī)械的重要零件之一，它是安裝各種傳動(dòng)零件，使之繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過軸承與機(jī)座相聯(lián)接。軸與其上的零件組成一個(gè)組合體—軸系部件，在軸的設(shè)計(jì)中不能只考慮軸本身，必須和軸系零、不見的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。 由于振動(dòng)輸送所用的軸即傳遞扭矩又承受彎矩，所以我所設(shè)計(jì)的階梯軸為轉(zhuǎn)軸，由于小帶輪已經(jīng)設(shè)計(jì)好，大帶輪的尺寸也就定了，只剩下軸徑的確定，軸的初步設(shè)計(jì)是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，校核彎曲強(qiáng)度，由于軸的材料很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對軸的強(qiáng)度、剛度、和其他機(jī)械性能等的要求，采用熱處理方式，同時(shí)考慮制造加工工藝并力求經(jīng)濟(jì)合理，通過設(shè)計(jì)計(jì)算來選擇軸的材料，選用最常見的45#鋼作為軸的材料,且其需用切應(yīng)力為40MPa 軸與其上的零件組合成一個(gè)組合體，在軸的設(shè)計(jì)中不能只考慮軸本身，必須和軸系零部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在初算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。為滿足軸上零件的定位、緊固要求和便于軸的加工和軸上零件的裝拆，通常將軸設(shè)計(jì)成階梯軸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是合理確定階梯軸的形狀和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的材料選用45號鋼，為保證其力學(xué)性能，進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。 軸的計(jì)算內(nèi)容：（以下設(shè)計(jì)內(nèi)容參照《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P24-30及《機(jī)械設(shè)計(jì)》P310-319） 1、初步計(jì)算軸的直徑 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑，寫成設(shè)計(jì)公式，軸的最小直徑mm，查表16.2，c=112, p=20.35, n=851,代入設(shè)計(jì)公式得=32.26mm?？紤]到軸上有鍵槽以及其他因素的影響，應(yīng)適當(dāng)增加軸徑以補(bǔ)償鍵槽對軸強(qiáng)度的削弱。取軸的直徑d為40mm，即最右端裝帶輪處的直徑為40mm。裝有密封元件和滾動(dòng)軸承處的直徑，應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致。軸上兩個(gè)支點(diǎn)的軸承，應(yīng)盡量采用相同的型號，便于軸承座孔的加工。相臨軸段的直徑不同形成軸肩。當(dāng)軸肩用于軸上零件定位和承受軸向力時(shí)，應(yīng)具有一定的高度，軸肩處的直徑差一般取5—10mm，這里軸肩出的直徑差選擇5mm，然后協(xié)調(diào)各段軸的長度，考慮到要裝軸承座和機(jī)構(gòu)的合理性，還有螺釘?shù)鹊拈L度及其他各方面的因素，初步確定軸的各段長度。 2.3軸承的選擇 軸承的選擇并不是只考慮軸徑一個(gè)因素，還要考慮到軸承的性能，一般要考慮到其壽命、可靠度（指該軸承達(dá)到或超過規(guī)定壽命的概率）、靜載荷、動(dòng)載荷、額定壽命、基本額定壽命、基本額定載荷等等很多因素。最主要的是允許空間、載荷的大小和方向、軸承工作轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度、軸承的剛性（一般磙子軸承的剛性大于球軸承）、軸向游動(dòng)、安裝和拆卸。因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)的軸上徑向載荷大，軸向載荷小，而且存在軸或殼體變形大以及安裝對中性差的問題，所以選用調(diào)心滾子軸承，因?yàn)檎{(diào)心磙子軸承主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受少量的雙軸向載荷，而圓錐磙子軸承有打的錐角可承受大的徑、軸向聯(lián)合載荷。所以選用（雙列向心）圓錐磙子軸承，有雙內(nèi)圈，并是可分離的軸承，根據(jù)d=80mm,由參考資料2P7－356 表7－2－78 帶緊定套的調(diào)心滾子軸承（GB/T288-1994），選用22218CK/W33+H318軸承，其基本額定載荷為=240KN,=322KN, 根據(jù)軸承選用配套的軸承座，參考資料2P7-43表7-2-105 適用圓錐孔的異徑孔滾動(dòng)軸承座(GB/T7813-1998) SNK型軸承座，可選用SNK316型的軸承座。 2.4 鍵的選擇 鍵聯(lián)結(jié)是通過鍵實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。其中有 類型也可以實(shí)現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力，有些類型并能實(shí)現(xiàn)軸向動(dòng)聯(lián)結(jié)， 于在圓錐篩的軸上主要通過鍵來實(shí)現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向固定所以，只需選用 常見的普通平鍵，鍵的類型可根據(jù)使用要求、工作條件和聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 表5-3-15選定，鍵的長度根據(jù)軸轂的長度從標(biāo)準(zhǔn)中選取，鍵的b×h根據(jù) 徑來確定。 軸和帶輪的聯(lián)結(jié)，d=70mm, 參考資料2P5-194表5-3-18 (GB/T1095-1979) 選用B20×12，B18×11和B12×8的普通A型平鍵，鍵長分別為90㎜， 70㎜，30㎜。 2.5 軸的受力分析和校核 軸的強(qiáng)度計(jì)算一般可分為三種：1）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度或剛度計(jì)算；2）按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算；3）精確強(qiáng)度校核計(jì)算。 當(dāng)軸的支撐位置和軸所受的載荷大小、方向、作用點(diǎn)及載荷種類均已確定，支撐反力及彎矩可求得時(shí)，可按照彎曲或者彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算。作用在軸上的載荷一般按集中載荷考慮，如本設(shè)計(jì)中的帶傳動(dòng)對軸的力，其作用點(diǎn)取在輪緣寬度的中點(diǎn)。計(jì)算時(shí)，通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的雙支點(diǎn)梁，一般軸的支點(diǎn)近似取為軸承寬度中點(diǎn)。 由于本設(shè)計(jì)所用軸主要是受彎曲強(qiáng)度，很少的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，應(yīng)校核軸的彎曲強(qiáng)度，首先分析軸的受力，左端受的是圓錐篩的重力，右端是帶輪對軸的力，中間是軸承座的兩個(gè)支撐力。 左端的作用力包括篩自身的重力、物料的重力、物料旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。所以考慮圓錐篩對軸產(chǎn)生作用力時(shí)，僅是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在這里，假設(shè)圓錐篩為實(shí)心，對軸的作用力取其重力的。 篩的材料為不銹鋼，密度是=7.38㎏/,錐篩大端直徑為D=，小端直徑是d=360，H=1140，h=510，所以錐篩的體積 即0.2; 所以,篩的重力約為 故取G==3846.5N。 軸徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)的，所以要校核軸的彎曲強(qiáng)度，軸的強(qiáng)度校核也就是找出危險(xiǎn)截面，看危險(xiǎn)截面是否滿足軸徑條件，如果危險(xiǎn)截面滿 足，那么別的軸徑肯定滿足；根據(jù)軸的實(shí)際尺寸，承受的彎矩、扭矩圖考慮應(yīng)力集中，表面狀態(tài)，尺寸影響等因素，及軸材料的疲勞極限，計(jì)算危險(xiǎn)截面的情況是否滿足條件。我所校核的軸是根據(jù)許用彎曲應(yīng)力校核的，即由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力不超過許用彎曲應(yīng)力，一般計(jì)算順序是先畫出軸的空間受力圖，將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖，并求出水平面上和垂直面上的支承點(diǎn)反作用力。然后作出水平面上的彎矩和垂直面上的彎矩圖，作出合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖應(yīng)用公式繪出當(dāng)量彎矩圖，式中是根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的應(yīng)力校正系數(shù)。對于不變的轉(zhuǎn)矩，??；對于脈動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，?。粚τ趯ΨQ循環(huán)的轉(zhuǎn)矩取。 是材料在對稱循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力； 是材料在靜應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力； 是材料在脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力； 在錐篩的設(shè)計(jì)過程中，軸的材料為45#鋼，其基本參數(shù)為，，，；應(yīng)滿足 下列條件： 或 W為軸的抗彎截面系數(shù)； 軸的受力，軸左端是錐篩對軸的力也就是錐篩的重力，右端是帶輪對軸的壓力。 具體受力情況如下圖： 由材料力學(xué)的相關(guān)知識可得： 解得： 由 得： 可得軸的彎矩圖則如下： 軸所受的轉(zhuǎn)矩如下： 轉(zhuǎn)矩圖如下： =； 所以，= 所以當(dāng)量彎矩圖為： 可知軸承的危險(xiǎn)截面在左邊軸承支撐處，根據(jù)軸的校核條件可以算出： ； 即： 所以：根據(jù)校核，截面強(qiáng)度足夠，其它截面也是足夠安全的。 2.6軸承的較核 軸承的選用在以上的說明中已經(jīng)給出，選用的是帶緊定套的滾子軸承，型號為22218CK/W33+H318，其基本參數(shù)為主要是額定載荷： C=240000N， =322000N，e=0.23,Y=2.5,，假定軸承的壽命為3年，每天工作10小時(shí)，一年工作300天，所以軸承的基本額定動(dòng)載荷可按一下公式進(jìn)行計(jì)算： C= 其中：C—基本額定動(dòng)載荷計(jì)算值，N； P—當(dāng)量動(dòng)載荷，按式計(jì)算，為軸承所受徑向載荷， 軸向動(dòng)載荷，X為徑向動(dòng)載荷系數(shù)，Y為軸向動(dòng)載荷系數(shù)； —壽命因數(shù)，按表7-2-8選??； —速度因數(shù)，按表7-2-9選?。? —力矩載荷因數(shù)，力矩較小時(shí)=1.5,力矩較大時(shí)=2; —沖擊載荷因數(shù),按表7-2-10選取; —溫度系數(shù),按表7-2-11選取; —軸承尺寸及性能表中所列基本額定動(dòng)載荷; 由表查得=1.19,=0.366,=1.5,=1.2（中等沖擊）,=;1.0； 因?yàn)檩S向載荷=0，即，所以當(dāng)量動(dòng)載荷 即，， ,所以此軸承選的合適,能滿足要求。 2.7曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 如下圖，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與曲柄槽論機(jī)構(gòu)相比，在這里具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，所以在這里我們用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)替代曲柄槽論機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)升降斗的升降，從而達(dá)到出料的目的。已知曲柄半徑等于75，那么根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，搖桿的形成就等于曲柄的直徑，即為：2X75=150MM. 2.2.1 線性滑軌副的設(shè)計(jì)計(jì)算。 線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由于使用方式種類多，設(shè)計(jì)需求上各自有所不同。而線性滑軌使用壽命長短依據(jù)許多變數(shù)，如使用負(fù)荷、使用速度、設(shè)計(jì)尺寸等種種使用因素，而這些變數(shù)參考孰重孰輕，往往造成初接觸線性滑軌的使用者陷入如何選用的無窮回圈之中，所以使用標(biāo)準(zhǔn)的選用流程可讓使用者避免選用規(guī)格錯(cuò)誤或是花費(fèi)太多比較設(shè)計(jì)變數(shù)權(quán)重的時(shí)間。以下是本公司建議的標(biāo)準(zhǔn)選用流程。 2-1選用線性滑軌之流程圖 2-2確認(rèn)使用條件 選用線性滑軌通常需要計(jì)算負(fù)荷，其必要的條件需要得知: A.組合(跨距尺寸、滑塊個(gè)數(shù)、滑軌根數(shù))。 B.安裝姿勢(水平、豎、傾斜、壁掛、吊下)。 C.作用負(fù)荷(作用力的大小、方向、作用點(diǎn)、加速下是否產(chǎn)生慣性?)。 D.使用頻率(負(fù)荷周期)。 A.組合: 1.跨距尺寸: 滑座之間的相互尺寸，如上圖所示之 L0與 L1。 L0:為機(jī)構(gòu)上單支滑軌上滑座之間的距離(單位:mm)。 L1:為機(jī)構(gòu)上雙支滑軌之間的距離(單位:mm)。 L0與 L1之尺寸大小容易影響整組線性滑軌組合的剛性與使用壽命。 2. 滑塊個(gè)數(shù): 同一支滑軌上所使用的滑座數(shù)量。 上圖為一支滑軌使用 2個(gè)滑座。 通常單支使用滑座數(shù)量多，則抵抗負(fù)重的能力與剛性都會(huì)增加。 壽命也越高，但是使用的空間與移動(dòng)行程則需要重新被考慮。 3. 滑軌根數(shù): 組合所使用的滑軌數(shù)量。 上圖為使用 2支滑軌的組合。 通常滑軌數(shù)目增加可以增加組合的滑塊個(gè)數(shù)，也可以增加 X軸的力矩抵抗，剛性與壽命也會(huì)提升。 B.安裝姿勢: 1.水平安裝 水平安裝(W為地心引力方向) 此為最常使用之組立方式，較能承受正向壓力，常用在一般的機(jī)臺定位和送料機(jī)構(gòu)上。通常承受的方式如圖所示。 W為重力方向指標(biāo)，重力方向與滑座托盤平面成垂直。也與滑座移動(dòng)方向成垂直。 2.豎立安裝 豎立安裝(W為地心引力方向) 選用上需要考慮滑座的跨距與承受力距的能力，重力方向與滑座托盤平面平行，也與滑座移動(dòng)方向平行。常用在一般如升降機(jī)之類的機(jī)構(gòu)上。使用上需要注意承受力之位置與大小造成的力矩。 3.傾斜安裝 傾斜安裝(W為地心引力方向) 又分為側(cè)傾斜安裝及前傾斜安裝。左圖為側(cè)傾斜安裝。側(cè)傾斜安裝:重力方向與托盤平面成一角度 θ，與移動(dòng)方向成垂直。前傾斜安裝:重力方向與托盤平面成垂直，與移動(dòng)方向成一角度θ。 4.掛壁安裝 掛壁安裝(W為地心引力方向) 使用方式與豎立安裝相似，與滑座平面平行，但與滑座移動(dòng)方向成垂直，主要受重力造成的力矩，所以大多用輸送設(shè)備，但是選用上與豎立的方式相同，需多考慮力矩問題，所以空間跨距和滑座受力需要多被考慮。 C.作用負(fù)荷: 作用負(fù)荷所需要的之必要條件: 1.作用負(fù)荷之大小，可以分為： 物體質(zhì)量： 所荷重物體本身的重量。 外力： 所受其他機(jī)構(gòu)造成的外力。 可以有數(shù)個(gè)外力對組立機(jī)構(gòu)造成負(fù)荷，所以可將所有分力合成為一個(gè)合力下去計(jì)算。 計(jì)算可以簡便許多。 2.作用負(fù)荷之方向： 可以將合成之后的外力分成 XYZ3 軸向的分力。 如右圖之 Fx、Fy、Fz。 Fx為合力之 X軸向之分布力。 Fy為合力之 Y軸向之分布力。 Fz為合力之 Z軸向之分布力。 3. 作用負(fù)荷之位置點(diǎn)： 如右圖:XYZ之原點(diǎn)都以推力中心做起點(diǎn)。 推力中心可以為滾珠螺桿、油壓缸甚至線性馬達(dá)。 易言之，就是驅(qū)動(dòng)滑座組之動(dòng)力來源，以此點(diǎn)為起始點(diǎn)，合力的位置點(diǎn)的 XYZ相對位置就可以被定義出來。 Pfx:為合力與推力中心之 X方向距離。 Pfy:為合力與推力中心之 Y方向距離。 Pfz:為合力與推力中心之 Z方向距離。 4. 跨距: L0與 L1指滑座與滑座之間的距離。(如右圖所示)。 5.速度圖: 最高速度(V):即機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最高運(yùn)動(dòng)速度。 如右圖之 V，即是整個(gè)運(yùn) 作過程中最高速度。 行程長度: 行程長度如右圖之距離分布(D) 加速距離(D1):由靜止加速至最高速度 等速距離(D2):等速度移動(dòng)距離。 減速距離(D3):由最高速度減速至靜止的距離。 6. 滑座各方向受力: R1、R2、R3、R4為各別滑座之正向受力。 S1、S2、S3、S4為各別滑座之側(cè)向受力。其受力影響與計(jì)算方式將于負(fù)荷計(jì)算將有明確的介紹。 2-3型式尺寸確認(rèn) 1.使用合適的型式(BGX、BGC) 依組裝使用之機(jī)器設(shè)備選用合適之系列產(chǎn)品類別。 相關(guān)選用參考請見后續(xù)本公司 BGX、BGC等各系列產(chǎn)品的介紹。 2 .假定合適的尺寸(15、20、25、30、35型) 基本上可依照流程使用條件，先假設(shè)一個(gè)較符合實(shí)際需要的滑座。 建議先以尺寸需要為優(yōu)先，受力負(fù)荷為次之的考慮下去設(shè)計(jì)，因?yàn)樵诔跗谟?jì)算時(shí)較難判斷受力與壽命問題，有時(shí)候可以負(fù)載不代表壽命也符合實(shí)際需求，所以可以先以尺寸為第一個(gè)考慮重點(diǎn)，等到計(jì)算壽命與負(fù)荷時(shí)的數(shù)值與實(shí)際需要有一段落差時(shí)，在往承受負(fù)荷較穩(wěn)健的型號下去選用滑座。 2-4負(fù)荷大小確認(rèn) 滑座所受的垂直分力: 滑座所受的側(cè)向分力: 計(jì)算范例 : 這個(gè)范例被區(qū)分為三部分 第一部分取決于 W(重量) Fx(W):(W/g)*(+A)(加速度)- Fx(A) 第二部分取決于 W(重量) Fx(W): 第三部分取決于 W(重量) Fx(W):(W/g)*(-A)(加速度)- Fx(-A) 若線性滑軌系統(tǒng)采用: BGXH20FN2 L4000 NZ0 C = 1463 kgf C0 = 3110 kgf D1 = 1000 mm D2 = 2000 mm 2 . D1 D3 = 1000 mm V = 1 m/s V0 = 0 m/s => (A) = 0.5 m/s2 加速度 V = 0 m/s V0 = 1 m/s => (-A) = -0.5 m/s2 減速度 Fx(W) = 98 kgf Fy(W) = 0 Fz(W) = 0 Fx(A) = (98/9.8)*0.5 = 5kg Fy(A) = 0 Fz(A) = 0 Fx(-A) = (98/9.8)*(-0.5) = -5kgf Fy(-A) = 0 Fz(-A) = 0 Pfx = 80 mm Pfy = 250 mm Pfz = 280 mm L0 = 300 mm L1 = 500 mm fw = 1.5 計(jì)算荷重 : 單純考慮重力加速度: 考慮行進(jìn)間加速時(shí)之加速度: 考慮行進(jìn)間減速時(shí)之加速度: 第一部分的荷重 : R1(section1) =R1(W ) + R1(A) = -48.06kgf R2(section1) = R2(W ) + R2(A) = 48.06kgf R3(section1) = R3(W ) + R3(A) = 48.06kgf R4(section1) = R4(W ) + R4(A) = -48.06kgf S1(section1) = S1(W ) + S1(A) = -42.91kgf S2(section1) = S2(W ) + S2(A) = 42.91kgf S3(section1) = S3(W ) + S3(A) = 42.91kgf S4(section1) = S4(W ) + S4(A) = -42.91kgf 第二部分的荷重: R1(section2) =R1(W ) = -45.73kgf R2(section2) = R2(W ) = 45.73kgf R3(section2) = R3(W ) = 45.73kgf R4(section2) = R4(W ) = -45.73kgf S1(section2) = S1(W ) = -40.83kgf S2(section2) = S2(W ) = 40.83kgf S3(section2) = S3(W ) = 40.83kgf S4(section2) = S4(W ) = -40.83kgf 第三部分的荷重: R1(section3) =R1(W ) + R1(-A) = -43.4kgf R2(section3) = R2(W ) + R2(-A) = 43.4kgf R3(section3) = R3(W ) + R3(-A) = 43.4kgf R4(section3) = R4(W ) + R4(-A) = -43.4kgf S1(section3 = S1(W ) + S1(-A) = -38.75kgf S2(section3) = S 2(W ) + S2(-A) = 38.75kgf S3(section3) = S3(W ) + S3(-A) = 38.75kgf S4(section3) = S4(W ) + S4(-A) = -38.75kgf 2-5等效負(fù)荷計(jì)算將線性滑軌軌所承受的各方向負(fù)荷換算成等效負(fù)荷 單一等值負(fù)載的計(jì)算: 當(dāng)徑向負(fù)載( Rn) 和側(cè)向負(fù)載 (Sn) 是同時(shí)發(fā)生的，這單一等值負(fù)載為: 線性滑軌系統(tǒng)的方程式以下列方表達(dá): Re = Rn + Sn 單一等值負(fù)載值 – 第一部分(A區(qū)) : Re1(section A), Re2(section A), Re3(section A) & Re4(section A) Re1(section A) = | R1(section A) | + | S1(section A) | = 90.97 kgf Re2(section A) = | R2(section A) | + | S2( section A) | = 90.97 kgf Re3(section A) = | R3(section A) | + | S3(section A) | = 90.97 kgf Re4(section A) = | R4(section A) | + | S4(section A) | = 90.97 kgf 單一等值負(fù)載值 –第二部分(B區(qū)) : Re1(section B), Re2(section B), Re3(section B) & Re4(section B) Re1(section B) = | R1(section B) | + | S1(section B) | = 86.56 kgf Re2(section B) = | R2(section B) | + | S2(section B) | = 86.56 kgf Re3(section B) = | R3(section B) | + | S3(section B) | = 86.56 kgf Re4(section B) = | R4(section B) | + | S4(section B) | = 86.56 kgf 單一等值負(fù)載值 –第三部分(C區(qū)) : Re1(section C), Re2(section C), Re3(section C) & Re4(section C) Re1(section C) = | R1(section C) | + | S1(section C) | = 82.15 kgf Re2(section C) = | R2(section C) | + | S2(section C) | = 82.15 kgf Re3(section C) = | R3(section C) | + | S3(section C) | = 82.15 kgf Re4(section C) = | R4(section C) | + | S4(section C) | = 82.15 kgf 2-6確認(rèn)靜安全系數(shù) 安全系數(shù)之定義: 靜額定負(fù)載計(jì)算安全因數(shù): 容許靜力矩計(jì)算安全因數(shù): 接觸系數(shù)(fc) 將 LM滑塊靠緊著使用時(shí), 受力矩或安裝面的精度之影響, 很難得到均勻的負(fù)荷分布. 因此, 復(fù)數(shù)的滑塊靠緊使用時(shí)請將基本額定動(dòng)負(fù)荷 (C), (C0) 乘以下面的接觸系數(shù). 靠緊時(shí)滑塊的個(gè)數(shù) 接觸系數(shù) fc 2 0.81 3 0.72 4 0.66 5 0.61 通常使用 1 依照計(jì)算范例: 所有等效負(fù)載中最大之值，如上例范例:Re單一等效負(fù)載中最大值為 90.97kgf 若線性滑軌系統(tǒng)采用: BGXH20FN 基本動(dòng)額定負(fù)載 C = 1463 kgf 基本靜額定負(fù)載 C0 = 3110 kgf 基本容許靜力矩 Mx = 31.4 kgf-m 基本容許靜力矩 My = 22.5 kgf-m 基本容許靜力矩 Mz = 22.5 kgf-m fc(正常使用)= 1 另外當(dāng)靜力矩計(jì)算時(shí)，假如計(jì)算結(jié)果低于靜額定負(fù)載計(jì)算出的結(jié)果時(shí)。則取的安全因數(shù)值則取較小值。 例如一組結(jié)構(gòu): 當(dāng)靜額定負(fù)載計(jì)算安全因數(shù)為 5.6。 但容許靜力矩計(jì)算安全因數(shù)為 2.3。 則此結(jié)構(gòu)之安全因數(shù)取較小值為 2.3。 2-7靜安全系數(shù)判斷 以下為靜安全系數(shù)的參考值 : 操作條件 負(fù)載條件 最小之 fs 一般靜止 輕沖擊和偏移 1.0 ~ 1.3 重沖擊和扭轉(zhuǎn) 2.0 ~ 3.0 一般運(yùn)行 輕沖擊和扭轉(zhuǎn) 1.0 ~ 1.5 重沖擊和扭轉(zhuǎn) 2.5 ~ 5.0 2-8計(jì)算平均負(fù)荷 主要負(fù)載之計(jì)算 我們必須先計(jì)算出主要負(fù)載變動(dòng)量的值, 然后才可評估出此線性 滑軌系統(tǒng)的壽命. 步進(jìn)式的負(fù)載 Pm = [(P1nxL1+P2nxL2….. +PnnxLn)/L] 1/n Pm: Mean load ( kgf ) Pn : Varying load ( kgf ) L : Total length of travel ( mm ) Ln : Length of travel carrying Pn ( mm ) n = 3 when the rolling elements are balls. 線型的負(fù)載型式 Pm≒(Pmin+2xPmax)/3 Pmim : Minimum load ( kgf ) Pmax : Maximum load ( kgf ) 2-9計(jì)算額定壽命 公式: L :額定壽命 (km) C : 基本額定動(dòng)負(fù)荷(kgf) P : 計(jì)算負(fù)荷(kgf):計(jì)算出之平均負(fù)載 fc : 接觸系數(shù): 請參照 1-3 g. fh : 硬度系數(shù): 請參照 1-3 a. ft : 溫度系數(shù): 請參照 1-3 i fw : 負(fù)荷系數(shù): 請參照 1-3j 范例: BGXH20FN 基本動(dòng)額定負(fù)載 C = 1463 kgf 假設(shè)硬度為 HRC58度。 fh = 1。 假設(shè)溫度為常溫。ft =1。 假設(shè)接觸方式為正常接觸。fc = 1。 假設(shè)速度為15Pm = 86.68 kgf 依上范例: BGXH25FN 基本動(dòng)額定負(fù)載 C = 2052 kgf 假設(shè)硬度為 HRC55度。 fh =0.7。 假設(shè)溫度為常溫。ft =1。 假設(shè)接觸方式為 2個(gè)滑座靠僅接觸。fc =0.81。 假設(shè)速度為V= 60 m/s 。fw = 2。 Pm = 150 kgf 2-10計(jì)算壽命時(shí)間 推演壽命時(shí)間: 公式(A)計(jì)算小時(shí) Ln:壽命時(shí)間。(h) L:額定壽命(km) Ls:行程長度。(mm) N1:每分鐘往返次數(shù)。(min-1) 公式(B)計(jì)算年 Ly:壽命時(shí)間。(year) L:額定壽命(km) Ls:行程長度。(mm) N1:每分鐘往返次數(shù)。(min-1) M:每小時(shí)運(yùn)作分鐘數(shù)。(min/hr) H:每日運(yùn)作小時(shí)數(shù)。(hr/day) D:每年運(yùn)作工作日數(shù)。(day/year) 范例 1:有一工作母機(jī)使用線性滑軌，計(jì)算之額定壽命為 45000km，求使用壽命(hr) 已知: Ls:行程長度 = 3000mm。(mm) N1:每分鐘往返次數(shù) 4次。(min-1) 范例 2:有一工作母機(jī)使用線性滑軌，計(jì)算之額定壽命為 70939km，求使用壽命(year) 已知: Ls:行程長度:為 4000mm。(mm) N1:每分鐘往返次數(shù)為 5次。(min-1) M:每小時(shí)運(yùn)作 60分鐘。(min/hr) H:每日運(yùn)作 24小時(shí)。(hr/day) D:每年運(yùn)作工作日數(shù) 360日。(day/year) 則使用壽命為: 2-11比較需求壽命 當(dāng)計(jì)算出之使用壽命假如不符合開始定出的需求壽命的話，基本上可以將程序退回流程圖中一開始的 1.確定使用條件。 或者 2.型式尺寸確認(rèn)。 1.確定使用條件中則重新確認(rèn) A. 組合(跨距尺寸、滑塊個(gè)數(shù)、滑軌根數(shù))。 跨距尺寸是否需要增大? 滑塊數(shù)目是否需要增多? 滑軌根數(shù)是否需要增加? B. 安裝姿勢(水平、豎、傾斜、壁掛、吊下)。 是否需要修正現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)? C. 作用負(fù)荷。 是否在負(fù)荷上可以有縮減的空間等。 第三章： 機(jī)架的設(shè)計(jì) 如圖： 由于工件是直接倒在料箱里面的，所以我們只要考慮如何把料箱固定住就可以。方鋼做焊接的架子強(qiáng)度高，剛性好，成本低廉，適合這種送料裝置使用。 第4章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及三維建模 4.1圓錐傘齒輪機(jī)構(gòu)的建模 通過二維裝配圖和零件圖的繪制，我們通過SOLIDWORKS三維設(shè)計(jì)軟件將上料，圓錐傘齒輪進(jìn)行三維建模，主要結(jié)構(gòu)的三維建模如下 傘齒輪的建模 主動(dòng)軸的建模 出鱗槽的建模 主電機(jī)的建模 圍框的建模 蓋板的建模 整個(gè)裝置的三維建模如下圖： 4.4設(shè)計(jì)中應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)件建模 本次設(shè)計(jì)中選取的有電機(jī)、滑塊、線性導(dǎo)軌、深溝球軸承6206等 深溝球軸承6206 五、三維軟件機(jī)械設(shè)計(jì)總結(jié) 通過此次設(shè)計(jì)，又一次提升了運(yùn)用三維軟件的水平，并吸收了不少經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)為一下幾點(diǎn)。 （1） 有零件圖紙作圖與空想設(shè)計(jì)作圖不同，零件尺寸已經(jīng)給出，作圖時(shí)先不考慮尺寸是否真的合適，根據(jù)尺寸作出零件的三維圖，但到裝配時(shí)必須要考慮尺寸是否合適，由于AutoCAD圖紙效果不好，導(dǎo)致尺寸會(huì)有出錯(cuò)，甚至有出現(xiàn)欠定義尺寸，所以，此時(shí)必須通過配合后在衡量尺寸，再進(jìn)行修改，直到滿足配合要求。 （2） 工具集的確方便了作圖，通過選擇零件類型，輸入數(shù)據(jù)，就能生成出標(biāo)準(zhǔn)零件，但有時(shí)需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此時(shí)要隨機(jī)應(yīng)變，運(yùn)用其他零件代替并通過修改或添加零件使其滿足要求。 （3） 作三維圖時(shí)要靈活變通，解決問題的方法總比問題多，當(dāng)一種方法不能正常作圖時(shí)，試試另一種方法，這不但能完成零件制作，同時(shí)也可以培養(yǎng)出更好的作圖思路，和打破規(guī)矩的新想法。 （4） 規(guī)則的零件，要學(xué)會(huì)使用一些能夠節(jié)省時(shí)間的命令，如鏡向，陣列等，“能省則省”。 （5） 關(guān)于裝配，曾經(jīng)帶給我很大的阻礙，花了很多時(shí)間才弄清原因所在。在一可活動(dòng)子裝配體上，即使活動(dòng)范圍會(huì)產(chǎn)生干涉，也不能對其設(shè)定活動(dòng)范圍，如高級配合里的距離范圍，和角度范圍，即使在該活動(dòng)范圍并不影響父裝配體，也不可設(shè)定。因?yàn)橐坏┰O(shè)定范圍后，在父裝配體上會(huì)將子裝配體視為完全定義的模型，這樣會(huì)對子裝配體之間的配合產(chǎn)生矛盾，將不能完成裝配。 （6） 看懂圖是作圖的首要任務(wù)，看圖就是了解零件的工具，沒有工具則無法制出零件，所以畫圖不能急于下筆，想透了零件的結(jié)構(gòu)，想透圖中的虛實(shí)線，這才是高效作圖的重中之重。 結(jié) 論 經(jīng)過這段時(shí)間的專心設(shè)計(jì)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們每個(gè)大學(xué)生大學(xué)生活的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是對大學(xué)四年學(xué)習(xí)過程綜合能力的考核。對每個(gè)學(xué)生來說，畢業(yè)設(shè)計(jì)既總結(jié)了我們大學(xué)所學(xué)的理論知識，又給我們提供了應(yīng)用所學(xué)知識和鍛煉動(dòng)手能力的機(jī)會(huì)，是對大學(xué)四年學(xué)習(xí)的檢驗(yàn)和完善。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是A型自動(dòng)去魚鱗機(jī)的設(shè)計(jì)。這次所設(shè)計(jì)的新型移動(dòng)電視，所涉及的知識較為廣泛，所以整個(gè)設(shè)計(jì)過程又是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程。通過不斷地查閱資料、請教老師，并且進(jìn)行查詢有關(guān)資料，對有關(guān)機(jī)械傳動(dòng)的理論知識和設(shè)計(jì)有了較深程度的認(rèn)識，增強(qiáng)了實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，為日后工作的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 既借鑒了前人已有的優(yōu)秀成果，同時(shí)也滲入了自己的汗水。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了如何查閱資料，如何應(yīng)用已學(xué)過的知識，體會(huì)到了所學(xué)理論知識的重要性，逐漸形成了一套自己的從提出問題，到分析問題，最后到解決問題的思路。這些都會(huì)使我在將來的學(xué)習(xí)和工作中受益匪淺。由于所學(xué)知識有限，以及缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，因此，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中難免存在缺陷和不足之處，懇請各位老師及評閱者批評指正，我將在今后的學(xué)習(xí)和工作中進(jìn)行彌補(bǔ)。 參 考 文 獻(xiàn) [1]成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊：第5版[M] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008. [2]成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本[M] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007. [3]程光仁等. 滾珠螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. [4]濮良貴，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M] . 北京：高等教育出版社，2010. [5]饒振剛，田勇衛(wèi). 滾珠絲杠副及自鎖裝置[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，1990 [6]張武，高啟坤. 絲杠螺母副升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析[J] . 火控雷達(dá)技術(shù)，2011，Vol（2）：47-52. [7]徐進(jìn). 絲杠升降機(jī)構(gòu)傳動(dòng)可靠性設(shè)計(jì)研究[J] .煤礦機(jī)械，2003， Vol（10）：34-39. [8]楊曉苞，景素芳. 絲杠螺母副升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性分析[J] .火控雷達(dá)技術(shù)，2011， Vol（2）：54-61. [9]于天仲. 升降臺升降機(jī)構(gòu)的使用和維護(hù)[J] .南鋼科技，2001， Vol（2）：24-30. 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