《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-一種曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【全套圖紙SW三維】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-一種曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【全套圖紙SW三維】（18頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 13 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 一種曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一種曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 8031209121 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 13-1 指導(dǎo)教師 日 期 2013. 05 塔里木大學(xué)教務(wù)處制 前前 言言 我國國內(nèi)每年生產(chǎn)大量的禽蛋，但是由于沒有較為先進(jìn)的包裝分級(jí)機(jī)構(gòu)，所以需要大 量的人力。用人力勞動(dòng)處理雞蛋不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且會(huì)消耗寶貴的時(shí)間，所以對(duì)禽蛋的 及時(shí)加工處理設(shè)備的研制，一直是許多科研機(jī)構(gòu)和單位的重點(diǎn)。本文根據(jù)市場的需求設(shè)計(jì) 一種曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)禽蛋包裝分級(jí)的機(jī)械化以及自動(dòng)化，節(jié)省人力和時(shí)間。 同時(shí)為以后的研究開
2、發(fā)打好鋪墊。本文根據(jù)通過對(duì)我國的現(xiàn)狀的分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了 該曲柄搖桿撥蛋機(jī)構(gòu)。本文中設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)適合大多數(shù)禽蛋的分級(jí)包裝，在此過程中完成了 曲柄搖桿、傳動(dòng)系統(tǒng)以及輸送部分的設(shè)計(jì)及計(jì)算。本機(jī)構(gòu)采用簡單的機(jī)構(gòu)、動(dòng)力消耗小， 從而保證本機(jī)械的工作性能及和工作可能性。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：曲柄搖桿；撥蛋；設(shè)計(jì)；帶輪 全套圖紙，完整版設(shè)計(jì)，加全套圖紙，完整版設(shè)計(jì)，加 153893706 目目 錄錄 1 緒論緒論.1 1.1 研究對(duì)象及內(nèi)容1 1.2 研究目的1 1.3 可行性分析1 1.4 研究現(xiàn)狀1 1.5 設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)步驟2 2 曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理.
3、2 2.1 曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)2 2.2 曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的工作過程3 2.3 曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的工作原理3 2.4 各零件作用3 3 曲柄搖桿撥蛋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程曲柄搖桿撥蛋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程.6 3.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6 3.2 電機(jī)的選擇6 3.3 皮帶及帶輪的選擇過程7 3.4 接近開關(guān)的設(shè)計(jì)9 3.5 輸送帶速的選擇9 3.7 軸承的選型9 3.8 輸送部分減速器的設(shè)計(jì)11 結(jié)結(jié) 論論15 致致 謝謝16 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 緒論緒論 1.1 研究對(duì)象及內(nèi)容研究對(duì)象及內(nèi)容 雞蛋具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值，從直接食用到各種食品行業(yè)的加工，都有雞蛋的身影，深 得市場的歡迎。但是由
4、于雞蛋的保質(zhì)期較短，一般只能放一個(gè)月左右，但夏天入伏后到立 秋這段時(shí)間的雞蛋放不住，只能放 1015 天左右，特別是對(duì)于一些禽蛋產(chǎn)區(qū)，每批次的產(chǎn) 蛋量極大，用人力勞動(dòng)處理雞蛋不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且會(huì)消耗寶貴的時(shí)間，所以對(duì)禽蛋的 及時(shí)加工處理設(shè)備的研制，一直是許多科研機(jī)構(gòu)和單位的重點(diǎn)。本文就目前世界上現(xiàn)有的 禽蛋加工處理技術(shù)設(shè)備進(jìn)行了全面的調(diào)查，就其各種禽蛋加工工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行比 較分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)出適合我國國情的可以應(yīng)用與中等規(guī)模的雞蛋加工企業(yè)的需 要。在工藝流程方面，遵循目前世界上較流行的雞蛋處理過程，采用雞蛋的導(dǎo)向、分級(jí)、 包裝等主要順序步驟。 1.2 研究目的研究目的 為了滿
5、足工程設(shè)計(jì)的需要，說明曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的尺寸變化對(duì)機(jī)構(gòu)性能的影響，一些專 供設(shè)計(jì)者使用的四桿機(jī)構(gòu)綜合圖譜已經(jīng)被總結(jié)出來。例如德國工程師手冊(cè)中有很多機(jī)構(gòu)的 性能圖譜，但是很難查明給定機(jī)構(gòu)尺寸所對(duì)應(yīng)的性能是這些機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能（如從動(dòng)件和 原動(dòng)件所能實(shí)現(xiàn)的擺角）為坐標(biāo)的圖譜缺點(diǎn)所在。前蘇聯(lián)學(xué)著繪制了擺角圖譜、類角速度 和類角加速度圖譜、極為夾角圖譜等等一系列機(jī)構(gòu)性能圖譜，但容納機(jī)構(gòu)的尺寸類型不全， 也不能形象的顯示機(jī)構(gòu)實(shí)際尺寸特點(diǎn)，而且這些圖譜的空間坐標(biāo)軸的實(shí)際尺寸的換算很復(fù) 雜，雖能實(shí)現(xiàn)將機(jī)構(gòu)尺寸型都容納與有限的封閉三維空間，但是應(yīng)用上很難實(shí)現(xiàn)。因此， 機(jī)構(gòu)完整的、系統(tǒng)的、可供技術(shù)人員在設(shè)計(jì)中查找的圖
6、譜成為當(dāng)今機(jī)構(gòu)學(xué)著的任務(wù)之一。 所以建立一種簡單、方便、實(shí)用的設(shè)計(jì)方法，繪制便于查閱的圖譜，再利用多目標(biāo)函 數(shù)限定選擇最優(yōu)方案成為連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。 1.3 可行性分析可行性分析 (1)減少包裝設(shè)備成本。與大型的禽蛋分級(jí)裝備所配置的末端分級(jí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比該實(shí)用 新型可以采用較少的硬件設(shè)施，能夠降低成本。 (2)擴(kuò)大了末端分級(jí)機(jī)構(gòu)的試用范圍。因?yàn)槟┒朔旨?jí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)為曲柄搖桿可調(diào)試 機(jī)構(gòu)，在不同的機(jī)構(gòu)具有不同的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性，所以可以針對(duì)多種類型的禽蛋實(shí)施 末端分級(jí)，具有通用性。 (3)本實(shí)用新型使撥蛋動(dòng)作用力適當(dāng)、可控，實(shí)現(xiàn)撥蛋機(jī)構(gòu)參數(shù)精確調(diào)節(jié)；并可實(shí)現(xiàn)對(duì) 電機(jī)對(duì)本實(shí)用新型撥蛋機(jī)構(gòu)的
7、撥蛋動(dòng)作的精確控制。 1.4 研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀 世界上禽蛋產(chǎn)量最大的 5 個(gè)國家依次是中國、美國、日本、俄羅斯、印度。但我國禽 蛋出口量僅占世界總出口量的不到十分之一，原因之一我國禽蛋精深加工水平低。目前我 過禽蛋加工專業(yè)化程度僅為 0.26%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平。 本課題實(shí)用新型涉及禽蛋的分級(jí)設(shè)備尤其設(shè)計(jì)一種禽蛋末端分級(jí)機(jī)構(gòu)。雞蛋具有豐富 的營養(yǎng)價(jià)值,從直接食用到各種食品行業(yè)的加工，都有雞蛋的身影,深得市場的歡迎。但是由 于雞蛋的保質(zhì)期較短，一般只能放一個(gè)月左右，但夏天入伏后到立秋這段時(shí)間的雞蛋放不 住，只能放 1015 天左右，特別是對(duì)于一些禽蛋產(chǎn)區(qū)，每批次的產(chǎn)蛋量極大，用人力勞動(dòng) 處理雞
8、蛋不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且會(huì)消耗寶貴的時(shí)間，所以對(duì)禽蛋的及時(shí)加工處理設(shè)備的研 制，一直是許多科研機(jī)構(gòu)和單位的重點(diǎn)。本文就目前世界上現(xiàn)有的禽蛋加工處理技術(shù)設(shè)備 進(jìn)行了全面的調(diào)查，就其各種禽蛋加工工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析，在此基礎(chǔ)上設(shè) 計(jì)開發(fā)出適合我國國情的可以應(yīng)用與中等規(guī)模的雞蛋加工企業(yè)的需要，在工藝流程方面， 遵循目前世界上較流行的雞蛋處理過程，采用雞蛋的導(dǎo)向、分級(jí)、包裝等主要順序步驟。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 本研究的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：1、綜述了國內(nèi)外的禽蛋自動(dòng)化分級(jí)設(shè)備的應(yīng)用研究進(jìn) 展和現(xiàn)狀，通過對(duì)國外同類產(chǎn)品的研制生產(chǎn)與應(yīng)用情況，結(jié)合國內(nèi)禽蛋業(yè)的產(chǎn)業(yè)化處理情 況，指出開展自主設(shè)備
9、研發(fā)的迫切需求。2、通過分析國內(nèi)外禽蛋分級(jí)末端執(zhí)行器的類型綜 述，結(jié)合三維設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)雞蛋分級(jí)裝備中末端執(zhí)行器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且對(duì)末端執(zhí)行器 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，與實(shí)際樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)情況對(duì)照,驗(yàn)證理論的分析結(jié)果。3、在綜述國外禽蛋 包裝設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，提出了能實(shí)現(xiàn) 55 紙質(zhì)蛋托和 24 塑料翻蓋蛋托包裝 的包裝臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)雞蛋分級(jí)包裝設(shè)備中的包裝臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和樣機(jī)建立，并且通過樣機(jī)實(shí) 驗(yàn)獲得了方案的可行性。4、實(shí)現(xiàn)對(duì)雞蛋氣室導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以對(duì)雞蛋夾持式的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向 為特點(diǎn)，進(jìn)行了三維建模和動(dòng)態(tài)仿真，并采用 ADAMS 進(jìn)行了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，從理論 上論證了方案的可行性。在具體實(shí)施時(shí)，提出機(jī)
10、構(gòu)設(shè)計(jì)的因素和要求，對(duì)核心工作部分的 結(jié)構(gòu)完成設(shè)計(jì)，并進(jìn)一步提出了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)分級(jí)效果和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行理論分 析驗(yàn)證。最后通過雞蛋分級(jí)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證分級(jí)設(shè)備對(duì)雞蛋分級(jí)效果的良好性。 1.5 設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)步驟 1.5.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 (1)查閱有關(guān)資料選擇相關(guān)參數(shù)及材料,設(shè)計(jì)曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)。 (2)設(shè)計(jì)完各零部件后，進(jìn)行裝配組合，試驗(yàn)設(shè)計(jì)的可靠性。 (3)運(yùn)用 Solidworks 軟件，繪制三維零件圖和裝配圖。 (4)運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。 1.5.2 設(shè)計(jì)步驟 (1)禽蛋分級(jí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用。 (2)電機(jī)的選用要適合。 (3)
11、曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)主要零部件的設(shè)計(jì)。 (4)曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)參數(shù)的精確調(diào)節(jié)。 (5)繪制所有零部件并查閱相關(guān)說明，各零部件尺寸要嚙合達(dá)到合適效果。 (6)組裝裝配圖并生成三維立體模型，觀察效果并加以改進(jìn)。 2 曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理 2.1 曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 圖 2-1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 2.2 曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的工作過程曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的工作過程 使用撥蛋機(jī)構(gòu)時(shí)，將一組曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)并排安裝于安裝平臺(tái)上，撥片位置靠近 輸送鏈，保證撥片擺動(dòng)時(shí)，能將雞蛋從輸送連上撥下，掉到雞蛋包裝臺(tái)上。
12、2.3 曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的工作原理曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的工作原理 電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過皮帶將扭矩傳遞給曲柄輪，固定在曲柄輪的第一滑 槽內(nèi)的曲柄會(huì)隨著曲柄輪一起繞曲柄輪的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)，曲柄通過連桿把力傳遞給搖桿， 搖桿會(huì)伴隨著曲柄輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而往復(fù)擺動(dòng)，與搖桿固定連接的傳動(dòng)軸也會(huì)圍繞自身軸線旋轉(zhuǎn) 同樣角度，由于搖桿輪與傳動(dòng)軸固定，因此搖桿輪伴隨著搖桿的擺動(dòng)而擺動(dòng)，固定在搖桿 輪上的撥片可以在擺動(dòng)過程中完成撥蛋過程。本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)曲柄在第一滑槽的位置 可改變曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄與連桿的連接點(diǎn)到曲柄輪的旋轉(zhuǎn)中心的距離，由此相應(yīng)地改變 撥片的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，使撥蛋動(dòng)作用力適當(dāng)、可控。 2.4 各零件
13、作用各零件作用 (1)電機(jī) 電動(dòng) 機(jī) （ Motors）是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈（也 就是定子繞組） 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子鼠籠式式閉 合鋁框形成磁電動(dòng)力旋轉(zhuǎn)扭矩 ，如圖2-2。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 圖2-2 電動(dòng)機(jī) (2)接近開關(guān) 接近開關(guān)也叫近接開關(guān)，又稱無觸點(diǎn)行程開關(guān)，它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外， 還是一種非接觸型的檢測裝置，用作檢測零件尺寸和測速等，也可用于變頻計(jì)數(shù)器、變頻 脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動(dòng)銜接等。特點(diǎn)有工作可靠、壽命長、功耗低、復(fù) 定位精度高、操作頻率高以及適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境等。 (3)皮帶和輸送帶 連接皮帶輪與被傳動(dòng)物體，傳遞
14、動(dòng)力和輸送雞蛋到指定的位置，同時(shí)皮帶傳動(dòng)比較平 穩(wěn)。 圖 2-3 皮帶 (4)皮帶輪 主要用于傳送動(dòng)力及改變向曲柄搖桿輸入的速度和傳動(dòng)方向。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 圖 2-4 皮帶輪 (5)撥片 將輸送帶上傳送到指點(diǎn)位置的雞蛋撥到包裝蛋盤里完成雞蛋包裝。 (6)帶滑槽的曲柄輪 在曲柄輪上開滑槽目的是為了根據(jù)撥片撥蛋過程中需要的擺角來調(diào)節(jié)搖桿的長度，從 而達(dá)到調(diào)節(jié)撥片擺角，調(diào)節(jié)曲柄搖桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 圖 2-5 曲柄輪 (7)感應(yīng)塊 通過感應(yīng)塊來控制接近開關(guān)已達(dá)到控制電機(jī)。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 3 曲柄搖桿撥蛋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程曲柄搖桿撥蛋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程 3.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的
15、設(shè)計(jì) 此處已刪除此處已刪除 -9) 式中：P1 為電機(jī)的實(shí)際功率; P 為電機(jī)的額定功率； T1為軸傳遞的轉(zhuǎn)矩； 為電機(jī)的效率。 3.6.2 計(jì)算軸承的受力 N d T Ft9 . 8 1 2 1 NFF tr 2 . 3tan (3-10) NFF ra 5 . 1tan 式中：為軸所受的軸向力； F 為軸所受的軸向力； r F 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 軸承軸向力； a F 為接觸角。 3.6.3 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 （1）求比值 (3-11) 47 . 0 2 . 3 5 . 1 r a F F 根據(jù)參考文獻(xiàn)16中表 13-5，深溝球軸承的最大 e 值為 0.44，故此時(shí) e F F r a
16、（2）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P2， (3-12)() pra PfX FY F 式中：為徑向動(dòng)載荷系數(shù)；X 為軸向動(dòng)載荷系數(shù)；Y 為載荷系數(shù)。 P f 查參考文獻(xiàn)16中表 13-6，取。1.0 1.2 p f 1.2 p f 按照參考文獻(xiàn)16中表 13-5，取中間值，則1X 0Y NFP r 84. 32 . 1 2 基本額定動(dòng)載荷值 N Ln PC h 6 . 122 10 60 3 6 1 2 式中：為軸承的基本額定動(dòng)載荷。C 3.6.4 計(jì)算軸承壽命 (3-13) 1 53 21 6 106 . 3)( 60 10 hh Lh P C n L 式中：為軸承的額定壽命； 1h L 為軸承的計(jì)
17、算壽命。 h L 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果可以得出所選擇的的軸承符合機(jī)構(gòu)和使用的要求。 3.7 輸送部分減速器的設(shè)計(jì)輸送部分減速器的設(shè)計(jì) 由公式 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 2 1 i 式中：為電動(dòng)機(jī)的出角速度； 1 為減速器的輸出角速度。 2 得帶入電機(jī)的輸出角速度和輸送帶的輸入角速度可知傳動(dòng)比 i=2.85 參照參考文獻(xiàn)16 表 13-5 及上述所得的傳動(dòng)比可選擇減速器的類型為水平軸一級(jí)圓 柱齒輪減速器，此減速器的特點(diǎn)是：效率高，工藝簡單，精度易于保證，制造簡單等優(yōu)點(diǎn)。 由于在此機(jī)構(gòu)中減速器起到減速變向，且速度較小，因此選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，此機(jī)構(gòu) 用于雞蛋的輸送，轉(zhuǎn)速不宜太高，故選用 8 級(jí)精度，齒
18、輪材料為 45 鋼（調(diào)制） ，硬度為 240HBS。 選齒輪 1 齒數(shù)為 Z1=10，則齒輪 2 的齒數(shù)為 Z2=2.8525=28，n2=573r/min。 3.7.1 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步計(jì)算 由參考文獻(xiàn)16中設(shè)計(jì)計(jì)算公式 10-9a 進(jìn)行試算，即 （4-14） 2 1 3 1 21 2.32() tE t dH K TZu d u 式中：ZE為彈性影響系數(shù); d 為齒寬系數(shù)； T1為小齒輪傳遞扭矩； 為齒輪疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力； H 為兩輪的齒數(shù)比； d1t為小齒輪的標(biāo)準(zhǔn)園直徑。 （1）試選載荷系數(shù) Kt=1.3 （2）計(jì)算軸 2 傳遞的轉(zhuǎn)矩 （4-15） 22 1 0.11 0.80.07P
19、PkW （4-16） 66 1 1 1 0.07 9.55 109.55 10782 855 P TN mmN mm n （3）由參考文獻(xiàn)2中表 10-7 選取齒寬系數(shù) d=1。 （4）由參考文獻(xiàn)2中表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù) 1 2 a 189.8 E ZMP （5）由參考文獻(xiàn)2中圖 10-21d 按齒面硬度查得齒輪 1 與齒輪 2 的接觸疲勞強(qiáng)度極限 值為 （4-17） lim1lim2 450 HH MPa 式中：為小齒輪的解除疲勞極限； 1HN 為大齒輪的解除疲勞極限。 2HN 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 （6）由參考文獻(xiàn)2中式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 （4- 9 12
20、60 855 1 8 300 151.8 10NN 18） （7）由參考文獻(xiàn)2中圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=0.94。 （8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。 取失效概率為，安全系數(shù) S=1,由參考文獻(xiàn)2中式 10-12 得1% （4-19） 1lim1 0.94 450 423 1 HNH H H K MPa S （9）計(jì)算齒輪 1 分度圓直徑 d1t，將H代入上式得 （4-20） 3 4 2 1 2 1.3 2.13 101 1189.8 2.32()56.3 1.01526 t dmmmm （10）計(jì)算圓周速度 （4-21） 61 855 2.7/ 60 1000 vm s （1
21、1）計(jì)算齒寬b （4-22） 1 1.0 56.4456.44 dt bdmm （4-23） 1 1 56.44 2.26 25 t t d mmm Z （4-24）2.252.25 2.265.08 t hmmmmm （4-25） 56.44 11.11 5.08 b h （12）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) v=2.7m/s，8 級(jí)精度，由參考文獻(xiàn)16中圖 10-8 查得動(dòng)載系數(shù) Kv=1.12； 直齒輪，KH=KF=1； 由參考文獻(xiàn)16中表 10-2 查得使用系數(shù) KA=1.0； 由參考文獻(xiàn)16中表 10-4 用插值法查得 8 級(jí)精度，非對(duì)稱布置，KH=1.315。 由 b/h=12.23，查參考
22、文獻(xiàn)16中圖 10-13 得 KF=1.3；故載荷系數(shù) （4-26）1.0 1.12 1.0 1.3151.446 vHH KK KKK 式中：Kv動(dòng)載荷系數(shù)； 為按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的齒間載荷分配系數(shù)； H k 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的齒間載荷分配系數(shù)。 F K （13）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由文獻(xiàn)16式 10-10a 得 （4-27） 3 3 11 1.446 5658 1.3 t t K ddmm K 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 （4-28） 1 1 58 2.32 25 d mmm z 式中：m 為模數(shù)； d1為小齒輪分度圓直徑； 3.7.2 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由
23、參考文獻(xiàn)16中式 10-5 得彎曲強(qiáng)度得設(shè)計(jì)公式為 （4-29） 2 2 1 2 () Fasa dF Y YKT m Z 式中：為齒形系數(shù)； Fa Y 為應(yīng)力校正系數(shù)。 Sa Y （1）由參考文獻(xiàn)16中圖 10-20c 查得齒輪 1 得彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE1=420MPa； （2）由參考文獻(xiàn)16中圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=0.85； （3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) SF=1.4，由參考文獻(xiàn)16中式 10-12 得 （4-30） 11 1 0.85 423 225 1.4 FNFE Fa F K MP S （4）計(jì)算載荷系數(shù) K （4-31） 1 1.12
24、 1 1.31.53 AVFF KK K KK （5）查取齒形系數(shù) 由參考文獻(xiàn)16中表 10-5 查得 YFa1=2.62；YSa1=1.59 代入上式 33 2.26 1.59 0.02 225 FaSa F YY （4-32） 5 2 2 1.53 1.58 10 0.022.35 1 25 mmmmm 3.7.3 確定模數(shù) 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模m 數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度m 所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)。可取由彎曲強(qiáng)度算得的 模數(shù) m=2.35mm,并就近原
25、則為標(biāo)準(zhǔn)值 m=2.5mm。 3.7.4 確定齒數(shù) 按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1=57mm ，算出齒輪 1 的齒數(shù) 1 1 58 23 2.5 d Z m （4-34） 2 1 2323Z 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做 到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 3.7.5 確定幾何尺寸 （1）計(jì)算分度圓直徑 （4-35） 11 23 2.561dZmmmmm (4-36) 22 28 2.580dZmmmmm 式中：d1為小齒輪的分度圓直徑； （2）計(jì)算中心距 (4-37) 12 61 80 70.5 22 dd ammmm （3）計(jì)算
26、齒輪寬度 (4-38) d bd 取 B1=B2=61mm。 式中：B1為小齒輪齒寬； B2大齒輪的齒寬。 結(jié)結(jié) 論論 通過本次對(duì)對(duì)該曲柄搖桿撥蛋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)經(jīng)歷得出如下結(jié)論： （1）由于禽蛋是比較容易打破的，所以再設(shè)計(jì)撥片的撥蛋速度時(shí)不宜太快，本文選擇 了以 0.8m/s 的速度利用撥片將指定位置的禽蛋撥入包裝盒內(nèi)，完成對(duì)禽蛋的包裝。 （2）該機(jī)構(gòu)的安裝尺寸較小，不宜添加減速箱以及撥片的速度也比較小，通過計(jì)算得 出的結(jié)論是需要選擇安裝尺寸為、轉(zhuǎn)速為的小型電動(dòng)mmmmmm4540106min/600r 機(jī)，這樣不僅可以滿足安裝空間的需求，同時(shí)也可以取得較小的輸出速度，已達(dá)到保護(hù)禽 蛋的作用，并且
27、不影響撥蛋的效率。 （3）根據(jù)實(shí)際情況知，不同禽類有大小不同的禽蛋，所以再設(shè)計(jì)曲柄輪時(shí)，曲柄輪上 上開有適當(dāng)?shù)幕?，這樣可以確保不同類別的禽蛋都可以運(yùn)用該機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)包裝分級(jí)。這 樣來不僅可以擴(kuò)大該機(jī)構(gòu)的適用范圍，同時(shí)也可以通過調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的撥蛋速度及角度。 （4）為了實(shí)現(xiàn)將禽蛋安全撥到包裝盤內(nèi)并且不會(huì)影響該機(jī)構(gòu)的工作效率，所以本文通 過使用接近開關(guān)來控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)曲柄搖桿的間歇運(yùn)動(dòng)，使得撥片能夠準(zhǔn)確的將 禽蛋撥到包裝盤中。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 （5）由于輸送帶是為了將禽蛋輸送到規(guī)定的位置，實(shí)現(xiàn)撥蛋包裝，所以選擇帶有牙型 表面的皮帶，這樣可以確保禽蛋在輸送過程中較為平穩(wěn)并且能夠安全
28、到達(dá)目標(biāo)位置。通過 計(jì)算得知所用的傳動(dòng)系統(tǒng)中，載荷較小。選擇安裝一根皮帶即可達(dá)到要求，所以選擇一根 A 型 V 帶帶動(dòng)曲柄搖桿工作。 致致 謝謝 致謝對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，首先感謝母校-塔里木大學(xué)的辛勤培育，感謝學(xué)校給 我提供了如此難得的學(xué)習(xí)環(huán)境和機(jī)會(huì)，使我將以前學(xué)到的知識(shí)又重新回顧了一遍，知道了 學(xué)習(xí)的可貴與獲取知識(shí)的辛勤。承蒙指導(dǎo)老師肖老師的耐心指導(dǎo)，使我順利地完成了畢業(yè) 設(shè)計(jì)。在此，深深地感謝指導(dǎo)老師肖愛玲老師，給予了我耐心的指導(dǎo)和幫助，體現(xiàn)出了她 對(duì)工作高度負(fù)責(zé)的精神，特別肖愛玲老師，她利用上班后的休息時(shí)間趕來為我指導(dǎo)，同時(shí)， 在周末她也會(huì)隨時(shí)過來檢查進(jìn)度。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，她耐心
29、的指導(dǎo)，才使我的設(shè)計(jì)順 利完成，同時(shí)也感謝在這幾年中給予我知識(shí)的各位老師。 對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于時(shí)間倉促和自己所學(xué)軟件掌握熟練程度等因素，使這次畢業(yè) 設(shè)計(jì)的仿真沒有達(dá)到最完美的效果，這不能不說是本次設(shè)計(jì)的遺憾之處。不過，它至少啟 發(fā)了我的思維，提高了我的動(dòng)手能力，使我應(yīng)用了以前 solid works 軟件中沒有用到的工具， 同時(shí)，使我將以前所學(xué)的書本知識(shí)又重新復(fù)習(xí)了一遍，這為我在今后的工作崗位上發(fā)揮自 己的才能奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成離不開老師和同學(xué)的協(xié)助指導(dǎo),借此只言片語,對(duì)他們熱心而 無私的幫助表示衷心的感謝！ 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 黃國幀,
30、鄧建明,王克忠,孫北波.曲柄搖桿式原木抓斗旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)P.江西：CN2131841. 1993-05-05. 2 趙文龍.用于劍桿織機(jī)搖桿開口裝置上的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)P.浙江：CN101280486. 2008-10-08. 3 肖日明,沈旭. 曲柄搖桿式快速機(jī)構(gòu)P.上海:CN101894694A,2010-11-24. 4 蔣煥煜,王鵬云,王劍,崔東蘇,應(yīng)義斌.曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)P.浙江：CN201700248U. 2011-01-12. 5 蔣煥煜,王鵬云,王劍平,崔東蘇,應(yīng)義斌.一種曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)P.浙江： CN102084824A.2011-06-08. 6 朱興良.一種具有雙軸雙曲柄搖桿
31、機(jī)構(gòu)的顎式破碎機(jī)P.浙:CN102189013A. 2011-09-21. 7 張震,仝克寧,袁振清,項(xiàng)忠霞,沈兆光.一種曲柄搖桿式生物質(zhì)鍋爐進(jìn)料機(jī)構(gòu)P.天津： CN202203973U,2012-04-25. 8 徐彥蘭,王玉順.曲柄搖桿式脈動(dòng)無級(jí)變速器的機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化J.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自 然科學(xué)版),2010,04:363-370. 9 張曉松.曲柄搖桿式飛剪剪切機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)J.機(jī)械研究與應(yīng)用,2010,05:74-75-80. 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 10 劉波,徐國,梁志毅,馬麗華.曲柄搖桿式抓片機(jī)構(gòu)的非線性動(dòng)力分析J.光子學(xué)報(bào)， 2001,09:1153-1156. 11 李德威,徐鳳英.高速曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)的彈性動(dòng)力綜合設(shè)計(jì)J.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué) 報(bào),2001,04:81-83. 12 張錫玉,劉建波,湯武初.曲柄搖桿式翻板機(jī)的仿真設(shè)計(jì)及改進(jìn)J.一重技術(shù),2009, 02:9-11. 13 唐賓,時(shí)勝德.曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析J.農(nóng)機(jī)化研究,2009,10：52-56. 14 王玉,高鐵紅,高桂仙,張欣.曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)的軌跡規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)仿真J.農(nóng)機(jī)化研 究,2012,03:33-36. 15 趙衡,郭秋娜.曲柄搖桿式振動(dòng)輸送機(jī)的運(yùn)動(dòng)分析J.通用機(jī)械,2005,01:76-81. 16 濮良貴,季名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)M.第八版.北京:高等教育出版社,2006.
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-一種曲柄搖桿式撥蛋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【全套圖紙SW三維】
