毕业论文-化妆瓶自动清洗系统设计(编辑修改稿)

毕业论文-化妆瓶自动清洗系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

0 r/min，所以转速比大约为 i=1500/=400。 由于设计的洗瓶机的传动轴是直接和电机通过联轴器相连的，所以要选用立式的电机。 减速电动机的运行条件是正常工作条件（无高温、低温，一般温度，低载荷的工作条件），我们在网上浏览资料，决定选用淘宝网上型号为 NCV40380400SBTG1的立式三相减速电机。 当齿轮减速电机在额定工况下运行时，定子相电压与相电流之间的相位差为 cosφN=,效率 4 极  =,安全系数取 K=3。 电机总功率计算公式为 P=P 总 247。 cosφ247。  K=247。 247。 3=，所以选用 750w 的电机。 图 21 NCV立式电机 机电工程学院毕业设计 14 同步带的设计 中心轴和上下料架是通过同步带来连接，传动动力的。 之所以选用同步带，是因为同步带的平带 层轻而且薄，主要是靠平带层的齿来传递运动。 由于齿带是用精密加工的模具铸造出来的，因此，和齿轮一样，同步带也具有一定精度的节距，因而可以保证传动的过程中的同步。 另一方面，同步带是通过带齿来传动的，而不是通过摩擦传动的，所以同步带和 V带、平带相比，体现出预紧力小，传动很平稳，没有噪音，不需要润滑等诸多优点。 选用梯形齿同步带， ①确定计算功率 Pca（ Kw） ： pca=Ka x P， Ka 为同步带工作情况系数， P 为梯形齿同步带的传动功率 P= 310 （ Kw）， 查机械设计表得 ，同步带工作情况系数 Ka=，则计算功率 pca=Ka x P= x = 310 Kw， (pca=Ka x P= x =)而同步带的转速为 min/1 rn 。 ②选用梯形齿同步带的类型：由 ⑴ 得，同步带的 计算功率 pca= x 310 Kw，转速 min/1 rn 。 查机械设计表得，选用 L 型的梯形齿同步带。 ③确定带轮的齿数 Z1 Z2 及带轮节圆直径 1d 、 2d 小带轮的齿数应满足： min1 ZZ ， minZ 查机械设计表 62 得 minZ =12。 取 1Z =85，大小带轮的出动比为 i=163π /8π =，大带轮齿数取 2Z =i 1Z =127。 查机械设计附表 68得， L 型的梯形齿同步带的节距 bP = mm( bP = mm)，两个带轮的节圆直径分别为 719 .5 2 56021  ππ bd PZd， 253612  ππ bd PZd ④验证梯形齿同步带的带速 带速 v 应当满足 snV /0 .0 3 5 m1 0 0 060 0 0 060 d 1d1    ππ 50 m/s，符合要求。 ⑤确定中心距及同步带长 根据结构要求，按照 V 带的计算公式 )(2)( 21021 dddd ddadd  来初定中心距 a0。 21 dd dd  =+=，所以有 ≤ 0a ≤，根据实际需要，将中心距选取为 mma 。 (  210 dd dda  = x 477=) 由计算 V 带的基准长度 0dL 的公式得，02212100 4 )()(22 addddaL ddddd  π=2+π 247。 2+=。 查机械设计附表得，当选用带长代号为 600 的同步带时，它的节线长 dL =1524，一共有 160 个齿。 按照公式计算实际中心距，可得实际有中心 a 的实际长度距 为 mmLLaa dd 5 5 00  机电工程学院毕业设计 15 ⑥确定 梯形齿同步带的宽度 根据公式112 )621( ZaddZ ddm 计算小同步带带轮啮合齿数 mZ 得， mZ =≈ 41。 确定基准额定功率 0P ，对应同步带型基准宽度 0sb 的基准额定功率 0P 为vqvFP p )(10 230   ，式中 0P 为同步带的基准额定功率（ kw）； p F 为宽度为 0sb 时同步带的许用工作应力（ N）， q 是宽度为 0sb 时同步带的单位长度的质量（ kg/m），查机械设计教材表 63 得， 0sb =,pF=,q=,v=。 vqvFP p )(10 230   =。 （ 0sb =,pF=,q=,v=。 vqvFP p )(10 230   =） 计算 同步带带宽 sb ：由同步带的抗拉强度，计算同步带的带宽 sb ，带宽 sb 应当满足00 PKpbbzcass  ，因为同步带的小带轮的啮合齿数为 16 齿，大于 6，所以 zK =1， mmb s 3 3   （ mmb s 8  ） 计算同步带轮轴上的压力 pF Nv PF cap 0 0 01 0 0 0 3 3     传动链的设计 上下料用的传动链链轮取 85 齿，根据机械设计的公式，链轮分度圆直径 d =z180sin p =429 .61m m， ω 1 =25π / 132rad / s。 根据旋转工作台和传动链链轮的角速 度，可得出两者的转速， min/8451 rn ≈ r / min。 根据功率公式 9550nTp 得，链要传动的功率为 kwp 31 55 06 ，选 10A。 ①链轮齿数及传动比的确定 按照生产要求，上下料架的两个链轮选择大小一样，即传动比为 1。 ②确定链型号和节距 P 由于自动洗瓶机是载荷平稳，不反转的一般机械，动力源是电动机，所以工作系数 AK =，链传动工作在机械设计教材图 7— 11 中高峰左侧，表明主要失效形机电工程学院毕业设计 16 式为链板疲劳破坏，即有： )1953()19(  ZK z ≈。 传送链中采用一排链，所以多排链系数 mK =1。 因为在设计链传动时的工作条件和确定额定功率时的工作条件不是完全一致的，所以，要将链传动的功率修正，当量单排链的功率 cP 为：KwK PKKP m zAc  ③验证链速 传动链的传动速度为： 100060 nzpv ， v 为传动链链速（ m/s）， n 为主动链轮的转速（ r/min）； z 为主动链轮的齿数； p 为传动链的节距（ mm）， 10 A 型的滚子链 的 节 距 P = mm。 所 以 传 动 链 的 传 动 速 度100060 nzpv = sm / 610 0060 87 3  ④计算链节数 pL 和和中心距 初选定中心距 a=（ 30～ 50） P=～ 中心距因生产需要定为 a=2020 mm，计算链节数 0pL 的公式为： 20202)2(22 1202100  π ZZapZZpaL p ⑤计算轴压力 传动轴上链轮的有效压力 Fe=1000P/v=1000/=。 由于传动链轮是水平放置的，所以压轴力系数 KFP=Fe= =。 ⑥链轮的设计 链轮的材料一般选用 40 号钢，热处理后表面硬度为 40～ 50HRC。 链轮的分度圆直径为 d =z180sin p =429 .61mm,中心孔直径取 dk=42mm 齿顶圆直径为 da=P（ +cot z180 ） =（ +） = mm，链轮齿侧凸缘直径 dgpcot z180 ，查机械设计手册得 10A 型传动链内链板高度 h2 为 ， 即得 链轮 齿侧 凸缘 直径 dg。 轮毂 厚度h=K+dk/6+ ，因为 d=≥150mm ，所以 K= ，即有h=K+dk/6+=+7+=。 轮毂长度 l要求大于 ，而小于 ， ≤ l≤ ,取 l=45mm。 机电工程学院毕业设计 17 夹子设计 夹瓶子的夹子的设计，主要是运用到机械原理中运动副的知识，确定连杆机构中连杆和连杆之间的位置关系。 夹子由底座、夹头，夹板、推杆、销钉、螺钉和螺母组成。 夹头是用橡胶来做的，由于瓶子的直径有，夹头是可以更换的，通过螺钉连接在夹板上。 夹板就是用不锈钢板做成的，通过销钉、连杆和推杆相连。 连接把四个夹子连接在一块圆弧板上，组成夹子组。 自由度计算： F=3N— 2P=3x5— 2x7=15— 14=1 张开角度：夹板的张开角度和推杆的运动几何关系如图所示 ，当推杆推进 35mm，一边夹板将会张开 27176。 ，两边即张开 54176。 工作原理：夹子中推杆一段和连杆相连，另一端装着滚子在机架的一个圆弧轨道上滑动，圆弧轨道只是在上料架和下料架之间的 90176。 安装，起着顶开夹子，使弹簧处于压缩状态。 其他没有轨道，弹簧自动恢复原长，使夹子处于夹紧状态。 图 22 夹子的设计 翻转机构的设计 由于旋转工作台转动到和上料架相切处夹瓶子，也就是在之前 176。 一定要完成翻转，翻转是有时间的限制的，要求翻转的角度和位置要准确，所以选用广泛应用于自动机和自动控制装置中的凸轮机 构，根据实际情况，选用空间凸轮。 选用凸轮机构的最大优点就是只要凸轮的轮廓曲线被设计好，在凸轮上运动的杆件就能按照预先设计好的运动轨迹进行运动，而且响应快，还能使机构显得紧凑，减少不必要的动力源。 机电工程学院毕业设计 18 图 23 翻转机构的设计 空间凸轮的外形如图所示，外轮廓是个开了槽的圆环，上下两端直径相等的圆弧中间是直线段连接，圆弧过度，形成形封闭。 轴的设计 轴作为机器的重要零件，主要的作用有定位、安装支承作为输入输出传动件用的齿轮、同步带轮、联轴器，使各个部件之间有确定的位置，不互相干涉。 另外 ，轴也传递功率、力和扭矩等，减少机器所要用的动力源。 ①轴的材料： 轴的设计首先要根据工作条件要求，设计好适当的材料，第一就要选定能满足要求的强度的材料，对应力集中敏感度低，还应该满足刚度、耐磨性、耐腐蚀性的要求，同时要求具有良好的加工性能。 实际应用中轴的材料主要有碳钢、合金钢、球墨铸铁和高强度铸铁。 此外，在选择材料时，在满足材料物理性能时，还要考虑其经济性能。 合金钢虽然力学性能好，质量轻，能适用于低温和高温的工作环境，但其应力集中性高，要通 过各种热处理、化学处理及表面强化处理等才能充分显示其优越的力学性能。 在一般的工作环境中，碳钢的弹性模量和合金钢的弹性模量十分相近，而且碳钢有足够的强度，对应力集中性低，容易进行机械加工，价格低，市场供应量足，应用最广。 洗瓶机里面所要用到的轴转速低，功率传递也比较小，所以选用 45 号钢即能满足各种要求。 轴的材料为经过调质处理的 45 号钢，硬度为 217～ 255HBS。 查机械手册得，调质过的 45 号钢的毛坯直径小于 200HBS，屈服强度极限为 640Mpa，弯曲疲劳极限为 275Mpa，扭转疲劳极限 1 为 155Mpa。 由于轴的直径最多处也小于 150mm。