花炮筒扇形排布穿引机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 如今烟花鞭炮的传统生产工艺大多系手工操作，工艺烦琐。不仅劳动强度大、功效低、产品质量难以保证，而且由于烟花鞭炮在生产过程中易燃、易爆，安全事故时有发生，工人的安全也得不到有力保障。因此，研发自动化生产设备，提高生产效率，确保安全生产和稳定产品质量是必然趋势。 花炮筒扇形排布穿引机 设备是 花 炮实现自动化生产必不可少的自动化机械设备 ， 花炮筒扇形排布穿引机的问世，可实现 花炮筒的扇形排布、固胶、穿引， 能有效的提高工作效率，而且能确保工人的人身安全。 该装置主要由四部分组成：扇形排布机构、打孔穿引机构、固胶 机构、下压机构。扇形排布机构部分是实现花跑筒固定并且呈扇形排布的机构；打孔穿引机构是实现在花炮筒底端打孔同时穿引线的机构；固胶机构是实现在花炮筒筒体涂胶的机构；下压机构是对花炮筒筒体进行固定的机构。四个部分协调动作，在保证安全和产品质量以及经济性的前提下可以投入生产使用。 关键词： 花炮筒 , 扇形排布 , 打孔穿引 , 固胶 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 ow in to of of in of of is of of is an is is of a is is in is in is on to of in of as as be 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . I . 1 章 绪论 . 1 . 1 . 1 的发展 . 1 . 2 形彩烟的生产现状 . 2 . 3 . 3 形彩烟的应用及前景 . 5 第 2 章 花炮筒扇形排布穿引机整体设计 . 6 . 6 . 6 形排布机构原理分析 . 6 孔穿引机构原理分析 . 8 （ 1）打孔穿引概述 . 8 （ 2）打孔穿引原理 . 8 1打孔穿引机构气缸的计算 . 13 （ 6）气缸筒的壁厚的确定 . 错误 !未定义书签。 （ 7）气缸进排气口直径 . 错误 !未定义书签。 （ 8）活塞杆的校核 . 错误 !未定义书签。 2下压机构气缸的计算 . 13 . 17 . 25 . 25 . 26 压气缸与支撑座的连接杆 . 27 第 3 章 标准件的选取 . 28 . 28 . 34 轴器的 选择 . 35 第 4 章 设计成果 . 37 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 论 . 39 参考文献 . 40 附 录 . 41 气缸的设计计算与校核 . 41 气缸内径的确定 . 41 致 谢 . 42 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1章 绪论 炮 的历史及其发展 炮的由来 古时烟花又名 爆竹 、 爆仗、炮仗，称鞭炮是宋以后的事。从诗经小雅庭燎中，我们可读到这样的诗句： “ 庭燎晰晰，君子至止。 ” 庭燎，是古人将竹子、草或麻杆，捆绑在一起燃放使夜晚耀如白昼，有照明与驱邪的作用。这可能是中国燃放爆竹的雏型，距今已两千多年以前了。古书周礼有岁终驱疫鬼即 “ 驱傩 ” 的活动。汉代，燃放爆竹，也为了驱鬼辟邪，时间在正月初一。汉东方朔的神异 经西荒经说，深山中有山臊（后人称山魈），人接触到它，往往染寒热病。它好偷人食盐来吃虾蟹，遇见它 “ 人尝以竹着火中爆州（形容声音）而出，臊皆惊惮。 ” 南朝梁的宗懔在荆楚岁时记也说：正月初一 “ 鸡鸣即起，先于庭前爆竹，以避山臊恶鬼。 ” 山魈怕爆竹，民间便将山魈演变成一个叫 “ 年 ” 的怪物，年年从海里爬上岸来害人，后来它被一个穿红衣的小孩燃放爆竹吓跑了。这样除夕或正月初一燃爆竹驱邪，就渐成一种习俗。 炮的发展 1、最早的 “花炮”、 “ 爆竹 ” ，是火烧竹子所发出的爆裂声。荆楚岁时记载：“ 燃火投竹，爆破有声， 能辟恶魔 ” 。 2、唐朝初年， “ 药王 ” 孙思邈（公元 581早记叙了把硝石、硫磺、含炭物质混合在一起创造火药的 “ 硫磺伏火法 ” 。传说孙思邈曾隐居浏阳。浏阳城东历来有 “ 孙隐崖 ” 、 “ 洗药桥 ” 等地名，有 “ 升冲观 ” （前两年重修）。如今还新建有 “ 思邈公园 ” 。 3、宋代，民间开始用纸筒装裹火药，并用麻茎编结成串，做成 “ 编炮 ” 。这种传统工艺一直延续近千年。 4、清康熙浏阳县志记载： “ 后人卷纸作筒，实以硝磺，名为大爆竹，馈遗者，号曰春雷。往岁小除夕，响声不绝。 ” 在此，爆竹已广泛用于送旧迎新、婚丧嫁娶等场 合。 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 5、 20世纪 80年代初期，浏阳开始研制出具有国际水准的 “ 礼花弹 ” ，完成了由 “ 玩具烟花 ” 到 “ 大型烟花 ” 的飞跃。此后， “ 浏阳花炮 ” 频频亮相于国内国际的大型烟火表演， 让这个世界黑色的夜空光芒四射 。 形彩烟的生产现状和发展趋势 形彩烟的生产现状 目前，国内大多数烟花还是依 靠手工操作，除了鞭炮生产有一些设备外，其他产品很少有设备生产， 花炮的传统工艺均系手工操作，工艺繁琐，据说须经过 12道流程、72道工序，不仅劳动强度大，工效低，不安全，生产企业习惯于、仍处于传统作坊式手工生产和加工，机械化程度低，装备水平和工艺设施落后 ， 而且产品的质量难以保证 。正是由于 企业自身安全投入不足，安全保障能力难以提高，无跨地区、跨行业的企业集团，产品竞争力低，这势必严重影响我 国 烟花爆竹行业健康发展。 特别是扇形彩烟，目前还没有相应生产设备的任何资料记载。 图 形彩烟生产现状 形彩烟生产的发展趋势 调查得知，我国 多数 花炮生产 企业以生产低档烟花爆竹为主，工艺落后，产能较低，人员众多，标准不高。企业所使用的生产机械如结鞭机，插引机，包括近年来引进的自动装配药机等机械设备，对于刚刚实现从作坊到工厂转变不久的生产企业来说，在产能和安全方面，已取得了长足的进步。但是 同时我们 也注意到这些机械设备大多为本行业买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 自行研发制造，其结构比较简单，工艺水平不高，尤其是在安全性和可靠性方面，几乎没有经任何国家权威部门进行产品合格鉴定，许多还需要进一步的改进和提高 ， 因此，研发自动化生产设备，提高生 产效率，确保安全生产和稳定产品质量是必然趋势。 形彩烟的传统生产方式 形彩烟的简单介绍 扇形彩烟属于烟花爆竹类中日景特效烟花系列烟雾类，主要效果是发出各种五彩烟雾，日观彩烟突破传统的烟花只能在夜间燃放的局限性，能够在白天清晰显现，故又称为日景烟花。历来的高空礼花都只能在晚上燃放，因为白天的强烈光照会使焰火的斑斓色彩黯淡无光，日景彩烟花彻底改变了这一现象。它通过高空的七彩烟缕，让人们在朗朗晴空也能看到烟花奇观。一般最适合的观赏距离大约为 30米开外，可以全景的观看彩烟的效果。适用于：开业典礼 、开工竣工、奠基仪式、文化艺术节开幕等大型庆典活动。 如图，将装药卷筒等工艺完成后的花炮，呈扇形排布在纸板上，就是一个成品。在婚礼、开业或庆典现场施放，产生喜庆的气氛。无浓烈火药味，不伤人（小孩也可操作使用），深受人们喜爱。 图 现有产品 扇形彩烟外形如下图： 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 图 扇形彩烟外形 果图 内部结构如下图： 图 扇形彩烟内部结构 果图 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 形彩烟的应用及前景 扇形彩烟的 燃放效果具有红、黄、蓝、绿、橙五种艳丽颜色，同时伴有清 脆悦耳的笛声和银龙般的亮光，燃放高度可达数十米；组合后形似彩色瀑布，或七彩祥瑞；气势磅礴震撼，效果新颖独特，给观者带来强烈的视觉冲击和心灵的愉悦，极大的丰富了喜庆活动的内涵。产品广泛用于：节庆开幕 、 庆典礼仪 、 开业奠基 、 竣工典礼 、 舞美特效 、展会推广 、 招商活动 、 促销活动 、 演艺活动 、 飞行拉烟表演等大型活动。 随着我国花炮产业快速发展，安全生产压力也在增大，扇形彩烟生产方式属于 季节性生产，生产期受限制，特别装药期 较 短 ， 虽然工人在上岗前也要经过培训，但技术不熟练、基本功不扎实、安全意识淡薄、违反劳动纪律、不严 格遵守行业规程与政策法规等问题普遍存在 ， 不仅劳动强度大 ,工作环境差 ,工效低 ,质量难以保证 ,而且安全系数小 ， 加之从业人员素质低 ,自我保护的意识差 ， 生产工艺、生产技术的传承从来就是师傅怎么教 ,徒弟怎么做 ， 生产机械化程度不高且工艺十分落后，研究开发 相关生产 机械前景 十分 光明 ， 紧紧依靠科技进步，加快机械设备 研发生产 ，提高机械设备在生产过程中的比重，减少操作员工数量，实现人机分离，提高劳动效率，不断改进安全生产条件 ，是 提升企业产能和提高企业产品质量的根本途径。 图 扇形彩烟的应用 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第 2 章 花炮筒扇 形排布穿引机整体设计 炮筒扇形排布穿引机 简介 花炮筒扇形排布穿引机是在花炮筒产品生产中的一道工序，目的是将花炮筒打孔穿引以及固胶工艺然后排成扇形。由于排布穿引固胶涉及多道工序，故花炮筒扇形排布穿引机设计时需考虑完成工序多样的特征，且要求每一个动作都能够智能机械化完成，因此我们的装置采用一个主机构加上三个副机构，这样不但能够完成所有的工序，而且具有环保，安全，高效等优点。 计目的 在本次设计中，主要解决的是花炮筒在装药，卷筒环节之后，通过步进机构将花炮筒体固定于此机构上，并且在此依次完成打孔 、穿引、扇形排布以及固胶工序。用机器代替传统的手工作坊，不但提高了生产效率，而且降低了生产的危险性。 理分析 形排布机构原理分析 排布机构 的主要功能是固定花炮筒体，将筒体固定在弹簧片上，使其整齐且呈扇形排布，等待下一步工作。进行这道工序现拟采用以下两种方案： 方案一：如图所示， 将纸质花炮筒按照上料装置方向推入，使筒体被上端杆的固定块等距离固定，再将下端的杆往前推进，利用推进气缸带有弹簧片的伸缩，而弹簧片被固定住，这样弹簧片在中心力的作 用下形成一个弧度，达到使筒体分别朝左右两边不同角度的倾斜，实现对筒体的等角度分离，从而使花炮筒体呈扇形排布，确保产品的精度。 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 图 排布机构方案一 方案二：如图所示，首先将花炮筒固定在工作台上，然后将此机构固定在气缸上。利用气缸的来回运动，使得此机构前端的固定块能对准花炮筒筒体的底端，然后深入筒体达到与花炮筒联结的目的。再利用气缸向后拉动此机构的细连杆，使前端呈扇形等角度排列开，从而也 使筒体分别朝左右两边不同角度的倾斜，实现对筒体的等角度分离，从而使花炮筒体呈扇形排布，确保产品的精度。 图 排布机构方案二 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 通过以上两种方案的比较可知，方案一虽然原理可行，但需要采用较多的零部件，并且也需要更高精度的尺寸和配合。方案二所需的零部件较方案一更 少，并且其原理也更加符合筒体呈扇形排布的要求。综合可行性实用性以及便捷性等多方面的考虑，拟采用方案二作为扇形排布的机构。 排布机构的设计结构简单可行，类似于雨伞样式，能顺利把筒体固定在相应的位置，完成后续的打孔穿引工序。 下图为排布机构的 3D 效果图 : 布机构 果图 孔穿引机构原理分析 （ 1）打孔穿引概述 打孔机构的主要功能是对花炮筒体进行打孔，将筒体整齐固定在排布机构上后，利用打孔机构的纵向打孔，使每个筒体打上两个孔，从左至右依次完成每个筒体的打孔，完成一个工作循环。传动系统为气动元件、气缸。穿引是将引线穿入筒体上的孔的过程，主要通过穿引机构将引线切割成一小段后，由穿引机构上的夹子将引线夹住，然后对准筒体上的孔往前推进，从而使 引线穿入筒体的过程。 （ 2）打孔穿引原理 打孔机构是由气缸、连杆以及打孔针构成，通过气缸的下压带动连杆机构进行纵向打孔。 穿引 的工艺动作如图所示，穿引装置连杆伸出，在其上的切割单开始切割引线，买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 每切割一条引线，引线夹便将其加紧并且对准筒体上相邻的孔，通过连杆的向前推使引线穿入筒体，最后夹子合拢往前推进一小段距离，使引线固定在筒体上，从而完成穿引工艺。 该机构主要目的是对固定好的花炮筒底端进行打孔，并且穿上引线的过程。进行这道工序现拟采用以下两种方案： 方案一：由打孔、穿引两种机构分别完成两道工序 打孔是将花炮 筒体固定于排布机构上后，直接将打孔机构调至筒体打孔位置的上方，通过纵向运动实现打孔动作。原理图如下： 图 打孔原理图 穿引 的工艺动作如图 穿引装置连杆伸出，在其上的切割单开始切割引线，出，每切割一条引线，引线夹便将其加紧并且对准筒体上相邻的孔，通过连杆的向前推使引线穿入筒体，最后夹子合拢往前推进一小段距离，使引线固定在筒体上，从而完成穿引工艺。 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 引工艺原理图 方案二：打孔穿引由一种机构一次性完成。 打孔穿引实行一个机构一步完成，最大限度的提高生产效率。如图所 示，将花炮筒固定在工作台上后，利用连接的打孔针的气缸的左右伸缩运动，实现从左往右依次对花炮筒筒体进行打孔的工序。当打孔针将全部筒体打孔完成后，利用针头钩住花炮筒固定台左边的引线，然后气缸缩回，打孔针将引线从右至左拉回，最后引线穿过整个筒体，实现对花炮筒的打孔穿引工序。 图 孔穿引原理图 通过以上两种方案的比较可知，方案一虽然原理可行，但具体操作比较困难，并且两种机构的设计也更加复杂。方案二所需设计的机构比较简单，并且其原理也更加符合对筒体打孔穿引的要求。综合可行性实用性以及便捷性等多方面的考虑 ，采用方案二作为打孔穿引的机构。 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 机构动作分析 孔穿引动作分析 打孔穿引工序由一种机构一次性完成，其具体的动作如图 先由气缸推动活塞杆向前推进，从而使得打孔针横向对花炮筒筒体进行打孔，即上方箭头所示方向。在花炮筒的左边固定一卷引线，并且使引线向下掉落一定长度，在打孔针穿过所有花炮筒至引线下方时，人工将引线勾在打孔针前端的钩子上，再通过气缸的收缩使得打孔针带动引线依次穿过所有的花炮筒，即下方箭头所示方向，从而达到穿线的目的，完成打孔穿引工序。 图 孔穿引动作图 扇形排布的动作主要由两部分组成，首先是推进气缸的动作，推进气缸向前推进，推动燕尾槽向前运动，从而使得燕尾槽前端的花炮筒夹对准花炮筒体进行夹持。然后通过拉紧气缸右端的活塞杆向内拉紧，通过连接件使得整个带花炮筒夹的弹簧片呈扇形向内拉伸，同时拉紧气缸也会向后端移动一定距离。通过上述两个动作实现了对花炮筒筒体的扇形排布 。 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 形排布动作图 体运动分析 花炮筒扇形排布穿引机主要运动以及顺序如下： 1、一阶梯台原始位置打孔穿线（含下压板压紧） 2、后工件推前工件，到二阶梯台面上方下沉 603、二阶梯台面上扇形排布机构运动，使花炮筒扇形排布 4、人工涂胶，放隔离纸片 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 5、完成动作循环 力元件的计算 孔穿引机构气缸的计算 估算要驱动的负载大小为 100N，考虑到气缸未加载时实际所能输出的力，受气缸活塞和缸筒之间的摩擦、活塞杆与前气缸之间的摩擦力的影响，。在研究气缸的性能和确定气缸的缸径时，常用到负载率： %1 0 00 缸的实际负载 由液压与气压传动技术表 表 缸的运动状态与负载率 阻性负载（静负载） 惯性负载的运动速度 v 100 500100 500 运动的速度 v=50mm/s，取 =以实际的气缸缸负载的大小为： F= =163N 首先，根据设计要求，确定气缸 1的行程为 420 设定其负荷率为 用压力 气压缸出力 163N，查下表可知气压刚内径为 25型为 420。 进行验证： 输出力的大小为 很明显可以达到要求。 压机构气缸的计算 估算 压紧力的计算（ 50得出下压气缸选型 626 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 1 气缸内径的确定 D= 气缸的输出拉力 N； P 气缸的工作压力 照 2348准进行圆整，取 D=32 缸缸径尺寸系列 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 （ 90） 100 （ 110） 125 （ 140） 160 （ 180） 200 （ 220） 250 320 400 500 630 2 活塞杆直径的确定 由 d=取活塞杆直径 d=10 缸筒长度的确定 缸筒长度 S=L+B+30 B 为活塞厚度 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 活塞厚度 B=(= 0=14于气缸的行程 L=50所以 S=L+B+30=86 向套滑动面长度 A: 一般导向套滑动面长度 A，在 , 可取A=(.0)d。 所以 A=25小导向长度 H： 根据经验，当气缸的最大行程为 L，缸筒直径为 D，最小导向长度为： 代入数据 即最小导向长度 H=80 塞杆的长度 l=L+B+A+80=80+56+25+40=161 气缸筒的壁厚的确定 由液压气动技术手册可查气缸筒的壁厚 可根据薄避筒计算公式进行计算：式中 缸筒壁厚（ m）； D 缸筒内径（ m）； P 缸筒承受的最大工作压力（ ； 缸筒材料的许用应力（ 实际缸筒壁厚的取值：对于一般用途气缸约取计算值的 7倍；重型气缸约取计算值的 20倍，再圆整到标准管材尺码。 参考液压与气压传动缸筒壁厚强度计算及校核 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 ,我们的缸体的材料选择 45钢， =600 = =120 一般取 n=5； 缸筒材料的抗拉强度 (P 缸筒承受的最大工作压力（ 当工作压力 p 16 ， P=工作压力 p 16 P=此可知工作压力 6 P=3照下表 气缸筒的壁厚圆整取 = 7 据气缸选型资料 选择 准系列 波浩天气动有限公司生产的） （气缸内径 32，长度为 86 的气缸） 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 余气缸的选型 由于其余气缸所需动力较小，所以选择缸径为 30度按需要进行选择。其中扇形排布机构推进气缸选择长度为 100进气缸选择长度为 100 构设计 孔穿引机构结构设计 打孔、穿引两个动作的也是通过气缸来控制的。打孔针通过针套连 接到活塞杆上，活塞杆伸出的时候，打孔针打孔，活塞杆收回的时候，打孔针钩着引线收回为完成穿引动作。 打孔针的结构设计 : 由以上设计的上下压板的长度可知，打孔针的长度要大于上下压板的长度，即打孔针的长度大于 考虑到还要安装到气缸上的尺寸。取打孔针的长度为 20钢， . 打孔力 100N。 鉴于打孔针上开钩线口，将打孔针截面设计为矩形，取 24 取 ， 。 由于要开钩线口，则钩线口处的截面为危险截面。危险截面的面积 21 25.1 ，由于 ，则钩线口的高度 。在这里将钩线口的位置设在离针头 。 图 孔针简图 266 00 24 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 形排布机构结构设计 扇形排布机构主要由花炮筒夹、弹簧片、拉紧气缸、推进气缸、燕尾槽以及连接件组成。通过各零件的 配合，以及协调运动使得整个机构在以气缸为执行元件的系统中完成花炮筒的夹持、扇形排布、松开等动作，从而达到使花炮筒筒体呈扇形排布的目的。 1、花炮筒夹的设计 花炮筒夹部件主要由以下零件组成：夹柄、夹套、夹圈。通过各零件的配合及协调，使花炮筒筒夹能够完成对花炮筒的夹持动作。其中各零件的相关设计如下： 由于本课题研究的花炮的规格为 40 350，如下花炮图 考虑使用类似夹子一样的工具把花炮夹住，初步拟定 3 可见夹子的尺寸要根据花炮筒的外形直径 40来确定 其他结构按照结构小巧合理的工艺要求，关于夹子松紧夹持的控制要拟定采用不完全齿轮设计， 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 不完全齿轮采用 3意部位错齿一颗，齿轮参数取 m=1,z=16(完全齿数 ) 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 齿轮系材料的选择 对齿轮材料性能的基本要求为齿面要硬，齿心要韧。钢材韧性好，耐冲击，容易通过热处理来改善其机械性能和提高硬度，是制造齿轮最常用的材料。 对于强度、速度和精度要求不高的齿轮传动， 可以采用软齿面齿轮。 软齿面齿轮的齿面硬度低于 350处理方法为调制或正火，常用材料有 45 号钢和 40。加工方法一般为热处理后切齿，切制后即为成品，精度一般为 8 级。 本文设计的齿轮副速度要求不高，所以设计选用 40软齿面即可满足传动要求。 齿轮副的强度校核 轮齿在受载荷时，齿根所受的弯矩最大，因此齿根处的弯曲疲劳强度最弱。对于制造精度较低的传动齿轮，由于制造误差大，实际上多由在齿顶处咬合的轮齿分担较多的载荷，为便于计算，通常按全部载荷作用于齿顶来计算齿根的弯曲强度。 本文设计的是直齿圆柱齿轮，齿数 Z=16，模数 m =1 宽 b=6度圆 直径 d=16，齿形角度 20 ，齿轮副的传动比 u=1:1。 假设 传动的 转矩 T=90 N 。 对于齿轮的校核将从两方面来计算： 1) 齿面接触疲劳强度的校核 齿面接触疲劳强度的校核公式为； 1 1 E （ 3 式中： 准直齿轮 K 为载荷系数，此处取 K= 得88 H为接触疲劳许用应力 l i m H N S （ 3 其中： 轮接触疲劳强度极限，查得550 S 为安全系数，取 S=1。 从而求得： H=3，求得： H=H=轮是合格的。 (2）齿根弯曲疲劳强度的校核 本文设计中的齿轮为一悬臂梁。 齿根危险截面的弯曲强度条件 式为 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 0 t F a S Y （ 3 式中：0F为齿根危险截面处的理论弯曲应力； 取 F为弯曲疲劳许用应力 F N F （ 3 其中： 得 弯曲疲劳强度极限，取380 取弯曲疲劳安全系数 S= 从而求得： F=7)式，求得： F= F=计的齿轮副是合格的。 齿轮的几何尺寸 名称 符号 公式 分度圆直径 d 616111 616122 齿顶高 a 211 齿根高 f ( 齿全高 h 齿顶圆直径 18211 8222 齿根圆直径 1 齿距 p 齿厚 s 齿槽宽 e 中心距 a 62/)( 21 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 2、 燕尾槽的设计 截面采用倒立的梯形截面，底面宽，下面窄的结构，如下图所示。结构采用整体协调的原则。 材料采用 磨损，减摩性能良好。 3、弹簧片的设计 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 弹簧片是对花炮筒夹进行固定和定位的零件，通过对弹簧片 上进行等距离的打圆孔，使得每个花炮筒夹依次定位在弹簧片上，从而对花炮筒实行夹持和扇形排布的工序。 弹簧片的长度以花炮排列的最大外形尺寸为依据，宽度按照花炮的直径选择。 弹簧片参考国标，选择常用的 1的弹簧片 4、各连接件的设计 连接件， 连接气缸与爪部 ，结构尺寸按照与之配合的部位尺寸 5、扇形排布整体结构设计 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 初步拟定 9 根花炮作为研究对象，其整体排布如下图所示。弹簧片的长度以花炮排列的最大外形尺寸为依据，宽度按照花炮的直径选择。其余的附件按照协调的原则进行。拟定如下的设计方案： 弹簧片的材料为 65持部位齿轮夹子已经作了介绍，气缸选择单独上一章已经做了介绍，其他零件附件采用 准件按照国标 选择。 花炮扇形展开示意图如下图： 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 键部位的强度校核 各种材料因强度不同而引起的失效现象会导致安全事故的发生，所以有必要对设备的关键部位进行强度校核。该码料设备有许多地方需要进行强度校核。既有弯曲强度的校核，也有 抗拉强度 的校核。其中需要校核的部位包括：固胶机构气缸的横杆、排布气缸与燕尾槽的螺栓连接、下压气缸与支撑座的连接杆。 孔穿引气缸的横杆的校核 简化受力，建立力学简图如下： 图 摆动气缸的横梁力学简图 右端为固定约束端，左端为摆动气缸和其他负载的重力 。其中： = 2 0 . 6 4 k g 9 . 8 N / k g = 2 0 2 . 2 7 负 载 弯矩最大的截面为： 22m i n 9 1 4 3 3 9 1 3S h b m m m m 一般情况下，最大正应力 发生于弯矩最大的截面上，且离中性轴最远处。有公式如下： m a x m a xm a 又有： y W 为抗弯截面系数。它与截面的几何形状有关，单位为 3m 。若截面是高为 h 、宽买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 为 b 的矩形，则： 3212622 有： 22 3 4 30 . 0 4 3 0 . 1 2 2 1 . 0 7 1 066m m 又 m a x 2 0 2 . 2 7 0 . 3 5 6 7 2 . 0 0M G l N m N m 负 载 所以 m a xm a x 472 0 . 6 71 . 0 7 1 0M P a M P 查机械设计课程设计手册 个强度远远小于 100最小抗拉强度。一般地，的最小抗拉强度为 80 布气缸与燕尾槽的螺栓连接 此时，螺栓的连接形式为承受预紧力和工作拉力。由机械设计 知，碳素钢螺栓的预紧力 ： 1( 0 . 6 0 . 7 ) 100式中 s 择螺栓材料为 235Q 、性能等级为 螺栓，材料屈服极限 320s 1A 211 4 。选 10d ，则 1 ，2 6 6 21 18 . 3 7 6 1 0 5 5 . 1 0 1 04 所以 2 10 . 6 5 2 4 0 8 . 3 7 6 8 5 9 5 . 8 34 螺栓的工作拉力 F 为 720N ,共有 4个螺栓受力，每个螺栓所受的轴向工作载荷为180N 。由机械设计 作载荷不稳定时，残余预紧力 1 ( 0 ， 所以 1 0 . 8 0 . 8 1 8 0 1 4 4F F N N 买文档就送 您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 螺栓的总拉力： 21 ( 1 4 4 8 5 9 5 . 8 3 ) 8 7 3 9 . 8 3F F F N N 。 由螺栓危险截面的拉伸强度条件： 2211 4 代入得： 261 . 3 8 7 3 9 . 8 3 2 0 6 . 2 08 . 3 7 6 1 04 a 由机械设计 5全系数 ，故螺栓材料的许用应力为： 320 2 1 3 . 3 31 . 5s M P a M P 所以， ，满足要求。 压气缸与支撑座的连接杆 该零件的截面为直径是 50圆，面积为 同上