快餐自动买取机械系统设计(毕业论文+全套CAD图纸)(答辩通过)

充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 摘 要 本论文在综述近年来快餐自动买取机械系统技术研究和发展状况的基础上，结合自动控制的设计，对快餐自动买取机械技术进行了系统的分析，提出了整体结构、送料机构和推料机构的设计方案。 本文针对快餐自动买取机械系统的形状、装配位置和精度的各方面的要求以及输送过程中出现的问题，参考近几年快餐自动买取机械系统技术研究和发展的状况，在充分发挥机、电、软、硬件各自特点和优势互补的基础上，对自快餐自动买取机械系统的整体机械结构、传动系统和驱动装置进行了分析和设计，提出了一套整体结构设计方案和传动方案。采用直角坐标的框架式 机械结构形式，这种方式能够提高系统的稳定性和操作灵活性，并对它的三个坐标运动进行了设计；采用自我设计的自动送料装置；最后采用步进电机驱动，导轨和皮带轮传动力和扭矩。 通过以上各部分的工作，得出了结构简单、实用化、自动上料的快餐自动买取机械系统的整体设计方案和执行部件的结构设计，它对其他类型的数控系统的设计也有一定的借鉴价值。 关键词： 快餐自动买取机械系统 自动控制 送料装置 推料装置 结构设计 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 ABSTRACT The p re se nt p a pe r in t he su mm ar y th e f ast- fo od b ou g ht a ut om a t ic a lly in rec en t y e ars t ak es t h e m ec h a n ic a l sys t em en g in ee r ing r es e arc h an d in t he de v e lop m en t c o n d it io n fo u nd at io n, t he u n io n a ut om at ic c o nt ro ls d es ign, bo ug ht a ut om at ic a lly t o t h e f ast -f o od ta k es t he m ec h an ic a l sk il l t o c ar ry on syst ems an a lys is, pr o pos ed th e o v er a ll c ons tr uc t ion, th e f ee d m ec h a n is m a nd the stoc k pusher c onstruc ted design proposal. Th is ar t ic le b uys a ut om at ic a lly in v iew of th e f as t -f oo d t a ke s t h e qu est io n w h ic h mec h an ic a l sys t ems s h ap e, th e r ig g ing p os i t ion a nd in t he pr ec is ion v ar io us as p ec ts r eq u est as w e ll as t h e tr a nsp or ta t ion pr oc ess ap p ea rs, th e re fe re nc e f as t-f oo d bu ys a ut om at ic a lly in r ec e nt y e ars t ak es t he mec ha n ic a l s yst e m e n g ine er in g r es e arc h an d t h e d e ve lo p me nt c on d it ion, in fu ll d is p la y m ac h in e, e lec tr ic it y, sof tw ar e a n d h ar dw ar e r es pec t ive c harac terist ic and survival of the fittest in foundation, to from The fast-food bought automatic a lly takes mec hanic a l systems w hole mec ha n is m, t he t ra nsm iss io n syst em an d t he dr iv e h as c arr ie d o n t he an a lys is and the design, proposed a set of overall c onstruc tion design proposal and the transmission plan. Uses the rec tangu la r c oordinates the frame type mec hanism form, this w ay c an enhanc e systems stabilit y and the operatio n flexib i lit y, and transports to its three c oordinates Moved has c arried on the design； Uses the indiv idu a l plan and program the feed c ontrol installm en t； F in a lly uses st e p-by-s te ps th e m ot or-d r ive n, th e g u ide r a il an d th e b e lt pu lle y driving forc e and the torque. Through the above various part of w ork, obtaine d the struc ture to be simple, prac tic al, the automat ic high -qu a lit y goods fast-food bought automat ic a l ly takes mec hanic a l systems overall design plan and exec utive c omponents struc tural design, it also had to other types numeric a l c ontrol systems design c ertain ly profits from the value. 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 Key word： The fast-food buys automatically takes the mechanical system automatic control feeding equipment to push the material installment structural design 买文档送全套图纸 扣扣 414951605 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 目录 1.绪论 . . .1 1.1 本课题的提出和研究意义 . . . .1 1.2 目前快餐自动买取机械系统的研究和发展状况 . .1 1.3 本论文主要研究内容 . . . .5 2. 快餐自动买取 机械总体方案设计 . . . .6 2.1 快餐自动买取机械系统任务要求和结构设计 . .6 2.2 送料机构系统设计 . . . .7 2.3 推料机构系统设计 . . . . .8 3. 送料机构系统 设计 . . . .9 3.1 链的传动设计与 计算 . . .9 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 3.2 皮带轮的计算与确定 . . . .11 3.3 导向精度与轴向间隙的确定 . 11 3.4电机的型号选择与计算 . . .11 3.5 变速箱的设计计算 . . . .12 4. 推料机构系统 设计 . . . .23 4.1 电机的型号选择与计算 . . .23 4.2 执行装置的设计与计算 . . .24 5. 买取系统控制 方案设计 . . .24 结论 . . . .25 致谢 . . . . .26 参考文献 . . . . . . . .27 1绪论 1.1 本课题的 提出和研究意义 在快餐配送体系中，以前的人工操作已经不能满足现代社会高效率、低成本生产方式的要求。随 着相关学科的发展 及各种先进技术的应用，快餐自 动买取机械系统 的研究与开发越来 越受到广泛的重视，机械自动化已经成为先 进制造业不可缺 少的自动化体系，研究开发的快餐自动买取机械系统得到了广泛的应用，利用快餐自动买取 机械 系统 进 行工 作可 以 实现 典型 的配 送 工序 ,如抓 取 ,插入和传送等动作。 快餐自动买取机械系统具有机构合理，性能完善等优点，必将加速产品化的进程；改善工人的劳动环境，降低工人的劳动强度；大大提高劳动生产率。这将意 味着 食品配送工作的生 产自动化的开始，开辟了食品配送贩卖应 用的新领域。 . 1.2 目前研究的概况和发展趋势 国外快餐自动买取机械系 统的发展状况及 趋势 目前，自动贩卖机在各国销售 的商品种类繁多。一架 自动贩卖机可带來的利润，少则是成本的十几倍，多則可高达好几百倍，所充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 以千完別小看一台小小的机器。日本自动贩卖机的数量全球排名第1，若以人口比例计算 ，平均每 20人便有 1台自动贩卖机。此外，要数种类繁多，也非日本莫数，包括米、雨 伞、卫生纸、鸡蛋及盆栽植物等，都可透过机器交易 。 在东京街头，因为手机普及，已 不太容易找到公 共电 话亭，但是每三、五步路，路旁就一定有 自动贩卖机，似乎现 代日本人没有自贩机就活不下去。 日本自动贩卖机工业惠说，到去年十二月止，日本全国自动贩卖机共四百廿七万四千二百台，比前一年稍微减少，主要是廿四小时便利超商增加之故。不过自贩机在九年代以后成了日本人生活的一部份，却是不争的事实 。 日本街头的自动贩卖机，大多贩卖一些清凉饮料，冬天则改卖热腾 腾的 咖 啡， 等于 是 在外 面跑 业 务的 上班 族 不可 或缺 的 加油站。但是随着日新月异的技术 开发，日本开始出现 一些令人眼睛一亮的自动贩卖机。 除了 生 鱼片 寿司 在 自动 贩卖 机 贩售 ，是 业 界最 大的 创 新产品外，东京电器街秋叶 原最近出现的黑轮（关东煮 ）自动贩卖机，现在也成了日本热门 的消费话题。 吃黑轮是日本饮食文化 的一环，因为相当普及 ，连便利超商都贩卖，冬夜里在回家的 路上，捧着热腾腾的 黑轮边走边吃，是日本人最快意的享受。现在 ，黑轮居然可以 在自贩机上买到。 设置黑轮贩售机的秋叶原一家商店老板说，最早只是看大家喜欢黑轮，他突发奇想：如果把黑 轮装进罐头里，然后 放到自贩机上卖，不晓得会有什麽结果？ 没想到这个构想引起广大回响，许多人千里迢迢到秋叶原 ，排长龙就是为了想买一罐黑轮试试。一传十、十传百，这家原本门可罗雀的小商店，把过去卖电池 的自贩机改成卖 黑轮后，变成了秋叶原炙手可热的店铺。 东日本车站不久前推出雨伞自动贩卖机，也受到注目。据说，这是因为日本经常突如其 来的下雨，有一些上班 族在回家出车充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 站时才发现正在下大雨，这时候雨伞自动贩卖机提供了乘客相当大的便利。 在神户地区，一家专门 卖烧肉的平沼商店曾 经推出烧肉酱自动贩卖机，也博 得好评。老 板说，那是 因为阪神大地震 之后，很多人由于吃不到烧肉而精神燥郁，他设置烧肉酱自贩机以后，民众随时可 以买到沾的酱料，至少给受灾户很多鼓舞。 去年日本能登半岛发生大地震，可口可乐在当地推出地区贡献型自动贩卖机，成了大 家重要的情报来 源。 这种自贩机上面装了特大的电光板，随时播放最新的生活情报给大家知道。这种贩卖机在发生紧急状况时还可以经由远地遥控，不需投币也可以取饮水，在缺 水的情况下提供了 当地的救灾之用。 国内 快餐自动买取机械系统 的发展状况及 趋势 回顾 中 国快 餐业 的 发展 ， 在社 会 各界 和快 餐 行业 的 共同 努力下，历经多年的艰辛探索，不断 进取，使我国快餐业 取得了迅速发展和积极成果。主要表现为 ： （ 1）完成了对现 代快餐的 基础认识 。从肯德 基、麦当 劳进入中国市场，揭开了我国现代快 餐的发展历程，推动了 传统中式快餐向现代快餐的发展步伐。广大快餐企业和相关部门在借鉴中起步，在摸索中积累，在挫折中前 进，付出了极大的艰 辛与努力，初步形成了中国现代快餐的概念、特征和发展思路，完成了产品结构、市场定位、管理模式、经营方式和相 关部门配合等方面 的基本探索与理性认识。 （ 2）初步形成了 现代快餐 的发展思 路。以标 准化、工 厂化为目标，以连锁规模化为途径，以管理科学化为基 础，结合快餐自身特点 和运 用 知识 经济 现 代手 段发 展 现代 快餐 的 模 式 已成 为 行业发展的主流，构筑了现代快餐的 基本特征，并在全国 各地众多快餐企业的实践基础上，在各方面的支持配合下不断得到扩大与发展，为现代快餐的发展创造了有利 的条件。 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 （ 3）保持了快餐市场强劲的发展势 头。在 1996 年，全国专业快餐公司只有 800 个左右，快餐网点 40 万家，快餐业年营业额约400 亿元。到 1999 年，全国快餐 企业与经营网点达 80 多万家，快餐业营业额实现 750 亿元，营业额比上年增幅 20以上，高于餐饮行业 7 个百分点。网点与营业额 的快速增长充分 显示出海内外快餐业投入和快餐市场的不断 扩大 （ 4）经营领域不 断 拓宽。 经过多年 的实践和 探索，我 国快餐业发展面向社会提供更加广泛的供应服务，经营方式和服务领域不断拓宽。从店面形式上看，有连锁 店、便餐店、社区店与送餐、外卖、小吃广场等 。从服务对象 上看，从流 动人口、外出人口为主向单位后勤与家庭厨房延伸。从品种结构上看，有餐饮成品、半成品、方便食品等等。快 餐已成为主食工 程、早点工 程、餐桌工 程、厨房工程的重要内容。快餐内涵更加丰富多样，服务功能不断增强，地位明显提高。 （ 5）形成了一批 市场欢迎 和认可的 快餐企业 。随着快 餐行业的发展和现代快餐模式的建立，全国大中城市都涌现出一些典型的代表企业。如上海新亚大 包、北京马兰拉面 、香妃鸡、深圳面 点王、东北饺子王、桂林米粉、郑州烩面、西安老 孙家羊肉泡馍等。虽然，这些企业的发展仍需接受市场的考验和不断发展完善，但已初步具备了发展的良好基础，得到 消费者的认可与 欢迎。 （ 6）中式快餐发 展的产业 化进程加 快。中国 快餐发展 的实践证明，联合起来 ，加强合作 ，走产业化发 展道路，共同促进快餐市场的发展是十分必要的。行业内外对这一点的认识更加明确，联合联动的呼声与趋势更为强烈。通过一至六届快餐研讨会和两届快餐博览会的召开，聚集了更为 广泛的基础力量。海 内外快餐企业、供应 厂商、科研、教育和政府部 门、新闻单位等齐心 协力共创中国快餐发展的大业，使快餐发展 势头越来越好，越来 越实，产业链中的各相关因素都已进入快餐行业，通过组织协调和合理运作，必将带来产业化发展的新局面。 正视问题，克服困难求发展 。 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 当前，我国快餐业发展中存 在的主要问题是 ： (1)社会发展的 大环境对快餐业仍 有一定的制约因 素。 主要表现在：第一，我国的经济发展仍处于发展中国家水平，处于市场经济 的初级阶 段，人均 收入不高 ， 1999 年全国城镇居民可支配收入人均 5854 元，农民收入 2000 多元，快餐业的发展受到消费水平与消费 能力的制 约。第二，地区和人均 发展不平衡。从地区看，深圳 、广州、上 海等城市人均收入 去年超过一万元 ，一些中西部地区人均收入不到 5000 元。体现在快餐业发展上，沿海城市较内陆与中西部地区发展要快，大城市要比中小城市快。即使在一个城市中，消费水平不一和 发展不平衡的特点 也很突出。第三，对连锁快餐发展的社会配套支持不足，市场法规不健全，配送系统不完善，消费环境不 规范，企业 投入与发展基础 还不强。第 四，我国经济结构的调整，一大批下岗职工的出现，仍需解决基本的生活保障问题，家庭预期支出较大，消费需 求不旺，市场仍需引导和 开拓。所以，快餐作为社会发展 到一定阶段的产物 ，需要与社会发展 同步。从目前情况看，适度发展的因 素较多，但是随着社 会的不断进步与发展，潜力依然很大，前景 也将越来越广阔 。 (2)中式快餐发 展受基础条件的限 制，进展较慢。 从总体上看，中式快餐企业发 展的资金支撑、技术 开发和管理体系问题是当前面临的主要问题，还难以保证在连锁推进的过程中开一家店，生意火一家店，生 存一家店。一旦一家 或几家店出现问题，企业就难以承受负担，往 往陷入经营的被动 局面。而行业上的基础条件，人才保证与理论指 导方面又未跟上，使 更多的中式快餐企业苦于认识和人 力上的 不足，发展到一定程 度，再上台阶、求发展就很困难，造成品种开发 缓慢，科技水平不高，管理与培训体系薄弱的状况，发展速度也受到 限制，步履艰难，规模效应难以 发挥，与社会需求存在差距。 (3)社会化组织 程度低，产业化推 动仍未形成。 快餐业发展需要社会化与产业化的推动，才能提高实力，增强合力，最终形成竞争力，步入 良性发展轨道。而我 国快餐业的社会充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 化组织程度仍然较低，一方面是企业间分散闭塞，各自为主，没能形成联合体，这种局面虽有所 改善，但以投资与利 益为主体的联合联动仍未有突破性的进展。另一方面专业性组织和相关的社会 服务性机构发展缓慢 ，也未能对行业与 企业发展起到有 力的指导与支持作用。第三，相关行业的产业链条作用更多地处于供需关系方面，没有形成社会化大生产所要求的集合能力，相互支持具有局限性，使不 断提 高 的社 会消 费 需求 与以 小 生产 为主 的 经营 方式 之 间的矛盾比较突出，对行业的大发展 产生了约束作用，尤 其是使中式快餐向标准化、工厂化、规模化与科学 化目标推进过程 中的条件和基础都有待加强。 1.3 本论文主要研究内容 1.重点解决的问题 快餐自动买取机械系统的 各部分结构设计 快餐自动买取机械系统控 制方案设计 2.拟开展研究的几个主要方 面 针对输送、推料 机构装配要求完 成 快餐自动买取机 械系统 的总体方案设计及工作原理 主要运动部件的结构设计 系统控制及设计计算 3.本论文（设计）预期取得 的成果 通过学习及查阅有关资料和设计计算，完成快餐自动买取机械系统 的总 体 方案 设计 及 其各 部分 结 构设 计完 成 驱动 装置 的 选择和设计，并且完成其控制系统方 案的设计和自动 送料装置的设计。使其能够完成自动配松快餐的 任务。以达到满 足预期目的要求。 2. 快餐自动买取机械系统 总体方案设计 快餐自动买取机械系统 是 属于高机电一体 化产品，合理分配机械、电子、各部分所承担的任务和 功能， 对提高系统的整体 性能、结构简化、成本降低起着举 足轻重的作用。因此， 快餐自动买取机械系统 采用系统的观点进行整体功能分析，可以实现结构优化，是实现经济性、灵活性和高可靠性系统设计的重要环节和关键步骤 。 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 2.1 快餐自动买取机械系统任务要求和结构设计 快餐 自 动买 取机 械 系统 设 计是 自 动贩 卖机 研 究与 应 用的 一个重要 领域 . 快餐 自动 买 取机 械系 统 的装 配操 作 是一 种约 束 运动类操作 ,因此在规划 和控制时 必须考虑 接触约束和 各种不确 定性因素的影响。 快餐自动买取机械系统 是 一个相对独立的 工作系统。售货机的内部存储一定种类和数量的小型商 品 ，顾客投入一定 数量的纸币或硬币，售货机利用自身的纸币 机构或硬币机构 辨别货币的真伪，确认为真币后，接受并存储货币，然 后根据控制系统接 受到的顾客的选择指令，由输送机构送出相 应的商品，并在交易完 成后由纸币机构和硬币机构进行找零 针对该 快餐自动买取机械系统 ，为 了使它具有较高定 位性和较好的使用性能，在结构设计上 进行合理布局设 计。它的整体布局结构合理，如图 2.1。 图 2.1 总体布局图 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 2.2 送料机构系统设计 传动 装 置的 作用 主 要是 将 驱动 元 件的 动力 传 递给 相 应的 执行部件，以实现 各种预定 的运动。 目前常用 的传动方 式有 :皮带轮传动、链条传动、齿轮齿条传动、蜗轮蜗杆 传动、行星齿轮传动、谐波减速传动以及螺旋传动等。谐波齿轮传动具有体积小、结构紧凑、效率高、能获得大的传动比等 优点，但存在扭转刚度 较低且传动比不能太小的缺点。行星齿轮传动具有结构紧凑、效率高的优点是用于中等减速比传动，但存在齿轮间隙，难以实现正反转过程中精确位置要求，因此限制了它的广 泛应用。蜗轮蜗杆机构 常用于要求有大的传动比且传动过程中要求机构自锁的场合，这种方式安全性能高，但同样存在齿侧间隙，而且 效率较低。皮带轮传 动可以实现过载保护，可是存在弹性滑 动，和链传动一样 使 用一段时间后易 松弛，传动运转过程中还产生动载荷，因此，二者常用于传动精度要求不高的场合。 滚珠丝杠传动具有传动效率高、摩擦阻力小、运转平稳且能够有效消除传动间隙，无传动“爬行”现象和不自锁等优点，但是价格较高。因此滚珠 丝杠螺母被广泛 应用于要求较高的 数控传动系统中。另外，在数控传动系统中，同 步齿形带传动由于 其具有稳定的工作性能也得到了广泛的应 用。 本次 设 计的 目的 是 利用 快 餐自 动 买取 机械 系 统 的 自 动买 取任务，考虑物料的形状和特性，我 采用宽皮带进行 上料，根据查阅资料。这种装置结构简单，安 装方 便。如图 2.2。 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 2.2 送料机构图 2.3 推料机构系统设计 推料 机 构的 作用 主 要是 将 驱动 元 件的 动力 传 递给 相 应的 执 行部件，图 2.3 是推杆式送料器，用于将送料机构送来的餐盘从后往前运动进行推料。 送料装置将餐盘送到推料机构前的铁板上的传感器后，凸轮由高点转入低点，摆杆在拉簧的 作用下带动底座 左移，和其连接的机件也一起移动。碰块左移式，遇到挡块绕轴逆时 针方向传动，通过转柄和转轴的方头使转轴转动，并从位置 2 移到位置 1。这时，从送料机构送来 的餐盘， 正好落到 执行机构 前方 .由于簧的 作用使转轴复位，之后凸轮有低点转 入高点，底座右移，执 行机构将餐 盘送到客人取餐处，在右移送餐盘过程中。如此循环推料。 图 2.3 所示。 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 2.3 推料机构图 3.送料机构系统设计 3.1 链的传动设计与计算 1.选用滚子链传动，选用两 级圆柱齿轮减速 器，选 = 8， 电动据转速为 1440rmin ,可得 1n =14408 =180rmin 由于丝 杠轴转速为 0.5ms,由 v= 2dn （ 6 0 1 0 0 0） 可得 2n = 48rmin 所以链传动比为 = 12nn=18048 3.75 2.选择 链轮齿数 1z , 2z 假定链速 v=0.63 ms,由机械设计 表 9-8 选取小链轮齿数1z =17， 从动链轮齿数 2z = 1z =3.75 17 64 3.计算功率 caP 由表 9-9 查得工作情况系数 AK =1，故 caP = AK P=1 1.5kw=1.5 kw 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 4.确定链条链节数 Lp 初定中心距 oa =30P，则链节数 为 Lp= o2a P + 1+ 2(z z)2 + 2o 2 - 1( P a ) (z z ) 2 = (2 30P) P + +(17 64) 2 + 2-( P 3 0 P ) ( 6 4 1 7 ) 2 =102.4 取Lp=103 节 5.确定链条的节距 P 由机械设计图 9-13 按小链轮转速估算，链工作在功率曲线顶点左侧时可能出现链板疲劳破环，由表 9-10 查得小链轮齿数系数为 Kz= 1.081(z 19) =0.89, LK = 0.26(Lp 100) =1.01,选取单排链， 由表9-11 查得多排 链系数 Kp=1.0，故的 所需传递的功率 为 0P = ca LP KzKpP = 1.5 （ 0 . 8 9 1 . 0 1 1 ）=1.67kw 根据小链轮转速 1n =180 rmin 及功率 0P =1.67kw，由图 9-13 选链号为 08A 单排链，同时也证实原估计链工作在 额定功率曲线顶 点左侧是正确的 6.确定链长 L 及中心距 a L= PLP 1000 =(1 0 3 1 2 . 7 0 ) 1 0 0 0 =1.31 m a= P41+ 2Lp- (z z ) 2+ 221 + 2 2 - 1L p - ( z z ) 2 8 ( z z ) 2 =385mm 中心距减小量 a =（ 0.0020.004） a=（ 0.0020.004） 385=0.771.54 mm 实际中心距 a = a -a=385-（ 0.771.54） =384.23383.46mm 取 a =384 mm 7.验算链速 v= 11zn（ 6 0 1 0 0 0）p 0.6ms，与假设相 符。 8.验算小链 由表 9-4 查得小链轮孔许用应力最大直径 maxd =34 mm,大于电动机轴径 D=30 ，故合适。 9.作用在轴上的压轴力 Fp = FP eKF,有效圆周力 eF =1000pv=1000 （ 1.5 0.6 ） =2500N 按垂直布置压轴力系数 FPK =1.05，故 Fp =1.05 2500=2625N 3.2 皮带轮的计算以确定 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 3.2.1 皮带轮的选择 根据工作任务，以及皮带轮的 精度等级要求， 选择 轴径 d=200,导程 L=8，全长为 400 的皮带轮。 3.2.2 皮带轮支撑方法 的选择 因为皮带轮行程长 628mm,最大速度为 0.5mm/s，所以皮带轮的支撑方法有固定 固定型 和固定 支撑型，但 是，固定 固定型的构造比较复杂，而且部件精度 和组装精度的要 求非常高，所以皮带轮的支撑方法选择：固定 支撑型。 3.3 导向精度与轴向间隙的确定 3.3.1 导向精度的确定 ： 皮带轮的导程精度按 JIS 规格进行管理 。为了满足 位置决定精度 0.15mm/1000mm ： 0.15 /1000= 0.45/300 。 所 以 必 须 选 择 0.45mm/300mm 以内的 导向 精度 。根据 皮带 轮的 精度 等级 ，选定C7 等级，即积累导向误差为 0.45mm/300mm。精度等级 C7 的轧制皮带轮与精度皮带轮，选择价 格较低的轧制皮 带轮来使用。 3.4 电机的型号选择与计算 工作机所需要的功率为 Pw=FV/1000= ( 2 0 0 0 0 . 5 ) / 1 0 0 0 = 1 kw 从电动机到工作机的传动效 率为 1 2. 6 =0.99 30.99 0.95 0.97 0.95=0.86 电动机实际至少需要的功率 为 wd PP= =10.86 =1.16kw 由 dd pp ,由于 送料机 构传 动所 需动力 不大 ，选 择电动 机的功率为 1.5 kw，而二级圆柱齿轮减速器的传动比为 408i 电动机转速选择范围为： 4802400r/min。 查机械设计手册，选取方案 ： 方案 电 动 机 型号 额定功率 同步转速 满载转速 电动机 质量 总传动比 1 Y90L-4 1.5 1500 1440 28 16 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 3.5 变速箱的设计计算 3.5.1 传动比分配 总传动比 =nm/nw=1440/180=8 则 各级传动比分配 = 1 2 1 =(1.11.5) 2 取 1 =1.3 2 ； 得 1 = 3.2； 2 =2.5 高速级圆锥齿轮传动比： 1 = 3.2； 低速级圆柱齿轮传动 比： 2 =2.5 3.5.2 各轴转速 1n = mn =1440r/min 2n = 1n / 1 =1440/3.2=450r/min 3n = 2n / 2 =450/2.5=180r/min 4n = 3n / 3 =180/3.75=48r/min 3.5.3 各轴输送功率 P0=Ped=1.5kw P1= P0 1=1.5 0.99=1.485 kw P2= P1 2 3=1.485 0.99 0.95=1.40 kw P3= P2 2 4=1.40 0.99 0.97=1.34 kw P4= P3 2 5=1.34 0.99 0.95=1.26 kw 3.5.4 各轴的转矩 1T =（ 9550 P1） / 1n =9.85N.m 2T =（ 9550 P2） / 2n =29.7N.m 3T =（ 9550 P3） / 3n =71.1N.m 4T =（ 9550 P4） / 4n =250.7N.m 3.5.5 齿轮设计 （ 1）低速级圆柱 齿轮设计 1.小齿轮材料选择 40Cr，调质处理，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢，调质处理，硬度为 240HBS；小齿轮齿数 24z3 ，大齿轮齿数：大齿轮齿数： 4 2 3 3 . 2 2 4 7 6 . 8zz ，取 4 77z 2.按接触强度设计 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 3211t1t 1TK 32.2d HEd Zii1)确定参数 a.选取载荷系数 1.3Kt b.取齿宽系数 1d c. 21E 8M P a.189Z d. MPa006H lim 1 0MPa55H lim 2 e. 91 100 7 4.2103 0 0811 4 4 060N 812 2NN 8 . 3 0 1 0i 选取接触疲劳系数为： 92.0HN1 K, 93.0HN2 Kf.计算接触许用应力： 取失效率为 1，安全 系数 S=1 5 5 2 M P a6 0 0 / 1 M P a92.0 1H M P a5.5 1 11/5 5 093.0 2 2)计算 a.代入较小的 H计算： mmmmd t 66.725 1 1 . 5 8.189341 1037.1281 . 3 32.2 3 243 b.速度 3tdn 7 2 . 6 6 3 8 4V 4 5 0 / 1 . 4 6 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 n m s m s c.齿轮宽度d 1 tb d 1 7 2 . 6 6 m m 7 2 . 6 6 m m d.模数： mm0 2 7.3mm24/66.72mt mm81.6mm0 2 7.325.22 5 m.2h t b/h=72.66/6.81=10.67mm e. sm /46.1V ， 7 级精度齿轮查图 得动载系数 08.1Kv 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 直 齿 轮 ， 假 设 mm/100NbKF At ， 由 机 械 设 计 表 10-3 得2.1KK FH 由于载荷是间断性的，有冲 击，取使 用系数 5.1KA. 查表机械设计手册， 7 级精度齿轮，非 对称布置小齿轮， 425.166.72*10*23.06.1*18.012.1K 3H 由 67.10hb ， 254.1KH 查机械设计书中图 10-3 得 35.1FK77.2 HHVA KKKKK f. 按实际载荷系 数计算得到小齿轮 分度圆直径： mmmmKKdd tt 49.933.177.266.72 3333 g .模数： mm91.2zdm 33 3.按弯曲强度设计 3Fs a 1F a 121d1YYzKTm 1)参数确定 a.查图得 500MPaFE1 MPa504FE2 b.取弯曲疲劳系数： 82.0KFN3 ， 86.0KFN4 c.取安全系数 4.1S ,K=2.624. M P a86.922M P a4.1 50082.0SK F E 3F N 33F M P a43.276M P a4.1 45086.0SK F E 4F N 44F d.查齿形系数 65.2YFa3 ， 236.2YFa4 1.58YSa3 ， 1.756YSa4 0 1 4 2 9 4.0 YY3FSa 3Fa 3 01 420.0 YY4FSa 4Fa 4 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 2)计算 mm56.2mm0 1 4 29.024110*2872.1*624.2*2m 325 由于 按接 触疲 劳强 度计 算的 模数 比按 弯曲 疲劳 强度 计算的大，取齿轮的模数 3m 则： 16.310.3/49.933 ,取其为 32 963*324 mm69mm32*3mzd 33 mm882mm96*3mzd 44 轴中心距： mm9212 dda 43 齿宽： mm96db3d ，取 mm001B3 ， mm59B 4 3)验算： 1 3 8 7 . 7 NN63104 . 1 6 32d2TF 411t1 mmNmmNmmN /100/2 8 . 9/06 1 3 8 7 . 725.1b FK t1A 所以合适。 （二）高速级圆锥齿轮设计 1.小齿轮材料选择 40Cr，调质淬火处理，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢，调质淬火处 理，硬度为 240HBS；小齿轮齿数 3Z =25， 4Z =25 2.5=62.5，取 4z=63 . 2.按接触强度设计 322RR1t u)5.01(TK 32.2d HE Z1）确定参数 a.选取载荷系数 Kt=1.3 b.取齿宽系数 d=1 c. 21E 8M P a.189Z 充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 d. MPa006H lim 1 0MPa55H lim 2 e. N1=60nJLn=60 1440 1 8 300 10=2.07 109 N2= N1/ 1 =6.47 108 f.选取接触疲劳系数为： 96.0HN1 K 97.0HN2 Kg.计算接触许用应力： 选取失效概率为 1%, 安全系数 S=1 5 7 6 M P a6 0 0 M P a96.0 1H 5 3 3 .5 M P a5 5 0 M P a97.0 2H 2)计算 a.代入较小的 H计算： 3 2 21 0 . 5 ( 2 . 7 7 1 ) 2 . 7 7 ( )2 . 2 3 1 0 2 . 5 1=t k k E HK T Zd mm b.速度 smsm /15.2/100060 89.39851.102100060 ndV 3t c.齿轮宽度 mm51.021mm21.1 0 21db1td d.模数： mm46.4mm231 0 2 . 5 1m t e.齿宽与齿高之比 th 2 . 2 5 m 2 . 2 5 4 . 6 6 m m 1 0 . 0 3 m m b/h=102.51/10.03=10.22 f. sm /15.2V ， 7 级精度齿轮查图得动载 系数 1.1Kv 直齿轮，假设 100tAF K b N/mm，由机械 设计表 10-3 得 2.1KK HH 由于载荷是间断性的，有冲击，取使用系数 75.1K A ,查表机械设计手册， 7 级精度齿 轮，非对称布置 小齿轮 . 41.1b1047.0db36.00.1K 3-21H 由 22.10hb ， 14.1KH 查机械设计书中图 10-3 得 36.1HK充值下载文档就送全套 CAD图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 62.3H HHVA KKKKK 14.3FFF KKKKK VA g. 按实际载荷系 数计算得到小齿轮 分度圆直径： mmmmKKdd tt 75.95462.351.102 3333 h .模数： mm16.4mm2395. 75zdm 33 3.按弯曲强度设计 3Fs a 1F a 121d1YYzKTm 1)参数确定 a.查图得 500MPaFR1 380MPaFR2 b.应 力 循 环次 数 ： 83 1075.5N 84 10076.2N ，取 弯曲疲劳系数： 88.0KFN3 ， 90.0KFN4 c.取安全系数 4.1S 3 1 4 . 2 9 M P aM P a4.1 50088.0SK F E 3F N 33F 2 9 M P a.244M P a4.1 38090.0SK F E 4F N 44F d.查 齿形系数 69.2YFa3 ， 26.2Y Fa2 1.575YSa3 ， 1.738YSa4 0 1 3 4 8 0 3 8 4.03 1 4 . 2 9 5 7 5.169.2 YY3FS a 3F a 3 0 1 6 1 0 7 2 1 6.02 4 4 . 2 9 738.1264.2 YY4FS a 4F a 4 两者相比较大齿轮的大。 2)设计计算 2 9 m m.2mm0 1 6 1