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4194光电智能小车【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】

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光电 智能 小车 机械 毕业设计 全套 资料 已经 通过 答辩
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4194光电智能小车【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】,光电,智能,小车,机械,毕业设计,全套,资料,已经,通过,答辩
内容简介:
基于 田瑶 【摘要】: 随着计算机终端的蓬勃发展 ,无线遥控技术结合网络控制技术将成为远距离控制系统的发展趋势 ,这些控制系统可以代替人类完成许多高劳动强度的工作 ,也可代替人类完成恶劣环境下甚至危险环境中的部分工作。智能小车的可视化、智能化的远程控制因其潜在应用受到了越来越多的关注。本文基于 飞思卡尔 16 位单片机 过光电传感器识别路径 ,结合 制与模糊控制 ,实现了小车的路径识别与自主循迹 ,并通过无线通讯实现了 程状态监测与绘迹。通过学习与研究 ,完成了以下工作。 首先 ,基于对智能车系统功能的分析 ,设计了系统的整个架构。详细介绍了智能车系统的硬件设计 ,其核心为 制芯片 括电源管理模块、中央控制 块、路径识别模块、转向舵机控制模块、电机驱动模块、速度检测模块以及无线通讯模块等 ,为小车的运动提供载体。 其次 ,完成了智能小车系统的硬、软件 设计。通过红外光电传感器识别的路径信息与 采用双 P 控制方法来控制舵机 ,通过模糊 制方法控制小车速度 ,较好地实现了智能小车的路径识别与跟踪。 第三 ,在 +环境下完成了控制界面与绘迹系统的设计。通过无线模块通讯 ,一方面实现了小车自主循迹的控制 ,另一方面可以实现基于 简单自主控制。在此基础上 ,根据无线模块回传的小车相对位置、实时速度、相对角度等信息 ,给出了一种绘迹算法。 最后 ,给出了基于 制的智能小车循迹系统的实验结果 ,实验结果表明 ,基于 制的 智能小车实现了路径识别、自主循迹与绘迹 ,且有较好的精度 ,为后续实现小车的远程监控奠定了基础。 【关键词】: 双 模糊控制算法 无线通讯 绘迹 【学位授予单位】: 华中师范大学 【学位级别】: 硕士 【学位授予年份】: 2011 【分类号】: 目录】: 摘要 5 1 绪论 9 课题的研究背景和意义 9 动机器人的国内外研究现状 9 外移动机器人的研究 9 内移动机器人的研究 10 文研究的主要内容与论文结构 11 2 智能小车控制系统总体设计 13 能小车控制系统的基本组成 13 统各个模块的主要功能 14 系统的基本特点 15 章小结 15 3 智能小车控制系统的硬件设计 16 统硬件总体设计描述 16 源管理模块 17 V 稳压电路的设计 17 V 稳压电路的设计 18 心控制 6 位单片机 介 18 片机与上位机之间的通讯 20 径识别模块 21 径识别方案的确定 21 电检测电路的设计 22 机控制模块 25 机工作原理 25 机控制设计 26 机驱动模块 28 机驱动原理 28 流电机驱动电路的设计 29 度检测模块 30 尔开关简介 31 于霍尔开关传感器测速电路的设计 32 线通讯模块 32 线模块简 介 32 口通讯及接口电路设计 33 章小结 35 4 智能小车控制系统的软件设计 36 统软件总体设计 36 件系统开发环境的介绍 37 径识别与方向控制算法设计 38 制算法简介 38 机的 制算法 42 机控制的程序实现 44 度控制算法的设计 46 糊控制算法基本原理 47 速模糊控制策略 48 速 整 53 速控制的程序实现 54 C 控制界面及绘迹算法的设计 57 迹算法的设计 57 C 控制端界面的设计与串口通讯 59 能小车试验结果 60 章小结 64 5 工作总结与展望 65 作总结 65 足与展望 65 参考文献 67 攻读硕士学位期间研究成果 70 致谢 71 潍坊学院本科毕业设计(论文) 编号: 潍坊学院毕业设计技术报告 课题名称 :切草机切断机构设计学生姓名 : 曹宗平学 号 : 04010330231专 业 : 机械设计制造及其自动化班 级 : 2004级本科8班指导教师 : 韩德伟 2008 年5月切草机切断机构设计摘 要 本次设计属于造纸机械类,文中首先对刀辊式切断机作了综述,并分别介绍了该设备用途、发展现状及当前存在的问题,而且提出了一些解决方法。接着是总体方案的拟定,根据其主要结构和工作原理,分别对切断机的进料机构、底刀以及飞刀辊的结构工艺分析等方面作了分析和讲解。根据这几个方面的分析我们可以拟定出刀辊式切断机的总体方案。本文重点对切断机的飞刀辊部分作了比较详细地分析和讲解,通过对飞刀辊的飞刀数目、飞刀斜度以及总体的结构工艺设计,我们可以将飞刀辊的形状设计出来。并完成了对轴、轴承及键等附件的设计与校核。最后本文还对部件和标准件如底座、底刀等进行了设计和选择。关键词:喂料压辊 底刀 飞刀辊 飞刀Turf cutter cut-off organization designAbstract The paper belongs to the papermaking machine. In the paper, it makes the summarize to the cutting organization about the knife roller type, and introduces the equipments use, the development, the problem of the present condition respectively. At the same time, it presents some problems, and refers to many methods to solve those questions. Then the paper has done the statement to the design of this kind of machinery overall, according to its main construction and work principle, and made the analysis with explain in detail to the feeding organization of the slicing the grass machine, bottom knife and the construction aspect of the knife roller etc. According to the analysis of these sections, we can draft the total project of slicing the grass machine in knife roller type. This paper points to the flying knife roller part of the machine and makes the comparison to analyze in detail with explain in detail, according to the number of the fly knife , the gradient and total construction technological designs, we will design the shape of the knife roller. And I complete to the design and examination to the enclosures about stalk, bearings and key etc. Finally this text makes design and choice to the components and the standard components, such as bottom knife etc., to the parts.Key words:Feeding organization;Bottom knife;The knife roller;Fly knife目 录前言 (3)1. 刀辊式切断机概述 (5)1.1 概述 (5)1.2 该设备的用途及发展现状 (5)1.3当前存在的主要问题及相应解决方法(5) 2. 总体方案的拟定 (7)3. 切断机构的设计 (9)3.1飞刀辊的速度确定(9)3.2飞刀辊的结构设计(10)3.3支承轴的机构及尺寸的确定(11)3.4 轴承的选择 (11)3.5键的选择(12)3.6校核(12)3.7飞刀的结构设计及尺寸确定(14)4. 其他辅助零件的设计与选用 (15)4.1底座的设计(15)4.2底刀的设计(16)4.3滑板的设计(17)4.4支承梁的设计(17)结 束 语 (18)致 谢 (19)参 考 文 献(20)前 言古代在纸发明以前,我国曾结绳记事,后在骨、石、木、竹上刻字或漆字,到了春秋末年,又在绢帛书写;埃及人则用尼罗河畔的纸草,印度人用树叶,巴比伦人用泥砖,希腊人用陶器等作为书写材料。到我国东汉和帝时,蔡伦总结了前人的经验,于公元105年,提出用树皮、麻头、破布和鱼网作为原料制浆造纸,是世界上公认的第一个造纸术的发明者。在现代生活中纸与纸产品对每个人的重要性是显而易见的,没有哪一种制成品对人类活动的各个领域比它有更深远的作用了。纸张提供记录、贮存和传播信息的手段;实际上所有书写和印刷任务都是纸张承担的。它是应用最广泛的包装材料,而且是重要的建筑材料。纸与纸产品的用途实际上是无限的。新的产品被不断地开发。与此同时,造纸工业也觉察到了来自其他方面(特别是塑料和电子媒体)对传统上由纸张占领的市场的入侵和挑战。值得提出的是由于采用了新技术和新方法,使造纸工业仍有可能在现有市场保持竞争力并接受新的挑战。纸和纸板是以纸浆为主造成的,现代制浆造纸的原料,以植物纤维为主,1997年全世界共生产新纸浆19820.2万吨,其中木浆占90以上,而阔叶材和速生材浆所占比例日见增长;但木材资源不足的国家,则较多地利用本国的非木树植物纤维原料。1997年亚洲纸浆产量中,非木材浆占36.68;与木材原料相比,非木材植物纤维原料在加工过程和成品质量方面,有更多的问题等待解决。二次纤维(废纸回用)已日益引起重视,1997年全世界废纸回收l 2639万t,为当年纸和纸板消费量的42.58;回用12789万t,为当年纸和纸板产量的42.72。我国的制浆原料,尚以草类等非木材原料为主,逐步增加木材比重是我国造纸工业的原料方针。1997年我国生产新纸浆1738万吨,其中非木材浆占70.40。废纸回收876万吨,为当年纸和纸板消费量的27.73;废纸回用1037.5万吨,为当年纸和纸板产量的37.08。近几年来我国造纸工业的发展速度非常快,年增长率大大高于世界年增长率。1993年我国年产量已达1823万吨,居世界第三位;1994年为2138万吨;1995年达2200万吨以上。但是我国人均纸和纸板消费量仍然较低,1992年为16.68千克年人;1994年为17.82千克年人;1995年为18.33千克年人,仅为世界人均消费量的1/3左右,远远低于发达国家的人均消费量。本课题既是对造纸机械的设计。本课题来源于山东潍坊扬帆机械股份有限公司。该公司生产的造纸机械产品社会需求量很大,其生产的造纸机械草浆干法备料生产线非常适合中国北方的造纸厂。发展前景非常广阔。但随着产品的广泛应用,产品的生产能力、技术水平、工艺结构等需要进一步提高和改善,以提高企业的生产效率,改善生产工人的劳动条件,以增加企业的综合效益。草浆干法备料生产线的设计共分切断机(上料机构、切断机构)、打浆机(升降机构、浆辊机构)、螺旋桨推进器、造纸辊、削片机、螺旋输送机六大模块的设计。本文主要负责切断机上料机构的设计,包括:两个喂料压辊、支承轴、轴承及轴承座、健、支板的设计和选择。毕业设计是本学科设计学习过程中的重要环节。是学习研究和实践成果的全面总结,是毕业资格和学位资格认证的重要依据。其重要性是不言而喻的。因此,在设计的各个环节都给予了高度的重视。同时,由于水平有限,设计过程中难免有错误之处。望老师给予指正。1. 刀辊式切断机概述1.1 概述 用稻麦草原料制浆时,其备料的目的是将稻麦草切成一定长度(1620mm),并利用纤维素含量较多杆部。其他部分如穗、叶和鞘质以及夹带的泥沙经过筛选及除尘设备除去,以降低化学品的消耗,改善纸浆的滤水性,提高产品质量。备料分为干法和湿法两种。 干法备料是指在一定水分下(即储存后的水分)进行各种必要处理。此法由于技术比较成熟,设备简单,操作方便,动力消耗少,所以国内草浆厂多用此法,本设计中采用的是干法备料.刀辊式切草机用于将成捆的稻买草切成草段。它由喂料辊、刀辊、底刀、进出料皮带和传动装置组成。1.2 该设备的用途及发展现状该设备属于造纸机械的进料机构及切断机构。其主要用途是将稻麦草等原料通过皮带输送,用压辊压实易达到一定的堆积重度。再通过飞刀切断以达到规定的长度。从而为下一步的打浆等过程创造条件,本次设计的该设备的技术参数为:生产能力5t/h;草片长度:1620mm.刀辊式切草机一般能满足中小型草浆厂的切草需要。他除了常用于稻草、麦草、高粱杆、玉米杆的切断外,还能用于芒杆、小杂竹等原料的切断。他属于草浆干法备料生产线,尤其适合中国北方的造纸行业。故其市场潜力非常大。但随着产品的广泛应用,产品的生产的生产能力,技术水平,工艺结构需要进一步的提高和改善,以提高企业的生产效率,改善工人的劳动条件,以增加企业的综合效益。1.3 当前存在的主要问题及相应解决方法当前生产上使用的切草机遇到的问题主要有以下四种:1.3.1 进料困难 喂料辊部分容易发生堵塞,草料喂不进去。这是因为投料不均匀,料层过厚或者是乱草插到喂料压辊的两侧造成的。针对这一故障,在切草机喂料口送料皮带的两侧装上一对立式喂料辊,能减少草料跑偏,对减少堵塞有一定效果。把原先只有两道喂料辊的切草机再增加一道喂料辊。把喂料机构的传动系统和刀辊的传动系统分开。当遇到草料堵塞喂料装置时,反转电动机,喂料装置自行退出堆料,便于消除故障。 1.3.2 投料劳动强度大 原先生产的切草机,送料皮带离地面有一段高度,加上皮带的长度又不够长,操作工人每人要把大量草料装上送料皮带,劳动强度相当大。现在大部分的切草机的送料皮带已经加长,并且有些工厂已经把送料皮带的安装高度下降到地面或者接近地面。或者是使其高度与送料的小车、运输带的高度相适应,达到投料方便的目的。1.3.3 机械故障 现在定型的切草机是按照标定生产能力设计的,机械结构能满足机械上的要求。然而目前不少的切草机是在过量投料、超负荷条件下运行的,或者是用切芦苇、芒秆而投料量又不加以适当控制,造成机械过载,甚至发生机械事故。草料中夹杂有石头、铁块(镰刀、螺钉、铁丝)等也是造成机械故障的一个原因。据了解,定型的切草机的刀辊主轴、链条、喂料辊轴承是薄弱环节,比较容易出现故障。1.3.4 切草间尘埃多 辊刀式切草机切草时造成切草间大量尘埃,这是一个比较严重的和至今尚未彻底解决的问题。虽然大部分的切草机都配备抽风罩,能在一定程度上减少切草间的尘埃,但远远未能达到起码的要求。采用抽风的办法减少尘埃,在冬季我国北方气温较低,大量抽风会使室温下降,影响取暖,在使用上常有一定限制。2. 总体方案的拟定此类刀辊式切草机的进料机构和切断机构看似分离实则紧密联系。在总体结构方案的拟定过程中我们本着结构紧凑、提高效率、便于拆装和维修以及定期维护和检修的原则。首先我们把进料机构和切断机构同时进行结构设计,有利于两者的分离与结合。总体方案拟定如下图2.1所示:图2。1 我们通过以上示意图来分析刀辊式切断机的主要结构和工作原理,以便拟定我们的设计方案。首先,草料是通过送料皮带输送往压辊方向的。送料皮带不断将草料送到第一喂料压辊和第二喂料压辊的下面,一边得以被压实和梳理。支撑轴的轴承固定于嵌入支座的轴承座上;第一喂料辊和第二喂料辊负责把草料压紧后均匀的喂进。这就是所谓的喂料机构。下面几点是在设计时必须说明的:动力是通过第二喂料辊经过键传动传递到第一喂料辊的。在此我们采用一个单独的电动机作用于这两个喂料辊。动力首先输入第二喂料辊,两个喂料辊之间保持一定的传动比,通常是使第二喂料辊的辊面速度比第一喂料辊的辊面速度高约10%-15%。飞刀材料为中碳钢、低合金钢,也有低碳钢渗碳的。刀刃角一般为30-35,在此我们选择30。刀口硬度为HRC5660。底刀安装在和刀辊同一水平面的喂料台上.底刀要求耐冲击和耐磨,可用中碳钢或者锰钢制造,刀刃角一般采用85上下。由于直的飞刀刃是斜装的,它同水平底刀刃所在平面的接触线呈弧形,所以底刀刃应该加工成相应的弧形来实现飞刀、底刀在刀刃全长上的间隙相同,以保证切草质量。底刀通过六角螺栓与底座固定。底刀的长度应该略长于飞刀的长度。为了使刀辊平稳的工作,传动系统要有足够的转动惯量。在飞刀辊的轴端装有直径较大的皮带轮和飞轮。以上便是该切断机的总体设计方案。 3. 切断机构的设计切断机构的设计和喂料机构的设计是密切相连的。其中飞刀辊的转速和草片的长度及喂料的速度有严格的关系,因此,飞刀辊切断机构的设计是整个设备设计的基础。所以,首先应该进行飞刀辊的设计。3.1飞刀辊的速度确定切草机切出的草片长度取决于喂料的速度和飞刀的转速: L=V/(2n)在上式中 L-草片的长度一般为1620mm(米) V-喂料辊的辊面速度(米/分) Z-飞刀辊上飞刀的数目 n-飞刀辊的转速(转/分)在此处设计中我们选用3把飞刀,即Z=3。而草片的长度我们取18mm。把上述参数带入公式中有, 18*10(米)=V2(米/分)/(3*n转/分)V2=n(转/分)*(54*10米) (式2-1)设刀辊的转速为V,由此线速度和转速之间的关系知V=nr/30 (式2-2)把式2-2式带入式2-1式中,可以得到:V2米/分=54*10米*30V1/r(式2-3)而切草机的生产能力可按下式计算: Q=60khbV (式2-4)上式中 Q-切草机的生产能力(kg/h) b-喂料辊的宽度(米) h-料层的厚度,一般取0.20.3米 V-喂料速度(米/分) -堆积重度,稻草为5556,麦草为6575,玉米秆和高粱秆为6065,芦苇为7075(kg/m) k-供料不平衡系数在这里,Q按照设计要求取5t/h;k供料不平衡系数取为0.8;b喂料宽度我们取720mm。将以上参数代入(式2-4)式中 5000kg/h=60*0.8*0.2*720*10米*V*70 V=10.3米/分 (式2-5)由以上可以知道第二喂料辊的速度为10.3米/分。把式2-5代入式2-1中得: n1=10.3(米/分)/(54*10米) n1=191转/分即飞刀辊的转速为191转/分。由转速和线速度之间的关系可知: V=nr/30故可得:V=3.14*191*(420/2)*10米/30 V=504米/分即飞刀辊的速度为504米/分切草机所需的电动机功率可按下式计算: N=kDQ上式中 N-切草机电动机所需的功率 D-单位生产能力的耗电,麦草取2.53.0kwh/t Q-切草机的生产能力 k-不平衡系数,一般取为1.11.2N=1.2*3.0*5=18kw即飞刀辊电动机所需的功率为18千瓦。 3.2 飞刀辊的结构设计由于飞刀辊是用来安装飞刀的,所以不可能设计成实体的。在这里我们可以先将其设计成一个叶片式的。近似一种螺旋形的。该飞刀辊的直径可选为初始值D为420mm。该辊子为铸件,可以选取的材料为HT200,铸造方法为砂型铸造。由以上可知其外形为叶片式的。而考虑到飞刀的长度为690左右。故支撑飞刀的轴与飞刀辊采用键连接。在飞刀的两端开上两个轮毂。而非配合表面为减少铸件的重量。可以铸造成一型腔式的。其基本的结构和已定尺寸如图3.1:图3.13.3支承轴的机构及尺寸的确定轴的材料我们可以选用45钢,其许用剪应力在2545。查表有:A0在126103。此处我们取t=30Mpa.; A0=120.由公式dmin 得:dmin=60mm在此处轴上开有两个键槽,所以最小直径需增大15%来设计。又因为飞刀辊的重量很大,并且在剪切过程中有轻度冲击,故直径可取110mm。其基本结构和尺寸如图3.2所示: 110 120图3.23.4 轴承的选择由于飞刀的安装是与刀辊成一定角度的,所以支承他们的轴承不仅要求承受径向力还需承受一定的横向力。此处可以选用圆锥滚子轴承。因为d=110可选用7216E轻系列。其基本参数如表3-1所示:dDBCT110180342937153828表3-1该轴承额定的载荷C=230000N。额定静载荷为2030000N。而其中的一些基本参数为e=0.42.y=1.4,y0=0.8.其极限转速为V=1900r/min.轴承采用正向安装。 3.5键的选择由于此处的扭矩不小,而飞刀辊又很长。故在选择键时应该选择双键,安装键处的直径d=120mm.由键的选择可以知道此处采用平键。可选用b*h=28*16。采用一般性联结,此处轴的公差即键宽b的公差为(-0.052,0),国标为GB1567-79。L可以在80320之间取值。考虑到该轴上装上两个键,所以L不必太长,此处可以选择110mm.在选定3轴承和键之后,轴的基本尺寸就基本确定了。轴在加工过程中两端装轴承的地方需要精加工,装键的部位也需要精加工。而其余各部分的精度能达到一般的精度要求就行了。 3.6校核在此处校核包括轴的校核和轴承的校核以及键的校核三部分组成。3.6.1轴的校核将轴及其支承简化,并对加在上边的扭矩和载荷进行简化处理,由于轴在刀的切割过程中受力所以受到一定的扭矩,而辊子的重量可以看成是坐用在轴上的均布载荷。由于辊子的材料为HT200。查材料手册知道为7.29g/cm.我们可以把刀辊的体积计算出近似的一个质量,并加上一定的不均衡系数即可。其简画图3.3所示:qT1TT2图3.3我们可以估算辊子的重量:N=kvg N= =4300N故q=N/l=4300N/720mm=6N/mm由力的平衡关系可以知道: N=T1+T2T1=T2所以T1=T2=2150N设作用在轴上的扭矩为T,由于T=9550P/n=9550*18/191=900Mpa很明显中间截面为危险截面。而此处的弯矩设为M。扭矩为T.M=T(X+C)- =579Mpa用第三强度理论校核: =1.8Mpa可见故满足强度条件。所以轴的结构和尺寸能满足要求。3.6.2轴承的校核轴承的预期额定寿命为50000h,此轴承为圆锥滚子轴承,此处i=10/3.轴承承受的径向力Fr=21500N。在前面已经算出。其横向力查表估计为Fq=1000N。故:Fq/Fr=1000/2150=0.476e=0.42所以P= Fr=2150N LH= =155678hLh0所以选用的轴承能满足寿命要求。3.6.3键的校核作用于键上的转矩T为900Mpa,普通平键的强度要求为 在上式中 T-传递的转矩Nm K-键与轮毂的接触高度,K=0.5h l-键的工作高度mm,圆角平键l=L-6 d-轴的直径mm -键、轴、轮毂三者中最弱材料的挤压力=11.4Mpa 可按表3-2选取:许用挤压应力联结工作键的材料载荷性质静弱冲冲击静钢120-150100-12060-40铸铁70-8050-6030-45表3-2由表可以选取=50故选用的键能够满足要求。3.7飞刀的结构设计及尺寸确定飞刀的把数一般在34。在此设计过程中我们采用了3把非刀。飞刀的材料我们选为中碳钢,刀刃角为30。刀口的硬度为HRC60。而飞刀的长度应该根据飞刀辊的长度去确定,飞刀辊的长度为720。所以这里飞刀的长度取为690mm即可。在飞刀辊的两端各留15mm的余量,飞刀的厚度可取20mm,考虑到飞刀在切割过程中受到冲击,应该适当的加宽其厚度。其宽度定位100mm。考虑到其伸长的长度,可以调节故宽度的选择并不是十分严格的。只要在调解的范围内能满足所需的要求就行。飞刀是通过螺栓固定在飞刀辊之上的。而飞刀之上开的连接的孔为扁平的孔,目的是当飞刀被磨损磨短后无法正常工作时,可以调节后端的螺杆使其伸出的的部分长度发生变化。故作为扁平的孔之后,在调解之后也能在原处将飞刀固定于飞刀辊之上。但是必须指出的是这个调节是有限度的。依据刀上开的孔而定,而不是无限制的伸长。在应考虑到其他多方面的因素,如果开得太小便无法准确固定了。这里选择用的螺栓为内六角螺栓。每把刀需要四个内六角螺栓,总共需要十个。其内径根据联结的键的厚度可以选择M12的。其刀背处顶的螺杆有两个作用,他在飞刀切割过程中负责顶住飞刀,防止由于切割的冲击发生窜动;还可以在飞刀受过度磨损后将飞刀向前顶进,以减少跟换肥掉的次数和数量。从而减少成本,节约材料,这里需要说明的飞刀在安装过程中与刀辊的轴线呈一定的角度,这里我们选择的6。其目的是使飞刀在切割过程中,沿一边开始而不是同时开始,可以减少切割过程中的阻力,提高效率,保护飞刀。在飞刀辊上有很多需要加工的面和许多的孔。都是采用先铣削后钻孔的方法加工出来的。其基本形状图3.4所示:203090图3.4 通过以上的设计过程,我们对于切断机构,已经有了一个比较全面地认识,对于切断机构的设计关键在于飞刀辊的设计及其相关的轴、轴承、键的设计与校核。而其余的设计都不属于设计的核心内容。但是我们同样应该认真对待,作为一名优秀的机械设计人员,必须有足够的耐心和细心 。在这里回顾一下整体结构,轴承放入轴承座中,此处轴承座我们选用最普通的轴承座即可。其两脚是通过螺栓将其固定于底板之上的。在飞刀辊的上方设一挡板,其可以为一个薄得钢板,材料为Q235。厚度为5mm即可,长度要求把整个飞刀辊都盖住就行。其右端也应该设一个挡板,使其在近似密封的环境下工作,以减少噪音污染,提高劳动环境。以上就是飞刀辊主要结构的设计过程,而其附属结构和部件将在后面的章节中讨论。4.其他辅助零件的设计与选用4.1底座的设计底座的作用是支撑飞刀辊及其底刀,其结构十分简单,其材料为铸铁,可选用HT200,可采用砂型铸造。铸件的壁厚一定适当均匀,表4-1是砂型铸造的最小壁厚: 种类 最大轮廓 8001250最小壁厚 68表4-1在设计铸件壁厚时应考虑到合金的流动性,在一定的铸造条件下,每种合金能铸造的最小壁厚的数值取决于合金流动性的好坏,各种铸造合金都有其合理的铸件壁厚范围,选择适宜即可保证铸件的力学性能,又能够防止铸造缺陷。铸件时充分考虑到金属的潜力,节约金属必须考虑到铸造合金的力学性能对铸件壁厚的敏感性,厚壁容易产生缩孔、缩松和偏析等缺陷,从而使力学性能下降。临壁后以后,不是随着壁厚的增大而增大,其力学性能而是随壁厚的增大而减小。故结构设计应科学的选择壁厚,以节约金属和减轻铸件的重量。砂型铸造的临界壁厚可按最小壁厚的3倍来考虑,故此底座的临界壁厚为(1824)之间,故在此我们设计上下底的壁厚为25mm,而中间的为20mm,当中加强筋的厚度为20mm。我们必须考虑到的是随铸件壁厚的增加,会使中心部分晶粒粗大,强度并非按断面的增大而成比例的增大,因此不能单纯的增加壁厚,还必须合理的选择形状。设置加强筋不仅可以提高强度又可以节约强度。故在此我们把它设成工字形,并在当中加一加强筋。其结构如图4.1所示:图4.1铸件的外型设计应力求简单尽量的减少分型面,铸件的垂直壁上应有结构斜度。为了减少加工工作量,通常设计出突台,突台突出的厚度一般应小于或等于铸件的厚度,同一平面突台的高度尽量一致,突台的布置应便于起模,铸件同一壁上应尽量的减少和避免突台的两面分布以使造型方便和防止铸造缺陷。在综合了以上的原则以后初步定其尺寸为上端730mm,下端为983mm,高度为830mm。其结构如图4.2所示: 图4.24.2 底刀的设计切草机的底刀是安装在和飞刀辊在同一水平面上的喂料平台之上的,底刀要求耐冲击和耐磨,可选用中碳钢或锰钢来制造,在此我们选用中碳钢来制造。刀刃角一般为85,在底刀和飞刀之间应保留一定的间隙0.30.5mm。在此我们必须考虑到底刀的宽度应该与飞刀尺寸差不多在此我们把它设成长度为690mm,宽度为90mm, 其高度应比送料的高度略微低一点,底刀是通过四个六角螺栓与底座固定的,螺栓为内六角螺栓。其基本结构和尺寸如图4.3所示:图4.3 854.3 滑板的设计滑板的作用就是将切好的草料送到出料皮带之上,然后皮带把草料运送到下一个环节中去。滑板只是一块很小的钢板,将其上端固定于底刀之上,下方与出料皮带近似接触,其宽度应略宽于底刀,其倾斜方向与水平方向成60角,宽度为680mm。4.4 支承梁的设计由于支承辊子的是两块钢板,故其位置很难保证稳定,顾客在两者之间加上一支承梁,以保证其相对位置关系。其长度略长于两边的支板,直径约为400mm。结 束 语本次设计属于造纸机械类,文中首先对刀辊式切断机作了综述,并分别介绍了该设备用途、发展现状及当前存在的问题,而且提出了一些解决方法。接着是总体方案的拟定,根据其主要结构和工作原理,分别对切草机的进料机构、底刀以及飞刀辊的结构工艺分析等方面作了讲解。根据这几个方面的分析我们可以拟定出刀辊式切草机的总体方案。本文重点对切断机的飞刀辊部分作了比较详细地分析和讲解,通过对飞刀辊的飞刀数目、飞刀斜度以及总体的结构工艺设计,我们可以将飞刀辊的形状设计出来。最后本文还对部件和标准间进行了设计和选择。 我在这段时间里学到了很多课堂上学不到的东西。它不但增强了我的实际动手操作能力,而且使我学会了如何把现实中的东西和自己所学的理论联系起来。现在我已能用自己所学的知识来分析和解释生活中一些简单机器的工作原理和制造方法,真正理解了“理论来源于实践而有用于实践这句话的含义。下面是我在这次毕业设计中的体会:我们的毕业设计是对大学四年所学全部内容的一次综合性的检测。它不但是我们有了一次复习自己所学课程的机会,而且更重要的是把我们所学的各门课程穿插起来,是我们对所学课程有了一个综合性的认识,加深了对所学专业了解。毕业设计是我们第一次独立运用所学的知识设计或改进某个机器零件,使我对设计工作有了一个大体的了解。当我成功设计出一个机器零件时,并经过检验校核后,正确无误,那种滋味难于言表。当然也有令我苦恼的时候,如果对某个零件经过多次设计、计算后仍然需要改进,特别是需要重新从头计算时,那种心情别提有多懊恼。从某种意义上说,毕业设计锤炼了我的身心,使我戒骄戒躁,对胜利不骄傲,对失败不气馁始终以一种平常心去对待每一件事情,为我们以后的工作打下一个良好的基础。本次毕业设计除了对所学
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