【正文】 和研發(fā)，保護(hù)自主知識產(chǎn)權(quán)，才能真正提高競爭實力，由大變強。2 總體方案的設(shè)計整套設(shè)備通過一個料帶放料機構(gòu)將裝有電子元件的料帶輸送到料帶軌道中，通過皮帶傳動，將料帶傳輸?shù)綑z測設(shè)備下進(jìn)行檢測，最后再由收料機構(gòu)卷收到料帶盤中，以解決電子元件分揀問題（如圖21）。圖21 電子原件目檢設(shè)備結(jié)構(gòu)簡圖原動機 聯(lián)軸器1 減速器 聯(lián)軸器2 傳動機構(gòu) 導(dǎo)料輪 料帶輪盤 軌道 設(shè)備運動形式和運動參數(shù)1．料帶送料為間歇運動，每傳輸五個電子元件，停止2秒，便于操作者觀察； 2．電子元件傳輸速度v=10mm/s。3．傳輸帶有效拉力Fe=30N。 方案設(shè)計與評價在研究電子元件目檢測設(shè)備的設(shè)計方案時可以作如下分析：設(shè)備必須具備動力、減速、傳動、傳輸、放料、收料共六個功能因素。動力所采用的原動機，為了能夠符合設(shè)備要求的間歇性運動，所以采用步進(jìn)電動機，而且步進(jìn)電動機體積小，重量輕，適用做于小設(shè)備的動力系統(tǒng)。減速選擇設(shè)計二級圓柱直齒輪展開式減速器，其優(yōu)點是使用維護(hù)方面，適用于長期工作，傳動效率高等。在傳動機構(gòu)中，齒輪傳動的制造以及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合；鏈傳動的制造與安裝精度要求較底，但是在兩根平行軸之間只能用于同向回傳的傳動，運轉(zhuǎn)時不能保持恒定的瞬時傳動比，磨損后容易發(fā)生跳齒，工作時有噪音；蝸桿傳動效率低、發(fā)熱量大、成本高；帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，造價低廉以及緩沖吸振等特點，在機械傳動中被廣泛應(yīng)用。在帶傳動中，常用的有平帶傳動、V帶傳動和同步帶傳動等。平帶傳動結(jié)構(gòu)最為簡單，帶輪也容易制造，在傳動中心距比較大的情況下使用。V帶傳動允許的傳動比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，根據(jù)槽面摩擦的原理，在同樣的張緊力下，能產(chǎn)生比較大的摩擦力。同步帶靠嚙合傳動，速比準(zhǔn)確，傳動效率高，初張緊力小，壓軸力小，結(jié)構(gòu)緊湊，耐油，耐磨性好，安裝制造要求高。綜合以上比較，帶傳動則選用同步帶傳動，對于料帶體積小的特點傳動比較精確。料帶的傳輸通過設(shè)備的要求有設(shè)計者決定，設(shè)計成齒狀輪形式的，只可以做同向傳動。設(shè)計成針輪形式的，可以直接于料帶上的圓孔配合，能夠起到較好的固定跟傳動作用。所以，這套電子元件目檢設(shè)備的方案如下，原動機采用步進(jìn)電動機，傳動機構(gòu)采用同步帶傳動，傳輸設(shè)備采用針輪，收料放料機構(gòu)采用料帶輪盤。3 原動機和減速器的選定 電動機的分類和選擇隨著數(shù)控技術(shù)及電子設(shè)備的發(fā)展，特別是電子計算機的普及，步進(jìn)電動機的應(yīng)用越來越廣，其新型驅(qū)動方式也不斷出現(xiàn)，為步進(jìn)電動機的應(yīng)用帶來了廣闊的前景。步進(jìn)電動機是一種以電脈沖信號進(jìn)行控制，并將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或線位移的控制電動機，因此適合作為數(shù)控系統(tǒng)的伺服元件。隨著混合式步進(jìn)電動機的產(chǎn)生和應(yīng)用，其輸出功率和力矩不斷增加，成本與價格卻不斷降低，為步進(jìn)電動機的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)步進(jìn)電動機的控制方式多是采用單片機或PLC作為控制器產(chǎn)生脈沖，然后加上環(huán)形分配器、功率驅(qū)動部分，最后連接電動機，其中的軟硬件實現(xiàn)都較復(fù)雜。步進(jìn)電動機以其顯著的特點，在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)電機本身技術(shù)的提高，步進(jìn)電機將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。步進(jìn)電動機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。根據(jù)原始資料料帶送料為間歇運動，每傳輸五個電子原件，停止2秒，所以能滿足送料時的運動方式。步進(jìn)電動機以其顯著的特點，在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)電機本身技術(shù)的提高，步進(jìn)電機將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。為解決料帶間歇運動的問題，原動機選擇步進(jìn)電動機。根據(jù)已知條件，選擇的步進(jìn)電動機的具體參數(shù)（如表31）。表31 步進(jìn)電動機的具體參數(shù)品 名(標(biāo)準(zhǔn)型)保持轉(zhuǎn)矩（）轉(zhuǎn)動慣量J:額定電流（A/相）基本步距角（度）輸入電源勵磁方式重量（kg）生產(chǎn)廠家5相DC24V10%微步東方電機由于要求的電子原件傳輸速度極小，所以產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速也不高，電動機通過編程調(diào)節(jié)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)可以滿足所需的傳輸速度。因為轉(zhuǎn)速不高，所產(chǎn)生的扭矩也不高，滿足在電動機的保持轉(zhuǎn)矩內(nèi)。安裝尺寸80mm（如圖31）。用螺絲將電動機固定在安裝底座上；將電動機朝B方向處進(jìn)行安裝。圖31 電動機的安裝 減速器的分類和選擇 減速器是一種動力傳達(dá)機構(gòu)，它是一種相對精密的機械設(shè)備，使用它的作用是降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比。經(jīng)過很多年的發(fā)展，減速器的種類繁多，按照傳動類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器；按照傳動級數(shù)不同可分為單級和多級減速器；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐－圓柱齒輪減速器；按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速器。本方案擬定電子元件在皮帶輪上傳動，通過目檢測設(shè)備自動檢測電子元件，從而達(dá)到區(qū)分各類元件的目的，因此該設(shè)備的組成部分有：電動機、減速器、傳動設(shè)備、目檢測設(shè)備，其減速傳動部分的簡圖（圖32）如下： 圖32 減速傳動部分簡圖 運動和動力參數(shù)的計算 （31） F——傳輸帶有效拉力；V——電子元件傳輸速度。 （32） P——功率；n——輸出軸的轉(zhuǎn)速。設(shè)計工作情況：輕負(fù)荷傳送帶，原動機為步進(jìn)電動機，普通使用每日810小時。由簡明機械設(shè)計手冊（以下查表及查圖都由本冊查出，概不重復(fù)）表6150查得工況系數(shù)= （33） ——工況系數(shù)；P——傳遞的功率。根據(jù)功率Pd= （34）=45N=（35） 查機械設(shè)計手冊得：取圓柱齒輪傳動比i=36，二級圓柱齒輪減速器傳動比i=936所以電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍是：總傳動比： （36）分配傳動比： 經(jīng)計算 注：為高速級傳動比，為低速級傳動比。將傳動裝置中各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸。各軸轉(zhuǎn)速： 電動機的額定功率 每對軸承傳動效率：圓柱齒輪的傳動效率：聯(lián)軸器的傳動效率：運動和動力參數(shù)結(jié)果如下表（表32）： 表32 運動和動力參數(shù) 軸名功率P （KW）轉(zhuǎn)矩T（Nm）轉(zhuǎn)速（r/min）1軸 402軸 3軸 齒輪的設(shè)計：高速級大小齒輪的設(shè)計： 材料：考慮工作年限較長，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，因而齒輪材料所需耐磨性，強度好，無振動性，所以不必考慮沖擊，由表101查得，所以高速級小齒輪選用40Cr鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為280HBS。高速級大齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為240HBS，二者硬度差為40HBS。 （37）計算公式內(nèi)的各計算數(shù)值試取載荷系數(shù)為Kt=.小齒輪的轉(zhuǎn)矩為T1= 由表107取齒寬系數(shù)=由表106查得材料彈性影響系數(shù)=由圖102按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限==550MPa.應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 取失效概率為1%.安全系數(shù)為 S=1.由式： （38） 小齒輪分度圓直徑. （39）計算圓周速度 （310）寬度b及模數(shù) 模數(shù)： （311）故荷載系數(shù) 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 （312）計算模數(shù) 按齒根彎曲強度設(shè)計彎矩強度的計算公式為： （313）確定參數(shù)由圖1020c查的小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲強度極限由圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù) 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞系數(shù)S=，得 (314)計算載荷系數(shù)K。查取齒形系數(shù)。由表105查得 查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表105查得計算大、小齒輪的并加以比較。，大齒輪的數(shù)值大。設(shè)計計算 綜合考慮取m=按接觸強度計算 算出最小齒 所以這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。 幾何尺寸的計算大小齒輪的分度圓直徑 中心距 齒輪寬度 ,低速級齒輪的計算同高速級齒輪的計算（略） 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸確定箱座壁厚： ，而，240+3=9所以，取 =5mm。箱蓋壁厚： ，所以，取。箱座、箱蓋、箱底座凸緣的厚度：b=5mm,b1=5mm,b2=5mm. 箱座、箱蓋的肋厚： ,取m=4mm。軸承旁凸臺的半徑： 軸承蓋外徑： （其中，D為軸承外徑，為軸承蓋螺釘?shù)闹睆剑?。中心高? H=73mm地腳螺釘?shù)闹睆剑? =；數(shù)目：6。軸承旁聯(lián)接螺栓的直徑： =3mm；箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓的直徑： =5mm 到箱外壁的距離： = 10mm =10mm = = = =10mm 至凸緣邊緣的距離： =10mm=11mm =10mm。 外箱壁到軸承座端面的距離： L1=20mm。 齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離：?。?=19mm。 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離：?。?=7mm。 軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離，脂潤滑時：=5mm 旋轉(zhuǎn)零件間的軸向距離： = 齒頂圓至軸表面的距離： =35mm 大齒輪頂圓至箱底內(nèi)表面的距離：=19mm箱底至箱底內(nèi)壁的距離： =10mm箱體內(nèi)壁軸向距離： =箱體軸承座孔端面間的距離： =85mm 聯(lián)軸器、軸承的設(shè)計最小軸徑的確定按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的直徑，即，由于轉(zhuǎn)速不高,選45鋼。高速軸：A=110 d中間軸：A=110 d低速軸：A=110 d聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查表141，考慮為輸送機，轉(zhuǎn)矩變化很小，所以高速級：T= 選TL4 內(nèi)徑d=20mm低速級： T= 選YL8YLD8 內(nèi)徑d=32mm軸承的選擇軸承的選擇由聯(lián)軸器或最小軸徑確定，高速軸：6006， 中間軸：6005低速軸：6006, 6008 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計高速軸擬訂軸上零件的裝配方案根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度和直徑.由聯(lián)軸器的型號可確定Lf=62mm，Df=30mm。聯(lián)軸器左端需要軸肩定位，所以取De=26mm。軸承端蓋的厚度L=，為方便裝卸取端蓋外伸距離L=37mm，由旋蓋式油杯的尺寸確定端蓋內(nèi)壁到軸承的距離L=24mm，所以Le=75mm。由軸承的參數(shù)B可確定Ld=11mm，La=34mm。Dd=Da=30mm。Lb=135mm，A與B之間用套筒進(jìn)行軸向定位，所以無軸肩，所以取Db=36mm。由箱體內(nèi)壁間距L2=135mm，可算出Lc=75mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑及其長度。連軸器與軸的軸向定位采用平鍵連接，按dF＝20mm由《機械設(shè)計課程設(shè)計》表14－1查的平鍵截面bh=6mm6mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工長為62mm 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表15－2，取軸端倒角為2。軸中各處倒圓角r=。中間軸：具體方法同高速軸，各段的參數(shù)如下：La=40mm,Da=25mm。Lb=34mm,Db=35mm。Lc=12mm,Dc=41mm。Ld=60mm,Dd=54mm,Le=12mm,De=35mm, =22，=25.軸上零件的軸向定位齒輪與軸的軸向定位均采用平鍵連接，按mm由《機械設(shè)計課程設(shè)計》表14－1查的平鍵截面bh=10mm8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工長為34mm，同時為了保證齒輪與軸的配合有良好的