【正文】 動(dòng)來實(shí)現(xiàn)壓板的上下移動(dòng)，來壓紙箱通過紙箱的變形來測(cè)出紙箱所能承受的壓力。 方案二： 將交流伺服電動(dòng)機(jī)放在壓力變形試驗(yàn)機(jī)底座內(nèi)，通過齒輪和兩條雙排鏈將動(dòng)力傳濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 遞到上壓板上用來實(shí)現(xiàn)壓力變形試驗(yàn)機(jī)的工作。 總體方案的設(shè)計(jì) 機(jī)器的工作性能和制造工藝是由機(jī)器的總體方案的設(shè)計(jì)直接決定的，因總體方案的設(shè)計(jì)是機(jī)器的設(shè)計(jì)過程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。 采用鏈傳動(dòng)的原因是因?yàn)椋烘渹鲃?dòng)與帶傳動(dòng)相比無彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，因而能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高，又因?yàn)殒湕l不需要像帶那樣張的很緊，所以作用于軸上的徑向壓力比較小，而且結(jié)構(gòu)較為緊湊，同時(shí)，鏈傳動(dòng)能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作，并且鏈傳動(dòng)需要的張緊力較小。有必要的時(shí)候還應(yīng)考慮主要受力機(jī)構(gòu)的受力分析等。 包裝紙箱 壓力 變形 試驗(yàn)機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下所示： （ 1） 試驗(yàn)最大包裝紙箱尺寸規(guī)格 :1200mm、 1200mm、 1200mm； （ 2） 對(duì)試驗(yàn)件最大施加壓力： 5KN； （ 3） 對(duì)試件施壓的最大速度： 10mm\min； （ 4） 擬定傳動(dòng)部分的總傳動(dòng)比： 20。 包裝紙箱 壓力試驗(yàn)機(jī)能 檢測(cè)包裝紙箱在流通中的靜力壓載，以檢測(cè)包裝紙箱 的承載能力， 因此 包裝 紙箱 壓力 變形 試驗(yàn)機(jī)是包裝領(lǐng)域重要的試驗(yàn)儀器。 本壓力 變形 試驗(yàn)機(jī)能完成材料 的 靜態(tài)壓縮試驗(yàn)、。 壓力試驗(yàn)機(jī)的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 目前國內(nèi) 主要生產(chǎn)的壓力 變形 試驗(yàn)機(jī) 大多數(shù)都是用于鋼筋、混凝土等建筑材料壓力的測(cè)試， 金屬及非金屬材料 的 加工和壓力測(cè)試 ，紙筒壓力測(cè)試 。現(xiàn)如 今 ， Lansmont 已經(jīng)在 包裝 紙箱壓力變形 測(cè)試 的相關(guān) 領(lǐng)域 內(nèi)不容 置疑地成為全球公認(rèn)的領(lǐng)軍者。 目前，隨著自動(dòng)化技術(shù)以及 計(jì)算機(jī)技術(shù)的 飛速 發(fā)展，以交流伺服電 動(dòng) 機(jī)為動(dòng)力 源 的壓力 變形 試驗(yàn)機(jī)得到了前所未有的發(fā)展。 包裝紙箱 壓力試驗(yàn)機(jī)是包裝 紙箱 領(lǐng)域重要的實(shí)驗(yàn)儀器， 它能夠?qū)Πb紙箱在運(yùn)輸過程中 遇到的外力進(jìn)行 相應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn)，來 檢測(cè) 包裝紙箱的承載能力。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7） 參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交 的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。包裝紙箱在運(yùn)輸?shù)倪^程中，要經(jīng)過運(yùn)輸、裝卸、 存 儲(chǔ)三個(gè)過程，在這三個(gè)過程中，包裝紙箱 可能 會(huì) 受到 各種各樣的損害，例如沖擊、振動(dòng)、擠壓等 作用。 交流 伺服電 動(dòng)機(jī)可以精確地控制轉(zhuǎn)速和行程，而且響應(yīng)時(shí)間很短， 大大 的 提高了操作的準(zhǔn)確性，而且效率 較 高、耗能小、 在 工作過程中產(chǎn)生的噪音 也 較低， 因此交流伺服電動(dòng)機(jī) 是當(dāng)今壓力 變形 試驗(yàn)機(jī)的理想動(dòng)力輸出設(shè)備。從 高科技電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備、基礎(chǔ)包裝材料到 大型 的 日用品 等領(lǐng)域都可以看到該公司的產(chǎn)品，公司生產(chǎn)的 產(chǎn)品被應(yīng)用到了 更多更廣泛的領(lǐng)域 。而面向包裝 行業(yè)的濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 小型壓力 變形 試驗(yàn)機(jī)供 應(yīng)量 比較少 。通過試驗(yàn)機(jī)上的壓力傳感器和位移傳感器將 壓力和位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)調(diào)理后送入計(jì)算機(jī)中，在計(jì)算機(jī)中反映 測(cè)試值。 當(dāng)今傳統(tǒng)包裝紙箱壓力變形試驗(yàn)機(jī)一般采用普通（或步進(jìn) ）電機(jī) 、皮帶輪傳動(dòng)、直齒輪傳動(dòng) 等，傳動(dòng)速度和行程的 控制 精確度都不能保證，而且效率較低，能耗 較 高，不適合現(xiàn)代包裝理念中對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求。 包裝紙箱 壓力 變形 試驗(yàn)機(jī)機(jī)械部分 的 設(shè)計(jì) 為 了 能 夠 滿足各種包裝 紙箱 的測(cè)試要求，該 壓力變形 試驗(yàn)機(jī)的機(jī)械部分的設(shè)計(jì)主要包括如下幾個(gè)部分： （ 1） 壓力變形試驗(yàn)機(jī)傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)； （ 2） 交流伺服電機(jī)的選型； （ 3） 鏈及鏈輪的選擇； （ 4） 直齒圓柱齒輪的選擇及校核； （ 5） 錐齒輪的選擇及校核； （ 6） 軸以及軸承、鍵的選擇和校核； 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 （ 7） 減速器的選擇及應(yīng)用分析； （ 8） 一些其他零部件的設(shè)計(jì)。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 理論依據(jù) 傳統(tǒng)的 壓力試驗(yàn)機(jī)一般采用皮帶輪傳動(dòng)動(dòng)、滾珠絲杠傳動(dòng)、普通（或步進(jìn)）電動(dòng)機(jī)等，對(duì)傳動(dòng)速度和行程控制不夠準(zhǔn)確，而且效率較差能耗較高，不適合現(xiàn)代包裝理念中對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求。鏈傳動(dòng)主要用在工作可靠，兩軸相距較遠(yuǎn)，低速重載的場(chǎng)合 。 方案比較 方案一： 將電動(dòng)機(jī)放在包裝紙箱壓力變形試驗(yàn)機(jī)的上部，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過減速器和滾珠絲杠副轉(zhuǎn)化為壓板的直線運(yùn)動(dòng)的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器的工 作。如圖 （ b）所示 該方案的優(yōu)點(diǎn)是用鏈傳動(dòng)安裝，精度要求較低，成本也較低， 工作穩(wěn)定可靠，比較適合遠(yuǎn)距離及低速重載時(shí)的傳輸，而且將電動(dòng)機(jī)放在試驗(yàn)機(jī)底座的內(nèi)部，使電動(dòng)機(jī)盡可能少的受到外界的沖撞，而且外表簡(jiǎn)單美觀，更重要的是保證了電動(dòng)機(jī)和減速器的穩(wěn)定工作。與電機(jī)通過聯(lián)軸器相連的軸因?yàn)樾↓X輪的軸頸較小所以在設(shè)計(jì)時(shí)可以把這根軸設(shè)計(jì)成為齒輪軸，來與直齒圓柱齒輪相嚙合，實(shí)現(xiàn)一級(jí)傳動(dòng)。 由四條鏈帶動(dòng)壓板下降的時(shí)候，壓板肯定會(huì)四處擺動(dòng)不平穩(wěn)，所以為了保持架子和壓板的穩(wěn)定性在機(jī)架上應(yīng)做一些設(shè)計(jì)。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，由于機(jī)架箱體比較大，所有設(shè)計(jì)時(shí)所用的軸就會(huì)比較的長(zhǎng)，因此設(shè)計(jì)時(shí)要注意軸的定位問題，選擇合適的軸承，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中除了有軸承定位還涉及到了圓螺母定位，軸端有軸端檔圈定位。 目前市場(chǎng)上所用的壓力變形試驗(yàn)機(jī)多 數(shù) 是以普通電 動(dòng)機(jī)為動(dòng)力機(jī)的壓力試驗(yàn)機(jī)，常 見的是 以步進(jìn)電機(jī)為動(dòng)力機(jī)， 但是 步進(jìn)電機(jī)往往會(huì)出現(xiàn)失步 的 現(xiàn)象，這樣 很 容易造成 工作中的 誤差，但是交流伺服電機(jī)可省去離合器等零部件，使傳動(dòng)環(huán)節(jié)大大減少了，因而相應(yīng)的維修工作量也會(huì)大大減少。 （ 2） 采用變頻調(diào)速，能耗小 、轉(zhuǎn)矩特性好、 效率高。通過以下計(jì)算公式可以確定所選電機(jī)型號(hào) 。 因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)的試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)速較低、無沖擊、沒有很大的振動(dòng)，所以可以選擇凸緣聯(lián)軸器，而且凸緣聯(lián)軸器的構(gòu)造就簡(jiǎn)單、成本低。 齒輪的設(shè)計(jì) 根據(jù)總體方案的設(shè)計(jì)可以知道在此壓力變形 試驗(yàn)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中用到了齒輪傳動(dòng)，根據(jù)方案中執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，可以看出在此次壓力變形試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)中用到了直齒圓柱齒輪和直齒錐齒輪進(jìn)行傳動(dòng)。 （ 3）選小齒輪的齒數(shù)為 Z1=24，大齒輪齒數(shù)為 1205242 ???Z ，（傳動(dòng)比 i=5）。 4）由表 [4]查得材料的彈性影響系數(shù) ZE=(MPA1/2)。 取失效概率為 1%， ，安全系數(shù) S=1，由下面公式計(jì)算得： ? ? )(5281 i m11 M P aSσKσ HNH ???? () ? ? )( i m22 M P aSσKσ HNH ???? () （ 2） 計(jì)算 1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1t，將 [σH]中較小的值代入公式 ()中 得： ? ?3211 ???????????HEdtt σZuuφ TKd )(4 9 5 8 3 0 4 32 mm??????????? 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 2）計(jì)算圓周速度 v。 根據(jù) v=(mm)， 7 級(jí)精度，由圖 查得動(dòng)載系數(shù) KV=1； 直齒輪， KHα=KFα=1； 由表 [4]查得使用系數(shù) KA=1； 由表 [4]使用插值法可以查得 7 級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，KHβ=。 ?????? βFαFVA KKKKK () 5） 查取應(yīng)力校正系數(shù)。 ? ? 31 11 ?????F SaFaσ YY () ? ? 32 22 ????F SaFaσ YY () 大齒輪的數(shù)值較大。根據(jù)本文的設(shè)計(jì)，可以得到大直齒圓柱齒輪的簡(jiǎn)圖，其簡(jiǎn)圖如圖 所示： 圖 直齒圓柱齒輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 直齒錐齒輪的設(shè) 計(jì) 、材料及齒數(shù) （ 1）包裝紙箱壓力變形試驗(yàn)機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故可以選用 7 級(jí)精度。（傳動(dòng)比 i=4） 由下面設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算 ? ? ? ?3 2121 uφφKTσZdRRHE ?????????? () 根據(jù)計(jì)算直齒圓柱齒輪的計(jì)算過程，在參考文獻(xiàn) [4]中選取相應(yīng)的公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值的取值，通過選取的數(shù)值計(jì) 算出小錐齒輪的分度圓直徑 d1t，進(jìn)而求出小錐齒輪校正后分度圓的直徑 d1。 （ 1） 計(jì)算分度圓直徑 根據(jù)公式 ()計(jì)算出錐齒輪的分度圓直徑 d1=60(mm)， d2=240(mm)。 因?yàn)榘b紙箱壓力變形試驗(yàn)機(jī)為一般工作機(jī)器，在工作中沒有劇烈振動(dòng)及沖擊，所以鏈輪的材料可以選擇 45，同樣鏈也可以選用 45。取 a0=1500(mm)， 則相應(yīng)的煉廠節(jié)數(shù)可用下面公式計(jì)算： 1 922202122100 ??????? ????? apπ zzzzpaL p () 取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù) Lp=120 節(jié)。傳動(dòng)裝置能夠用來傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式用以滿足工作裝置的需要，它是一部機(jī)器的重濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 要組成部分。 壓桿的上行速度暫定為最大下壓速度的 5 倍，即 50(mm/min)，則壓板上行時(shí)鏈輪的的轉(zhuǎn)速為 (r/min)。 軸的設(shè)計(jì) 根據(jù)總體方案的設(shè)計(jì)可以知道在此壓力變形試驗(yàn)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中用到了三根軸，根據(jù)方案中執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，可以看出在此次壓力變形試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)中用到了一根齒輪軸和兩根階梯軸。 2） 初步選定滾動(dòng)軸承。兩段軸肩 BC、 DE 的長(zhǎng)度可以根據(jù)已知條件初步確定為 LBC=LDE=7(mm)[8]。 （ 3）軸上零件的周向定位。 軸 1 的設(shè)計(jì) （ 1） 初步 擬定軸上零件的裝配方案 通過前面總體方案的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，初步選用圖 所示的裝配方案： 圖 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 （ 2） 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1） 根據(jù)前面設(shè)計(jì)的直齒圓柱齒輪，可以確定軸段 FG 的直徑 dFG=56(mm)，根據(jù)濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 齒輪輪轂的寬度 B=48(mm)，為了使圓螺母的端面更可靠的壓緊齒輪，則此軸應(yīng)該略短于輪轂的寬度