【正文】 ................................ 35 致 謝 ................................................................ 37 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 1 第 1 章 緒論 設(shè)計的背景和意義 縫紉機制造業(yè)已經(jīng)有一百五十多年的歷史，發(fā)展至今，我國已經(jīng)成為世界上最大的縫制機械生產(chǎn)和銷售國，而且還在不斷蓬勃發(fā)展 。對于高檔縫紉機一般只能依賴進口。在縫紉機作業(yè)過程中，采用機械式送料機構(gòu)進行送料，該機構(gòu)具有操作簡單、生產(chǎn)率高等優(yōu)點。 第 2 章 總體設(shè)計方案 送料機構(gòu)簡介 由電動機作為動力源，梯形齒同步帶傳動做傳動方式，依靠皮帶與物料之間的摩擦力進行驅(qū)動，將物料送到所需要的目的地。 圖 設(shè)計示意圖 帶的選擇 帶傳動的機械送料方式有平帶、圓帶、 V 帶、多楔帶、同步帶傳動，如圖 所示。多楔帶兼有平帶柔性好和 V 帶摩擦力大的優(yōu)點，主要用于傳遞功率大同時要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。手動張緊是改變中心距的方法來調(diào)節(jié)帶的初壓力，使帶重新張緊。這里考慮將自動張緊裝置擺放在下皮帶表面，固定在兩旁的支板上，如圖 所示。 (a)張緊裝置 3D 造型圖 （ b)張緊裝置 2D 裝配 圖 張緊裝置 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 6 第 3 章 . 送料機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計 選擇電動機類型 設(shè)帶的速度為 V=，有效拉力為 F=900N，按工作要求和工況條件，選用YCT 系列 電 磁調(diào)速電機 。 圖 電動 機技術(shù)數(shù)據(jù)圖 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 7 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 確定軸的最小直徑 軸上的輸出功率為 KWP .5 5P 1 ????? ? () 初步估 算軸的最小直徑。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 TKT A?ca ，查《機械設(shè)計》表 141，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很 小，取 AK =，則： KWPP 2221 ????? ??出 （ ） mm39721250 ????? NPT （ ） ????? NTKT A （ ） 按照計算轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸 器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》表196，選用 HL1 型號的彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 160000 mm?N 。 軸上零件的軸向定位 支板、支撐架、同步輪之間用軸套進行定位。軸長： 取決于軸上零件得寬度及他們得相對位置。 計算軸承上的上的支反力：根據(jù)靜力平衡方程 0?? AM ，得： 0rrArrr ?????????? ADFACFAFFAEFABF AA () 0)26352143526()352143526()2143526(178)3526(17828rrr ???????????? ????????AAA FFF NF 89rA? 各軸承支反力 : NFFFF 89rDrCrBrA ???? 計算各軸段彎矩： x 為各段軸距 A 點的任意截面的距離。 mm2 7 0 33 ??? ?W () 26708548)()2(4)( 222222ca ???????? W aTMWaTWM? 所以滿足強度需求。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 13 圖 梯形齒標(biāo)準(zhǔn)同步帶的齒形尺寸 小帶輪齒數(shù)的確定 小帶輪齒數(shù) 1z 根據(jù)帶型 L 和小帶 輪轉(zhuǎn)速 1n ，由《機械零件設(shè)計手冊》表 1427 查得小帶輪的最小齒數(shù) min1z =18，此處取 ?1z 20。 00 ???? PKPbb z dss () 由《機械零件設(shè)計手冊》表 1424 查得，應(yīng)選帶寬代號為 100 的 L 型帶，其 ?sb ㎜。 圖 齒條的尺寸和公差 可根據(jù)上列參數(shù)決定帶輪的結(jié)構(gòu)和全部尺寸，本機構(gòu)設(shè)計的同步輪 3D 造型如圖 所示，左圖為大同步帶輪，通過緊定螺釘與軸連接，小同步帶輪與軸承連接，皮畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 16 帶帶動小同步帶輪轉(zhuǎn)動。主軸放置在支撐架里，需要安裝軸承來減小軸轉(zhuǎn)動時和支撐架產(chǎn)生的摩擦，支撐架的 3D造型圖如圖 所示 。支撐架內(nèi)壁與軸承外圈為過盈配合，粗糙度要求達(dá)到 。一般常用到特征有拉伸、回轉(zhuǎn)、掃掠等，在特征建模的時候還會使用到布爾運算的功能，比如求和、求差等，最后可能需要用上細(xì)節(jié)特征如拔模、螺紋、倒斜圓角來完善整個三維模型， 這里介紹 1 個零件的三維造型過程。拉伸距離為13mm，由于是建一個孔的模型，所以布爾運算為求差，如圖 所示。 圖 支撐架三維模型 仿真運動 UG 軟件中的運動仿真模塊可以把建造的三維模型按照實際運動模式以最直觀的畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 23 的形式展現(xiàn)在設(shè)計師眼前，通過最直觀的運動可以讓設(shè)計者更清楚的發(fā)現(xiàn)機構(gòu)中的錯誤和不足之處，能夠更容易的找到解決辦法。然后要用到“連桿”的功能，在本機構(gòu)中，主軸帶動同步帶輪，在支撐架和支板出放置軸承以減少摩擦，所以在建立該連桿時，軸、軸承內(nèi)圈、同步帶輪為一個連桿，如圖 所示，有顏色的為同一個連桿。再建立運動方式，在運動副中的駕駛員模塊設(shè)置所需運動的方式，如圖 所示。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 26 圖 運動動畫 Solid works 仿真運動 確定 CAE 分析計算內(nèi)容 本設(shè)計的主軸三維圖模型如圖 所示。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 28 圖 網(wǎng)格模型圖 CAE 分析計算判據(jù) 主軸使用材料為圓鋼 45，材料伸長率為﹥ 6%，屬于塑性材料，強度準(zhǔn)則選用第四強度理論進行判斷，其相關(guān)數(shù)據(jù)見表 所示 。 通過上面計算軸的應(yīng)力及其變形如表 所示： 表 應(yīng)力及其變形計算結(jié)果 構(gòu)件 應(yīng)力計算（ MPa） 變形計算（ mm） 許用應(yīng)力（ MPa） 軸 220 由表 3 可以看出，軸在起動力矩作用 下的最大等效應(yīng)力為 ， 遠(yuǎn)小于其許用應(yīng)力 220MPa，安全域度大，因此軸滿足強度要求 ； 軸在起動力矩作用下的變形較小，軸的剛度較好，滿足設(shè)計要求。 設(shè)計思想 設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便、夾緊可靠、使用安全、有合理的裝卸空間，還要注意機構(gòu)密封和防塵作 用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。 (a)定位主視圖 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 31 (b)定位俯視圖 圖 定位方案圖 夾緊方案 分析 設(shè)計 由于工 件 采用 一 面一 孔一銷定位 ， 夾緊方案選擇 螺栓擰緊，夾緊方式和夾緊力方向如圖 所示。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 32 (a)鉆模板夾緊主視圖 (b)鉆模板俯視圖 圖 鉆模板夾緊方案圖 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 33 夾具使用說明 在安裝工件前，首先擰松螺桿上的螺母，向右放下螺桿，向上掀開鉆模 板，把工件放到夾具底座凸臺上，蓋上鉆模板到支柱上，螺桿向左卡進鉆模板上的槽，擰緊螺桿上的螺母，完成夾具的裝配，如圖所示 所示。再比如標(biāo)注較混亂等諸多細(xì)節(jié)上的錯誤。在即將離開母校之即，我要感謝我的母校臺州學(xué)院，她為我們 提供了一個優(yōu)雅學(xué)習(xí)環(huán)境，一個展示自我的平臺，一個知識的海洋。更重要的是指導(dǎo)老師張莉給予的悉心指導(dǎo)，在每一個階段都給我們安排任務(wù)，并在每個任務(wù)完成后指出錯誤，解決我們的難點。我也會一直記著母校的“澡身浴德，修業(yè)及時”。 通過此次設(shè)計，也讓我意識到在機械設(shè)計這一專業(yè)上，我還有許多許多需要學(xué)習(xí)，并不