【正文】 ，并對主要的傳動零件進行了強度和剛度校核， 盡可能滿足 整體 的性能要求。 (5)根據(jù)設(shè)計要求，軸承橫支板選用的材料需滿足防腐蝕性和抗氧化性，故選材料為不銹鋼 0Cr18Ni9。 31 12 圖 4－ 17 毛輥 軸承蓋設(shè)計簡圖 根據(jù)設(shè)計要求，初步設(shè)計如下： (1)毛 輥 軸承蓋 與 毛輥軸承座 采用 4個 M4 的螺栓連接，故圖 4－ 17 中 標號 1所示 采用 ? 的螺栓光孔 ， 4 個螺栓光孔，均勻分布，光孔中心到對稱中心距離為 29mm。 (2) 根據(jù)設(shè)計要求，導(dǎo)軸用光孔 (如圖 4－ 16中 標號 2所示 )直徑為 ? ，位于支板中心距上側(cè)面 22mm 的位置 。參考毛輥軸承座滑道的設(shè)計尺寸，軸承滑道的寬度B=12mm , 厚度 H=8mm ,長度 L=112mm。 29 軸承滑道的設(shè)計 軸承滑道用于毛輥軸承座以及整個毛輥的軸向定位，同時在調(diào)節(jié)毛輥高度時，也起到了引導(dǎo)毛輥軸承座上下移動 的作用。 墊塊的設(shè)計 由于本機構(gòu)采用了同步帶傳動，且結(jié)構(gòu)緊湊，為使從動壓輥能有良好的定位在傳動支架上，必須在從動壓輥與傳動支架之間加一墊塊。 導(dǎo)軸的設(shè)計 導(dǎo)軸是對整個毛輥部分調(diào)節(jié)和固定的關(guān)鍵，為達到能根據(jù)不同情況容易調(diào)節(jié)毛輥軸承座的目的，同時考慮到整個輥刷機構(gòu)的布置，故對本零件采用螺紋設(shè)計。 27 (4)選材要有防腐蝕性和防氧化性 。 26 1 6B4L 1LB 1B3B21 234 圖 4－ 11 軸承立支架 B 設(shè)計簡圖 根據(jù)設(shè)計需求和結(jié)構(gòu)需求，軸承立支架 B 的設(shè)計尺寸如下表： 表 4－ 6 軸承立支架 B的設(shè)計尺寸 L L1 B1 B2 B3 B4 設(shè)計尺寸 (mm) 137 90 39 39 64 10 根據(jù)設(shè)計要求， 在滿足強度的情況下 軸承立支架 B的材料必須具有防腐蝕和抗 氧化性，故選用不銹鋼 0Cr18Ni9。 軸承立支架 B 的設(shè)計 其作用與軸承立支架 A 相同，根據(jù)設(shè)計要求應(yīng)滿足以下條件： (1)其設(shè)計要考慮到與毛輥軸承座及電機連接板等的 配合 。 (4)要有與軸承橫支板配合的螺栓孔 (如圖 4－ 10 中標號 1所示 )。 LHR D1 2 3 4 圖 4－ 9壓輥軸承座設(shè)計簡圖 根據(jù)設(shè)計需求和結(jié)構(gòu)需求，壓輥軸承座的設(shè)計尺寸如下表： 表 4－ 4 壓輥軸承座的設(shè)計尺寸 L D H R 設(shè)計尺寸 (mm) 25 18 25 根據(jù)設(shè)計要求， 在滿足強度的情況下 壓輥軸承座 的材料必須具有防腐蝕和 抗氧化性，故選用不銹鋼 0Cr18Ni9。 壓輥軸承座的設(shè)計 壓輥軸承座用于支撐壓輥的兩端和調(diào)節(jié)兩壓輥的水平位置，根據(jù)設(shè)計要求應(yīng)滿足以下條件： (1)其設(shè)計要考慮到與從動 壓輥及相應(yīng)的軸承的配合 (如圖 4－ 9中標號 3所示 )。 (4)要有與毛滾軸承蓋配合的螺釘孔 (如圖 4－ 8 中標號 4 所示 )。至此，該軸的設(shè)計結(jié)束。 439550000 n (1 )P ?? ??? 328 6 [1 ]0. 2 12???415（ ）17＝ 已選定軸的材料為不銹鋼 0Cr18Ni9， ??T? ＝ 20～ 35MPa，因此 T? ??T? ，滿足扭轉(zhuǎn)強度條件，故安全。 (3)查機械設(shè)計手冊，壓輥心軸 (如圖 4－ 7中 標號 2 所示 )選用外徑 ? 18mm，壁厚 的不銹鋼 0Cr18Ni9 無縫鋼管 (GB/T149751994)。 21 毛輥輥軸的設(shè)計 根據(jù)設(shè)計要求，考慮到毛輥的毛絲與輥軸的制造要求，初選輥軸材料為尼龍，為節(jié)省材料可適當(dāng)做成空心，毛絲在輥軸上應(yīng)連接牢固，不得出現(xiàn)掉毛、卷曲、傾倒等疵病，且毛絲在輥軸上排列前后交錯，前行與后行排列縱向相錯一束的位置，周向 28等分分布。至此，該軸的設(shè)計結(jié)束 。 39550000Pnd? ?? 3 2860. 2 12?? ＝ 已選定軸的材料為 不銹鋼 0Cr18Ni9， ??T? ＝ 20～ 35MPa，因此 T? ??T? ， 滿足扭轉(zhuǎn)強度條件， 故安全。 (9)第 6段軸要與壓輥配合，考慮到內(nèi)徑尺寸，外徑設(shè)計為 ? 24mm。 (5)第 3～ 4段間的用于固定帶輪，外徑為 ? 16mm。對直徑 d? 100mm 的，軸徑增大 5％～ 7％，即開有鍵槽的最小軸徑 d＝ (1+)=， 根據(jù) 要求， 設(shè)計尺寸如下： (1)軸的總長為 91mm。至此，該軸的設(shè)計結(jié)束。 39550000 nPd? ?? 3 2860. 2 12?? ＝ 已選定軸的材料為 不銹鋼 0Cr18Ni9， ??T? ＝ 20～ 35MPa，因此 T? ??T? ， 滿足扭轉(zhuǎn)強度條件， 故安全。 (9)第 6段軸要與壓輥配合，考慮到內(nèi)徑尺寸，外徑設(shè)計為 ? 24mm。 (5)第 3～ 4段間的用于固定帶輪，外徑為 ? 16mm。若 直徑 d? 100mm，軸徑增大 5％～ 7％ ，即開有鍵槽的最小軸徑 d＝ (1+)=， 根據(jù)要求， 設(shè)計尺寸如下： 17 (1)軸的總長為 83mm。 至此，該軸的設(shè)計結(jié)束。 (3)第 1～ 2段間的軸肩用于固定軸承，外徑為 ? 24mm。至此，該軸的設(shè)計結(jié)束。 毛輥連接軸 B 的強度和剛度校核 參 考毛輥連接軸 A 的校核可得 ： (1)該軸的第 1段即配合 聯(lián)軸器 的軸段，承受的扭矩最大 。 (5)第 3～ 4段 間的 軸肩用于固定軸承，查手冊得到直徑為 ? 25mm。 若 直徑 d? 100mm，軸徑增大 5％～ 7％ ，即開有鍵槽的最小軸徑 d＝ (1+)=,根據(jù)要求， 設(shè)計尺寸如下： (1)軸的總長為 161mm。 該軸因無瞬時過載及嚴重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。階梯軸扭轉(zhuǎn)角 ? [單位為(? )/m]的計算公式為 ? ＝ z4 iii1 pi110 TlLG I? ?＝。 mm； TW 為軸的抗扭截面系數(shù)， 3mm ； n為軸的轉(zhuǎn)速， r/min； P為軸傳遞的功率， KW； d為計算截面處軸的直徑， mm； ??T? 為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， MPa。 毛輥連接軸 A 的強度和剛度校核 (1)進行軸的強度校核計算時，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況， 采取相應(yīng)的計算方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取許用應(yīng)力。 (9)第 7段為連接毛輥 ，外徑 ? 25mm，與毛輥端孔配合。 (5)同 步帶輪厚度 25mm，故取軸長為 25mm，鍵槽寬 8mm，槽長為 24mm。 若 直徑 d? 100mm， 則 軸徑增大 5％～ 7％，即開有鍵槽的最小軸徑 d＝ (1+)=， 根據(jù)要求，設(shè)計尺寸如下： (1)軸的總長為 157mm。 計算確定軸間距 ： （ 12dd? ） ? 0a ? 2（ 12dd? ） ? 61mm? 0a ? 174mm；取 0a ＝ 70mm， 確定帶長及齒數(shù) ： 2210 0 1 2 0( d d )2 ( d d )24La a? ?? ? ? ? ＝ 280mm。 查機械設(shè)計手冊，選定帶型 為 XL 及節(jié)距 bP 為 ， 查相關(guān)數(shù)據(jù)得主動帶輪 1Z 為 36，則： 2Z =i 圖 3－ 2 深溝球軸承及裝配 關(guān)系 根據(jù)設(shè)計要求，確定軸承的選用尺寸如下： 表 3－ 5 深溝球軸承的選用尺寸 D d B 選用尺寸 (mm) 30 17 7 選用軸承代號 61903 根據(jù)軸的設(shè)計要求，從動壓輥徑向轉(zhuǎn)矩小，軸向不受力，對調(diào)心性無要求，故選用此軸承。 根據(jù)實際要求， 可得 設(shè)計 簡圖 如下：LC C 1D 圖 3－ 1 套筒 聯(lián)軸器 根據(jù)設(shè)計簡圖及結(jié)構(gòu)分析， 可 得套筒聯(lián)軸器的設(shè)計尺寸如下： 表 3－ 3 套筒聯(lián)軸器的設(shè)計尺寸 D L C C1 設(shè)計尺寸 (mm) 25 45 根據(jù)設(shè)計要求， 在滿足強度的情況下 套筒聯(lián)軸器 的材料必須具有防腐蝕和防氧化性，故選用不銹鋼 0Cr18Ni9。 聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)設(shè)計要求，查機械設(shè)計手冊，初選 套筒聯(lián)軸器 。 M 左右 的 步進 電動機 。 M)。 根據(jù)其要求選用 感應(yīng)子式永磁步進電動機 。 (4)根據(jù)要求，機構(gòu)還應(yīng)有調(diào)節(jié)功能，故采用導(dǎo)軸與軸承滑道對毛輥軸承座進行調(diào)節(jié)，達到調(diào)節(jié)毛輥的作用。 輥 刷機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 根據(jù)機構(gòu)需求性分析，現(xiàn)進行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析如下： (1)根據(jù)要求，機構(gòu)的原動機采用小功率步進電機。 M。 結(jié)構(gòu)需求性解決方案 由于被清洗件有著不同的材料、不同的精度，其表面的污垢也不盡相同 ，故對零件清洗所采用的清洗水溶液不同， 于是， 清洗水溶液所反映出的化學(xué)特性對在噴淋環(huán)境下工作 的 輥刷機構(gòu)有著明顯的腐 蝕性和氧化性。 圖 2－ 1 清洗 機 整體裝配圖 1－傳送帶； 2－ 噴 淋 裝置 ； 3－ 機 架； 4－輥刷機構(gòu) 輥刷機構(gòu)的需求 性 分析 機構(gòu) 功能分析 本課題所研究的是零件清洗機輥刷機構(gòu)的設(shè)計， 輥刷機構(gòu)作為 在整個清洗過程的中的主要工作機構(gòu) ， 設(shè)計之前，應(yīng)對機構(gòu)的功能進行分析 ： (1)考慮到 被 清洗 件 是一些 薄型、輕型 的 零件 ，且僅對 被 清洗 件 的 外表面 進行清洗， 故機構(gòu) 的 設(shè)計 應(yīng)能滿足清洗被清洗件外表面的功能。 (5)對各零件做初步 計算和 設(shè)計，定出所有零件的結(jié)構(gòu)及外形尺寸 。 本課題要研究 的內(nèi)容 (1)對零件清洗機輥刷機構(gòu)的功能進行分析，確定出功能參數(shù)， 提出原理性設(shè)計方案 ，如原理圖或機構(gòu)運動簡圖 。如風(fēng)機、水泵噪音超過了用戶要求的標準，配套的動力部件，如油缸漏 油、信號開關(guān)工作不穩(wěn)定等。 (4)清洗介質(zhì)種類少，質(zhì)量符合要求的不多。 (2)清洗機配套技術(shù)有待提高，如過濾、吸霧排風(fēng)、浮油排除等 。 清洗的目的主要表現(xiàn)在清洗本身是一工藝流程，合理的清洗可以維護系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn) ,長設(shè)備的使用壽命 ， 大幅度地提高產(chǎn)品的使用質(zhì)量 ,提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品的質(zhì)量 ,有利于裝置、設(shè)備的維護 ,節(jié)約能源、提高能源的利用率 ,創(chuàng)造有利于人體健康的良好衛(wèi)生環(huán)境等。機械產(chǎn)品設(shè)計就是 根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工 作過程。 本課題所涉及的是零件清洗機輥刷機構(gòu)設(shè)計，屬于機械產(chǎn)品設(shè)計。 本課題的研究是將 噴淋 清洗 和 機械清洗 結(jié)合起來，實現(xiàn)邊 噴淋 邊 輥 刷的清洗技術(shù)。 國內(nèi)外清洗技術(shù)的比較 由于我國清洗技術(shù)起步較晚，因此與國外相比存在一定差距，主要表現(xiàn)在 : (l)清洗技術(shù)簡單， 以 噴淋式清洗機 為主， 且研究不夠深入，有時對工件清洗工藝安排 也不夠 合理 ，很難 滿足我國各行業(yè)的要求，雖 然 有超聲波清洗機，但也不能 形 成競爭力。國外噴嘴 有 專業(yè) 的生產(chǎn)廠， 且 種類繁多、規(guī)格齊全 ； 國內(nèi)對噴嘴研究不多，沒有系列化產(chǎn)品。同時，配套部件的水平低，嚴重阻礙了清洗機的提高。通過國家經(jīng)濟體制改革和企業(yè)體制改革 ，吸取國外公司發(fā)展的先進經(jīng)驗，結(jié)合自身情況，不斷的發(fā)展壯大自己。 (4)結(jié)合各部分的結(jié)構(gòu)及運動參數(shù)，計算各主要零件所受公稱載荷的大小 。 因此， 輥刷 機構(gòu) 在 整個清洗過程的 中起著重 要 的 作用 ，其設(shè)計直接影響到整個清洗機的清洗效果。 (4)該機構(gòu)的設(shè)計還應(yīng)拆裝方便，以便在維護或長時間停用時 ， 能與機架分離，單獨存放，延長使用壽命 。 (3)為了能 使 清洗效果 達到最佳 ，輥刷機構(gòu)必須滿足低速、 勻速旋轉(zhuǎn)運動 ，機構(gòu)可采用單獨的步進電機驅(qū)動 ； 考慮到傳送帶速度為 15m/s,故輥刷機構(gòu)速度采用 45m/s； 同時考慮到該機構(gòu)毛輥初步采用尼龍材料，查相關(guān)資料知，為達到清洗要求，初步確定毛輥 轉(zhuǎn)矩為 N (6)機構(gòu)設(shè)計時盡可能的采用標準件 ， 對非標準件 應(yīng) 注重 其設(shè)計的經(jīng)濟性。 (3)傳動部分的 正常工作還離不開其支撐部分，兩個毛輥連接軸