面粉袋碼垛機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(編輯修改稿)
2025-02-14 15:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 料為ZCuSn5Pb5Zn5（鑄錫青銅）。選用梯形螺紋，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)（），試選螺桿螺紋的公稱直徑，則其對(duì)應(yīng)的其它參數(shù)為：螺距，中徑,小徑；（1）螺紋升角和當(dāng)量摩擦角，及自鎖性校核，則；梯形螺紋的牙型角；查表512知，螺桿螺母材料為鋼青銅的摩擦系數(shù)為，則當(dāng)量摩擦角；由知螺桿螺旋副滿足自鎖條件。 (2)螺桿上螺紋的軸向力的確定假設(shè)在手臂上移動(dòng)的手爪及其輔助機(jī)構(gòu)的質(zhì)量為m=150kg，在設(shè)計(jì)中考慮留出預(yù)留量，則徑向力，取，則；根據(jù)力的合成原理，知其軸向力；（3）螺紋副耐磨性計(jì)算如下圖所示： 螺旋副傳動(dòng)螺紋工作面上的耐磨性條件是 根據(jù)螺桿螺母的材料和螺旋副的轉(zhuǎn)動(dòng)速度較低，查表512，取滑動(dòng)螺旋副材料的許用壓力[p]=14Mpa,摩擦系數(shù)f=。對(duì)于整體螺母，磨損后不能調(diào)整間隙，為使受力分布比較均勻，螺紋工作圈數(shù)不能過多，故取，則；對(duì)于梯形螺紋，h==*7=。 則所以此設(shè)計(jì)的螺紋滿足耐磨性要求。同時(shí)，螺紋工作圈數(shù),顯然合格。（4）驅(qū)動(dòng)力矩T，傳動(dòng)效率的計(jì)算螺旋副的驅(qū)動(dòng)力矩，即；傳動(dòng)效率；（5）螺桿的剛度校核由表查得螺桿材料40Cr的彈性模量；在長度為1m左右的螺紋上，因?yàn)檗D(zhuǎn)矩T和軸向載荷的作用而產(chǎn)生的螺距變化量的和，根據(jù)下表精度等級(jí)5678910153055110得知設(shè)計(jì)的螺桿滿足精度要求。(6)螺桿強(qiáng)度的計(jì)算 根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力，其強(qiáng)度條件為 螺桿所受的軸向壓力；螺紋桿的小徑；螺桿螺紋段的危險(xiǎn)截面面積A=；螺桿螺紋段的抗扭截面系數(shù)；查表58知材料為40Cr的螺桿的屈服極限；再由表513得螺桿的許用應(yīng)力為；將以上所得數(shù)據(jù)代入上式得所以滿足強(qiáng)度要求。(7)螺桿的穩(wěn)定性校核螺桿的穩(wěn)定性條件為；對(duì)于傳導(dǎo)螺旋，螺桿穩(wěn)定性安全系數(shù)；在這里取。臨界載荷，式中E為材料的彈性模量，E=*Mpa。I為螺桿危險(xiǎn)界面的慣性矩，；由于螺桿的安裝處于兩端固定狀態(tài)，根據(jù)表514知螺桿的長度系數(shù)；螺桿的長度。則臨界載荷。,所以設(shè)計(jì)的螺桿滿足穩(wěn)定性要求。綜上所述，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的螺桿螺紋的最終參數(shù)為公稱直徑，螺距，中徑,小徑，螺紋升角，當(dāng)量摩擦角。（1）根據(jù)螺桿選擇螺母的螺紋參數(shù)為公稱直徑，中徑，小徑，螺距為。螺桿與螺母的螺紋精度配合為：。（2）螺母的材料強(qiáng)度一般都低于螺桿的材料強(qiáng)度，所以要對(duì)螺母的螺紋牙進(jìn)行強(qiáng)度校核。如下圖所示，是將螺母的一圈螺紋沿其大徑展開，則可將這看成是寬度為的懸臂梁 螺母螺紋圈的受力螺紋牙危險(xiǎn)截面aa的剪切強(qiáng)度條件為；彎曲強(qiáng)度條件為；螺紋牙根部的厚度；彎曲力臂； 由表513查得螺母材料的許用切應(yīng)力；許用彎曲應(yīng)力；螺紋工作圈數(shù)；則螺母沒全螺紋所受的平均壓力；根據(jù)剪切強(qiáng)度條件；根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件；所以設(shè)計(jì)的螺母滿足剪切強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。 驅(qū)動(dòng)絲杠螺母傳動(dòng)的齒輪的設(shè)計(jì)與校核 （1）電動(dòng)機(jī)的類型的選擇 按照設(shè)計(jì)要求，碼垛機(jī)的工作需求以及電動(dòng)機(jī)的最佳安裝位置，選用自帶減速器的S系列的減速電機(jī)。因?yàn)樾枰ㄌm裝置將減速電機(jī)固定，所以選用SF系列減速電機(jī)。 （2）電動(dòng)機(jī)功率的確定 面粉袋碼垛機(jī)工作所需的功率，式中。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，；所以。 由電動(dòng)機(jī)到絲杠螺母副的傳動(dòng)的總效率，為齒輪傳動(dòng)的效率，為滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率，為滑動(dòng)絲杠的傳動(dòng)效率，查表115（機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率概略值）得，則。那么減速電機(jī)的輸出功率。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選定減速電機(jī)的額定功率為.(3)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定根據(jù)設(shè)計(jì)要求，螺母在絲杠上的移動(dòng)速度，則轉(zhuǎn)速，由于單級(jí)齒輪的傳動(dòng)比為，則電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選定減速電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為。綜上所述所選的減速電機(jī)的型號(hào)為SF37DR63L4。，類型，齒數(shù)及精度等級(jí)1）根據(jù)絲杠螺母副的運(yùn)動(dòng)需要，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)；2)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的速度并不高，故選用8級(jí)精度（GB10095—88）。3)齒輪材料的選擇，由表101選擇大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為230HBS，小齒輪的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度275HBS,兩者材料硬度差為45HBS。4)選小齒輪齒數(shù)=20，則大齒輪齒數(shù)=3*20=60；5)齒輪的使用壽命為15年，設(shè)每年工作300天，每天工作8小時(shí)。 設(shè)計(jì)公式為 （1）先試計(jì)算小齒輪的直徑，其計(jì)算公式為 1）試選載荷系數(shù)=。2）小齒輪的轉(zhuǎn)矩 ==Nmm=*Nmm3）由于小齒輪做懸臂布置，所以根據(jù)表107選齒寬系數(shù)為=；4）根據(jù)表106查得所選擇的齒輪材料的彈性影響系數(shù)=；5）根據(jù)表1021d按齒輪的齒面硬度查得大小齒輪的接觸疲勞極限分別為=540Mpa， =580Mpa。6）大小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) =60=60*127*1*（2*8*300*15）=*== 7）根據(jù)圖1019取大小齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù)分別為。 8）取齒輪安全系數(shù)S=，則接觸疲勞許用應(yīng)力 9）將中較小的值代入計(jì)算公式得 10）小齒輪的圓周速度 11）小齒輪寬度 模數(shù) 齒高 則小齒輪齒寬與齒高比為 （2）.計(jì)算齒輪模數(shù)1）根據(jù)圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞極限為； 2）根據(jù)圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)。 3）取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，則由式1012得彎曲疲勞許用應(yīng)力 4)根據(jù)小齒輪的圓周速度v=,齒輪精度為8級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)對(duì)于直齒輪。依據(jù)表102查得使用系數(shù)。根據(jù)表104用插值法查得精度為8級(jí)的齒輪傳動(dòng)，并且小齒輪懸臂布置時(shí)；由齒寬與齒高比，查圖1013得?？傻幂d荷系數(shù)5)由表105查得齒形系數(shù) 。應(yīng)力校正系數(shù)。6)小齒輪的 大齒輪的 所以大齒輪的數(shù)值大7）代入設(shè)計(jì)計(jì)算公式得 將計(jì)算所得的模數(shù)就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=,根據(jù)以上計(jì)算所得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù) 則大齒輪齒數(shù)（1）分度圓直徑 （2）齒頂圓直徑和齒根圓直徑 （3）中心距 （4）齒輪寬度 ?。?）電動(dòng)機(jī)的類型的選擇 按照設(shè)計(jì)要求，碼垛機(jī)的工作需求以及電動(dòng)機(jī)的最佳安裝位置，選用自帶減速器的S系列的減速電機(jī)。因?yàn)樾枰ㄌm裝置將減速電機(jī)固定，所以選用SF系列減速電機(jī)。 （2）電動(dòng)機(jī)功率的確定 面粉袋碼垛機(jī)手抓的上下移動(dòng)所需的功率， ，式中。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，；所以。 由減速電機(jī)到齒輪的傳動(dòng)的總效率，為蝸輪蝸桿傳動(dòng)的效率，為滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率，查表115（機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率概略值）得，則。那么減速電機(jī)的輸出功率。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選定減速電機(jī)的額定功率為.(3)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，齒條的上下移動(dòng)的速度，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選定減速電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為。綜上所述所選的減速電機(jī)的型號(hào)為SF37DR63M4。，類型，齒數(shù)及精度等級(jí) 1)根據(jù)面粉袋碼垛機(jī)的運(yùn)動(dòng)需要，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)；2）齒輪動(dòng)速度并不高，故選用8級(jí)精度（GB10095—88）。3）齒輪材料的選擇，由表101選擇齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)處理），硬度為240HBS；4）齒輪的使用壽命
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