【文章內(nèi)容簡介】 向 擺 動 時 ， 驅(qū) 動 棘 爪 便 插 入 棘 輪 齒 以 推 動 棘 輪 同 向 轉(zhuǎn) 動 ； 當(dāng) 搖 桿 順 時 針 方 向 擺 動 時 ，棘 爪 在 棘 輪 上 滑 過 ， 棘 輪 停 止 轉(zhuǎn) 動 。 為 了 確 保 棘 輪 不 反 轉(zhuǎn) ， 常 在 固 定 構(gòu) 件 上 加 裝 止 逆棘 爪 。 搖 桿 的 往 復(fù) 擺 動 可 由 曲 柄 搖 桿 機 構(gòu) 、 齒 輪 機 構(gòu) 和 擺 動 油 缸 等 實 現(xiàn) ， 在 傳 遞 很 小動 力 時 ， 也 有 用 電 磁 鐵 直 接 驅(qū) 動 棘 爪 的 。 棘 輪 每 次 轉(zhuǎn) 過 的 角 度 稱 為 動 程 。 動 程 的 大 小可 利 用 改 變 驅(qū) 動 機 構(gòu) 的 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 或 遮 齒 罩 的 位 置 等 方 法 調(diào) 節(jié) ， 也 可 以 在 運 轉(zhuǎn) 過 程 中 加以 調(diào) 節(jié) 。 如 果 希 望 調(diào) 節(jié) 的 精 度 高 于 一 個 棘 齒 所 對 應(yīng) 的 角 度 ， 可 應(yīng) 用 多 棘 爪 棘 輪 機 構(gòu) 。棘 輪 機 構(gòu) 工 作 時 常 伴 有 噪 聲 和 振 動 ， 因 此 它 的 工 作 頻 率 不 能 過 高 。 棘 輪 機 構(gòu) 常 用 在 各種 機 床 和 自 動 機 中 間 歇 進 給 或 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺 的 轉(zhuǎn) 位 上 ， 也 常 用 在 千 斤 頂 上 。 在 自 行 車 中棘 輪 機 構(gòu) 用 于 單 向 驅(qū) 動 ， 在 手 動 絞 車 中 棘 輪 機 構(gòu) 常 用 以 防 止 逆 轉(zhuǎn) 。畢業(yè)設(shè)計 8 1. 棘 輪2. 機 架3. 片 簧4. 止 回 棘 爪5. 棘 爪 圖 32 棘輪機構(gòu)的組成圖 32 棘輪機構(gòu)由棘輪、棘爪及機架組成，用于輸送帶每次步進時的定位。主動桿空套在與棘輪固連的從動軸上，驅(qū)動棘爪與主動桿用轉(zhuǎn)動副相連，當(dāng)主動桿逆時針方向擺動時，驅(qū)動棘爪便插入棘輪的齒槽，使棘輪跟著轉(zhuǎn)過某一角度，這時止回棘爪在棘輪的齒背上滑過。當(dāng)主動桿順時針方向擺動時，止回棘爪阻止棘輪發(fā)生順時針方向轉(zhuǎn)動，同時驅(qū)動棘爪在棘輪的齒背上滑過，此時棘輪靜止不動。棘輪每次步進的角度轉(zhuǎn)化為排鏈的步進距離，即為相鄰兩杯座之間的距離。 棘輪上取八個齒槽，均勻分布。齒輪的尺寸，棘輪的位置及杯座間距的關(guān)系公式如式 31： L= (1/4) πR （31）其中：L——相鄰杯座間距；R——齒輪半徑。 棘輪機構(gòu)的作用棘 輪 機 構(gòu) 的 主 要 用 途 有 ： 間 歇 送 進 、 制 動 和 超 越 等 ?！? 1. 間 歇 送 進為 了 切 削 工 件 ， 帶 輪 需 作 連 續(xù) 往 復(fù) 直 線 運 動 ， 工 作 臺 作 間 歇 移 動 。 當(dāng) 曲 柄 1 轉(zhuǎn)動 時 ， 經(jīng) 連 桿 2 帶 動 搖 桿 5 作 往 復(fù) 擺 動 ； 搖 桿 5 上 裝 有 雙 向 棘 輪 機 構(gòu) 的 棘 爪 3， 棘輪 4 與 絲 杠 6 固 連 ， 棘 爪 帶 動 棘 輪 作 單 方 向 間 歇 轉(zhuǎn) 動 ， 從 而 使 螺 母 （ 即 工 作 臺 ） 作 間歇 進 給 運 動 。 若 改 變 驅(qū) 動 棘 爪 的 擺 角 ， 可 以 調(diào) 節(jié) 進 給 量 ； 改 變 驅(qū) 動 棘 爪 的 位 置 （ 繞 自身 軸 線 轉(zhuǎn) 過 180176。后 固 定 ） ， 可 改 變 進 給 運 動 的 方 向 ?！? 動畢業(yè)設(shè)計 9 　 　 圖 示 32 為 杠 桿 控 制 的 帶 式 制 動 器 ， 制 動 輪 與 外 棘 輪 2 固 結(jié) ， 棘 爪 3 鉸 接 于 制動 輪 4 上 A 點 ， 制 動 輪 上 圍 繞 著 由 杠 桿 5 控 制 的 鋼 帶 6。 制 動 輪 4 按 逆 時 針 方 向 自由 轉(zhuǎn) 動 ， 棘 爪 3 在 棘 輪 齒 背 上 滑 動 ， 若 該 輪 向 相 反 方 向 轉(zhuǎn) 動 ， 則 4 輪 被 被 制 動 。　 越圖示 32 的棘輪機構(gòu)可以用來實現(xiàn)快速超越運動。運動由蝸桿傳到蝸輪，通過安裝在蝸輪上的棘爪 3 驅(qū)動棘輪固連的輸出軸 5 按圖示 32 方向慢速轉(zhuǎn)動。當(dāng)需要軸快速轉(zhuǎn)動時，可按輸出軸的方向快速轉(zhuǎn)動輸出軸上的手柄，這時由于手動轉(zhuǎn)速大于蝸輪轉(zhuǎn)速，所以棘爪在棘輪齒背滑過，從而在蝸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，可用快速手動來實現(xiàn)輸出軸超越蝸輪的運動。 棘輪機構(gòu)的設(shè)計　 　 棘 輪 機 構(gòu) 的 設(shè) 計 主 要 應(yīng) 考 慮 ： 棘 輪 齒 形 的 選 擇 、 模 數(shù) 齒 數(shù) 的 確 定 、 齒 面 傾 斜 角 的確 定 、 行 程 和 動 停 比 的 調(diào) 節(jié) 方 法 ?！?　 1． 棘 輪 齒 形 的 選 擇　 　 圖 示 32 為 常 用 齒 形 ， 不 對 稱 梯 形 用 于 承 受 載 荷 較 大 的 場 合 ； 當(dāng) 棘 輪 機 構(gòu) 承 受 的載 荷 較 小 時 ， 可 采 用 三 角 形 或 圓 弧 形 齒 形 ； 矩 形 和 對 稱 梯 形 用 于 雙 向 式 棘 輪 機 構(gòu) ?！?　 2． 模 數(shù) 、 齒 數(shù) 的 確 定　 　 與 齒 輪 相 同 ， 棘 輪 輪 齒 的 有 關(guān) 尺 寸 也 用 模 數(shù) m 作 為 計 算 的 基 本 參 數(shù) ， 但 棘 輪 的標(biāo) 準(zhǔn) 模 數(shù) 要 按 棘 輪 的 頂 圓 直 徑 da 來 計 算 ， 如 式 32：　 　 m = da/z （ 32）　 　 棘 輪 齒 數(shù) z 一 般 由 棘 輪 機 構(gòu) 的 使 用 條 件 和 運 動 要 求 選 定 。 對 于 一 般 進 給 和 分 度 所用 的 棘 輪 機 構(gòu) ， 可 根 據(jù) 所 要 求 的 棘 輪 最 小 轉(zhuǎn) 角 來 確 定 棘 輪 的 齒 數(shù) （ z ≤250， 一 般 取 z = 8～ 30） ， 然 后 選 定 模 數(shù) ?！?　 3． 齒 面 傾 斜 角 的 確 定　 　 棘 輪 齒 面 與 徑 向 線 所 夾 α稱 為 齒 面 傾 斜 角 。 棘 爪 軸 心 與 輪 齒 頂 點 的 連 線 與 過 A點 的 齒 面 法 線 nn 的 夾 角 β稱 為 棘 爪 軸 心 位 置 角 ?！?　 為 使 棘 爪 在 推 動 棘 輪 的 過 程 中 始 終 緊 壓 齒 面 滑 向 齒 根 部 ， 應(yīng) 滿 足 棘 齒 對 棘 爪 的 法向 反 作 用 力 N 對 心 軸 的 力 矩 大 于 摩 擦 力 Ff（ 沿 齒 面 ） 對 心 軸 的 力 矩 　 　 　 　 從 而 Ff/N tanβ 　 　 因 為 f = tan = Ff/N　 　 所 以 tanβ tanφ畢業(yè)設(shè)計 10 　 　 即 β φ （ 33）　 　 式 中 f 和 分 別 為 棘 爪 與 棘 輪 齒 面 間 的 摩 擦 系 數(shù) 和 摩 擦 角 ， 取 f=。 輸送帶輸送帶是帶動杯座實現(xiàn)步進運動，移動杯座到不同工位進行操作的傳送裝置。輸送帶是通過雙排鏈傳動實現(xiàn)其傳動的，那么，杯座與鏈條之間是如何連接的呢？在圖 33 中給出了簡圖：圖 33 杯座與鏈條聯(lián)接關(guān)系簡圖從圖 33 中可以看出，杯座與鏈條是通過中裝片連接在一起的，從而實現(xiàn)了杯座隨鏈條的步進運動。輸送帶采用了雙排鏈傳動。打開機架的左側(cè)蓋，轉(zhuǎn)動手輪可以調(diào)整鏈輪的位置，達到鏈條張緊的目的，以防止鏈條垂度過大引起的嚙合不良和振動等現(xiàn)象。鏈條及輸送導(dǎo)軌的潤滑均采用使用油脂。目前市場上銷售的輸送帶有以下幾種：1）強力型輸送帶：尼龍輸送帶（NN 輸送帶）和聚酯輸送帶（EP 輸送帶） ，其中聚酯輸送帶每平米比尼龍輸送帶高 1 元。 其中尼龍輸送帶的價格為：? 尼龍 100（NN100 輸送帶）：20 元/平米。? 尼龍 150（NN150 輸送帶）：22 元/平米。? 尼龍 200（NN200 輸送帶）：24 元/平米。2）. 耐熱輸送帶：普通耐熱輸送帶和 Ep 耐熱輸送帶表 31 普通耐熱輸送帶各參數(shù)型號最高試驗溫度 /℃最高短時運行溫度 /℃代號 價格 （元/平米）Ⅰ 100 150 T1 22畢業(yè)設(shè)計 11 Ⅱ 125 170 T2 24Ⅲ 150 200 T3 27Ⅳ 175 250 T4 30表 32 Ep 耐熱輸送帶各參數(shù)型號EP100 價格元/平米EP200 價格元/平米EP300 價格元/平米Ⅰ 30 34 38Ⅱ 34 38 42Ⅲ 38 42 44Ⅳ 42 44 46表 31 為普通耐熱輸送帶各參數(shù)，表 32 為 Ep 耐熱輸送帶各參數(shù)。從表 31 和表 32中比較后我們選擇的輸送帶是普通耐熱輸送帶Ⅱ型，溫度條件滿足要求，并且價格也適中。綜合以上各方面，機架及傳動部件滿足了立體花式冰淇淋成型機的工藝要求，同時也達到了設(shè)計的要求。 料斗組件的設(shè)計送料機構(gòu)采用的是以 V 型儲料，經(jīng)偏心輪導(dǎo)向的方式運動的，偏心輪固定在 V 型料槽右下側(cè)，偏心輪高低可調(diào)，在調(diào)整部位安裝一個強力彈簧，可根據(jù)工件直徑的大小，調(diào)整偏心輪向 V 型料槽的挺進的尺寸。料斗固定在分度頭的右側(cè)不動，在料斗下面設(shè)計送料滑槽 A，滑槽的高度可調(diào)（由手輪 B 來調(diào)整：手輪的轉(zhuǎn)動可使 α角的大小產(chǎn)生變化，導(dǎo)致 h 的數(shù)值也隨之發(fā)生變化，從而達到適合不同直徑的工件的調(diào)整使用）調(diào)整的幅度為 50mm 以上，由汽缸推動滑槽向左或向右運動。料斗 V 型槽兩側(cè)斜板可調(diào)，調(diào)整范圍各 30mm。接料部位，如沒什么特殊地要求，就在出料口裝一個斜板，使由下料汽缸推出的冰淇淋料經(jīng)斜板自由滾落至下方的接料箱中。畢業(yè)設(shè)計 12 機體結(jié)構(gòu)全采用鋼板焊接而成，整體穩(wěn)固，可以承受更大負(fù)荷的運動，使用高剛性線性滑軌，能達到運動速度快、高效能、震動小、使用壽命長的要求。且操作簡單，占用空間小，可以完全滿足生產(chǎn)形式及需求。料斗組件示意圖如圖 34：圖 34 料斗組件示意圖畢業(yè)設(shè)計 13 圖 35 調(diào)整板示意圖圖 36 支承板示意圖畢業(yè)設(shè)計 14 圖 37 接料槽示意圖圖 38 蓋板示意圖畢業(yè)設(shè)計 15 模具頭組件所設(shè)計的模具頭是立體花式冰淇淋成型機的一個十分重要的結(jié)構(gòu)部件，其設(shè)計的好壞關(guān)系到冰淇淋產(chǎn)品的花型完美與否、品種數(shù)量多少以及灌注質(zhì)量的好壞。圖 39 模具頭組件示意圖我們所設(shè)計的立體花式冰淇淋成型機模具頭部分在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上采用了一些鑄鋁的板件、鑄件，是在原有資料基礎(chǔ)上，經(jīng)過老師的指導(dǎo)以及自己的深思熟慮而逐漸設(shè)計出來的。該部件結(jié)構(gòu)合理、布局緊湊、外形簡潔，整體協(xié)調(diào)，給人一種賞心悅目的清新之感。 模具造型頭通過軟件程序的配置與模具造型頭的更換，以及氣動有關(guān)參數(shù)的調(diào)整，可以實現(xiàn)多種立體花式冰淇淋的造型。模具造型頭要求與立軸固連，更換方便靈活，在結(jié)構(gòu)和尺寸上具有一定的互換性。所設(shè)計的模具頭在模具造型頭轉(zhuǎn)動或擺動過程中套筒及接料口相對不動，要求套筒與模具頭有較高精度的間隙配合。 材料選擇及熱處理、公差配合、潤滑及其它