【導(dǎo)讀】[摘要]近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高,機(jī)械產(chǎn)品在。交通運(yùn)輸、醫(yī)療器械產(chǎn)品行業(yè)的應(yīng)用非常普及，人們不僅要求有高效、高性能、使用可靠、操作舒適及自動(dòng)化程度高的優(yōu)質(zhì)機(jī)具，而且對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)增強(qiáng)，要。求低污染，少污染甚至不污染環(huán)境,清洗設(shè)備作為重要的工藝裝備，越來越引起。人們的關(guān)注,其設(shè)計(jì)、制造技術(shù)水平直接影響到相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已成為國民經(jīng)。濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一，作用十分重要。本課題所涉及的是零件清洗機(jī)輥刷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，屬于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)就是根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方。式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)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。[關(guān)鍵詞]清洗機(jī)輥刷機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)

　　

【正文】 1)其設(shè)計(jì)要考慮到與毛輥軸承座及電機(jī)連接板等的 配合 。 (2)要有必要的螺紋 連接 孔，便于與電機(jī)連接板和傳動(dòng)支架等的連接和固定(如圖 4－ 10中標(biāo)號(hào) 3所示 )。 (3)要有固定軸承滑道的螺釘孔 (如圖 4－ 10中標(biāo)號(hào) 4所示 )。 (4)要有與軸承橫支板配合的螺栓孔 (如圖 4－ 10 中標(biāo)號(hào) 1所示 )。 26 1 6B4L 1LB 1B3B21 234 圖 4－ 11 軸承立支架 B 設(shè)計(jì)簡圖 根據(jù)設(shè)計(jì)需求和結(jié)構(gòu)需求，軸承立支架 B 的設(shè)計(jì)尺寸如下表： 表 4－ 6 軸承立支架 B的設(shè)計(jì)尺寸 L L1 B1 B2 B3 B4 設(shè)計(jì)尺寸 (mm) 137 90 39 39 64 10 根據(jù)設(shè)計(jì)要求， 在滿足強(qiáng)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。 傳動(dòng)支架的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)支架位于機(jī)構(gòu)最下方，用于支撐整個(gè)輥刷機(jī)構(gòu)，應(yīng)滿足以下設(shè)計(jì)要求： (1)其設(shè)計(jì)要考慮到與 軸承立支架 配合 (如圖 4－ 10 中標(biāo)號(hào) 3 所示 )，根據(jù)前面的設(shè)計(jì)，螺栓光孔直徑為 ? ，每側(cè)兩個(gè)，中心距為 30mm，孔中心到底端距離 。 (2)要有與機(jī)架連接的螺栓 光 孔 (如圖 4－ 10 中標(biāo)號(hào) 2 所示 )，根據(jù)要求設(shè)計(jì)成 三個(gè)均勻分 布的 U 型 光 孔，則孔 兩端中心距離 為 60mm，孔寬為 ，孔對(duì)稱中心到底端距離為 。 (3)要有 與 壓輥軸承座 連接 的螺栓孔 (如圖 4－ 10 中標(biāo)號(hào) 1所示 )，根據(jù)要求，該孔設(shè)計(jì)成 四個(gè) U 型光孔， 兩兩一組，兩組對(duì)稱； 孔兩端中心距離為 50mm，孔寬為 ，每組中孔的中心間距為 20mm。 27 (4)選材要有防腐蝕性和防氧化性 。 (5)要有足夠的強(qiáng)度、剛度，防止受力過大而變形 。 (6)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)布局合理、簡單可靠。 1LH23B 圖 4－ 12傳動(dòng)支架 的 設(shè)計(jì)簡圖 根據(jù)設(shè)計(jì)需求和 結(jié)構(gòu)需求，傳動(dòng)支架的設(shè)計(jì)尺寸如下表： 表 4－ 7 傳動(dòng)支架的設(shè)計(jì)尺寸 L H B 設(shè)計(jì)尺寸 (mm) 300 79 根據(jù)設(shè)計(jì)要求， 在滿足強(qiáng)度的情況下壓輥軸承座的材料必須具有防腐蝕和防氧化性，故選用不銹鋼 0Cr18Ni9。 導(dǎo)軸的設(shè)計(jì) 導(dǎo)軸是對(duì)整個(gè)毛輥部分調(diào)節(jié)和固定的關(guān)鍵，為達(dá)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(shí)考慮到整個(gè)輥刷機(jī)構(gòu)的布置，故對(duì)本零件采用螺紋設(shè)計(jì)。 1 2 圖 4－ 13 導(dǎo)軸設(shè)計(jì)簡圖 根據(jù)要求， 設(shè)計(jì)如下： (1)光軸端 (如圖 4－ 13 中 標(biāo)號(hào) 1 所示 )安裝在毛輥軸承座對(duì)應(yīng)的孔內(nèi)定位， 28 故直徑定為 ? 9mm，長度為 ，為使其連接牢固，同時(shí)考慮與毛輥軸承座裝配后不在拆卸，故將其焊接于毛輥軸承座上 。 (2)螺紋端 (如圖 4－ 13 中標(biāo)號(hào) 2 所示 )配合兩 個(gè) ? 14mm 的螺母，故 螺紋 外徑為 ? 14mm，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，長度為 70mm，導(dǎo)軸穿過軸承橫支板的中心孔，兩螺母分別安裝在軸承橫支板的上 下兩側(cè)，通過旋轉(zhuǎn)兩側(cè)螺母，可以輕松調(diào)節(jié)導(dǎo)軸高度，同時(shí)也調(diào)節(jié)了整個(gè)毛輥的高度 。 (3)導(dǎo)軸的材料選擇仍需滿足防腐蝕性和抗氧化性，同時(shí)還要擁有足夠的強(qiáng)度 ， 故材料 選用 不銹鋼 0Cr18Ni9。 墊塊的設(shè)計(jì) 由于本機(jī)構(gòu)采用了同步帶傳動(dòng)，且結(jié)構(gòu)緊湊，為使從動(dòng)壓輥能有良好的定位在傳動(dòng)支架上，必須在從動(dòng)壓輥與傳動(dòng)支架之間加一墊塊。 DH 圖 4－ 14 墊塊設(shè)計(jì)簡圖 根據(jù)要求， 設(shè)計(jì)如下： (1)墊塊的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡單，考慮到加工的要求，故墊塊設(shè)計(jì)成直徑 D 為? 38mm 圓柱型，根據(jù)裝配要求，厚度 H定為 27mm。 (2)端面上設(shè)計(jì)兩個(gè)貫穿的直徑為 ? 螺栓光孔，用于配合從動(dòng)壓輥的安裝，兩個(gè)光孔中心距為 20mm。 (3)雖然墊塊不是受力的重要零件，但考慮到整個(gè)機(jī)構(gòu)工作環(huán)境的特殊性，故材料的選擇仍須有防腐蝕性和抗氧化性，故材料選 用 不銹鋼 0Cr18Ni9。 29 軸承滑道的設(shè)計(jì) 軸承滑道用于毛輥軸承座以及整個(gè)毛輥的軸向定位，同時(shí)在調(diào)節(jié)毛輥高度時(shí)，也起到了引導(dǎo)毛輥軸承座上下移動(dòng) 的作用。 21 圖 4－ 15軸承滑道設(shè)計(jì)簡圖 根據(jù)要求， 設(shè)計(jì)如下： (1)軸承滑道可用螺釘固定在軸承立支架的側(cè)面。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，每個(gè)軸承立支架上都應(yīng)有一個(gè)軸承滑道，分別用兩個(gè) ? 4mm 的沉頭螺釘連接，圖示 4－ 15中 標(biāo)號(hào) 1 所示 為沉頭螺釘用沉孔，沉孔直徑為 ? 9mm，沉孔深度為 6mm，螺釘用光孔直徑為 ，兩沉孔間距為 80mm。 (2)軸承滑道的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到與毛輥軸 承座上滑道 的 配合關(guān)系 (如圖 4－ 15中 標(biāo)號(hào) 2 所示 )，每個(gè)毛輥軸承座須有兩個(gè)軸承滑道來配合引導(dǎo)，故其寬度和厚度的設(shè)計(jì)應(yīng)從裝配角度出發(fā)。參考毛輥軸承座滑道的設(shè)計(jì)尺寸，軸承滑道的寬度B=12mm , 厚度 H=8mm ,長度 L=112mm。 (3)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，軸承滑道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。 軸承橫支板的設(shè)計(jì) 兩軸承立支架的底端用螺栓連接在傳動(dòng)支架上，則頂端須用軸承橫支板固定，防止在整個(gè)機(jī)構(gòu)工作時(shí)，受力引起軸承立支架的變形 ， 同時(shí)與導(dǎo)軸的配合也起到引導(dǎo)和定位 毛輥 軸承座 的作用。 30 1 5 4391 2 圖 4－ 16 軸承橫支板的設(shè)計(jì)簡圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，初步設(shè)計(jì)如下： (1)軸承橫支板與軸承立支架采用兩個(gè) ? 8mm 的螺栓連接，故圖 4－ 16中 標(biāo)號(hào)1所示 采用 ? 9mm 的螺栓光孔；兩螺栓光孔到對(duì)稱中心距離為 57mm，如圖，光孔中心到上側(cè)面距距離 16mm。 (2) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)軸用光孔 (如圖 4－ 16中 標(biāo)號(hào) 2所示 )直徑為 ? ，位于支板中心距上側(cè)面 22mm 的位置 。 (3)軸承橫支板厚度為 7mm，其它尺寸如圖所示長為 154mm，寬為 39mm。 (4)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，軸承橫支板選用 的 材料 需滿足防腐蝕性和抗氧化性 ，故選用材料 為不銹鋼 0Cr18Ni9。 毛輥軸承蓋的設(shè)計(jì) 毛輥軸承蓋用于 軸承的軸向定位和緊固，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，兩個(gè)毛輥連接軸的軸端處各裝配一個(gè)， 且在毛輥連接軸 B軸端處裝配的軸承蓋要開一個(gè)軸孔，以便毛輥連接 B與聯(lián)軸器裝配。 31 12 圖 4－ 17 毛輥 軸承蓋設(shè)計(jì)簡圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，初步設(shè)計(jì)如下： (1)毛 輥 軸承蓋 與 毛輥軸承座 采用 4個(gè) M4 的螺栓連接，故圖 4－ 17 中 標(biāo)號(hào) 1所示 采用 ? 的螺栓光孔 ， 4 個(gè)螺栓光孔，均勻分布，光孔中心到對(duì)稱中心距離為 29mm。 (2) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求， 毛輥軸承蓋的伸出部分 (如圖 4－ 17 中 標(biāo)號(hào) 2 所示 )外直徑為 ? 47mm， 內(nèi)直徑為 41mm， 裝配到毛輥軸承座的軸承孔內(nèi)，用于 定位和固定軸承，軸承蓋與軸承間留有一定的間隙，目的是為保 證毛輥在工作和安裝時(shí)不被卡死，伸出部分長度為 。 (3)帶軸孔的軸承蓋，軸孔直徑為 ? 30mm。 (4)軸承蓋的總厚為 8mm，外直徑為 ? 70mm。 (5)根據(jù)設(shè)計(jì)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。 32 5. 結(jié)論及尚存在的問題 我設(shè)計(jì)的這種清洗機(jī) 輥刷機(jī)構(gòu) 將機(jī)械清洗與 噴淋 清洗有機(jī)的結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了邊 輥 刷 邊 噴淋 的清洗技術(shù)。 其總重量在 左右，因此，其重量較輕。另外，其操作 、拆裝 方便安全 ， 適應(yīng)范圍廣、結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)比較低廉 。 本課題設(shè)計(jì) 的是 一種簡易的清洗機(jī) 輥刷機(jī)構(gòu) ， 通過對(duì)清洗機(jī)輥刷機(jī)構(gòu)的需求性及結(jié)構(gòu)性分析， 對(duì)各零部件進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)計(jì)算和選型， ，并對(duì)主要的傳動(dòng)零件進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度校核， 盡可能滿足 整體 的性能要求。 輥刷機(jī)構(gòu)是整個(gè)機(jī)器工作的核心，也是本次 課題的核心內(nèi)容， 由于該機(jī)構(gòu) 相對(duì)較復(fù)雜 ， 涉及 的零件類型 廣 ， 用到 了機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力 學(xué)、材料 力 學(xué)等多方面的知識(shí)， 對(duì)其 選材 、 設(shè)計(jì)計(jì)算與 校核， 變得相當(dāng)困難 ， 故在設(shè)計(jì)中遺漏了很多細(xì)節(jié) 。 由于本人知識(shí)層面 以及 課題時(shí)間等限制，有不少方面沒有深入研究，可能存在 一些 問題 ，現(xiàn)提出 一下幾條 改良建議： (1)因輥刷機(jī)構(gòu)工作環(huán)境惡劣，故更應(yīng)提高的自身的密封，防止一些標(biāo)準(zhǔn)件的腐蝕和氧化。 (2)希望能 通過試驗(yàn)等方法找出一種 密度小質(zhì)量輕， 防腐蝕和抗氧化能力更好，更廉價(jià) 的 不生銹 材料，用于 輥刷機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì) 。 (3)輥刷機(jī)構(gòu)在清洗機(jī)支架上的位置能改變，以滿足不同的清洗需求。 33 致謝 借此機(jī)會(huì)，我以最誠摯的心情衷心向 各科老師對(duì)我的辛苦教導(dǎo)表示感謝 ！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)我們運(yùn)用過去兩年所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行分析問題、解決問題的能力的一種方 法。同時(shí)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，也可以把所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，扎實(shí)自己的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。為了搞好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)老師組織我們到上野忠公司進(jìn)行了 參觀 ，并面對(duì)面地講解。 眾所周知，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)就是 根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)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。 由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段要全面確定整個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、規(guī)格，從而確定整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的布局，因而，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意義重大，具有“牽一發(fā)而動(dòng)全局”的重要意義。好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，不僅表現(xiàn) 在功能上的優(yōu)越性，而且便于制造，生產(chǎn)成本低，從而使產(chǎn)品的綜合競爭力得以增強(qiáng) 。 鑒于此，我選擇的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為“ 零件清洗機(jī)輥刷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)” ，專題是 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和零件 的設(shè)計(jì)。作為一個(gè)即將要從事機(jī)械行業(yè)的工作者，選擇這一課題將為我自己今后的設(shè)計(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)中得到了 楊 老師 和劉工 的指點(diǎn)。同時(shí)也非常感謝 南陽理工 學(xué)院各位老師的精心教誨。 由于能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中難免有不足之處，敬請(qǐng)各位老師和同學(xué)指正，本人將不甚感激！ 34 參考文獻(xiàn) [1]成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)：第 1卷 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021. 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