【正文】 其工作原理是：當凸輪轉(zhuǎn)動或移動時，借助凸輪輪廓曲線的向徑 r(盤狀凸輪）。 a b 圖 414 圓環(huán)定位圖 畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 凸輪機構(gòu)設(shè)計 凸輪 機構(gòu)是一種常用的高副機構(gòu)，它主要由凸輪（主動件）、從動桿和機架 組成。又因為在工作的過程中，套杯 17 靜止而滾筒左端蓋 8 轉(zhuǎn)動，所以為了在工作的過程中滑套始終和端蓋 8一起旋轉(zhuǎn)，故安裝了緊定螺釘 5，如圖 412所示。 圖 413 套杯結(jié)構(gòu) （ 2）滑套 由于主軸轉(zhuǎn)速不高僅 72r/min，同時為了便于齒輪 凸輪 9 的安裝，以及減小機器整體的高度，所以這里采用了由無油潤滑材料制成的滑套 11安裝在端蓋 8和套杯 17 之間。同時在套杯右端的結(jié)構(gòu) IV 主要是為了安裝密封圈，避免土等雜質(zhì)進入軸承，影響軸承的工作。所以從便于安裝及定位可靠等方面考慮，設(shè)計的套 杯結(jié)構(gòu)見圖 413所示。 圖 410 刮土機構(gòu) 套杯內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 411 總裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 1機架， 2支座， 3軸承端蓋， 4螺釘， 5緊定螺釘， 6齒輪， 10沉頭螺釘， 8軸承端蓋 9凸輪， 11滑套， 12長套筒， 13深溝球軸承， 14主軸， 15油封， 16圓環(huán)， 17套杯 圖 412 套杯、凸輪安裝結(jié)構(gòu)總圖 套杯及主要零件的安裝方法 先將凸輪 9通過沉頭螺釘 10安裝在套杯 17 的凸緣上，然后將主軸 13從套杯 17的右端穿入，再將圓環(huán) 15 安裝到套杯 16 的右端，然后安裝左軸承蓋，接著裝長套筒 12 和左端深溝球軸承，然后將滑套 11裝入套杯，接著將已裝好齒輪 6的左端蓋安裝到滑套 11上，最后將已安裝好在支架 1上的剖分式機座將套杯 17的左安裝端卡卡緊，如圖 412所示。 經(jīng)計算，刮土板與中心線的推薦夾角范圍為 30 ~ 45? ? ? ? 。 圖 49 方案二 畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 刮土機構(gòu)設(shè)計 刮土機構(gòu)由兩部分組成： 1刮土板和 2彈簧合頁，刮土板由合頁安裝在混料箱 3的左右側(cè)板上。 綜合上述分析，采用方案二。該方案是與活塞桿連接段采用方軸，并且在該段上開有光孔，將活塞桿的一端穿過方軸后用螺母連接。這種方案的優(yōu)點是軸的加工工藝性好，但在圓軸上開 5個孔對軸的強度的削弱較大，孔不易加工，同時軸內(nèi)的螺紋孔與活塞桿直接相連，這樣安裝活塞桿不方便，且 連接不牢靠 ,見圖 48。 （ 1）方案選擇 60l mm?畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 方案一，采用圓軸，如圖。 所以經(jīng)設(shè)計計算得導向筒的主要參數(shù)為： 內(nèi)徑： 32d mm?? 長度 ： 具體結(jié)構(gòu)形式見圖 47。由于活塞桿的導向段與導向筒的內(nèi)壁之間總存在著相對運動，所以為了減少磨損以及簡化結(jié)構(gòu)，導向筒采用無油潤滑材料。同時為了在壓實的過程中，獲得種坑，故地在左段的斷面上制造出小凸頭，活塞桿的結(jié)構(gòu)形式見圖 46。在缽體機工作的過程中，方軸對活塞桿產(chǎn)生推力（拉力），從而帶動活塞運動。 經(jīng)設(shè)計計算得活塞的主要參數(shù)為 : 活塞大端外徑 : 活塞整體長度 : 1 50l mm? 與模具配合段長度 : 2 50l mm? 具體結(jié)構(gòu)形式見圖 45。 模具高度： 150h mm? 模具頂部圓弧半徑： 607R mm? 具體結(jié)構(gòu)形式見圖 44。 圖 44 制缽模具結(jié)構(gòu)圖 （ 3）制缽模具的結(jié)構(gòu)和尺寸的確定 綜上述分析，同時也為了便于在轉(zhuǎn)動過程中將漏過活塞的土漏出缽體，特在模具的下方開了 4個槽口，同時為了避免刮土機構(gòu)在刮土過程中與模具上表面發(fā)生抵觸，影響整臺機械的工作，所以將模具上方的結(jié)構(gòu)加工成弧形，即頂端帶有弧形的圓柱體，弧形半徑與滾筒的半徑相等。 人工腐爛的麥草、麥糠作配料時 , 壓縮比應(yīng)為 (2. 3～ 2. 5) ∶ 1。試驗表明 :壓制 1 個營養(yǎng)體需用的制缽材料是其體積的 2. 0～ 2. 5 倍 , 也就是說壓制能力達到這個要求即可。 強度過大 , 育苗中不易吸水 , 影響種子發(fā)芽 , 移栽后缽體在土壤中堅實不碎 , 對作物生長不利。實驗表明 : 缽體壓制成型后 (含水率為 20 %) , 置于桌面 , 上加重力均勻下壓 , 承受 2～ 3 kg 壓力而不產(chǎn)生變形、裂紋、坍塌或從 30～ 40 cm 高度自由落在硬地上 , 不發(fā)生較大破碎的營養(yǎng)缽強度較為合適。 本課題中采用的是中等尺寸的營養(yǎng)缽，直徑50mm、高 50mm。但目前營養(yǎng)缽一 般采用直徑 70 mm、高 100 mm 左右的圓柱體 , 尺寸 都較大。 1方軸， 2活塞桿， 3導向筒， 4— 活塞， 5制缽模具， 6滾筒 畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 圖 43 壓實，投出機構(gòu)圖 制缽模具的設(shè)計 制缽模具是用來制做營養(yǎng)缽的模子，缽的壓實和投出都在制缽模具中進行，所以它的結(jié)構(gòu)和尺寸影響到營養(yǎng)缽的質(zhì)量好壞以及安裝是否方便。所以 營養(yǎng)缽的壓實、投出結(jié)構(gòu)的設(shè)計是非常重要的環(huán)節(jié)，見圖 42（ I）。 圖 41 機架 如圖 41，機架采用槽鋼焊接而成，基本尺寸為 A=100mm， B=48mm， S=，其相關(guān)尺寸規(guī)格符合 A、 B、 S 分別為槽鋼的寬度、腿高度和腰厚度。焊接機架通過焊接槽鋼焊接而成。 （ 6） 鑄鐵材料來源方便、價廉 。而為了取出芯砂、設(shè)計時只能用“開口” 式結(jié)構(gòu)，影響剛度 。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 （ 3） 生產(chǎn)周期長，資金周轉(zhuǎn)慢，成本高 。 鑄造機架的特點 （ 1） 重量 偏重 。 （ 4）結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活、壁厚可以相差很大，并且可根據(jù)工況需要不同部位選用不同性能的材料。但抗 振性能較差。鋼板焊接毛坯比鑄件毛坯輕 30%，比鑄鋼毛坯輕 20%。 （ 8）造型好， 使之既適用經(jīng)濟，又美觀大方。 （ 6）結(jié)構(gòu)力求便于安裝和調(diào)整，方便維修和更換零部件。 （ 4）溫度場分布合理，熱變形對精度影響小。 把受迫 振動振幅限制在允許范圍內(nèi)。 機架設(shè)計的一般要求 （ 1）在滿足強度和剛度的前提下，機架的重量應(yīng)要求輕、成本 底。 （ 2） 各軸的輸入功率計算： 軸 I： 2212 3 8 26IdP P k w??? ? ? ? ? 軸 II： 2 2 2 212 1. 5 0. 93 0. 98 1. 24 5II dPP ??? ? ? ? ? 軸 III： 4 2 3 4 2 21 2 3 4 1. 5 0. 93 0. 98 0. 98 0. 97 1. 20I I I dP P k w? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 4 系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu) 設(shè)計 主 機架的設(shè)計 機架在機器中起到支承和固定機器零件的作用，它作為一個重要的零部件，性能要求較高。（其詳細參數(shù)及相關(guān)信息見 附 錄（一） ） 3 6 0 . 0 5 54 9 9 . 8 0 . 0 5 26 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ndP F V F k w?? ??? ? ? ? ???攪畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 表 31 G全封閉齒輪減 速電機 部分參數(shù) 傳動比的分配 從 G 全封閉齒輪減速電機 輸出的轉(zhuǎn)速為 144r/min，而按照初步取鏈輪的基準直徑為d =104mm(具體設(shè)計見 鏈輪傳動計算 )，則連接鏈輪的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)速為 72r/min，那么采用方案中的鏈輪傳動的傳動比 i=2 。 混料箱的體 積為： ? 攪動土料需要的平均力： 10 00 51 49 ? ? ? ? 消耗功率 : 總的工作功率 : + = 88 + 52 = 4P P P k w? 沖 攪 為了計算電動機的所需要的功率 Pd，先要確定從電動機到工作機的總效率 ? 。 n沖頭每小時的行程次數(shù)，單位 次 /小時。 電動機功率的確定 電動機的功率由該設(shè)別所消耗的功率決定。 它具有減速比大，傳動效率高，體積小，重量輕，故障少，壽命長，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，噪音小，拆裝方便，容易維修，結(jié)構(gòu)簡單，過載能力強，耐沖擊，慣性力矩小等特點。整體結(jié)構(gòu)、重量輕，適應(yīng)性強 。 G 系列全封閉齒輪 減速機 全封閉全壽命機電一體化設(shè)計 。 電動機和減速器的選擇及相關(guān)參數(shù)計算 電動機和減速器類型的選擇 考慮到安裝需要以及工作環(huán)境，采用的是帶有減速機的電動機。 根據(jù)各種傳動機構(gòu)的特點和上 述 選擇原則，結(jié)合本設(shè)計的工作條件，得出 下面的 傳動畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 方案 ， 如 圖 31。為了提高傳動效率、減小結(jié)構(gòu)尺寸，通常將其布置在高速級。 (5) 蝸桿傳動具有傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)等優(yōu)點，但其傳動效率低 ，尤其在低速時，其效率更低，且蝸輪尺寸大，成本高。為了減小帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸，應(yīng)將其布置在高速級。 (3) 帶傳動具有 結(jié)構(gòu)簡單、 傳動平穩(wěn)、 價格低廉和緩沖吸振 等特點，且能起過載保護作用。 (2)齒輪 傳動具有承載能力大、效率高、允許速度高、尺寸緊湊、壽命長等特點 。 擬定傳動方案 根據(jù)各傳動機構(gòu)的優(yōu)缺點（如下）確定傳動方案。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 3 傳動系統(tǒng)的設(shè)計 傳動方案的擬定 對傳動方案的要求 合理的傳動方案，首先應(yīng)滿足工作機的性能要求，其次還應(yīng)滿足工作可靠、傳動效率高、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低廉、工藝性好、使用和維護 方便等要求。 同時推桿在運動過程中要能始終與模孔很好的配合上，這些就要去制造上滿足一定的精度，在安裝上要注意對正時點。 方案中各機構(gòu)的控制和實現(xiàn) (1)各機構(gòu)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系 為了使該機器實現(xiàn)預(yù)定的工作，要求各機構(gòu)（包括傳動機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)和其他輔助機構(gòu)）必須滿足一定的關(guān)系，不能發(fā)生干涉。 (5)由于種坑的土是后來擠成型 的 , 故 缽體四周和底部因壓實比較結(jié)實 , 有利于缽體移動、育苗、移栽的機械化操作 , 而中心及上部中心 (原種坑 ) 處比較松 , 有利于作物的發(fā)芽生長。 (3)推出的缽會落在與滾筒線速度相同的鏈上，經(jīng)過鏈輪的鏈傳動，自動的將推出的缽運輸?shù)较乱还ば蜻M行作業(yè)，自動化程度高。即運用了對心直動滾子推桿盤型凸輪機構(gòu)，活塞桿的一端聯(lián)接滾輪，然后滾輪在凸輪上運行，凸輪不轉(zhuǎn)，而活塞的另一端在模具中，相當于氣缸中的活塞運動，通過凸輪結(jié)構(gòu)的運動從而擠壓缽并推出缽，這種壓實機構(gòu)和投出機構(gòu)做成一體，從而簡化了結(jié)構(gòu)。 綜上兩種方案的分析，故采用方案二 ， 該方案制缽機的三維圖如 圖 27 所示 。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 1混料箱， 2制缽模具， 3承力弧形圓板， 4大凸輪， 5方軸， 6小凸輪， 7滾子， 8活塞桿 圖 25 方案一 1混料箱， 2制缽模具， 3承力弧形圓板， 4大凸輪， 5活塞， 6滾子 圖 26 方案二 工作過 程：方案二的工作過程和方案一的工作過程類似，也分為三個階段：第一階段，填料（ I），第二階段 ,壓實（ IIIII），第三階段，投出（ IIIIV）。從小凸輪 6開始推方軸 5直至推力消失這個過程也就是營養(yǎng)缽投出過程，而投出的營養(yǎng)缽將被皮帶運輸走。第三階段，投出（ IIIIV）。當制缽模具 2轉(zhuǎn)到 I處 ，活塞處于制模模具