【正文】 感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識(shí)的老師， 在你們的培養(yǎng)下，我完成了機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我專(zhuān)業(yè)知識(shí)的一次檢驗(yàn)和鞏固。使得我的畢業(yè)論文才最終順利完成。同時(shí)也特別感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)老師史建新老師。同時(shí)，在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尺寸的完整標(biāo)注等方面，史老師給予了詳細(xì)的指導(dǎo)，我知道了一些加工的工藝和制圖過(guò)程的詳細(xì)表達(dá)方案的確定。這樣，才使設(shè)計(jì) 得以 不斷改進(jìn) 。 通過(guò)仔細(xì)思考，我終于發(fā)現(xiàn)去頂削皮的簡(jiǎn)單化，并不是機(jī)械手的控制。在設(shè)計(jì)之初，對(duì)于哈密瓜去頂，我思考了好久，始終沒(méi)有思路，后來(lái)在史老師的指導(dǎo)下，我終于發(fā)現(xiàn)自己的思維過(guò)于死板，整體的思維從開(kāi)始就陷入死胡同。 史老師 淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)， 以及 平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn) 。 26 謝 辭 經(jīng)過(guò)近一個(gè)學(xué)期的努力，我已經(jīng) 順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我養(yǎng)成了查閱資料的習(xí)慣，設(shè)計(jì)的每一步都得用數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)，不能隨意設(shè)置。與 此同時(shí)，我也深深的意識(shí)到自己對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的欠缺，考慮問(wèn)題的不全面，思考問(wèn)題過(guò)于死板，不能靈活處理，制圖基礎(chǔ)的不扎實(shí)，設(shè)計(jì)思路不夠開(kāi)闊等。在設(shè)計(jì)中我不斷考慮方案的可行性、原理性以及結(jié)構(gòu)合理性，不斷地對(duì)方案進(jìn)行修改，常常和同學(xué)進(jìn)行方案交流，相互指出方案的錯(cuò)誤，提出更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。不斷調(diào)整方案布局，不斷實(shí)現(xiàn)新的突破。在這次設(shè)計(jì)中，我也走了 一些彎路，從最出的鏈輪傳動(dòng)，凸輪傳動(dòng)，到最后選擇絲杠副進(jìn)行上下移動(dòng)。同時(shí)對(duì)電腦文檔的排版操作也學(xué)會(huì)不少新的東西。設(shè)計(jì)期間我和同學(xué)不斷交流探討，彼此取長(zhǎng)補(bǔ)短。通過(guò)大量的文獻(xiàn)查閱，以及專(zhuān)利的搜索，網(wǎng)絡(luò)各種資料的 搜集，逐漸找到一些新的思路，自己的思維不斷的擴(kuò)展。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)一些新的問(wèn)題，找到了自己以前理解的缺陷，并且加深了對(duì)課程的理解和運(yùn)用。 25 大學(xué)四年一晃即逝，畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用。其中 F 為哈密瓜及下夾具的重力，最大值約為 100N （ 1）軸向派生力的 計(jì)算 查機(jī)械設(shè)計(jì)課本表 135，根據(jù) 的關(guān)系可以得出與判斷系數(shù) eFF ra / , 左端軸承 X=,Y=，右端軸承 X=1,Y=0，從表 137 查出軸向派生力rd FF ? 24 得， ,34NFsa? NFSB 209? sbsa FFF ??? 134 所以 A 端壓緊， B 端放松。根據(jù)式１５－５，并取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 )( 22e ???? NTMM ? a3 MPM ee ???? 查機(jī)械設(shè)計(jì)課本表 得 ? ? aMP60b1 ??? ，滿(mǎn)足 ? ?be 1???? 的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度。 計(jì)算如下： 為軸承跨距中心的距離，為鏈輪中心到右側(cè)軸承為鏈輪壓軸力， LLFNL LFFPP22 ?????? 為軸承跨距中心的距離，為鏈輪中心到左側(cè)軸承為鏈輪壓軸力， LLFLLFFPP212 ?? 帶入可計(jì)算出 F2=209N （ 4）經(jīng)過(guò)計(jì)算，作出出扭矩圖和彎矩圖?，F(xiàn)將軸承簡(jiǎn)化為支座，軸簡(jiǎn)化為梁的形式，軸承的跨距為 109mm,兩端支座反力為F1， F2，鏈輪的壓軸力 Fp=259N 受力示意圖如下。 校核公式 ? ?jyjy dhl T4000 ?? ?? （ 1）聯(lián)軸器處的鍵 ? ? M P a100M P a2M P a625618 jyjy ?????? ?? ?? ）（ ∴所選鍵滿(mǎn)足擠壓強(qiáng)度要求 （ 2）鏈輪處的鍵 ? ? M P a100M P P a616620 jyjy ?????? ?? ?? ）（ ∴所選鍵滿(mǎn)足擠壓強(qiáng)度要求 21 第二根軸的鍵的校核 該軸的鍵為大鏈輪鍵，查機(jī)械設(shè)計(jì)課本得， b h=8 7，鍵長(zhǎng)為 14，記為8 14GB109679。與鏈輪相連的鍵 b h=6 6,鍵長(zhǎng)為 16 記為 A6 16 GB109679。 軸承座的選擇 由于軸承是選擇標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的角接觸球軸承 7005AC，其尺寸為 :d x D x B=25x47x12,而根據(jù)需要，軸承座應(yīng)選用立式軸承座，選用型號(hào)為 SF204。 ③ 由有機(jī)式無(wú)機(jī)增稠劑與合成油構(gòu)成的合成潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑脂是增稠劑和基礎(chǔ)油 的混合物，可以分為以下潤(rùn)滑脂類(lèi)型： ① 由金屬皂作為增稠劑與潤(rùn)滑油所構(gòu)成的金屬皂基潤(rùn)滑脂。 軸承與潤(rùn)滑選用 角接觸球軸承既可以承受軸向載荷又能承受徑向載荷，按照工作要求并根據(jù) d=25mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的角接觸球軸承 7005AC，其尺寸為 d x D x B=25x47x12,成對(duì)使用，安裝在立式軸承座上。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，查的彈簧的試驗(yàn)載荷為 1299N。 19 扭簧的尺寸及彈力設(shè)計(jì) 對(duì)于彈簧，根據(jù)計(jì)算設(shè)計(jì)，選擇合適的扭簧，然后用鉗子把彈簧兩端弄成需要的形狀。經(jīng)驗(yàn)證，柱塞的強(qiáng)度足夠承受哈密瓜旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的拉力，并且能打入哈密瓜，且不打破哈密瓜，完全符合要求 。因此氣缸的理論推力要適中，不能太小，這樣就不能把圓盤(pán)打入瓜內(nèi)部，且及時(shí)打進(jìn)，氣缸的柱塞強(qiáng)度也承受不了瓜做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力，如 果太大，就會(huì)在推出柱塞的一瞬間，打破瓜。 上夾具的設(shè)計(jì) 如下圖所示 上夾具的設(shè)計(jì)與下夾具設(shè)計(jì)的基本類(lèi)似，但上夾具需要固定在軸承外圈才能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，上夾具的下部的四個(gè)螺紋孔，用于和軸承支座的固定（詳見(jiàn)裝配圖）。同時(shí)，周?chē)荛L(zhǎng)選取 80mm,足以把兩端放進(jìn)去，由于凹進(jìn)去15mm,且是圓形的，足以防止瓜的滑動(dòng)和來(lái)回移動(dòng)。 在軸承端蓋的支撐，以及下夾具的安裝，氣缸的安裝，選用 4 個(gè)薄鋼板作為支撐。在本次設(shè)計(jì)中，考慮到方便裝拆，以及用材的簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)。刀具處焊接一小的刀柄，以實(shí)現(xiàn)與刀架的連接。 （ 4） 軸的第四段 安裝鏈輪處，輪轂長(zhǎng)度為 20mm,為了便于安裝，此軸段應(yīng)略小于輪轂長(zhǎng)度，故取此段 L4=19mm.， d4=Φ30,此段軸上的鍵槽選用 A 型鍵， b*h=8*7,鍵長(zhǎng)為14mm （ 5） 軸的第三段 鏈輪的定位軸肩，軸肩高度 h 為（ ~） d4，因此可以選取 d3=Φ34mm,L3 16 應(yīng)該大于 ,即 ,因此，設(shè)計(jì) L3=8 mm （ 6）軸的第五段 安裝軸承和套筒，故 d5=Φ25mm,l5=27mm （ 7） 軸的第六段 為保證鏈傳動(dòng)的位置，且便于安裝軸承，應(yīng)小于軸承周長(zhǎng)，因此d6=Φ22mm,L6=32mm. 第七段上有螺紋，用于下夾具的連接，考慮到螺紋的優(yōu)先稱(chēng)系列，這 里選用 M20的螺紋。本軸兩端的軸承也選用 70005AC 角接觸球軸承。 (2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑（最小直徑） 根據(jù)教材 P341 頁(yè)表 得 C=118~107。 （ 3） 螺旋副螺紋的主要參數(shù) 螺距 P=3mm,螺紋直徑 d=32mm,外螺紋小徑 d1=,內(nèi)外螺紋中經(jīng)d2=,內(nèi)螺紋大徑， d3=33mm,螺紋工作高度 h==,螺紋根部寬度b== 13 (4)螺母尺寸 螺母高度： 采用整體式螺母時(shí)，選取 2??dH? 故螺母高度 H=*= 螺母螺紋圈數(shù) z=H/P=18。 選材料為 ZQAL94，查表 436， ? ? ? ? M P aM P ab 40~30,60~40 ?? ?? （ 2） 螺桿強(qiáng)度計(jì)算 本次設(shè)計(jì)中螺桿所受的軸向力為螺母及刀架的總重，還有切削瓜的力，總體上比較小。螺桿采用 45 鋼。 本次設(shè)計(jì)采用的是梯形螺紋。設(shè)計(jì)時(shí)常以耐磨性和強(qiáng)度的計(jì)算確定螺紋傳動(dòng)的主要尺寸。摩擦阻力較小，傳動(dòng)效率一般。 12 ② 當(dāng)螺紋升角小于摩擦角時(shí)能實(shí)現(xiàn)自鎖。 絲杠軸的設(shè)計(jì) 絲桿是一種螺旋傳動(dòng)的典型代表，它是將螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)，或者反過(guò)來(lái)將直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為螺旋傳動(dòng)，并同時(shí)進(jìn)行能量和力的轉(zhuǎn)換。鍵長(zhǎng)為 16mm. (4) 軸的第五段 無(wú)安裝零件，其作用是與 2 軸的安裝尺寸配合，該段同時(shí)起到鏈輪的軸肩定位，可取該段周長(zhǎng) d4=23mm，同時(shí)還能保證軸承的方便安裝， L4=57mm. (5)軸的第四段 此處安裝軸承，結(jié)合選擇的軸承為 7005AC 型角接觸軸承，其內(nèi)徑周長(zhǎng)25，寬度 12，外徑 47(單位 mm）。 由于該段處安裝半聯(lián)軸器，根據(jù)半聯(lián)軸器孔的長(zhǎng)度，選取 L6=32mm,另外，此段軸上需要開(kāi)鍵槽，方能實(shí)現(xiàn)連接，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，根據(jù)軸的周長(zhǎng)，可以選取b*h=6*6 的 C 型鍵。又由式（ ）得 ~~107nd 33 ??? ）（PC mm 考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會(huì)有鍵槽存在，故需將估算直徑加大3%~5%，取為 ~，再根據(jù)聯(lián)軸器軸徑要求，由設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)直徑d1min=12mm。凸緣聯(lián)軸器還具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本低，可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點(diǎn) 2. 載荷計(jì)算 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩： nPT W??955000 計(jì)算得 T=1061N*mm 機(jī)械設(shè)計(jì)課本表 14— 1，根據(jù)轉(zhuǎn)矩變化較小，故取 ?aK 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 : mmNTKT aCa ?????? 3. 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可以選用 GY1 型凸緣聯(lián)軸器 GY1 型凸緣聯(lián)軸器的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)如下 10 軸的設(shè)計(jì) 如下圖 軸的整體設(shè)計(jì) 如上圖所示，該軸一共設(shè)計(jì)為六