【正文】 過一個料帶放料機構(gòu)將裝有電子元件的料帶輸送到料帶軌道中，通過皮帶傳動，將料帶傳輸?shù)綑z測設(shè)備下進(jìn)行檢測，最后再由收料機構(gòu)卷收到料帶盤中，以解決電子元件分揀問題（如圖21）。3．傳輸帶有效拉力Fe=30N。動力所采用的原動機，為了能夠符合設(shè)備要求的間歇性運動，所以采用步進(jìn)電動機，而且步進(jìn)電動機體積小，重量輕，適用做于小設(shè)備的動力系統(tǒng)。在傳動機構(gòu)中，齒輪傳動的制造以及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合；鏈傳動的制造與安裝精度要求較底，但是在兩根平行軸之間只能用于同向回傳的傳動，運轉(zhuǎn)時不能保持恒定的瞬時傳動比，磨損后容易發(fā)生跳齒，工作時有噪音；蝸桿傳動效率低、發(fā)熱量大、成本高；帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，造價低廉以及緩沖吸振等特點，在機械傳動中被廣泛應(yīng)用。平帶傳動結(jié)構(gòu)最為簡單，帶輪也容易制造，在傳動中心距比較大的情況下使用。同步帶靠嚙合傳動，速比準(zhǔn)確，傳動效率高，初張緊力小，壓軸力小，結(jié)構(gòu)緊湊，耐油，耐磨性好，安裝制造要求高。料帶的傳輸通過設(shè)備的要求有設(shè)計者決定，設(shè)計成齒狀輪形式的，只可以做同向傳動。所以，這套電子元件目檢設(shè)備的方案如下，原動機采用步進(jìn)電動機，傳動機構(gòu)采用同步帶傳動，傳輸設(shè)備采用針輪，收料放料機構(gòu)采用料帶輪盤。步進(jìn)電動機是一種以電脈沖信號進(jìn)行控制，并將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或線位移的控制電動機，因此適合作為數(shù)控系統(tǒng)的伺服元件。傳統(tǒng)步進(jìn)電動機的控制方式多是采用單片機或PLC作為控制器產(chǎn)生脈沖，然后加上環(huán)形分配器、功率驅(qū)動部分，最后連接電動機，其中的軟硬件實現(xiàn)都較復(fù)雜。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)電機本身技術(shù)的提高，步進(jìn)電機將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。步進(jìn)電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。步進(jìn)電動機以其顯著的特點，在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。為解決料帶間歇運動的問題，原動機選擇步進(jìn)電動機。表31 步進(jìn)電動機的具體參數(shù)品 名(標(biāo)準(zhǔn)型)保持轉(zhuǎn)矩（）轉(zhuǎn)動慣量J:額定電流（A/相）基本步距角（度）輸入電源勵磁方式重量（kg）生產(chǎn)廠家5相DC24V10%微步東方電機由于要求的電子原件傳輸速度極小，所以產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速也不高，電動機通過編程調(diào)節(jié)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)可以滿足所需的傳輸速度。安裝尺寸80mm（如圖31）。圖31 電動機的安裝 減速器的分類和選擇 減速器是一種動力傳達(dá)機構(gòu)，它是一種相對精密的機械設(shè)備，使用它的作用是降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比。本方案擬定電子元件在皮帶輪上傳動，通過目檢測設(shè)備自動檢測電子元件，從而達(dá)到區(qū)分各類元件的目的，因此該設(shè)備的組成部分有：電動機、減速器、傳動設(shè)備、目檢測設(shè)備，其減速傳動部分的簡圖（圖32）如下： 圖32 減速傳動部分簡圖 運動和動力參數(shù)的計算 （31） F——傳輸帶有效拉力；V——電子元件傳輸速度。設(shè)計工作情況：輕負(fù)荷傳送帶，原動機為步進(jìn)電動機，普通使用每日810小時。根據(jù)功率Pd= （34）=45N=（35） 查機械設(shè)計手冊得：取圓柱齒輪傳動比i=36，二級圓柱齒輪減速器傳動比i=936所以電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍是：總傳動比： （36）分配傳動比： 經(jīng)計算 注：為高速級傳動比，為低速級傳動比。各軸轉(zhuǎn)速： 電動機的額定功率 每對軸承傳動效率：圓柱齒輪的傳動效率：聯(lián)軸器的傳動效率：運動和動力參數(shù)結(jié)果如下表（表32）： 表32 運動和動力參數(shù) 軸名功率P （KW）轉(zhuǎn)矩T（Nm）轉(zhuǎn)速（r/min）1軸 402軸 3軸 齒輪的設(shè)計：高速級大小齒輪的設(shè)計： 材料：考慮工作年限較長，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，因而齒輪材料所需耐磨性，強度好，無振動性，所以不必考慮沖擊，由表101查得，所以高速級小齒輪選用40Cr鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為280HBS。 （37）計算公式內(nèi)的各計算數(shù)值試取載荷系數(shù)為Kt=.小齒輪的轉(zhuǎn)矩為T1= 由表107取齒寬系數(shù)=由表106查得材料彈性影響系數(shù)=由圖102按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限==550MPa.應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 取失效概率為1%.安全系數(shù)為 S=1.由式： （38） 小齒輪分度圓直徑. （39）計算圓周速度 （310）寬度b及模數(shù) 模數(shù)： （311）故荷載系數(shù) 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 （312）計算模數(shù) 按齒根彎曲強度設(shè)計彎矩強度的計算公式為： （313）確定參數(shù)由圖1020c查的小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲強度極限由圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù) 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。查取齒形系數(shù)。由表105查得計算大、小齒輪的并加以比較。設(shè)計計算 綜合考慮取m=按接觸強度計算 算出最小齒 所以這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。箱蓋壁厚： ，所以，取。軸承旁凸臺的半徑： 軸承蓋外徑： （其中，D為軸承外徑，為軸承蓋螺釘?shù)闹睆剑?。軸承旁聯(lián)接螺栓的直徑： =3mm；箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓的直徑： =5mm 到箱外壁的距離： = 10mm =10mm = = = =10mm 至凸緣邊緣的距離： =10mm=11mm =10mm。 齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離：?。?=19mm。 軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離，脂潤滑時：=5mm 旋轉(zhuǎn)零件間的軸向距離： = 齒頂圓至軸表面的距離： =35mm 大齒輪頂圓至箱底內(nèi)表面的距離：=19mm箱底至箱底內(nèi)壁的距離： =10mm箱體內(nèi)壁軸向距離： =箱體軸承座孔端面間的距離： =85mm 聯(lián)軸器、軸承的設(shè)計最小軸徑的確定按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的直徑，即，由于轉(zhuǎn)速不高,選45鋼。聯(lián)軸器左端需要軸肩定位，所以取De=26mm。由軸承的參數(shù)B可確定Ld=11mm，La=34mm。Lb=135mm，A與B之間用套筒進(jìn)行軸向定位，所以無軸肩，所以取Db=36mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑及其長度。軸中各處倒圓角r=。Lb=34mm,Db=35mm。Ld=60mm,Dd=54mm,Le=12mm,De=35mm, =22，=25.軸上零件的軸向定位齒輪與軸的軸向定位均采用平鍵連接，按mm由《機械設(shè)計課程設(shè)計》表14－1查的平鍵截面bh=10mm8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工長為34mm，同時為了保證齒輪與軸的配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為，滾動軸承與軸的定位是由過渡配合來保證。 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表15－2，取軸端倒角為2。低速軸： 具體方法通高速軸各段的參數(shù)如下：La=60mm,Da=32mm。Lc=13mm,Dc=40mm。滾動軸承與軸的定位是由過渡配合來保證。 確定軸上圓角和倒角尺寸，參考表15－2，取軸端倒角為2。 軸、軸承的校核對軸進(jìn)行受力分析，按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度。由機械設(shè)計表151查得。 潤滑方式的確定因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度小于1m/s，所以采用脂潤滑，設(shè)計非常簡單，潤滑脂可起到很大的密封作用，維護(hù)費用低，使用壽命長，在正常工作條件下，油脂有可能實現(xiàn)“終生潤滑”。同步帶傳動是由一根內(nèi)周表面設(shè)有等間距齒形的環(huán)行帶及具有相應(yīng)吻合的輪所組成。轉(zhuǎn)動時，通過帶齒與輪的齒槽相嚙合來傳遞動力，同時具有準(zhǔn)確的傳動比，無滑差，可獲得恒定的速比，傳動平穩(wěn)，能吸振，噪音小，傳動比范圍大，一般可達(dá)1:10。傳動效率高，一般可達(dá)98%，結(jié)構(gòu)緊湊，適宜于多軸傳動，不需潤滑，無污染，因此可在不允許有污染和工作環(huán)境較為惡劣的場所下正常工作。由于抗拉層承載后變形小，能保持同步帶的周節(jié)不變，所以帶與帶輪之間沒有相對滑動，從而保證了同步傳動。根據(jù)本課題要求設(shè)計傳動精度較高的傳動裝置，同步帶傳動符合設(shè)計要求，它具有以下的優(yōu)點：a）無滑動，能保證固定的傳動比，本課題設(shè)計的傳動比為1：1具要求傳動精準(zhǔn)；b）預(yù)緊力較小，軸和軸承上所受的載荷小，本課題設(shè)計的軸尺寸本身比較小，所以所受載荷要求較小；c）帶的厚度小，單位長度的質(zhì)量小，符合結(jié)構(gòu)設(shè)計的重量要求小的目的；d）帶的柔性好，故所用帶輪的直徑可以較小。 同步帶輪的計算 同步帶的相關(guān)計算設(shè)計工作情況：輕負(fù)荷傳送帶，原動機為步進(jìn)電動機，普通使用每日810小時。根據(jù)功率Pd= 轉(zhuǎn)速n 選擇帶型和節(jié)距。7．帶輪的嚙合齒數(shù) (44)=208．額定基本功率 (45)由表6152查得=50N m=9．帶寬bs (46)由表6152查得XL型帶bs=已知Zm=20由表6153 查得查得 Kz=1，=由表6142查得帶寬代號位037 bs=由表6146查得標(biāo)準(zhǔn)同步帶輪帶雙邊擋圈時最小輪寬b=10．作用在軸上的力Fr (47)=45N== 皮帶的張緊方法各種材質(zhì)的皮帶都不是完全的彈性體，在預(yù)緊力的作用下，經(jīng)過一段時間的運轉(zhuǎn)后，就會由于塑性變形而松弛，使得預(yù)緊力F0降低。如發(fā)現(xiàn)不足時，必須重新張緊，才能正常工作。當(dāng)中心距不能調(diào)節(jié)時，可采用張緊輪將帶張緊。由于設(shè)計的傳動機構(gòu)中心距不好調(diào)整，所以采用張緊輪張緊。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同，且直徑小于帶輪的直徑。 放料機構(gòu)的設(shè)計用于卷料盤的塑膠輪盤（plastic reel）由聚苯乙烯(PS, polystyrene)材料制成的。其顏色是不同的(藍(lán)色、黑色、白色或透明)，通常是可以再生使用的(大多數(shù)供應(yīng)商參與環(huán)境責(zé)任再生計劃)。蓋帶(cover tape)：通常，蓋帶是PET薄膜或膠膜層，薄膜的底部有膠。薄膜厚度，包括膠，為50~65微米。有兩個一般接受的覆蓋帶卷包裝結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。到目前為止，對于有源(active)IC的最流行的結(jié)構(gòu)是壓紋帶 (embossed tape)。該結(jié)構(gòu)由一個有封口蓋帶(cover tape)的裝料帶(carrier tape)組成。帶盤放入波紋形的運輸盒內(nèi)，用于運輸和發(fā)貨。 裝料帶(carrier tape)：通常，裝料帶由聚苯乙烯(PS, polystyrene)或聚苯乙烯疊層薄片制成。裝料帶的設(shè)計主要由元件長度、寬度與厚度來決定。 導(dǎo)料帶輪的設(shè)計導(dǎo)料帶輪是作為放料機構(gòu)與傳動機構(gòu)的銜接，也是作為傳送料帶的重要部件，它不僅能夠起到傳動的作用，還可以使得料帶的傳輸位置較精確，不至于在傳輸過程中，偏離軌道，造成定位不準(zhǔn)，影響檢測結(jié)果。因為孔很小，所以設(shè)計成的導(dǎo)料帶機結(jié)構(gòu)形似一針輪。通過料帶上圓孔之間的距離，設(shè)計針輪上的針之間的距離，針的直徑比孔的直徑略小，為了能使孔順利的與針銜接上，針的數(shù)量為30，實際上料帶與針輪嚙合只有針輪的上部分，針輪主要起到傳輸作用。 5軸的計算 軸的參數(shù)計算輸出軸上的功率P=，轉(zhuǎn)速n=, 轉(zhuǎn)矩T=根據(jù)153，取A=103（外伸軸，許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力大，A取較?。? (51) 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩,考慮到轉(zhuǎn)矩很小，故取KA=,則： （52）=mm按照計算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB501485或手冊，選用LX1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為250000N半聯(lián)軸器Ⅰ的孔徑dⅠ＝12mm；故取=12mm；半聯(lián)軸器長度L＝32mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=27mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=27mm,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器