湘玉竹切片機(jī)的設(shè)計(jì)

湘玉竹切片機(jī)的設(shè)計(jì),玉竹,切片機(jī),設(shè)計(jì) 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 年級專業(yè) 04機(jī)制本科 學(xué)生姓名 李哲 學(xué) 號 0440816025 課題名稱 湘玉竹切片機(jī)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)(論文) 起止時(shí)間 2008年3月7日至2008年6月2日 課題類型 工程設(shè)計(jì) 課題性質(zhì) 真實(shí) 一、 課題設(shè)計(jì)（研究）的目的和主要內(nèi)容 研究的目的： 本設(shè)計(jì)用于湘玉竹的切片，其主要特點(diǎn)為旋切式切片，在平帶上裝了八把刀片，使得其效率比同類產(chǎn)品要高，從而提高生產(chǎn)效益。由于本設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性出發(fā)，盡量與一般工廠的實(shí)際相吻合，故能達(dá)到預(yù)期設(shè)想的效果。 主要內(nèi)容： 1． 熟悉切片機(jī)械的結(jié)構(gòu)，工作原理，以及了解切片機(jī)械的發(fā)展方向。 2． 完成對中等復(fù)雜程度機(jī)械的計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等工作。 3． 以湘玉竹切片機(jī)為對象進(jìn)行機(jī)械的設(shè)計(jì)，完成湘玉竹切片機(jī)裝配圖的設(shè)計(jì)和所有非標(biāo)零件圖設(shè)計(jì)和所有非標(biāo)零件圖設(shè)計(jì)工作，并編寫說明書。 二、 基本要求 1． 學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下按時(shí)完成所規(guī)定的內(nèi)容和工作量，編寫符合要求的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，并正確繪制整套機(jī)械圖表。 2． 學(xué)生依據(jù)課題任務(wù)，認(rèn)真收集有關(guān)資料，熟悉有關(guān)切片機(jī)的加工工藝，正確使用各類工具書；掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法和技術(shù)規(guī)范；鍛煉分析與解決工程實(shí)際問題的能力。 3． 在設(shè)計(jì)中應(yīng)樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。 4． 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括與設(shè)計(jì)題目有關(guān)的闡述說明及計(jì)算，內(nèi)容完整，文字流暢，符合畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范。 5． 熟練運(yùn)用CAD繪制機(jī)械圖表。 注：1、此表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)各系、教研室主任審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效； 2、此表1式3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各1份。 三、課題研究已具備的條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備、參考資料） 該產(chǎn)品在全國有著廣泛的市場，全國很多公司已開始研制，并取得一定的效果，某工廠給予了一定的技術(shù)支持。 參考資料： 1. 孫桓,陳作模﹒機(jī)械原理第六版[M] .高等教育出版社 ，2000年 150-152 2. 王昆,何小柏,汪信遠(yuǎn).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社，1996年 121-123 3. 方大千.電動(dòng)機(jī)速查速算手冊[M] .中國水利水電出版社 ，2004年 99-101 三、 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排 進(jìn)度安排： 3月初－3月30日：搜集資料，實(shí)地考察，確定設(shè)計(jì)方案 3月21日－4月21日：結(jié)構(gòu)和功能分析，初步確定傳動(dòng)方式、結(jié)構(gòu)、材料 4月22日－5月22日：傳動(dòng)系統(tǒng)等設(shè)計(jì)計(jì)算，圖紙繪制，編寫說明書 5月22日－6月10日：設(shè)計(jì)修改，答辯 五、教研室審批意見 教研室主任（簽字） 年 月 日 六、系審批意見 系主任（簽字） 單位（公章） 年 月 日 指導(dǎo)教師（簽字）： 學(xué)生（簽字）： ·2· 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 課 題 名 稱 湘玉竹切片機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 李 哲 學(xué) 號 0440816025 系、年級專業(yè) 機(jī)械與能源工程系 04級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化（CAD/CAM方向） 指 導(dǎo) 教 師 姜 宏 陽 職 稱 高級工程師 2008年 6 月 1日  畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)附件 課 題 名 稱 湘玉竹切片機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 李 哲 目 錄 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 2．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度考核表 4．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評閱表 2008年 6 月 1日 邵 陽 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告書 課題名稱 湘玉竹切片機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 李 哲 學(xué) 號 0440816025 系 、 專 業(yè) 機(jī)械與能源工程系04機(jī)制本科 指導(dǎo)教師 姜宏陽 2008 年 3 月 21 日 一、 課題的來源、目的意義（包括應(yīng)用前景）、國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平 課題來源：本課題來源于某工廠，經(jīng)過仔細(xì)分析，結(jié)合自己所學(xué)的知識(shí)并和工人師傅共同討論研究其實(shí)際情況而開始此設(shè)計(jì)的工作。 目的及意義：首先是為了讓我能更好的把四年所學(xué)的理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，其次本設(shè)計(jì)用于湘玉竹的切片，其主要特點(diǎn)為旋切式切片，在平帶上裝了八把刀片，使得其效率比同類產(chǎn)品要高，從而提高生產(chǎn)效益。由于本設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性出發(fā)，盡量與一般工廠的實(shí)際相吻合，故能達(dá)到預(yù)期設(shè)想的效果。 國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平： 目前中、小型企業(yè)所使用的大部分竹片切片機(jī)設(shè)備為我國自行設(shè)計(jì)制造的。國產(chǎn)竹片切片機(jī)設(shè)備已經(jīng)比較成熟，大量占有國內(nèi)市場；成套出口到國際市場上的項(xiàng)目也陸續(xù)投產(chǎn)，贏得了顧客的一致好評。 二、課題研究的主要內(nèi)容、研究方法或工程技術(shù)方案和準(zhǔn)備采取的措施 課題研究的主要內(nèi)容： 1． 熟悉切片機(jī)械的結(jié)構(gòu)，工作原理，以及了解切片機(jī)械的發(fā)展方向。 2． 完成對中等復(fù)雜程度機(jī)械的計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等工作。 3． 以湘玉竹切片機(jī)為對象進(jìn)行機(jī)械的設(shè)計(jì)，完成湘玉竹切片機(jī)裝配圖的設(shè)計(jì)和所有非標(biāo)零件圖設(shè)計(jì)和所有非標(biāo)零件圖設(shè)計(jì)工作，并編寫說明書。 準(zhǔn)備采取的措施： 首先認(rèn)真查詢相關(guān)資料，初步掌握湘玉竹切片機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理；然后分析供料器的材料及相應(yīng)參數(shù)的計(jì)算；接著制定其傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)方案，這也是整個(gè)裝置最重要的部分，必須有充分的理論依據(jù)和經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算得出；最后進(jìn)行刀具的設(shè)計(jì)，從刀具的各個(gè)參數(shù)及材料入手進(jìn)行設(shè)計(jì)。 三、 現(xiàn)有基礎(chǔ)和具備的條件 通過大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，我掌握了基本的專業(yè)知識(shí)，對本課題的相關(guān)學(xué)科有一定的了解，具有了一定的相關(guān)理論基礎(chǔ)。在校期間，學(xué)校還組織過各種課程設(shè)計(jì)，因此積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，對本次設(shè)計(jì)有指導(dǎo)性的幫助。同時(shí)經(jīng)過幾個(gè)學(xué)習(xí)期間的一系列的設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)，錘煉了我們綜合多門課程知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新的能力。 邵陽學(xué)院的實(shí)習(xí)工廠提供了實(shí)際操作場地，具有各種加工工具（包括各種車床、刨床、銑床、磨床、數(shù)控加工中心等等），可以滿足本設(shè)計(jì)中實(shí)際操作的需要。 學(xué)院圖書館收藏了許多有關(guān)專業(yè)方面的知識(shí)書籍和周刊，并且提供了網(wǎng)絡(luò)化的機(jī)房，可以在中國期刊網(wǎng)、維普網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、超星數(shù)字圖書館等網(wǎng)站查閱有關(guān)資料。 現(xiàn)有相關(guān)的裝配圖紙及零件圖及相關(guān)的技術(shù)參數(shù)和要求、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》、《零件設(shè)計(jì)手冊》等相關(guān)資料。除了以上的資料，還有AUTOCAD、PRO/E、UG、SOILDWORKS、OFFICE等相關(guān)的繪圖軟件和工作軟件。 在指導(dǎo)上面，除了姜宏陽老師提供理論指導(dǎo)外， 技術(shù)中心及實(shí)驗(yàn)室的工程師和技術(shù)師傅們也給予了充分的指導(dǎo)。還有生產(chǎn)企業(yè)也給與了有關(guān)方面的參數(shù)支持。 四、 總的工作任務(wù)，進(jìn)度安排以及預(yù)期結(jié)果 總的工作任務(wù)： 繪制相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙 編寫說明書（1～2萬字） 翻譯相關(guān)英文資料1篇 進(jìn)度安排： 3月初－3月30日：搜集資料，實(shí)地考察，確定設(shè)計(jì)方案 3月21日－4月21日：結(jié)構(gòu)和功能分析，初步確定傳動(dòng)方式、結(jié)構(gòu)、材料 4月22日－5月22日：傳動(dòng)系統(tǒng)等設(shè)計(jì)計(jì)算，圖紙繪制，編寫說明書 5月22日－6月10日：設(shè)計(jì)修改，答辯 五、指導(dǎo)教師審查意見 指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日 六、教研室審查意見 教研室主任（簽名） 年 月 日 七、系審查意見 系主任（簽名） 年 月 日 備 注 ·6· 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 學(xué) 生 姓 名 李 哲 實(shí) 習(xí) 時(shí) 間 2008年3月6日——2008年3月14號 學(xué) 號 0440816025 系、年級專業(yè) 機(jī)械與能源工程系 04級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 2008年 3 月 20日 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 1：畢業(yè)實(shí)習(xí)的目的： （1）加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，激發(fā)就業(yè)意識(shí)。在實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為動(dòng)力，以積極參與為前提，以深入討論為手段，以校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地為載體，加大實(shí)踐教學(xué)的份量，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)業(yè)實(shí)踐。通過具體的實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生實(shí)際操作能力和解決問題的能力。 （2）完善實(shí)踐教學(xué)，傳授就業(yè)技能。只有通過具體的實(shí)踐，學(xué)生才能加深對所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，才能系統(tǒng)地掌握各個(gè)環(huán)節(jié)的基本技能。指導(dǎo)老師要有意識(shí)地組織學(xué)生進(jìn)行全過程的實(shí)踐，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)不足并及時(shí)補(bǔ)救，更重要的是讓學(xué)生自己去體驗(yàn)每個(gè)環(huán)節(jié)完成的艱辛，這不僅有助于學(xué)生懂得各種知識(shí)的重要作用，也有利于培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際出發(fā)，掌握解決問題的能力和社會(huì)交往的能力。 （3）調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立操作能力，強(qiáng)化技能訓(xùn)練。 本人在今年的三月份，在冷水江鋼鐵總公司參加了為期一周的畢業(yè)實(shí)習(xí)。 今天我們在冷水江鋼鐵公司職工培訓(xùn)大樓聽了冷水江人力資源部的負(fù)責(zé)人介紹冷水江鋼鐵公司的概況的介紹。 冷水江鋼鐵總廠創(chuàng)建于1958年，現(xiàn)為湖南省國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)下屬54家大型企業(yè)之一，擁有總資產(chǎn)16億元人民幣，職工5317人，其下有三個(gè)分廠，分別是煉鐵廠，軋鋼廠，動(dòng)力廠，年銷售收入24億元人民幣，是湖南省經(jīng)濟(jì)100強(qiáng)企業(yè)。冷鋼現(xiàn)已具備生產(chǎn)200萬噸鐵、鋼，100萬噸材的配套能力。主要生產(chǎn)裝備有煉鐵高爐4座、燒結(jié)機(jī)2臺(tái)、轉(zhuǎn)爐4座、連鑄機(jī)3臺(tái)、軋機(jī)2套。主要產(chǎn)品有鑄造生鐵、連鑄方坯（含碳素結(jié)構(gòu)鋼、鋼筋用鋼和低合金鋼），12~32mm鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋。 冷鋼始終堅(jiān)持走“質(zhì)量、品種、效益”的道路，積極實(shí)施“創(chuàng)名牌”的精品戰(zhàn)略，奉行“誠信務(wù)實(shí)，博采眾長，開拓創(chuàng)新，做大做強(qiáng)”的經(jīng)營理念，認(rèn)真貫徹“嚴(yán)格管理抓質(zhì)量，鋼澆鐵鑄塑品牌，持續(xù)改進(jìn)為顧客，博采眾長求卓越”的質(zhì)量方針，圍繞著“為滿足顧客要求而達(dá)到顧客滿意”所設(shè)定的質(zhì)量承諾，依靠技術(shù)創(chuàng)新和強(qiáng)化管理，提高產(chǎn)品質(zhì)量，得到了廣大用戶和社會(huì)各界的信賴和好評。2004年“博長牌”鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋榮獲“國家免檢產(chǎn)品”、“湖南省名牌產(chǎn)品”稱號。企業(yè)通過了ISO9001：2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證，取得采用國際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品認(rèn)可證書。健全的組織機(jī)構(gòu)，先進(jìn)的檢測設(shè)備，全過程的質(zhì)量控制，誠信的售后服務(wù)，使“博長牌”熱軋帶肋鋼筋產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，外形美觀，包裝齊整，能滿足工程的要求，深受用戶歡迎。產(chǎn)品暢銷上海、廣東、浙江、福建、廣西、重慶、湖南等省區(qū)，是公路、橋梁、高層建筑的理想產(chǎn)品。 今天我們結(jié)束了安全教育的培訓(xùn)，我們被分為三個(gè)小組，我被分到了扎鋼廠。在車間主任的帶領(lǐng)下，我們參觀了煉鋼車間。工作人員為我們講解了煉鋼的具體方法，轉(zhuǎn)爐煉鋼法：這種煉鋼法使用的氧化劑是氧氣。把空氣鼓入熔融的生鐵里，使雜質(zhì)硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量（含1%的硅可使生鐵的溫度升高200攝氏度），可使?fàn)t內(nèi)達(dá)到足夠高的溫度。因此轉(zhuǎn)爐煉鋼不需要另外使用燃料。 轉(zhuǎn)爐煉鋼是在轉(zhuǎn)爐里進(jìn)行。轉(zhuǎn)爐的外形就像個(gè)梨，內(nèi)壁有耐火磚，爐側(cè)有許多小孔（風(fēng)口），壓縮空氣從這些小孔里吹爐內(nèi)，又叫做側(cè)吹轉(zhuǎn)爐。開始時(shí)，轉(zhuǎn)爐處于水平，向內(nèi)注入1300攝氏度的液態(tài)生鐵，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空氣并轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)爐使它直立起來。這時(shí)液態(tài)生鐵表面劇烈的反應(yīng)，使鐵、硅、錳氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成爐渣，利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用，使反應(yīng)遍及整個(gè)爐內(nèi)。幾分鐘后，當(dāng)鋼液中只剩下少量的硅與錳時(shí)，碳開始氧化，生成一氧化碳（放熱）使鋼液劇烈沸騰。爐口由于溢出的一氧化炭的燃燒而出現(xiàn)巨大的火焰。最后，磷也發(fā)生氧化并進(jìn)一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鈣和硫化鈣，一起成為爐渣。 當(dāng)磷于硫逐漸減少，火焰退落，爐口出現(xiàn)四氧化三鐵的褐色蒸汽時(shí)，表明鋼已煉成。這時(shí)應(yīng)立即停止鼓風(fēng)，并把轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)到水平位置，把鋼水傾至鋼水包里，再加脫氧劑進(jìn)行脫氧。整個(gè)過程只需15分鐘左右。如果空氣是從爐低吹入，那就是低吹轉(zhuǎn)爐。 隨著制氧技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已普遍使用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐 （也有側(cè)吹轉(zhuǎn)爐）。這種轉(zhuǎn)爐吹如的是高壓工業(yè)純氧，反應(yīng)更為劇烈，能進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和鋼的質(zhì)量。 實(shí)習(xí)總結(jié) 畢業(yè)實(shí)習(xí)雖然有些短暫，卻是充實(shí)的。我能感覺得到大家那種付出后得到收獲的喜悅。平日里，我們學(xué)到的都是一些書本上的理論知識(shí)，有些甚至很抽象難以理解。通過這次的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，不但大大的幫助了我們對書本知識(shí)的理解，更使我們知道了要如何的利用我們所掌握的知識(shí)。與此同時(shí)，我們也開闊了視野，相信這些對我們以后的學(xué)習(xí)會(huì)很有幫助的，讓我對原先在課本上許多不很明白的東西在實(shí)踐觀察中有了新的領(lǐng)悟和認(rèn)識(shí)。 在這個(gè)科技時(shí)代中，高技術(shù)產(chǎn)品品種類繁多，生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程也各不相同，但不管何種產(chǎn)品，從原料加工到制成產(chǎn)品都是遵循一定的生產(chǎn)原理，通過一些主要設(shè)備及工藝流程來完成的。因此，在專業(yè)實(shí)習(xí)過程中，首先要了解其生產(chǎn)原理，弄清生產(chǎn)的工藝流程和主要設(shè)備的構(gòu)造及操作。其次，在專業(yè)人員指導(dǎo)下，通過實(shí)習(xí)過程實(shí)習(xí)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及開發(fā)等環(huán)節(jié)，初步培養(yǎng)我們得知識(shí)運(yùn)用能力。概括起來有以下幾方面： 1.了解了當(dāng)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。 2.了解了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)方法和技術(shù)路線的選擇，工藝條件的確定以及流程的編制原則。 3.了解了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求。 4.在企業(yè)員工的指導(dǎo)下，實(shí)習(xí)生產(chǎn)流程及技術(shù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識(shí)運(yùn)用能力。 5.社會(huì)工作能力得到了相應(yīng)的提高,在實(shí)習(xí)過程中，我們不僅從企業(yè)職工身上學(xué)到了知識(shí)和技能，更使我們學(xué)會(huì)了企業(yè)中科學(xué)的管理方式和他們的敬業(yè)精神。感到了生活的充實(shí)和學(xué)習(xí)的快樂，以及獲得知識(shí)的滿足。真正的接觸了社會(huì)，使我們消除了走向社會(huì)的恐懼心里，使我們對未來充滿了信心，以良好的心態(tài)去面對社會(huì)。同時(shí)，也使我們體驗(yàn)到了工作的艱辛，了解了當(dāng)前社會(huì)大學(xué)生所面臨的嚴(yán)峻問題，促使自己努力學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，為自己今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。 6.增進(jìn)了我們的師生感情，從這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)的全過程來看，自始至終我們都服從老師的安排，嚴(yán)格要求自己，按時(shí)報(bào)到，注重安全。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 內(nèi)容提要 本設(shè)計(jì)用于湘玉竹的切片，其主要特點(diǎn)為旋切式切片，通過計(jì)算平帶的長度和刀具的寬度,設(shè)計(jì)在平帶上裝了八把刀片，每次切得1mm,使得其效率比同類產(chǎn)品要高，從而提高生產(chǎn)效益?；镜墓ぷ髟?機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)傳遞動(dòng)力給V帶,通過V帶的減速,再由V帶將動(dòng)力傳遞給平帶輪從而帶動(dòng)刀片完成切片。在切片的同時(shí)通過變頻電動(dòng)機(jī)與齒輪齒條的配合，使得壓緊機(jī)構(gòu)對物料進(jìn)行壓緊，然后進(jìn)行切片。這里設(shè)計(jì)的旋切式湘玉竹切片機(jī)，雖然是針對湘玉竹而進(jìn)行的設(shè)計(jì)，但也可以用到其它的相關(guān)領(lǐng)域，其主要特點(diǎn)是效率較高。 Summary The design is used to slice polygonatum. It’s main characteristic is spin slice. By calculating the length of flat belt and the width of cutting tool and designing to install 8 blades on flat belt, it can make every cut 1mm, which makes it’s efficiency higher than other kindred products’. Therefore, the production efficiency is improved. Basic working theory: through electromotor, machine transfers power to V belt; through speed-down of V belt and to transfer the power to flat belt wheel by V belt, it makes the blades to slice. When slicing, the match between frequency conversion electromotor and gear and rack makes press institute to press the material to slice. Although the spin slice polygonatum slice machine is designed for polygonatum, it can also be used in other relational field. It ‘s main characteristic is high efficiency. 1 前言 玉竹又名尾參，玉參、萎蕤、鈴鐺菜,為百合科玉竹,以根狀莖入藥。根莖味甘、微苦，具有養(yǎng)陰潤燥、生津止渴的功效，適用于肺胃陰傷、燥熱咳嗽、咽干口渴、內(nèi)熱消渴等病的治療，并可作高級滋補(bǔ)食品、佳肴和飲料。 另栽培玉竹經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，是農(nóng)民生產(chǎn)致富的一條好門路。玉竹產(chǎn)量很高，2年生玉竹一公頃最高可產(chǎn)75000千克，一般可產(chǎn)45000千克；3年生玉竹一公頃最高可產(chǎn)12000千克，一般可產(chǎn)75000千克。切片加工要求尾參已經(jīng)成為半干品，并已拔須。由于它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，決定它只允許豎著切片，而不能在其他任何方向切。同時(shí)，切片厚度要比較小和均勻。 目前，尾參的加工，主要停留在落后的手工加工階段，無以應(yīng)對大規(guī)模生產(chǎn)和大批量的加工需求，特別是用手按著藥物，刀片在底下切割的形式，限制了人的自由和提高了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了工作效率,所創(chuàng)造的效益也極其的少，難以達(dá)到現(xiàn)在市場的需求，目前國內(nèi)也有一些切片機(jī)，但它們的效率也不是很高，如由邵陽神風(fēng)動(dòng)力制造有限責(zé)任公司研究的一種玉竹切片機(jī)每小時(shí)可加工玉竹片２０－３０公斤，玉竹片最長可達(dá)２０－３０ｃｍ長。 因此本人對以前的切片機(jī)進(jìn)行參考，進(jìn)行改進(jìn)，將其刀片改為旋切式的，提高機(jī)構(gòu)的切片效率設(shè)計(jì)出此作品。 2 設(shè)計(jì)思路及整體方案 2.1 整體設(shè)計(jì)思路 本人設(shè)計(jì)的旋切式湘玉竹切片機(jī)，主要是由電動(dòng)機(jī)經(jīng)V帶降速并傳遞給平帶動(dòng)力，從而使平帶進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使刀片對湘玉竹進(jìn)行旋切。由齒條和彈簧的的配合使得刀片在切完一箱湘玉竹后，立即更換物料箱，并且壓緊物料進(jìn)行切割。見圖1。 2.2設(shè)計(jì)方案 通過平帶的傳動(dòng)與切割，完成切片過程；同時(shí)使用齒條和彈簧使得壓緊元件能夠很好的壓緊，在即將切完時(shí)迅速的退出并且更換物料箱；至于刀片，將其用鉚釘釘入平帶中，物料箱固定在機(jī)架上的導(dǎo)軌上，隨著平帶的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀片也跟著運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，在平帶上安裝了8把刀片，使得其效率非常的高。 2.3 機(jī)構(gòu)示意圖 小平帶輪1——通過它的軸與V帶軸連接，為主動(dòng)輪；機(jī)架2——通過它支撐與連接機(jī)架平臺(tái)，起到固定的作用； 機(jī)架平臺(tái)3——用來支撐物料箱上的導(dǎo)軌；平帶4——在上面安裝刀片，切片的同時(shí)也支撐物料；定位元件5——用電機(jī)控制它的運(yùn)動(dòng)情況，在切片的時(shí)候固定物料箱；壓緊輪6——用來壓緊平帶，保證平帶的強(qiáng)度；刀片7——用鉚釘鉚在平帶上，切片的元件；壓緊機(jī)構(gòu)8——它與電機(jī)配合，用來壓緊物料；物料箱9——用來盛放物料的裝置；導(dǎo)軌10——設(shè)計(jì)在物料箱的兩側(cè)，正好架在機(jī)架平臺(tái)上；支撐板11——支撐平帶；大帶輪12——機(jī)構(gòu)的從動(dòng)部件。 1-小平帶輪 2-機(jī)架 3-機(jī)架平臺(tái) 4-平帶 5-定位元件 6-壓緊輪 7-刀片 8-壓緊機(jī)構(gòu) 9-物料箱 10-導(dǎo)軌 11-支撐板 12-大平帶輪 圖2.1 切片機(jī)示意圖 3 電動(dòng)機(jī)的選擇 作為動(dòng)力源頭，它的選擇是否恰當(dāng)，關(guān)系到整個(gè)機(jī)構(gòu)的性能。它的選擇包括選擇類型、結(jié)構(gòu)形式、容量（功率）和轉(zhuǎn)速，并確定型號。 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式要根據(jù)電源（交流或直流），工作條件（溫度、環(huán)境、空間尺寸等）和載荷特點(diǎn)（性質(zhì)、大小、啟動(dòng)性能和過載情況）來選擇。 電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)有開啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式等，可根據(jù)防護(hù)要求來選擇。同一類型的電動(dòng)機(jī)又具有幾種安裝形式，應(yīng)根據(jù)安裝條件來確定。 作為本次設(shè)計(jì)需要，重點(diǎn)在電動(dòng)機(jī)的選擇上，而功率又是選擇的根本，針對此機(jī)構(gòu)工作特點(diǎn)，將其歸入平穩(wěn)負(fù)載連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)功率的選擇。 額定功率的計(jì)算： （3.1） 式中 pe----電動(dòng)機(jī)額定功率（kw）； Pz----負(fù)載功率（kw）； ----折算到電動(dòng)機(jī)軸上的靜負(fù)載轉(zhuǎn)矩（n.m）； ne----電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）。 另根據(jù)實(shí)驗(yàn)（見表1）可得切一根玉竹的力大約在20N左右，而本人設(shè)計(jì)的物料箱的寬度為300mm，所需切片的湘玉竹先經(jīng)過初選，其直徑為平均為15mm，即物料箱中可以擺放下20根玉竹，其整體切一次需力約400N。 表3.1 通用剪切報(bào)告 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 試樣寬度（mm） 最大載荷（N） 通用剪切試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 1.5 7.5 15 22.5 5.77 37.62 37.02 41 帶輪軸所需功率為 （3.2） 考慮到傳動(dòng)裝置的功率消耗，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 （3.3） 式中，為從電動(dòng)機(jī)到小帶輪軸之間的總效率，= =0.903 , =0.99為彈性聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率，=0.98為一對滾動(dòng)軸承效率，=0.98為一對滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率，=0.95為彈性聯(lián)軸器與v帶的傳動(dòng)效率。 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為=2.2 kW，因此本人的設(shè)計(jì)中電動(dòng)機(jī)的型號為Y132S-6，額定功率為3kW，轉(zhuǎn)速為960r/min。 4 聯(lián)軸器的選擇 普通的聯(lián)軸器有剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器之分，剛性聯(lián)軸器由剛性零件組成，無緩沖減振能力，適用于無沖擊，被聯(lián)接的兩軸中心線嚴(yán)格對中，而且機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不發(fā)生相對位移的地方。撓性聯(lián)軸器容許兩軸有一定的安裝誤差，兩軸間的偏移靠元件的相對位移或者靠彈性元件的彈性變形補(bǔ)償位移。 4.1 小V帶軸和電動(dòng)機(jī)軸之間聯(lián)軸器的選擇 因切片機(jī)的載荷變化大，選用緩沖較好的，同時(shí)具有可移性的彈性套柱銷聯(lián)軸器。Y132S-6電動(dòng)機(jī)軸的直徑為38mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，根據(jù)軸徑和計(jì)算轉(zhuǎn)矩選用TL6聯(lián)軸器： 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩: 選擇工作情況系數(shù)K,查表取K=1.5,計(jì)算轉(zhuǎn)矩: =1.529.8=44.7Nmm. 其許用最大扭矩,許用最高轉(zhuǎn)速 此聯(lián)軸器合用 4.2 大V帶軸和小平帶軸之間聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)兩軸的直徑大小,選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器TL5: 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩: 選擇工作情況系數(shù)K,查表K=1.5,計(jì)算轉(zhuǎn)矩: =1.586.3=129.45Nmm. 其許用最大扭矩,許用最高轉(zhuǎn)速 此聯(lián)軸器合用。 4.3 壓緊裝置電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)軸之間聯(lián)軸器的選擇 壓緊裝置選用的變頻電動(dòng)機(jī)型號為YZTPWT112M-2。電動(dòng)機(jī)軸的直徑為28mm,選用彈性套柱銷聯(lián)軸器TL5:。 5 平帶的設(shè)計(jì) 5.1 平帶及帶輪材料的選擇 首先平帶的材料選取為膠帆布平帶，這是由于帶輪的工作環(huán)境比較干燥，工作量比較小。至于帶輪，選取為普通的滾筒，由于其所要承受的載荷不是很大，因此滾筒的結(jié)構(gòu)形式為輪輻式。 5.2 平帶及帶輪的機(jī)構(gòu)示意圖 圖5.1 平帶及帶輪的示意圖 5.3 平帶及帶輪的一些基本尺寸及計(jì)算 （1）帶速v=5m/s （2）小帶輪的直徑 d= (5.1) 由初選速度5m/s，查表選得平帶小帶輪的直徑取315mm，大帶輪的直徑取400mm，所以小帶輪軸的轉(zhuǎn)速為n=303.3r/min （3）大帶輪的直徑 d= （?。? (5.2) 所以大帶輪軸的轉(zhuǎn)速為n=234.1r/min （4）帶長 =2a+（d+ d）+ (5.3) 將數(shù)字代入=3983.8mm 考慮到膠帆布平帶用硫化接頭聯(lián)接，由表得，選取帶 的基準(zhǔn)長度L為4000mm。 （5）如果帶傳動(dòng)的中心距過小，則帶長較小，在速度一定時(shí)，帶的循環(huán)次數(shù)多，對帶的壽命不利，同時(shí)包角也減小，因此帶傳動(dòng)的中心距不宜過小，也不宜過大，否則引起帶的跳動(dòng)。 初定中心距： (5.4) ，取a=1430mm 計(jì)算實(shí)際中心距： =1439.6 (5.5) （6）在帶的最大有效拉力的分析中可知，小帶輪包角取得過小，將影響帶傳動(dòng)能力，一般小平帶輪的包角應(yīng)不小于，如果設(shè)計(jì)時(shí)包角太小，應(yīng)增大中心距或張緊輪。 a =176.59 (5.6) （7）帶層：初選速度為5m/s，小帶輪直徑為315mm，查表得Z=6 （8）帶厚 =7.5mm 這里取帶厚為9.6mm （9）帶寬 b=355mm （10）輪緣寬度取400mm （11）計(jì)算帶的張緊力和壓軸力 帶的截面積A= 查表得 =1.1，=0.97，=1.0，=1.2 得A=2.37 (5.7) ----工作情況系數(shù) ----小帶輪的包角系數(shù) ----傳動(dòng)布置系數(shù) ----平帶單位截面積所能傳遞的額定功率 帶的正常張緊應(yīng)力，短距離普通傳動(dòng)取=1.6，作用在軸上的壓軸力：=7.93N (5.8) 由小帶輪軸的轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以將v帶的傳動(dòng)比算出來，i=960/303.3=3.17，同時(shí)計(jì)算出從電動(dòng)機(jī)的輸出軸到平帶輪輸出軸的功率、扭矩，計(jì)算過程中將效率算進(jìn)去?？傻孟卤恚? 表5.1 軸的轉(zhuǎn)速、扭矩、功率、效率 電動(dòng)機(jī)軸 小v帶軸 大v帶軸 小平帶軸 大平帶軸 轉(zhuǎn)速 功率 效率 轉(zhuǎn)矩 960 3 0.97 29.8 960 2.91 0.94 28.9 303.3 2.74 0.97 86.3 303.3 2.65 0.94 83.4 234.1 2.49 101.6 （r/min） （KW） （N·M） 式中0.94為平帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率 5.4 平帶上的刀片的設(shè)計(jì) 因?yàn)楦鶕?jù)設(shè)計(jì)要求，刀片既要一邊支撐物料，又要一邊切削。所以我將它與平帶設(shè)計(jì)在一起，隨著平帶的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。 同時(shí)考慮到箱子不能跟平帶一起運(yùn)動(dòng)，必須另外有裝置固定它，所以，我設(shè)計(jì)支架通過它支撐箱子，又為了避免妨礙刀片運(yùn)動(dòng)，就將刀片寬度設(shè)定為箱子寬度?？紤]到平帶是圓周運(yùn)動(dòng)，因此我設(shè)計(jì)在每隔一定的距離安裝一把刀片，有效的利用圓周運(yùn)動(dòng)，大大的提高工作效率。由平帶的轉(zhuǎn)速、帶長和物料箱的長度決定每隔50 cm安裝一把刀片，這樣在整個(gè)平帶上就有8把刀片，即在平帶運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)，刀片切削8次。刀片的尺寸為寬30cm，長1cm，高0.1cm。，用鉚釘將刀片鉚上去。鉚釘?shù)拇笮∵x取：采用沉頭的型式， 。同時(shí)，為防止平帶的強(qiáng)度由于有溝槽而降低，在平帶上裝有刀片的地方也鉚上薄鐵皮，能有效的減少因開有溝槽而造成的強(qiáng)度降低。 1-刀片 2-溝槽 3-平帶 4-鉚釘 5-鐵片 圖5.2 刀片示意圖 5.5 帶輪軸的設(shè)計(jì)與校核 5.5.1 小帶輪軸的設(shè)計(jì)與校核 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力：選用45號鋼正火處理，查表《軸的常用材料及其主要力學(xué)性能和應(yīng)用》得強(qiáng)度極限=600MPa，其許用彎曲[]=55MPa。 確定軸的直徑：按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算，取C=110，則 d=C=110=22.66mm （5.9） 考慮到軸上有鍵槽，將軸的直徑增大5%，則 d=22.66×（1+5%）=23.79 mm 此段軸的直徑和長度應(yīng)與聯(lián)軸器相符，聯(lián)軸器TL5型彈性圈柱銷聯(lián)軸器，起軸孔直徑為25mm，與軸配合部分長度為62mm，故此段軸的直徑為25mm。 軸的簡圖和受力分析圖如下 ： 圖5.3 軸的分析圖 軸的基本數(shù)據(jù)如下 d=25mm L=80mm 此段軸上裝有鍵槽，其尺寸為b×h=8×7 , L=40mm d=30 mm L=19mm 此段軸主要是用于安裝軸承，主要按軸承內(nèi)徑尺寸系列確定，初選軸承類型為深溝球軸承，型號為6306，內(nèi)徑為30mm，外徑為72mm，寬度為19mm。 d= 50mm L= 400mm 此段軸主要考慮軸上的鍵槽，取其數(shù)值為 b×h=14×9 d = 30 mm L= 30mm 此段只要也是安裝軸承，選取軸承類型為深溝球軸承，型號為6306。 畫水平受力圖，計(jì)算支點(diǎn)反力，畫水平彎矩圖，見圖4，考慮到C、D處為可能的危險(xiǎn)截面，計(jì)算出C、D處的彎矩。 由于軸主要是承受轉(zhuǎn)矩，T=83400 ==3336N 支點(diǎn)反力N C點(diǎn)彎矩： D 點(diǎn)彎矩： 畫出垂直面受力圖，計(jì)算支點(diǎn)反力和C、D兩處的彎矩，畫出垂直面彎矩圖如圖4所示。 支點(diǎn)反力 C點(diǎn)彎矩： D點(diǎn)彎矩： 求合成彎矩，畫出合成彎矩圖如圖4所示。 C點(diǎn)合成彎矩： D點(diǎn)合成彎矩： 畫出轉(zhuǎn)矩T圖，如圖所示。 計(jì)算C、D點(diǎn)的當(dāng)量彎矩，畫出當(dāng)量彎矩圖，如圖4所示。 C點(diǎn)當(dāng)量彎矩： D點(diǎn)當(dāng)量彎矩： 校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)彎矩的大小及軸的直徑選定C、D兩截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。C截面當(dāng)量彎曲應(yīng)力 （因C截面有鍵槽，考慮對軸強(qiáng)度的削弱影響，故乘以0.95）。 C、D兩截面均安全。 5.5.2 大帶輪軸的設(shè)計(jì)與校核 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力：選用45號鋼正火處理，查得強(qiáng)度極限=600MPa，查得其許用彎曲[]=55MPa。 確定軸的直徑：按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算，取C=110，則 d=C=110=24.9 mm （5.10） 考慮到軸上有鍵槽，將軸的直徑增大5%，則 d=24.9×（1+5%）=25.4 mm 這里d取30mm。 軸的示意圖如下 圖5.4 軸的示意圖 軸的基本數(shù)據(jù)如下 d= d=30mm L= L=30mm 此兩段軸主要是用于安裝軸承，主要按軸承內(nèi)徑尺寸系列確定，初選軸承類型為深溝球軸承，型號為6306，內(nèi)徑為30mm，外徑為72mm，寬度為19mm。 d = 50mm L= 400mm 此段軸主要考慮軸上的鍵槽，查表取其數(shù)值為 b×h=14×9 L=180mm 由于軸主要是承受轉(zhuǎn)矩，受力情況與小輪軸相同，可參照圖4所示。 T=101600 ==4064N 水平支點(diǎn)反力和C、D兩處彎矩的計(jì)算： 支點(diǎn)反力N C點(diǎn)彎矩： D 點(diǎn)彎矩： 垂直支點(diǎn)反力和C、D兩處彎矩的計(jì)算： 支點(diǎn)反力 C點(diǎn)彎矩： D點(diǎn)彎矩： 求合成彎矩： C點(diǎn)合成彎矩： D點(diǎn)合成彎矩： 計(jì)算C、D點(diǎn)的當(dāng)量彎矩： C點(diǎn)當(dāng)量彎矩： D點(diǎn)當(dāng)量彎矩： 校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)彎矩的大小及軸的直徑選定C、D兩截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。C截面當(dāng)量彎曲應(yīng)力 （因C截面有鍵槽，考慮對軸強(qiáng)度的削弱影響，故乘以0.95）。 C、D兩截面均安全。 6 V帶的設(shè)計(jì) V帶有普通V帶、窄V帶、聯(lián)組V帶、齒形V帶等類型。其中普通V帶和窄V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，帶的尺寸按GB/T11544-1989規(guī)定，因?yàn)槠胀╒帶的摩擦力大，允許包角小，傳動(dòng)比大，所以在這里我使用普通V帶。 6.1 選擇V帶的型號 首先確定V帶每天的工作時(shí)間，為1016小時(shí)內(nèi)，查表《工作情況系數(shù)K》查得K=1.1，所以計(jì)算功率 KW （6.1） P----傳遞的名義功率 ----工作情況系數(shù) 根據(jù)和由圖《普通V帶選型圖》確定選用A帶。 6.2 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 帶的彎曲應(yīng)力是引起帶的疲勞破壞的重要原因，帶輪越小，帶的彎曲應(yīng)力越大，因此小帶輪的直徑不能太小，由表《V帶輪的最小直徑》取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑為d=100mm 計(jì)算從動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑： (6.2) 取=0.02，以知i=3.17 得=310.66 按GB/T135751-1992規(guī)定，V帶輪的基準(zhǔn)直徑標(biāo)準(zhǔn)系列取=315mm 實(shí)際的傳動(dòng)比 (6.3) 傳動(dòng)比誤差相對值 一般允許誤差5%，所選大帶輪直徑可用 6.3 驗(yàn)算帶的速度 V= （m/s） （6.4） 帶速在525m/s 范圍內(nèi)，帶速是合適的。 6.4 確定V帶長及中心距 根據(jù)0.55（d+ d）〈〈2（d+ d），初定中心距=420 ，根據(jù)下式計(jì)算帶的基準(zhǔn)長度 L=2+（d+ d）+ （6.5） = =1511.8 mm 根據(jù)表《V帶的基準(zhǔn)長度L》選取帶長為1600 mm。 mm （6.6） 6.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 a=153.78120 （6.7） 主動(dòng)輪上包角合適。 6.6 確定帶的根數(shù) （6.8） 取4根，上式=0.97 kW，=0.11 kW，=0.93，=0.99，系數(shù)的選取。 6.7 計(jì)算帶的張緊力和壓軸力 單根帶的張緊力為：=140.9N (6.9) q----單位長度質(zhì)量，A帶取0.1 帶輪軸的壓軸力為： (6.10) 7 V帶輪的設(shè)計(jì) 7.1 小V帶輪軸的設(shè)計(jì) 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力：選用45號鋼正火處理，查表《軸的常用材料及其主要力學(xué)性能和應(yīng)用》得強(qiáng)度極限=600MPa，其許用彎曲[]=55MPa。 確定軸的直徑：按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算，取C=110，則 d=C=110=15.92 mm （7.1） 考慮到軸上有鍵槽，將軸的直徑增大5%，則 d=15.92×（1+5%）=16.72 此段軸的直徑和長度應(yīng)與聯(lián)軸器相符，聯(lián)軸器TL6型彈性圈柱銷聯(lián)軸器，起軸孔直徑為38mm，與軸配合部分長度為60mm，故此段軸的直徑為38mm。 軸的簡圖與分析圖如下 圖7.1 軸的示意圖 軸的基本數(shù)據(jù)如下 d=38mm L= 80mm 此段軸主要考慮軸上的鍵槽，查表取其數(shù)值為 b×h=10×8 L=60mm d =d=40mm L=30 此段軸主要是用于安裝軸承，主要按軸承內(nèi)徑尺寸系列確定，初選軸承類型為深溝球軸承，型號為6305，內(nèi)徑為40mm，外徑為90mm，寬度為23mm。 d=45mm L=70mm 此段軸主要考慮軸上的鍵槽，查表取其數(shù)值為 b×h=14×9 L=40mm 畫水平受力圖，計(jì)算支點(diǎn)反力，畫水平彎矩圖，見圖6，考慮到C、D處為可能的危險(xiǎn)截面，計(jì)算出C、D處的彎矩。 由于軸主要是承受轉(zhuǎn)矩，T=28900 ==1284N 支點(diǎn)反力N C點(diǎn)彎矩： D 點(diǎn)彎矩： 畫出垂直面受力圖，計(jì)算支點(diǎn)反力和C、D兩處的彎矩，畫出垂直面彎矩圖如圖6所示。 支點(diǎn)反力 C點(diǎn)彎矩： D點(diǎn)彎矩： 求合成彎矩，畫出合成彎矩圖如圖6所示。 C點(diǎn)合成彎矩： D點(diǎn)合成彎矩： 畫出轉(zhuǎn)矩T圖，如圖所示。 計(jì)算C、D點(diǎn)的當(dāng)量彎矩，畫出當(dāng)量彎矩圖，如圖6所示。 C點(diǎn)當(dāng)量彎矩： D點(diǎn)當(dāng)量彎矩： 校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)彎矩的大小及軸的直徑選定C、D兩截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。C截面當(dāng)量彎曲應(yīng)力 （因C截面有鍵槽，考慮對軸強(qiáng)度的削弱影響，故乘以0.95）。 (7.2) C、D兩截面均安全，所以，所選軸合格。 7.2 大V帶輪軸的設(shè)計(jì) 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力：選用45號鋼正火處理，查表《軸的常用材料及其主要力學(xué)性能和應(yīng)用》得強(qiáng)度極限=600MPa，其許用彎曲[]=55MPa。 確定軸的直徑：按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算，取C=110，則 d=C=110=22.9 mm （7.3） 考慮到軸上有鍵槽，將軸的直徑增大5%，則 d=22.9×（1+5%）=24.045 mm 此段軸的直徑和長度應(yīng)與聯(lián)軸器相符，聯(lián)軸器TL5型彈性圈柱銷聯(lián)軸器，起軸孔直徑為25mm，與軸配合部分長度為62mm，故此段軸的直徑為25mm。 軸的簡圖與分析圖如下： 圖7.2 軸的示意圖 軸的基本數(shù)據(jù)如下 d=25mm L= 80mm 此段軸主要考慮軸上的鍵槽，查表取其數(shù)值為 b×h=8×7 L=52mm 此段軸主要是用于安裝軸承，主要按軸承內(nèi)徑尺寸系列確定，初選軸承類型為深溝球軸承，型號為6305，內(nèi)徑為25mm，外徑為62mm，寬度為17mm。 d=35mm L= 70mm 此段軸主要考慮軸上的鍵槽，查表取其數(shù)值為 b×h=10×8 L=40mm 畫水平受力圖，計(jì)算支點(diǎn)反力，畫水平彎矩圖，見圖7，考慮到C、D處為可能的危險(xiǎn)截面，計(jì)算出C、D處的彎矩。 由于軸主要是承受轉(zhuǎn)矩 T=86300 ==4931N 水平支點(diǎn)反力和C、D兩處彎矩的計(jì)算： 支點(diǎn)反力N C點(diǎn)彎矩： D 點(diǎn)彎矩： 畫垂直面受力圖，計(jì)算支點(diǎn)反力和C、D兩處的彎矩，畫出垂直面彎矩圖如圖7所示。 垂直支點(diǎn)反力和C、D兩處彎矩的計(jì)算： 支點(diǎn)反力 C點(diǎn)彎矩： D點(diǎn)彎矩： 求合成彎矩，畫出合成彎矩圖如圖7所示。 C點(diǎn)合成彎矩： D點(diǎn)合成彎矩： 畫出轉(zhuǎn)矩T圖，如圖7所示。 計(jì)算C、D點(diǎn)的當(dāng)量彎矩，畫出當(dāng)量彎矩圖如圖7所示。 C點(diǎn)當(dāng)量彎矩： D點(diǎn)當(dāng)量彎矩： 校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)彎矩的大小及軸的直徑選定C、D兩截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。C截面當(dāng)量彎曲應(yīng)力 (7.4) （因C截面有鍵槽，考慮對軸強(qiáng)度的削弱影響，故乘以0.95）。 C、D兩截面均安全。 7.3 小V帶輪的設(shè)計(jì) 輪類零件（齒輪、帶輪、鏈輪及蝸輪等）的功能是在軸與軸之間傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。 V帶輪的材料的選擇主要用鑄鐵HT150或HT200，本機(jī)構(gòu)選用HT200，小V帶輪的直徑較小，在這里采用實(shí)心式，其結(jié)構(gòu)示意圖如下 圖7.3 V帶小輪 帶寬： 查表得A帶： f=9 (7.5) B=63mm 輪槽的契角 節(jié)寬 槽間距 基準(zhǔn)線上槽深 最小槽緣厚度 外徑 =105.5 7.4 大V帶輪的設(shè)計(jì) V帶輪的材料的選擇主要用鑄鐵HT150或HT200，本機(jī)構(gòu)選用HT200，大V帶輪的直徑大于300mm時(shí)，其帶輪結(jié)構(gòu)采用輪輻式，其結(jié)構(gòu)示意圖如下 圖7.4 V帶大輪示意圖 帶寬： 查表得A帶： f=9 (7.6) B=63mm 輪槽的契角 節(jié)寬 槽間距 基準(zhǔn)線上槽深 最小槽緣厚度 外徑 =320.5 (7.7) 7.5 V帶的張緊 由于各種材質(zhì)的V帶都不是完全的彈性體，因而V帶在張緊里的作用下，經(jīng)過一定的時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后，就會(huì)由于塑性變形而松弛，是張緊力減小，傳遞動(dòng)力的能力降低。因此，帶傳動(dòng)必須設(shè)計(jì)張緊裝置，最常見的有定期張緊和自動(dòng)張緊兩類。由于本人設(shè)計(jì)與選用的V帶的中心距不可調(diào)，因此選用張緊輪裝置，張緊輪放在松邊的內(nèi)側(cè)，是帶只手單向彎曲。同時(shí)，放置張緊輪時(shí)，使其盡量的靠近大帶輪，以免影響帶在小輪上的包角。張緊輪的輪槽與帶輪相同，且直徑小于小帶輪。 張緊輪定期張緊裝置的示意圖如下 1-小V帶輪 2-大V帶輪 3-V帶 4-張緊輪 5-張緊輪機(jī)架 圖7.5 V帶張緊裝置的示意圖 8 物料箱的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，物料箱兩旁裝有導(dǎo)軌，使得它能夠在有外力作用的時(shí)候能夠沿著導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。根據(jù)物料湘玉竹的型狀大小，設(shè)計(jì)得出它的長為300mm，比湘玉竹稍稍的長一些；它的寬度為300mm，主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)與選用的平帶的帶寬為355mm；由于湘玉竹的平均直徑為15mm，物料箱中一般在豎直方向上放有10根湘玉竹，故物料箱的高度為165mm。 物料箱的結(jié)構(gòu)示意圖如下所示 圖8.1 物料箱示意圖 9 壓緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9.1 壓緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了使壓緊機(jī)構(gòu)與刀片的密切配合，在切片的行程里緩慢的壓緊湘玉竹，并隨時(shí)調(diào)整距離，在即將切完時(shí)，能夠迅速的松開，以配合供給機(jī)構(gòu)的送料，當(dāng)更換完物料箱之后，又進(jìn)入壓緊過程，使切片順利。為此，我選擇用電機(jī)和齒條的配合來壓緊， 由平帶的速度5m/s和平帶上的刀片數(shù)8把，得出壓緊機(jī)構(gòu)以每秒1m的速度向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓緊機(jī)構(gòu)向下運(yùn)動(dòng)了15cm時(shí)，此時(shí)，電機(jī)立即松開，這時(shí)機(jī)構(gòu)依靠彈簧中的儲(chǔ)能向上彈，當(dāng)機(jī)構(gòu)到達(dá)最高點(diǎn)是觸發(fā)開關(guān)，電機(jī)又壓緊齒條，但此時(shí)電機(jī)并不運(yùn)動(dòng)，等下一物料箱碰到定位桿時(shí)，電機(jī)開始運(yùn)動(dòng)，然后又一輪的壓緊行程開始。 壓緊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖如下所示 1-壓料元件 2-螺栓 3-擋板 4-彈簧 5-保護(hù)桿 6-壓緊連桿 7-齒條 圖9.1 壓緊機(jī)構(gòu)示意圖 壓料元件1——用彈性較大的材料制成，其底部粘貼一層橡皮，使得它在壓緊的過程中始終能緊密的貼著物料；螺栓2——將壓料元件1和桿6連接起來；擋板3——用螺栓將它固定在基架上；彈簧4——連接壓緊連桿6和擋板3，在壓緊連桿6向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)碰到擋板3的時(shí)候，它開始儲(chǔ)能，最后利用彈簧的彈力使壓緊機(jī)構(gòu)退出物料箱；保護(hù)桿5——它卡在機(jī)架中的槽中，使得壓緊機(jī)構(gòu)不能做水平方向上的運(yùn)動(dòng)，只能上下運(yùn)動(dòng)；壓緊連桿6——用于連接和傳遞動(dòng)力；齒條7——在連桿上加工出來的齒條，通過它與電機(jī)的配合運(yùn)動(dòng)來傳遞動(dòng)力。 9.2 齒輪齒條的設(shè)計(jì) 選擇齒輪材料為40，調(diào)質(zhì)處理，硬度為241286HBS，， 已知壓緊機(jī)構(gòu)每秒1cm的速度向下運(yùn)動(dòng)，由公式： (9.1) n----齒輪轉(zhuǎn)速 D----齒輪分度圓直徑 V----齒輪線速度 初選D=47.8mm，得n=4 取Z=21 mZ=D=47.8 得=2.27 查表取=2.5 Z----齒輪齒數(shù) m----齒輪模數(shù) 由表得，軟齒面齒輪，不對稱安裝，取齒寬系數(shù)，b= 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 計(jì)算公式按式 = (9.2) ----齒形系數(shù) ----應(yīng)力修正系數(shù) ----重合度系數(shù) 查表得，小齒輪齒形系數(shù)=2.18，齒條的齒形系數(shù)=2.1，小齒輪應(yīng)力修正系數(shù)=1.8，齒條應(yīng)力修正系數(shù)=1.89。由表得重合度系數(shù)=0.75。查表得使用系數(shù)，試取動(dòng)載系數(shù)，按齒輪軸承中間不對稱布置，取，按齒面未硬化，直齒輪，取 (9.3) 按式6-14得彎曲疲勞許用應(yīng)力 = (9.4) 按表得，查取齒輪材料彎曲疲勞極限應(yīng)力=300Mpa，=240Mpa。 由表計(jì)算彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù) =0.9，=1.08 由表查取尺寸系數(shù)，=1，由式6-14取=2 彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)由表得=1.25 (9.5) 同理的 =414.72Mpa 比較，和的大小的到>,所以應(yīng)該按齒輪校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 ==97.69Mpa<=414.72 Mpa,彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。(9.6) 根據(jù)壓緊機(jī)構(gòu)的工作行程，選定齒條的工作長為200mm，齒條寬度為55mm,分度圓齒厚s=3.14mm，分度圓齒間寬e=3.14mm，齒距為6.28，故齒條上共有32個(gè)齒。 9.3 電動(dòng)機(jī)的選擇 由于所需轉(zhuǎn)速為，選擇變頻電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無極調(diào)速，型號為YZTPWT112M-2，額定功率為0.75KW。 10 機(jī)構(gòu)中彈簧的計(jì)算 10.1 彈簧材料的選定 彈簧在工作中承受變載荷或沖擊載荷，其主要失效形式是疲勞破壞。因此，要求彈簧材料必須具有高的彈性極限和疲勞極限，良好的韌性及熱處理性能。同時(shí)，價(jià)格要便宜，易于購買。在日常生活中，常用的彈簧材料有：碳素彈簧鋼絲、合金彈簧鋼絲、彈簧用不銹鋼絲及銅合金等。近年來，非金屬彈簧材料也有了很大的發(fā)展，如塑料、橡膠等。選擇材料時(shí)，主要考慮彈簧的功能，載荷的性質(zhì)，工作持續(xù)時(shí)間，介質(zhì)情況等工作條件及其在機(jī)械中的重要性等因素。綜合以上考慮，本機(jī)構(gòu)中的彈簧材料選用碳素彈簧鋼絲。碳素彈簧鋼絲按用途又分為3級：B級用于低應(yīng)力彈簧；C級用于中等應(yīng)力彈簧；D級用于高應(yīng)力彈簧。由于本機(jī)構(gòu)中的彈簧主要用做儲(chǔ)能緩沖等用途，故本機(jī)構(gòu)選用B級彈簧。 10.2 彈簧尺寸的計(jì)算 表10.1 彈簧的尺寸 名稱與代號 壓縮螺旋彈簧 彈簧絲直徑d 彈簧中徑D 彈簧外徑D 彈簧內(nèi)徑D 彈簧指數(shù)C 工作圈數(shù)z 總?cè)?shù) 自由高度H 節(jié)距p 高徑比 彈簧絲展開長L 10 8 10 10.3 壓縮彈簧的穩(wěn)定性 圓柱螺旋彈簧承壓時(shí)，如果彈簧自由高度H和中徑D比例不當(dāng)，會(huì)喪失穩(wěn)定而無法工作，為了保證壓縮彈簧的穩(wěn)定性，彈簧的高徑比不能太大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮控制高徑比b值。當(dāng)彈簧兩端固定時(shí)，則應(yīng)取.b〈5.3；當(dāng)彈簧一端固定時(shí)，另異端自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就取b〈3.7；當(dāng)兩端均可自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)取b〈2.6。 而本機(jī)構(gòu)中的b=3.43〈5.3，滿足穩(wěn)定性的要求，故彈簧選取合理。 11 結(jié)束語 在這段時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)的運(yùn)用了以前所學(xué)的知識(shí)，在姜宏陽老師的細(xì)致的指導(dǎo)下，我完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過這次設(shè)計(jì)，使我對以前所學(xué)的知識(shí)有了一個(gè)更深的感悟，同時(shí)也對自己的不足有了新的認(rèn)識(shí)。 我設(shè)計(jì)的旋切式湘玉竹切片機(jī)，雖然是針對湘玉竹而進(jìn)行的設(shè)計(jì)，但也可以用到其它的相關(guān)領(lǐng)域，其主要特點(diǎn)是效率較高。 在設(shè)計(jì)的過程中，由于本人的知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的缺乏，對實(shí)際工作過程的控制不夠，未能達(dá)到預(yù)期效果。各個(gè)部件都有一定的上升空間，加上其它方面的原因，使得本次設(shè)計(jì)還有很大的改善空間。 另外，本設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的市場價(jià)值還沒有通過實(shí)際的考驗(yàn)，由于種種原因，使得本設(shè)計(jì)只是停留在設(shè)計(jì)階段而不能立即投放市場。 參考文獻(xiàn) [1] 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第3卷.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992年 21-235 [2] 張祖立 程玉來 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