蘋果套袋機的機械設(shè)計【全套含CAD圖紙、三維圖紙和說明書】

蘋果套袋機的機械設(shè)計【全套含CAD圖紙、三維圖紙和說明書】,全套含CAD圖紙、三維圖紙和說明書,蘋果,套袋機,機械設(shè)計,全套,cad,圖紙,三維,以及,說明書,仿單 13 屆畢業(yè)設(shè)計半自動蘋果套袋機設(shè)計說明書 學(xué)生姓名 學(xué) 號 所屬學(xué)院 專 業(yè) 班 級 指導(dǎo)教師 日 期 教務(wù)處制 前 言 蘋果是世界四大水果之一, 同時也是中國第一大水果，其產(chǎn)量和栽培面積均居我國第一。蘋果生產(chǎn)在我國水果業(yè)中占有最重要的地位,其發(fā)展狀況對果區(qū)經(jīng)濟振興、市場供應(yīng)和出口創(chuàng)匯影響巨大。 蘋果作為我國栽培面積和產(chǎn)量最大的樹種,在促進農(nóng)民脫貧致富,改善農(nóng)村經(jīng)濟狀況,促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化方面起到了重大作用;蘋果作為我國第一大果品,在繁榮果品市場,滿足消費者需求方面起到了基礎(chǔ)作用;蘋果作為我國少數(shù)具有國際市場競爭優(yōu)勢的農(nóng)產(chǎn)品,無論鮮食蘋果還是蘋果濃縮汁出口均取得了驕人的成績,在國際市場上顯示了舉足輕重的作用。目前,我國蘋果產(chǎn)業(yè)正進入一個由傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代產(chǎn)業(yè)、由世界蘋果生產(chǎn)大國轉(zhuǎn)變?yōu)樘O果業(yè)強國的重大歷史階段。隨著蘋果產(chǎn)業(yè)的迅速擴大，中國已成為世界最大的蘋果及蘋果汁生產(chǎn)國和出口國。加入WTO進一步促使中國蘋果走出國門，在世界水果市場上占有愈加重要的地位，對國內(nèi)外的果品市場均產(chǎn)生了較大的影響。而且，在物質(zhì)生活水平的不斷提高的今天，人們對蘋果的要求已經(jīng)從單純的數(shù)量轉(zhuǎn)向質(zhì)量，求的是“精”，不光是蘋果本身質(zhì)量上要精，而且要求包裝要精美，攜帶要方便。所以要對蘋果進行套袋，而塑料發(fā)泡網(wǎng)套無疑是最好的選擇，主要因其可以改善水果在運輸中的碰撞和擠壓等機械破損。但是，在當前，對如此龐大數(shù)量的蘋果進行套袋還是人工套袋，這就大大降低了生產(chǎn)效率，而且增加了人們的勞動，也增加了蘋果的成本，為此，本文致力研發(fā)一種半自動套袋機，該機簡單并且容易操作，在保證作業(yè)要求（對蘋果無損傷）的前提下，盡量降低成本，讓果農(nóng)容易接受，以達到減輕工作人員勞動強度，降低勞動危險系數(shù)和提高勞動生產(chǎn)率的目的。 關(guān)鍵詞：半自動蘋果套袋機；發(fā)泡網(wǎng)；槽輪機構(gòu)；凸輪機構(gòu)；平型帶目 錄1 緒論11.1蘋果的意義11.2我國蘋果的發(fā)展11.3蘋果套袋的意義12 設(shè)計內(nèi)容22.1設(shè)計的內(nèi)容22.2設(shè)計的依據(jù)32.3設(shè)計的要求32.4設(shè)計任務(wù)33 設(shè)計簡介33.1套袋機樣機33.2工作原理53.3主要零件介紹54 電動機的選擇64.1電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇64.2選電動機類型74.3選擇電動機容量74.4確定主動軸工作轉(zhuǎn)速85 傳動比的確定85.1總傳動比85.2分配傳動比86 計算傳動裝置運動86.2計算各軸的輸入功率96.3計算各軸的轉(zhuǎn)距96.4各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計算96.5運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理107 齒輪的設(shè)計計算107.1減速器箱內(nèi)的圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算107.2高速斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算107.3低速直尺圓柱齒輪的設(shè)計計算127.4設(shè)計匯總137.5執(zhí)行機構(gòu)直齒圓柱齒輪的設(shè)計計算138 軸的設(shè)計計算158.1主動軸的設(shè)計158.2求中間軸的功率和扭矩158.3選擇材料168.4對輸入軸進行設(shè)計校核168.5主動軸的計算168.6主動軸的校核179 套袋機的缺陷及改進18總 結(jié)19致 謝20參考文獻211 緒論1.1蘋果的意義 蘋果是世界四大水果之一, 同時也是中國第一大水果，其產(chǎn)量和栽培面積均居我國第一。蘋果生產(chǎn)在我國水果業(yè)中占有最重要的地位,其發(fā)展狀況對果區(qū)經(jīng)濟振興、市場供應(yīng)和出口創(chuàng)匯影響巨大。蘋果作為我國栽培面積和產(chǎn)量最大的樹種,在促進農(nóng)民脫貧致富,改善農(nóng)村經(jīng)濟狀況,促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化方面起到了重大作用;蘋果作為我國第一大果品,在繁榮果品市場,滿足消費者需求方面起到了基礎(chǔ)作用;蘋果作為我國少數(shù)具有國際市場競爭優(yōu)勢的農(nóng)產(chǎn)品,無論鮮食蘋果還是蘋果濃縮汁出口均取得了驕人的成績,在國際市場上顯示了舉足輕重的作用。目前,我國蘋果產(chǎn)業(yè)正進入一個由傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代產(chǎn)業(yè)、由世界蘋果生產(chǎn)大國轉(zhuǎn)變?yōu)樘O果業(yè)強國的重大歷史階段。1.2我國蘋果的發(fā)展 根據(jù)我國農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，2005年我國蘋果栽培面積為189萬，蘋果產(chǎn)量達到2400萬t，分別占世界蘋果總量的2/5和1/3，我國已經(jīng)成為世界最大的蘋果生產(chǎn)國。我國蘋果栽培經(jīng)歷了自19851995年10年大發(fā)展時期，從1997年進入調(diào)整階段,非適宜區(qū)和適宜區(qū)內(nèi)的非適宜品種，以及管理技術(shù)落后、長期不結(jié)果的果園面積持續(xù)減少，但蘋果優(yōu)生區(qū)及經(jīng)濟效益較高的地區(qū)蘋果面積穩(wěn)定發(fā)展，單位面積產(chǎn)量持續(xù)增長,由1995年的提高到了近年平均的12。蘋果產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)步增長,10年間蘋果總產(chǎn)量增長了71.5%。 從1995年至2005年我國蘋果產(chǎn)量已連續(xù)13年穩(wěn)居世界首位。近5年來,我國蘋果產(chǎn)量在2 000萬t上波動, 2005年達到24011081t創(chuàng)歷史新高,占世界蘋果總產(chǎn)35.8%以上。近年，我國蘋果生產(chǎn)經(jīng)調(diào)整，面積、產(chǎn)量逐漸穩(wěn)定;果品質(zhì)量逐年提高，優(yōu)質(zhì)果率已從30%提高到40%以上;價格回升,出口增加，再現(xiàn)生機，開始步入穩(wěn)步發(fā)展的軌道。 2008年全世界蘋果栽培面積和產(chǎn)量分別為484.76104和6960.34104,t僅次于柑橘(871.6104,12 208.8104t)、香蕉(481.7104, 9070.6104t)，居第三位。而中國是世界第一大蘋果生產(chǎn)國，栽培面積和產(chǎn)量分別占世界總面積和總產(chǎn)量的41.09%和42.88%。近20年來，中國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計，2008年全國蘋果栽培面積和產(chǎn)量為199.22104和2984.66104.t占全國水果總面積和總產(chǎn)量的18.56%和26.32%，面積和產(chǎn)量均居水果生產(chǎn)的首位。與2007年相比,2008年蘋果面積和產(chǎn)量分別增加3.04104和198.67104.t同比增長了1.55%和7.13%。 2010年，中國蘋果生產(chǎn)總量為3326.33萬t，占全國水果總產(chǎn)量的15.54%，是1990年蘋果產(chǎn)量的7.7倍。2011年，據(jù)國家蘋果產(chǎn)業(yè)體系統(tǒng)計，我國蘋果栽植面積和總產(chǎn)量分別達到214萬公頃和3500萬噸，均占世界蘋果面積和產(chǎn)量的50%，居各國首位，已經(jīng)是世界蘋果生產(chǎn)、出口和消費大國。1.3蘋果套袋的意義 隨著蘋果產(chǎn)業(yè)的迅速擴大，中國已成為世界最大的蘋果及蘋果汁生產(chǎn)國和出口國。加入WTO進一步促使中國蘋果走出國門，在世界水果市場上占有愈加重要的地位，對國內(nèi)外的果品市場均產(chǎn)生了較大的影響。而且，在物質(zhì)生活水平的不斷提高的今天，人們對蘋果的要求已經(jīng)從單純的數(shù)量轉(zhuǎn)向質(zhì)量，求的是“精”，不光是蘋果本身質(zhì)量上要精，而且要求包裝要精美，攜帶要方便。 因此，給蘋果進行包裝，不僅可以提高蘋果美觀程度，吸引消費者的眼球，更能提高果農(nóng)的收入，增強我國蘋果在全球市場的競爭力。好的包裝是商品的終身廣告和免費廣告，包裝直接針對產(chǎn)品，能兼起品牌商標、廣告宣傳等作用，是果品質(zhì)量的有機組成部分。新穎美觀、迎合消費者心理的包裝，不僅能傳達商品內(nèi)涵，而且能增加產(chǎn)品價值，提高產(chǎn)品附加值。根據(jù)權(quán)威資料統(tǒng)計，有50%-60%的消費者是受包裝影響而產(chǎn)生購買興趣的。所以，好的包裝對于推廣品牌、增加蘋果附加值具有重要作用。在蘋果銷售中清楚認識到包裝的作用，樹立包裝是商品第二質(zhì)量的意識，自然有助于蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 如今，蘋果包裝的有以下幾個顯著特點：一是方便小巧型。目前，城鎮(zhèn)水果消費已逐步趨向買新吃鮮、少量多次的特點，方便是消費者永恒的追求，因此10公斤以上箱裝的水果已不能滿足消費者的需求，取而代之的是3-5公斤，甚至更少含量的小包裝水果。二是精美高檔型。國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水果包裝高檔化將是占領(lǐng)國內(nèi)市場、走出國門參與國際競爭的必然選擇。三是信任透明型。在包裝時采用部分透明材料，設(shè)計出一些可以透視的窗口，以吸引消費者的眼球，讓消費者能夠?qū)λ耐庑?、大小、顏色等一目了然，增強了自然親和力，促使消費者在進行同類比較后，較快地做出傾向性選擇，提高了消費者的購買欲和信任感。四是綠色環(huán)保型。果品的包裝勢必向綠色包裝轉(zhuǎn)變?；貧w自然，追求健康，不單單是消費者對果品品質(zhì)的要求，也是對其包裝的必然要求。目前果品包裝材料已突破了普通紙箱包裝的單一格局，向精美竹編、藤制、木制、可回收瓦楞紙箱等綠色環(huán)保、生態(tài)性能的包裝材料發(fā)展。而想要在低成本的情況下達到以上包裝效果，使用塑料發(fā)泡網(wǎng)無疑是最好的選擇。塑料網(wǎng)套主要應(yīng)用于怕擠壓、需隔離的水果、瓜類和蔬菜等包裝。由于其造價低廉，包裝效果好，已逐漸取代紙包裝，成為水果儲運包裝中的潮流。而且塑料網(wǎng)套包裝不僅有利于水果的儲運，對其貨架保鮮期也有較大的貢獻。塑料發(fā)泡網(wǎng)套在水果包裝特別是單果包裝中應(yīng)用非常廣泛，主要因其可以改善水果在運輸中的碰撞和擠壓等機械破損。其主要優(yōu)點有：(1)具有一定的彈性和柔軟度，可以有效地起到緩沖和防振作用，從而避免水果在儲運中由于碰撞和擠壓造成的破損。(2)重量輕，成本低，便于運輸，減少了運輸成本。(3)塑料網(wǎng)套的色澤可以選擇潔白色，也可以通過加色料而改變其色澤，這樣有利于與水果形成顏色對比，增加了美觀效果，促進消費者購買。(4)塑料網(wǎng)套是由塑料經(jīng)過發(fā)泡得到的，包裝使用很方便。一般采用發(fā)泡LDPE，因其具有較好的拉伸強度和彈性。但是，在當前，對如此龐大數(shù)量的蘋果進行套袋還是人工套袋，這就大大降低了生產(chǎn)效率，而且增加了人們的勞動，也增加了蘋果的成本，為此，研發(fā)一種全自動套袋機或半自動套袋機勢在必行！通過對手工套袋過程的研究，本課題提出研究制造一種小型輕便的半自動水果套袋機，簡單并且容易操作。在保證作業(yè)要求（對蘋果無損傷）的前提下，盡量降低成本，讓果農(nóng)容易接受，以達到減輕工作人員勞動強度，降低勞動危險系數(shù)和提高勞動生產(chǎn)率的目的。2 設(shè)計內(nèi)容2.1設(shè)計的內(nèi)容 本設(shè)計是針對小型果農(nóng)使用的，機械式的，不使用機電自動控制及編程技術(shù)，是純機械式機器，采用純機械設(shè)計，是為了降低成本，使用方便，維修簡便，本設(shè)計原理可靠，結(jié)構(gòu)簡單，減低人工勞動強度，提高工作效率。并且保證不損傷蘋果。 (1)總體設(shè)計：使用電動機，減速器，軸，齒輪，槽輪機構(gòu)，凸輪機構(gòu)平帶等簡單機械的組合，通過槽輪機構(gòu)實現(xiàn)先后運動，從而保證蘋果可以連續(xù)包裝。(繪制總裝圖、繪制soildworks裝配圖呈現(xiàn)整機結(jié)構(gòu)) (2)零部件設(shè)計:半自動蘋果套袋機機架 傳動軸、齒輪 槽輪機構(gòu)的設(shè)計 凸輪機構(gòu)的設(shè)計 平帶的設(shè)計 傳動軸的設(shè)計和校核2.2設(shè)計的依據(jù) (1)蘋果物理特性:蘋果為近似球形，直徑在4080mm,厚度在3560mm，質(zhì)量在150200克。 (2)發(fā)泡網(wǎng)的特性：發(fā)泡網(wǎng)具有彈性，因此可以套在圓通外，發(fā)泡網(wǎng)是連續(xù)的，因此可以實現(xiàn)蘋果的連續(xù)套袋 (3)理論依據(jù)：槽輪機構(gòu)是間歇運動機構(gòu)，因此可以實現(xiàn)套袋機中剪斷及套袋的先后作業(yè)2.3設(shè)計的要求 (1)對象為小規(guī)模的農(nóng)戶，因此需要產(chǎn)品體積小,體積小,移動方便,操作簡單,成本低 (2)部件設(shè)計時應(yīng)盡量避免焊接及剛性固定,應(yīng)多采用靈活的螺栓等方式固定，以方便安裝和拆卸，并有利于維修。 (3)設(shè)計時考慮加工工藝性和裝配工藝性,盡量使用標準件,通用件,降低制造成本。 (4)采用較為人性化的設(shè)計理念，方便勞動者的操作和使用,減少勞動者的體力消耗。2.4設(shè)計任務(wù) (1)根據(jù)工藝動作要求擬定運動循環(huán)圖； (2)根據(jù)選定的原動機和執(zhí)行機構(gòu)的運動參數(shù)擬定機械傳動方案，分配傳動比，并在報告上畫出傳動方案圖； (3)進行軸的設(shè)計及校核 (4)進行齒輪的設(shè)計及校核 (5)選擇合適的材料使蘋果從高處無損傷的落下 (6)使蘋果套袋，發(fā)泡網(wǎng)剪斷，蘋果運出，毛刷筒的運動之間相協(xié)調(diào)，時間差計算精確 (7)對機械傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)進行運動尺寸計算； (8)編寫設(shè)計計算說明書。3 設(shè)計簡介3.1套袋機樣機 如圖3-1所示圖3-1 總裝圖圖3-2槽輪機構(gòu)3.2工作原理 半自動蘋果套袋機是一種手工結(jié)合機器實現(xiàn)蘋果套袋的機器。首先將發(fā)泡網(wǎng)套在套管上，并將套管安裝在機架上，運輸帶將蘋果送入套筒中，當蘋果落入底部后，凸輪機構(gòu)運動，帶動綁在剪刀上的繩子運動，將泡網(wǎng)剪斷；然后蘋果滾出來，手工將套好的蘋果拿出；兩個毛刷筒轉(zhuǎn)動，促使發(fā)泡網(wǎng)向下運動包裝一個蘋果所需發(fā)泡網(wǎng)的長度；此時第二個蘋果落下，至此完成一個蘋果的套袋過程。其中，剪刀的運動由凸輪機構(gòu)實現(xiàn)；毛刷筒的運動由平帶實現(xiàn)；剪刀和毛刷筒運動的先后順序由槽輪機構(gòu)實現(xiàn)。3.3主要零件介紹 (1)槽輪機構(gòu) 如圖3-2所示,槽輪機構(gòu)由槽輪和圓柱銷組成的單向間歇運動機構(gòu),又稱馬爾他機構(gòu)。它被用來將主動件的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成從動件的帶有停歇的單向周期性轉(zhuǎn)動。槽輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，易加工,工作可靠,轉(zhuǎn)角準確,機械效率高。但是其動程不可調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)角不能太小，槽輪在起、停時的加速度大,有沖擊,并隨著轉(zhuǎn)速的增加或槽輪槽數(shù)的減少而加劇,故不宜用于高速，多用來實現(xiàn)不需經(jīng)常調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)位角度的轉(zhuǎn)位運動。槽輪機構(gòu)的工作原理，如圖3-3所示，它是由具有徑向槽的槽輪2、帶有圓銷A的撥盤1和機架組成的。撥盤1作勻速轉(zhuǎn)動時，驅(qū)使槽輪2作時轉(zhuǎn)時停的間歇運動。撥盤1上的圓銷A尚未進入槽輪2的徑向槽時，由于槽輪2的內(nèi)凹鎖住弧被撥盤1的外凸圓弧卡住,故槽輪2靜止不動。圖中所示位置是當圓銷A開始進入槽輪2的徑向槽時的情況。這時鎖住弧被松開，因此槽輪2受圓銷A驅(qū)使沿逆時針轉(zhuǎn)動。當圓銷A開始脫出槽輪的徑向槽時，槽輪的另一內(nèi)凹鎖住弧又被撥盤1的外凸圓弧卡住，致使槽輪2又靜止不動，直到圓銷A再進入槽輪2的另一徑向槽時，兩者又重復(fù)上述的運動循環(huán)。圖3-4 凸輪機構(gòu)圖3-3槽輪機構(gòu)原理示意圖 (2)凸輪機構(gòu) 凸輪機構(gòu)是由凸輪，從動件和機架三個基本構(gòu)件組成的高副機構(gòu)。凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件,一般為主動件,作等速回轉(zhuǎn)運動或往復(fù)直線運動。本凸輪機構(gòu)(如圖3-4)是由凸輪，從動件和機架三個基本構(gòu)件組成的高副機構(gòu)。本凸輪是一個具有凹槽的構(gòu)件，為主動件,等速回轉(zhuǎn)運動。從動件為桿,與凸輪輪廓接觸，并傳遞動力和實現(xiàn)預(yù)定的運動規(guī)律,一般做往復(fù)直線運動。桿的末端加一滾子，以減少凸輪與從動件的摩擦,延長使用壽命。 凸輪機構(gòu)在應(yīng)用中的基本特點在于能使從動件獲得較復(fù)雜的運動規(guī)律。因為從動件的運動規(guī)律取決于凸輪輪廓曲線，所以在應(yīng)用時，只要根據(jù)從動件的運動規(guī)律來設(shè)計凸輪的輪廓曲線就可以了。本凸輪機構(gòu)所要實現(xiàn)的功能是拉動剪刀剪斷發(fā)泡網(wǎng)為蘋果套袋。 凸輪機構(gòu)由凸輪的回轉(zhuǎn)運動或往復(fù)運動推動從動件作規(guī)定往復(fù)移動或擺動的機構(gòu)，本機構(gòu)中采用回轉(zhuǎn)運動。凸輪具有曲線輪廓或凹槽，本土論采用凹槽，有盤形凸輪、圓柱凸輪和移動凸輪等，其中圓柱凸輪的凹槽曲線是空間曲線，因而屬于空間凸輪。從動件與凸輪作點接觸或線接觸，有滾子從動件、平底從動件和尖端從動件等。尖端從動件能與任意復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸，可實現(xiàn)任意運動，但尖端容易磨損，適用于傳力較小的低速機構(gòu)中。本凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計方便，可實現(xiàn)從動件任意預(yù)期運動，由于凸輪容易磨損，主要原因之一是接觸應(yīng)力較大，可在從動桿件軸端加一滾輪來減小磨損。4 電動機的選擇4.1電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇 本套袋機用于帶式運輸機上的二級圓柱齒輪減速器，工作有輕微震動，經(jīng)常滿載，空載啟動，單向運轉(zhuǎn)，單班制工作，每年工作300天,使用壽命15年,運輸帶允許速度誤差5%。 原始數(shù)據(jù)為：運輸帶拉力：F=0.1KN，主動軸圓周速度v=0.20m/s軸直徑=30mm 因為本傳動的工作狀況是：工作機空載啟動，有輕微振動，經(jīng)常滿載，單向運轉(zhuǎn),單班制工作，使用期限15，每年工作300天,運輸機允許速度誤差5%。4.2選電動機類型 按工作要求和條件,選用三相籠形異步電動機,封閉式結(jié)構(gòu),電壓380V,YS型。4.3選擇電動機容量 電動機所需工作功率按式：P= kW (4-1) P= kW (4-2)因此： P=kW (4-3)由電動機至運輸帶的傳動總效率為： (4-4)式中：,分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪傳動和卷筒的傳動效率。取=0.99（聯(lián)軸器），=0.98（承軸），=0.97（齒輪傳動），=0.96（主動軸）則 所以 (4-5)由機械設(shè)計課程設(shè)計手冊P176表1212查出的電動機型號 YS5014，其主要性能如表1：表1 電動機性能型號額定功率/W轉(zhuǎn)速/(r/min)滿載電流/A效率/%功率因數(shù)()最大轉(zhuǎn)矩YS501425W14000.17420.532.3該電動機的主要外型和安裝尺寸如表2：表2 電動機安裝尺寸中心高外形尺寸地腳安裝尺寸地腳螺栓孔直徑軸伸尺寸裝鍵部位尺寸5015511012580635.892037.24.4確定主動軸工作轉(zhuǎn)速： (4-6) 按機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計指導(dǎo)書P2表1，二級圓柱齒輪減速器的傳動比Ia=8-40故電動機的轉(zhuǎn)速的可選范圍為： 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為：查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊第155頁表12-1可知:750r/min,1000r/min,1500r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速,所選電動機為小功率電動機，功率為0.03kW，轉(zhuǎn)速為1500r/min。5 傳動比的確定5.1總傳動比由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速 和工作機的主軸的轉(zhuǎn)速 n，可得傳動裝置的總的傳動比是： (5-1)5.2分配傳動比 查機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書圖12 P17得： 6 計算傳動裝置運動6.1計算各軸的轉(zhuǎn)速 I軸 II軸 (6-1) III軸 主動軸 IV軸 V軸 6.2計算各軸的輸入功率I軸 (6-2)II軸 III軸 主動軸 IV軸 V軸 6.3計算各軸的轉(zhuǎn)距 (6-3) 6.4各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計算 (1)電動機輸出轉(zhuǎn)矩I軸 II軸 III軸 主動軸輸入轉(zhuǎn)矩 IV軸 V軸 (2)各軸輸出轉(zhuǎn)矩：I軸 II軸 III軸 主動軸輸入轉(zhuǎn)矩 IV軸 V軸 6.5運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于表3：表3 運動和動力參數(shù)軸名效率P（kW）轉(zhuǎn)矩T（）轉(zhuǎn)速n r/min傳動比i效率輸入輸出輸入輸出電動機軸0.0241.6031430軸0.02380.02261.5871.55514301.000.99軸0.02260.02156.0955.973357.54.000.95軸0.02150.020917.2716.291202.980.95主動軸0.02090.020516.75116.4161201.000.97IV軸0.02050.019932.82632.169601.000.99V軸0.02050.010932.82632.169601.000.997 齒輪的設(shè)計計算7.1減速器箱內(nèi)的圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算 由于斜齒輪的平穩(wěn)性較直齒輪傳動好，常用在高速級或要求傳動平穩(wěn)的場合，所以高速級用斜齒圓柱齒輪傳動，低速級用直尺圓柱齒輪傳動。7.2高速斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算 (1)選擇材料及確定許用應(yīng)力，采用硬齒面的組合：查機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-1得：小齒輪用20CrMnTi滲碳淬火，齒面硬度為5662HRC，大齒輪用20Cr滲碳淬火，齒面硬度為5662HRC，。查機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-5：取查機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-4：取 (7-1) (7-2) (2)按齒輪彎曲強度設(shè)計計算齒輪按8級精度制造。查機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-3，表11-6，取載荷系數(shù)K1，齒寬系數(shù)。小齒輪上得轉(zhuǎn)矩 (7-3)初選螺旋角齒數(shù)取，則齒形系數(shù) (7-4)查機械設(shè)計基礎(chǔ)圖11-8得：由圖11-9得：。因 (7-5)故應(yīng)對小齒輪進行彎曲強度計算。法向模數(shù)：由表4-1得，取。中心距。取a=50mm確定螺旋角 (7-6)齒輪分度圓直徑 齒寬取 (3)驗算齒面接觸強度將各參數(shù)代入式11-8得 (7-7) (4)齒輪的圓周速度 (7-8)對照表11-2，選8級制造精度是合宜的。7.3 低速直尺圓柱齒輪的設(shè)計計算 (1)選擇材料及確定許用應(yīng)力：查機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-1得：小齒輪用45Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為217286HRC，大齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為197286HRC，。查機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-5：取 (7-9) (2)按齒面接觸強度設(shè)計齒輪按8級精度制造。查機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-3，表11-6，表11-4取載荷系數(shù)，齒寬系數(shù)，小齒輪上得轉(zhuǎn)矩 (7-10)齒數(shù)取，則模數(shù) 齒寬 取 由表4-1取。實際的中心距。 (3)驗算輪齒彎曲強度查圖11-8，11-9得：齒形系數(shù) (7-11) (4)齒輪的圓周速度對照表11-2，選8級制造精度是合宜的。7.4設(shè)計匯總表4 齒輪參數(shù)項目 低速級 高速級大齒輪小齒輪大齒輪小齒輪z72247619d216728020b94982520df208.564.57919da222848222a 144 50m 3 17.5執(zhí)行機構(gòu)直齒圓柱齒輪的設(shè)計計算 (1)選擇材料及確定許用應(yīng)力，采用硬齒面的組合：查機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-1得：小齒輪用20CrMnTi滲碳淬火，齒面硬度為5662HRC，大齒輪用20Cr滲碳淬火，齒面硬度為5662HRC，。查機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-5：取查機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-4：取 (2)按齒輪彎曲強度設(shè)計計算齒輪按8級精度制造。查機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-3，表11-6，取載荷系數(shù)K1，齒寬系數(shù)。小齒輪上得轉(zhuǎn)矩初選螺旋角齒數(shù)取，則齒形系數(shù)查機械設(shè)計基礎(chǔ)圖11-8得：由圖11-9得：。因故應(yīng)對小齒輪進行彎曲強度計算。法向模數(shù)：由表4-1得，取。中心距。取a=50mm確定螺旋角齒輪分度圓直徑 齒寬取 (3)驗算齒面接觸強度將各參數(shù)代入式11-8得安全。 (4)齒輪的圓周速度對照表11-2，選8級制造精度是合宜的。8 軸的設(shè)計計算8.1主動軸(II軸)的設(shè)計 擬定輸入軸齒輪旋向為右旋8.2求中間軸的功率和扭矩 (1) (2)求作用在齒輪軸上的力 (8-1) (8-2) (8-3) (8-4)8.3選擇材料 沒有特殊要求，軸的材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理HBS為217-255MPa，取210MPa 取120所以 (8-5)軸上有一個鍵糟 查手冊，取標準值，8.4對輸入軸進行設(shè)計校核 (1)初步確定軸的最小直徑 (2)輸入軸的計算取 (8-6) (8-7) (3)輸出軸的計算取 8.5主動軸的計算 (1)各力的大小 圓周力 (8-8) 徑向力 (8-9) 法向力 (8-10)為小齒輪上的轉(zhuǎn)矩， (8-11)P為所傳遞的功率kW，為小齒輪上的角速度 為小齒輪的轉(zhuǎn)速（r/min）為小齒輪的分度圓直徑，mm;為壓力角。圓周力的方向在主動輪上與運動方向相反，在從動輪上與運動方向相同。徑向力的方向與齒輪回轉(zhuǎn)方向無關(guān)，對兩輪都是由作用點指向各自的輪心。8.6主動軸的校核 (1)求垂直面的支承反力 (8-12) (2)求水平面的支承反力 (8-13) (3)F力在支點產(chǎn)生的反力 外力F作用方向與帶傳動的布置有關(guān)，在具體布置尚未確定前，可按最不利的情況考慮 (4)繪垂直面的彎矩圖 (8-14) (5)繪水平面的彎矩圖 (8-15) (6)F力產(chǎn)生的彎矩圖a-a 截面F力產(chǎn)生的彎矩圖為： (7)求合成彎矩圖考慮到最不利的情況，把與直接相加 (8-16) (8)求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 (9)求危險截面的當量彎矩 最危險截面的當量彎矩為 如認為軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)，代入上式可得 (10)計算危險截面處軸的直徑軸的材料選用45鋼，調(diào)制處理，由表14-1查得，由表14-3查得，則考慮到鍵槽對軸的消弱，將d值加大5%，故d=1.0512.12mm13mm9 套袋機的缺陷及改進雖然本套袋機能夠?qū)崿F(xiàn)蘋果的套袋，并且保證蘋果不受損傷，在一定程度上降低了人工勞動強度，但是本套袋機仍有不足之處，由于蘋果套袋和發(fā)泡網(wǎng)的特殊性，本套袋機無法實現(xiàn)蘋果的無限連續(xù)套袋，此套袋機在工作一定時間后，就必須重新更換圓筒或者重新將發(fā)泡網(wǎng)套在圓筒上；此外，當蘋果套好袋以后，不能運用機構(gòu)將蘋果送出，還是要依靠人工將包裝好的蘋果運出，所以蘋果的輸送機構(gòu)有待改進；除此之外，在蘋果的進料口處，可通過輸送帶實現(xiàn)蘋果的連續(xù)進入?？?結(jié)在畢業(yè)設(shè)計的二十四周時間里，我學(xué)習(xí)到了很多書本外的知識，深刻的理解了實踐和理論的區(qū)別。本設(shè)計主要根據(jù)現(xiàn)有的知識理論設(shè)計半自動蘋果套袋機，以實現(xiàn)蘋果的機器套袋，并進行軸，齒輪等的計算和校核。通過畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)到了以下幾點: 1、綜合運用機械設(shè)計及其他先修課的知識，進行機械設(shè)計訓(xùn)練，使已學(xué)知識得以鞏固、加深和擴展；2、學(xué)習(xí)和掌握通用機械零件、部件、機械傳動及一般機械的基本設(shè)計方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力和分析問題，解決問題的能力；3、提高在計算、制圖、運用設(shè)計資料（手冊、圖冊）進行經(jīng)驗估算及考慮技術(shù)決策等機械設(shè)計方面的基本技能和機械CAD技術(shù)以及solidworks技術(shù) 在設(shè)計中也出現(xiàn)了很多問題，但學(xué)習(xí)就是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題和不斷解決問題的過程，出現(xiàn)問題然后尋找原因，再想辦法解決，最終提升自己。各種各樣的機械設(shè)備一般都要實現(xiàn)生產(chǎn)工藝過程和操作過程的自動化，這就要求進行各種機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計和常見機構(gòu)的組合應(yīng)用。因此，畢業(yè)設(shè)計對于培養(yǎng)學(xué)生對機械運動機構(gòu)的構(gòu)思和設(shè)計能力起到至關(guān)重要的作用。通過此次畢業(yè)設(shè)計，我在學(xué)到新知識的同時，還深刻感受到自己知識儲備的不足，在今后的工作和學(xué)習(xí)中我會繼續(xù)努力，不斷提升自己，力爭自己運用機械知識有所作為！致 謝 經(jīng)過近六個個月的努力，畢業(yè)設(shè)計終于可以截稿了，半自動蘋果套袋機的三維圖，二維圖，以及設(shè)計說明明書都完成了，在此期間，我查閱了大量的相關(guān)資料，不斷進行實踐嘗試和理論計算，在進行設(shè)計，畫圖及說明書的寫作過程中遇到了很多的困難和障礙，但在自己不懈的努力和老師、同學(xué)的幫助下順利解決了。尤其要感謝我的設(shè)計指導(dǎo)老師馬少輝老師，他在我的設(shè)計過程中給予我耐心的指導(dǎo)和深刻的教誨，因此我在設(shè)計中始終能保持正確的方向，并最終順利完成，在此，對于不厭其煩幫助我修改和改進的老師和同學(xué)再次表示誠摯的感謝！本設(shè)計從選題、方案論證到課題的研究都是在指導(dǎo)老師馬少輝的全面、悉心指導(dǎo)下完成的。在設(shè)計期間，導(dǎo)師在論文研究方面和設(shè)計過程中給予認真指導(dǎo)，大力支持和幫助。尤其是導(dǎo)師嚴謹?shù)目茖W(xué)研究精神，認真負責(zé)工作態(tài)度深深地影響了我，使我受益匪淺。在此表示衷心感謝，并致以崇高的敬意。感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多素材，并在說明書的撰寫和排版過程中提供熱情的幫助。本次畢業(yè)設(shè)計的順利完成離不開老師和同學(xué)的協(xié)助指導(dǎo),借此只言片語,對他們熱心而無私的幫助表示衷心的感謝。最后，所寫設(shè)計與說明書難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正！參考文獻1機械設(shè)計課程設(shè)計M,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信遠主編.1995:24-160.2機械設(shè)計(第七版）M,高等教育出版社,濮良貴,紀名剛主編,2001:10-200.3機械制圖(第四版）M,高等教育出版社,劉朝儒,彭福蔭,高治一編,2001:34-216.4 黃鐘.水果包裝中的塑料發(fā)泡網(wǎng)套技術(shù)J.安徽新聞出版學(xué)院.2011(04):55-59.5 葛曉棠.半自動蘋果套袋機器人的研究D.中國農(nóng)業(yè)大學(xué).2005(08).6 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