面粉袋碼垛機設計畢業設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 選用梯形螺紋，根據國家標準（），試選螺桿螺紋的公稱直徑，則其對應的其它參數為：螺距，中徑,小徑；（1）螺紋升角和當量摩擦角，及自鎖性校核，則；梯形螺紋的牙型角；查表512知，螺桿螺母材料為鋼青銅的摩擦系數為，則當量摩擦角；由知螺桿螺旋副滿足自鎖條件。 (2)螺桿上螺紋的軸向力的確定假設在手臂上移動的手爪及其輔助機構的質量為m=150kg，在設計中考慮留出預留量，則徑向力，取，則；根據力的合成原理，知其軸向力；（3）螺紋副耐磨性計算如下圖所示： 螺旋副傳動螺紋工作面上的耐磨性條件是 根據螺桿螺母的材料和螺旋副的轉動速度較低，查表512，取滑動螺旋副材料的許用壓力[p]=14Mpa,摩擦系數f=。對于整體螺母，磨損后不能調整間隙，為使受力分布比較均勻，螺紋工作圈數不能過多，故取，則；對于梯形螺紋，h==*7=。 則所以此設計的螺紋滿足耐磨性要求。同時，螺紋工作圈數,顯然合格。（4）驅動力矩T，傳動效率的計算螺旋副的驅動力矩，即；傳動效率；（5）螺桿的剛度校核由表查得螺桿材料40Cr的彈性模量；在長度為1m左右的螺紋上，因為轉矩T和軸向載荷的作用而產生的螺距變化量的和，根據下表精度等級5678910153055110得知設計的螺桿滿足精度要求。(6)螺桿強度的計算 根據第四強度理論求出危險截面的計算應力，其強度條件為 螺桿所受的軸向壓力；螺紋桿的小徑；螺桿螺紋段的危險截面面積A=；螺桿螺紋段的抗扭截面系數；查表58知材料為40Cr的螺桿的屈服極限；再由表513得螺桿的許用應力為；將以上所得數據代入上式得所以滿足強度要求。(7)螺桿的穩定性校核螺桿的穩定性條件為；對于傳導螺旋，螺桿穩定性安全系數；在這里取。臨界載荷，式中E為材料的彈性模量，E=*Mpa。I為螺桿危險界面的慣性矩，；由于螺桿的安裝處于兩端固定狀態，根據表514知螺桿的長度系數；螺桿的長度。則臨界載荷。,所以設計的螺桿滿足穩定性要求。綜上所述，本次畢業設計所設計的螺桿螺紋的最終參數為公稱直徑，螺距，中徑,小徑，螺紋升角，當量摩擦角。（1）根據螺桿選擇螺母的螺紋參數為公稱直徑，中徑，小徑，螺距為。螺桿與螺母的螺紋精度配合為：。（2）螺母的材料強度一般都低于螺桿的材料強度，所以要對螺母的螺紋牙進行強度校核。如下圖所示，是將螺母的一圈螺紋沿其大徑展開，則可將這看成是寬度為的懸臂梁 螺母螺紋圈的受力螺紋牙危險截面aa的剪切強度條件為；彎曲強度條件為；螺紋牙根部的厚度；彎曲力臂； 由表513查得螺母材料的許用切應力；許用彎曲應力；螺紋工作圈數；則螺母沒全螺紋所受的平均壓力；根據剪切強度條件；根據彎曲強度條件；所以設計的螺母滿足剪切強度和彎曲強度。 驅動絲杠螺母傳動的齒輪的設計與校核 （1）電動機的類型的選擇 按照設計要求，碼垛機的工作需求以及電動機的最佳安裝位置，選用自帶減速器的S系列的減速電機。因為需要法蘭裝置將減速電機固定，所以選用SF系列減速電機。 （2）電動機功率的確定 面粉袋碼垛機工作所需的功率，式中。根據設計要求，；所以。 由電動機到絲杠螺母副的傳動的總效率，為齒輪傳動的效率，為滾動軸承的傳動效率，為滑動絲杠的傳動效率，查表115（機械傳動和摩擦副的效率概略值）得，則。那么減速電機的輸出功率。根據機械設計手冊選定減速電機的額定功率為.(3)電動機轉速的確定根據設計要求，螺母在絲杠上的移動速度，則轉速，由于單級齒輪的傳動比為，則電動機的輸出轉速為，根據機械設計手冊選定減速電機的輸出轉速為。綜上所述所選的減速電機的型號為SF37DR63L4。，類型，齒數及精度等級1）根據絲杠螺母副的運動需要，選用直齒圓柱齒輪傳動；2)絲杠轉動的速度并不高，故選用8級精度（GB10095—88）。3)齒輪材料的選擇，由表101選擇大齒輪材料為45鋼（調質），硬度為230HBS，小齒輪的材料為40Cr（調質），硬度275HBS,兩者材料硬度差為45HBS。4)選小齒輪齒數=20，則大齒輪齒數=3*20=60；5)齒輪的使用壽命為15年，設每年工作300天，每天工作8小時。 設計公式為 （1）先試計算小齒輪的直徑，其計算公式為 1）試選載荷系數=。2）小齒輪的轉矩 ==Nmm=*Nmm3）由于小齒輪做懸臂布置，所以根據表107選齒寬系數為=；4）根據表106查得所選擇的齒輪材料的彈性影響系數=；5）根據表1021d按齒輪的齒面硬度查得大小齒輪的接觸疲勞極限分別為=540Mpa， =580Mpa。6）大小齒輪的應力循環次數 =60=60*127*1*（2*8*300*15）=*== 7）根據圖1019取大小齒輪的接觸疲勞壽命系數分別為。 8）取齒輪安全系數S=，則接觸疲勞許用應力 9）將中較小的值代入計算公式得 10）小齒輪的圓周速度 11）小齒輪寬度 模數 齒高 則小齒輪齒寬與齒高比為 （2）.計算齒輪模數1）根據圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限大齒輪的彎曲疲勞極限為； 2）根據圖1018取彎曲疲勞壽命系數。 3）取彎曲疲勞安全系數S=，則由式1012得彎曲疲勞許用應力 4)根據小齒輪的圓周速度v=,齒輪精度為8級精度，由圖108查得動載系數對于直齒輪。依據表102查得使用系數。根據表104用插值法查得精度為8級的齒輪傳動，并且小齒輪懸臂布置時；由齒寬與齒高比，查圖1013得。可得載荷系數5)由表105查得齒形系數 。應力校正系數。6)小齒輪的 大齒輪的 所以大齒輪的數值大7）代入設計計算公式得 將計算所得的模數就近圓整為標準值m=,根據以上計算所得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數 則大齒輪齒數（1）分度圓直徑 （2）齒頂圓直徑和齒根圓直徑 （3）中心距 （4）齒輪寬度 取（1）電動機的類型的選擇 按照設計要求，碼垛機的工作需求以及電動機的最佳安裝位置，選用自帶減速器的S系列的減速電機。因為需要法蘭裝置將減速電機固定，所以選用SF系列減速電機。 （2）電動機功率的確定 面粉袋碼垛機手抓的上下移動所需的功率， ，式中。根據設計要求，；所以。 由減速電機到齒輪的傳動的總效率，為蝸輪蝸桿傳動的效率，為滾動軸承的傳動效率，查表115（機械傳動和摩擦副的效率概略值）得，則。那么減速電機的輸出功率。根據機械設計手冊選定減速電機的額定功率為.(3)電動機轉速的確定 根據設計要求，齒條的上下移動的速度，根據機械設計手冊選定減速電機的輸出轉速為。綜上所述所選的減速電機的型號為SF37DR63M4。，類型，齒數及精度等級 1)根據面粉袋碼垛機的運動需要，選用直齒圓柱齒輪傳動；2）齒輪動速度并不高，故選用8級精度（GB10095—88）。3）齒輪材料的選擇，由表101選擇齒輪材料為45鋼（調質處理），硬度為240HBS；4）齒輪的使用壽命為15年，設每年工作300天