620 三面翻轉(zhuǎn)廣告牌設(shè)計(jì)【CAD圖+說(shuō)明書(shū)+PPT+中英文翻譯】,CAD圖+說(shuō)明書(shū)+PPT+中英文翻譯,620,三面翻轉(zhuǎn)廣告牌設(shè)計(jì)【CAD圖+說(shuō)明書(shū)+PPT+中英文翻譯】,翻轉(zhuǎn),廣告牌,設(shè)計(jì),cad,說(shuō)明書(shū),仿單,ppt,中英文,翻譯 三面翻轉(zhuǎn)廣告牌設(shè)計(jì),,,,背景 三面翻是現(xiàn)代廣告中新興的，戶外廣告的起源已經(jīng)無(wú)從追溯,而三面翻轉(zhuǎn)廣告牌在戶外廣告牌中的地位卻一直無(wú)法取代,三面翻轉(zhuǎn)廣告牌起源于歐洲國(guó)家,是一種面向于21世紀(jì)的戶外廣告媒體,并且經(jīng)久不息,不斷發(fā)展。表現(xiàn)形式它由一組特制三棱柱鋁型材并排定位構(gòu)成的，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)使三棱柱不斷轉(zhuǎn)動(dòng)形成的三幅畫(huà)面，獨(dú)有的動(dòng)感廣告展現(xiàn)和三倍增值空間。 意義 市場(chǎng)上現(xiàn)在的翻轉(zhuǎn)式廣告牌主要以三面翻轉(zhuǎn)式為主要形式，三面翻廣告牌具備兩大特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：一是承載廣告量大，是普通戶外路牌的三倍，二是引人注目，間歇性的翻轉(zhuǎn)和停頓，更能夠引發(fā)過(guò)往人群的關(guān)注，實(shí)現(xiàn)更大的廣告效果。,設(shè)計(jì)的背景及意義,論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容,總體設(shè)計(jì)方案的確定 間歇機(jī)構(gòu)的選擇 各個(gè)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 重點(diǎn)：間歇機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)概述,三面翻廣告牌常見(jiàn)以下幾種翻動(dòng)模式： 波浪式 開(kāi)幕式 閉幕式 快速變化式 本次作業(yè)中主要是快速變化式的傳動(dòng)設(shè)計(jì)，即快速反轉(zhuǎn)。,總體設(shè)計(jì)概述,機(jī)械傳動(dòng)裝置大體示意圖,傳動(dòng)方案的選擇： 1帶傳動(dòng) 2不完全鏈條傳動(dòng) 3齒輪傳動(dòng),間歇機(jī)構(gòu)概述,方案一：棘輪機(jī)構(gòu) 方案二：槽輪機(jī)構(gòu) 方案三：不完全齒輪機(jī)構(gòu),綜合分析上述三種方案，從傳動(dòng)效率、傳動(dòng)比范圍、傳動(dòng)速度、應(yīng)用場(chǎng)合和設(shè)計(jì)，傳動(dòng)裝置外廓尺寸等方面綜合考慮，本間隙傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案采用方案三，即采用不完全齒輪傳動(dòng)。,間歇機(jī)構(gòu),間歇機(jī)構(gòu)示意圖2：,間歇機(jī)構(gòu),三角齒輪,三面翻轉(zhuǎn)裝配局部圖,,,,大學(xué)本科的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過(guò)我的老師和關(guān)心過(guò)我的同學(xué)，他們?cè)谖页砷L(zhǎng)過(guò)程中給予了我很大的幫助。本文能夠順利完成，要特別感謝我的導(dǎo)師李文燕老師，感謝各位系的老師的關(guān)心和幫助。 最后向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的人表示真心的感謝。,致謝,謝謝各位老師,I 摘 要 本設(shè)計(jì)為三面翻廣告牌的設(shè)計(jì)，三面翻廣告牌是由一組并排的三棱柱組成， 三棱柱可由鋁型材制成，且可圍繞自身中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將三種廣告畫(huà)面分別設(shè)置 在改組三棱柱的三個(gè)面上，從而利用三棱柱的三個(gè)側(cè)面可形成三副畫(huà)面，轉(zhuǎn)動(dòng) 三棱柱即可變換廣告畫(huà)面。 本文介紹了三面翻廣告牌傳動(dòng)系統(tǒng)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)多種翻動(dòng)效果，達(dá)到成 本低，維護(hù)簡(jiǎn)易，設(shè)計(jì)中主要運(yùn)用了間隙機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，將主動(dòng)件的均勻轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn) 換為時(shí)動(dòng)時(shí)停的周期性運(yùn)動(dòng)，省去不需要的能量的浪費(fèi)，充分利用了機(jī)械的功 用。同時(shí)完成了三面翻廣告牌傳動(dòng)系統(tǒng)中關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，包括傳 動(dòng)部件的設(shè)計(jì)，軸的設(shè)計(jì)與校核，電機(jī)的選擇等。運(yùn)用 CAD 軟件完成了三面翻 廣告牌結(jié)構(gòu)裝配圖與相關(guān)零件圖，并盡可能地運(yùn)用 Pro/e 軟件對(duì)三面翻廣告牌傳 動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵字：三面翻轉(zhuǎn)、間歇機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)部件、CAD II Abstract This design for the design of the three billboards, three billboard is composed of a set of side by side of triangular prism, triangular prism can be made out of aluminum, and turning around its central axis, the three kinds of advertising images respectively set on the reorganization of tri-prism three, thus using tri-prism three sides can form three pairs of pictures, turn the triangular prism can transform advertising images. Three billboards transmission system are introduced in this scheme, can achieve a variety of flipping effect and achieve low cost, easy maintenance, mainly used in the design of the characteristics of the clearance agency, will take the initiative to stop when a uniform rotation transformation is still cyclical movement, save unnecessary waste of energy, make full use of the function of the machine.and completed the three drive system of the billboard structure parameter design of key parts, including the design of the driving part, the design of the shaft and check, the choice of motor, etc. Using CAD software to complete the three billboard structure assembly and related parts graph, and as far as possible using Pro/e software to three billboards transmission system for three-dimensional modelling design. Key words: Three sides、intermittent mechanism、transmission parts 、 CAD III 目 錄 第一章 緒論 .1 1.1 簡(jiǎn)介 .1 1.2 主要內(nèi)容 .2 第二章 總體設(shè)計(jì)方案及電機(jī)選擇 .4 2.1 總體方案設(shè)計(jì) .4 2.2 電機(jī)的選擇 .5 第三章 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 6 3.1 傳動(dòng)方案的選擇 .6 3.2 機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 8 第四章 齒輪的設(shè)計(jì) 11 第五章 間隙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .17 5.1 間隙機(jī)構(gòu)的方案選擇 .17 5.2 不完全齒輪的設(shè)計(jì) .18 第六章 軸的設(shè)計(jì)及其計(jì)算 .20 6.1 長(zhǎng)軸的設(shè)計(jì) .20 6.2 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .22 6.3 軸承的選擇和潤(rùn)滑 .23 第七章 全文總結(jié) 26 參考文獻(xiàn) .27 致 謝 .28 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) .29 1 第一章 緒論 1.1 簡(jiǎn)介 本文設(shè)計(jì)的主題是三面翻轉(zhuǎn)廣告牌。戶外廣告的起源已經(jīng)無(wú)從追溯,而三面 翻轉(zhuǎn)廣告牌在戶外廣告牌中的地位卻一直無(wú)法取代,三面翻轉(zhuǎn)廣告牌起源于歐洲 國(guó)家,是一種面向于 21 世紀(jì)的戶外廣告媒體,并且經(jīng)久不息,不斷發(fā)展。 其地位也源于其相比其他戶外廣告的優(yōu)勢(shì)，具有同一面積卻可三倍表現(xiàn)的 空間和視覺(jué)動(dòng)感，即優(yōu)于普通路牌，又區(qū)別于霓虹燈，電子屏幕等。其獨(dú)特的 動(dòng)態(tài)效果，千變?nèi)f化的畫(huà)面，以及豐富的體現(xiàn)形式，更為吸引行人的注意力， 達(dá)到了一個(gè)廣告的最大效應(yīng)，可廣泛的使用在戶外場(chǎng)所，如車(chē)站，機(jī)場(chǎng)，碼頭， 體育場(chǎng)，樓頂及大型建筑的墻面等，如果應(yīng)用在商場(chǎng)，娛樂(lè)場(chǎng)，民覽會(huì)，車(chē)展 會(huì)等場(chǎng)所，可大大提高黃金廣告位的利用率，并達(dá)到城市美化的效果，一舉雙 得。 在近幾年,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，戶外廣告已不僅僅是廣告業(yè)發(fā)展的 一種傳播媒介手段，而是現(xiàn)代化城市環(huán)境建設(shè)布局中的一個(gè)重要組成部分。三 面翻廣告牌具有同一面積可三陪表現(xiàn)的空間和視覺(jué)感的優(yōu)點(diǎn)。三棱柱翻轉(zhuǎn)廣告 牌誕生于 90 年代初，由于其卓越的產(chǎn)品特性而很快的流行在歐美各國(guó)，占有一 席之地，如北京的鼎立三面翻轉(zhuǎn)廣告牌，他不僅擁有多變的韻律動(dòng)態(tài)效果，三 倍的表現(xiàn)空間，還有低成本和高維護(hù)易修理的特點(diǎn)。 日前，由國(guó)家發(fā)改委工業(yè)司牽頭編制的專(zhuān)項(xiàng)研究報(bào)告《國(guó)際裝備三面翻業(yè) 的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)與趨勢(shì)》出爐。該報(bào)告對(duì) 2000～2006 年美國(guó)、日本、德國(guó)、法 國(guó)、意大利、韓國(guó)、巴西、印度和國(guó)九個(gè)國(guó)家的裝備三面翻業(yè)總產(chǎn)值、增加值 等數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面統(tǒng)計(jì)，以定量分析的方法研究了國(guó)際裝備三面翻業(yè)的發(fā)展現(xiàn) 狀、動(dòng)態(tài)及趨勢(shì)，以及國(guó)際裝備三面翻業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與組織結(jié)構(gòu)調(diào)整演變。 該報(bào)告預(yù)測(cè)，在國(guó)內(nèi)需求拉動(dòng)與國(guó)際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的“ 雙重動(dòng)力” 帶動(dòng)下，我國(guó)裝備 2 三面翻業(yè)將繼續(xù)保持快速穩(wěn)定增長(zhǎng)的良好勢(shì)頭，預(yù)計(jì)未來(lái)五年內(nèi)利潤(rùn)增長(zhǎng)率仍 可持續(xù)在 30%左右， 三面翻轉(zhuǎn)式廣告牌在國(guó)內(nèi)外備受青睞主要憑借以下幾點(diǎn)：一是動(dòng)態(tài)新穎的 傳播方式，二是他能最簡(jiǎn)潔的完成一個(gè)故事情節(jié)的鋪陳。三是承載廣告信息量 大，是普通戶外廣告牌的三倍，四是引人注目，間接性的翻轉(zhuǎn)和停歇充滿創(chuàng)意， 更能引發(fā)過(guò)往人群的關(guān)注，實(shí)現(xiàn)廣告的本質(zhì)效果。 1.2 主要內(nèi)容 三面翻廣告牌是由一組并排的三棱柱組成，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)使三棱柱不斷轉(zhuǎn) 動(dòng)形成的三幅廣告宣傳畫(huà)，獨(dú)有的動(dòng)態(tài)廣告展現(xiàn)以及三倍增值空間，三棱柱可 由鋁型材制成，且將三種廣告畫(huà)面分別設(shè)置在每個(gè)三棱柱的三個(gè)面上，從而利 用三棱柱的三個(gè)側(cè)面，通過(guò)翻轉(zhuǎn)可組成三副畫(huà)面，轉(zhuǎn)動(dòng)三棱柱即可變換廣告畫(huà) 面。大部分三面翻轉(zhuǎn)廣告牌由一組并排定位的鋁制三棱柱構(gòu)成，通過(guò) PLC 控制 器控制,通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使所有三棱柱以一軸線圍繞自身中心轉(zhuǎn)動(dòng)，一次只轉(zhuǎn)動(dòng) 120 度，按照預(yù)先設(shè)定好的方式進(jìn)行不同形式的，順序翻轉(zhuǎn)，定格等多種動(dòng)作。 形成三幅時(shí)而禁止時(shí)而運(yùn)動(dòng)的廣告畫(huà)面。 本三面翻廣告牌的傳動(dòng)裝置包括一用于連接電機(jī)的第一傳動(dòng)軸、一用于連 接廣告牌的第二傳動(dòng)軸，連接在第一傳動(dòng)軸的第一傳動(dòng)輪及連接在第二傳動(dòng)軸 的第二傳動(dòng)輪垂直設(shè)定，第一傳動(dòng)輪通過(guò)帶動(dòng)第二傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而第二傳動(dòng) 輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第二傳動(dòng)軸及廣告牌進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述述第二傳動(dòng)輪包括第一齒輪 與第二齒輪，工作中，通過(guò)推動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可完全配合且以其側(cè)壁帶 動(dòng)第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，且在凹槽和凸起分別于第一齒輪和第二齒輪完成一次嚙合后， 第二傳動(dòng)輪繞第二傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng) 120°。 三面翻廣告牌的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一齒輪與第二齒輪分別為具有三 個(gè)等角度間隔設(shè)計(jì)的齒，且第一齒輪與第二齒輪分別呈三角形狀。第一與第二 齒輪沿其中心線重疊設(shè)計(jì)，且六個(gè)齒為等角度間隔設(shè)計(jì)。凹槽與凸起沿第一傳 動(dòng)輪的徑向設(shè)計(jì)，凸起大致呈圓弧狀，且其兩端設(shè)有導(dǎo)引面；凹槽的相對(duì)兩壁 設(shè)有導(dǎo)引面，且大致呈八字狀。傳動(dòng)裝置包括數(shù)個(gè)第一傳動(dòng)輪、第二傳動(dòng)輪及 第二傳動(dòng)軸，且所述第一傳動(dòng)輪的凹槽與凸起排列在同一條直線上，沿廣告牌 3 中心將數(shù)個(gè)第一傳動(dòng)輪分成呈鏡像對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩部分，且每一部分的凹槽與凸 起依次沿一條曲線排列設(shè)置。 4 第二章 總體設(shè)計(jì)方案及電機(jī)選擇 2.1 總體方案設(shè)計(jì) 三面翻廣告牌的總體由電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)組成，而其中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)性能的好壞 直接影三面翻廣告牌的使用效果，總體的設(shè)計(jì)包括有一電機(jī)、輸出軸、傳動(dòng)軸 和設(shè)在三面廣告柱傳動(dòng)中心軸處的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，在傳動(dòng)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間設(shè)有配合連 接傳動(dòng)間歇機(jī)構(gòu)，配合連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有固定安裝在傳動(dòng)軸上的缺口圓盤(pán)和 固定在傳動(dòng)軸上的雙三角傳動(dòng)塊，其中雙三角傳動(dòng)塊有小三角形塊和大三角形 塊錯(cuò)位疊加為一體結(jié)構(gòu)，小三角形塊的頂角正對(duì)于大三角形塊的邊中線位置， 大三角形塊的邊緣貼在缺口圓盤(pán)的側(cè)面，缺口圓盤(pán)一位置開(kāi)有一缺口，并且缺 口能容納大三角形塊的角，在缺口圓盤(pán)的缺口旁靠近圓心處設(shè)有凸塊，其特征 在于缺口圓盤(pán)與傳動(dòng)軸之間設(shè)有可移動(dòng)定位機(jī)構(gòu)。 方案二結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，傳動(dòng)簡(jiǎn)單，可靠性高，使用壽命可以得到保 障，制造成本低，加工簡(jiǎn)單。方案一結(jié) 構(gòu) 較 復(fù) 雜 ， 成 本 較 高 ， 安 裝 不 方 便 。 經(jīng)過(guò)二個(gè)方案的比較，選用方案二。方案二中的間歇機(jī)構(gòu)如下圖： 圖 2-1 間歇機(jī)構(gòu) 5 2.2 電機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的容量（功率）選得是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。 當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常工作，或電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng) 期過(guò)載而過(guò)早損壞；容量過(guò)大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且因經(jīng) 常不在滿載下運(yùn)動(dòng)，其效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。根據(jù)后面所計(jì)算各 軸的轉(zhuǎn)矩初步選擇電機(jī)參數(shù)為: 日本永磁式同步低速馬達(dá) 電源為 220V,頻率為 50HZ,電流為 0.56A 功率：90W 轉(zhuǎn)速：60r/min 日本松下電機(jī)型號(hào): M9MZ90GB4YGA 6 第三章 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 3.1 傳動(dòng)方案的選擇 傳動(dòng)方案多種多樣，但是一般情況下，三面翻轉(zhuǎn)廣告牌的傳動(dòng)方式重要為 三種，齒輪傳動(dòng)，鏈條傳動(dòng)，以及帶傳動(dòng)。因此參考三種傳動(dòng)方案的適用場(chǎng)合， 以及傳動(dòng)特點(diǎn)，綜合考慮，才能選擇出本設(shè)計(jì)的方案。 方案一 齒輪傳動(dòng) 圖 3-1 齒輪傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：①瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作平穩(wěn)，傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠， 可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；②適用于功率和速度范圍廣，功率從 接近于零的微小值到數(shù)萬(wàn)千瓦，圓周速度從很低到 300m/s；③傳動(dòng)效率高， η=0.92 ～0.98 ，在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪的傳動(dòng)效率較高；④工作可靠，使 用壽命長(zhǎng)；外廓尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。 齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)：制造和安裝精度要求較高，需專(zhuān)門(mén)設(shè)備制造，成本 較高，不宜用于較遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。 齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足的基本要求是：①瞬時(shí)傳動(dòng)比不變，沖擊、振動(dòng)和噪聲小， 能保證較好的傳動(dòng)平穩(wěn)性和較高的運(yùn)動(dòng)精度；②在尺寸小、質(zhì)量輕的前提下， 輪齒的強(qiáng)度高，耐磨性好，承載能力大，能達(dá)到預(yù)期的工作壽命。 方案二 帶傳動(dòng) 7 圖 3-2 帶傳動(dòng) 帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)：①緩沖和吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲??；②帶傳動(dòng)靠摩擦 力傳動(dòng)，過(guò)載時(shí)帶與帶輪接觸面間發(fā)生打滑，可防止損壞其他零件；③適用于 兩軸中心矩較大的場(chǎng)合；④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)等均較為方便，成本 低廉。 帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：①不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比；②需要較大的張緊力，增大了 軸和軸承的受力；③整個(gè)傳動(dòng)裝置的外廓尺寸較大，不夠緊湊；④帶的壽命較 短，傳動(dòng)效率較低。 鑒于上述特點(diǎn)，帶傳動(dòng)主要適用于：①速度較高的場(chǎng)合，多用于原動(dòng)機(jī)輸 出的第一級(jí)傳動(dòng)。②中小功率傳動(dòng)，通常不超過(guò) 50 kw。③傳動(dòng)比一般不超過(guò) 7，最大用到 10。④傳動(dòng)比不要求十分準(zhǔn)確。 方案三 鏈傳動(dòng) 圖 3-3 鏈傳動(dòng) 鏈傳動(dòng)具有帶傳動(dòng)和嚙合傳動(dòng)的一些特點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是：鏈傳動(dòng)沒(méi)有彈性滑 動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；傳動(dòng)尺寸比較緊湊；不需要很大的張緊 8 力，作用在軸上的載荷較小；承載能力大；效率高（η=0.95～0.98） 。同時(shí)；鏈 傳動(dòng)能吸振與緩和沖擊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工成本低廉，安裝精度要求低，適合較 大中心距的傳動(dòng)，并能在溫度較高、濕度較大、油污較重等環(huán)境中工作。 鏈傳動(dòng)往往保養(yǎng)方便，耐用，工作時(shí)間長(zhǎng)，易于維護(hù)，若采用鏈傳動(dòng)的話， 需設(shè)計(jì)不完全鏈條，不完全鏈條用于漸進(jìn)式翻轉(zhuǎn)，即波浪式翻轉(zhuǎn)，這樣可使三 棱柱從一側(cè)依次翻轉(zhuǎn)至另一側(cè)，從而有多變的形式，美觀的表達(dá)方式，整個(gè)鏈 條傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中包括了傳動(dòng)鏈輪以及導(dǎo)向鏈輪，傳動(dòng)鏈輪一般選用大鏈 輪，鏈輪與軸之間采用過(guò)盈配合，這樣可以在任意角度上調(diào)整廣告牌的角度方 向，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。導(dǎo)向鏈輪一般選用漸進(jìn)式導(dǎo)向鏈輪，齒數(shù)較小，用在頂板 上與固定軸間隙配合，軸端用偏心的頂蓋螺母固定即可，但是主動(dòng)的鏈輪與軸 過(guò)盈配合，并且穿銷(xiāo)防止脫轉(zhuǎn)。漸進(jìn)式翻轉(zhuǎn)廣告牌，其中漸進(jìn)式的翻轉(zhuǎn)排鏈， 中間是不完全鏈條，而兩邊是完全齒鏈，其擾動(dòng)方式也只是沿外圍完全繞合即 可。 鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不夠平穩(wěn)；傳動(dòng)中有沖擊和噪聲；不宜在載 荷變化很大和急促反向的傳動(dòng)中使用；只能用于平行軸間的傳動(dòng)；安裝精度和 制造費(fèi)用比帶傳動(dòng)高。 鏈傳動(dòng)的適用場(chǎng)合：廣泛應(yīng)用于中心距較大、多軸、平均傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確 的傳動(dòng)。環(huán)境惡劣的開(kāi)式傳動(dòng)、低速重載傳動(dòng)及潤(rùn)滑良好的高速傳動(dòng)，均可采 用鏈傳動(dòng)。滾子鏈傳遞的功率通常在 100kw 以下，鏈速在 15m/s 以下，傳動(dòng)比 I=7。目前其最大傳遞功率可達(dá) 500kw，最高中心距可達(dá) 8m。 綜合分析上述三種方案，從傳動(dòng)效率、傳動(dòng)比范圍、傳動(dòng)速度、制造成本 和安裝精度、傳動(dòng)裝置外廓尺寸等方面綜合考慮，本設(shè)計(jì)課題的傳動(dòng)方案采用 方案一，即采用齒輪傳動(dòng)。 3.2 機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)選定三面翻的有效凈尺寸為 2000（高）*700（長(zhǎng)） ，縫隙為 5mm，一 下為機(jī)械傳動(dòng)部分布局圖： 9 圖 3-4 機(jī)械傳動(dòng)裝置 電動(dòng)機(jī)選定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 n m及三棱柱的轉(zhuǎn)速 n w即可確定傳動(dòng) 裝置的總傳動(dòng)比 。wmni? 具體分配傳動(dòng)比時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： a. 各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比最好在推薦范圍內(nèi)選取，對(duì)減速傳動(dòng)盡可能不超過(guò)其 允許的最大值。 b. 應(yīng)注意使傳動(dòng)級(jí)數(shù)少﹑傳動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)少﹑傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，以提高和減少精 度的降低。 c. 應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)﹑勻稱(chēng)利于安裝，絕不能造成互相干涉。 d. 應(yīng)使傳動(dòng)裝置的外輪廓尺寸盡可能緊湊。 傳動(dòng)裝置的計(jì)算： A. 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n m=60r/min 三棱柱轉(zhuǎn)速 n w=20r/min (參 考 現(xiàn) 市 面 三 棱 柱 廣 告 牌 選 取 轉(zhuǎn) 速) 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 60/20=3163/48??w B. 分配各級(jí)傳動(dòng)比 因 ，取 121i?5. 則 3/1=3 46//? 10 C. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù) a）確定各軸轉(zhuǎn)速 軸 (長(zhǎng)軸) 60r/min? min/481rn? 軸（三棱柱） 20r/min?min/2.19i/5.212 rr? b）各軸功率 軸 （長(zhǎng)軸） η=90*0.97=87.3W? kwP4.01? 軸（三棱柱） /N=90*0.95/25=3.42W（查資料《間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)kw32.19.0212 ??鏈 輪? 構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新》得，不完全齒輪中功率的傳遞公式為 /N,其中 N kwP32.19.04211???鏈 輪? 為主動(dòng)輪轉(zhuǎn)一圈，從動(dòng)輪間歇運(yùn)動(dòng)的次數(shù)） 各軸轉(zhuǎn)矩 軸 （長(zhǎng)軸） 9550*0.0873/60=13.90N.m? mNnPT ?????5.284/.1950/95011 軸（三棱柱） 9550*0.00342/20=1.633 N.m? N6.9322 將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理并列于表 5-1 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表 軸名參數(shù) 軸? 軸? 轉(zhuǎn)速 r/min 60 20 功率 W 87.3 3.42 轉(zhuǎn)矩 N.m 13.90 1.633 傳動(dòng)比 i 3 效率 ?0.91 11 第四章 齒輪的設(shè)計(jì) 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1. 類(lèi)型 齒輪傳動(dòng)就裝置形式來(lái)說(shuō)，有開(kāi)式，半開(kāi)式級(jí)閉式之分，就使用情況來(lái)說(shuō)， 有低速，高速及輕載重載之別，就齒輪材料的性能及熱處理工藝的不同，輪齒 有較脆或較韌，齒面有較硬或較軟的差別，根據(jù)上述條件的不同，齒輪傳動(dòng)也 就出現(xiàn)了不同的失效形式，這個(gè)會(huì)在論文后提及。 （1）根據(jù)兩軸的相對(duì)位置和輪齒的方向，有如下類(lèi)型： 圓 柱 齒 輪 傳 動(dòng) ； 錐 齒 輪 傳 動(dòng) ； 交 錯(cuò) 軸 斜 齒 輪 傳 動(dòng) 。 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的情況，在此選擇圓柱齒輪傳動(dòng)。 （2）從齒輪的工作環(huán)境來(lái)劃分，可分為： 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)式，在農(nóng)業(yè)機(jī)械，建筑機(jī)械以及建議的機(jī)械設(shè)備中， 齒輪完全暴露在外，潤(rùn)滑不良，工作條件不好，易磨損，故宜用于低速傳動(dòng)。 半開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，大齒輪部分地浸入油池中，有簡(jiǎn)單的防護(hù)罩。 閉式齒輪傳動(dòng)，汽車(chē)，機(jī)床，航空發(fā)動(dòng)機(jī)等所用的齒輪傳動(dòng)，裝在 精確加工而且封閉嚴(yán)密的箱體內(nèi)，與開(kāi)式或半開(kāi)式相比，潤(rùn)滑及防護(hù)等條件最 好，多用于重要場(chǎng)合。 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，降低成本，且為低速轉(zhuǎn)動(dòng)，故選擇開(kāi)式齒輪傳動(dòng)； 2.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 齒輪的失效形式多種多樣。齒輪傳動(dòng)的失效主要發(fā)生在輪齒部分，其常見(jiàn) 失效形式有：輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合和塑性變形等五種。 . 輪齒折斷 輪齒在工作過(guò)程中，齒根部受較大的交變彎曲應(yīng)力，并且齒根圓角及切削 刀痕產(chǎn)生應(yīng)力集中。輪齒受到短期過(guò)載或沖擊載荷的作用，會(huì)發(fā)生過(guò)載折斷。 12 ． 齒面點(diǎn)蝕 齒輪工作時(shí)，在循環(huán)變化的接觸應(yīng)力、齒面摩擦力及潤(rùn)滑劑的反復(fù)作用下， 輪齒表面或次表層出現(xiàn)疲勞裂紋，裂紋逐漸擴(kuò)展，導(dǎo)致齒面金屬剝落形成麻點(diǎn) 狀凹坑，這種現(xiàn)象稱(chēng)為齒面疲勞點(diǎn)蝕。. ． 齒面磨損 由于粗糙齒面的摩擦或有砂粒、金屬屑等磨料落入齒面之間，都會(huì)引起齒 面磨損。磨損引起齒廓變形和齒厚減薄，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，甚至因輪齒過(guò)薄而 斷裂。磨損是開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式。采用閉式齒輪傳動(dòng)，提高齒面硬 度，降低齒面粗糙度值，注意保持潤(rùn)滑油清潔等，都有利于減輕齒面磨損。齒 面磨損是本設(shè)計(jì)中，齒輪最重要的時(shí)效形式之一。 ． 齒面膠合 高速重載齒輪傳動(dòng)，因齒面間壓力大、相對(duì)滑動(dòng)速度大，在嚙合處摩擦發(fā) 熱多，齒面膠合會(huì)引起振動(dòng)和噪聲，導(dǎo)致失效。 ． 齒面塑性變形 用較軟齒面材料制造的齒輪，在承受重載的傳動(dòng)中，由于摩擦力的作用， 齒面表層材料沿摩擦力的方向發(fā)生塑性變形。主動(dòng)輪齒面節(jié)線處產(chǎn)生凹坑，從 動(dòng)輪齒面節(jié)線處產(chǎn)生凸起。提高齒面硬度和潤(rùn)滑油粘度，可以減輕或防止齒面 塑性變形的產(chǎn)生。 開(kāi)式（半開(kāi)式）齒輪傳動(dòng)，按理應(yīng)根據(jù)保證齒面抗磨損及齒根抗折斷能力 兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算，對(duì)齒面抗磨損能力的計(jì)算方法迄今尚不夠完善，故對(duì)開(kāi)式 （半開(kāi)式）齒輪傳動(dòng)，目前僅以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。為了延 長(zhǎng)開(kāi)式（半開(kāi)式）齒輪傳動(dòng)的壽命，可視具體需要而將所求得的模數(shù)適當(dāng)增大。 綜上所述，對(duì)于齒輪的輪圈、輪輻、輪轂等部位的尺寸，通常僅作結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)，不進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 3.齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ．選擇齒輪材料和熱處理方法 查表 10-1 得，確定兩齒輪的材料都用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為 13 217~255HBS； 查圖得： σ HLmin1=650MPa σ HLmin2=380MPa σ FLmin1=650MPa σ FLmin2=380MPa ．按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要參數(shù) 按齒面接觸強(qiáng)度公式試算，即 ?? 321·2. ????????HEdtt ZuTKdσφ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù) ＝1.3t 由機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表（計(jì)算參數(shù)的選擇）選取齒寬系數(shù)都為 ＝0.6；d? 由機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表 10-6（彈性系數(shù) 值）查材料的彈性影響系數(shù)EZ ZE1=ZE2=162MPa0.5， 計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)矩 T=9550*P/n=9550*0.09/60=14.350N/m 確定齒形系數(shù) 由圖 10-5， YFa1=YFa2=2.53 確定齒根應(yīng)力校正系數(shù) 由圖 10-5， Ysa1=Ysa2=1.65 確定齒數(shù)比 u U=n1/n2=60/60=1 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，得 60*60*1*(2*8*300*10) = 1.728*108 91 104.)308(17260????hjLnN 14 N1/u=1.728*108 /1=1.728*108912 106.240.???N 由機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)圖（接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)）查得接觸疲勞壽命系數(shù) ； ；9.01?HNK95.02HN 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1％，安全系數(shù) S＝1,則： 0.9*650=585MPa??10829.01lim1 ???KHN? 0.95*380=361MPa5.95.2li2SH .計(jì)算 試算齒輪分度圓直徑 dt ??321·2. ????????HEdtt ZuTKdσφ 代入較小值得 23.22mm 取 dt=30mm 計(jì)算圓周速度 =3.14*30*60/(60*1000)=0.0942 m/s1061??ndvtπ 計(jì)算齒寬 b 0.6*30=18mm 69.1.?td? 確定齒數(shù)和其他參數(shù) 現(xiàn)在取 z1=20，m=dt/z1=30/20=1.5 ，m 選取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值，取 m=1.5， 則 d1=mz1=1.5*20=30mm 確定重合度系數(shù) Zε 由 10-12 公式得 εα=1.88-3.2（1/z1+1/z2）=1.88-3.2（1/20+1/20）=1.56 由 10-10 公式，得 Yε=0.25+0.75/1.56=0.731 計(jì)算載荷系數(shù) K 15 已知載荷平穩(wěn)，所以由機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表（使用系數(shù)）查的得 1；5.?AK 根據(jù) =0.1256m/s；8 級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)書(shū)查得動(dòng)載系數(shù) 1.2;1v 61V K3=1.05 直齒輪 ；1?FaHK 由機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表（按硬齒面齒輪）查的硬齒面， ；5.??HK 故載荷系數(shù)： 1.2*1.0*1.5*10.5=1.89 61.216.51 ???HaAV? ．按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由齒根彎曲強(qiáng)度公式試算 σF1= 2YFa1 Ysa1 YεK1T1/(Ψdz1 2m3) =2*1.89*2.53*1.65*14352/(0.6*202*1.53) =162.4MPa .計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 查表后，取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.1， 由圖得，YN1=YN2=0.9, 則： σ FLmin1 YN1/S=650*0.9/1.1=532MPa??86.42.170911 ???SKFENF? 所以 532MPa 0.22FEF σF1﹤ [σF]1 , σF2 ﹤[ σF]2 安全 ．計(jì)算中心距 (30+30)/2=30mm1902347621???da ．各齒輪參數(shù)如下表 齒輪幾何參數(shù) 16 參數(shù) 主動(dòng)齒輪 從動(dòng)齒輪 模數(shù) 1.5 1.5 齒數(shù) 20 20 齒寬 18 18 分度圓直徑 30 30 齒頂圓直徑 33.5 33.5 齒根圓直徑 26.75 26.75 全齒高 3.375 3.375 齒根高 1.875 1.875 齒頂高 1.5 1.5 壓力角 20° 20° 傳動(dòng)比 1 中心矩 60 . 17 第五章 間隙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 5.1 間隙機(jī)構(gòu)的方案選擇 間隙機(jī)構(gòu)主要有棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇機(jī)構(gòu)。 1）方案一：棘輪機(jī)構(gòu)，擺桿左右擺動(dòng)，當(dāng)擺桿左擺時(shí)，棘爪插入棘輪的齒 內(nèi)推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)過(guò)某一角度。當(dāng)擺桿右擺時(shí)，棘爪滑過(guò)棘輪，而棘輪靜止不動(dòng)， 往復(fù)循環(huán)。制動(dòng)爪——防止棘輪反轉(zhuǎn) ，這種有齒的棘輪其進(jìn)程的變化最少是 1 個(gè)齒距，且工作時(shí)有響聲。 有齒的棘輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠，從動(dòng)棘輪容易實(shí)現(xiàn)有級(jí) 調(diào)節(jié)，但是有噪聲、沖擊，輪齒易摩損，高速時(shí)尤其嚴(yán)重，常用于低速、輕載 的間歇傳動(dòng)。 2）方案二：槽輪機(jī)構(gòu)，組成：具有徑向槽的槽輪，具有圓銷(xiāo)的構(gòu)件，機(jī)架 . 構(gòu)件 1→連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)； 構(gòu)件 2（槽輪）→時(shí)而轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)而靜止 當(dāng)構(gòu)件 1 的圓銷(xiāo) A 尚未進(jìn)入槽輪的徑向槽時(shí)，槽輪的內(nèi)凹鎖住弧被構(gòu)件 1 的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動(dòng)。當(dāng)構(gòu)件 1 的圓銷(xiāo) A 開(kāi)始進(jìn)入槽輪徑向槽的位 置，鎖住弧被松開(kāi)，圓銷(xiāo)驅(qū)使槽輪傳動(dòng)。 當(dāng)圓銷(xiāo)開(kāi)始脫出徑向槽時(shí)，槽輪的另 一內(nèi)凹鎖住弧又被構(gòu)件 1 的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動(dòng); 往復(fù)循環(huán). 從動(dòng)輪每 轉(zhuǎn)一周的停歇時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間及每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度變化范圍都較大，設(shè)計(jì)較靈活； 但加工工藝復(fù)雜，從動(dòng)輪在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始，終了時(shí)沖擊較大，故一般用于低速、輕 載場(chǎng)合。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。常用于要求恒定旋 轉(zhuǎn)角的分度機(jī)構(gòu)中。 缺點(diǎn)：①對(duì)一個(gè)已定的槽輪機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其轉(zhuǎn)角不能調(diào)節(jié)。 ②在轉(zhuǎn)動(dòng)始、末，加速度變化較大，有沖擊。 應(yīng)用：應(yīng)用在轉(zhuǎn)速不高，要求間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置中。 18 3）方案三：不完全齒輪機(jī)構(gòu)，由普通齒輪機(jī)構(gòu)演化而來(lái)，不同之處在于輪 齒不布滿整個(gè)圓周。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)一周，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)一設(shè)定角度。從動(dòng)輪停歇時(shí)，主 動(dòng)輪上的鎖住弧與從動(dòng)輪上的鎖住弧互相配合鎖住，以保證從動(dòng)輪停歇在預(yù)定 位置上。從動(dòng)輪每轉(zhuǎn)一周的停歇時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間及每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度變化范圍都 較大，設(shè)計(jì)較靈活；但加工工藝復(fù)雜，從動(dòng)輪在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始，終了時(shí)沖擊較大， 故一般用于低速、輕載場(chǎng)合。不完全齒輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛,與其它間隙機(jī)構(gòu)相比,其 動(dòng)停時(shí)間比不受機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、其缺點(diǎn)是從動(dòng)輪在每次運(yùn)動(dòng)始末,速 度均有突變,沖擊較大,故一般用于低速、輕載的場(chǎng)合。 綜合分析上述三種方案，從傳動(dòng)效率、傳動(dòng)比范圍、傳動(dòng)速度、應(yīng)用場(chǎng)合 和設(shè)計(jì)，傳動(dòng)裝置外廓尺寸等方面綜合考慮，本間隙傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案采用方案三， 即采用不完全齒。 5.2 不完全齒輪的設(shè)計(jì) 1 選擇不完全齒輪的材料和熱處理方法： 查表確定凹槽輪的材料都用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為 215~240HBS； 花形齒輪的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為 190~225HBS； 2 間歇機(jī)構(gòu)效果圖如下： . 19 圖 5-1 間歇機(jī)構(gòu) 圖 5-2 不完全齒輪視圖 1 圖 5-3 不完全齒輪視圖 2 20 第六章 軸的設(shè)計(jì)及其計(jì)算 6.1 長(zhǎng)軸的設(shè)計(jì) 1 長(zhǎng)軸的材料和熱處理 應(yīng)用于軸的材料種類(lèi)很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度和 其他機(jī)械性能等的要求，采用的熱處理方式，同時(shí)考慮制造加工工藝，并力求 經(jīng)濟(jì)合理來(lái)選擇軸的材料。 軸的常用材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼，如 35、45 和 50，其中以 45 號(hào)鋼最為常用。 根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，選 45 號(hào)鋼作材料，調(diào)質(zhì)處理硬度為 215~250HBS； 2 長(zhǎng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸，為軸設(shè)計(jì)的重要步驟。 一般軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則： a）節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強(qiáng)度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面 形狀； b）易于軸上零件的精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸、和調(diào)整； c）采用各種減少應(yīng)力集中和提高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施； d）便于加工制造和保證精度。 由材料力學(xué)可知，軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 ][2.015936TnPTdW?????? 式中 為軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為 ;T Ma 為軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為 ;mN? 為軸傳遞的功率，單位為 ；Pkw 為軸的轉(zhuǎn)速，單位為 ;nr/in 21 為軸的抗扭截面系數(shù)，單位為 ；TW3m 為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為 。][?MPa 由此推得實(shí)心圓軸的最小直徑 (單位為 )為in0d 33 6min0][2.159CdT???? 式中 為計(jì)算常數(shù)， ，取決于軸的材料和受載情況C36][2.0T? 查表取 1? 所以 112*（0.0873/60） 0.3333=12.73mmmmn Pd 8452.1933min0 ??? 當(dāng)軸段上開(kāi)有鍵槽時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大直徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱： 時(shí)，單鍵槽增大 3%，雙鍵槽增大 7%； 時(shí)，單鍵槽增大d10? d10? 5%~7%，雙鍵槽增大 10%~15%。最后應(yīng)對(duì) 進(jìn)行圓整。 綜合以上 d=（ 1.05~1.07） do=13.4~13.6mm， 則取安裝軸承處軸徑為 20mm，帶鍵槽處軸徑為 25mm； 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖： 圖 6-1 主軸 軸的校核： 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 由文獻(xiàn)[14][17]對(duì)軸進(jìn)行校核： 結(jié)合振動(dòng)篩的工作特點(diǎn)對(duì)軸進(jìn)行受力分析，其受力分析如圖所示: Pr=90w，n=60r/min 。 T=9550000P/n=14325N/mm 在齒輪上的受力計(jì)算： 22 Ft=2T/D=955N 由水平方向得： FtY=Fr+Fa FtX=0 240 F =0 解得：Fr =6561.5N Fa =-715.8N 由垂直方向得： Fv=mg=25000 N Fv=F F=25000N 解得： 從偏心軸結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖中可以看出偏心軸的中間表面 C 是該軸的危險(xiǎn) 截面。 6.2 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1 從動(dòng)軸（短軸）的材料和熱處理 應(yīng)用于軸的材料種類(lèi)很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度和 其他機(jī)械性能等的要求，采用的熱處理方式，同時(shí)考慮制造加工工藝，并力求 經(jīng)濟(jì)合理來(lái)選擇軸的材料。 軸的常用材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼，如 35、45 和 50，其中以 45 號(hào)鋼最為常用。 根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，選 45 號(hào)鋼作材料，調(diào)質(zhì)處理硬度為 215~250HBS； 2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸，根據(jù)長(zhǎng)軸所述的設(shè)計(jì) 要求和步驟，由材料力學(xué)可知，軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 ][2.015936TnPTdW?????? 式中 為軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為 ;T Ma 為軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為 ;mN? 為軸傳遞的功率，單位為 ；Pkw 23 為軸的轉(zhuǎn)速，單位為 ;nr/min 為軸的抗扭截面系數(shù)，單位為 ；TW3 為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為 。][?MPa 由此推得實(shí)心圓軸的最小直徑 (單位為 )為min0d 33 6min0][2.159CdT???? 式中 為計(jì)算常數(shù)，取決于軸的材料和受載情況C 查表取 12? 所以 112*（0.00375/20） 0.3333=6.4mmmnPd8.452.1933mi0 ??? 由于此軸沒(méi)有鍵槽，則取安裝軸承處軸徑為 20mm， 6.3 軸承的選擇和潤(rùn)滑 1 軸承的選擇： 選擇滾動(dòng)軸承的類(lèi)型與多種因素有關(guān)，通常根據(jù)下列幾個(gè)主要因素： A.負(fù)荷情況 負(fù)荷是選擇軸承最主要的依據(jù)，通常應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小，方 向和性質(zhì)來(lái)選擇軸承。 a)負(fù)荷大小：一般情況下，滾子軸承由于是線接觸，承載能力大，適用于 承受較大負(fù)荷，球軸承由于是點(diǎn)接觸，承載能力小，適用于輕，中等負(fù)荷。 b)負(fù)荷方向：純徑向力作用，宜選用深溝球軸承，圓柱滾子軸承或滾針軸 承。純軸向負(fù)荷作用，選用推力球軸承或推力滾子軸承。徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷 聯(lián)合作用時(shí)，一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。若徑向負(fù)荷較大而軸向 負(fù)荷較小時(shí)，也可選用深溝球軸承和內(nèi)外圈都有擋邊的圓柱滾子軸承。若軸向 負(fù)荷較大而徑向負(fù)荷小時(shí)，可選用推力角接觸軸承，推力圓錐滾子軸承。 c)負(fù)荷性質(zhì)：有沖擊負(fù)荷時(shí)，宜選用滾子軸承。 B.高速性能 球軸承不滾子軸承有較高的極限轉(zhuǎn)速，故高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮 選用球軸承。在相同內(nèi)徑時(shí)，外徑越小，滾動(dòng)體越輕小，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體作用在 外圈上的離心力也越小，因此更適合于較高轉(zhuǎn)速下工作。在一定條件下，工作 24 轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜選用超輕，特輕系列的軸承。 C.調(diào)心性能 當(dāng)軸兩端軸承孔同心性差或軸的剛度小，變形較大，以及多 支點(diǎn)軸，均要求軸承調(diào)心性好，這時(shí)應(yīng)選用調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。 D.允許的空間 徑向尺寸受限制的機(jī)械裝置，可選用滾針軸承或特輕，超 輕型軸承；軸向尺寸受限制時(shí)，宜選用窄或?qū)捪盗械妮S承。 E.安裝與拆卸方便 整體式軸承座或頻繁裝拆時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分 離的軸承。軸承裝在長(zhǎng)軸上時(shí)，為裝拆方便可選用帶錐孔和緊定套的軸承。 根據(jù)以上所述及本設(shè)計(jì)的具體要求， 主動(dòng)軸選擇深溝球軸承，型號(hào)為：16004 從動(dòng)軸上端選擇深溝球軸承，型號(hào)為: 61902 從動(dòng)軸下端選擇推力球軸承，型號(hào)為：51101 2 軸承的潤(rùn)滑 軸承潤(rùn)滑主要目的是減少摩擦和磨損，同時(shí)起到冷卻，吸振，防銹及降噪 的作用。 常用的潤(rùn)滑劑有潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑脂及固體潤(rùn)滑劑(二硫化鉬)。選擇潤(rùn)滑劑應(yīng) 當(dāng)考慮工作溫度，軸承負(fù)荷，轉(zhuǎn)速及其工作環(huán)境影響。一般來(lái)說(shuō)，溫度高，負(fù) 荷大，轉(zhuǎn)速低時(shí)選用粘度高的潤(rùn)滑劑。 潤(rùn)滑油選擇：常用的潤(rùn)滑油有--機(jī)械油，高速機(jī)械油，汽輪機(jī)油，壓縮機(jī) 油，變壓器油，汽缸油等等。一般而言，軸承轉(zhuǎn)速越高，則選用較低粘度的潤(rùn) 滑油。負(fù)荷越重，則選用粘度較高的潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑方法有：油浴潤(rùn)滑，循環(huán)油 潤(rùn)滑，噴油潤(rùn)滑及油霧潤(rùn)滑。 選擇潤(rùn)滑油或脂潤(rùn)滑的一般原則如表： 選擇潤(rùn)滑油或脂潤(rùn)滑的一般原則 影響選擇的因素 用潤(rùn)滑脂 用潤(rùn)滑油 溫度 當(dāng)溫度超過(guò) 120 時(shí)，要℃ 用特殊潤(rùn)滑脂。當(dāng)溫度升高到 200-220 時(shí)，再潤(rùn)滑的時(shí)間℃ 間隔要縮短 油池溫度超過(guò) 90 或軸承溫度超℃ 過(guò) 200 時(shí)，可采用℃ 特殊的潤(rùn)滑油 25 溫度系數(shù) 400000 〈400000－500 000 載荷 低到中等 各種載荷直到 最大 軸承形式 不用于不對(duì)稱(chēng)的球面滾子 推力軸承 用于各種軸承 殼體設(shè)計(jì) 較簡(jiǎn)單 需要較復(fù)雜的 密封和供油裝置 長(zhǎng)時(shí)間不需維護(hù)的 地方 可用。根據(jù)操作條件，特 別要考慮工作溫度 不可以用 集中供油 選用泵送性能好的潤(rùn)滑脂。 不能有效地傳熱，也不能作為 液壓介質(zhì) 可用 最低轉(zhuǎn)矩?fù)p失 如填裝適當(dāng)，比采用油的 損失還要低 為了獲得最低 功率損失，應(yīng)采用 有清洗泵或油霧裝 置的循環(huán)系統(tǒng) 污染條件 可用。正確的設(shè)計(jì)可防止 污染物的侵入 可用。但要采 用有防護(hù)、過(guò)濾裝 置的循環(huán)系統(tǒng) 26 第七章 全文總結(jié) 在本設(shè)計(jì)中，執(zhí)行工作的從動(dòng)件能滿足生產(chǎn)工藝提出的運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)規(guī) 律、功能范圍和運(yùn)動(dòng)性能等諸方面的具體要求。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸大小適度，在 整體布置上占有空間小，布局緊湊。制造加工容易，維修拆裝方便，工作中穩(wěn) 定可靠，使用安全，具有足夠的壽命。滾筒與電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式，功率、轉(zhuǎn)矩 及其載荷特性能夠相互協(xié)調(diào)，與其他相鄰機(jī)構(gòu)的銜接正常，傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和力可靠， 不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。本機(jī)符合生產(chǎn)的需要，具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。 在現(xiàn)在的市場(chǎng)中，漸進(jìn)式翻轉(zhuǎn)的廣告牌已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位，因?yàn)樗墓?作中不會(huì)像快速翻轉(zhuǎn)式那樣要求全部同時(shí)翻轉(zhuǎn)，所以電機(jī)的工作有較高的保證， 但是就自身而言，因?yàn)槊總€(gè)廣告板工作的不同步性，會(huì)使得設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜， 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)性要求很高，并且每個(gè)廣告牌要采用定位裝置，用以限定其正 常的工作，以及標(biāo)準(zhǔn)的翻轉(zhuǎn)效果，設(shè)計(jì)中以自己認(rèn)為比較合理的方式完成廣告 牌的實(shí)際的翻轉(zhuǎn)效果，并且將可以考慮到的各種改進(jìn)方案以及強(qiáng)度要求通過(guò)設(shè) 計(jì)計(jì)算完成對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐運(yùn)用，這一過(guò)程是綜合知識(shí)的運(yùn)用，意義非 凡。 27 參考文獻(xiàn) [1] 王旭, 王積森 . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003. 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[7] 鄒慧君，殷鴻梁.間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出 版社，2008 28 致 謝 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我訪問(wèn)了深圳市千庭科技發(fā)展有限公司林志成總經(jīng)理，對(duì) 翻轉(zhuǎn)廣告牌的未來(lái)有了新的認(rèn)識(shí)新的了解，也感受到了機(jī)械設(shè)施與城市科技不 可分離。期間，李文燕老師對(duì)我的幫助很大，在我對(duì)凹輪槽理解不深的情況下， 給我發(fā)了一些有關(guān)凹輪槽傳動(dòng)裝置的運(yùn)作視頻，為我的設(shè)計(jì)工作節(jié)省了大部分 時(shí)間，走了更少的彎路，在此致謝林李文燕老師及志成經(jīng)理對(duì)我的幫助，與此 同時(shí)，我翻閱了很多與我課題相關(guān)的資料，同時(shí)將以前所學(xué)的有直接聯(lián)系的相 關(guān)專(zhuān)業(yè)科目認(rèn)真的溫習(xí)了一邊又一邊，豐富并鞏固了許多理論方面的知識(shí)。這 次設(shè)計(jì)使我四年中學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)得到了一次綜合的應(yīng)用，并且有了飛躍的提 升，使學(xué)過(guò)的知識(shí)結(jié)構(gòu)得到了科學(xué)的結(jié)合，同時(shí)也從理論到實(shí)踐發(fā)生了一次質(zhì) 的跳躍結(jié)合，可以說(shuō)這次設(shè)計(jì)是理論知識(shí)與實(shí)踐運(yùn)用之間過(guò)渡的重要橋梁，是 我們即將踏上工作崗位的寶貴臺(tái)階。 而在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)自身的許多不足，基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí)，理 論知識(shí)沒(méi)有深度，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，同時(shí)又缺乏實(shí)踐工作的磨礪考驗(yàn)，從而導(dǎo)致 在設(shè)計(jì)時(shí)難以做出正確的決擇，對(duì)課題的內(nèi)容茫然，束手無(wú)措。對(duì)資料的應(yīng)用 也不夠完全，對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的具體形狀、運(yùn)作方式、性能指標(biāo)以及傳動(dòng)方案都不 能有一個(gè)準(zhǔn)確的定位。缺乏對(duì)具體產(chǎn)品的想象力，當(dāng)查閱有關(guān)資料時(shí)， 設(shè)計(jì)思 維又受到書(shū)本內(nèi)容的束搏，不能得到擴(kuò)展，始終局限于個(gè)別的、單一的理論或 實(shí)體。這一切都是可能導(dǎo)致我本次設(shè)計(jì)的不足之處，懇請(qǐng)老師和同學(xué)指正。 由于自己能力所限，時(shí)間倉(cāng)促,且一直在忙碌的工作實(shí)習(xí)中完成設(shè)計(jì)，所以 設(shè)計(jì)中還存在許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師同學(xué)給予批評(píng)指正。 29 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我受益良多，下面談?wù)勎业捏w會(huì)。 隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè) 設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知 識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè) 計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多， 以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢 業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該 不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助， 有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以 在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。