人民幣清分機總體方案設(shè)計【紙幣清分機】【說明書+CAD+SOLIDWORKS】,紙幣清分機,說明書+CAD+SOLIDWORKS,人民幣,分機,總體,整體,方案設(shè)計,紙幣,說明書,仿單,cad,solidworks 密級： 學號： 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 人民幣清分機總體方案設(shè)計說明書 系 別： 機 械 工 程 學 院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 12 級 機 設(shè) 本 班 學生姓名： 指導老師： 完成日期： 學士學位論文原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明：所呈交的設(shè)計（設(shè)計）是本人在指導老師的指導下獨立進行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（設(shè)計）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔。 學位論文作者簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 學位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)江西科技學院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 本學位論文屬于 保 密 □， 在 年解密后適用本授權(quán)書。 不保密 □。 （請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“√” ） 學位論文作者簽名（手寫）： 指導老師簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日 摘要 本設(shè)計主要針對目前城市公交公司、商貿(mào)和銀行關(guān)于錢幣的分類、清點、整理需求而設(shè)計。目前以上場合的錢幣分類主要依賴于人工，人力成本高且效率低下。本機械設(shè)備的主要功能是對混雜在一起的各種紙幣和硬幣進行分類、清點、整理。本設(shè)計準確、實用?？刹糠只蛘呷刻娲斯ぃ瑴p少人力成本。 本設(shè)計的創(chuàng)新點主要有：（1）功能齊全，可同時實現(xiàn)硬幣和紙幣的分類、清點、整理。（2）結(jié)構(gòu)緊湊，該設(shè)計中各模塊排列緊湊。（3）該設(shè)計過程采用模塊化設(shè)計，較多采用成熟技術(shù)，開發(fā)周期短?？煽啃愿摺? 本文運用大學所學的知識，提出了人民幣清分機的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計中所必須的理論計算和相關(guān)強度校驗，構(gòu)建了人民幣清分機的設(shè)計總的指導思想，從而得出了該人民幣清分機的設(shè)計的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟。 關(guān)鍵詞：錢幣；機械設(shè)備；錢幣自動分類；經(jīng)濟 Abstract In today's society, bus as travel tools have become increasingly popular, both on the road in the city or in the Township Road, but bus cashbox too dull, serious impact on the special passengers coin, relative to those tall, due to the box of money is short, so the coin is not very convenient, likewise, for their shorter passengers, due to the fixed height of the bus fare boxes, passengers were much taller, equally convenient coin. So many problems of the traditional fixed bus box brings is a problem we must solve the current. And if we can equipped with a large number of bus intelligent cashbox in bus, those problems will be greatly avoided described above, to those special passengers a convenient and comfortable travel environment. The design of the intelligent bus cashbox, mainly through AT89S51 MCU control system intelligent cashbox automatic lifting control, can be through the height of the test sensor passenger to realize the intelligent bus cashbox according to passengers of the height of the lift, panel using high quality 304 stainless steel production, environmentally friendly, generous. Key word: The bus box is convenient; microcomputer control; lifting; 目 錄 摘要 I Abstract II 1引言 1 1.1課題的來源與研究的目的和意義 1 1.2發(fā)展狀況 2 1.3本課題研究的內(nèi)容 2 2單片機控制系統(tǒng)概述 2 2.1 單片機的作用和功能 2 2.2 單片機的應(yīng)用場合 3 2.3 人民幣清分機硬件系統(tǒng)總體框圖的設(shè)計 4 3人民幣清分機自動升降裝置的方案設(shè)計 5 3.1人民幣清分機的工作原理 5 3.2錢箱自動升降和閉合的行程的確定 6 4人民幣清分機總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 8 4.1機械傳動部分的設(shè)計計算 9 4.1.1氣缸缸筒設(shè)計與計算 11 4.1.2缸底厚度的計算 13 4.1.3缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力計算 15 4.1.4缸筒徑向變形計算 16 4.2直線軸承的設(shè)計計算 17 5人民幣清分機單片機控制系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計 18 5.1主程序流程圖的確定 19 結(jié)論 21 致謝 22 參考文獻 23 1 緒論 1.1 課題的來源與研究的目的和意義 公交車是人們重要的交通運輸工具，無論是載人載物，旅行觀光，或者是外出代步等等場合都要用到，在人們的日常生活中，無處不見公交車的蹤影。隨著公交車數(shù)量的增加以及人民幣清分機的不斷創(chuàng)新，智能錢箱的開發(fā)和設(shè)計迫在眉睫，從而使得制造人民幣清分機的生產(chǎn)企業(yè)具有良好的發(fā)展前景。人民幣清分機的加工工藝的變化隨著人民幣清分機制造材料，制造工藝的變化而變化，隨著人們生活水平的提高提出了更高的要求，本文針對人民幣清分機的結(jié)構(gòu)設(shè)計這一課題，提出了對這一事件的看法，并闡述了人民幣清分機的結(jié)構(gòu)組成和工作過程，本課題的提出，適應(yīng)了當代國際品牌進入國內(nèi)市場后生產(chǎn)的需要，滿足人民幣清分機的不斷發(fā)展和創(chuàng)新的需求。 隨著科技和社會的發(fā)展和進步，各種各樣的智能錢箱將會陸續(xù)出現(xiàn)在公路上面，與此同時，智能錢箱的更新?lián)Q代也越來越頻繁，通過外形結(jié)構(gòu)，制造工藝以及人性使用等等方面不斷地為乘客提供著更優(yōu)越的使用環(huán)境，人民幣清分機的發(fā)展前景如何，將直接影響著人們生活，起居，乘車旅行等等多方面，我國正在加強對這種現(xiàn)狀的重視程度，對人民幣清分機的更新?lián)Q代提出了更多的要求。 隨著國際標準化（SIO）的實施，世界紙幣整理機構(gòu)以采用新材料、新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，著眼于產(chǎn)品零部件的標準化、系列化、規(guī)格化、通用化和專業(yè)化以及大批量生產(chǎn)。根據(jù)互換性、模數(shù)制、公差與配合的原理，使得組合、多變、拆裝的紙幣整理機構(gòu)已經(jīng)進入全面系統(tǒng)設(shè)計的階段，其功能與形式的結(jié)合更為完美。 19世紀80年代，美國的HUGER公司將新開發(fā)的紙幣整理機構(gòu)應(yīng)用到該公司的子公司---一個生產(chǎn)紙幣整理機構(gòu)的機械公司，經(jīng)過幾年的運行，為該公司創(chuàng)造了不菲的利潤。隨著技術(shù)的發(fā)展，能源危機引發(fā)全球性的節(jié)約能源和環(huán)境保護意識的提高，在總結(jié)第一代紙幣整理機構(gòu)的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，開發(fā)出了性能更佳，夾持直徑更大的紙幣整理機構(gòu)。當前，全世界各大機械人廠商為了提高產(chǎn)品的競爭力，都大力進行紙幣整理機構(gòu)的研發(fā)工作。現(xiàn)在國外等著名紙幣整理機構(gòu)的品牌中，都有紙幣整理機構(gòu)的銷售，全世界紙幣整理機構(gòu)的應(yīng)用越來越廣泛。有一點值得注意的是，紙幣整理機構(gòu)的市場，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場，因此紙幣整理機構(gòu)是當今紙幣整理裝置生產(chǎn)加工企業(yè)比配的設(shè)備已經(jīng)成為主要趨勢。西方資本主義國家有巨大的紙幣整理機構(gòu)銷售市場，機械人工業(yè)是西方資本主義國家的機械工業(yè)之一。 目前國外特別是美國正在考慮發(fā)展紙幣整理機構(gòu)的功率最大化，產(chǎn)能最優(yōu)化的問題。自“九·五”期間紙幣整理機構(gòu)的開發(fā)和研制已經(jīng)被列入美國的重大科技攻關(guān)計劃，以跟蹤世界技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)適合美國機械工業(yè)發(fā)展的紙幣整理機構(gòu)。 我國從1953年開始生產(chǎn)紙幣整理機構(gòu)，于1958年自行設(shè)計制造整理半徑在50、70、90、120、500型等紙幣的紙幣整理機構(gòu)之后，為了適應(yīng)紙幣生產(chǎn)廠家的需要，1959年又制造了500、1000、1200型等大直徑的紙幣整理機構(gòu)。 為了滿足紙幣生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展需要，我國于1970年研制了大型紙幣整理機構(gòu)。也曾設(shè)計制造頂部單缸900液壓紙幣整理機構(gòu)，并裝有自動調(diào)整料口與過棒報警裝置，經(jīng)過多年實踐摸索，于80年代研制1200/140輕液壓紙幣整理機構(gòu)，經(jīng)運轉(zhuǎn)實踐證明效果很好。近幾年又研制出PX1400/170紙幣整理機構(gòu)，其設(shè)計能力為1750th/，實際達到2508th/，是設(shè)計值的1.6倍。 目前紙幣整理機構(gòu)將逐漸被全自動紙幣整理機構(gòu)所代替。紙幣整理機構(gòu)是1953年開始仿蘇2100和1“O彈簧紙幣整理機構(gòu)而設(shè)計。1954年開始自行設(shè)計生產(chǎn)了1200紙幣整理機構(gòu)。1958年又設(shè)計制造了大型2200紙幣整理機構(gòu)。70年代已研制出1200，1650，2200多缸液壓紙幣整理機構(gòu)的系列產(chǎn)品。后經(jīng)多年反復研制與實踐，相繼克服了舊系統(tǒng)不足，零件強度低以及結(jié)構(gòu)上的某些缺點，現(xiàn)己批量生產(chǎn)的新系列紙幣整理機構(gòu)有600，900，1200，1750，2200五個規(guī)格十四種類型，然而我國機械人業(yè)所需的紙幣整理機構(gòu)全部依賴進口，這使得國產(chǎn)機械人配備紙幣整理機構(gòu)后，成本增加很大，而裝備自行開發(fā)生產(chǎn)紙幣整理機構(gòu)，其成本提高不大，說明紙幣整理機構(gòu)的市場前景令人樂觀。 紙幣整理機構(gòu)是一種對各種面值的紙幣進行自動分類、整理的機械設(shè)備，主要用在銀行的紙幣的分類和清點方面。通過設(shè)計出紙幣整理機構(gòu)，使銀行對于散鈔的處理更加方便，以解決目前的社會紙幣面值逐漸增加循環(huán)量，以及錢幣的清點、分類不便的問題。通過市場上的產(chǎn)品的調(diào)查，現(xiàn)有的紙幣分選機構(gòu)不具有包裝的功能。 當今社會，機械工業(yè)是一個國家的支柱產(chǎn)業(yè)，機械工業(yè)的發(fā)展每分每秒都在影響著國家經(jīng)濟的發(fā)展，人類社會文明的進步與機械制造的發(fā)展密不可分。在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個行業(yè)被其他國家的先進技術(shù)影響的同時，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實。在新的市場需求的推動下，對人民幣清分機進行改良和優(yōu)化是當務(wù)之急。有大型人民幣清分機生產(chǎn)設(shè)備企業(yè)對設(shè)備的安全指標的有著一定生產(chǎn)的嚴格要求。國內(nèi)人民幣清分機設(shè)備的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經(jīng)濟、安全穩(wěn)定主題保持一致。人民幣清分機的發(fā)展與人類社會的進步和科學技術(shù)的水平密切相關(guān)。 本次設(shè)計是關(guān)于人民幣清分機總體方案的設(shè)計，通過對傳統(tǒng)的人民幣清分機結(jié)構(gòu)進行了改進和優(yōu)化，使得此種類型的人民幣清分機結(jié)構(gòu)的使用范圍更廣泛，更加靈活，而且對以后我們要設(shè)計的東西有很大的幫助。 2 1.2 發(fā)展狀況 人民幣清分機的應(yīng)用在外國更加普及，2001年，美國制造的高科技人民幣清分機，從板材的加工開始到加工裝配完畢都自動進行，不用人手去接觸，達到全自動生產(chǎn)。人民幣清分機還能進行自動升降，投幣口自動開關(guān)等特征。德國SMOART公司在傳統(tǒng)的人民幣清分機的基礎(chǔ)上通過安裝位置感應(yīng)器和光纖傳感器來感應(yīng)人體的性格特征，開發(fā)出具有改變自身顏色的多功能智能錢箱。 隨著科學技術(shù)的發(fā)展、制造技術(shù)的進步和人類生活水平的提高，以及社會對產(chǎn)品質(zhì)量和品種的多樣化的要求趨勢日益增強。公交車作為人們常用的日常交通工具，變得越來越普及，所以對人民幣清分機的智能化程度的要求也越來越高，隨著科技的發(fā)展，未來幾年里，公交車上面能提供不同身高需求，能迅速升降、開合的人民幣清分機，并大幅度地降低維護和生產(chǎn)的成本，同時還要求具有智能功能，以適應(yīng)未來社會主義發(fā)展的需要。 1.3 本課題研究的內(nèi)容 本次課題的內(nèi)容是人民幣清分機的設(shè)計，以單片機為控制核心，采用模塊化的設(shè)計方案，運用光電傳感器、超聲波傳感器等組成不同的檢測電路，實現(xiàn)通過傳感器測試乘客的高度從而通過單片機控制系統(tǒng)控制智能錢箱的升降，設(shè)計的具體過程如下： （1）查閱相關(guān)資料，了解人民幣清分機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理。 （2）確定人民幣清分機的設(shè)計方案。 （3）CAD總裝圖，零件圖以及程序流程圖的繪制，電路圖的繪制。 （4）編寫設(shè)計說明書。 2 單片機控制系統(tǒng)概述 2.1 單片機的作用和功能 隨著半導體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機的集成度將更高、體積將更小、功能將列強。在單片機家族中，AT89C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司將其MCS?–51系列中的AT89C51內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售形式轉(zhuǎn)讓給全世界許多著名IC制造廠商，如Philips、?NEC、Atmel、AMD、華邦等，這些公司都在保持與AT89C51單片機兼容的基礎(chǔ)上改善了AT89C51的許多特性。這樣，AT89C51就變成有眾多制造廠商支持的、發(fā)展出上百品種的大家族，現(xiàn)統(tǒng)稱為AT89C51系列。AT89C51單片機已成為單片機發(fā)展的主流。專家認為，雖然世界上的MCU品種繁多，功能各異，開發(fā)裝置也互不兼容，但是客觀發(fā)展表明，AT89C51可能最終形成事實上的標準MCU芯片。?? STC89C51RC系列單片機是宏晶科技出的新一代高速/低功耗/超強抗干擾的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，12時鐘/機器和6時鐘/機器可選，HD版本和90C版本內(nèi)部集成MAX810專用復位電路。89C51與89C51的區(qū)別在于51的程序空間為4K字節(jié)，而51程序空間為8K字節(jié)，其余性能與結(jié)構(gòu)相同。本論文以89C51RC系列來講述。單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。相當于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設(shè)備。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學習、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。單片機的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設(shè)備、導航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等。由于單片機體積小，使用方便的特點，被應(yīng)用在智能儀器上，再結(jié)合其他的傳感器之類的，可以實現(xiàn)對溫度、濕度等精密量的測量，功能十分的強大。同樣由于單片機的體積小、環(huán)境適應(yīng)能力強和使用方便等方面的優(yōu)點，單片機也被普遍應(yīng)用于工業(yè)控制上，比如多種多樣的通訊系統(tǒng)以及機器人等方面。此外，由于單片機的適應(yīng)能力很強，所以在我們常用的手機、電腦等物品上應(yīng)用十分廣泛。還有，醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備如呼吸機等也有單片機的廣泛應(yīng)用。還有就是汽車系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等都廣泛應(yīng)用單片機。其中，單片機的結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示： 圖2-1 單片機的結(jié)構(gòu)圖 2.2 單片機的應(yīng)用場合 由于單片機有許多優(yōu)點，因此其應(yīng)用領(lǐng)域之廣，幾乎到了無孔不入的地步。單片機應(yīng)用的主要領(lǐng)域有： 1）智能化家用電器：各種家用電器普遍采用單片機智能化控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電子線路控制，升級換代，提高檔次。如洗衣機、空調(diào)、電視機、錄像機、微波爐、電冰箱、電飯煲以及各種視聽設(shè)備等。 2）辦公自動化設(shè)備：現(xiàn)代辦公室使用的大量通信和辦公設(shè)備多數(shù)嵌入了單片機。如打印機、復印機、傳真機、繪圖機、考勤機、電話以及通用計算機中的鍵盤譯碼、磁盤驅(qū)動等。 3）商業(yè)營銷設(shè)備：在商業(yè)營銷系統(tǒng)中已廣泛使用的電子稱、收款機、條形碼閱讀器、IC卡刷卡機、出租車計價器以及倉儲安全監(jiān)測系統(tǒng)、商場保安系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷凍保險系統(tǒng)等都采用了單片機控制。 4）工業(yè)自動化控制：工業(yè)自動化控制是最早采用單片機控制的領(lǐng)域之一。如各種測控系統(tǒng)、過程控制、機電一體化、PLC等。在化工、建筑、冶金等各種工業(yè)領(lǐng)域都要用到單片機控制。 5）智能化儀表：采用單片機的智能化儀表大大提升了儀表的檔次，強化了功能。如數(shù)據(jù)處理和存儲、故障診斷、聯(lián)網(wǎng)集控等。 6）智能化通信產(chǎn)品：最突出的是手機，當然手機內(nèi)的芯片屬專用型單片機。 7）汽車電子產(chǎn)品：現(xiàn)代汽車的集中顯示系統(tǒng)、動力監(jiān)測控制系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和運行監(jiān)視器（黑匣子）等都離不開單片機。 8）航空航天系統(tǒng)和國防軍事、尖端武器等領(lǐng)域：單片機的應(yīng)用更是不言而喻。 單片機應(yīng)用的意義不僅在于它的廣闊范圍及所帶來的經(jīng)濟效益。更重要的意義在于，單片機的應(yīng)用從根本上改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計思想和設(shè)計方法。以前采用硬件電路實現(xiàn)的大部分控制功能，正在用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)。以前自動控制中的PID調(diào)節(jié)，現(xiàn)在可以用單片機實現(xiàn)具有智能化的數(shù)字計算控制、模糊控制和自適應(yīng)控制。這種以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱為微控技術(shù)。隨著單片機應(yīng)用的推廣，微控制技術(shù)將不斷發(fā)展完善。 2.3 人民幣清分機硬件系統(tǒng)總體框圖的設(shè)計 本次設(shè)計的人民幣清分機以AT89C51為核心，將其作為主控芯片來處理各個模塊的運營，其系統(tǒng)硬件總框圖如圖2-3所示： 圖2-3 硬件總框圖 3 人民幣清分機自動升降裝置的方案設(shè)計 3.1人民幣清分機的工作原理 此次設(shè)計的人民幣清分機，可以通過傳感器測試乘客的高度從而反饋信號給中控系統(tǒng)，通過電磁閥來控制汽缸的活塞桿的升降從而來實現(xiàn)該人民幣清分機的根據(jù)乘客的身高而升降，其具體結(jié)構(gòu)原理圖如下圖3-1所示： 圖3-1 結(jié)構(gòu)原理圖 3.2錢箱自動升降和閉合的行程的確定 本次設(shè)計的人民幣清分機，是通過電磁閥來控制汽缸的活塞桿的升降從而來實現(xiàn)該人民幣清分機的升降，其升降行程和汽缸的行程有直接關(guān)系。假設(shè)智能錢箱的初始狀態(tài)為L，那么人民幣清分機的最終狀態(tài)為L1，那么該人民幣清分機的升降行程為L2=L1-L=300-74=226mm。 具體的示意圖3-2如下圖所示: 圖3-2 行程示意圖 4 人民幣清分機總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 4.1 機械傳動部分的設(shè)計計算 4.1.1氣缸缸筒設(shè)計與計算 端蓋分為前端蓋和后端蓋。前端蓋將活塞桿（柱塞）腔封閉，并起著為活塞桿導向、密封和防塵之作用。后端蓋即缸底一端封閉，通常起著將氣缸與其他機件的作用。 缸筒與端蓋的聯(lián)接方式有很多種，通過查找相關(guān)資料可以看出來。缸筒的計算：由參考文獻9，根據(jù)系統(tǒng)工況可知： ，圓整后，取D=80mm(《氣壓傳動》）。 在初步確定缸筒內(nèi)徑D后，下一步的工作是確定氣缸的壁厚。當氣缸為薄壁氣缸（ ）,d 可按下式計算： 式中 Pmax-氣缸最高（或設(shè)計或額定）工作壓力， ； D -氣缸筒內(nèi)徑（活塞外徑），單位 -缸筒材料的許用應(yīng)力，單位。 對于脆性材料，許用應(yīng)可表示為 式中σb -材料的抗拉強度或斷裂強度； nb -安全系數(shù)，通?？扇=5， = ]因為= 所以== 查表取壁厚為7.5mmd（根據(jù)參考文獻9表3-4）s′===?′ 通過上述計算，可得氣缸缸筒外徑D1為95mm。 缸筒的零件圖如下圖4-1所示： 圖4-1 缸筒零件圖 缸筒壁厚的驗算 計算求得缸筒壁厚值后，還應(yīng)進行以下4個方面的驗算，以保證氣缸安全可靠的工作。 （1）氣缸的額定工作壓力平Pn 應(yīng)低于一定的極限值，以保證工作安全，即(( = 式中 D1,D-氣缸外徑和內(nèi)徑，單位為m或cm； σs -缸筒材料的屈服強度，單位為。 == （2）為了避免缸筒工作時發(fā)生塑性變形，氣缸的額定工作壓力應(yīng)與塑性變形壓力有一定的比例關(guān)系： 符合條件 缸筒的徑向變形量 值應(yīng)該在允許范圍內(nèi)，而不能超過密封件允許的范圍： ===0.46mm 為確保氣缸安全的使用，缸筒的爆裂壓力應(yīng)大于耐壓試驗壓力 = 缸筒壁厚符合條件。 4.1.2缸底厚度的計算 ⑴平形無油孔：; ⑵平形有油孔： d0 油口直徑(mm)； 4.1.3缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力計算 缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力計算公式為： 式中： Ppl缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力； σs缸體材料的屈服強度。對于45鋼正火處理，σs＝340Mpa； D1缸體外徑 4.1.4缸筒徑向變形計算 缸筒徑向變形的計算公式為： 式中：△D?缸體材料在試驗壓力下的變形量； E 缸體材料彈性模數(shù)；對于鋼材E＝2.1×105Mpa； Γ 缸體材料的泊松系數(shù)；對于鋼材γ＝0.3； 4.2直線軸承的設(shè)計計算 為了要智能錢箱保證平穩(wěn)，需要有導向裝置，這里就需要設(shè)計導向光桿和直線軸承配合智能錢箱升降。 1直線軸承的選擇 用于測試的POM工程塑料支架；鋼架適用于工作溫度；不銹鋼軸承適用于水，蒸汽，硝酸等腐蝕性介質(zhì)和真空的工作場所，按下列公式確定型軸承的計算。 硬度：硬度系數(shù)FH HRC58的硬度，hrc52-58，F(xiàn)H = 0.6-1.0 FH = 1。 FT的溫度系數(shù)：工作溫度小于100C，F(xiàn)T = 1，溫度100oc-125oc，F(xiàn)T = 1.0-0.95。 接觸系數(shù)FC： 每根軸裝一套軸承，F(xiàn)C=1.0； 每根軸裝二套軸承，F(xiàn)C=0.81； 每根軸裝三套軸承，F(xiàn)C=0.72； 每根軸裝四套軸承，F(xiàn)C=0.66； 載荷系數(shù)FW： 小于15米/分鐘的速度，無沖擊，無振動，F(xiàn)W = 1.0-1.5； 小于60米/分鐘的速度，超調(diào)量小或振蕩，F(xiàn)W = 1.5~2.0； 運行速度大于60米/分鐘，或有更大的沖擊，振動，F(xiàn)W = 2.0～5.0。 時間是生命的LH =（10000×1）/ 2 * L（S * N1 * 60）（單位：小時小時） L：長度壽命 (萬米)； LS：工作行程 (米)； N1：每分鐘往復次數(shù)； 已知行程L=0.2米，工作溫度60oC，每分鐘往復次數(shù)n1=20，微小沖擊，軸承工作載荷PC=200Kg，硬度大于HRC60，期望壽命Lh=5000小時，試選擇軸承型號。 按以上工作條件： 根據(jù)本次載荷重量為1000N，我們選用兩個導向光桿加上絲桿螺母，這樣滑動軸承的所受負載就平均分配，上下六個滑動軸承分別連接底板和連接上固定圓盤，兩邊軸承座為固定式的，中間六個為可以隨著絲桿螺母上下滑動。六個導向光桿加上絲桿螺母，這樣每個導向光桿的滑動軸承處的所受負載為166N。 直線法蘭、直線導桿的產(chǎn)品圖紙如下圖4-2、4-3所示： 圖4-2 直線法蘭產(chǎn)品圖 圖4-3 直線導桿產(chǎn)品圖 5 人民幣清分機單片機控制系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計 5.1主程序流程圖的確定 該人民幣清分機主程序流程圖如下圖5-1所示： 圖5-1 主程序流程圖 結(jié) 論 本次設(shè)計的題目是人民幣清分機的設(shè)計，通過本次設(shè)計，使我們充分把握的設(shè)計方法和步驟以及如何用單片機控制系統(tǒng)進行機械電氣的設(shè)計，通過查找相關(guān)資料，我系統(tǒng)熟悉了PLC控制系統(tǒng)和單片機控制系統(tǒng)，后來發(fā)現(xiàn)，單片機系統(tǒng)有占地面積小，控制方便，電路簡單等PLC系統(tǒng)不具備的優(yōu)點，所有選擇采用AT89S51型單片機控制系統(tǒng)作為該人民幣清分機的控制系統(tǒng)。 畢業(yè)設(shè)計總算要完成了，我不僅系統(tǒng)地復習了所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，每當遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設(shè)計進度，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不容易，需要有不斷鉆研，積極進取的精神，以后我會更加努力，爭取做到更好。 致 謝 光陰似箭，日月如梭，在此論文完成之際，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導師和同學們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導，才讓我學到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學術(shù)上對我精心指導，在生活上面也給予我無微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學階段的學業(yè)，也學到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標。知道想要什么，不再是過去的那個愛玩的我了。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，創(chuàng)新的學術(shù)風格，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學態(tài)度都是我們應(yīng)該學習和提倡的。通過近半年的設(shè)計計算，查找各類人民幣清分機的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學四年的知識和反映。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。 參考文獻 [1] 鄭淑芳 機械設(shè)計理論研究與探討 北京：科學出版社，2004.5 [2] 黃長藝 人民幣清分機的創(chuàng)新設(shè)計 北京：機械工業(yè)出版社，2005.1 [3] 周宏甫 單片機控制系統(tǒng)設(shè)計.高等教育出版社，2004.3 [4] 姜繼海，宋錦春，高常識. 人民幣清分機的工作原理.高等教育出版社，2002.8 [5] 張春林，曲繼方，張美麟.機械創(chuàng)新設(shè)計.機械工業(yè)出版社，2001.4 [6] 錢平. 單片機應(yīng)用技術(shù) 機械工業(yè)出版社，2005.1 [7] 張遼遠. 人民幣清分機的設(shè)計與實現(xiàn). 機械工業(yè)出版社，2002.8 [8] 基恩士傳感器選擇手冊 2010版本 [9] 黃長藝，嚴普強.氣壓傳動. 機械工業(yè)出版社，2001.1 [10] 張桓，陳作模.機械原理.高等教育出版社，2000.8 [11] 王昆，何小柏，汪信遠. 人民幣清分機功能概述.高等教育出版社，1995.12 [12] 徐錦康.機械設(shè)計. 高等教育出版社，2004.4 [13] 鄧星鐘.機電傳動控制.華中科技大學出版社，2001.3 [14] 劉延俊.機電一體化應(yīng)用技術(shù).機械工業(yè)出版社，2002.12 [15] 章宏甲，黃誼，王積偉. 人民幣清分機的逆向設(shè)計.機械工業(yè)出版社，2000.5 [16] 胡泓，姚伯威.機電一體化原理及應(yīng)用. 北京：國防工業(yè)出版社，2000.6 [17] 陳鐵鳴 人民幣清分機的創(chuàng)新. 高等教育出版社，2003.7 [18] 孫靖民.機械優(yōu)化設(shè)計. 機械工業(yè)出版社，2005.1 17