冰糕剖切機(jī)設(shè)計說明書

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計（論文）</p><p>　　題 目： 冰糕剖切機(jī)的設(shè)計 </p><p>　　英文題目：The design of ice cutting machine</p><p>　　學(xué) 院：________________________</p><p>　　專 業(yè)：_

2、_______________________</p><p>　　姓 名：________________________</p><p>　　學(xué) 號：________________________</p><p>　　指導(dǎo)教師：________________________</p><p><b>　　2016年

3、3月1日</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性聲明</p><p>　　該畢業(yè)設(shè)計（論文）是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或其他機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。其他同志對本研究的啟發(fā)和所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的聲明并表示了謝意。</p><p>　　作者簽名：

4、 </p><p>　　日期： 年 月 日 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）使用授權(quán)聲明</p><p>　　本人完全了解xx學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交畢業(yè)設(shè)計（論文）的復(fù)印件，允許被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨既炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存該畢業(yè)設(shè)計（論文）

5、。保密的畢業(yè)設(shè)計（論文）在解密后遵守此規(guī)定。</p><p>　　作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 </p><p>　　摘要：本次設(shè)計的題目是冰糕剖切機(jī)的設(shè)計，本文運用大學(xué)所學(xué)的知識，提出了冰糕剖切機(jī)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(qiáng)度校驗，構(gòu)建了冰糕剖切機(jī)總的指導(dǎo)思想，從而得出

6、了該冰糕剖切機(jī)的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟(jì)，并且安全系數(shù)高，對提高冰糕的剖切效率，減少人工投入等等起到了很大的作用的結(jié)論。</p><p>　　該冰糕剖切機(jī)是對傳統(tǒng)的冰糕剖切機(jī)的工作原理進(jìn)行理解，本冰糕剖切機(jī)由機(jī)架、送糕輸送線、拔輥機(jī)構(gòu)、剖切機(jī)構(gòu)、手爪和驅(qū)動機(jī)構(gòu)等等組成。通過人工放置冰糕在輸送線上面的工裝里面，然后通過拔輥機(jī)械手將冰糕輥從冰糕里面拔出來，然后快速將拔出的冰糕棍放入到冰糕棍回收箱體里面。并且把冰糕夾持到剖切輸

7、送線上面，當(dāng)剖切冰糕輸送線上面安裝的光電傳感器冰糕的位置，就會通過中控系統(tǒng)控制剖切機(jī)構(gòu)下降，從而對冰糕進(jìn)行剖切。然后剖切好的冰糕會隨著剖切輸送線自動落入到輸送線盡頭的回收箱里面。</p><p>　　關(guān)鍵詞：冰糕剖切機(jī)；校驗；驅(qū)動機(jī)構(gòu)；回收箱</p><p>　　Abstract：This design topic is the ice cutting machine design. In

8、 this paper, the use of university knowledge, sorbet profile cutting machine structure composition, working principle and main parts design must have the theoretic calculation and strength check is proposed, constructed

9、sorbet profile cutting machine total guiding ideology, and concluded that the ice cream cutting machine has the advantages of high efficiency, economy, and high safety factor, to improve the ice cream on the cutting <

10、/p><p>　　The ice cream cutting machine is to traditional ice cream profile cutting machine working principle understanding, this sorbet section cutting machine composed of a machine frame, a feeding cake convey

11、or line, and pulling mechanism, cutting mechanism, gripper and a driving mechanism and so on. By manually placed in the water ice in the conveying line above the inside and by pulling and manipulator will sorbet and from

12、 sorbet pulls out, then quickly pulled out the ice cream stick into the ice cre</p><p>　　Keywords: Ice cutting machine; Calibration;Driving mechanism; Recycling box</p><p><b>　　目 錄</b&g

13、t;</p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1引言1</b></p><p>　　1.1課題的來源與研究的目的和意義1</p><p>　　1.2本課題研究的內(nèi)容3</p>&

14、lt;p>　　1.3國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀4</p><p>　　1.4氣壓傳動的基礎(chǔ)知識6</p><p>　　2冰糕剖切機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計7</p><p>　　2.1冰糕剖切機(jī)的總體方案圖8</p><p>　　2.2冰糕剖切機(jī)的工作原理10</p><p>　　2.2.1頂板的設(shè)計10</p>

15、;<p>　　2.2.2導(dǎo)向桿的設(shè)計10</p><p>　　2.2.3軸承座的設(shè)計10</p><p>　　2.2.4 電機(jī)安裝板的設(shè)計11</p><p>　　2.3機(jī)械傳動部分的設(shè)計計算11</p><p>　　2.3.1輸送線電機(jī)計算13</p><p>　　2.3.2平鍵的選型14&

16、lt;/p><p>　　2.3.3軸承的選型計算15</p><p>　　2.3.4機(jī)架的設(shè)計16</p><p>　　3各主要零部件強(qiáng)度的校核18</p><p>　　3.1機(jī)架強(qiáng)度的校核與計算19</p><p>　　3.2軸承強(qiáng)度的校核計算20</p><p>　　4冰糕剖切機(jī)中主要

17、零件的三維建模22</p><p>　　4.1進(jìn)糕輸送線的三維建模23</p><p>　　4.2機(jī)架的三維建模25</p><p>　　4.3拔輥裝置的三維建模26</p><p>　　4.4冰糕剖切機(jī)的三維建模27</p><p>　　5冰糕剖切機(jī)的PLC控制28</p><p>

18、;<b>　　結(jié)論29</b></p><p><b>　　致謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 課題的來源與研究的目的和意義</p>

19、<p>　　當(dāng)今社會，我國生產(chǎn)的冰糕剖切機(jī)結(jié)構(gòu)簡陋，剖切效率始終不高，雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計水平等的影響，我國目前生產(chǎn)的冰糕剖切機(jī)的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，冰糕剖切機(jī)的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場需求，對傳統(tǒng)的冰糕剖切機(jī)進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化乃當(dāng)務(wù)之急。相信此種冰糕剖切機(jī)的出現(xiàn)將會大大提高冰糕的剖切能力和質(zhì)量。</p><p>　　綜

20、上所述，結(jié)合自身所學(xué)和本次所選課題的難易度，覺得無論是在知識層面還是在軟件的運用技能上面，該課題很適合我，加之本課題來源于當(dāng)今社會機(jī)械工業(yè)冰糕剖切設(shè)備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎(chǔ)之上，通過設(shè)計出冰糕剖切機(jī)，從而來滿足當(dāng)今社會冰糕剖切設(shè)備不足的缺陷，并且能夠在一定程度上為后續(xù)的冰糕剖切機(jī)的發(fā)展起到一定的參考價值和借鑒作用。</p><p>　　1.2 本課題研究的內(nèi)容</p><p>　　本次設(shè)計主

21、要針對冰糕剖切機(jī)進(jìn)行設(shè)計，從冰糕剖切機(jī)的整體方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個方面：</p><p>　?。?）到圖書館里查閱大量相關(guān)知識的資料，搜集出各類冰糕剖切機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)，挑選相關(guān)內(nèi)容記錄并學(xué)習(xí)。</p><p>　　（2）分析冰糕剖切機(jī)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)；</p><p>　　（3）確定設(shè)計總體方案；</p>&l

22、t;p>　?。?）確定具體設(shè)計方案；</p><p>　?。?）冰糕剖切機(jī)的三維圖的繪制、CAD裝配圖、零件圖的繪制；</p><p>　　（6）設(shè)計說明書的編寫和整理；</p><p>　　1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　由于機(jī)械工程的知識總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越個人掌握所有，一些專業(yè)知識是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識分割，使視

23、野狹隘，可以多多參加技術(shù)交流，和參加科研項目，縮小范圍，提升新技術(shù)的進(jìn)步和整個塊的技術(shù)，提高外部條件變化的適應(yīng)能力。封閉的專業(yè)知識的太狹隘，考慮的問題太特殊，在工作中協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對專業(yè)合并的分化。機(jī)械工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，并研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來，新產(chǎn)品的開發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本

24、的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個超級經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和任務(wù)。機(jī)器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務(wù)。現(xiàn)代機(jī)械工程機(jī)械和機(jī)械設(shè)備創(chuàng)造出更多、更精美的越來越復(fù)雜，很多幻想成為過去的現(xiàn)實。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入海洋，數(shù)十億光年的密切觀察，細(xì)胞和分子。電子計算機(jī)硬件和軟件，人類的新興科學(xué)已經(jīng)開始加強(qiáng)，并部分代替人腦科學(xué)，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的作用，但在未來幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類

25、智慧的增長并沒有減</p><p>　　大腦和手之間的人工智能和機(jī)械工程的近似關(guān)系，唯一不同的是，智能硬件還需要使用機(jī)械制造。在過去，各種機(jī)械離不開人類的操作和控制，反應(yīng)速度和運算精度的進(jìn)化是非常緩慢的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，人工智能將消除這種限制。相互促進(jìn)，計算機(jī)科學(xué)和機(jī)械工程進(jìn)展之間的平行，將在更高層次的新一輪發(fā)展的開始使機(jī)械工程。在第十九世紀(jì)，機(jī)械工程的知識總量仍然是有限的，大學(xué)在歐洲，它與一般的土木工程是一門綜合

26、性的學(xué)科，稱為土木工程，下半場的第十九個世紀(jì)成為一門獨立的學(xué)科。在第二十世紀(jì)，隨著機(jī)械工程和知識增長的發(fā)展開始分解，機(jī)械工程專業(yè)，有分支機(jī)構(gòu)。在第二十世紀(jì)中期趨勢分解，在時間之前和之后的第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時達(dá)到的峰值。由于機(jī)械工程的知識總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)從個人掌握所有，一些專業(yè)是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識使分割，視野狹隘，可以查看和統(tǒng)籌大局和全球工程和技術(shù)交流，縮小范圍，新技術(shù)的進(jìn)步和整個塊的技術(shù)，外部條件變化的適應(yīng)能力差。封閉的專業(yè)知識

27、的專家太狹，考慮的問題太特殊，在工作協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對專業(yè)合并的分化。綜合職業(yè)分化和發(fā)展知識</p><p>　　隨著國際標(biāo)準(zhǔn)化（SIO）的實施，世界冰糕剖切機(jī)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(biāo)準(zhǔn)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、

28、多變、拆裝的冰糕剖切機(jī)已經(jīng)進(jìn)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。上世紀(jì)八十年代，德國的西蒙德公司將新開發(fā)的冰糕剖切機(jī)成功投入市場，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(jī)引發(fā)全球性的節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)意識的提高，在總結(jié)第一代冰糕剖切機(jī)的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，開發(fā)出了性能更佳，剖切能力更大的冰糕剖切機(jī)。當(dāng)前，全世界各大冰糕剖切機(jī)生產(chǎn)廠商為了提高產(chǎn)品的競爭力，都大力進(jìn)行冰糕剖切機(jī)的研發(fā)工作?，F(xiàn)在國外等著名冰糕剖

29、切機(jī)的品牌中，都有冰糕剖切機(jī)的銷售，全世界冰糕剖切機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛。有一點值得注意的是，冰糕剖切機(jī)的市場，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場，因此冰糕剖切機(jī)是當(dāng)今棒料生產(chǎn)加工企業(yè)比配的設(shè)備已經(jīng)成為主要趨勢。</p><p>　　2011年以來，國外特別是日本正在考慮發(fā)展冰糕剖切機(jī)的功率最大化，產(chǎn)能最優(yōu)化的問題，隨后的兩年期間，冰糕剖切機(jī)的開發(fā)和研制已經(jīng)被列入日本的重大科技攻關(guān)計劃，以跟蹤世界技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)

30、適合美國機(jī)械工業(yè)發(fā)展的冰糕剖切機(jī)。 </p><p>　　為了滿足冰糕生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展需要，我國于2003年研制了大型冰糕剖切機(jī)。也曾設(shè)計制造出多功能型冰糕剖切機(jī)，并裝有自動拔輥裝置與過糕報警裝置，經(jīng)過多年實踐摸索，于隨后的3年內(nèi)成功地研制能夠同時處理不同規(guī)格的冰糕剖切機(jī)，經(jīng)運轉(zhuǎn)實踐證明效果很好。</p><p>　　1.4 氣壓傳動的基礎(chǔ)知識</p><p>　

31、　廣泛的氣壓工程和多方位的服務(wù)領(lǐng)域都需要氣壓系統(tǒng)的支持，在各行各業(yè)，特別是工程機(jī)械領(lǐng)域，氣彈簧的使用非常廣泛，幾乎無處不在。傳統(tǒng)的氣壓傳動形式已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)今越來越快的工業(yè)腳步的進(jìn)展，迫切需要氣壓系統(tǒng)進(jìn)行更新?lián)Q代處理，從而來滿足當(dāng)今社會氣壓工業(yè)發(fā)展的需要。總之，現(xiàn)代氣壓工程有五個業(yè)務(wù)領(lǐng)域：能源氣壓的開發(fā)和交付，用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的氣壓開發(fā)和交付，在各種氣壓服務(wù)的開發(fā)和交付，以及家庭和個人生活中的應(yīng)用提供了各種氣壓的發(fā)展，氣壓臂的開發(fā)和交

32、付。水利工程的理論基礎(chǔ)的建立和發(fā)展。例如，在工程力學(xué)、流體動力學(xué)流體和壓力的研究；金屬和非金屬材料性能的研究，材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用；熱生成熱力學(xué)，傳導(dǎo)和開關(guān)；各種氣壓部件的研究有不同的功能，工作原理，結(jié)構(gòu)，和氣壓原理和氣壓零件的科學(xué)設(shè)計計算；研究金屬和非金屬成型和金屬切削加工技術(shù)和非技術(shù)等。研究，并開發(fā)新的氣壓產(chǎn)品，不斷改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代氣壓產(chǎn)品來滿足當(dāng)前和未來的需求設(shè)計。氣壓產(chǎn)品包括：規(guī)劃和實施生產(chǎn)設(shè)施；生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)計劃的發(fā)展

33、和實施的準(zhǔn)備；制造工藝；設(shè)計和制造工具，模具和材料定額；確定工作定額；組織加工，裝配，測試和包裝運輸；產(chǎn)品質(zhì)量的有效控制。</p><p>　　2 冰糕剖切機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　2.1 冰糕剖切機(jī)的總體方案圖</p><p>　　冰糕剖切機(jī)屬于食品加工設(shè)備的一種，本次設(shè)計的冰糕剖切機(jī)由機(jī)架、送糕輸送線、拔輥機(jī)構(gòu)、剖切機(jī)構(gòu)、手爪和驅(qū)動機(jī)構(gòu)等等組成。通過

34、人工放置冰糕在輸送線上面的工裝里面，然后通過拔輥機(jī)械手將冰糕輥從冰糕里面拔出來，然后快速將拔出的冰糕棍放入到冰糕棍回收箱體里面。并且把冰糕夾持到剖切輸送線上面，當(dāng)剖切冰糕輸送線上面安裝的光電傳感器冰糕的位置，就會通過中控系統(tǒng)控制剖切機(jī)構(gòu)下降，從而對冰糕進(jìn)行剖切。然后剖切好的冰糕會隨著剖切輸送線自動落入到輸送線盡頭的回收箱里面。其總體方案圖如下圖1-1所示：</p><p>　　1-1 冰糕剖切機(jī)總體方案圖<

35、/p><p>　　2.2 冰糕剖切機(jī)的工作原理</p><p>　　本次設(shè)計的冰糕剖切機(jī)的工作原理為：通過人工放置冰糕在輸送線上面的工裝里面，然后通過拔輥機(jī)械手將冰糕輥從冰糕里面拔出來，然后快速將拔出的冰糕棍放入到冰糕棍回收箱體里面。并且把冰糕夾持到剖切輸送線上面，當(dāng)剖切冰糕輸送線上面安裝的光電傳感器冰糕的位置，就會通過中控系統(tǒng)控制剖切機(jī)構(gòu)下降，從而對冰糕進(jìn)行剖切。然后剖切好的冰糕會隨著剖切輸

36、送線自動落入到輸送線盡頭的回收箱里面。</p><p>　　2.2.1頂板的設(shè)計</p><p>　　本次設(shè)計的頂板，為了減輕重量，特設(shè)計成中間是空的，這樣整個機(jī)架的受力就會減輕，從而節(jié)約了成本。具體的頂板圖紙如下圖所示：</p><p>　　2.2.2導(dǎo)向桿的設(shè)計</p><p>　　導(dǎo)向桿一般起到導(dǎo)向的作用，在本次設(shè)計中，主要是使與之配合

37、的直線軸承能夠順暢地升降，所以通過查詢相關(guān)資料，采用45鋼作為導(dǎo)向桿的材料，從而來減少摩擦力。下圖即為導(dǎo)向桿零件圖紙：</p><p>　　2.2.3軸承座的設(shè)計</p><p>　　軸承座，顧名思義，就是用來安裝軸承的零件，其軸承位內(nèi)孔與中心線的垂直度非常重要，所以在這里，選用45鋼作為軸承座的材料，表面通過鍍鎳處理，以防止軸承座生銹，具體軸承座圖紙如下圖所示：</p>&

38、lt;p>　　2.2.4 電機(jī)安裝板的設(shè)計</p><p>　　電機(jī)安裝板是用來安裝電機(jī)的零件，通常采用板狀零件來制作，表面通過鍍鎳處理。電機(jī)板具體零件圖如下圖所示：</p><p>　　2.3 機(jī)械傳動部分的設(shè)計計算</p><p>　　2.3.1 輸送線電機(jī)計算</p><p>　　已知整個輸送線上面滾筒，傳動軸，軸承以及冰糕等其他

39、零部件的總重量10KG,其他重量10KG，我們?nèi)】傊亓繛?0Kg，輸送線的移動速度為0.15M/S。即：；</p><p>　　具體的電機(jī)設(shè)計計算如下:</p><p><b>　　1、確定運行時間</b></p><p><b>　　本次設(shè)計加速時間 </b></p><p>　　負(fù)載速度（m/m

40、in）有速度可知每秒上升50mm，</p><p><b>　　電機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　3.負(fù)載轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　4.電機(jī)轉(zhuǎn)矩</b></p><

41、p><b>　　啟動轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　必須轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　S為安全系數(shù)，這里取1.0。</p><p>　　根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用電機(jī)型號為92BL-4020L1，此電機(jī)廠家為機(jī)電產(chǎn)品。根據(jù)電機(jī)的特性曲線以及參數(shù)表如下：</p><p>　　根據(jù)計

42、算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表，我們選用電機(jī)型號為92BL-2015H1，電機(jī)額定功率為200w，額定轉(zhuǎn)矩為1.3N.m，最大轉(zhuǎn)矩為2.6N.m，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。</p><p>　　2.3.2 平鍵的選型</p><p>　　鍵聯(lián)結(jié)是通過鍵實現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。其中有類型也可以實現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力，有些類型并能實現(xiàn)軸向動聯(lián)結(jié)，于在圓錐篩的軸上主要通

43、過鍵來實現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向固定所以，只需選用常見的普通平鍵，鍵的類型可根據(jù)使用要求、工作條件和聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)特點表5-3-15選定，鍵的長度根據(jù)軸轂的長度從標(biāo)準(zhǔn)中選取，鍵的b×h根據(jù)徑來確定。軸和帶輪的聯(lián)結(jié)，d=70mm, 參考資料2P5-194表5-3-18 (GB/T1095-1979)選用B20×12，B18×11和B12×8的普通A型平鍵，鍵長分別為90mm，70mm,，30mm。</p&

44、gt;<p>　　2.3.3 軸承的設(shè)計計算</p><p>　　根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計壽命16×365×8=48720小時；</p><p>　　(1）已知nⅡ=458.2r/min 兩軸承徑向反力：FR1=FR2=500.2N；</p><p>　　初先兩軸承為深溝球軸承6208型。</p><p&

45、gt;　　根據(jù)課本P265（11-12）得軸承內(nèi)部軸向力FS=0.63FR則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N；</p><p>　　(2)∵FS1+Fa=FS2Fa=0  故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端</p><p>　　FA1=FS1=315.1N   FA2=FS2=315.1N；</p><p>&

46、lt;b>　　(3)計算當(dāng)量載荷</b></p><p>　　P1、P2根據(jù)課本P263表（11-9）取f P=1.5;根據(jù)課本P262（11-6）式得</p><p>　　P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N； </p><p>　　P2=fp(x2FR1+y2

47、FA2)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N； </p><p><b>　　(4)軸承壽命計算</b></p><p>　　∵P1=P2故取P=750.3N； </p><p>　　∵深溝球軸承 ε=3； </p><p>　　2.3.4 機(jī)架的設(shè)計</

48、p><p>　　機(jī)架的設(shè)計主要要保證剛度、強(qiáng)度、及穩(wěn)定性。其中，剛度是評定大多數(shù)機(jī)架工作能力的主要準(zhǔn)則；強(qiáng)度是定重載機(jī)架工作性能的基本準(zhǔn)則，機(jī)架的強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)機(jī)器在運轉(zhuǎn)過程中可能發(fā)生最大載荷或安全裝置所能傳遞的最大載荷來校核其靜強(qiáng)度，有時還要校核其疲勞強(qiáng)度。機(jī)架的強(qiáng)度和剛度都 需要從靜態(tài)和動態(tài)兩方面來考慮。動剛度是衡量機(jī)架抗振能力的指標(biāo)，而提高機(jī)架的抗振性能應(yīng)從提高機(jī)架的構(gòu)件的靜剛度方面入手，合理設(shè)計機(jī)架構(gòu)件的截面形狀

49、和尺寸。穩(wěn)定性是保證機(jī)架正常工作的基本條件，必須要注意。</p><p>　　1、機(jī)架設(shè)計的一般要求</p><p>　　在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，機(jī)架的重量應(yīng)要求輕、成本底；抗振性好；由于內(nèi)應(yīng)力及溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力最?。唤Y(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便修理和更換零部件；初步確定機(jī)架的形狀和尺寸，機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，取決于安裝在它們內(nèi)部與外部的零部件的形狀和尺寸，配置情況、安裝與拆卸

50、等要求。同時也取決于工藝、所承受的載荷、運動等情況。機(jī)架材料的選用主要根據(jù)機(jī)架的使用要求，多數(shù)機(jī)架形狀較復(fù)雜，故一般采用鑄造，由于鑄鐵的鑄造性能好，價廉和吸振能力強(qiáng)，所以應(yīng)用最廣。</p><p>　　由于本設(shè)計是用于淀粉的加工設(shè)備中，屬于重型機(jī)架，而圓錐篩的設(shè)備可以從淀粉的加工工藝流程圖可以看到，此設(shè)備一般會布置到二摟，而不會在底層，這就要求機(jī)架的重量輕，所以采用焊接機(jī)架，而且焊接機(jī)架具有制造周期短、重量輕、成

51、本底且強(qiáng)度和剛度高、施工簡便等優(yōu)點，主要由鋼板、型鋼或鑄鋼件等焊接而成。左端架起篩筒那部分采用板焊結(jié)構(gòu)，主要就是鋼板拼焊而成，右端機(jī)架采用型鋼結(jié)構(gòu)，主要由槽鋼，角鋼，和鋼板焊接而成，重量輕，成本底，材料利用充分。焊接時應(yīng)注意以下幾點：</p><p>　　材料的可焊性 可焊性差的材料會造成焊接困難，焊縫的可靠性降低 所以本設(shè)計考慮到材料的可焊性選用Q235A低碳鋼。</p><p>　　合

52、理布置焊縫 焊縫應(yīng)位于低應(yīng)力區(qū)，以獲得承載能力大，變形小的構(gòu)件，焊縫布置要盡可能對稱和減少焊縫的數(shù)量、尺寸，且焊線要短，主要焊線要連續(xù)；</p><p>　　提高抗振能力 普通鋼材的吸振能力低于鑄鐵，對抗振能力要求高的焊接件應(yīng)采取抗振措施，可利用鋼板間的摩擦力來吸收振動；</p><p>　　合理選擇截面形狀 提高焊接接頭抗疲勞能力和抗脆斷能力。</p><p>　

53、　盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)型材、板材，合理確定焊縫尺寸。</p><p><b>　　2、支撐機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　在機(jī)器中支撐或容納零部件的零件稱之為機(jī)架，所以機(jī)架是底座、機(jī)體、床身、橋架、殼體、箱體以及基礎(chǔ)平臺等零件的統(tǒng)稱。按機(jī)架分類所用材料分類，圓錐篩采用的是金屬焊接機(jī)架。主要是焊接機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活、壁厚可以相差很大，并且可根據(jù)工況需要不同部位選用不同性能的材

54、料，但其抗振性能比較差。強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性是機(jī)架設(shè)計的主要準(zhǔn)則，也是評價機(jī)架工作能力的主要標(biāo)準(zhǔn)，合理的設(shè)計機(jī)架的截面形狀和尺寸、注意機(jī)架的整體布局。設(shè)計機(jī)架通過了以下幾個設(shè)計步驟：</p><p>　?。?）初定機(jī)架的形狀和尺寸 機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸取決于安裝在它內(nèi)部的零件和部件的 形狀和尺寸，配置情況、安裝與拆卸等要求。同時也取決與所受載荷、運動等情況，然后，綜合上述情況和有關(guān)資料，并參考現(xiàn)有同類型機(jī)架，初定擬

55、定出機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。由于在小麥谷朊粉的加工過程中，由其加工工藝流程圖可知，離心篩的裝置都在上層，所以不可能采用又重又笨的鑄鐵機(jī)架，所以采用由鋼板、型鋼、鑄鋼焊接而成的機(jī)架。機(jī)架的大致尺寸為高1117㎜、長993㎜、寬750㎜，要考慮起具體形狀和電機(jī)、軸承座的安裝還有帶輪罩的固定。</p><p>　?。?）機(jī)架的造型設(shè)計，雖然材料一定，但機(jī)架也要求內(nèi)外質(zhì)量的統(tǒng)一，考慮到角鋼的等邊性把角鋼用于底座和支撐軸承座

56、，外觀上做成梯形架子，兩邊角鋼分別向兩邊斜去，這樣既增加了機(jī)架的穩(wěn)定性、又使整個機(jī)架看上去簡單輕便。同樣角鋼上面是四塊角鋼焊接的一個長方形用來支撐板，板在角鋼上焊接，下空，因而有利于在板上打通孔和軸承的調(diào)節(jié)，軸承調(diào)節(jié)是通過連接部分的螺栓孔做成長圓狀的來實現(xiàn)。而下面是由兩個空心鋼來支撐電機(jī)下的板，空心鋼強(qiáng)度和剛度都很高，所以不會出現(xiàn)強(qiáng)度或剛度不足現(xiàn)象。</p><p>　?。?）作為焊接機(jī)架應(yīng)合理布置焊縫和提高焊縫

57、的可靠性，而且焊縫應(yīng)位于低應(yīng)力區(qū)，以獲得承載能力大，變形小的構(gòu)件；焊縫布置應(yīng)盡量對稱，最好至中性軸的距離 相等；盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸，且焊線要短；焊縫要不要布置在加工面和需要進(jìn)行表面處理的部位上；更要注意不要讓焊縫匯交和密集，讓次要焊縫中斷，主要焊縫聯(lián)系。減少應(yīng)力集中，如盡量采用對接接頭；減少殘余應(yīng)力，焊后熱處理等。</p><p>　?。?）盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)型材，板材，減少加工量。機(jī)架主要由空心鋼、角鋼、鋼板

58、等型鋼焊接拼而成，它們性能的好壞直接決定著機(jī)架整體性聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)的剛度直接影響機(jī)器的工作性能。為保證機(jī)架剛度應(yīng)注意改善聯(lián)結(jié)部位的受力狀況、合理提高接觸表面的平面度公差等級及改善其表面粗糙度、螺栓最好前后、左右對稱布置。整個機(jī)架設(shè)計完以后，既要注意滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的要求，又要注意外形的美觀和人機(jī)工程性，方便操作。造型好，使其既適用經(jīng)濟(jì)，又美觀大方。</p><p>　　3 各主要零部件強(qiáng)度的校核</p>

59、;<p>　　3.1 機(jī)架強(qiáng)度的校核與計算</p><p>　　機(jī)架的選擇根據(jù)整個系統(tǒng)的總重量來定，方管機(jī)架受力分析得出，由分析得出底架在平衡狀態(tài)下只受地面對其的支撐力和在其表面上物體所給的壓力。見下圖：</p><p>　　即底架上面的所有零部件以及輸送線等等給的壓力為G=1300N（130Kg）+(100X20N)=3300N;</p><p>　

60、　根據(jù)方管承載力計算公式：</p><p>　　M=Pac/L(M：彎矩，P集中力，a集中力距支座距離，c集中力距另一支座距離，L跨度，L=a+c) </p><p><b>　?。▋H用于截面) </b></p><p>　　f=M/W≤材料的許用應(yīng)力（彈性抗拉強(qiáng)度/安全系數(shù)）。</p><p>　　M=Pac/L=11

61、960xL，本次設(shè)計初定L為1980mm；</p><p>　　則M=13456N.M</p><p>　　，初定方管為40x40x5。計算W得出</p><p>　　折算后位270Mpa；</p><p>　　查的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235A的抗拉強(qiáng)度為375~500Mpa，由于270Mpa遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于375Mpa，所以初定方管滿足要求。以下即為機(jī)

62、架的零件圖紙：</p><p>　　3.2 軸承強(qiáng)度的校核計算</p><p>　　軸承的選用在以上的說明中已經(jīng)給出，選用的是帶緊定套的滾子軸承，型號為22218CK/W33+H318，其基本參數(shù)為主要是額定載荷：</p><p>　　C=240000N， =322000N，e=0.23,Y=2.5,，假定軸承的壽命為3年，每天工作10小時，一年工作300天，所以軸

63、承的基本額定動載荷可按一下公式進(jìn)行計算：</p><p><b>　　C=；</b></p><p>　　其中：C—基本額定動載荷計算值，單位N；</p><p>　　P—當(dāng)量動載荷，按式計算，為軸承所受徑向載荷，</p><p>　　軸向動載荷，X為徑向動載荷系數(shù)，Y為軸向動載荷系數(shù)；</p><p

64、>　　—壽命因數(shù)，按表7-2-8選?。?lt;/p><p>　　—速度因數(shù)，按表7-2-9選取；</p><p>　　—力矩載荷因數(shù)，力矩較小時=1.5,力矩較大時=2;</p><p>　　—沖擊載荷因數(shù),按表7-2-10選取;</p><p>　　—溫度系數(shù),按表7-2-11選取;</p><p>　　—軸承尺寸

65、及性能表中所列基本額定動載荷;</p><p>　　由表查得=1.19,=0.366,=1.5,=1.2（中等沖擊）,=;1.0；</p><p>　　因為軸向載荷=0，即，所以當(dāng)量動載荷</p><p>　　即，， ,所以此軸承選的合適,能滿足要求。</p><p>　　4 冰糕剖切機(jī)中主要零件的三維建模</p><p

66、>　　4.1 進(jìn)糕輸送線的三維建模</p><p>　　4.2 機(jī)架的三維建模</p><p>　　4.3 拔輥裝置的三維建模</p><p>　　4.4 冰糕剖切機(jī)的三維建模</p><p>　　5 冰糕剖切機(jī)的PLC控制</p><p>　　該冰糕剖切機(jī)主要是通過西門子S7-200PLC控制系統(tǒng)來控制它的動作

67、，通過各個電磁閥來控制氣缸的動作。由于PLC控制系統(tǒng)屬于智能化的控制系統(tǒng)，所以其控制精度和控制靈活度都能夠滿足該設(shè)備的具體要求，一下即為PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成：</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　時光荏苒，現(xiàn)在我的畢業(yè)設(shè)計總算接近尾聲了，通過這次對于冰糕剖切機(jī)的設(shè)計，使我們充分把握的設(shè)計方法和步驟，本文所設(shè)計的是冰糕剖切機(jī)的設(shè)計，通過

68、初期的方案的制定，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　歷時幾個月的畢業(yè)設(shè)計終于完成，在這這

69、段時間里，我運用大學(xué)四年的專業(yè)知識比較成功的完成了本次畢業(yè)設(shè)計，在畢業(yè)設(shè)計中通過方案論證，理論設(shè)計計算，機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計，工程圖的繪制，設(shè)計說明書的撰寫等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，已經(jīng)使個人理論水平和實際動手能力有了一次飛躍，鍛煉了個人在設(shè)計、分析，動手實踐等方面的能力，同時使所學(xué)專業(yè)知識得到一次全面的鞏固和加強(qiáng)。</p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計能夠順利完成，我得到了很多老師、同學(xué)的關(guān)心、幫助和支持，在此本人首先向他們表示感謝

70、。在畢業(yè)設(shè)計過程中，我的指導(dǎo)老師周星元老師給予很多專業(yè)方面的幫助。在設(shè)計前期的準(zhǔn)備時，周老師就非常關(guān)注我的選題，指明選題方向，幫助分析題目的可行性和實際中可能出現(xiàn)的問題以及需要注意的事項；在進(jìn)行方案選擇時，為我指出所需要重點掌握的知識范圍，并幫助我分析相應(yīng)知識難點的原理，使我的畢業(yè)設(shè)計能順利進(jìn)行。</p><p>　　同時，我也要感謝大學(xué)所有教過和沒有教過但給我很多幫助的老師，是他們的教導(dǎo)讓我能在這里學(xué)到很多的專

71、業(yè)知識，給我以后工作和學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)，是他們的諄諄教誨使我明白了更多為人處事的道理，給我今后的人生足跡烙下更深的印跡，在此我衷心地感謝所有幫助過我的老師。此外，非常感謝許多其他同學(xué)，他們很多想法和建議對我啟發(fā)很大。在此一并致謝！</p><p>　　還有在其他場合給提供我?guī)椭闹烂趾筒恢烂值呐笥?，在此也一并致謝，謝謝你們！由于時間和個人知識及能力水平有限，論文中難免會有一些紕漏或錯誤之處，懇請各位老

72、師批評指正。不勝感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]張福學(xué)編著.冰糕剖切機(jī)的應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2000。</p><p>　　[2]何發(fā)昌著，邵遠(yuǎn)編著.冰糕剖切機(jī)的原理.北京：高等教育出版社，1996。</p><p>　　[3]張利平著. 實用技術(shù)速查手冊. 北

73、京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12。</p><p>　　[4]李寶仁著. 氣動技術(shù)—低成本綜合自動化. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.9。</p><p>　　[5]宋學(xué)義著. 冰糕剖切機(jī)速查手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.3。</p><p>　　[6]陳奎生著. 氣與氣壓傳動. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2008.5。</p><

74、p>　　[7]SMC（中國）有限公司. 冰糕剖切機(jī)實用技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.10</p><p>　　[8]徐文燦著. 冰糕剖切機(jī)系統(tǒng)設(shè)計. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995。</p><p>　　[9]曾孔庚.冰糕剖切機(jī)的發(fā)展趨勢. 冰糕剖切機(jī)技術(shù)與應(yīng)用論壇。</p><p>　　[10]高微,楊中平,趙榮飛等.冰糕剖切機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計. 機(jī)械

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