食用菌生产棒料打孔机具设计【10张cad图纸+说明书完整资料】

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Because it is rich in protein, vitamins and essential amino acids the human body increasingly favored by consumers. Mushroom production for the adjustment of agricultural structure of China, local farmers and the development of export-oriented agriculture has played an important role. Planting edible fungus production is a non-arable production, is a perspective, efficient production, it can use the gravel, slopes, wasteland, saline, woodland, their houses and other types of non-arable land, shortage of cultivated land, our food security Under the conditions of the grim situation, take advantage of non-cultivated edible fungus production, increase food supply, its enormous potential and significance. This design is a mushroom production drilling equipment design design bar design. Here include: transmission system design, configuration design portion of the belt conveyor system, the graduation design work on basic skills training, improve the ability to analyze and solve engineering problems, and for general machinery design and create certain conditions. The whole structure is mainly produced by the power of the motor is transmitted to the wheels through a power coupling will need pulley driven transport mechanism, so as to drive the whole movement, increase labor productivity and production automation. But also demonstrate its superiority, it has a broad development prospects. This thesis contents: (1) Production of Edible Bar Design Architecture Design drilling machines. (2) Production of Edible bar drilling equipment design performance analysis. (3) Select the motor. Transmission (4) Production of Edible bar drilling equipment design, implementation components and chassis designs. (5) Calculation of design parts design and verification. (6) draws an important component of the whole assembly drawings and assembly drawings and part drawings design parts .. Keywords: mushroom production bar drilling equipment design, valve systems, transport, transmission 目 录 摘 要 I Abstract II 目 录 III 第1章 绪论 1 1.1课题背景及目的 1 1.2自动化输送线定义 2 1.3 国内食用菌发展现状 2 1.4 外国食用菌发展现状 3 1.5 国内的技术装备现状 3 第2章 食用菌生产棒料打孔机具设计要求与方案 5 2.1 传送机构的总体设计 5 2.2 电动机的选择 5 第3章 输送机构设计计算 9 3.1同步带的概述 9 3.1.1同步带介绍 9 3.1.2 同步带的特点 10 3.1.3 同步带传动的主要失效形式 10 3.1.4 同步带传动的设计准则 12 3.1.5 同步带分类 13 3.2 电机的选取 13 3.3 同步带传动我们可以计算出 16 3.3.1 同步带我们可以计算出选型 16 3.3.2 同步带的主要参数（结构部分） 19 3.3.3 同步带的设计 21 3.3.4 同步带轮的设计 22 3.4 轴的设计及校核 22 3.5 键的校核 24 3.6 轴承的校核 24 第4章 气缸设计 26 4.1 打孔机具气缸设计我们可以计算出 26 4.1.1 初步确系统压力 26 4.1.2气缸我们可以计算出 26 4.1.3 活塞杆的我们可以计算出校核 29 4.1.4 气缸工作行程的确定 29 4.1.5 活塞的设计 30 4.1.6 导向套的设计与我们可以计算出 30 4.1.7 端盖和缸底的我们可以计算出校核 31 4.1.8 缸体长度的确定 31 4.1.9 缓冲装置的设计 31 4.2 气压元件选取及工作原理 32 4.2.1 气源装置 32 4.2.2   致动器 33 4.2.3 控制元件 33 4.2.4 辅助元件 35 4.2.5 真空发生器 35 总结 36 参考文献 37 致 谢 38 第1章 绪论 1.1课题背景及目的 由于现代科学技术的发展，生产一直是国民经济的重要组成部分，以提高制造业的技术水平，生产在其发展的过程中已经进行了不同层次，不同类型的自动化。八年后一代的投入，随着微电子吃和通信技术，生产山代自动化生产的新时代的综合我们可以计算出机为基础的快速发展，是基于人工智能人类 - 协调机人 - 自然和谐的生态时代前进的工厂。为了促进自动化技术生产发展的三个因素是：自动化技术单元：自动化方法或理念，生产的基本技术相关的自动化。 工业自动化技术是控制理论，工具，电脑等信息技术，工业制造过程的检测，控制，优化，调度，管理和决策，对于一个应用程序增加产量，提高质量，降低消耗，以保证安全性的全球高科技，包括软件，用于工业自动化，硬件和三部分系统。 工业自动化技术作为现代制造业的20世纪最重要的技术之一，主要解决生产效率和一致性。无论高速大容量的业务处理或搜索的灵活性，灵活和定制的企业，必须依靠自动化技术的应用。自动化系统本身并不直接创造的效益，但是起着显著生产过程的提升作用： （1）提高生产过程的安全性; （2）提高生产效率; （3）产品质量的提高; （4）原料的生产过程，并减少能量的消耗。 据权威机构统计的国际咨询公司，投资和商业自动化系统，以提高约1效益比的效率：4-1：6之间。 尤其是在资本密集型企业，自动化系统占投资总额的设备的10％，作为“四两拨千金”的作用。 工业自动化系统与传统的即机电系统在本质上是设备和生产工艺控制，也就是说，从机械体，电源部，检测的传感器部分，致动器，驱动部件，所述控制和处理单元信号，以及硬件界面元素，在软件程序和电子逻辑电路有针对性的交通指导，协调和整合有机结合，物质和能量的有序随机运动的形成，因此，自动化系统或工业产品。 在工业，传统的控制系统的基本系统气动仪表控制发展过程中经历后，仪表控制系统模拟模块化电单元，集中式数字控制系统和分布式控制系统DCS。 近年来，控制技术，我们可以计算出机，通信，网络等技术的发展，信息通信领域的交流迅速地从工厂各级控制和管理的地板覆盖现场设备。工业控制系统一般是指工业生产过程及机电设备，工艺装备和测量仪器自动化技术控制（包括自动测量设备，控制设备）的总称。今天，自动化也修改为最简单的理解如下：广义的机器（包括我们可以计算出机），以取代或部分代替或完全取代或超越人的体力。 1.2自动化输送线定义 生产的自动传输线是生产组织形式。生产过程中被划分成若干步骤等于或超过数值在时段加倍，并且按照每个工单的过程被设置，在一定的时间或速度工作项，从一个处理的工作顺序流。根据预定的速度上工作的主题的命令的每一个连续的处理顺序的对象或不舒服的移动（如建筑物，大型船舶，大型机器和部件）上的工人不能工作，但也可用于实施该方法。诞生于第二次工业革命。 亨利·福特（福特）于1913年在密歇根州高地公园，创建生产系统。 产生了一系列的生产方法，包括使用的通用装置的传输线，从而使每个任务都有的生产线的周期时间稳定，并按照处理步骤顺序，因此该产品可以快速平滑地从一个站到“流”到下一个站。经由生产的控制系统，从而使生产率的利用率和最终产品上的装配遵守。 生产线输送机，进一步加大工作力度，要求工人高强度，高密度运行，当它出生因此饱受争议。但时间已经表明，它是生产极其高效的组织。 因为不移动，转递生产效率非常高，这使得有可能大量生产大规模的线单位劳动。同时，因为对象的每单位使用操作的一部分生产的工作，而不需要劳动作为对象之前作为一个整体负责，使得技术工人进一步专业化。 1.3 国内食用菌发展现状 我们的食用菌是伴随着改革开放，只有30多年的发展历史中的快速发展。然而，在这30年里，我们一直生活家园的经济法庭，特种蔬菜生产，在一片集约化和工厂化生产的四个主要阶段。目前精耕细作的规模代表了超过80％的总生产[1-3]。区域逐步从浙江，福建，广州，广西，1970年在21世纪南部地区向北延伸，生产蘑菇已遍布全国从北到南，该国已成为一个主要的经济作物。由于生产的香菇超级大国的世界，世界总产量的70％以上。 中国的工业发展的蘑菇基本上属于小制作分散的家庭，随着中国经济的发展和国际市场的质量要求不断提高，产品的这种小型的家庭分散质量有不稳定，特别是安全食物不能得到有效控制，无法满足食品安全要求的市场要求。特别是中国加入WTO后，国际市场对农产品门槛提高，这种分散生产难以建立生产追溯体系，国际市场的发展是极其有限的。这使得国内和海外市场的需求，成为我们举办食用菌生产，规模化，强劲动力标准化[4]。 1.4 外国食用菌发展现状 一般而言，食用菌生产在世界各国的发展模式将​​遭受大幅分散，个体大生产机械化，规模化，大批量生产的标准化变化发展的过程中。对于食用菌生产在发达国家，他们的机械化生产起步早，在一个大的，快速的发展。 率先实现国际循环食用菌工厂化生产是姬松茸蘑菇，距今已有60年的发展历史。 1947年，工业生产的温度，湿度和通风条件控制下的荷兰，然后打开草腐菌的工业生产比上年。自那时以来，美国，德国，意大利等国家已经意识到，姬松茸机械化生产和产业化。近年来，波兰等东欧国家都种植食用菌生产的快速发展。在亚洲，日本在20世纪50年代初，创立了真菌和年产其他木腐真菌和瓶栽袋厂厂。 1980年韩国进口日本生产模式，并根据自身条件，生产规模，日益成熟的技术扩张做出改进。现已实现了香料，堆肥，袋装发酵，接种，套管，水，清洁床和另一个采菇和生产过程[5]机械化。同时，还利用空调系统，各种测量仪器和自动化控制湿度控制，湿度，温度，通风，照明等设备和服务，创造最适宜的成长环境和发展食用菌，生产和市场供应的平衡周年制作的蘑菇。 食用机械化发达国家，工业生产，技术积累和沉淀，虽然已经足够深。但随着信息，自动控制的传统产业，高新技术快速渗透，以巩固和扩大其技术创新的竞争优势不断增加，以及对自动化，智能化，精致，高品质，国际化方向发展。规模和效益将进一步提高和完善。 1.5 国内的技术装备现状 自改革开放以来，中国在台湾的消化吸收，建立企业生产著名的蘑菇日本先进技术的基础上自主研发已应用于生产的蘑菇和加工方面的的一系列相关的设备密钥。这些设备用于生产食用菌，促进机械化，工业和规模化发展的出现起到了积极的作用[6]。但总体而言，目前的材料食用菌生产设计还处于一个比较低的中国的水平，部分原有设备制造企业由于蘑菇的技术弱点的生产者，而且还可以产生一些简单的设备，如小型装袋机，搅拌机和单独其他简单机械，从而使低度生产蘑菇，集合差，在术语的时间，生产效率低，劳动强度高的自动化，能够满足农业对食用菌的工业化大生产“的产业化。 因此，在一般情况下，为机械化生产蘑菇，既为研究和技术或应用生产的技术是在分化和发育的早期阶段的发展，以及先进水平国际更大的距离。 第2章 食用菌生产棒料打孔机具设计要求与方案 接通电源，按下启动按钮，启动作业，运行rollgang，工作人员将已经填充和密封袋妥善安置在一个固定块V型食用菌，让它与传送带一起前进袋时蘑菇按计划运动，以消毒的区域，除菌装置开始从接种上的位置喷洒消毒剂与细菌附着冲孔袋和消毒。然后，与传送带的运动继续刺穿装置，在那里被一个块菌袋伏不动的情况下，利用钻井设备击中的间隔相邻的10〜15厘米开口孔φ2cm接种疫苗;然后从动皮带轮，继续传送到下一个位置采取接种机构和筒架的作用，以使该装置的接种种子接种块成为大规模蘑菇足够强度和位置菌袋按下时，最后我们已经完成了疫苗接种运动的所有步骤菌袋与背面的传送带，从工作人员将其取出保证他们的安全。然后，它完成的作业真菌接种。这个周期可以大大发挥本机的接种自动化的优点，减少了工作人员的工作负荷，以提高效率，从而能够大批量的细菌进行粘消毒，冲孔，同时，按照类型接种疫苗，以提高产量和创造更多的收益。 2.1 传送机构的总体设计 处置输送机可分为：水平，倾斜类型，种类水平，综合型的。当您选择和确定载板的配置，我们应该考虑以下几个方面： 1.你必须满足的技术要求。这个过程应该能符合所提出的交通路线，运输能力和需要完成的过程，其中的工作要​​求。在这种设计中，这种细菌可通过适当的高速加工过程中顺序通过每个装置附着到袋。 2.在符合的前提下的技术要求，应尽量简单的安排。布局容易，搬送线路少捻，下层是其所需的更小，从而降低了生产成本每一部分的耐蠕变性和提高载体[8]的经济性。 3.在运输合同订立时，必须充分考虑的载体和工作阶段涉及的关系。全面研究和要求的情况下，追求合理性和经济的总体布置的各个方面。 考虑到所有的因素都考虑在内，选择传送带水平板在本设计中。 2.2 电动机的选择 马达是输送机的一个重要组成部分，它们必须选择以下原则： 1.选择原则的力量：必须在选择发动机功率的大小，额定转速和发动机的结构和机器等方面均达到设计要求是明确的。电机功率不能选择太小，否则将难以启动或导致刚刚起步，使工作电流超过电机额定电流，导致发动机过热，使最终的燃烧。电机功率不能选择太大，否则它不仅会增加成本，但在发动机工作在低负荷时，功率因数不高，造成能源浪费[9]。 2.工作环境选择电动机原理的发动机类型：例如，在煤炭选定必须在保护被用于工矿企业电机，封闭，防爆电机：电机的转子这样，定子绕组均安装在外壳内在一个封闭的，它可以有效地防止灰尘，铁屑，或进电机等杂物侵入，但它被保持很紧，因此它不能在水中工作，系列电动机“JO”属于这种形式的保护[10]。 3.选择电机电压额定值应该基于使用电动机位置的类型，功率和电压来确定。发动机的额定转速，以满足在生产机器的要求，典型地用作高速电机。 4.的前提下，以满足其他条件的首选结构简单，运行可靠，维护方便，经济的引擎。 在诸多因素的这个问题上的机械设计的具体要求，以及发动机的工作环境相结合，我们决定使用的异步电动机，以满足劳动力的需求。异步电机具有结构简单，维修方便，效率高，重量轻，成本低，负荷特性等方面难以满足多台机器生产的工业电动汽车的需求。因此，在国民经济的各个部门，特别是工业电子领域已被广泛用作能源，机床，各种机器的磁带运输，材料处理设备，设备行业光等常见设备。它是目前最广泛使用于各种类型的电机，最多可能需要一类发动机。 （1） 由于以上四个特点，本文我选用北京和利时电机技术有限公司部分110BYG系列混合式步进电机输送的驱动装置。 图3.4是电机技术数据。 图3.4 110BYG系列混合式步进电机的技术数据 按我们可以计算出所得，我选择电机110BYG350DH-SAKRMA型号，图3.5就是该步进电机的型号说明。 图3.5 110BYG系列混合式步进电机的型号说明 110BYG系列混合式步进电机的外形尺寸，如图3.6所示。 图3.6 110BYG系列混合式步进电机的外形尺寸 110BYG系列混合式步进电机的矩频特性曲线，如图3.7所示。 图3.7 110BYG350DH型电机矩频特性曲线 第3章 输送机构设计计算 3.1同步带的概述 3.1.1同步带介绍 它结合了优势的腰带是皮带传动，链传动和​​齿轮，开发了新的塑料胶带。它由一个工作面和小齿轮啮合的齿齿槽被找到​​，这是高拉伸强度很强的层，纤维材料或金属小的伸长，使带在传输过程中部分长度是保持不变，之间的皮带和皮带轮传动过程投上滑动，从而保证跨主动和从动车轮滑移是驱动步骤之间没有差别。 皮带传动（见图3-1），传动比准确，轴力小，结构紧凑，油，耐磨性，良好的耐老化，整体温度-20℃-80 ℃，V <165 / s时，P <300千瓦，我<10，也可在低速用于传输的同步传输的要求。 图3-1 同步带传动 同步带传动是皮带传输由环形带齿的间距的内周面设置，并与该组合物的相应的车轮保​​持一致。它结合了皮带传动，链传动和​​齿轮各自的优势。当旋转齿轮肺泡承诺提供动力。皮带驱动器具有准确的传动比，滑移率将是恒定的，而稳定的传输，吸收振动，噪声，范围变速比，典型地高达1:10。允许线速度可达50M / S，从几瓦的功率传输到数百千瓦。传动效率高，一般可达98％，体积小巧，适合多轴传动，不需润滑，无污染，因此您可以在工作不允许在底部的污染和工作环境恶劣的地方更多。该产品广泛应用于各种纺织，机床，烟草，通讯电缆，轻工，化工，冶金，仪器仪表，食品，矿山，石油，汽车等行业的机械传动。皮带使用时，只需改变摩擦带单位的概念延伸皮带传动的范围内，皮带传动，成为研究的相对独立的对象，用于传动带的发展有新的突破。 3.1.2 同步带的特点 （1），传输精度，无滑动的操作，以恒定的齿轮比; （2），传动平稳，缓冲，阻尼容量，噪音低; （3），传动效率高，可达0.98，相当节能环保; （4）易于维护，润滑，维护成本低; （5），速比范围，一般高达10个，生产线速度高达50米/秒，具有高达数瓦很大功率传输容量到几百千瓦; （6）可用于长距离传输，距离达10米以上。 3.1.3 同步带传动的主要失效形式 (1)、同步带的承载绳断裂破坏 同步带在操作期间携带绳索断裂，损伤是一种常见的故障模式。故障是一个动态过程与转移，所述载体已在拉动绳索起重要作用，而使主机拉出的绳子。甚至与车轮直径活性钓鱼当选过小，绳子轴承从区域承受循环弯曲疲劳最大倾角在入口和在出口处，会产生弯曲疲劳断裂（见图3-2）。 图3-2 同步带承载绳断裂损坏 (2)、同步带的爬齿和跳齿 根据频带爬升和跳跃齿的现象齿分析，与齿轮齿和攀登阳台它是由于由两个因素的几何形状和力学。因此，为了避免牙齿爬跳，采用以下措施： 1，检从下面所列出相关书查由环形带提供电力，不到数值或等于由带模型强烈的圆形给出的承诺。 2，控制上述传送带和滑轮之间的音调差，使得间距是允许误差范围之内。 3，适当增加与安装开放初期的紧张。所以很容易滑出槽齿齿轮。 4，提高了带的基体材料的硬度，以减少弹性变形的区域可以减小爬齿现象。 （3），带齿剪切破坏 与动力传动，剪切和压缩应力齿形表面裂纹裂缝逐渐扩展到牙齿的根部，并沿延伸件的支撑表面的过程中带齿皮带的齿面接触，直到整个齿形皮带脱离矩阵，齿形切割（见图3-3）。经过几个原因造成齿形切断： 如图1所示，皮带和皮带轮问一个伟大的音调差，因此齿轮不能进入完全肺泡，所得没有完全啮合，而使齿上的接触面较小受到过大的负载，从而应力集中，导致损坏切割齿轮。    如图2所示，带和在牙齿周围的区域中的滑轮的齿数过少时，有齿接合受到过度的负荷，并产生剪切破坏。    3，安全带拉力基材较差。 为了减少带齿切，第一必须严格控制的皮带和皮带轮，保证与牙齿和齿之间的间距误差能够适当地接合，在第二位置所述带和滑轮的齿在牙齿周围的区域中的数等于或超过数值6时，除了材料的选择应具有高强度和耐不削减挤压作为基材的带材。 图3-3 带齿的剪切破坏 (4)、带齿的磨损 带齿的磨损（见图3-4）包括包括一个带齿的皮带工作面和牙齿上角和划定齿的底部的损失。牙齿造成过度磨损鑫之间的紧张关系和齿啮合的干扰。张力安装时的色带，在设计齿齿轮，采用大齿轮的半径，以便减少挤压和刮削器的啮合齿从而降低齿的磨损，应该是合理的调整，也应提高到电阻“材料耐磨齿带耐磨性。 图3-4 带齿磨损 (5)、同步带带背的龟裂(图3-5) 经过一段时间的磁带的过程中，有时会与支持，会产生龟裂现象，留下破碎带。同步带回生产 健康原因是圆的，   1，与基体材料的老化而引起的; 2，用在下一较低温度的长期工作，在衬底的裂缝支承皮带。 图3-5 同步带带背龟裂 防止带背龟裂背面裂防止方法是提高材料，放置在冷，耐热性和耐老化性能，除了避免对工作带在低温和高温的条件。 3.1.4 同步带传动的设计准则 据分析故障模式皮带传动，我们可以为皮带和皮带轮材料具有较高的机械性能，制造工艺和合理的看，皮带，严格的尺寸控制，安装和调试车轮是正确的，那么很多故障模式被避免。因此，在正常工作条件下，下面的三个带的主单元的故障模式； (1)同步带的承载绳疲劳拉断； (2同步带的打滑和跳齿； (3)同步带带齿的磨损。 因此，绑带设计怀不滑带的情况下，具有较高的抗拉强度，确保电缆未拔出轴承。此外，在尘埃，在工作条件杂质是脸齿磨损的我们可以计算出。 3.1.5 同步带分类 带齿分为梯形齿及弧齿两大类，弧齿又可细分为：圆弧齿(H系列又称HTD带)、平顶圆弧齿(S系列又称为STPD带)和凹顶抛物线齿（R系列)。 梯形齿齿形皮带齿形带梯形分单面和双面两种，简称为单面和双面胶带。双面胶带，然后按在牙齿（代码DA）对称布置和交错齿（DB代码。 V带系统在两种格式：字段的系统和模块化系统。利用领域中国的制度，并制定了相应的皮带传动标准GB / T 11361〜11362-1989和GB / T 11616-1989 ISO 5296。 弧线Arc齿形带齿带，除了弧形齿，其结构与带齿梯形基本相同，随音调相当，其半径齿高度，厚度齿根和梯形齿格兰德的螺纹。在负载下链轮后，将应力分布好，应力齿根甜的浓度，提高牙齿的负载能力。因此圆弧齿同步带功率传输梯形齿，并能防止在啮合齿的干扰。 弧齿形皮带的耐磨损性，低噪音操作，润滑，该粉末可以在困难的​​环境中使用。它已被广泛地应用于食品，汽车，纺织，制药，纸张和印刷。 3.2 电机的选取 （1）粗略我们可以计算出驱动电机的功率 已知重量为m=100kg g=10N/kg 总重力G1=mg=1000N 从下面所列出相关书查表3-1得摩擦系数为0.035 表3.1 摩擦系数表 1）驱动功率我们可以计算出 工件受到的摩擦力我们可以计算出见如下结果： 移行电机所需牵引力我们可以计算出见如下结果： 我们假设直径R=125mm 我们假设转速na=61rpm 我们可以计算出出速度vω=πRna=π×0.125×61=24m/min 设条件功率安全系数比如1.2，驱动装置的效率比如0.8，则需要的驱动功率我们可以计算出见如下结果： 2）电动机至的总效率η ηc代表的意思是联轴器效率，ηc=0.99 ηb代表的意思是对滚动轴承效率，ηb=0.99 ηv代表的意思是带效率，ηv=0.94 ηcy代表的意思是效率，ηcy=0。96 估算传动系统总效率 η=ηvηbηcηcy=0.94×0.99×0.99×0.96=0.88 3） 所需电动机的功率Pd（kw） Pd=Pw/η=0.05/0.88=0.06kw （2） 由于上面特点，本文选用作为110BYG系列混合式步进电机输送机床的驱动装置由北京和利时电机技术有限公司生产。 以下图3.4是该公司部分110BYG系列混合式步进电机的技术数据。 图3.4 110BYG系列混合式步进电机的技术数据 所以选择110BYG350DH-SAKRMA型号的电机，图3.5是110BYG系列混合式步进电机的型号说明。 图3.5 110BYG系列混合式步进电机的型号说明 110BYG系列混合式步进电机的外形尺寸，如图3.6所示。 图3.6 110BYG系列混合式步进电机的外形尺寸 110BYG系列混合式步进电机的矩频特性曲线，如图3.7所示。 图3.7 110BYG350DH型电机矩频特性曲线 3.3 同步带传动我们可以计算出 3.3.1 同步带我们可以计算出选型 设计功率是根据需要传递的名义功率、载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的，表达式如下： 式中 代表的意思是需要传递的名义功率 代表的意思是工作情况系数，按表2工作情况系数选取=1.7； 表2.工作情况系数 2） 确定带的型号和节距 可根据同步带传动的设计功率Pd'和小带轮转速n1，其中Pd=0.63kw，n1=61rpm。从下面所列出相关书查表3-2-2 表3-2-2 我们选择同步带的型号是H：，节距为：Pb=8.00mm 3) 选择小带轮齿数z1，z2 从下面所列出相关书查表3-3-3得。 从下面所列出相关书查得小带轮最小齿数14。 实际齿数应该超过数值这个数据 初步取值z1=34故大带轮齿数我们可以计算出出是：z2=i×z1=1×z1=34。 故z1=34，z2=34。 4） 确定带轮的节圆直径d1，d2 小带轮节圆直径d1=Pbz1/π=8.00×34/3.14≈86.53mm 大带轮节圆直径d2=Pbz2/π=8.00×34/3.14≈86.53mm 5） 验证带速v 由公式v=πd1n1/60000我们可以计算出得， s﹤vmax=40m/s,其中vmax=40m/s由表3-2-4从下面所列出相关书查得。 10、同步带带长及其齿数确定 =() = =719.7mm 11、带轮啮合齿数我们可以计算出 有在本次设计中传动比为1，所以啮合齿数为带轮齿数的一半，即=17。 12、基本额定功率的我们可以计算出 从下面所列出相关书查基准同步带的许用工作压力和单位长度的质量表4-3可以知道=2100.85N，m=0.448kg/m。 所以同步带的基准额定功率为 ==0.21KW 表4-3 基准宽度同步带的许用工作压力和单位长度的质量 13、我们可以计算出作用在轴上力 = =71.6N 3.3.2 同步带的主要参数（结构部分） 1、同步带的节线长度 同步带工作时，这使绳索的长度的轴线的工作不变，所谓的带齿距线的中心线上，和行距名义长皮带，称为段长度的周长。在带传动，皮带长度原语是一个重要的 参数。当传输距离已经过期皮带节距线的中央长度过大过小，会影响正常的齿与带齿皮带，因此标准带，梯形齿带长度变化哨子已进入公共差，需要生产带的部分的长度，必须在规定的误差范围内（见表4-4）。 表4-4 带节线长度表 2、带的节距Pb 如图4-2所示，沿左右作为结果的测量的长度的截面线对应点的带两个齿称为胶带相邻的场。同的步长决定了带的各部分的大小和带齿的大小，间距，较大的每个部分与负载容量将是更高的大小。因此，通过步骤是最重要的参数带。皮带串联在不同的高度变桨系统来区分模型胶带。在制造业中，从模变桨控制铸件。格式标准梯形齿齿同步带表4-5。 3、带的齿根宽度 从牙齿与轮廓之间的交叉点的齿根的侧面齿形轮廓称为s中的带的根宽度。齿的皮带宽度大，从而使齿形切割，增强屈曲的容量，相应的切割可以驱动较大负载。 图4-2 带的标准尺寸 表4-5 梯形齿标准同步带的齿形尺寸 4、带的齿根圆角 带齿齿根带齿根半径RR角齿吨工作的根部的应力集中的大小齿背面圆角半径齿根，可以降低应力集中齿带流动性提高。但是，回到齿刀尖半径的根不宜过大，过大，使皮带 随着城市的有效接触面积的齿轮齿啮合小，所以该项目应选择适当的值。。 5、带齿齿顶圆角半径八 随着牙齿八梁单元的大小会影响是否产生于沙时齿轮齿。由于带传动，与同步带齿廓的齿为嵌合非共轭的接合。因此，进入或离开齿形啮合时， 上角与上牙和牙齿有关的以及重叠和产生干涉，造成齿轮磨损。因此，使声音平滑锯齿和承诺的输出，以减少磨损和齿顶部，宜采用大脚趾的半径。但是，与圆角半径齿根，尖端半径不可过大，否则会降低与放置在牙齿和齿面接触的有效面积。 6、齿形角 梯形带齿梯形齿廓具有与牙齿和牙齿上接合的影响更大。作为角度信息拍手太小，齿纵向基本上矩形的横截面，齿在发送时不能轻易地配备齿槽，容易产生干扰。但齿角过大，而且容易滑出与齿槽齿的，产生跳现象齿在齿的顶部。 3.3.3 同步带的设计 本文我们选用梯形带。带的尺寸如表4-6。带的图形如图4-3。 表4-6 同步带尺寸 型号 节距 齿形角 齿根厚 齿高 齿根圆角半径 齿顶圆半径 H 8 40。 6.12 4.3 1.02 1.02 图4-3 同步带 3.3.4 同步带轮的设计 同步带轮的设计的基本要求 1，为了保证有规律地用牙咬和嚼出 由于钩挂齿和齿与非共调节啮合驱动的，与牙齿和顶部的齿顶部，以便较少的干扰，并且促进内部或外部的齿轮滑动肺泡。 2，齿曲线画廊啮合齿应减少失真，你可以得到一个大的接触面积，提高齿轮是在齿廓的探针选举曲线的承载能力，应使齿咬或咀嚼变形小，损耗摩擦，并确保与同步带的均匀接触，它们具有大的接触面，从而使齿形带可以承受较大的负荷。 3，具有良好的工艺性增加     齿形带轮和良好的治疗可减少工具的齿数与咬牙切齿作为成员，它们可提高生产效率和降低生产成本。 4，与上市合理角 滑轮的齿齿角是决定重要的力学参数和几何，大压力角有利于良好的齿咬咋过，但易产生登山装备和跳跃现象齿，齿角太小，导致干扰啮合齿与齿，由此牙齿必须选择一个合理的角度分布齿形角。 3.4 轴的设计及校核 3.4.1 材料 可选轴的材料为45钢，调质处理。 3.4.2 我们可以计算出轴的最小直径 电机轴的直径为14, 由于轴的直径不到数值100mm，且由3个键槽，故将轴径增加15%，即 将轴径圆整为标准直径，取d=14mm 3.4.3 轴的结构设计 1、轴的外形结构 2、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度。 （1）、根据内径我们可以得出结论是d67=30 mm，根据的宽度我们可以得出结论是出L67=20 mm，右侧采用轴肩定为，取d78=38 mm，L78=11 mm。 （2）、初选深沟球轴承D6204，其尺寸为dxDxB=20x47x14,故d45=d910=20 mm，根据装配关系取L45=L910=15 mm 。 （3）、5处为一定位轴肩，故取d56=d89=25 mm，根据装配关系，我们可以计算出得L56=L89=383 mm 。 （4）、3处为一定位轴肩，故取d23=d910=16 mm，根据装配关系，我们可以计算出得L23=L910=33 mm。 （5）、1处为轴的最小直径d=10 mm，攻螺纹，与螺母配合，选择螺母型号 GB/T 6172.1。通过从下面所列出相关书查《机械设计手册》的螺母厚度m=5 mm，由于采用双螺母预紧，故取L12=L1213=19 mm。 （6）、4处为一定位轴肩，所以取d34=d1011=18 mm，根据装配关系我们可以计算出得出，L34=L1011=40 mm。 至此已经确定了轴的各段长度和直径。 3.4.4轴的校核 检从下面所列出相关书查传动轴偏转角负载所需的弱点。当检从下面所列出相关书查倾斜度，如果同一种支撑反作用力只需选择最大倾斜支持，当此角度不到数值行军的允许限度的安装，齿轮没有倾斜的证明。当检从下面所列出相关书查偏转以控制装置满员，但通常在半控制轴偏转（误差<3％）。. 通过受力分析， 最大挠度： 从下面所列出相关书查【1】表3-12许用挠度； 。 3.5 键的校核 键和轴的材料都是钢，我们可以得出结论是 可见连接的挤压强度足够了，键的标记为： 3.6 轴承的校核 ⑴、轴轴承的校核 Ⅰ轴选用的是深沟球轴承6206，其基本额定负荷为19.5KN, 由于该轴的转速是定值，所以齿轮越小越靠近轴承，对轴承的要求越高。根据设计要求，应该对Ⅰ轴未端的滚子轴承进行校核。 ②轴传递的转矩 ∴ 受力 根据受力分析和受力图可以得出轴承的径向力为: 在水平面： 在水平面： ∴ ④因轴承在运转中有中等冲击载荷，又由于不受轴向力，【4】表13-6从下面所列出相关书查得载荷系数，取，则有： ⑤轴承的寿命我们可以计算出:所以按轴承的受力大小我们可以计算出寿命 故该轴承6206能满足要求。 ⑵、其他轴的轴承校核同上，均符合要求。 第4章 气缸设计 4.1 打孔机具气缸设计我们可以计算出 4.1.1 初步确系统压力 4.1.2气缸我们可以计算出 要驱动的负载的估计大小（冲压力）是150N，考虑到气缸的实际负载不能输出功率，通过摩擦的活塞和气缸，所述前面之间的缸的活塞杆之间的摩擦力的影响，并考虑到机械爪的质量。在性能，并确定所述缸的缸孔中的研究中，用于加载率β： 由《液压与气压传动技术》表5.1： 表5.1 气缸的运动状态与负载率 阻性负载（静负载） 惯性负载的运动速度v 运动的速度v=50mm/s，取β=0.60，所以实际的气缸缸负载的大小为：F=F0/β=250N （2） 气缸内径的确定 表5.2 气缸内径确定公式 项目 我们可以计算出公式 缸 径 双作用气缸 推力 拉力 表1 气缸内径系列GB/T2348-1980mm 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 按GB/T2348-1980，取标准值D=20mm 从下面所列出相关书查《气传动与控制手册》根据杆径比d/D，一般的选取原则是：当活塞杆受拉时，一般选取d/D=0.3-0.5，当活塞杆受压时，一般选取d/D=0.5-0.7。 活塞杆直径d=0.45D=9mm 取d=10（标准直径） 表2 活塞杆直径系列 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 (1) 气缸缸体厚度我们可以计算出 缸体是气缸中最重要的零件，当气缸的工作压力较高和缸体内经较大时，必须进行强度校核。缸体的常用材料为20、25、35、45号钢的无缝钢管。在这几种材料中45号钢的性能最为优良，所以这里选用45号钢作为缸体的材料。 式中，代表的意思是实验压力，MPa。当气缸额定压力Pn5.1 MPa时，Py=1.5Pn，当Pn16MPa时，Py=1.25Pn。 []代表的意思是缸筒材料许用应力，N/mm。[]=，为材料的抗拉强度。 注：1.额定压力Pn 额定压力又称公称压力即系统压力，Pn=1MPa 2.最高允许压力Pmax Pmax1.5Pn=1.251=1.25MPa 气缸缸筒材料采用45钢，则抗拉强度：σb=600MPa 安全系数n按相关手机，取n=5。 则许用应力[]==120MPa = =0.2083mm 则气缸缸体外径为50mm。 3.缸筒结构设计 缸体和汽缸盖和汽缸底部的两端连接以形成一个密闭的压力室，所以其结构和汽缸盖和汽缸底部常常密切相关[6]。因此，在设计的气缸的结构应根据实际情况，所述结构为容易装配，拆卸和维修的链接的选择，以形成圆柱的外径必须按标准进行四舍五入。 4.1.3 活塞杆的我们可以计算出校核 2.活塞杆强度我们可以计算出： <90mm （4-4） 式中 代表的意思是代表的意思是许用应力；（Q235钢的抗拉强度为375-500MPa，取400MPa，为位安全系数取5，即活塞杆的强度适中） 3．活塞杆的结构设计 活塞杆的外端的主体以及连接到杆，以便防止产生偏心工作力负荷，以满足气缸的安装要求，提高其动作的效率的负载杆机油夹带外端，应根据具体情况负荷，选择活塞杆的合适的结构。 4.活塞杆的密封与防尘 活塞杆的密封形式有在Y型圈，U形夹组织密封件，O型圈，V型圈的形状活塞杆密封[6]。当使用薄钢板防尘圈，防尘圈与阀杆可以H9/ F9选择的组合。钢薄的厚度为0.5毫米。为了便于设计和维护，本方案选择O型密封圈。 4.1.4 气缸工作行程的确定 可以根据执行机构实际工作的最大行程确定，并参照表4-4选取标准值。气缸活塞行程参数优先次序按表4-4中的a、b、c选用。 表4-4（a）气缸行程系列（GB 2349-80）[6] 25 50 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 表4-4（b） 气缸行程系列（GB 2349-80）[6] 40 63 90 110 140 180 220 280 360 450 550 700 900 1100 1400 1800 2200 2800 3600 表4-4（c） 气缸形成系列（GB 2349-80）[6] 240 260 300 340 380 420 480 530 600 650 750 850 950 1050 1200 1300 1500 1700 1900 2100 2400 2600 3000 3400 3800 根据设计要求知快速接近工件，行程根据任务书要求，根据表3-8，可选取气缸的工作行程为50mm 4.1.5 活塞的设计 因为沿着气动往复滑轨的作用下在气缸的活塞，因此，必须适当与缸，既不太紧也不太多空间。紧密，不仅是最小压力，降低了机械效率，而且容易损坏气缸和活塞的配合面，差距太大，会造成气缸内漏，降低容积效率，从而使设计人员满足气缸性能的要求。考虑使用O型圈。 4.1.6 导向套的设计与我们可以计算出 1.最小导向长度H的确定 当杆完全展开，从中间点到活塞的套筒的滑动导向装置的表面的支撑面称为长度导的中点之间的最小距离[1]。影响气缸的性能和稳定性。因此，气缸的设计必须确保在导向的一定的最小长度。根据经验，当气缸行程为L，圆筒直径为D，则引导件的最小长度: （4-5） 一般导向套滑动面的长度A，在缸径不到数值80mm时取A=(0.6~1.0)D，当缸径超过数值80mm时取A=(0.6~1.0)d.。活塞宽度B取B=(0.6~1.0)D。若导向长度H不够时,可在活塞杆上增加一个导向套K(见图4-1)来增加H值。隔套K的宽度。 图4-1 气缸最小导向长度[1] 因此:最小导向长度，取H=9cm； 导向套滑动面长度A= 活塞宽度B= 2.导向套的结构 导向套有普通导向套、易拆导向套、球面导向套和静压导向套等，可按工作情况适当选择。 4.1.7 端盖和缸底的我们可以计算出校核 在单汽缸活塞，杆端帽从呼叫盖，而不活塞通过汽缸盖或汽缸底部称为头。盖，底部和筒形成一个密封腔的压力，这不仅有足够的强度抵御空军，并且必须有连接的具有一定实力。活塞杆导向孔（或通孔中设置的导向套筒）和防尘圈，环槽，和连接螺钉孔，力的情况比较复杂，不容易吸取损害。 1.端盖的设计我们可以计算出 端盖厚h计算结果是： 式中 D1代表的意思是螺钉孔分布直径，cm； P代表的意思是压力，； 代表的意思是密封环形端面平均直径，cm； 代表的意思是材料的许用应力，。 2.缸底的设计 缸底分平底缸，椭圆缸底，半球形缸底。 4.1.8 缸体长度的确定 气缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还需要考虑到两端端盖的厚度[1]。一般气缸缸体长度不应超过数值缸体内经的20~30倍。取系数取值5,则气缸缸体长度：L=5*10cm=50cm。 4.1.9 缓冲装置的设计 活塞杆（或柱塞）具有一定的质量，具有相当大的冲击，在气动控制的运动的时间。在中风的结束时，在进入气缸盖罩和所述气缸，这会导致机械冲击的下部时，有一个大的冲击和噪音。使用的缓冲液的手段，是为了避免这样的机械冲击，但仍存在冲击的压力，这是一个关于公称工作压力的两倍，这是注定要严重影响气缸的强度和整个系统适当的气体和功能。缓冲装置，以防止和减少气缸的活塞和杆等运动部件中的头部或向下到其极限的运动的影响，可达到的速度下降，直到达到零。      当活塞6米/分钟或更小，并且通常没有缓冲装置的缸的活塞的速度和移动速度至12m /分钟以上，无需设置所述缓冲器装置。在空气中组合机，4米/分钟动力滑动最高速度，所以本系统没有必要设计一种缓冲装置。 4.2 气压元件选取及工作原理 气动驱动的压缩气体的压力可以是一个方法，以达到节能，其主要的空气的装置，而且还气体和水蒸气的转移。驱动系统典型的轮胎包括以下四个组： 4.2.1 气源装置 供应压缩气体的是获得一种设备具有一定的能量，这是空气压缩机的主要部分，并且一些净化设备，气体瓶和其他设备。它将提供原动机机械能转化为气体的压力能。要求气动气源： （1）需要一定的压力和流量足够。 （2）要求的清洁和干燥的一定的空气。 下面，在气体供给主以下的说明中的元件： 1，一台空气压缩机 空气压缩机产生的压缩空气的压力发生装置的燃气设备的主要来源。根据结构和工作原理，可以分为类型的速度和体积两类。型压缩机排量是利用转子或特殊形状的活塞的压缩空气的吸气室封闭容积以增加空气压力的体积。简单卷，使用方便。该项目采用的移动压缩机类型。 2，储气罐 气缸可以调节空气流量，降低空气流的输出纹波，连续的空气流和压力稳定性的输出也可以被用来作为紧急空气源可以从的杂质进一步分离“水。它配备在储罐的安全阀来限制小于10％的正常工作压力的压力高，并且配备有压力计和排水阀，指示在罐等中的压力。罐型可分为垂直和水平。该设计使用垂直缸，因为它的下进气口，以采取利用油和空气中的水进一步分离。 4.2.2   致动器 被压缩空气作为工作介质来产生气体能量的运动和压力到能量转换装置中，机械能，如机械气缸往复线性机械动力，液压缸摆动摆动的机械能输出摆幅。     1，气缸往复线性的输出 缸致动器中的一个。目前最常见的选择，有标准气缸，其结构和参数都是系列化，标准化，通用化。选择水平伸缩缸单杆双作用油缸。单杆双作用气缸一般由弹头，前部和后部气缸，活塞，连杆，垫圈和紧固件等组成。它是如何工作：要缸杆的牵引/收缩腔时的左侧口，右侧当废气流杆侧腔室，与此相反，杆被返回到上升/下降汽缸，上部无杆上部腔室时，排气室的下部，