自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)（機(jī)械）（機(jī)械CAD圖紙）

1、摘 要隨著社會(huì)不斷的進(jìn)步，人們的物質(zhì)文化與精神文化都在明顯的提高，這樣表現(xiàn)在出入各個(gè)場(chǎng)所采用信用卡支付現(xiàn)金，一人一部手機(jī)，節(jié)假日看電影，坐地鐵，聽音樂會(huì)，逛步行街。這個(gè)現(xiàn)象都表明在物質(zhì)生活提高的同時(shí)，精神生活也提高了，隨處可見的出租車，還有隨處可見的售貨機(jī)，這在繁華的都市也已成為不可缺少的一個(gè)為市民提供方便的一部機(jī)器，只需要投幾個(gè)硬幣就可以選擇自己想要的物品。售貨機(jī)多種多種，我根據(jù)所學(xué)的本領(lǐng)，設(shè)計(jì)了罐裝飲料售貨機(jī)。市場(chǎng)上普遍的飲料售貨機(jī)有幾種，我針對(duì)灌狀飲料售貨機(jī)的原理設(shè)計(jì)了一種方便市民生活的飲料售貨機(jī)。它相比較之下有一定的優(yōu)點(diǎn)，也有缺點(diǎn)，但缺點(diǎn)不是主要的，所以生產(chǎn)推廣起來一定會(huì)受到廣大群眾的

2、喜愛。關(guān)鍵詞：自動(dòng)售貨機(jī) 售貨機(jī) 售貨機(jī)原理 abstractalong with the social continuous progress, the peoples material culture and the spirit cultureses all in the obvious exaltation, express thus at come in and go out the adoption credit card in the each place to pay to pay by cash, a cellular phone of one person, the sta

3、nza day off go to the movie, sitting the subway, go to the concert, strolling the on foot street.this phenomenons all express at the time of physical life raise, the spiritual life also raised, everywhere it is thus clear that of for-rent car, still have everywhere it is thus clear that of beverage

4、sell goods the machine automatically, this a machine that provides the convenience for the citizenry that also has become the indispensability in the prosperous city, need to throw the beverage that a few coins can choose the oneself to want only.the widespread beverage sells goods on the market the

5、 machine contain several kinds, i aimed at to infuse the principle that the form beverage sells goods the machine to design a kind of beverage of convenient citizenry life to sell goods the machine.it mutually the in comparison contain certain advantage, also have the weakness, but the weakness is n

6、ot main, so the production expands and would certainly be like by the large crowd.keyword:sell goods the machine to sell goods the machine to sell goods the machine principle automatically 目 錄摘要 abstract 第一章緒論 1第二章售貨機(jī)的發(fā)展史及意義目標(biāo)22.1自動(dòng)售貨機(jī)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀22.1.1國外現(xiàn)狀 22.1.2國內(nèi)現(xiàn)狀 22.2發(fā)展目標(biāo) 72.4技術(shù)參數(shù) 7第三章總體方案設(shè)計(jì) 83.1電磁控制

7、 83.2雙層設(shè)計(jì) 8第四章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 104.1軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算 104.1.1軸的選用計(jì)算 104.1.2軸的分類 124.1.3軸的材料和毛坯 124.1.4失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 134.2電磁鐵應(yīng)用設(shè)計(jì)計(jì)算方法 134.2.1電磁學(xué)基本原理 134.2.2電磁鐵吸力計(jì)算公式 164.3彈簧的選用設(shè)計(jì)及計(jì)算174.4連接部分的設(shè)計(jì) 284.5焊接 244.6柜體傳熱分析 294.7機(jī)架的設(shè)計(jì) 30第五章設(shè)計(jì)的不足與設(shè)想 34結(jié)論 35參考文獻(xiàn) 36附錄步進(jìn)電機(jī)的基本原理 37附錄外文翻譯部分 40致謝 52第一章 緒 論時(shí)間過的真快，大學(xué)生活即將結(jié)束。通過大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活，我在

8、知識(shí)水平和實(shí)際工作能力方面都有很大的提高。這是在老師的殷切指導(dǎo)和無限關(guān)懷下才有的結(jié)果。沒有老師傳授知識(shí)的熱忱，我們就無法更好的掌握和理解書本上的知識(shí)。在這里我要向諸位老師說一聲：“老師，您辛苦了?！碑厴I(yè)設(shè)計(jì)是在完成全部基礎(chǔ)課，專業(yè)課，課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)后進(jìn)行的，是為培養(yǎng)機(jī)械工程師的基本技能而安排的，是整個(gè)教學(xué)過程中最重要的教育環(huán)節(jié)，是對(duì)我們?nèi)陙硭鶎W(xué)過的知識(shí)的綜合運(yùn)用的全面考察和檢測(cè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是培養(yǎng)我們獨(dú)立從事科學(xué)研究的方法，步驟和工作能力，進(jìn)一步提高我們的設(shè)計(jì)水平，讓我們將所學(xué)到的知識(shí)更加系統(tǒng)化，條理化。在本次設(shè)計(jì)中，由于本人的知識(shí)和設(shè)計(jì)水平有限，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的缺乏，設(shè)計(jì)中難免有一些缺點(diǎn)，

9、懇請(qǐng)諸位老師給予批評(píng)和指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)中我經(jīng)常想老師們請(qǐng)教問題，得到了老師的指導(dǎo)和幫助。得以完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。忠心的感謝各位老師，這使我在理論和實(shí)踐運(yùn)用方面有所提高，也讓我看到了自己的缺點(diǎn)和不足，我將引以為戒，力爭在近乎的工作崗位上不斷的完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，更好的完成本職工作為母校爭光。第二章自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展史及目標(biāo)意義自動(dòng)售貨機(jī)發(fā)展簡史自動(dòng)售貨機(jī)最早出現(xiàn)在二十世紀(jì)五、六十年代的西歐，當(dāng)時(shí)在美國的地鐵系統(tǒng)中，人們可以用1美分在自動(dòng)售貨機(jī)上買到一塊口香糖。作為一種全新的零售方式，八十年代以來，自動(dòng)售貨機(jī)在美、日等發(fā)達(dá)國家得到了迅速地普及和發(fā)展：被廣泛地布放于車站、油站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、賓館、寫字樓、娛樂場(chǎng)所及大街

10、小巷和公路旁。人們通過自動(dòng)售貨機(jī)可以買到食品、香煙、飲料、報(bào)紙、票、卡甚至鮮花和小寵物等物品。目前自動(dòng)售貨機(jī)是一種集聲、光、機(jī)電一體化的高新智能化產(chǎn)品。它誕生的歷史至今發(fā)展過程如下：誕生于公元前215年的古埃及神廟，用于分配圣水。1700年，英國酒館里有了能用硬幣購買的售煙盒。1706年，中國人造出使用硬幣操作的自動(dòng)售鉛筆機(jī)。1905年，美國郵局開始使用郵票售賣機(jī)。20世紀(jì)20年代，商用的自動(dòng)售煙機(jī)開始進(jìn)入市場(chǎng)。1936年，nama（國際自動(dòng)售貨機(jī)協(xié)會(huì)）成立。1946年，發(fā)明出自動(dòng)售咖啡機(jī)。1960年，紙幣兌換機(jī)出現(xiàn)在銀行柜臺(tái)。1980年，電子組件裝備自動(dòng)售貨機(jī)。1985年，信用/借計(jì)卡消費(fèi)在

11、自動(dòng)售貨機(jī)上實(shí)現(xiàn)。1993年，自動(dòng)售貨機(jī)機(jī)器數(shù)據(jù)無線傳輸實(shí)現(xiàn)。2000年，手機(jī)購物在自動(dòng)售貨機(jī)上實(shí)現(xiàn)。2.1自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 2.1.1 國外現(xiàn)發(fā)展?fàn)钭詣?dòng)售貨機(jī)商業(yè)起源于20世紀(jì)60年代，在美國、日本迅猛發(fā)展。20世紀(jì)80年代，開始在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家迅速普及，銷售商品領(lǐng)域相應(yīng)擴(kuò)大。目前世界上已有近50個(gè)國家廣泛普及。日本有近600萬臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)，平均23人擁有1臺(tái)。美國有近700萬臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)，平均40人擁有1臺(tái)。歐洲平均每60人擁有1臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)。日本可口可樂公司已擁有近100萬臺(tái)自動(dòng)售冷飲機(jī)，每臺(tái)機(jī)器年售出上萬罐飲料。日本可口可樂在自動(dòng)售貨機(jī)的銷量占其總銷量的70。全世界每年通過自動(dòng)售貨機(jī)

12、銷售商品的總額已近2000億美元。2.1.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀1993年，日本、美國、韓國的二手自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)入中國，只能識(shí)別人民幣硬幣。 1995年，可口可樂、百事可樂開始小量布放使用硬幣的自動(dòng)售冷飲機(jī)。 1997年，南開戈德開發(fā)出“gd人民幣智能識(shí)別系統(tǒng)”。 1998年，南開戈德自行研制成功“gd自動(dòng)售貨機(jī)”，成為我國第一家規(guī)模生產(chǎn)同時(shí)識(shí)別紙幣硬幣自動(dòng)售貨機(jī)的公司。 1998年,加拿大“科匯”公司在廣州開始銷售、擺放“vendo”等進(jìn)口機(jī)器。 1998年10月，南開戈德組建“天津戈德微超貿(mào)易有限公司”（現(xiàn)“天津戈德移動(dòng)商務(wù)有限公司”前身），成為國內(nèi)第一家規(guī)模經(jīng)營自動(dòng)售貨機(jī)的單位。 20002001

13、年，青島“澳柯瑪”、番禺“智強(qiáng)”、廣州“金沙”、長沙“艾博” 等相繼進(jìn)入自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)。管理部門投入少，產(chǎn)出高能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，學(xué)生可以選購物美價(jià)廉的貨品；管理部門無需為日常的管理投入大量人力、物力，節(jié)省了管理費(fèi)用，通過查詢功能可以快速的統(tǒng)計(jì)銷售額，管理科學(xué)、方便。 自助式的智能消費(fèi)提高了整個(gè)管理部門的檔次，并為“校園一卡通”的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，充分體現(xiàn)了文明、現(xiàn)代化的氣息。 安全性：門鎖與柜體、貨倉同時(shí)連接，取物口采用翻板式結(jié)構(gòu)，防止手臂伸入貨倉。本機(jī)門逢、鉸鏈、視窗、柜背板和柜底板等處都有防水結(jié)構(gòu)，電源箱采用吊裝，壓縮機(jī)接線密封并可靠接地，安全性可靠。發(fā)展前景：自古以來，人類生產(chǎn)活動(dòng)都是

14、與技術(shù)關(guān)聯(lián)在一起的。進(jìn)入文明社會(huì)后，科學(xué)通過其應(yīng)用轉(zhuǎn)變?yōu)樾录夹g(shù)，介入到人們的生產(chǎn)、經(jīng)營活動(dòng)之中。自動(dòng)售貨機(jī)是第二次世界大戰(zhàn)以后迅速發(fā)展起來的一種零售業(yè)態(tài)，在二十世紀(jì)五十年代曾風(fēng)靡美國和歐洲等一些國家；到了二十世紀(jì)八、九十年代，世界上一些發(fā)達(dá)國家的自動(dòng)售貨機(jī)發(fā)展已達(dá)到相當(dāng)高的水平。這是科學(xué)技術(shù)運(yùn)用于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的重大成果，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然結(jié)果。自動(dòng)售貨機(jī)的起源和興起自動(dòng)售貨機(jī)的起源比較早，早在古希臘時(shí)，科學(xué)家希羅設(shè)計(jì)了一種發(fā)放圣水的壺，當(dāng)?shù)鼐用裢度胍幻躲y幣，就能從壺嘴中流出一股圣水，這種運(yùn)用杠桿原理制作的圣壺可謂是自動(dòng)售貨機(jī)的鼻祖。在17世紀(jì)初的英國酒館里，也出現(xiàn)了投幣式的自動(dòng)售貨機(jī)，顧客往幣孔

15、中投入一便士，箱蓋的鎖就自動(dòng)打開，顧客可取出煙斗用的煙絲。這種交易方式是建立在對(duì)客人十分信任的基礎(chǔ)上的。1867年，德國的卡爾阿丹取得了自動(dòng)售貨機(jī)的專利，主要銷售手帕、紙煙、點(diǎn)心等。英國的埃貝利設(shè)計(jì)的明信片售貨機(jī)是最早取得商業(yè)成功的自動(dòng)售貨機(jī)。1886年，埃貝利在美國申請(qǐng)了專利。1888年美國開始使用自動(dòng)售貨機(jī)，并在短時(shí)期內(nèi)迅速普及。1895年德國人開始研制自動(dòng)售貨機(jī)餐館。到了二十世紀(jì)二十年代，自動(dòng)售貨機(jī)的功能已經(jīng)比較完善了。雖然自動(dòng)售貨機(jī)的起源比較早，但是整個(gè)行業(yè)的勃興還是在第二次世界大戰(zhàn)以后。促使其興起的緣由主要以下幾個(gè)方面：（1）第二次世界大戰(zhàn)以后，市場(chǎng)競爭日趨激烈，國際保護(hù)主義抬頭，導(dǎo)

16、致外銷萎縮。制造廠商為了尋求產(chǎn)品出路，只能轉(zhuǎn)向內(nèi)銷市場(chǎng)發(fā)展，因此擴(kuò)大銷售便成了增加商品行銷的主要途徑，而零售形式的更新也是吸引銷售的重要因素。（2）在一些資本主義國家，第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)具有相當(dāng)規(guī)模，勞動(dòng)生產(chǎn)率空前提高，商品充足、質(zhì)量保證，商品的包裝和宣傳也得到重視，這一切無不為商業(yè)流通領(lǐng)域的發(fā)展提供了強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ)。（3）由于地窄人稠的城市集中化日益發(fā)展，造成店面緊張、店租高漲，傳統(tǒng)的店面行銷方式面臨越來越大的挑戰(zhàn)，促使了自動(dòng)售貨機(jī)的迅速發(fā)展。（4）社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高使消費(fèi)者在消費(fèi)形態(tài)上產(chǎn)生了新的要求，傳統(tǒng)的零售業(yè)形式已不能完全滿足人們的這種新要求，尤其是對(duì)個(gè)性化的消費(fèi)趨勢(shì)和對(duì)新

17、產(chǎn)品的接受程度提高，而自動(dòng)售貨機(jī)正是具有這種滿足購物者需求的特性。（5）自動(dòng)售貨機(jī)可使消費(fèi)者以最簡便、快捷的方式完成購物過程，社會(huì)的發(fā)展促使人們的生活節(jié)奏加快，人際關(guān)系疏遠(yuǎn)，而自動(dòng)售貨機(jī)能針對(duì)這一特點(diǎn)，使顧客在輕松、自由和沒有防衛(wèi)心理的氣氛下購物。（6）零售業(yè)經(jīng)過一定時(shí)期的不景氣，企業(yè)期望改變經(jīng)營方式，追求合理化的經(jīng)營，包括積極更新經(jīng)營面貌，參與新形態(tài)的經(jīng)營方式等?？偠灾墙?jīng)濟(jì)的發(fā)展沖擊了傳統(tǒng)的市場(chǎng)零售方式，對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展起到了巨大的推進(jìn)作用。自動(dòng)售貨機(jī)在部分發(fā)達(dá)國家的發(fā)展應(yīng)用：（1）自動(dòng)售貨機(jī)在美國的發(fā)展大致經(jīng)歷了三次“革命”，第一次是四“c”（即咖啡、糕點(diǎn)、糖果、香煙）的零售自動(dòng)化

18、；第二次是食品供應(yīng)的完全自動(dòng)化；第三次是多種多樣商品出售的自動(dòng)化。從技術(shù)上來看，美國在二十世紀(jì)三十年代初就為自動(dòng)售貨機(jī)增設(shè)了冷藏設(shè)施，用以出售冰淇淋、瓶裝飲料。到二十世紀(jì)五十年代，自動(dòng)售貨機(jī)被廣泛應(yīng)用于出售各種預(yù)先包裝好的食品；以此代替和補(bǔ)充傳統(tǒng)的食品供應(yīng)方式；到了二十世紀(jì)八十年代，全美國有7000多家自動(dòng)售貨公司、600多萬臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)。目前，美國是世界上擁有自動(dòng)售貨機(jī)最多的國家。（2）加拿大的自動(dòng)售貨機(jī)在應(yīng)用新技術(shù)方面比較領(lǐng)先，他們的自動(dòng)售貨機(jī)有相當(dāng)一部分已摒棄投幣的方式，而是應(yīng)用一種具有先進(jìn)信息功能的紐扣式觸摸技術(shù)，只要將戴在手上的形似戒指或串在鑰匙圈上的信息紐扣與售貨機(jī)接觸一下，交易信

19、息就會(huì)準(zhǔn)確無誤的記錄下來并及時(shí)發(fā)送到信息管理中心進(jìn)行處理。（3）英國是開展自動(dòng)售貨服務(wù)最早的國家之一。英國的自動(dòng)售貨機(jī)是在1942年從食品行業(yè)開始的。1950年，食品雜貨行業(yè)的500家采用自動(dòng)售貨方式，到1968年猛增到23000家，1988年與1968年相比又增加了45倍之多。經(jīng)營商品的范圍也從原來的飲料、食品等擴(kuò)大到文化用品、唱片等行業(yè)。20世紀(jì)70年代，英國有40多萬家香煙、飲料商店采用自動(dòng)售貨機(jī)售貨并以此作為對(duì)企業(yè)經(jīng)營的一種重要補(bǔ)充。1980年英國有這一類的商店達(dá)到50 萬家，年銷售額881億英鎊。到了銷售呂種，開拓服務(wù)范圍。至二十世紀(jì)八十年代初，法國的自動(dòng)售貨機(jī)已將近200萬臺(tái)，出售

20、的商品種類特別多。尤其在四通八達(dá)的多層地鐵的各個(gè)站點(diǎn)，自動(dòng)售貨機(jī)出售的商品多達(dá)數(shù)千種。（4）日本的自動(dòng)售貨機(jī)業(yè)態(tài)發(fā)展神速，自二十世紀(jì)五十年代后期引進(jìn)自動(dòng)售貨機(jī)后，很快就受到廣大消費(fèi)者的青睞。為了適應(yīng)自動(dòng)售貨機(jī)的需求，日本政府曾發(fā)行了大量的硬幣，方便人們使用售貨機(jī)。目前日本已擁有600 多萬臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)，平均每20人就有一臺(tái)，是世界上人均擁有量最高的國家，這些機(jī)器每年創(chuàng)造著價(jià)值400 多億英鎊的利潤，日本各大城市的街頭巷尾遍布自動(dòng)售貨機(jī)，成為日本零售額收入的重要組成部分。自動(dòng)售貨機(jī)在我國的起步與發(fā)展：據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，我國進(jìn)入市場(chǎng)的自動(dòng)售貨機(jī)約三、四萬臺(tái)。1993年，由日本和韓國進(jìn)口的能夠接受人民幣的

21、自動(dòng)售貨機(jī)在我國的廣東省和上海市開始出現(xiàn)，引起了過往行人的駐足觀看，成為都市景觀的一道亮麗風(fēng)景線。人們感到新奇、方便，想喝什么飲料，想買什么小商品，不再是人與人一對(duì)一的你賣我買，只要投入適量的錢幣，需要的東西就出來了。之后，自動(dòng)售貨機(jī)在我國東南沿海地區(qū)逐漸推廣。目前，這類能夠接受人民幣硬幣的自動(dòng)售貨機(jī)已經(jīng)擴(kuò)展到內(nèi)地以及西部城市，從上海、北京、天津到武漢、沈陽、西安、昆明、烏魯木齊等，出售的商品有飲料、報(bào)刊、糖果、小食品等等。作為國內(nèi)最大的自動(dòng)售貨機(jī)生產(chǎn)廠商之一的天津市戈德微超貿(mào)易公司于1998年在天津市鋪設(shè)100 多臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)作為首批試點(diǎn)。不久，有相當(dāng)一部分市民接受了這種售貨方式，雖然初期贏

22、利并沒有想象中的那么樂觀，但這種新的消費(fèi)時(shí)尚已被市民所接受。戈德微超貿(mào)易公司于2000年內(nèi)在天津市的主要繁華街道和車站、碼頭、學(xué)校、居民小區(qū)等人流集中的場(chǎng)所擺放了1000臺(tái)左右的自動(dòng)售貨機(jī)，主要提供飲料、香煙、食品等，以滿足市民的需求。經(jīng)初步統(tǒng)計(jì)，在天津市一臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)每天平均銷售額為二百元，年銷售額為七萬多元。戈德微超貿(mào)易公司對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化經(jīng)營很有信心，他們稱要爭取自動(dòng)售貨機(jī)早日在街頭“遍地開花”。在北京，自動(dòng)售貨機(jī)主要集中在機(jī)場(chǎng)、一部分大醫(yī)院和高檔寫字樓里，雖然應(yīng)用還不夠普及，但北京市的相關(guān)部門認(rèn)為，北京作為一個(gè)現(xiàn)代化的國際大都市，需要有先進(jìn)的市容環(huán)境和國際化的規(guī)范服務(wù)，所以要在北京

23、盡快的推進(jìn)自動(dòng)售貨機(jī)業(yè)態(tài)發(fā)展。2000年起，北京的一些大學(xué)校園、大商場(chǎng)門口陸續(xù)新添了漂亮的自動(dòng)售貨機(jī)，引起了人們的關(guān)注和興趣。北京市還計(jì)劃將在城市的地鐵站、公園、鬧市、部分街道等地方安裝自動(dòng)售貨機(jī)，目前已著手安裝的準(zhǔn)備工作。在上海，相對(duì)于超市、大賣場(chǎng)等來說，自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展比較遲緩。九十年代以來，上海引進(jìn)、推出了少量自動(dòng)售貨機(jī)，得到了一部分消費(fèi)群體的認(rèn)可。上海市區(qū)自動(dòng)售貨機(jī)的投放主要分布在機(jī)場(chǎng)、地鐵車站、鬧市、賓館等場(chǎng)所，并以出售飲料為主。近年來的上海南京路步行街等場(chǎng)所矗立起的一批由天津戈德電子有限公司生產(chǎn)的自動(dòng)售貨機(jī)，它們無論在外觀形態(tài)上還是在實(shí)際使用上，都比以前有很大的進(jìn)步。當(dāng)然，與世界上

24、一些發(fā)達(dá)國家相比，上海的差距是太大了。從總體上來說，上海街頭的自動(dòng)售貨機(jī)數(shù)量比較少，技術(shù)不夠先進(jìn)，能接受的人還不多，發(fā)展不盡如人意。這其中是由多方面的因素造成的。近年來，我國自動(dòng)售貨機(jī)的制造技術(shù)已有矚目的發(fā)展。天津南開大學(xué)戈德電子有限公司近年來依托南開大學(xué)的科技優(yōu)勢(shì)，開發(fā)防偽識(shí)別技術(shù)、數(shù)碼技術(shù)和軟件技術(shù)，將識(shí)別紙幣自動(dòng)售貨機(jī)作為研究方向，已成功解決了人民幣紙幣的防偽識(shí)別和認(rèn)讀難題，現(xiàn)已掌握自動(dòng)售貨機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，為自動(dòng)售貨機(jī)在中國的推廣提供了良好的條件。目前，戈德電子有限公司生產(chǎn)的自動(dòng)售貨機(jī)在市場(chǎng)上的影響力正在迅速擴(kuò)大，產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提高，成本也不斷的下降。另外，沈陽東宇自動(dòng)售貨設(shè)備有限公司生產(chǎn)

25、的東宇牌自動(dòng)售貨機(jī)在質(zhì)量、外觀、功能上都比較先進(jìn)，受到廣大用戶的好評(píng)。自動(dòng)售貨機(jī)在任何一個(gè)國家的發(fā)展與該國的經(jīng)濟(jì)必然有著密切的關(guān)聯(lián)，相對(duì)來看，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的自動(dòng)售貨機(jī)業(yè)態(tài)發(fā)展神速，而發(fā)展中國家或經(jīng)濟(jì)落后國家的自動(dòng)售貨機(jī)業(yè)態(tài)發(fā)展滯后。我國是一個(gè)改革開放的國家，尤其是在加入wto 以后，我們的經(jīng)濟(jì)在各方面要與國際接軌。雖然目前我國的自動(dòng)售貨機(jī)業(yè)態(tài)還不發(fā)達(dá)，但隨著流通領(lǐng)域日新月異的變革和人們消費(fèi)觀的進(jìn)步，相信在不久的將來，自動(dòng)售貨機(jī)一定會(huì)在我國各大城市的大街小巷中“遍地開花”。2.3發(fā)展目標(biāo) 隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，最終是要實(shí)現(xiàn)理想的社會(huì)主義，那么精神生活就一定要與物質(zhì)生活同時(shí)進(jìn)步，為此為了滿足市

26、民的要求，那么相應(yīng)的公共設(shè)施就一定要跟得上社會(huì)的進(jìn)步，在國外也同樣，一種簡單的售貨機(jī)也代表著該國家的發(fā)展水平，它就是文明社會(huì)的一個(gè)簡單的代名詞，所以我們一定滿足市民的物質(zhì)文化要求，相應(yīng)的在各個(gè)公共場(chǎng)合設(shè)立這種飲料售貨機(jī)，自然提高了市民的消費(fèi)水平，提高了市民的生活水平，最終的發(fā)展目標(biāo)就是能在大家都需要的地方設(shè)立這種方便大家的售貨機(jī)，讓人們能隨時(shí)方便的購買所需要的飲料。2.4技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) ：產(chǎn)品名稱 聽裝飲料自動(dòng)售貨機(jī) 放置環(huán)境 室內(nèi)、外 機(jī)器內(nèi)部溫度 環(huán)境溫度在-15到40時(shí)，機(jī)內(nèi)溫度為3到5 觸電保護(hù)類型 i類 外觀尺寸 18022*904*726mm(高*寬*深) 重量 機(jī)器凈重約270

27、kg 地角螺絲調(diào)節(jié)量 20mm 電壓 交流220v (+10% -15%) 頻率 50hz 額定電流 制冷時(shí)3.5a，加熱時(shí)6.5a 貨物容量 聽裝飲料:360聽(直徑66mm,長度123mm或直徑66，長度90) 硬幣器容量 約600枚 使用人民幣 1元和5角硬幣。第三章總體設(shè)計(jì)方案現(xiàn)有自動(dòng)售貨機(jī)機(jī)中易拉罐出罐機(jī)構(gòu)主要有以下幾中方式：（1）彈簧推動(dòng)方式：此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是易拉罐置于螺旋式彈簧上，彈簧一端連接電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，彈簧推出一罐易拉罐。這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)簡單，但是每根彈簧能帶動(dòng)的數(shù)量有限，因此機(jī)器內(nèi)貨道數(shù)多，電機(jī)的功率增大，成本高，并且處于高層的易拉罐下落時(shí)容易破，而且會(huì)砸傷機(jī)器。（2）轉(zhuǎn)盤

28、方式：其結(jié)構(gòu)是在大圓盤圓周邊開有小槽，易拉罐位于槽內(nèi)，電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)易拉罐沿轉(zhuǎn)盤圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)易拉罐運(yùn)動(dòng)到指定位置時(shí)3便下落出貨。這種結(jié)構(gòu)主要的缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)盤圈內(nèi)大量空間浪費(fèi)，機(jī)器裝罐量低，另外高層下落容易砸傷機(jī)器。（3）電磁鐵吸合方式：這種結(jié)構(gòu)利用三角形原理，三角形的第一邊長度可以伸縮，第二邊和第三邊長度固定。電磁鐵固定在第一邊上，當(dāng)吸合時(shí)，第一邊伸長，而用于支撐易拉罐的二三邊的交點(diǎn)高度就會(huì)降低，易拉罐便可以下落出罐；當(dāng)電磁鐵離合時(shí)，一邊縮短，二三的交點(diǎn)會(huì)升高，支撐阻擋住其余住易拉罐不下落，這種結(jié)構(gòu)對(duì)電磁鐵的控制要精確，否則影響出罐質(zhì)量，并且只適合垂直排貨道內(nèi)罐裝數(shù)量不能太多。等等，所以我

29、綜合考慮后設(shè)計(jì)了一個(gè)利用電磁結(jié)構(gòu)的售貨機(jī)，它的綜合性程度要比以上的都合理，簡單，實(shí)用。下面我就分布先介紹一下各個(gè)部分的選擇。3.1采用電磁控制為了避免結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜，控制的驅(qū)動(dòng)部分采用電磁控制。首先，當(dāng)機(jī)柜通電時(shí)，兩個(gè)電磁機(jī)構(gòu)都不工作，當(dāng)有收錢信號(hào)和選擇信號(hào)時(shí)，該選擇的儲(chǔ)物槽側(cè)面的電磁系統(tǒng)工作，底部的電磁系統(tǒng)不工作，那么側(cè)面的擋物板卡住以上所有的貨物，在經(jīng)過信號(hào)接入，底部電磁控制開始工作，螺桿向牽引方向移動(dòng)，翻板一側(cè)沒有支撐物，會(huì)隨著飲料的自身重力下墜，推開翻板下落，然后翻板靠翻轉(zhuǎn)彈簧的彈力返回原位置，這時(shí)信號(hào)再次接入，底部電磁機(jī)構(gòu)停止工作，翻板再次可以繼續(xù)承受重力，信號(hào)再次接入，側(cè)面的電磁機(jī)

30、構(gòu)停止工作，上方飲料靠自身重力自然下墜。然后再重新開始。3.2采用雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了盡量的避免浪費(fèi)空間，而增加存貨量，所以采用同結(jié)構(gòu)同原理的設(shè)計(jì)方法。每層儲(chǔ)物槽都采用調(diào)距板來控制飲料的長短和活動(dòng)空間，因該聽裝飲料的規(guī)格普遍有兩種，一種是66123，另一種的是6690。而第一種是最普遍的，所以為了滿足大部分的市場(chǎng)供應(yīng)要求，把每格儲(chǔ)物槽的長度設(shè)計(jì)為140，寬度為70，因?yàn)檫@個(gè)間距是可以調(diào)整的，所以也可以把長度縮短為100，寬度不變，這樣也方便第二種飲料的安裝。這個(gè)調(diào)距槽是隨時(shí)可拆卸的，為了就是便于再向第二層里安裝飲料，這樣就不可以用手了，因?yàn)椴鄣膶挾炔粔?，手無法伸進(jìn)去，所以用一種專

31、業(yè)的抓手來安裝飲料，不過這樣會(huì)影響裝飲料的速度，但為了空間和儲(chǔ)貨多兩種想法考慮后，這種設(shè)計(jì)方案是可行的。設(shè)計(jì)時(shí)，只設(shè)計(jì)了九種選擇按紐，因?yàn)槁犙b飲料的樣式不是很多，所以9種即可，設(shè)計(jì)為兩層，所以設(shè)計(jì)為前后兩層都放同一種飲料，控制部分可由單片機(jī)來完成，前一個(gè)出完后，后面的下次再出。第四章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算4.1軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算4.1.1軸的選用計(jì)算 軸是組成機(jī)械的一個(gè)重要零件。它支撐著其他轉(zhuǎn)動(dòng)件回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又通過軸承和機(jī)架連接。所有軸上零件都圍繞軸心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成了一個(gè)以軸為基準(zhǔn)的組合體-軸系部件。所以，在軸的設(shè)計(jì)中，不能只考慮軸的本身，還必須和軸系，部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。軸

32、按受載情況分：a. 轉(zhuǎn)軸 既支撐傳動(dòng)機(jī)件又傳動(dòng)動(dòng)力，即承受彎矩和扭矩兩種作用。b. 心軸 只起到支撐旋轉(zhuǎn)機(jī)件作用而不傳遞動(dòng)力，既只承受彎矩作用。心軸又可分為固定心軸（工作時(shí)軸不轉(zhuǎn)動(dòng)）和轉(zhuǎn)動(dòng)心軸（工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)）兩種。c. 傳動(dòng)軸 主要傳動(dòng)動(dòng)力，即主要承受扭矩作用。本設(shè)計(jì)中采用的是心軸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)決定于受載情況，軸上零件的布置和固定方式，軸承的類型和尺寸、軸的毛坯、制造和裝配工藝幾安裝、運(yùn)輸?shù)葪l件。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)是盡量減少應(yīng)力集中，受力合理，有良好的工藝性，并使軸上零件定位可靠，拆裝方便。軸的材料選擇45號(hào)鋼，直徑是10毫米。3.1.3軸的結(jié)構(gòu)計(jì)算 心軸許用彎曲應(yīng)力計(jì)算公式 -軸計(jì)算截面上的工

33、作應(yīng)力 mpa：d-軸的直徑mm; m-軸計(jì)算截面上的合成彎矩 n。mm; t-軸計(jì)算截面上的合成彎矩 n。mm;-根據(jù)扭應(yīng)力變化性質(zhì)而定的校正系數(shù)該心軸在此設(shè)計(jì)中只需要計(jì)算剪切強(qiáng)度 破壞剪力 （1）將此破壞剪力除以剪切面積a，得到事件的剪切極限應(yīng)力為 （2）將除以安全因素n,即得到許用切應(yīng)力 （3）此時(shí)構(gòu)件的工作最大載荷f為80牛，剪切面積為4所以根據(jù)公式（2）得出該心軸的的最大剪切應(yīng)力為遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的許用切應(yīng)力所以該軸滿足強(qiáng)度校核。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)，就是在滿足強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，根據(jù)軸上零件的定位要求及軸的加工、裝配工藝性要求，合理地定出軸的結(jié)構(gòu)形狀和全部尺寸。1.軸結(jié)構(gòu)的組成

34、軸主要由軸頸、軸頭、軸身三部分組成，軸上被支承部分叫做軸頸；安裝輪轂部分叫做軸頭；連接軸頸和軸頭的部分叫軸身。2.零件在軸上的定位1）零件在軸上的軸向定位：零件在軸上的軸向定位方法，主要取決于它所受軸向力的大小。此外，還應(yīng)考慮軸的制造及軸上零件裝拆的難易程度、對(duì)軸強(qiáng)度的影響及工作可靠性等因素。常用軸向定位方法有：軸肩（或軸環(huán)）、套筒、圓螺母、擋圈、圓錐形軸頭等2）軸上零件的周向固定常用的周向固定方法有鍵、花鍵、成形、彈性環(huán)、銷和過盈配合等聯(lián)接。4.1.2軸的分類1. 按照軸線形狀分類：軸可分為直軸、曲軸和軟軸(1)直軸：直軸按外形不同可分為光軸、階梯軸及一些特殊用途的軸，如凸輪軸、花鍵軸齒輪軸

35、及蝸桿軸等。(2)曲軸：曲軸是內(nèi)燃機(jī)、曲柄壓力機(jī)等機(jī)器上的專用零件，用以將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或作相反轉(zhuǎn)變。(3)軟軸：軟軸主要用于兩傳動(dòng)軸線不在同一直線或工作時(shí)彼此有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的空間傳動(dòng)，也可用于受連續(xù)振動(dòng)的場(chǎng)合，以緩和沖擊。2.按照所受載荷性質(zhì)分類：軸可分為心軸、轉(zhuǎn)軸和傳動(dòng)軸。(1)心軸：通常指只承受彎矩而不承受轉(zhuǎn)矩的軸。如自行車前、后輪軸，汽車輪軸。(2)轉(zhuǎn)軸：既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸。轉(zhuǎn)軸在各種機(jī)器中最為常見。(3)傳動(dòng)軸：只受轉(zhuǎn)矩不受彎矩或受很小彎矩的軸。車床上的光軸、連接汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸和后橋的軸，均是傳動(dòng)軸。此設(shè)計(jì)軸為傳動(dòng)軸。4.1.3軸的材料和毛坯1.軸的材料：首先應(yīng)有足夠的強(qiáng)度

36、，對(duì)應(yīng)力集中敏感性低；還應(yīng)滿足剛度、耐磨性、耐腐蝕性及良好的加工性。常用的材料主要有碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵和高強(qiáng)度鑄鐵。選擇軸的材料時(shí)，應(yīng)考慮軸所受載荷的大小和性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、周圍環(huán)境、軸的形狀和尺寸、生產(chǎn)批量、重要程度、材料機(jī)械性能及經(jīng)濟(jì)性等因素，選用時(shí)注意如下幾點(diǎn)：（1） 碳鋼有足夠高的強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)力集中敏感性較低，便于進(jìn)行各種熱處理及機(jī)械加工，價(jià)格低、供應(yīng)充足，故應(yīng)用最廣。一般機(jī)器中的軸，可用30、40、45、50等牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)中碳鋼制造，尤以45號(hào)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理最常用。（2） 合金鋼機(jī)械性能更高，常用于制造高速、重載的軸，或受力大而要求尺寸小、重量輕的軸。至于那些處于高溫、低溫或腐蝕介質(zhì)中工

37、作的軸，多數(shù)用合金鋼制造。常用的合金鋼有：12crni2、12crni3、20cr、40cr、38simnmo等。（3） 通過進(jìn)行各種熱處理、化學(xué)處理及表面強(qiáng)化處理，可以提高用碳鋼或合金鋼制造的軸的強(qiáng)度及耐磨性。特別是合金鋼，只有進(jìn)行熱處理后才能充分顯示其優(yōu)越的機(jī)械性能。（4） 合金鋼對(duì)應(yīng)力集中的敏感性高，所以合金鋼軸的結(jié)構(gòu)形狀必須合理，否則就失去用合金鋼的意義。另外，在一般工作溫度下，合金鋼和碳鋼的彈性模量十分接近，因此依靠選用合金鋼來提高軸的剛度是不行的，此時(shí)應(yīng)通過增大軸徑等方式來解決。（5）球墨鑄鐵和高強(qiáng)度鑄鐵的機(jī)械強(qiáng)度比碳鋼低，但因鑄造工藝性好，易于得到較復(fù) 雜的外形，吸振性、耐磨性好

38、，對(duì)應(yīng)力集中敏感性低，價(jià)廉，故應(yīng)用日趨增多。選得：軸為45鋼4.1.4失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1 軸的失效形式：主要有因疲勞強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的疲勞籪裂、因靜強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的塑性變形或脆性籪裂、磨損、超過允許范圍的變形和振動(dòng)等。2.軸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下準(zhǔn)則：（1）根據(jù)軸的工作條件、生產(chǎn)批量和經(jīng)濟(jì)性原則，選取適合的材料、毛坯形式及熱處理方法。（2）根據(jù)軸的受力情況、軸上零件的安裝位置、配合尺寸及定位方式、軸的加工方法等具體要求，確定軸的合理結(jié)構(gòu)形狀及尺寸，即進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（3）軸的強(qiáng)度計(jì)算或校核。對(duì)受力大的細(xì)長軸（如蝸桿軸）和對(duì)剛度要求高的軸，還要進(jìn)行剛度計(jì)算。在對(duì)高速工作下的軸，因有共振危險(xiǎn)，故應(yīng)進(jìn)行

39、振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算。4.2電磁鐵應(yīng)用設(shè)計(jì)計(jì)算方法電磁鐵不僅是許多自動(dòng)化電器元件的主體，就是在一般工業(yè)技術(shù)中也常用到。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動(dòng)化使得電磁鐵的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。電磁鐵是一種通電后對(duì)鐵磁物質(zhì)產(chǎn)生吸力，把電磁能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能電器，許多自動(dòng)化電器和自控遙控中操縱各種氣閥、油閥的電磁閥都是以電磁機(jī)構(gòu)為主而構(gòu)成的。4.2.1電磁學(xué)基本原理 單位面積穿過磁力線條數(shù)稱磁感應(yīng)強(qiáng)度。用公式表示為： （1）式中 b-磁感應(yīng)強(qiáng)度（高斯）； -磁通（麥）； s-截面積（）磁通沿著磁路流通時(shí)主要經(jīng)過導(dǎo)磁體和氣隙兩部分，磁通流過導(dǎo)磁體和氣隙時(shí)要受到一定阻力，這種阻力稱為磁阻，用符號(hào)

40、表示為，磁阻倒數(shù)為磁導(dǎo)，用符號(hào)表示為g，兩者關(guān)系為： g= （2）式中 g-磁導(dǎo)（亨）；-磁阻（1/亨）磁路中的磁勢(shì)定義為： （3）式中 i-電流（安培）； w-匝數(shù)。式中的為單位換算進(jìn)去的常數(shù)。磁阻的大小與磁路長度成正比，與磁路截面積成反比，兩者關(guān)系表示為： （4）式中 l-磁路長度（厘米）； -導(dǎo)磁系數(shù)（亨/厘米）。根據(jù)磁阻一磁導(dǎo)兩者的關(guān)系這個(gè)式子為： 如果是恒定的空氣氣隙導(dǎo)磁系數(shù)那么磁導(dǎo)的表達(dá)式為： （5）式中中 -氣隙中磁導(dǎo)（亨） -空氣導(dǎo)磁系數(shù)，等于1.25亨/厘米；-氣隙長度（厘米）。磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度之間也有一定的表達(dá)式，他們之間用不同的材料的導(dǎo)磁系數(shù)聯(lián)系，即： （6）式中 h

41、-磁場(chǎng)強(qiáng)度（安匝/厘米）。將空氣的導(dǎo)磁系數(shù)=1.25亨/厘米代入（6）式得到： b=1.25h （7）由此可以看出空氣中的磁感強(qiáng)度是磁場(chǎng)的1.25倍。單位同前。 如果將（6）式中的表達(dá)式帶入（4）可得到磁阻的另一表達(dá):式： （8）_由于磁路與電路有它的相似性,所以用基爾霍夫第一定律,第二定律得出表達(dá)式為: (9) (10)式中符號(hào)代表總和的意思,磁壓的方向與磁通一致時(shí)取正號(hào)反之取負(fù)號(hào). 法拉第通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了感應(yīng)電勢(shì)的表達(dá)式：此表達(dá)式實(shí)際用起來很不方便由此可以化成實(shí)用的表達(dá)式： （11）其中 e-感應(yīng)電勢(shì)有效值（伏）；-磁通最大值（麥）；w-線圈匝數(shù)。感應(yīng)電勢(shì)的方向由楞次定律確定。即磁通增加電阻

42、時(shí)阻礙磁通增加。磁通減少時(shí)不阻礙磁通減少。4.2.2電磁鐵吸力計(jì)算當(dāng)線圈通電是就產(chǎn)生一定大小的磁通，磁通的一部分經(jīng)過電磁鐵的鐵心和銜鐵而形成閉合回路。此時(shí)銜鐵被磁化而產(chǎn)生電磁力。因?yàn)榇帕€具有收縮能力，所以電磁力方向指向鐵心。如果磁極端面上的磁通量的分布是均勻的并且電磁鐵處在吸合位置或接近吸合位置時(shí)所產(chǎn)生的電磁力為： （12）式中 -氣隙中磁通（麥） -氣隙中磁感應(yīng)強(qiáng)度； s-磁極端面初截面積。 在計(jì)算較大氣隙所產(chǎn)生的吸力時(shí)，可以把上式加上一個(gè)休正系數(shù)，用來修正大氣隙磁通不均勻分布所產(chǎn)生的誤差。這時(shí)上式改寫為： （13）式中 -修正系數(shù)，經(jīng)驗(yàn)越為35 -氣隙長度（厘米）。直流電磁鐵吸力的計(jì)算電

43、磁鐵吸力計(jì)算可歸納為兩大類：第一類已知電磁鐵激磁安匝iw，根據(jù)磁路計(jì)算出響應(yīng)的磁通，在代入吸力公式計(jì)算出吸力f；第二類已知吸力f大小，在通過吸力公式算出所需的磁通，然后由磁路計(jì)算出所需的磁勢(shì)iw值。一般電磁鐵若他的磁感應(yīng)強(qiáng)度b不很高，磁路處在不飽和情況下，氣隙很小時(shí)，則漏磁通是較小的，做磁路計(jì)算時(shí)可以忽略不計(jì)。如果氣隙較大時(shí)，磁通值較大，這時(shí)考慮漏磁通影響。另外鐵心磁阻也影響較大，計(jì)算吸力公式時(shí)也應(yīng)考慮進(jìn)去。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)力求結(jié)構(gòu)簡單方便，所以就采用直流電磁鐵。4.3彈簧的選用設(shè)計(jì)及計(jì)算該設(shè)計(jì)中選用的壓縮彈簧材料為ni42crti 該材料的特點(diǎn)為耐腐蝕，弱磁性，高彈性，這在設(shè)計(jì)思路中其到了很好的

44、效果。首先耐腐蝕，因?yàn)闄C(jī)柜中采用了制冷壓縮機(jī)，而且里面裝的都是飲料（液體），所以難免里面會(huì)有水蒸汽，如遇空氣易產(chǎn)生腐蝕性的酸，該材料的這個(gè)特點(diǎn)正好避免的它易腐蝕性。其次顯弱磁性，因設(shè)計(jì)中采用的是電磁控制，所以對(duì)一般的金屬物質(zhì)容易產(chǎn)生磁化，會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)反映產(chǎn)生一定的滯慢動(dòng)作，該材料顯弱磁性，因此也避免了它的磁化而帶來的負(fù)面效應(yīng)。再次高彈性，因該材料的彈簧彈性高，對(duì)與應(yīng)用壓縮彈簧的結(jié)構(gòu)中是最難得的，它的壽命也因此可以長久。所以我選用該材料做為彈簧的選用材料彈簧功用彈簧是通過其自身產(chǎn)生較大彈性變形進(jìn)行工作的一種彈性元件。在各類機(jī)器中的應(yīng)用十分廣泛。其主要功用是：1）控制機(jī)械的運(yùn)動(dòng)，例如內(nèi)燃機(jī)中控制氣缸閥

45、門啟閉的彈簧、離合器中的控制彈簧；2）吸收振動(dòng)和沖擊能量，例如各種車輛中的減振彈簧及各種緩沖器的彈簧等；3）存儲(chǔ)和釋放能量，例如鐘表彈簧、槍栓彈簧等；4）測(cè)量力的大小，例如彈簧秤和測(cè)力器中的彈簧等等。彈簧參數(shù)的計(jì)算彈簧總?cè)?shù)與其工作圈數(shù)間的關(guān)系為：=25彈簧節(jié)距t一般按下式?。?；t=d =1.2 （對(duì)拉伸彈簧）；彈簧鋼絲間距： = t-d ；彈簧的自由長度： h = （n+1）d +d1=25 彈簧螺旋升角： 通常取590。彈簧絲材料的長度：（對(duì)拉伸彈簧）； 其中l(wèi)為鉤環(huán)尺寸。從受力分析可見，彈簧受到的應(yīng)力主要為扭矩和橫向力引起的剪應(yīng)力，對(duì)于圓形彈簧絲系數(shù)ks可以理解為切向力作用時(shí)對(duì)扭應(yīng)力的修

46、正系數(shù)，進(jìn)一步考慮到彈簧絲曲率的影響，可得到扭應(yīng)力：式中k為曲度系數(shù)。它考慮了彈簧絲曲率和切向力對(duì)扭應(yīng)力的影響。一定條件下鋼絲直徑：=1.2圓柱彈簧受載后的軸向變形量式中n為彈簧的有效圈數(shù)；g為彈簧的切變模量。這樣彈簧的圈數(shù)及剛度分別為：=20對(duì)于拉伸彈簧，n20時(shí)，一般圓整為整圈數(shù)，n20時(shí)，可圓整為1/2圈；對(duì)于壓縮彈簧總?cè)?shù)n的尾數(shù)宜取1/4、1/2或整圈數(shù)，常用1/2圈。為了保證彈簧具有穩(wěn)定的性能，通常彈簧的有效圈數(shù)最少為2圈。c值大小對(duì)彈簧剛度影響很大。若其它條件相同時(shí)，c值愈小的彈簧，剛度愈大，彈簧也就愈硬；反之則愈軟。不過，c值愈小的彈簧卷制愈困難，且在工作時(shí)會(huì)引起較大的切應(yīng)力。

47、此外，k值還和g、d、n有關(guān)，在調(diào)整彈簧剛度時(shí)，應(yīng)綜合考慮這些因素的影響。3.1壓縮彈簧的計(jì)算 圖3.1-1壓縮和彈簧的結(jié)構(gòu)和載荷-變形圖分別見3.1-1d-彈簧絲直徑 mmd、d1、d2-彈簧的外、內(nèi)、中徑 mmf1 f1f2-最大工作載荷n，一般要求由結(jié)構(gòu)要求給定 flim-工作極限載荷n，一類載荷彈簧flim二類載荷彈簧三類載荷彈簧f0-拉伸彈簧的初拉力n，初拉力的大小取決于材料，材料的直徑，旋繞比和加工方法。圓柱螺旋壓縮彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算的基本公式有： （1） （2） （3）式中 -許用切應(yīng)力 mpa -彈簧的工作載荷 n -工作載荷作用下的變形量 mm -彈簧剛度 n/mm -材料直徑

48、mm d2-彈簧中徑 mm c-旋入比， k-曲度系數(shù)， 由下式計(jì)算 n-彈簧的有效圈數(shù)g-切變模量 mpa實(shí)際計(jì)算中，彈簧的計(jì)算方法有很多，常用的有下述兩種： a。公式計(jì)算法b。查表法壓縮彈簧的幾何尺寸計(jì)算名稱代號(hào)單位計(jì)算公式和確定方法材料直徑mm用公式（1）計(jì)算或查表30.2-8（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）彈簧中徑mm根據(jù)結(jié)構(gòu)要求估計(jì)，在按表取值30.2-2（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）彈簧內(nèi)徑mm=彈簧外徑dmmd =有效圈數(shù)按公式（2）或公式（3）計(jì)算總?cè)?shù)=+（22.5）冷卷=+（1.52）y二型熱卷節(jié) 距mm=（0.280.5）或查表30.2-8（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）間 距=壓縮彈簧高徑比= 按公式驗(yàn)算自由高度或

49、長度mm兩圓磨平：=+1.5時(shí)，= =+2時(shí)，= =+2.5時(shí)，=工作高度或長度mm=，為工作時(shí)變量工作極限載荷下的高度或長度mm=，為工作極限載荷下的變形量壓縮彈簧壓并高度mm 兩端磨平彈簧展開高度mm=螺旋角=對(duì)壓縮彈簧，推薦單位重量qkgq= 為密度彈簧的分類:類-受變載荷作用次數(shù)在次以上的彈簧.類-受變載荷作用次數(shù)在次及沖擊彈簧.類-受變載荷作用次數(shù)在次以下的彈簧.其工作極限切應(yīng)力為:類類1.26類1.12(1)根據(jù)該設(shè)計(jì)工作要求,該彈簧屬于類彈簧,材料選用50crva,由表30.2-4查得:=441mpa. (2)求彈簧絲鋼絲的直徑按公式30.2-6 查圖30.2-4得c=7 2.5(3)求有效圈數(shù)按公式(30.2-5) 按公式計(jì)算(30.2-5)取=6(4)計(jì)算其余尺寸參數(shù)總?cè)?shù) 圈工作載荷下的變形量 =10壓并載荷及壓并變形量 根據(jù)彈簧應(yīng)在全變形量的20%80%的條件,取=0.65,則其中表明 、均滿足工作區(qū)要求的條件。 （5）驗(yàn)算1）穩(wěn)定性驗(yàn)算高徑比=2.5滿足要求2）強(qiáng)度驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)由式（30.2-10）由表30.2-11取n=，此時(shí) 當(dāng)c=7時(shí)，=1.22滿足條件3）共振驗(yàn)算按式（30.2-14）而 滿足條件。4.4連接部分的設(shè)計(jì)螺紋連接設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中螺紋連接