人發(fā)纖維自動(dòng)分間色機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目： 人發(fā)纖維自動(dòng)分間色機(jī)設(shè)計(jì) 系部名稱： 機(jī)械工程系 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)自071 學(xué)生姓名： 李軍凱 學(xué) 號(hào)： 200780724111 指導(dǎo)教師： 陳亞維 教師職稱： 教授 2011年5月20日摘 要主要研究、開發(fā)人發(fā)纖維加工處理的新工藝，扭轉(zhuǎn)人發(fā)纖維基本上全部依靠手工勞動(dòng)的局面，實(shí)現(xiàn)人發(fā)加工整體關(guān)鍵工序或全部工序的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)。要求“人發(fā)纖維自動(dòng)分間色機(jī)”能完成送發(fā)、分發(fā)、間發(fā)、排發(fā)、出發(fā)等全套動(dòng)作。本課題擬采用的研究手段和方案：現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、原理分析、技術(shù)分析、設(shè)備研制。根據(jù)國內(nèi)外人發(fā)纖維加工和制造現(xiàn)狀，實(shí)施產(chǎn)品制造的機(jī)械化、自動(dòng)化即日可待。在老師的帶領(lǐng)下，我們將要設(shè)計(jì)完

2、成“人發(fā)纖維自動(dòng)分間色機(jī)”。使它可以完成送發(fā)、分發(fā)、間發(fā)、排發(fā)、出發(fā)等全套動(dòng)作，且效率高于目前手工操作，用工需求量大大減少。從而減少了對(duì)人體的傷害，并且提高了生產(chǎn)效率。這一機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)發(fā)明，填補(bǔ)了國內(nèi)外人發(fā)纖維制造行業(yè)機(jī)械化的空白，將為我國人發(fā)纖維加工制造行業(yè)的飛速發(fā)展奠定有力基礎(chǔ)，也為我國制造行業(yè)的自動(dòng)化做出了巨大貢獻(xiàn)。關(guān)鍵字：人發(fā)纖維，自動(dòng)，分間色Human hair fiber color between the automatic machine designAbstractMajor research and development of human hair fiber proces

3、sing new technology to reverse the human hair fiber is basically all rely on manual labor situation, the key to achieving the ICPD process by a mechanical process or all of the automated production process. Requirements of " human hair fiber color between the automatic machine " made to co

4、mplete the delivery, distribution, between the hair, exclusive hair, starting a full set of actions, and more efficient than the current manual, labor demand is greatly reduced. The subject of research methods to be adopted and programs: on-site research, theory analysis, technical analysis, equipme

5、nt development. According to international human hair fiber processing and manufacturing situation, the implementation of product manufacturing mechanization, automation may be the same day. The teacher's guidance, we will design complete "human hair fibers between automatic color machine.

6、" Hair so that it can complete the delivery, distribution, between the hair, exclusive hair, starting a full set of actions, and more efficient than the current manual, labor demand is greatly reduced. Thereby reducing the damage on the human body, and improve productivity. The design of the bo

7、dy invented to fill the domestic manufacturing industry, mechanization of human hair fiber blank for human hair fibers of the rapid development of manufacturing industry has laid a strong foundation for the automation of our manufacturing industry has made tremendous contributions.Keywords：Human hai

8、r fiber Automatic Points between the color目錄第一章 引言4第二章 主要符號(hào)表6第三章 人發(fā)纖維自動(dòng)分間色機(jī)總體方案設(shè)計(jì)83.1 本課題擬采用的研究手段和方案83.2 方案分析83.3 設(shè)備整體布局93.4 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)的確定103.4.1 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)如下103.5 傳送部分設(shè)計(jì)計(jì)算103.5.1 傳送帶尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算103.5.2 主軸設(shè)計(jì)計(jì)算113.6 換向部分設(shè)計(jì)計(jì)算163.6.1 齒輪設(shè)計(jì)如下173.6.2 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)如下213.6.3 電動(dòng)機(jī)的選擇223.7 落發(fā)部分設(shè)計(jì)223.8 分發(fā)部分設(shè)計(jì)233.8.1 電動(dòng)機(jī)的選擇24第四章

9、結(jié)論25第五章 參考文獻(xiàn)26第六章 致謝27第一章 引言人發(fā)纖維制品的生產(chǎn)加工在我國具有產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，且處于快速發(fā)展期，人發(fā)纖維制品的技術(shù)改造和產(chǎn)品升級(jí)得到各級(jí)政府的大力支持，符合國家的產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策。人發(fā)纖維制品的收集加工在我國許昌地區(qū)有著較長(zhǎng)的歷史和傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，但在20世紀(jì)80年代以前，主要以生產(chǎn)加工檔發(fā)為主，產(chǎn)品大多銷往國外。20世紀(jì)80年代末，以河南瑞貝卡為代表的一批發(fā)制品生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)了系列的假發(fā)制品，一舉扭轉(zhuǎn)了我國發(fā)制品的生產(chǎn)局面。瑞貝卡迅速擴(kuò)張成為世界最大的發(fā)制品生產(chǎn)企業(yè)，開始成為發(fā)制品產(chǎn)業(yè)國家和地方標(biāo)準(zhǔn)的制定者，在瑞貝卡的引領(lǐng)下，許昌成為中國乃至世界最大的發(fā)制品加工、集散地，中國山東的

10、青島和甄城、浙江義烏、廣東的九江和南海等地也形成了較大的發(fā)制品加工生產(chǎn)規(guī)模，發(fā)制品成為快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，而且具有良好的發(fā)展前景。近幾年來發(fā)制品的生產(chǎn)銷售和出口創(chuàng)匯幾乎成倍增長(zhǎng)，其中利用人發(fā)纖維生產(chǎn)的發(fā)制品達(dá)到80%以上。各地各級(jí)政府采取了一系列扶持優(yōu)惠政策，支持本地發(fā)制品企業(yè)的發(fā)展和技術(shù)改造，促進(jìn)了發(fā)制品產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。開發(fā)高端的發(fā)制品產(chǎn)品和提高發(fā)制品生產(chǎn)加工的機(jī)械化、自動(dòng)化程度是我國發(fā)制品產(chǎn)業(yè)躍升新臺(tái)階的兩個(gè)關(guān)鍵，對(duì)我國發(fā)制品產(chǎn)業(yè)的健康、持續(xù)、快速發(fā)展具有重要意義?？v觀世界發(fā)制品生產(chǎn)，我國雖然具有規(guī)模優(yōu)勢(shì)，但卻主要生產(chǎn)中低端產(chǎn)品，附加值較高的高端產(chǎn)品主要由韓、日、美控制。國內(nèi)整個(gè)發(fā)制品產(chǎn)業(yè)主要

11、依靠廉價(jià)的勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)從事手工勞動(dòng)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化程度相當(dāng)?shù)?，尤其是人發(fā)纖維的加工整理幾乎全部是手工完成。生產(chǎn)工藝落后；成本較高、質(zhì)量難以控制；不利于高端產(chǎn)品的開發(fā)；生產(chǎn)人員的招聘管理存在較多困難。隨著發(fā)制品生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，手工生產(chǎn)將越來越難以滿足要求，將嚴(yán)重制約整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。開發(fā)能夠適應(yīng)機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)需要的人發(fā)纖維生產(chǎn)加工的新工藝，對(duì)我國發(fā)制品產(chǎn)業(yè)的健康、持續(xù)、快速發(fā)展具有重要意義。將普通紡織纖維加工原理和技術(shù)與人發(fā)纖維加工的具體情況相結(jié)合，研究、開發(fā)滿足機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)需要的新工藝，是結(jié)合河南省情的紡織工藝創(chuàng)新，符合2008年河南省重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目指南要求，對(duì)于進(jìn)一步形

12、成并保持我省發(fā)制品、尤其是人發(fā)纖維制品的國內(nèi)、國際優(yōu)勢(shì)具有戰(zhàn)略意義。人發(fā)纖維（通常稱為人發(fā)、頭發(fā)）是一種特殊的纖維，它的加工處理與普通紡織纖維的加工處理大不相同，必須將普通紡織工藝的基本原理和技術(shù)與人發(fā)纖維加工處理的具體情況結(jié)合起來，進(jìn)行系統(tǒng)的研究、創(chuàng)新，開發(fā)出人發(fā)纖維加工處理新工藝，才能夠適應(yīng)機(jī)械化、自動(dòng)化加工的需要。這方面的系統(tǒng)研究目前在國內(nèi)還是空白，但卻具有重要意義和良好的前景，對(duì)于進(jìn)一步形成并保持我省發(fā)制品、尤其是人發(fā)纖維制品的國內(nèi)、國際優(yōu)勢(shì)具有戰(zhàn)略意義。根據(jù)國內(nèi)外人發(fā)纖維加工和制造現(xiàn)狀，實(shí)施產(chǎn)品制造的機(jī)械化、自動(dòng)化即日可待。由于現(xiàn)在的加工工廠設(shè)備不完善，所以在加工過程中對(duì)環(huán)境的污染非

13、常嚴(yán)重。還有目前基本全靠人工來完成一系列的加工過程，對(duì)人體健康傷害也是很大的。為了改善這一現(xiàn)狀，在老師的帶領(lǐng)下，我們將要設(shè)計(jì)完成“人發(fā)纖維自動(dòng)分間色機(jī)”。使它可以完成送發(fā)、分發(fā)、間發(fā)、排發(fā)、出發(fā)等全套動(dòng)作，且效率高于目前手工操作，用工需求量大大減少。從而減少了對(duì)人體的傷害，并且提高了生產(chǎn)效率。這一機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)發(fā)明，填補(bǔ)了國內(nèi)外人發(fā)纖維制造行業(yè)機(jī)械化的空白，將為我國人發(fā)纖維加工制造行業(yè)的飛速發(fā)展奠定有力基礎(chǔ)，也為我國制造行業(yè)的自動(dòng)化做出了巨大貢獻(xiàn)。第二章 主要符號(hào)表傳送帶符號(hào)表a0中心距L帶長(zhǎng)d1傳送帶輪直徑d2傳送帶輪直徑帶輪包角B傳送帶寬度軸符號(hào)表ca計(jì)算應(yīng)力F所受載荷彎曲應(yīng)力M所受彎矩扭轉(zhuǎn)切

14、應(yīng)力T所受扭矩折合系數(shù)W抗彎截面系數(shù)WT抗扭截面系數(shù)齒輪符號(hào)表V圓周速度T1齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩b齒寬齒輪角速度KA使用系數(shù)n齒輪轉(zhuǎn)速KV動(dòng)載系數(shù)z齒輪齒數(shù)K齒間載荷分布系數(shù)d1t分度圓直徑計(jì)算值K齒向載荷分布系數(shù)i傳動(dòng)比Kt動(dòng)載系數(shù)d齒寬系數(shù)h齒高材料的彈性影響系數(shù)m模數(shù)許用接觸應(yīng)力F許用彎曲應(yīng)力HLim接觸疲勞極限YSa應(yīng)力矯正系數(shù)N應(yīng)力循環(huán)系數(shù)YFa齒形系數(shù)j同一齒面嚙合次數(shù)FE彎曲疲勞強(qiáng)度極限Lh齒輪的工作壽命KFN彎曲疲勞壽命系數(shù)KHN接觸疲勞壽命系數(shù)mt設(shè)計(jì)模數(shù)S安全系數(shù)d1分度圓直徑KN壽命系數(shù)a中心距齒輪許用應(yīng)力第三章 人發(fā)纖維自動(dòng)分間色機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 主要研究、開發(fā)人發(fā)纖維加工處理的

15、新工藝，扭轉(zhuǎn)人發(fā)纖維基本上全部依靠手工勞動(dòng)的局面，實(shí)現(xiàn)人發(fā)加工整理關(guān)鍵工序或全部工序的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)。要求“人發(fā)纖維自動(dòng)分間色機(jī)”能完成送發(fā)、分發(fā)、間發(fā)、排發(fā)、出發(fā)等全套動(dòng)作，且效率高于目前手工操作，用工需求量大大減少。從而減少了對(duì)人體的傷害，提高了生產(chǎn)效率。3.1 本課題擬采用的研究手段和方案現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研：分析研究人發(fā)纖維的特殊性及其加工處理的具體要求，深入了解發(fā)制品手工勞動(dòng)的工藝特點(diǎn)、生產(chǎn)率、質(zhì)量，找出影響實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵及難點(diǎn)；原理分析：利用紡織纖維加工處理的基本原理，分析人發(fā)纖維及其加工處理的特殊性，根據(jù)人發(fā)纖維的生產(chǎn)技術(shù)要求，建立能夠?qū)崿F(xiàn)人發(fā)纖維機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)；技術(shù)分析

16、：探討紡織纖維加工處理技術(shù)應(yīng)用于人發(fā)纖維加工的可行性，建立技術(shù)應(yīng)用基本標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)率要求，提出技術(shù)改造或技術(shù)創(chuàng)新的具體方案；設(shè)備研制：配合人發(fā)纖維的工藝創(chuàng)新，研制所需要的研究、測(cè)試儀器設(shè)備；根據(jù)研究確定的人發(fā)纖維機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的成型工藝，研究開發(fā)相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備。3.2 方案分析1.先把兩種經(jīng)過處理且捆好的頭發(fā)放入漏斗，分別落在傳送帶1和2上完成“落發(fā)、送發(fā)”；2.經(jīng)過去薄輥1和2使頭發(fā)足夠薄，再經(jīng)過分發(fā)設(shè)備將頭發(fā)分成綹以完成“分發(fā)”；3.通過機(jī)械手將兩種分好的頭發(fā)送到傳送帶3上，實(shí)現(xiàn)間發(fā)并且保證一頭齊完成“間發(fā)、排發(fā)”；4.用壓板把頭發(fā)壓好送到三連機(jī)以完成“出發(fā)”。具體方案見圖32：

17、圖32 人發(fā)纖維自動(dòng)分間色機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.3 設(shè)備整體布局人發(fā)纖維自動(dòng)分間色機(jī)主要有箱體、落發(fā)設(shè)備、送發(fā)設(shè)備、分發(fā)設(shè)備、間發(fā)設(shè)備組合而成。 見圖33 ：1-落發(fā)設(shè)備 2-分發(fā)設(shè)備 3-送發(fā)設(shè)備 4-間發(fā)設(shè)備圖33 人發(fā)纖維自動(dòng)分間色機(jī)3.4 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)的確定人發(fā)纖維自動(dòng)分間色機(jī)主要技術(shù)參數(shù)包括傳送帶尺寸、傳送帶速度、步進(jìn)電機(jī)型號(hào)、加工人發(fā)纖維長(zhǎng)度范圍等。由于設(shè)備是加工制造人發(fā)纖維，所以傳送速度要求非常慢且傳送的同步性要求非常高。所以在這里動(dòng)力設(shè)備選用步進(jìn)電機(jī)，帶和帶輪均選用同步帶和同步帶輪。3.4.1 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)如下傳送帶寬度 B=500mm傳送帶長(zhǎng)度 L=3150mm傳送帶速度 V

18、=0.01m/s加工人發(fā)纖維長(zhǎng)度 l=12inch14inch同步帶輪直徑 d1=d212=101.06mm傳送處帶步進(jìn)電機(jī)型號(hào)： 863HB97583 保持轉(zhuǎn)矩：T=4N·m 電壓 U=2448V驅(qū)薄輥處步進(jìn)電機(jī)型號(hào)：55BY001 保持轉(zhuǎn)矩： T=0.78N·m 電壓 U=12V兩處步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速: r1=r2=12r/min軸承型號(hào)分別 6003 6004 6005齒輪模數(shù) m=2.5 齒數(shù) Z1=Z2=72 3.5 傳送部分設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.1 傳送帶尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)要加工的人發(fā)纖維長(zhǎng)度，初步定傳送帶輪中心距a0=1400mm，帶寬B=500mm，由于是兩個(gè)同樣的同步帶

19、輪，初步選定同步帶輪直徑d1=d212=101.06mm，傳送帶速度 V=0.01m/s，帶長(zhǎng)L0=2 a0 +（d1+d2）/2+（d1-d2）2/4a0 =2×1400+3.14×(101.06+101.06)/2+(101.06-101.06) ×2/4x1400 =3117（mm）根據(jù)JB/T 7512.11994 可選帶長(zhǎng)L=3150mm再根據(jù)公式a= a0 + (L-L0)/2，可計(jì)算出實(shí)際中心距a =1416.5（mm）根據(jù)JB/T 113621989可選帶寬b0=50.8mm3.5.2 主軸設(shè)計(jì)計(jì)算選擇軸的材料選用45鋼，正火處理。估計(jì)軸的直徑小于

20、15mm，查的：b =590Mpa，s =295Mpa，-1 =255 Mpa，-1=140 Mpa。所承受的扭矩初估計(jì)軸的最小直徑 M=F*L F=mg 估算m=100kg 深溝球軸承摩擦系數(shù) P=MN/9550 查的，=126-103，取 =110（此軸為轉(zhuǎn)軸）。則d>5.5mm因最小直徑在帶輪處，此處有一鍵槽，且由于軸的懸伸量不大，但扭矩較大，故軸徑因適當(dāng)增大，參照有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，取標(biāo)注值 d=15mm。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（見圖351）圖351a. 確定各段軸的直徑自右向左第一段軸：d-=15mm；第二段軸：d-=21mm；（取定位軸肩高度h=3mm）；第三段軸： d-=25mm；（軸承型號(hào)

21、取6005）；第四段軸：d-=35mm；（取定位軸肩高度h=5）；第五段軸：d-=25mm；（軸承型號(hào)取6005）。b. 初選軸承類型及型號(hào)因軸主要承受徑向載荷，所以選用深溝球軸承，型號(hào)為6005c . 確定各段軸的長(zhǎng)度自右向左第一段軸：l-=56mm（帶輪輪轂寬B=57.3mm）；第二段軸：l-=35mm；(l-=15mm+20mm=35mm)；第三段軸： l-=83mm；(l-=B+B1=55+14+2+12=83mm，式中：B同步帶輪寬度；同步帶輪距離箱體內(nèi)壁距離，一般在1015mm選取，B1軸承寬度)；第四段軸：l-=400mm；（l-=B-2-2B=528-2×14-2&#

22、215;50=400mm 式中：B同步帶輪寬度；同步帶輪距離箱體內(nèi)壁距離；B箱體內(nèi)壁距離）。第五段軸：l-= l-=83mm d. 軸上零件的周向固定帶輪處采用A型普通平鍵聯(lián)接，由手冊(cè)查得截面尺寸:自右向左第一段軸的鍵：b×h×l=5mm×5mm×45mm；第三段和第五段的鍵：b×h×l=8mm×7mm×45mm.e. 確定軸上退刀槽及軸肩與軸端表面粗糙度兩軸頸間退刀槽尺寸為 2×0.4mm; 軸頭表面粗糙度 ，軸肩表面粗糙度由軸承標(biāo)準(zhǔn)查得 。 軸的受力分析a. 扭矩b.確定跨度右端支反力作用點(diǎn)到帶輪作用

23、點(diǎn)間的距離為：=49.5mm左端支反力作用點(diǎn)到帶輪作用點(diǎn)間的距離為：=49.5mm兩支反力作用點(diǎn)間的距離為：+=554mmc. 作計(jì)算簡(jiǎn)圖 見圖352bd. 計(jì)算作用在軸上的力作用在傳送帶帶輪上的受力：作用在動(dòng)力同步帶帶帶輪上的受力：Ft=e. 求水平面內(nèi)支反力 垂直面上（V面） 如圖352c水平面上（H面） 如圖352df. 作彎矩圖垂直面彎矩 如圖352c水平面彎矩 如圖352d產(chǎn)生的彎矩 如圖352e合成彎矩 如圖352fg. 作轉(zhuǎn)矩圖 如圖352gT=4作計(jì)算彎矩圖 如圖352h圖352傳送帶主軸的載荷分析圖h. 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。硬度為230HBS

24、,強(qiáng)度極限=640MPa，屈服極限=355 MPa，彎曲疲勞強(qiáng)度極限=275 MPa,剪切疲勞極限=155 MPa由計(jì)算彎矩圖可見，V截面的計(jì)算彎矩最大，該處的計(jì)算應(yīng)力為：截面的計(jì)算應(yīng)力為：均小于許用應(yīng)力=60MPa，故安全。校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度安裝動(dòng)力帶輪需要用一個(gè) A 型普通平鍵來聯(lián)接，軸徑為15 mm ，需對(duì)該處鍵聯(lián)接的強(qiáng)度進(jìn)行校核。已知：鍵b h L=5 5 45mm，工作長(zhǎng)度l= L-b = 45mm-5mm =40mm ，鍵高 h=5mm ，接觸高度 k = h/2 = 5mm /2 = 2.5 mm擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度校核： 查得=90Mpa,=（100-120）Mpa，<，&l

25、t;，故合適。3.6 換向部分設(shè)計(jì)計(jì)算換向部分如圖 361圖 361此軸段的主要失效形式是磨料磨損和彎曲折斷，按彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。由于此處只需要改變傳動(dòng)方向，不需要增速或者減速，所以選用兩個(gè)齒輪是完全一樣的。 齒輪設(shè)計(jì)如下1. 選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù) 按照設(shè)計(jì)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，8級(jí)精度 齒輪材料選45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度240HBS, =650, =380確定載荷系數(shù),載荷有輕度沖擊，取=1.45二者材料硬度差為40 HBS選擇齒數(shù)=722. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)試選載荷系數(shù)=1.3查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7，取齒寬系數(shù)=1查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6，材料的彈性影響系數(shù)=189.9查機(jī)械

26、設(shè)計(jì)圖10-30，選取區(qū)域系數(shù)=2.433查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-26，齒輪傳動(dòng)的端面重合度=0.78=+=1.56查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21，按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600按工作壽命15年，每年300天，兩班制，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60×12×1×（2×8×300×15）=5.18×107查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19，接觸疲勞壽命系數(shù)=0.94取接觸疲勞安全系數(shù)=1，則接觸疲勞許用應(yīng)力=0.94×600=564=0.94×550=517=（564+517）/2=540.5則100mm圓周速度=0.67m/s

27、齒寬 =60mm=3.35=7.53=13.28載荷系數(shù) 取使用系數(shù)=1查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8，=0.67m/s，8級(jí)精度，取動(dòng)載荷系數(shù)=1.05查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-4，解除疲勞強(qiáng)度計(jì)算用齒向載荷分布系數(shù)的計(jì)算公式=1.15+0.18+0.31×=1.361查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-13，彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)=1.28查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-3，齒間載荷分配系數(shù)=1.4由此，可求得載荷系數(shù)=1×1.05×1.4×1.361=2按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑=160mm計(jì)算模數(shù)=2.5mm3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算載荷系數(shù)=1×1.05×

28、;1.4×1.28=1.88查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-28，根據(jù)=2.299，螺旋角影響系數(shù)=0.88計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)=72查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5，齒形系數(shù)= =2.50 應(yīng)力校正系數(shù)= =1.63查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18，彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.9去彎曲疲勞安全系數(shù)=1.4，則彎曲疲勞許用應(yīng)力=0.9×500/1.4=321.43=0.9×380/1.4=244.29所以對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取=2.5mm，可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑=178.6mm計(jì)算應(yīng)有齒數(shù)。=71

29、.44 取=723. 幾何尺寸計(jì)算中心距 圓整為180mm分度圓直徑=180mm齒輪寬度=60mm頂圓直徑=180+2×2.5=185mm齒根圓直徑=180-2×3=172mm齒頂圓直徑160mm500mm,做成腹板式結(jié)構(gòu)，開4個(gè)孔。如圖362圖 3623.6.2 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)如下1. 聯(lián)軸器的種類和特性聯(lián)軸器所連接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中，而是存在著某種程度的相對(duì)位移。這就要求設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對(duì)位移的性能。根據(jù)聯(lián)軸器對(duì)各種相對(duì)位移有無補(bǔ)償能力（即能否在發(fā)生相對(duì)位移

30、條件下保持連接的功能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補(bǔ)償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補(bǔ)償能力）兩大類。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個(gè)類別。2. 聯(lián)軸器類型的選擇 由于此處的所傳遞的扭矩不是很大，工作環(huán)境不算惡劣，所以根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)GB/T 11841196，可選平鍵套筒聯(lián)軸器。如圖 363圖 3633. 聯(lián)軸器扭矩的計(jì)算由于機(jī)器啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)載荷和運(yùn)轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的過載現(xiàn)象，所以應(yīng)當(dāng)按軸上的最大轉(zhuǎn)矩作為計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca。計(jì)算轉(zhuǎn)矩按下式計(jì)算式中，T為公稱轉(zhuǎn)矩，；為工作情況系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)表141可得=1.3此處步進(jìn)電機(jī)靜扭矩T=43.6.3 電動(dòng)機(jī)的選擇

31、由于整套設(shè)備傳送的負(fù)載是人發(fā)纖維，質(zhì)量非常的輕，所以設(shè)備所需的輸入功率不大。但是設(shè)備需要在傳送帶上完成人發(fā)纖維的落發(fā)、分發(fā)、間發(fā)等一系列過程，所以要求傳送帶的同步性非常的高，因此在這里選擇步進(jìn)電機(jī)。由于負(fù)載很輕，可以忽略，在此步進(jìn)電機(jī)只需要克服設(shè)備本身的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩就可以了，所以步進(jìn)電機(jī)靜轉(zhuǎn)矩不需要太大，在此處選擇型號(hào)863HB97-583的步進(jìn)電機(jī)。其具體參數(shù) 見表：361表 361型號(hào)Model步距角Step Angle(O)機(jī)身長(zhǎng)LengthL(mm)額定電流Current(A/phase)驅(qū)動(dòng)器電源輸入Power Supply保持轉(zhuǎn)矩Holding torque(N.m)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Rotor

32、 inertia(g.cm2)重量Weight(kg)軸徑Shaft diameter(mm)軸伸Axis stretch(mm)863HB97-5831.2975.8DC24-48V 5A42400312303.7 落發(fā)部分設(shè)計(jì)待加工的是經(jīng)過處理的成捆的人發(fā)纖維，長(zhǎng)度在12inch14inch，需要均勻的落在傳送帶上，所以我選擇用一個(gè)窄長(zhǎng)的漏斗下面焊接一個(gè)傾斜300的滑板，滑板底端距離傳送帶很近?；迳戏窖b一個(gè)驅(qū)薄輥，將漏下來的人發(fā)纖維驅(qū)薄。驅(qū)薄輥也距離傳送帶很近，保證落在傳送帶上的頭發(fā)很薄很均勻。具體機(jī)構(gòu)圖 見圖 364圖 3641.漏斗支撐板 2.漏斗 3.滑板 4.驅(qū)薄輥 5.滑板支撐

33、板3.8 分發(fā)部分設(shè)計(jì)分發(fā)就是把傳送帶上送過來的一排人發(fā)纖維均勻的分開，使之成本為一綹一綹的，為后續(xù)工作做準(zhǔn)備。在此處使用一個(gè)棘輪和一個(gè)弧形擋板來實(shí)現(xiàn)。將棘輪的連續(xù)圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為弧形擋板的間歇上下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)分發(fā)功能。具體機(jī)構(gòu)圖 見圖 365圖 3651.弧形擋板 2.棘爪 3.棘輪 3.8.1 電動(dòng)機(jī)的選擇由于此處傳動(dòng)軸很細(xì)，載荷很小，各方面受力都很小，但同步性要求很高，所以選擇小轉(zhuǎn)矩步進(jìn)電機(jī)。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇型號(hào)55BY001的步進(jìn)電機(jī)。其具體參數(shù) 見表：362表 362型號(hào)Model步距角Step Angle(O)機(jī)身長(zhǎng)LengthL(mm)額定電流Current(A/phase

34、)驅(qū)動(dòng)器電源輸入Power Supply保持轉(zhuǎn)矩Holding torque(N.m)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Rotor inertia(g.cm2)重量Weight(kg)軸徑Shaft diameter(mm)軸伸Axis stretch(mm)55BY0017.5550.2216V 0.7820002816第四章 結(jié)論通過我們?nèi)ピS昌發(fā)制品生產(chǎn)基地實(shí)習(xí)了解到，目前全國乃至世界上在人發(fā)纖維的加工過程中，大部分工作都是由工人們手工來完成。這樣不僅效率低，并且整體質(zhì)量也不能保證。最嚴(yán)重的是發(fā)制品生產(chǎn)過程中環(huán)境非常惡劣。發(fā)制品行業(yè)廢水具有間歇性排放、酸堿變化大、較高的色度、成份復(fù)雜、氨氮含量高和含有對(duì)生物菌種有抑制性物質(zhì)的特征。所以用機(jī)械化來替代這些工作顯得尤為重要。通過我們的調(diào)查和參觀，接下來整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中在老師的帶領(lǐng)下主要研究、開發(fā)人發(fā)纖維加工處理的新工藝，扭轉(zhuǎn)人發(fā)纖維基本上全部依靠手工勞動(dòng)的局面，實(shí)現(xiàn)人發(fā)纖維加工整個(gè)關(guān)鍵工序甚至全部工序