棉漿粕辦公碎紙機(jī)設(shè)計(jì)

1、摘要 碎紙機(jī)是對(duì)于需要報(bào)保密的廢棄文件、保密資料、圖紙、記有保密信息的廢紙以及試卷等需要安全處理的保密物件以及對(duì)于現(xiàn)代的一些信息載體（例如光盤，軟盤等）等進(jìn)行切割處的工具，理既可以達(dá)到文件保密的作用，也可以方便處理日常廢棄品，為現(xiàn)代辦公提供一份環(huán)保清潔的保證。本文通過(guò)對(duì)碎紙機(jī)發(fā)展歷程的回顧，結(jié)合我國(guó)碎紙機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)里的碎紙機(jī)體積大，成本高，效率偏低，為此力求在設(shè)計(jì)中做到小體積，低成本，高效率的碎紙機(jī)。首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求并考慮到碎紙機(jī)的工作特性提出三種不同的傳動(dòng)系統(tǒng)方案，通過(guò)對(duì)提出的不同傳動(dòng)系統(tǒng)方案進(jìn)行分析比較，最終擇優(yōu)選擇二級(jí)齒輪減速傳動(dòng)，并確定好碎紙機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖；根據(jù)設(shè)計(jì)要求給出

2、的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速以及所傳遞的轉(zhuǎn)矩由此確定電機(jī)型號(hào)，并通過(guò)計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度與接觸疲勞強(qiáng)度完成電機(jī)輸出減速齒輪組和碎紙刀傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)與校核，以及這兩對(duì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；由于碎紙刀軸是主要受力部分，因此又對(duì)碎紙刀軸進(jìn)行最小直徑的計(jì)算以及軸上各部件的軸向及周向的固定及其位置進(jìn)行了分析與確定；接下來(lái)又對(duì)碎紙刀刀具材料、形狀的選擇以及刀梳的形狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，最終形成了碎紙刀軸、碎紙刀、齒輪等零件圖和碎紙機(jī)的裝配圖。因此本設(shè)計(jì)對(duì)于民用辦公或者企業(yè)辦公的日常需要是有著實(shí)際應(yīng)用的意義。關(guān)鍵詞 碎紙機(jī)，傳動(dòng)，齒輪AbstractThe machine of shredder is a cutting

3、 tool which is need for secrecy, newspaper obsolete documents, drawings, confidential information waste paper of confidential information secret objects and test to safe handling and for some information carrier of modern (e.g. CD, floppy disk and so on), not only can achieve file security role, but

4、 also be convenient handle daily waste products, provide a guarantee for the modern office environment clean. This paper reviews the development course of the shredder, combining with the development situation of the shredder in China, found the shredder market in large volume, high cost, low effici

5、ency, therefore to be small in volume, in the design of low cost, high efficiency the paper shredder. Firstly, according to the design requirements and considering the characteristics of paper shredder put forward three kinds of schemes of different transmission system, through the analysis and comp

6、arison of different transmission system is proposed, finally to select two gear reducer drive, and determine the shredder of transmission system；According to the given data of design requirements for speed calculation of each axis and transmission torque to determine the model of motor, completion o

7、f the motor output by calculating the bending fatigue strength and contact fatigue strength reduction gear set and shredding knife drive gear design and verification, as well as two pairs of the structural design of the gear；Shredding knife shaft is the main force part, the calculation of the minimu

8、m diameter and the shaft of the various components of the axial and the circumferential direction fixed its position on the shredding blade shaft analysis and determination；A brief introduction followed by shredding blade cutting tool materials, the choice of the shape and the shape of the knife com

9、b structure, culminating in the assembly drawing of the the shredding cutter shaft shredding knives, gear parts diagram and shredders；The design has a practical application significance of the day-to-day needs of the civilian office or corporate office.Key words office shredder ，transmission ，gear目錄

10、摘要.IAbstract.I1 緒論.3 1.1簡(jiǎn)介.3 1.2發(fā)展歷史.3 1.3碎紙機(jī)的特性.4 1.3.1碎紙的方式和能力及其效果.4 1.3.2碎紙的速度和寬度及其容積.7 1.3.3其他特性.8 1.3.4處理對(duì)象的材質(zhì)及其余事項(xiàng).8 1.4設(shè)計(jì)的主要任務(wù).9 1.4.1研究現(xiàn)狀與研究意義.9 1.4.2設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)的主要步驟.102 設(shè)計(jì)方案的選定及常見(jiàn)問(wèn)題的解決.11 2.1設(shè)計(jì)的總體思想.11 2.2方案的提出及選定.11 2.2.1方案的提出.11 2.2.2方案的分析與比較.12 2.2.3方案的選定.12 2.3常見(jiàn)問(wèn)題及解決方案.133 碎紙機(jī)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)計(jì)算.14

11、 3.1電機(jī)的選擇及其輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.14 3.1.1電機(jī)的選擇.14 3.1.2電機(jī)輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.16 3.2傳動(dòng)系統(tǒng)中各軸的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)矩計(jì)算.17 3.2.1各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算.17 3.2.2各軸的功率計(jì)算.17 3.2.3各軸的輸出轉(zhuǎn)矩的計(jì)算.17 3.3減速機(jī)部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算.18 3.3.1一級(jí)減速級(jí)齒輪組的設(shè)計(jì)與計(jì)算.18 3.3.2一級(jí)減速級(jí)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).22 3.3.3一級(jí)減速級(jí)輸出軸的設(shè)計(jì).23 3.3.4二級(jí)減速級(jí)齒輪組的設(shè)計(jì)與計(jì)算.23 3.3.5二級(jí)減速級(jí)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).27 3.4主軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算.28 3.4.1主軸齒輪的設(shè)計(jì).28 3.4.2主軸齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)

12、計(jì).29 3.4.3碎紙刀輸出軸材料的選擇.30 3.4.4碎紙刀輸入軸材料的選擇.314 碎紙刀及其軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.32 4.1刀具材料的選擇.32 4.2刀齒盤的形狀.33 4.3刀齒盤的公差及表面粗糙度.34 4.4刀梳的設(shè)計(jì).34 4.5旋轉(zhuǎn)零件的潤(rùn)滑方式及彈簧擋圈的確定.355 總結(jié).35參考文獻(xiàn).36致謝.36 41 緒論1.1簡(jiǎn)介碎紙機(jī)對(duì)于現(xiàn)代辦公室來(lái)說(shuō)是個(gè)不可或缺的工具。對(duì)于需要報(bào)保密的廢氣文件、保密資料、圖紙、記有保密信息的廢紙以及試卷等需要安全處理的保密物件，以前用手來(lái)銷毀，但是這種方法既不安全，效率又低，而且比較費(fèi)力，特別是對(duì)于現(xiàn)代的一些信息載體（例如光盤，軟盤等）就不是好

13、方法了。碎紙機(jī)是由一組旋轉(zhuǎn)的刀刃、紙梳、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和減速齒輪組成的。紙張從相互咬合的刀刃中間送入，被分割成很多的細(xì)小紙片，以達(dá)到保密的目的。碎紙機(jī)到現(xiàn)在為止經(jīng)歷了七代的發(fā)展歷程，由最初的帶傳動(dòng)、塑料齒輪、鏈傳動(dòng)到現(xiàn)在的金屬齒輪傳動(dòng)、優(yōu)質(zhì)合金齒輪傳動(dòng)，功能也由最初的只能碎紙到現(xiàn)在的不僅可以碎紙，同時(shí)也可以碎光盤、回形針等硬質(zhì)用品，碎紙機(jī)作為一種保密設(shè)備，已逐漸成為辦公室內(nèi)不可缺少的一種簡(jiǎn)易裝置，這不僅是因?yàn)樗哂斜Ｃ芄δ埽且驗(yàn)樗梢詾楝F(xiàn)代辦公提供一份環(huán)保清潔的保證。1.2發(fā)展歷史 第一代碎紙機(jī)：第一代碎紙機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大多是皮帶傳動(dòng)，帶傳動(dòng)具有緩和沖擊、吸收震動(dòng)、噪音少、成本低、保養(yǎng)維修較方便等優(yōu)

14、點(diǎn)，但長(zhǎng)時(shí)間工作，皮帶出現(xiàn)變形拉升，甚至斷裂現(xiàn)象，皮帶表面齒易磨損，出現(xiàn)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)打滑。 第二代碎紙機(jī)：塑膠齒輪傳動(dòng)，因塑膠齒輪在注塑、縮水等工藝上較難精確掌握，導(dǎo)致齒輪本身的精確度不高，在高速運(yùn)行下，噪音大；因塑件較脆，韌性差，易出現(xiàn)斷齒現(xiàn)象。 第三代碎紙機(jī)：金屬鏈輪：靜音運(yùn)行，低能損耗，高效切割，切割系統(tǒng)各部件的完美協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)令人信服的功能。 第四代碎紙機(jī)：碎紙機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為金屬齒輪傳動(dòng)，金屬齒輪克服了上述缺陷，但金屬齒輪間很難避免撞擊和摩擦聲音，由于金屬機(jī)構(gòu)的安裝精度、齒輪嚙合處潤(rùn)滑條件、長(zhǎng)期運(yùn)行潤(rùn)滑效果等技術(shù)和維護(hù)上的不可控性，高速運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)出現(xiàn)很大的工作噪音。 第五代碎紙機(jī)：金剛密合機(jī)芯，采用

15、合金剛材料，金屬刀具的淬火處理，完全數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)，工藝上保證傳動(dòng)部分安裝精度，使磨損降低到最低限度，確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、降低噪音。質(zhì)量保證；超強(qiáng)全剛?cè)X輪，特制鋼材輥刀，優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)力馬達(dá)。 第六代碎紙機(jī)：（現(xiàn)代）目前高科技多媒體系列粉碎機(jī)，技術(shù)含量高；可大量碎光盤、軟盤、磁帶、錄象等；帶有保護(hù)膜的嵌鈕面板，保證了前進(jìn)、后退、停止、滿紙停機(jī)等功能。在關(guān)懷生活品質(zhì)的現(xiàn)今，我們對(duì)于產(chǎn)品的環(huán)保功能、性能安全方面有了更高的要求，因此，儲(chǔ)紙箱分區(qū)，電機(jī)過(guò)熱保護(hù)功能，超負(fù)載自動(dòng)停機(jī)功能、儲(chǔ)紙箱未關(guān)自動(dòng)斷電等功能被越來(lái)越多地運(yùn)用了進(jìn)來(lái)。 第七代碎紙機(jī)：2010年，研發(fā)出最新專利制冷技術(shù)（水冷+風(fēng)冷）碎紙機(jī)。

16、全新技術(shù)應(yīng)用N倍效能，連續(xù)碎紙40分鐘以上，六大革新技術(shù)：A.冷卻系統(tǒng)大幅度增加機(jī)器連續(xù)工作時(shí)間和快速恢復(fù)待機(jī)狀態(tài)，減少人員工作時(shí)間，提高工作效率。B.超靜音設(shè)計(jì)工作噪音低于55分貝，創(chuàng)造安靜舒適的辦公環(huán)境。C.防堵卡系統(tǒng)優(yōu)秀的齒輪設(shè)計(jì)有防卡紙現(xiàn)象，使用更放心。D.碎紙量控制系統(tǒng)能耗直觀的呈現(xiàn)，耗能全在掌握中。E.觸控操作首次采用觸摸技術(shù)應(yīng)用于碎紙機(jī)，敢為人先，操控更人性，使用更方便，科技創(chuàng)造時(shí)尚。F.風(fēng)冷系統(tǒng)水冷系統(tǒng)相輔相成，讓機(jī)器更快恢復(fù)最佳狀態(tài)。1.3 特性如何選擇適合自己的碎紙機(jī)，可以參考以下七大特性來(lái)選購(gòu)，分別是碎紙方式、碎紙能力、碎紙效果、碎紙速度、碎紙寬度、碎紙箱容積以及其他特性

17、。 1.3.1 碎紙的方式和能力及其效果A.碎紙方式 圖1.1 粒狀效果 圖1.2 條狀效果 碎紙方式是指當(dāng)紙張經(jīng)過(guò)碎紙機(jī)處理后被碎紙刀切碎后的形狀。根據(jù)碎紙刀的組成方式，現(xiàn)有的碎紙方式有：碎狀、段狀、沫狀、條狀、粒狀、絲狀等。市面上有些碎紙機(jī)可選擇兩種或兩種以上的碎紙方式。不同的碎紙方式適用于不同的場(chǎng)合，如果是一般性的辦公場(chǎng)合則選擇粒狀、絲狀，段狀、條狀的就可以了。但如果是用到一些對(duì)保密要求比較高的場(chǎng)合就一定要用沫狀的。當(dāng)前采用四把刀組成的碎紙方式是最先進(jìn)的工作方式，碎紙的紙粒工整利落，能達(dá)到保密的效果。B.碎紙能力 碎紙能力是指碎紙機(jī)一次能處理的紙張厚度及紙張最大數(shù)目。一般碎紙效果越好則其

18、碎紙能力則相對(duì)差些，如某品牌碎紙機(jī)上標(biāo)稱碎紙能力為A4，70g，7-9張，就是說(shuō)明該碎紙機(jī)一次能處理切碎厚度為70g的A4幅面的紙七到九張。普通辦公室選用A4，70g，3-4張的就可以滿足日常工作需要，如果是大型辦公室則要根據(jù)需要選擇合適幅面和較快速度的碎紙機(jī)現(xiàn)有大型碎紙機(jī)一般都能達(dá)到60-70張每次。 C.碎紙效果 圖1.3 一級(jí)保密(條狀:6.3-12mm) 圖1.4 二級(jí)(條狀3.9-5.8/粒狀6-10.5 x 40-80mm) 圖1.5 三級(jí)(條狀1.9mm/粒狀3.9-6 x 25-53mm) 圖1.6 四級(jí)保密(粒狀:1.9-2 x 15mm) 圖1.7 五級(jí)保密(粒狀:0.78

19、 x 11mm) 圖1.8 六級(jí)保密(粒狀:1 x 5mm) 碎紙效果是指紙張經(jīng)過(guò)碎紙機(jī)處理后所形成的廢紙的大小，一般是以毫米（mm）為單位的。粒、沫狀效果最佳，碎狀次之，條、段狀相對(duì)效果更差些。例如2*2mm保密效果可將A4紙張切成1500多小塊。不同的場(chǎng)合可根據(jù)實(shí)際需要選擇不同碎紙效果的碎紙機(jī)。如家庭和小型辦公室不牽涉到保密的場(chǎng)合可選用4mm*50mm、4mm*30mm等規(guī)格的就可以了。而要求保密的場(chǎng)合根據(jù)毀滅資料最低標(biāo)準(zhǔn)，電腦印字文件必須碎至3.8mm以下的紙條。對(duì)于高度機(jī)密的文件，應(yīng)采用可縱橫切割的碎紙機(jī)，最好選用達(dá)到3mm*3mm及其以下規(guī)格碎紙效果的碎紙機(jī)。 1.3.2碎紙的速度和

20、寬度及其容積A.碎紙速度 也就是碎紙機(jī)的處理能力，一般用每分鐘能處理廢紙的總長(zhǎng)度來(lái)度量，如3米/分，表示每分鐘可處理的紙張?jiān)跊](méi)有切碎之前的總長(zhǎng)度。當(dāng)然也有用厘米表示的，實(shí)際上是一樣的。B.碎紙寬度碎紙寬度就是碎紙機(jī)所要切碎的紙張?jiān)跊](méi)有進(jìn)入碎紙機(jī)之前的最大寬度，也就是指碎紙機(jī)所能容許的紙張的寬度。通常要切碎的紙張要與切口垂直輸入，否則整行文字有可能完整保留，資料盡露；另外如果入紙口太細(xì)，紙張便會(huì)折在一起，降低每次所碎張數(shù)，且容易引至紙塞，降低工作效率。所以選擇碎紙機(jī)時(shí)一定要注意碎紙寬度的選擇。但普通辦公室一般只要能進(jìn)入A4紙（大約190mm），所以220mm寬度就足夠用了。C.碎紙箱容積 碎紙箱

21、容積是指盛放切碎后廢紙的箱體體積。碎紙機(jī)生成的碎片存放于下列容器中的一種：低端的碎紙機(jī)一般放置于廢紙簍的上方，這樣切割完的碎片就簡(jiǎn)單地放置在廢紙簍里；稍微貴一些的產(chǎn)品則自帶廢紙簍（碎紙箱）。大多數(shù)辦公用碎紙機(jī)一般都是封閉的帶輪子的柜子，能夠方便地在辦公室里移動(dòng)，這種碎紙機(jī)就牽涉到了碎紙箱容積的選擇。普通辦公室和家用碎紙機(jī)出于實(shí)際需要和占地大小考慮可選擇較小容量的碎紙箱，大小在4升到10升之間為宜；中型辦公室以10-30升為最佳，大型辦公室可選用50升以上的碎紙箱。最后，還有一些碎紙機(jī)帶有一個(gè)能掛上塑料袋的架子。這樣的你只要準(zhǔn)備能掛在架子上的塑料袋就行了。 1.3.3其他特性其他特性指的是碎紙機(jī)

22、除了本身應(yīng)具有的功能外，與一般的碎紙機(jī)相比不同之處，如采用超級(jí)組合刀具，可碎信用卡，書(shū)釘；精密電子感應(yīng)進(jìn)/退紙功能。有些產(chǎn)品還具有超量/超溫/過(guò)載/滿紙/廢紙箱開(kāi)門斷電裝置，機(jī)頭提起斷電保護(hù)系統(tǒng)，全自動(dòng)待機(jī)/停機(jī)/過(guò)載退紙等。 1.3.4處理對(duì)象的材質(zhì)及其其余事項(xiàng)A.處理對(duì)象的材質(zhì) 圖1.9 紙張 絕大多數(shù)碎紙機(jī)是設(shè)計(jì)成處理紙張的，通常是紙片或者紙條。如果您打算粉碎計(jì)算機(jī)的打印件，那么最好選擇入口比較寬大的型號(hào)，這樣紙張能夠直接進(jìn)入機(jī)器進(jìn)行處理。還有一些碎紙機(jī)采用了進(jìn)紙斗，這樣就能夠處理揉成一團(tuán)的紙張了。還有一些碎紙機(jī)能夠處理更多的東西。信用卡、錄象帶或者軟盤都能夠被這些機(jī)器所粉碎。B.其余事

23、項(xiàng) 維護(hù)要求:基本的經(jīng)濟(jì)型辦公用碎紙機(jī)設(shè)計(jì)壽命是到年。后續(xù)的維護(hù)措施包括給切割裝置上油以減少磨損，清除積在刀刃里的灰塵，以及更換裝滿的袋子。另外，避免在極限容量下長(zhǎng)時(shí)間使用也是一個(gè)保養(yǎng)的關(guān)鍵。 個(gè)人型號(hào)的碎紙機(jī)并沒(méi)有設(shè)計(jì)成可維修的。如果產(chǎn)品在保修期內(nèi)損壞，廠商一般會(huì)給您更換一個(gè)而不是幫您維修。為了減少損壞的可能，盡量避免連續(xù)使用時(shí)間超過(guò)到分鐘，并且避免紙張容量超過(guò)最高限制量。 及時(shí)清理垃圾 ：一個(gè)"垃圾箱滿"的指示器是非常有用的，它能夠在垃圾袋已經(jīng)裝滿的時(shí)候提醒您及時(shí)清理，對(duì)于箱柜式的碎紙機(jī)來(lái)說(shuō)，這個(gè)功能尤其重要。廢紙的溢出是最常見(jiàn)的導(dǎo)致堵塞的原因。 使用安全要注意：要小心

24、一些懸掛的物件，比如領(lǐng)帶，在碎紙機(jī)工作的時(shí)候偶然地被卷入進(jìn)紙口。從安全的角度考慮，碎紙機(jī)的電源開(kāi)關(guān)應(yīng)該在一個(gè)容易觸及的地方。同樣，如果辦公室里有小孩的話，最好考慮他們夠不著刀刃的比較高的型號(hào)。降低運(yùn)營(yíng)成本 可替換的垃圾袋能夠從碎紙機(jī)制造商那里購(gòu)買，但是這樣一來(lái)花銷會(huì)很大。一個(gè)更好解決辦法是從普通的塑料袋生產(chǎn)商那里，購(gòu)買他們生產(chǎn)的尺寸差不多的塑料袋。1.4 設(shè)計(jì)的主要任務(wù) 1.4.1研究現(xiàn)狀與研究意義A.研究現(xiàn)狀 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)碎紙機(jī)市場(chǎng)每年以20-25的速度發(fā)展，且呈現(xiàn)加速趨勢(shì)，已成為世界生產(chǎn)大國(guó)。隨著全球信息化的浪潮的興起，IT經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，辦公機(jī)具和一卡通行業(yè)作為其相關(guān)產(chǎn)業(yè)

25、突出巨大的市場(chǎng)前景。目前市場(chǎng)碎紙機(jī)國(guó)內(nèi)外品牌有：科密、三木、得力、齊心、密理、奧士達(dá)、機(jī)密仕、惠格浩、英明仕、EBA等十多個(gè)。以科密、三木、齊心為主的品牌占據(jù)著國(guó)內(nèi)主要市場(chǎng)，其中科密碎紙機(jī)價(jià)格在市場(chǎng)很有優(yōu)勢(shì)，性價(jià)比高，建立了國(guó)內(nèi)最強(qiáng)大的研發(fā)、制造平臺(tái)和分公司、成為國(guó)內(nèi)行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者和國(guó)際碎紙機(jī)開(kāi)發(fā)和制造的重要組成部分；三木作為國(guó)內(nèi)馳名商標(biāo)，生產(chǎn)的所有產(chǎn)品均通過(guò)國(guó)家以及國(guó)際組織的品牌和技術(shù)認(rèn)證，在安全性、穩(wěn)定性和環(huán)保方面足與國(guó)內(nèi)外優(yōu)良產(chǎn)品相媲美；齊心有著近十多年的制造經(jīng)驗(yàn)，是中國(guó)國(guó)內(nèi)碎紙機(jī)制造業(yè)的元老級(jí)企業(yè)，其產(chǎn)品全面采用一體特殊刀具，超靜音設(shè)計(jì)，碎紙效果比同類產(chǎn)品的保密級(jí)別更高，屬于國(guó)際保密級(jí)別

26、中的高級(jí)別產(chǎn)品，不管從產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)還是產(chǎn)品質(zhì)量來(lái)說(shuō)，都要比著所謂市場(chǎng)占有率第一的科密碎紙機(jī)好多了。近幾年我國(guó)碎紙機(jī)行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，許多規(guī)模小質(zhì)量差的碎紙機(jī)紛紛被淘汰，但其中還有許多企業(yè)憑著價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)也占有一定的市場(chǎng)，并且對(duì)其他品牌的產(chǎn)品市場(chǎng)形成了一定的沖擊。但國(guó)內(nèi)主要的幾大品牌的地位還是相當(dāng)穩(wěn)固的，以科密為首的幾大品牌在市場(chǎng)的份額依然保持穩(wěn)定，雖然在產(chǎn)品價(jià)格上有一定調(diào)整，但利潤(rùn)空間還是相當(dāng)?shù)目捎^的。B.研究意義 當(dāng)前國(guó)內(nèi)的碎紙機(jī)市場(chǎng)前景還是很廣闊的，已有一直是國(guó)內(nèi)幾家知名碎紙機(jī)企業(yè)霸占著國(guó)內(nèi)碎紙機(jī)市場(chǎng)，但價(jià)格偏高，主要針對(duì)公司用戶。其實(shí)在歐美，日本等國(guó)家家庭用戶占了很大比例，隨著國(guó)人

27、的保密意識(shí)日漸增強(qiáng)，中國(guó)碎紙機(jī)市場(chǎng)也會(huì)朝著這樣的發(fā)展方向去做，尤其是面對(duì)家庭用戶的中檔碎紙機(jī)，有很大的發(fā)展前景。根據(jù)美國(guó)信息產(chǎn)業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2006年，美國(guó)碎紙機(jī)市場(chǎng)需求超過(guò)3000萬(wàn)臺(tái)，全球碎紙機(jī)市場(chǎng)容量已經(jīng)超30億美元。從全球碎紙機(jī)發(fā)展趨勢(shì)可以看到，隨著電子商務(wù)的發(fā)展進(jìn)入到各企事業(yè)單位的辦公室、家庭或個(gè)人用戶，以及隨著人們辦公生活水平的提高以及對(duì)個(gè)人信息安全保密處理的需求，碎紙機(jī)被越來(lái)越多的政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位以及個(gè)人消費(fèi)群體的接受認(rèn)可，全球碎紙機(jī)市場(chǎng)發(fā)展將呈現(xiàn)加速趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)速度將超過(guò)20%，而中國(guó)市場(chǎng)則處于快速發(fā)展期，其發(fā)展前景無(wú)限。因此碎紙機(jī)的研究對(duì)于各種企業(yè)公司的研究成果的保護(hù)

28、以及技術(shù)知識(shí)的保密都有著實(shí)際應(yīng)用的意義。 1.4.2設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)的主要步驟 A. 設(shè)計(jì)要求 碎紙寬度（毫米）：2.5×9（粒）； 每次碎紙量（張）：6； 碎紙速度（mm/s）：20； 入紙寬度（mm）：220； 額定功率（w）：150W；整機(jī)體積：377×218×570mm；整機(jī)重量：13kgB.設(shè)計(jì)的主要步驟 首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求并考慮到碎紙機(jī)的工作特性提出三種不同的傳動(dòng)系統(tǒng)方案，通過(guò)對(duì)提出的不同傳動(dòng)系統(tǒng)方案進(jìn)行分析比較，最終擇優(yōu)選擇二級(jí)齒輪減速傳動(dòng)，并確定好碎紙機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖2.1；根據(jù)設(shè)計(jì)要求給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速以及所傳遞的轉(zhuǎn)矩見(jiàn)表2-1，由此確

29、定電機(jī)型號(hào)，并通過(guò)計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度與接觸疲勞強(qiáng)度完成電機(jī)輸出減速齒輪組和碎紙刀傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)與校核，以及這兩對(duì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；由于碎紙刀軸是主要受力部分，因此又對(duì)碎紙刀軸進(jìn)行最小直徑的計(jì)算以及軸上各部件的軸向及周向的固定及其位置進(jìn)行了分析與確定；接下來(lái)又對(duì)碎紙刀刀具材料、形狀的選擇以及刀梳的形狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，最終形成了碎紙刀軸、碎紙刀、齒輪等零件圖和碎紙機(jī)的裝配圖。2設(shè)計(jì)方案的選定及常見(jiàn)問(wèn)題的解決2.1 設(shè)計(jì)的總體思想首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求并考慮到碎紙機(jī)的工作特性提出三種不同的傳動(dòng)系統(tǒng)方案，通過(guò)對(duì)提出的不同傳動(dòng)系統(tǒng)方案進(jìn)行分析比較，最終擇優(yōu)選擇二級(jí)齒輪減速傳動(dòng)，并確定好碎紙機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖

30、2.1；根據(jù)設(shè)計(jì)要求給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速以及所傳遞的轉(zhuǎn)矩見(jiàn)表2-1，由此確定電機(jī)型號(hào)，并通過(guò)計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度與接觸疲勞強(qiáng)度完成電機(jī)輸出減速齒輪組和碎紙刀傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)與校核，以及這兩對(duì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；由于碎紙刀軸是主要受力部分，因此又對(duì)碎紙刀軸進(jìn)行最小直徑的計(jì)算以及軸上各部件的軸向及周向的固定及其位置進(jìn)行了分析與確定；接下來(lái)又對(duì)碎紙刀刀具材料、形狀的選擇以及刀梳的形狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，最終形成了碎紙刀軸、碎紙刀、齒輪等零件圖和碎紙機(jī)的裝配圖。2.2 方案的提出及選定 2.2.1方案的提出方案一（帶傳動(dòng)）：電機(jī)輸入帶傳動(dòng)減速齒輪同步齒輪方案二（鏈傳動(dòng)）：電機(jī)輸入鏈傳動(dòng)減速齒輪同步齒輪方

31、案三（齒輪傳動(dòng)）：電機(jī)輸入一級(jí)減速齒輪二級(jí)減速齒輪同步齒輪 2.2.2方案的分析與比較方案一：帶輪減速傳動(dòng) 優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用維護(hù)方便、 有良好的撓性和彈性、過(guò)載打滑。 缺點(diǎn)：傳動(dòng)比不準(zhǔn)確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動(dòng)裝置外部尺寸大、效率低。 在這個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)中，帶傳動(dòng)具有緩和沖擊、吸收震動(dòng)、噪音少、成本低、保養(yǎng)維修較方便等優(yōu)點(diǎn)，但長(zhǎng)時(shí)間工作，皮帶出現(xiàn)變形拉升，甚至斷裂現(xiàn)象，皮帶表面齒易磨損，出現(xiàn)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)打滑。方案二：鏈減速傳動(dòng) 優(yōu)點(diǎn)：與帶傳動(dòng)相比，無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，效率高；傳遞功率大，過(guò)載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動(dòng)尺寸?。凰鑿埦o力小，作用于軸上

32、的壓力??；能在高溫、潮濕、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作。缺點(diǎn)：僅能用于兩平行軸間的傳動(dòng)；成本高，易磨損，易伸長(zhǎng)，傳動(dòng)平穩(wěn)性差，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加動(dòng)載荷、振動(dòng)、沖擊和噪聲，不宜用在急速反向的傳動(dòng)中。因此，鏈傳動(dòng)多用在不宜采用帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)，而兩軸平行，且距離較遠(yuǎn)，功率較大，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確的場(chǎng)合。方案三：齒輪減速傳動(dòng) 優(yōu)點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比精確，工作可靠、效率高、壽命長(zhǎng)，使用的功率、速度和尺寸范圍大。缺點(diǎn)：制造、安裝精度要求較高，因而成本也較高； 不宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。在高速運(yùn)行下，要求有較高的制造及安裝精度，否則傳動(dòng)的噪聲及震動(dòng)較大。不宜用于兩軸距離較大的場(chǎng)合

33、，否則要增加舵輪，使機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2.2.3方案的選定由于本設(shè)計(jì)碎紙機(jī)為辦公室工作機(jī)器，考慮到其工作環(huán)境，不能在工作時(shí)發(fā)出較大的聲音，所以鏈傳動(dòng)不是最優(yōu)選擇；考慮到工作效率的問(wèn)題，帶傳動(dòng)也不是最好的選擇；考慮到齒輪傳動(dòng)綜合就有結(jié)構(gòu)緊湊、噪音小且效率高的優(yōu)點(diǎn)，并且縱觀碎紙機(jī)的發(fā)展歷史，我們可以看出碎紙機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)正在朝著齒輪傳動(dòng)發(fā)展，并且齒輪的制造材料也在不斷的優(yōu)化，所以最終選擇了以齒輪傳動(dòng)為此碎紙機(jī)的主要傳動(dòng)系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及課題的設(shè)計(jì)任務(wù)可得出傳動(dòng)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)如下圖所示 圖2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 碎紙刀輸入軸 碎紙刀輸出軸 電機(jī)輸出軸 一級(jí)減速輸出軸2.3常見(jiàn)問(wèn)題及解決方案碎紙機(jī)不進(jìn)紙：檢

34、查傳感器是否工作正常。檢查電路板是否工作正常。檢查電機(jī)是否工作正常。碎紙機(jī)卡紙了怎么辦？有倒退功能的話先試試倒退鍵看看是否可自行退出。實(shí)在不行就切斷電，然后將碎紙那部分提出來(lái)倒一個(gè)頭，倒幾下,然后再開(kāi)。切記要斷電操作！倘若還不行的話，可以嘗試倒過(guò)來(lái)時(shí)用螺絲刀搞掉一些碎紙。不能碎紙,但撥通開(kāi)關(guān)時(shí)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音異常： 這是碎紙機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)出了毛病,保修期內(nèi)應(yīng)送到指定廠商處修理。碎紙機(jī)不通電：請(qǐng)檢查電源是否接好。請(qǐng)檢查是否把開(kāi)關(guān)打開(kāi)。檢查保險(xiǎn)管是否被擊穿。檢查電路板是否有被擊穿。檢查垃圾筒是否被放好。碎紙機(jī)有異響：請(qǐng)檢查刀具是否有損壞。請(qǐng)檢查是否有碎紙末太多，影響刀具正常工作。檢查皮帶是否有松動(dòng)（在一

35、些老機(jī)型中有皮帶）帶電檢查整機(jī)是否有擺動(dòng)。碎紙機(jī)工作時(shí)有輻射嗎？有電磁輻射。但碎紙機(jī)使用低壓電，屬于低頻輻射，因此電場(chǎng)強(qiáng)度很小，可以忽略不計(jì)。它是通電后由電機(jī)帶動(dòng)刀片旋轉(zhuǎn)將紙打碎，它和我們平時(shí)用的豆?jié){機(jī)原理相同。普通電器利用電機(jī)發(fā)電，它的頻段一般維持在赫茲左右，最多也不會(huì)超過(guò)赫茲，這部分家用電器電磁波很難能輻射出來(lái)。但我們并不排除那些耗電量很大的電器，它們或許是采用電頻技術(shù)，其瞬間可能產(chǎn)生成百上千兆的電磁場(chǎng)，由此可能產(chǎn)生電磁輻射。此類家電在生活中最常見(jiàn)的就是空調(diào)，但現(xiàn)在很多空調(diào)都采用了變頻技術(shù)，因此并不是它時(shí)刻都可能產(chǎn)生巨大的電磁輻射，只要人不長(zhǎng)時(shí)間靠近家電，電磁輻射并不可能對(duì)人造成直接的影響

36、。要注意人體與辦公設(shè)備的距離，使用應(yīng)保持一定的安全距離，離電器越遠(yuǎn)，受電磁波侵害越小。3 碎紙機(jī)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 電機(jī)的選擇及其輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.1電機(jī)的選擇A.電機(jī)轉(zhuǎn)速的確定設(shè)定該碎紙機(jī)初定刀具直徑D=40mm,即兩刀具的嚙合長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2.5mm,二減速齒輪的傳動(dòng)比設(shè)定為i=2，一減速齒輪的傳動(dòng)比設(shè)定為i=5.2，根據(jù)設(shè)計(jì)要求碎紙機(jī)的碎紙速度為v=1.2m/min,由此可得知碎紙機(jī)刀具的輸入與輸出軸、的轉(zhuǎn)速分別是：計(jì)算如下：將、圓整即可得根據(jù)傳動(dòng)比即可計(jì)算出一級(jí)減速輸出的轉(zhuǎn)速應(yīng)為：B.確定電機(jī)的功率根據(jù)課題要求，工作機(jī)所輸出的功率為，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表12-8查得：滾動(dòng)軸

37、承的傳動(dòng)效率，齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率由此可計(jì)算出電機(jī)的功率：圓整為：C.電機(jī)類型的確定由上面的計(jì)算結(jié)果可得知電機(jī)的功率為P=120w,經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查最終選擇了蘇州浩遠(yuǎn)電機(jī)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)：電機(jī)。電機(jī)的參數(shù)如下： 表3.1 電機(jī)型號(hào)參數(shù)蘇州浩遠(yuǎn)機(jī)電有限公司出品電機(jī)型號(hào)：品牌：型號(hào)：功率：電壓：電機(jī)的外觀圖如下圖3.2所示：圖3.2 電機(jī)的基本尺寸如下圖3.3所示：圖3.3 3.1.2電機(jī)輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 由下面計(jì)算可知：電機(jī)輸出軸所傳遞的扭矩為9.97，傳遞的功率是120w，轉(zhuǎn)速是115rpm。由于此軸傳遞的扭矩不是很大，故選用45鋼，取其許可應(yīng)力40MPa,由此可初步估算軸的最小直徑為：由于此軸上

38、只有小齒輪，且其直徑為27mm,可選取此段軸的直徑為14mm.齒輪一端用雙螺母固定，另一端用軸肩固定。3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)中各軸的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)矩計(jì)算 3.2.1 各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算： 碎紙刀軸： 一級(jí)減速輸出軸： 電機(jī)輸出軸： 3.2.2 各軸的功率計(jì)算 由于電機(jī)功率為120w, 則由齒輪傳動(dòng)以及滾動(dòng)軸承的效率可以得出：一級(jí)減速輸出的功率是：碎紙刀輸入軸的輸出功率是：碎紙刀輸出軸的輸出功率是： 3.2.3 各軸的輸出轉(zhuǎn)矩的計(jì)算由下面的公式： 可得各軸的功率如下：電機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩：一級(jí)減速輸出軸即軸的輸出扭矩：碎紙刀輸入軸的轉(zhuǎn)矩：碎紙刀輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩：A.傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)所有參數(shù)如下表1-1所示傳動(dòng)參數(shù)表3

39、.4軸的名稱功率（w）轉(zhuǎn)矩()轉(zhuǎn)速(r/min)傳動(dòng)比軸1209.971155.2軸112.9750.0322 2軸108.591.7211 1軸104.2288.10113.3 減速機(jī)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.3.1一級(jí)減速級(jí)齒輪組的設(shè)計(jì)與計(jì)算A.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)按照?qǐng)D2.1的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)；碎紙機(jī)為辦公室工作機(jī)器，屬于一般工作機(jī)器，并且速度也不高，故選用7級(jí)精度（GB 1009588）；材料的選擇：查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1選擇小齒輪的材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS,兩者的硬度差為40HBS，符合大小齒輪的工

40、作狀況；選擇小齒輪的齒數(shù)為，大齒輪的齒數(shù)為；B.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 接下來(lái)確定公式中的各計(jì)算數(shù)值：試選載荷系數(shù)；由表3.4可知電機(jī)輸出軸上小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩9.97；由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7選取齒寬系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞硬度極限；大齒輪的接觸疲勞硬度極限；由于設(shè)計(jì)要求中沒(méi)有給出具體工作年限，設(shè)定此碎紙機(jī)工作年限為10年，平均每天工作4小時(shí)，每年工作天數(shù)為300天。則大小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為：查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19可得接觸疲勞壽命系數(shù),；計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，由

41、式；C.按齒面接觸強(qiáng)度的計(jì)算試算電機(jī)軸小齒輪分度圓直徑,代入中的較小值計(jì)算圓周速度v計(jì)算齒寬計(jì)算齒寬與齒高的比b/h模數(shù) ，齒高 從而可得： 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=0.14m/s,7級(jí)精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8可得動(dòng)載系數(shù)，直齒輪，由機(jī)械設(shè)計(jì)可查得使用系數(shù)，表10-4用插值法查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)軸承非對(duì)稱布置時(shí)，。由，查圖10-13得；故載荷系數(shù)；按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由下式可得校正后的分度圓直徑：計(jì)算模數(shù) ：D.按齒根彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，；計(jì)算彎曲疲勞

42、許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則可得以下：；計(jì)算載荷系數(shù)K；查取齒形系數(shù),由表10-5可得 ,；查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表10-5可得，；計(jì)算大小齒輪的并加以比較，；可得出大齒輪的數(shù)值大E.按齒根彎曲強(qiáng)度的計(jì)算對(duì)比結(jié)果可知，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，故可取彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)1.0022并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5mm，按接觸強(qiáng)度算的分度圓直徑為25.8mm，算得小齒輪的齒數(shù)： 取小齒輪齒數(shù)為18；從而大齒輪的齒數(shù) ,取為94；這樣的設(shè)計(jì)既

43、滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。F.幾何尺寸的計(jì)算 計(jì)算分度圓直徑 計(jì)算中心距 計(jì)算齒輪寬度 取， 3.3.2一級(jí)減速級(jí)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 通過(guò)齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算，只能確定出齒輪的主要尺寸，如齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、分度圓直徑等，而齒圈、輪輻、輪轂等的結(jié)構(gòu)形式以及尺寸大小，通常都要通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求以及經(jīng)濟(jì)性要求等因素有關(guān)。進(jìn)行齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須要綜合考慮上述各方面的因素。通常是先按齒輪的直徑大小，選定合適的結(jié)構(gòu)形式，然后再根據(jù)推薦使用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 參考機(jī)械設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)

44、直徑很小的鋼制齒輪，當(dāng)為圓柱齒輪時(shí)，若齒根圓到鍵槽底部的距離小于2m（m為端面模數(shù)），均應(yīng)將齒輪與軸做成一體，叫做齒輪軸；當(dāng)齒輪的直徑時(shí)，可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。進(jìn)行齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還要進(jìn)行齒輪和軸的連接設(shè)計(jì)，通常采用單鍵連接，但當(dāng)轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，要考慮輪芯的平衡以及對(duì)中性，這時(shí)應(yīng)采用花鍵連接或者雙鍵連接，而本設(shè)計(jì)中齒輪的轉(zhuǎn)速不是很高，齒輪與軸的軸向固定采用單鍵連接即可。由機(jī)械原理表10-2漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)支持圓柱齒輪傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算公式，計(jì)算大小齒輪的齒頂圓直徑，,計(jì)算如下： 那么這里的大小齒輪都可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。A.計(jì)算大小齒輪的齒底圓直徑 B.各計(jì)算結(jié)果 3.3.3一級(jí)減速級(jí)輸出軸的設(shè)計(jì)

45、 此軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩為50.03N.m，轉(zhuǎn)速為22r/min,傳遞的功率是112.97w,其上的零件分布如下圖所示： 圖 3.3 一級(jí)減速輸出軸簡(jiǎn)圖 3.3.4二級(jí)減速級(jí)齒輪組的設(shè)計(jì)與計(jì)算A.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)按照?qǐng)D2.1的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)；碎紙機(jī)為辦公室工作機(jī)器，屬于一般工作機(jī)器，并且速度也不高，故選用7級(jí)精度（GB 1009588）； 材料的選擇：查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1選擇小齒輪的材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS,兩者的硬度差為40HBS，符合大小齒輪的工作狀況；選擇小齒輪的齒數(shù)為，大齒輪的齒數(shù)為；B.按齒

46、面接觸強(qiáng)度的設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 接下來(lái)確定公式中的各計(jì)算數(shù)值：試選載荷系數(shù)；由表4.1可知電機(jī)輸出軸上小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩；由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7選取齒寬系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6差得材料的彈性影響系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞硬度極限；大齒輪的接觸疲勞硬度極限；由于設(shè)計(jì)要求中沒(méi)有給出具體工作年限，設(shè)定此碎紙機(jī)工作年限為10年，平均每天工作4小時(shí)，每年工作天數(shù)為300天。則大小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為：查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19可得接觸疲勞壽命系數(shù),；計(jì)算接觸疲勞許可應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，由式得；C.按齒面接觸強(qiáng)度的計(jì)算試算電機(jī)軸小齒輪分度圓直徑,

47、代入中的較小值計(jì)算圓周速度v計(jì)算齒寬計(jì)算齒寬與齒高的比b/h模數(shù) ，齒高 從而可得：計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=0.05m/s,7級(jí)精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8可得動(dòng)載系數(shù)，直齒輪，由機(jī)械設(shè)計(jì)可查得使用系數(shù)，表10-4用插值法查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)軸承非對(duì)稱布置時(shí)，。由，查圖10-13得；故載荷系數(shù)；按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由下式可得校正后的分度圓直徑：計(jì)算模數(shù) ：D.按齒根彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為： 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，；計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則可得以下：；計(jì)算載

48、荷系數(shù)K；查取齒形系數(shù),由表10-5可得,；查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表10-5可得，；計(jì)算大小齒輪的并加以比較，；可得出大齒輪的數(shù)值大。E.按齒根彎曲強(qiáng)度的計(jì)算對(duì)比結(jié)果可知，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，故可取彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)1.59并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm，按接觸強(qiáng)度算的分度圓直徑，算得小齒輪的齒數(shù)：；從而大齒輪的齒數(shù) 。這樣的設(shè)計(jì)既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。F.幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算分度圓直徑

49、計(jì)算中心距 計(jì)算齒輪寬度 取， 3.3.5二級(jí)減速級(jí)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 參考機(jī)械設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)齒輪的直徑時(shí)，可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。 由機(jī)械原理表10-2漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)支持圓柱齒輪傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算公式，計(jì)算大小齒輪的齒頂圓直徑，,計(jì)算如下： 那么這里的大小齒輪都可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。A.計(jì)算大小齒輪的齒底圓直徑B.各計(jì)算結(jié)果；3.4主軸（碎紙刀軸）的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.4.1主軸（碎紙刀軸）齒輪的設(shè)計(jì) 由于外型及刀具方面配合的原因，現(xiàn)各項(xiàng)基本尺寸確定，中心距定為70mm，m=2mm，采用直齒圓柱齒輪。僅需要選擇材料和進(jìn)行齒面接觸疲勞硬度及齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。A.選定齒輪類型，精度等級(jí)，齒輪材料由于碎紙刀軸所受的扭矩很大，故選用20Cr，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理后采用氣體滲氮處理，齒面硬度300HBS；由于軸上的刀具配合有一定的精度要求，故選用六級(jí)精度（GB