畢業論文（設計）任務書論文（設計）題目： 多功能蔬菜切片機設計 學號： 姓名： 專業： 機械設計制造及其自動化 指導教師： 系主任： 一、主要內容及基本要求 （1）將質地較硬的蔬菜切成片狀。切刀工作阻力約100N。 （2）直動式切刀每分鐘往復次數為300;旋轉式切刀轉速150r/min。行程速比系數K=1。（3）主執行機構的最小傳動角不小于，輔助傳動機構的許用壓力角。機器運轉的不均勻系數為0.05。電動機功率儲備系數為1.5。（4）要求機器運行平穩，切片均勻。物料切片厚度及生產率可調。（5）分析多功能蔬菜切片機設計工作原理和技術要求及構思方案，并進行多方案對比分析。（6）完成多功能蔬菜切片機設計傳動系統的設計、執行機構設計和結構設計；主要零部件的受力分析和強度計算。繪制所設計方案的機構運動簡圖。繪制多功能蔬菜切片機的裝配圖及主要的零件圖。要求圖紙工作量2.5張A0圖紙以上（AutoCAD繪圖）。 （7）設計說明書一份，電子文檔一份。 （8）英文文獻翻譯（含原文）。要求：原文5000個單詞以上，中文翻譯要求通順。 二、重點研究的問題（1）多功能蔬菜切片機總體方案設計（含切刀機構、夾持機構和輸送機構等）。 （2）多功能蔬菜切片機傳動系統的設計。 （3）主執行機構設計（多功能蔬菜切片機構選型及尺寸確定）及其結構設計。 畢業論文（設計）評閱表學號 姓名 專業 機械設計制造及其自動化 畢業論文（設計）題目： 多功能蔬菜切片機設計 評價項目評 價 內 容選題1.是否符合培養目標，體現學科、專業特點和教學計劃的基本要求，達到綜合訓練的目的；2.難度、份量是否適當；3.是否與生產、科研、社會等實際相結合。能力1.是否有查閱文獻、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運用知識的能力；3.是否具備研究方案的設計能力、研究方法和手段的運用能力；4.是否具備一定的外文與計算機應用能力；5.工科是否有經濟分析能力。論文（設計）質量1.立論是否正確，論述是否充分，結構是否嚴謹合理；實驗是否正確，設計、計算、分析處理是否科學；技術用語是否準確，符號是否統一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規范；2.文字是否通順，有無觀點提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價值或實際應用價值，有無創新之處。綜合評 價 該同學所完成的多功能蔬菜切片機的設計基本原理正確，傳動系統設計合理。畢業設計說明書的論述合理，設計計算方法正確，格式符合要求。所繪制的裝配圖與零件圖錯誤較少，基本達到工程圖的要求。整個畢業設計工作體現了學科教學計劃的基本要求，所完成的工作達到了本科畢業設計要求，推薦成績為“中等”，可參與答辯。 評閱人： 2014年 月 日 畢業論文（設計）鑒定意見 學號： 姓名： 專業： 機械設計制造及其自動化 畢業論文（設計說明書） 頁 圖 表 8 張論文（設計）題目： 多功能蔬菜切片機設計 內容提要： 多功能蔬菜切片機的設計目的是把大塊的質地較硬的蔬菜瓜果，實施切片切塊的一款機器，它能實現自動進料，自動出料，并能通過控制plc程序從而實現不同厚度蔬菜切片的功能。 本人設計的多功能蔬菜切片機，是利用電機為動力來源，依次通過兩級皮帶減速和一級齒輪減速，達到減速增加力矩的目的，從而實現每分鐘150次切削蔬菜的目的。本機器是通過切削執行軸上的凸輪接通和斷開機械開關，從而把電信號傳遞到plc，用plc發出脈沖信號，控制步進電機的進給，不僅不會打刀，還能良好的控制切削蔬菜的厚度。多功能蔬菜切片機的進料槽設計是采用v型槽方式，這種方式能限制大塊蔬菜（例如紅薯，馬鈴薯，蓮藕，黃瓜等蔬菜）四個自由度，保證良好的切削。 本機器量身打造了出料槽，蔬菜被切成片以后，立即進入收集斗，即可進行下一步深加工，本機器還設計了切刀的防護罩，避免工作人員被刀劃傷，是很符合人體工程學的一項設計。 目 錄第一章 概述21.1食品機械與設備主要包括的內容.21.2市場上已出現的切片機2 1.2.1、制漿造紙行業2 1.2.2、制作細胞或組織切片行業：3 1.2.3、肉片加工行業3 1.2.4、蔬果加工行業31.3切片機使用要求3 1.3.1、肉片、蔬果加工行業31.4本設計研究內容4 1.4.1、目標4 1.4.2、多功能蔬菜切片機的設計要求4 1.4.3、 多功能蔬菜切片機應滿足的基本要求4第二章 切片機原理方案構思與擬定.6 2.1 方案的構思62.2 方案的設計7 2.2.1進料裝置7 2.2.2傳動裝置8 2.2.3電機的選型10 2.2.4帯傳動的設計10 2.2.5齒輪傳動設計11 2.2.6 機架的設計.11第三章 動力傳動部件的校核1331 齒輪的計算和校核133.1.1 齒輪材料處理工藝及制造工藝的選定133.1.2 確定各主要參數133.1.3 傳動比133.1.4 齒輪模數m133.1.5 齒輪接觸疲勞強度計算143.1.6 齒輪強度校核1532 軸的計算與校核193.2.1 軸的預選計算193.2.2 軸的校核計算1933 普通平鍵的計算與校核203.3.1 鍵的選取203.3.2 鍵聯接的強度校核2034 軸承的計算與校核213.4.1 圓錐滾子軸承壽命校核213.4.2 轉盤處單向推力球軸承的壽命的校核22第4章 基于UG的實體設計概述.234.1 UG實體設計概述23參考文獻24致謝.25附錄一.26附錄二.30多功能蔬菜切片機摘要：多功能蔬菜切片機是主要是通過驅動裝置，傳動裝置來實現進料以及對瓜果蔬菜進行進行切片，實現了能夠進料和出料，厚度可調的功能的裝置。多功能蔬菜切片機的創新設計的目的是按照設計題目的要求，設計可完成一定動作的切片機，完成理論方案的設計。然后對手動瓜果蔬菜切片機的基本結構進行分析，清楚設計多功能蔬菜切片機主要技術關鍵，主要是步進送料裝置和傳動裝置的機構設計，明確切片的原理，并對切片的厚度進行可控制性的調整設計。最后使用UG軟件對手動瓜果蔬菜切片機進行三維造型，模擬運動仿真，進行動畫演示過程,并生成總裝圖和部裝及部分重要零件圖。本文主要對多功能蔬菜切片機的設計進行說明。關鍵詞：切片機 ；凸輪；齒輪傳動；步進送料；驅動裝置；傳動裝置；厚度調整。Multifunctionalvegetable slicerAbstract：Multifunction vegetable slicer is mainly through the drive means to realize the transmission of the feed and sliced fruits and vegetables, the apparatus can achieve a feed and discharge, the thickness of the adjustable functions. The purpose multifunction vegetable slicer innovative design is based on a design requirements, designed to complete certain actions slicer, complete the design theory of the program. The basic structure of the fruit and vegetable slicer manual analysis clearly primarily designed multifunction key technologies vegetable slicer, the feeding means is a stepping main transmission mechanism and the design principle of the specific slice, and the slice thickness can be controllability adjust the design. Finally, the use of UG software manual slicer of fruits and vegetables for three-dimensional modeling, simulation motion simulation, carried out animation process and generate assembly plans and the Ministry of wear and some important parts diagram. This paper focuses on the design of multi-purpose vegetable slicer explained.Keyword：Slicer; Cam; gear; stepping feeding; drive; transmission; thickness adjustment.第一章 概述1.1食品機械與設備主要包括的內容食品機械與設備的內容主要包括：輸送機械與設備、清洗和原料預處理機械與設備、攪拌及均質機械與設備、原料及半成品的熱處理機械與設備、真空濃縮設備、干燥機械與設備、排氣及殺菌機械與設備等。1.2市場上已出現的切片機1.2.1、制漿造紙行業：一般形式有刀盤式切片機，鼓式切片機，螺旋切片機等。刀盤式切片機由刀盤、機殼、喂料槽以及傳動裝置等部分組成。沉重的刀盤還起到飛輪的作用，穩定切片過程。刀片沿盤面輻射狀安裝，并突出mm左右，原木通過溜槽喂入轉盤的一側，刀片與原木軸線成一定角度進行切片，處理量為290m3SUB/h,通常情況下木片長度24mm,刀盤直徑3360mm,刀盤轉速249rpm,刀盤上安裝有16只刀片,由臺馬達帶動，總功率為4315kw,馬達速度為25rps。1.2.2、制作細胞或組織切片行業：用于光學顯微鏡的有旋轉式和滑走式切片機。用于電子顯微鏡的有超薄切片機，使用玻璃刀或鉆石刀制作超薄切片。材料的裝置有機械推進式和熱膨脹式。用于冷凍切片法的有冷凍切片機、低溫恒溫器、冷凍超薄切片機。用于徒手切片的有圓筒切片機。1.2.3、肉片加工行業：羊肉、肥牛切片機：該款切片機的刀片采用了進口合金鋼材料，可適應高速度、大批次肉片的加工；肉片厚薄自動可調，并與進料機構精巧配合，使之可根據所需肉片厚度自動控制推進速度；工作平臺完全由尼龍板制做，可防止肉卷融化，既高檔又保證了衛生要求。尤其值得一提的是，從該切片機出來的成品肉片可自然成細卷，而且無需解凍立即包裝，非常方便。1.2.4、蔬果加工行業：多功能切絲切片機，由重力棒、進料筒、轉盤、切刀、切絲刀、機架、底座、軸、支撐輪，動力裝置等組成，切刀和切絲刀安裝在轉盤上，轉盤在動力裝置作用下做旋轉運動，轉盤上的切刀和切絲刀將原料切割成片或絲，主要用于土豆、蘿卜、芥菜、瓜果、酸菜、白菜，肉類的片、絲加工，具有結構簡單、使用安全、操作方便、加工效率高等優點，適合于個人經商使用。1.3切片機使用要求1.3.1、肉片、蔬果加工行業1.切片機只能用于切適于本切片機切片范圍的物體。2.使用前在斷電情況下清理刀片和工作臺。 3.接通電源、試機，確定能夠設備正常工作后關機待用。 4.若冷凍原料切片之前要解凍（去掉原料上的冰層）。 5.使用過程中嚴禁用手和其他工具接觸圓盤和刀片。 6.放好原料調節好出片厚度，開機、推動離合器。 7.推送原料時不宜用力過猛。 8.關機、拔掉電源線，出片尺度掉到零點，徹底清理機器整體，嚴禁用水沖刷機體。 9.每周檢查機油一次，油標低于規定尺度及時加油。1.4本設計研究內容1.4.1、目標根據要求，設計一個能夠實現切片厚度均勻且能調整切片厚度，安全可靠，提高工作效率，適合各種瓜果類蔬菜的自動切片機的合理方案，并運用三維軟件建立該機器的模型，實現運動仿真。1.4.2、多功能蔬菜切片機的設計要求1、 要確保機械的切實可行性；2、要貼近生活，做到在生活中切切實實用得到，有必要用；3、要貼近一些時代主題，盡量做到低能高效；4、能夠提高工作的效率；5、 要確保機械的安全性，設計要符合人體工程學；6、 可以調節切片的厚度，從而實現切塊，切丁等目的；1.4.3 多功能蔬菜切片機應滿足的基本要求 多功能蔬菜切片機應滿足的要求有以下幾個方面： 1、具有預定功能的要求 所設計制造的多功能蔬菜切片機必須實現預定的解決生產或生活問題的功能，這是機器設計的最基本出發點。為使所設計的機器具有預定功能，合理選擇機器的工作原理是最重要的。顯然，預定實現的功能不同，設計的要求也不同。 2、經濟性要求 機器的經濟性是一個綜合指標，在切片機的設計、制造、使用、銷售、維修、管理等各個環節均有所體現。總之，經濟性要求就是在滿足功能要求的前提下使解救人質機的總費用最低。 3、安全性要求 在多功能蔬菜切片機的設計階段就必須對機器的使用安全予以足夠的重視。簡單地講，安全就是指多功能蔬菜切片機本身的工作安全及使用者的安全，特別是使用者手的安全。因此，要采用各種各樣的防護措施，使運行時刀具不會與人體直接接觸。 4、可靠性要求 簡單地講，可靠性就是多功能蔬菜切片機在使用中性能的穩定性，它是多功能蔬菜切片機的一個重要質量指標。可靠性水平越高，說明機器在使用過程中發生故障的概率越小，能正常工作的時間就越長。 5、操作使用方便的要求 多功能蔬菜切片機是一種給生活帶來方便的機械產品。在設計多功能蔬菜切片機時必須注意操作時要輕便省力；操作機構要適應人的生理條件；多功能蔬菜切片機的噪聲要小；防止污染等。此外，對有些機器還有一些特殊要求，如建筑機械要便于拆裝和搬運、交通機械要重量輕等。設計多功能蔬菜切片機時，在滿足基本要求的前提下還要滿足這些特殊要求，以提高機器的使用性能和保證機器的工作質量。 第二章 切片機原理方案構思和擬定2.1 方案的構思根據多功能蔬菜切片機的設計目標和要求，首先要考慮刀片的運動方式，以及采用何種機構帶動刀片運動。采用何種傳動裝置使蔬菜傳遞到刀具下完成切片工作，最主要的是如何通過一個力帶動兩個機構同時運動。以及如何控制切片的厚度，如何讓切片順利排出機器，如何限制被切物的大范圍移動所導致的無法正確切片。綜合考慮，經過研究出兩種切片方式為備選切片方式：方案一：采用周轉式切片方式，這種切片方式通過刀具的圓周循環運動，進行切片，但是這種方式要求提供比較大的力矩給刀片，刀具的接頭部位，要設計的剛度要求高。優點是結構簡單，易于拆裝和維護。方案二：采用雙曲柄滑塊機構，這種切片方式切削力度比較均勻，是實現刀具的往復運動，但是結構較為復雜，不利于拆裝和維護。最后通過綜合考慮，選定方式一，設定結構圖如2-1所示：圖2-1 周轉式切片方案示意圖2.2 方案的設計進料槽方案的設計，首先根據蔬菜的形狀大小，設計進料槽，進料槽必須滿足大多數蔬菜的進料方式，且不會出現卡死的情況，因此設計成v型進料槽是比較合理的。由于蔬菜處于加工位置時，要限制住蔬菜的自由度，因此，專門設計了一個刀槽，這樣，切菜的時候就不會出現蔬菜翻轉的現象。切菜方案的設計，采用240mm的刀長，能滿足大多數蔬菜的切菜能力，且刀柄部位加強，以防止斷刀，刀柄用螺釘緊固在刀盤上，四個螺釘，限制刀具的位置。2.2.1進料裝置本機構采用自動可調節的自動進料方式，如圖2-2所示，它主要由以下零部件構成：圖2-2 驅動裝置示意圖1、凸輪和機械開關：凸輪是安裝于輸出軸端的，他的作用是相當于計數的作用，和機械開關配合，當刀具的刀位處于非切削位置時凸輪頂起，機械開關接通，并把電信號送入plc中。2、Plc：從機械開關接收信號，經過處理，把輸出信號傳入步進電機，控制步進電機的轉角；同時對輸出信號計數，當一個周期完成，輸出回轉信號，使齒條回位。3、步進電機：是進料機構的動力源，輸出軸接小齒輪。4、電機安裝板：用來安裝步進電機。5、小齒輪和齒條機構：把齒輪的旋轉運動轉化成齒條的直線運動。6、V型滑塊機構：和入料槽配合，把料往前頂。2.2.2傳動裝置1帶傳動帶傳動是一種應用很廣泛的機械傳動。帶傳動由主動輪、從動輪和適度張緊在兩輪上的封閉環形傳動帶組成。它是利用傳動帶作為中間的撓性件，依靠傳動帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運動的，主動軸的動力通過撓性傳動帶傳遞給從動軸。其優點是：（1）能緩和載荷沖擊；（2）運行平穩無噪聲；（3）制造和安裝精度不像嚙合傳動那樣嚴格；（4）過載時將引起帶在帶輪上打滑，因而可防止其他零件的損壞；（5）可增加帶長以適應中心距較大的工作條件；其缺點是：（1）有彈性滑動，使傳動效率降低并且不能保持準確的傳動比；（2）傳遞同樣大的圓周力時，輪廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動大；（3）帶的壽命較短。2鏈傳動鏈傳動是由閉合的撓性環形鏈條和主、從動鏈輪所組成的，鏈輪是有特殊齒形的齒，依靠鏈輪輪齒與鏈節的嚙合來傳遞運動和動力。鏈傳動是屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動。其優點是：與帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和打滑現象，能保持準確的平均傳動比，作用于軸上的徑向壓力較小；在同樣使用條件下，鏈傳動的結構較為緊湊。鏈傳動能在高溫及油污惡劣環境中工作。與齒輪傳動相比，鏈傳動較易安裝，成本較低；在遠距離傳動時，其結構要比齒輪傳動輕便得多。其缺點是：在兩平行軸間只能用于同向回轉的傳動；運轉時不能保持恒定的瞬時傳動比；不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動中應用。3齒輪傳動齒輪傳動是現代機械中廣泛應用的一種傳動形式，它主要用來傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力，并可改變轉動速度和傳動方向。其優點是：齒輪傳動和其他形式的機械傳動相比較，傳遞的功率和圓周速度范圍大，傳動效率高，能保證恒定的傳動比，工作平穩、安全可靠且使用壽命長，結構緊湊。其缺點是：制造和安裝精度要求高，因而成本也較高，并且不宜用于軸間距離較大的傳動。4蝸桿傳動蝸桿傳動用來傳遞空間兩交錯軸之間的運動與動力。它由蝸桿與蝸輪組成，一般蝸桿主動，蝸輪從動，作減速運動。在少數機械中，蝸輪主動蝸桿從動，作減速運動。其優點是：（1）傳動比較大，結構緊湊；（2）傳動平穩噪聲低；（3）可具自鎖性其缺點是：因為蝸桿蝸輪在嚙合處有較大的相對滑動，因而磨損大，發熱量大，效率低。為減少蝸桿傳動嚙合處的摩擦和磨損，控制發熱和防止膠合，蝸輪常采用青銅材料制造，因而成本增高。通過對帶傳動，鏈傳動，齒輪傳動和蝸桿傳動工作方式和優缺點的比較以及本課題的設計要求，選取帶傳動和齒輪傳動。如圖2-3所示。 圖2-3 傳動機構示意圖2.2.3電機的選型根據設計要求，要求刀具每分鐘切片300次，根據此要求及其傳動比得：總的傳動比：I=I1*I2=32.14選定電機型號為Y80M2-4，其額定功率為0.75kw，經核算，能夠滿足設計要求，此電機的額定轉速為2880r/min。核算：電機轉速q=2880r/min， 總傳動比I=32.14, 刀具切片q1=1440/32.14*2=45*2=90次/min大致能夠滿足設計要求。2.2.4帶傳動設計本機器采用兩級帶傳動設計，每級帶傳動比一定：1、第一級帶傳動： D1=50； D2=150;傳動比i1=D2/D1=150/50=3中心距a1=287小帶輪包角為：142大于120，滿足帶傳動要求。2、第一級帶傳動： D1=50； D2=150;傳動比i2=D2/D1=150/50=3中心距a1=221小帶輪包角為：135大于120，滿足帶傳動要求。帶傳動總傳動比I1=i1*i2=3*3=92.2.5齒輪傳動設計 采用圓柱直齒輪傳動，為了保證齒輪齒面強度，選定齒輪模數m=4。小齒輪齒數：z1=14； 小齒輪分度圓直徑d1=14*4=56。大齒輪齒數：z2=50； 大齒輪分度圓直徑d2=50*4=200.傳動比I2=z2/z1=3.572.2.6 機架的設計按照自下而上的建模方法，把所有的功能部件設計布局完成以后，再依據各部件的安裝位置，設計出機架，要求能夠平穩的支持整個機器運行。如圖2-4所示。 圖2-4機架的設計 第三章 動力傳動部件的校核31 齒輪的計算和校核3.1.1 齒輪材料處理工藝及制造工藝的選定 齒輪選用的材料均為40Cr,調質處理，硬度約為HBS 262293試驗齒輪齒面疲勞極限如下：=650 =220 齒輪的加工為插齒，精度為7級。3.1.2 確定各主要參數 由于屬于低速傳動，采用齒形角=，直齒輪傳動，精度為6級，為提高承載能力，采用直齒輪傳動。3.1.3 傳動比由于對轉速沒有太嚴格的要求，只需實現傳動，故取i=13.1.4 齒輪模數m模數m由強度計算或結構設計確定 （3.1）式中， 綜合系數，齒輪為7級精度等級沖擊取=1.62.6，8級精度等級中等沖擊取=2.53.9，沖擊較大、或不變位時取較大值。 主動輪的齒形系數 主動輪的傳動轉矩 （3.2） 額定功率， 齒輪轉數（一般為第一級即電機轉數）， 實驗齒輪的彎曲疲勞極限，按MQ級中等質量要求選取 齒寬系數，齒寬b與小齒輪分度圓直徑的比值。將數代入(4.2)得: 則 取圓整 =2.53.1.5 齒輪接觸疲勞強度計算齒輪分度圓直徑，由下邊公式 （3.2）式中，齒寬系數 查表，考慮傳遞功率不是很大=0.28齒輪齒數 取=28齒數比 =1齒輪轉矩 =1.96載荷系數 使用系數，查表取=1動載系數，查表取=1.2齒間載荷系數，由表取1.1齒間載荷分布系數，查表取1.1載荷系數 =11.21.11.1=1.45材料彈性系數 查表取=189.8節點區域系數 查圖取 =2.5重合度系數 由推薦值0.850.92 ，則=0.87將數帶入（4.2）得： = =27.5 齒輪模數 =27.5/28=1，取=2.5齒輪輪分度圓直徑 =2.528=70 標準中心距 =2.5（28+28）/2=70 齒寬 =0.2870=19.6 圓整為20 3.1.6 齒輪強度校核）齒面接觸疲勞強度計算接觸應力 = （3.3）由公式（4.3）得齒面接觸應力的基本值： = =2.36189.80.751 =567.85 式中,端面內分度圓上的名義切向力，取 =2000 N b工作齒寬， 取b =20 齒輪分度圓直徑，取 =70 u齒數比，u =/ =28/28 =1 節點區域系數，取 =2.36 =0，查相關圖，取 =2.21 彈性系數，查表取 =189.8 重合度系數，查圖取 =0.75 螺旋角系數，直齒 =0，取 =1，由公式（4.3）得接觸應力： = = 567.85 = 775.79 式中， 使用系數，中等沖擊，查表 取 =1.25 動載系數，6級精度，查表 取 =1.01 計算接觸強度的齒向載荷分布系數，取 =1.12 計算接觸強度的齒間載荷分布系數，取 =1 計算接觸強度的行星輪間載荷不均衡系數,查表取 =1.2 計算齒面接觸應力的基本值，許用接觸應力 = （3.4） 式中，試驗齒輪的接觸疲勞極限，取 =1400 ； 計算接觸強度的最小安全系數，取 =1.25； 計算接觸強度的壽命系數，取 =1.03；潤滑油系數，取 =1.06；工作硬化系數， =1.1；速度系數，取 =0.90；粗糙度系數，取 =0.95；尺寸系數，取 =1；則 = =1160.5 故 =20.64mm初選內徑為d=10mm 因為=0.5 所以D=30mm。3.2.2 軸的校核計算軸的校核計算首先做出軸的計算簡圖，彎矩圖，扭矩圖，然后進行軸的強度校核即可。由于本空心軸是水平放置，靠它傳遞扭矩，少量的彎矩可忽略不計，故只需對其扭矩進行校核便可。空心軸所受扭矩圖如圖3.1所示。圖3.1 空心軸扭矩圖扭轉切應力計算公式： （3.10）式中， -截面的剪切應力 T截面處得扭矩 -危險截面的抗扭截面系數對于空心軸： 查表得到45號鋼=0.3675 =55000 h3.4.2 轉盤處單向推力球軸承的壽命的校核此單向軸承推力球軸承其主要參數為: d =12 D =26 B =9 Cr =10.2同理由于該軸承只是承受軸向力，所以P = =150 N =360 r/min由公式（4.13）可得： = =59.4 h =55000 h由以上的計算可知，各軸承的壽命符合要求。其他幾對軸承承受的力相對較小，肯定滿足壽命的要求，校核省略。第4章 基于UG的實體設計概述4.1 UG實體設計概述UG實體設計是由北京北航海爾軟件有限公司通過國際合作研發的具有國際先進水平的三維設計軟件，它使實體設計跨越了傳統參數化造型在復雜性方面受到的限制，不論是經驗豐富的專業人員，還是剛接觸CAXA實體設計的初學者，CAXA實體設計都能提供便利的操作。其采用鼠標拖放式全真三維操作環境，具有無可比擬的運行速度、靈活性和強大功能，使設計更快，并獲得更高的交互性能，真正使得實體設計做到了簡單易用。采用UG實體設計軟件進行設計具有以下優點： 第一，UG實體設計采用工程應用的特征（如孔、槽、螺紋、圓角、倒角等）作為構造零件的基本單元，改變了傳統二維CAD以幾何設計為主的方式，使設計過程更加直觀，設計人員可以將更多的精力用在創造性的產品構思上，提高了設計效率。第二，三維裝配設計使設計人員可以準確進行結構和曲面復雜的部件設計。通過施加約束與配合關系，采用拖放方式操作，使得零件裝配就像搭積木一樣方便，對裝配、子裝配的零件、裝配特征、約束及輔助視圖以記錄樹形式進行管理，可以完成裝配件爆炸、剖切、干涉檢查、運動仿真、最小間隙計算、零件列表等活動，避免了需要試制樣機再驗證更改完善設計的周期過長、勞動強度高等弊端。第三， UG實體設計能自動處理從相片真實感到線框的渲染風格。設計環境下集成的真實紋理、貼圖和表面凸痕效果可用于體現諸如螺紋和隔柵等設計細節。可生成具有相片真實感的圖象和生成任意數量的平行光、點光源或聚光光源；其特殊效果包括霧化效果和膠體效果。同時智能動畫提供了復雜的關鍵幀動畫功能，包括三維動畫軌跡編輯和渲染效果圖以 GIF 和 AVI 文件的形式輸出，非常適合做設計作品的模擬演示及與他人的直接溝通。正是UG實體設計的以上眾多優點，本次畢業設計選擇了它。參考文獻1濮良貴，紀名剛. 機械設計M. 北京:高等教育出版社，2002.2胡宗武等. 非標準機械設備設計手冊M. 北京:機械工業出版社，2005.3趙 勻，武傳宇，胡旭東，等.農業機器人的研究進展及存在的問題J.農業工程學報, 2003,19(1):20-244何 平,金明河,劉 宏,等.機器人多指靈巧手基關節力矩位置控制系統的研究J.機器人.2002,24(4):314-318.5蔡自興. 機器人學M.北京: 清華大學出版社,2000.9.6盧江舟,熊有倫,趙東波.多指手抓取操作的仿真J.系統仿真學報,1997,9(2)；76-827楊 洋，陸 震，張啟先。多指靈巧手考慮漸近穩定性的優抓持規劃J.航空學報,1996,17(3):324-329.8陳偉海.滿征.于守謙.王田苗.CHEN Wei-hai.MAN Zheng.YU Shou-qiani.WANG Tian-miao 線驅動模塊化七自由度機器人軌跡跟蹤控制 -機器人2007,29(4).9吳宗澤、羅圣國，機械設計課程設計手冊（第三版）， 北京高等教育出版社，2006.5 417010王國慶，李大寨，錢夕康等新型三指靈巧機械手的研究機械工程學報，1997(3)：71-75頁11張建國PumaRAL手系統的研制機器人情報報，1989(3)：7-10頁附錄一：英文文獻翻譯非圓齒輪與機械壓力機運動學優化 1997年1月8日研制摘要：使用金屬成形方法來加工生產零件的質量很大取決于壓力桿。在機械壓力傳動時，有一種依賴于驅動旋轉角度速度比的非圓齒輪，提供了一種獲得這么動作時間的新途徑，我們致力于為不同的優化金屬成型運作的制造。本文闡述了由漢諾威的大學研究所建成的金屬成形和金屬成形加工機床的使用原型原則，它就是目前運動學以及在原型產生的力和力矩。此外，本文展示了如何使用拉深和鍛造的一個例子，幾乎所有的金屬成形操作可有利用于機械傳動機構的非圓齒輪。關鍵詞：壓力，齒輪，運動學。1. 簡介 提高質量的要求在生產工程制造，所有的金屬成形以及在鍛造，有必要去攜手制定生產經濟。日益增長的市場定位要求技術和經濟條件都得到滿足。提高質量、生產力、生產手段的創新解決方案,是一種用來維持和擴大的市場地位的關鍵所在。所生產的金屬部件,我們需要分清期間所需的形成過程和處理零件所需的時間。隨著我們必須添加一些必要的額外工作，例如冷卻或潤滑的模具一次成型過程。根據質量和產量兩個方面，產生了兩個最優化方法。為了滿足這兩個方面，我們的任務是設計運動學形成過程中考慮到該進程的要求，也考慮到的是改變部分以及與一個優先線輔助運作所需的時間短周期的時間。2. 壓力機的要求 一個生產周期,這相當于一個沖程來回壓的過程,大致經歷了三個階段:加載、成型和移除零件。相反,在加載和移除零件階段，我們經常發現送料的薄板,尤其是在純粹的切割時候。為此，壓力泵必須要一個確定時間的最小高度。成型周期中桿應該有一個特別速度曲線,它將會降到最低。這個轉變期之間應盡快來確保短周期時間。短周期的要求是事件的原因,以確保通過高產量低成本的部分。基于這個原因，關于對大型汽車車身沖壓片機和自動1200/min、拉深24/min的沖程數是標準的做法。增加沖程數是為了減少設計的周期變化導致增加的壓實機械應變率, 然而，這對成形過程有很明顯影響,使它必須考慮參數確定過程和被它所影響。在拉深成形過程中,當敲打板塊時的撞擊速度應盡量避免產生了深遠影響。一方面,速度成形時必須充分潤滑。另一方面,我們必須要考慮提高產量的相應的壓力來增加造成更大的應變速率力,這可能導致沖床半徑一側的一部分過渡疲勞而導致斷裂。在鍛造時，停留時間短的壓力是可取的。隨著停留時間的壓力下降了模具的表面溫度將降低，其結果是熱磨損。這是提高抵消了由于機械磨損形成更大的力量，但由于增加的應變率是較低的，因為較低的部分冷卻屈服應力補償。目前，最佳短住壓力可以用有限元分析法萊分析。此外,避免由于成本降低磨損、短壓住時間也是一個重要的技術要求的精密鍛造，近凈形部分有一個光明的未來。 高質量的要求和高產量將只能通過一個機技術,考慮到金屬成形過程的考察要求等同于減少工作的目標成本。以前按設計已經不能同時滿足這些技術要求和經濟的充分程度，或他們是非常昂貴的設計和制造，例如鏈接驅動壓力機。這就需要尋找對泵創新設計的解決方案，它的設計應主要標準化，模塊化，以降低成本。3非圓齒輪的壓力傳動3.1 原則 使用非圓齒輪傳動機械曲柄壓力機，它提供了一種新方式的技術和經濟需求的壓力桿運動。一對非圓齒輪有不變的中心距, 因此采用了電動馬達，或由飛輪、曲柄和驅動機制本身。制服驅動器的速度傳送是通過一對非圓齒輪傳遞給非均勻的偏心軸。如果非圓齒輪的適當設計，從動齒輪的非均勻驅動器會導致泵所需的行程時間行為。調查中心的金屬成形和金屬成型機床(IFUM)漢諾威的大學已經表明,在這個簡單的方式所有相關的壓力桿的連續運動，可以達到各種成形過程。此外從運動學和縮短生產周期，驅動概念導致新的驅動器的優點被以下的良好性能所區分。因為它是一個機械壓力機，它具有高可靠性、低維護性和可預期性。對連桿壓力機的數量和軸承零件顯然是減少。首先，一個基本泵類型可以通過安