1、集美大學專業設計課程設計說明書設計題目:學院名稱:專業:班級:姓名:學號:指導教師:帶傳動自動旋轉餐桌的設計機械工程學院機械設計制造及其自動化機制*班*2012年1月13日目錄一、設計目的1二、設計要求2三、方案設計3四、設計計算4（一）傳動帶設計計算4（二）轉動軸設計計算8（三）軸承設計計算9（四）鍵設計與計算9（五）轉盤導軌10（六）主桌面設計11五、設計評價12六、心得體會13七、參考文獻14一、設計目的根據市場調查，電動旋轉餐桌已逐漸被一些高檔餐廳所起用，但均需依靠人工或遙控等方式來改變餐桌轉盤的旋轉情況，其智能化、人性化程度較低。但隨著經濟的發展，自動旋轉的餐桌可以提高餐廳的檔次，也

2、可以提供給進餐者方便。根據市場需求，在設計和制作時充分考慮了智能化、人性化，力求以最低的成本達到設計目的。我們設計的餐桌能實現自動旋轉，采用普通簡單傳動系統，價格應該是較低的，而且維護方便，而且實際應用時可以加上傳感器，實現客人伸手夾菜時，電動機隨即停止運行、客人伸手夾菜結束電動機恢復旋轉功能，不需要設置任何按鈕，加短路保護功能、確保人身安全和設備安全?？傊?，這是一款自動化、智能化、人性化程度較高的旋轉餐桌，穩定性好，安全，具有很好的市場前景。二、設計要求條件：電動機60w,轉動桌面直徑60cm最大承受重量20kg要求：餐桌轉速15rpm,可單獨選用調速電機，也可和減速箱并用；或采用普通電機加

3、上減速箱，設計帶傳動機構。圖1餐桌結構圖三、方案設計我們要實現的餐桌自動旋轉，轉速較低，沒有剛好符合要求的電動機，所以要加一級減速，我們采用帶傳動，因為帶傳動適合于轉速較低的傳動，平穩，安全，且價格低廉，方便拆卸。帶傳動自動旋轉餐桌，包含主桌體、旋轉桌面，它還包含帶輪、多個滾珠、軸承、轉軸及電動機。其主要技術特征是兩個可以相互套合U形槽，下面的U形槽固定在餐桌上，槽上均勻分布一定數量的滾珠，滾珠之間的距離用保持架固定（以免滾珠分布不均勻時，轉盤失衡），另一U形槽固定在轉盤上，轉盤與餐桌旋轉主軸相連接。電動機連接帶輪，帶輪減速，傳到主軸，達到轉盤按設計要求轉動。同時，旋轉主軸與桌身之間采用一對深

4、溝球軸承來固定，以防其偏心。轉盤材料可采用玻璃或者塑料制品，固定桌面材料可采用木材。本實用新型旋轉餐桌屬餐具類，適合低工資收入家庭及各類型飯店方便就餐用。其總體結構圖如下圖四、設計計算（一）傳動帶設計計算圖3帶傳動結構根據設計任務要求選取的調速電動機，考慮到功率為60W以及產品在使用時供電環境為220V,50Hz的交流電，我選用了小功率電動機一一YS系列三相異步電動機（體積小、重量輕、結構簡單可靠、維修方便），由機械設計課程設計手冊（第3版）【2】的表12-12選取型號YS5614電動機，其功率為60W轉速1400rpm。再選取小型調速異步電動機使主動軸轉速n=30rpm。設計要求的旋轉餐桌轉

5、盤的轉速是n2=15rpm0由于本設計轉速較低，功率也比較低，選取普通V帶的帶型。1.確定帶傳動的傳動比。傳動比公式（8-15a）i=1（1）n2將n=30rpm,%=15rpm帶入公式（1）計算可得帶傳動的傳動比2確定計算功率Pca計算功率Pca的公式為（8-21）Pca=KaP(2)由表8-7查得工作情況系數Ka=1.1，設計任務p=60w=0.06kw,帶入公式（2）計算得計算功率Pca=0.066kw03選才V帶的帶型。根據計算功率Pca、主動軸轉速,由圖8-11選用A型皮帶4確定帶輪的基準直徑d并驗算帶速。1）選取小帶輪的基準直徑。由表8-6和表8-8,取小帶輪的基準直徑d=75mm

6、2）驗算帶速v。按式（8-13）得驗算帶的速度的公式二d1nl(3)v二60*1000小帶輪的基準直徑d1=75mm,主動軸轉速n=30rpm,帶入公式（3）計算得驗算帶速v=0.118m/o速度很小，不影響其他參數。3）計算大帶輪的基準直徑。根據式（8-15a）,大帶輪的基準直徑計算公式d2=id1（4）帶傳動的傳動比i=2,小帶輪的基準直徑d=75mm,帶入公式（4）計算得大帶輪的基準直徑d2=150mm。4確定V的中心距a和基準長度Ld。1）根據式（8-20）知初定中心距公式為0.7（d1+d2）ea0M2（d1+d2）（5）小帶輪的基準直徑di=75mm,大帶輪的基準直徑d?=150m

7、m,帶入公式（5）計算得157.5mmao450mm,初定中心距a0=350mm。2）計算帶所需的基準長度。由式（8-22）知帶所需的基準長度的公式為2（d2-di）,、Ldo定2a0+（di+d2）+（6）24a。小帶輪的基準直徑d=75mm,大帶輪的基準直徑d2=150mm,初定中心距aO=350mm,帶入公式（6）計算得帶基準長度Ld0=1057.3mm0由表8-2選帶的基準長度Ld=1000mm03）計算實際中心距a。由式（8-23）知實際中心距a計算公式為L-Ldd0a定a0+（7）2初定中心距a0=350mm,帶基準長度Ld0=1057.3mm,Ld=1000mm,帶入公式（7）計

8、算得實際中心距a=321.4mm。5驗算小帶輪的包角為。由式（8-25）小帶輪的包角%驗算公式為057.500(8);1:180-(d2-d1)90a小帶輪的基準直徑d=75mm,大帶輪的基準直徑d2=150mm,實際中心距a=321.4mm,帶入公式（8）計算得小帶輪的包口定166.6至90。6計算帶的根數z。由于傳動速度和功率都很小，取帶根數z=17計算單根V帶的初拉力的最小值（F0）min。由式（8-27）得單根V帶的初拉力的最小值（F0）min公式為F0)min=(2.5-K.)pca2500幺巴qv2K:zv(9)由表8-3得A型帶的單位長度質量q=0.1%,查表8-5得修正系數Ku

9、=0.97，帶根數z=1,驗算帶速v=0.118叱,計算功率sPca=0.066kw,帶入公式（9）計算得單根V帶的初拉力的最小值(F0)min=441N0應使帶的實際初拉力F。=1.5（F0）min=661.5N。8計算壓軸力FP由式（8-28）得壓軸力的最小值公式為1.1(10)Fp=2zFSiZ20帶根數z=1,實際初拉力F。=661.5N，小帶輪的包角口1=166.6，帶0剖面AA入公式（9）計算得最小壓軸力Fp=1314NA圖4大帶輪結構尺寸（二）轉動軸設計計算圖5轉軸結構尺寸1）初步確定軸的最小直徑do選取軸的材料為45鋼，調質處理。則傳動功率P3的P3=P（11）取帶傳動的效率“

10、00-96,設計任務功率p=60w=0.06kw,代入公式（9）計算得傳動功率P3=0.0576kw0由式（15-2）得軸的最小直徑d的計算公式為根據表（15-3）,取材料面積A=112,傳動功率P3=0.0576kw,代入公式（12）計算得d之17.5mm0選取軸的最小直徑為d1=dmin=20mm。2）根據桌子的高度和電動機的長度選取軸的第一段長度為11=300mm。3）軸的第三段用于安裝帶輪，需一非定位軸肩，則取d3=22mm,根據參考文獻可查出大帶輪的輪轂總長為L=30mm則取13=28mm0安裝帶輪處需有一軸肩定位，軸肩h=0.070.1d3=0.070.1*22mm=1.542.2

11、mm則取d2=26mm,l2=3mm0再根據桌腳及支架的高度，選取l4=46mmo（三）軸承的選擇圖6深溝球軸承分析主軸的受力情況,由于轉盤上的重量多由滾珠承受，所以主軸受軸向力不大，主要承受徑向力的作用，并且受力不大，故選用深溝球軸承。又di=2mm,按照軸承樣本或設計手冊選擇6004軸承。軸承壽命校核：軸承主要承受徑向載荷的作用，所以P=Fr,查表得取ft=1,fp=1.2,取=312FFri=21*1314/(286+21)=90N;1112Fr2=F-Fr1=1224N軸承壽命為Lh610_60nJ年Pfp故符合要求，所以軸承選擇6004型號。（四）鍵的設計與計算根據d1=d2=20m

12、mtT=9550*R/n=36.6KN*mm確定帶輪選鑄鐵HT200鍵采用A型普通鍵，查機械設計課程設計手冊得，直徑d在17到22之間時，鍵的尺寸為bxh:6X6,根據軸的長度分別取配合的鍵長為14mmF025mm4Ti436.61000鍵的強度:-二dlh20625=48.8MPa：k-pl所以鍵符合條件（五）轉盤導軌圖10轉盤導軌為了使圓盤的轉動更加平穩，同時減小摩擦力，設計的時候在圓盤和桌面之間布置了滾珠。這需要在圓盤和桌面上同時加工一道U形的凹槽，以形成滾珠的滾道，這樣就把圓盤的運動變為滾動。轉盤導軌安裝于主桌面上，用于使旋轉桌面能平穩轉動。上面有十二顆滾珠，滾動自如，維修方便。（六）

13、主桌面設計圖11主桌面結構尺寸主桌面上為安裝軸承，配合軸承尺寸設計了凹槽，通過緊固螺釘，安裝拆卸方便。五、設計評價1、外表美觀且不會偏離中心。由于桌面上有一圓形凹槽，且凹槽的半徑略大于轉臺的半徑，凹槽的底面有一小凹槽，若干滾珠置于小凹槽內。轉臺放置在凹槽內的滾珠上，且轉臺在小凹槽相對應的位置也有一凹槽。桌面、轉臺及凹槽的圓心處于垂直于桌面的同一直線上。采用這種裝置后，轉臺可以在滾珠上旋轉。且轉臺被限制在凹槽內，所以轉臺在旋轉時不會發生偏轉現象，人們在使用時也更加方便。2、轉動平穩。由于設有多個滾珠，且旋轉桌面上有一導軌則旋轉桌盤與主桌面之間轉動平穩。3、結構簡單，便于推廣。自動旋轉餐桌，由旋轉

14、桌面、固定桌面和固定在桌面下的機械傳動裝置構成。機械傳動裝置是由以調速電動機為動力的能源機構產生轉動，通過帶傳動傳遞給轉軸，再由轉軸與轉盤上的鍵連接帶動桌面旋轉。帶傳動能較好的實現功能，價格低廉，維護方便，拆卸方便。本產品實用新型，結構簡單，安全可靠，制作方便，便于推廣。4、結構緊湊、齒輪傳動可靠、使用壽命長，安裝維修方便的優點。5、本設計只涉及機械傳動部分，實際應用時還可以加上傳感器，自動控制何時轉何時停，比如說人手靠近時停止方便夾菜等。六、心得體會我學習機械系統設計、機械優化設計等課程后進行課程設計，讓我能夠以較清晰的思路來進行設計，進過初步的系統功能分析和系統機構等方面的分析，首先定出了這次設計的大概方案。在剛開始設計時，我遇到了不少問題，如系統的整體布局，機構的形狀，應該先設計哪個機構等各種問題。我通過各種途徑尋找解決的辦法，終于在我不斷努力的情況下找到了與之相識的解決辦法。在設計過程中經過和同學交流與請教，更清晰了整個系統的大概輪廓。上大學后，很多同學都沒有過深入的交流，在設計的過程中，我用了分階段的方式，同時在一定的階段找同學共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發言，和提出意見，我認真的完成了這次課程設計。個人認為這次設計有一次很好的鍛煉了自己的組織能力與思考能力，挺高了處理應