目錄摘要1關(guān)鍵詞11前言22試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及參數(shù)確定43產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理及其機(jī)構(gòu)選擇431產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理432機(jī)構(gòu)的選擇5321齒輪減速機(jī)構(gòu)的選擇5322同步帶輪機(jī)構(gòu)的選擇5323螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇6324其他輔助零件的選擇64產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)741電動(dòng)機(jī)的選擇7411選擇原動(dòng)機(jī)的類(lèi)型7412選擇電動(dòng)機(jī)的功率8413選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速942直齒錐齒輪減速箱的設(shè)計(jì)計(jì)算10421選用材料，熱處理方法，定精度等級(jí)10422初步設(shè)計(jì)11423幾何尺寸計(jì)算11424校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度13425齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核1343同步帶輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算13431同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)14432同步帶輪的基本結(jié)構(gòu)形式15433帶傳動(dòng)的張緊1644絲杠傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算16441耐磨性計(jì)算16442螺桿的強(qiáng)度計(jì)算17443螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算18444螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算1845軸系零部件的選擇19451軸承類(lèi)型的選擇19452圓錐滾子軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算2046回力彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算215鍵連接的設(shè)計(jì)計(jì)算226箱體材料選擇及其尺寸227電器控制228結(jié)論23參考文獻(xiàn)24致謝25小型垃圾智能壓縮箱的設(shè)計(jì)摘要在城市化高速發(fā)展的進(jìn)程中，垃圾的處理是城市建設(shè)過(guò)程中需要妥善解決的一大問(wèn)題。當(dāng)前，垃圾的處理普遍采用填埋、堆肥、焚燒和分選回收等方式，對(duì)于高速發(fā)展的城市物質(zhì)生活水平而言，這些處理方式還存在著垃圾運(yùn)輸成本高、處理效率低、高污染等系列問(wèn)題，難以適應(yīng)城市化發(fā)展的要求。針對(duì)這一情況，設(shè)計(jì)出一款小型的垃圾壓縮箱可以在很大程度上緩解城市垃圾的處理壓力，加快城市垃圾低污染低成本化處理的進(jìn)程。本垃圾壓縮箱采用伸縮式的壓縮結(jié)構(gòu)，減小了垃圾箱的占用空間；同時(shí)采用電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了垃圾處理的智能化；其次，采用環(huán)槽結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)垃圾壓縮過(guò)程中所產(chǎn)生廢水的處理。本小型智能垃圾壓縮箱主要從源頭上減小了垃圾占用體積，增加了垃圾箱的存儲(chǔ)能力，從而在一定程度上降低了城市垃圾的運(yùn)輸成本和緩解城市垃圾的處理壓力。關(guān)鍵詞城市化；垃圾處理；垃圾壓縮箱；伸縮式；電器控制；智能化；環(huán)槽DESIGNOFSMALLINTELLIGENTCOMPRESSIONBOXFORGARBAGEDEALINGABSTRACTTHEHIGHSPEEDOFDEVELOPMENTINTHECITY,THEDISPOSALOFGARBAGEISABIGPROBLEMTOPROPERLYADDRESSTHENEEDINTHECONSTRUCTIONOFCITYATPRESENT,THEDISPOSALOFGARBAGELANDFILL,COMPOSTING,INCINERATIONISWIDELYUSEDANDTHERECOVERYMODEFORCITY,MATERIALLIFELEVELHIGHSPEEDDEVELOPMENT,THEPROCESSINGMODESTILLHASAGARBAGEHIGHTRANSPORTCOSTS,LOWTREATMENTEFFICIENCY,HIGHPOLLUTIONANDOTHERSERIESOFPROBLEMS,ITISDIFFICULTTOADAPTTOTHEDEVELOPMENTOFTHECITYSREQUIREMENTSINVIEWOFTHISSITUATION,DESIGNPRESSUREISASMALLGARBAGECOMPRESSIONBOXCANEASETHECITYGARBAGETOAGREATEXTENT,ACCELERATETHECITYGARBAGEOFLOWPOLLUTIONANDLOWCOSTPROCESSTHEGARBAGECOMPRESSIONBOXADOPTSTHECOMPRESSEDSTRUCTUREOFTELESCOPIC,REDUCESTHESPACEJUNKBOXANDTHEELECTRICCONTROLSYSTEM,REALIZESTHEINTELLIGENTGARBAGEDISPOSALSECONDLY,THERINGGROOVESTRUCTURE,THEREALIZATIONOFPROCESSINGWASTEWATERGENERATEDINTHEPROCESSOFGARBAGECOMPRESSIONTHISSMALLINTELLIGENTGARBAGECOMPRESSIONBOXREDUCESTHEWASTEVOLUMEOCCUPIEDFROMTHESOURCE,INCREASINGTHESTORAGECAPACITYOFTHEGARBAGE,WHICHTOACERTAINEXTENT,REDUCETHECITYGARBAGETRANSPORTATIONCOSTANDEASETHEPRESSUREOFCITYGARBAGEKEYWORDSCITYGARBAGEGARBAGECOMPRESSIONBOXTELESCOPICELECTRICALCONTROLINTELLIGENTRINGGROOVE1前言11本設(shè)計(jì)研究的背景和意義隨著改革開(kāi)放的進(jìn)程不斷推進(jìn)，中國(guó)城市化進(jìn)程的腳步不斷加快，城市的數(shù)量及其城市人口也不斷增加，在人們生活水平不斷提高的情況下，生活垃圾也隨之不斷增加。對(duì)于目前而言，處理垃圾的方式主要有回收、填埋、堆肥和焚燒，對(duì)于垃圾處理廠而言，要處理這些成分越來(lái)越復(fù)雜的垃圾也很難實(shí)現(xiàn)。為了減小垃圾的占用體積，增加垃圾桶容納能力，同時(shí)也為了便于垃圾的搬運(yùn)、儲(chǔ)存和處理，這種小型智能式垃圾壓縮箱很好的解決了這些現(xiàn)實(shí)生活中存在的問(wèn)題。該小型垃圾智能壓縮箱，結(jié)合紅外延時(shí)裝置、磁力鎖裝置、回力彈簧等裝置，實(shí)現(xiàn)家用垃圾的自動(dòng)壓縮、自動(dòng)推出、自動(dòng)裝袋，不僅實(shí)現(xiàn)了無(wú)人情況下機(jī)器的自動(dòng)工作，節(jié)約了人為垃圾處理得時(shí)間，而且減少了城市垃圾的周轉(zhuǎn)量和處理成本。就目前而言，垃圾桶大部分還需要人工控制，對(duì)于那些智能的垃圾桶，不僅垃圾桶的占用空間大，而且只實(shí)現(xiàn)了對(duì)垃圾的壓縮，對(duì)于既能實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的智能壓縮、又能實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的裝袋，同時(shí)結(jié)構(gòu)也緊湊的垃圾桶而言，目前市場(chǎng)上還是一片空白。本小型智能垃圾壓縮箱的設(shè)計(jì)，為垃圾的處理智能化提供了一個(gè)新思路。12國(guó)內(nèi)外垃圾壓縮處理的現(xiàn)狀目前市場(chǎng)上垃圾桶的種類(lèi)千奇百態(tài)，就根據(jù)垃圾桶制造的材料而言主要有塑料垃圾桶，木制垃圾桶，鋼制垃圾桶這三類(lèi)，而就功能而言有自動(dòng)感應(yīng)垃圾桶、腳踏式垃圾桶、分類(lèi)垃圾桶、壓縮垃圾桶等種類(lèi)。自動(dòng)感應(yīng)垃圾桶主要是自動(dòng)控制垃圾桶桶蓋的開(kāi)閉,而無(wú)垃圾壓縮功能如圖1、圖2；而腳踏式垃圾桶雖然是當(dāng)前使用最普遍的一類(lèi)垃圾桶，但全部需要人工控制，如圖4；圖三所示的垃圾桶，雖然能實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的壓縮，卻需要靠人力控制，缺少當(dāng)今自動(dòng)化發(fā)展需要的要求。圖5的無(wú)接觸式智能垃圾壓縮桶，雖然能實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的智能壓縮和機(jī)器工作的自動(dòng)化控制，但是該機(jī)器結(jié)構(gòu)不緊湊，占用空間較大，而且不能實(shí)現(xiàn)垃圾的自動(dòng)裝袋；圖6，雖然充分的利用了太陽(yáng)能，但不適合于家庭內(nèi)使用，而且生產(chǎn)成本好高。而本次設(shè)計(jì)的小型垃圾智能壓縮箱，適合于當(dāng)今機(jī)器自動(dòng)化發(fā)展的需求，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)垃圾的智能化壓縮和污水的合理排放，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)壓縮后的垃圾自動(dòng)裝袋和推出，基本上能實(shí)現(xiàn)機(jī)器的無(wú)人操作，適合家庭和小區(qū)使用。圖1電子感應(yīng)垃圾桶圖2分類(lèi)電子感應(yīng)垃圾桶FIGURE1TRASHELECTRONICINDUCTIONFIGURE2CLASSIFICATIONOFELECTRONICINDUCTIONDUSTBIN圖3壓縮垃圾桶圖4腳踏式翻蓋垃圾桶FIGURE3COMPRESSIONDUSTBINFIGURE4PEDALTURNINGLIDGARBAGEBIN圖5無(wú)接觸智能垃圾壓縮箱圖6太陽(yáng)能垃圾壓縮桶FIGURE5NONCONTACTINTELLIGENTGARBAGEBOXFIGURE6SOLARGARBAGECOMPRESSINGBIN2試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及參數(shù)確定為了后續(xù)的設(shè)計(jì)計(jì)算，需要有必要的原始數(shù)據(jù)，考慮到家用垃圾的種類(lèi)，以八寶粥易拉罐作為實(shí)驗(yàn)的原材料。實(shí)驗(yàn)設(shè)備SANS微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)實(shí)驗(yàn)材料娃哈哈八寶粥空罐、王老吉涼茶空罐實(shí)驗(yàn)方案分析家用垃圾的種類(lèi)，確定以易拉罐作為試驗(yàn)的材料；將八寶粥易拉罐正向至于試驗(yàn)臺(tái)上，調(diào)整好試驗(yàn)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)后對(duì)其進(jìn)行正向壓縮，壓縮技術(shù)后得到壓縮曲線如圖1；將同種類(lèi)的易拉罐側(cè)向至于試驗(yàn)臺(tái)上，利用試驗(yàn)臺(tái)對(duì)易拉罐的底部進(jìn)行測(cè)壓，測(cè)壓結(jié)束后得到另一壓縮曲線；用同樣的方法，對(duì)汽水易拉罐進(jìn)行試驗(yàn)；對(duì)壓縮曲線進(jìn)行分析，得到設(shè)計(jì)計(jì)算所需原始參數(shù),如下圖7、圖8。圖7正壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖8側(cè)壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)FIGURE7POSITIVEPRESSURETESTDATAFIGURE8LATERALPRESSURETESTDATA3產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理及其機(jī)構(gòu)選擇31產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理該小型垃圾智能壓縮箱是機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)晶，首先為了減小垃圾箱的總體占用空間，使垃圾箱結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，將垃圾箱的內(nèi)箱設(shè)計(jì)成伸縮式結(jié)構(gòu)；同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)減速，在電動(dòng)機(jī)的下一級(jí)通過(guò)聯(lián)軸器與螺旋傘齒輪減速機(jī)轉(zhuǎn)向器的連接實(shí)現(xiàn)一級(jí)減速和轉(zhuǎn)向，然后再通過(guò)同步帶輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)二次減速，從而得到所需的轉(zhuǎn)速比；再次，通過(guò)絲桿機(jī)構(gòu)將機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的壓縮；而垃圾箱內(nèi)箱底板的開(kāi)閉則是通過(guò)磁力鎖和回力彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在垃圾箱內(nèi)箱底板合閉時(shí)，實(shí)現(xiàn)將壓縮后的垃圾推出并裝袋。而對(duì)于智能化則是通過(guò)電器系統(tǒng)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，首先，通過(guò)單片機(jī)和紅外傳感技術(shù)將機(jī)器的傳動(dòng)系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，當(dāng)紅外線被遮擋的時(shí)間超過(guò)10秒時(shí)將信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)將信號(hào)傳給電動(dòng)機(jī)，使電動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作從而開(kāi)始垃圾的壓縮，當(dāng)壓縮板觸碰到行程開(kāi)關(guān)時(shí)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)，當(dāng)壓縮板再次碰到另一行程開(kāi)關(guān)時(shí)，機(jī)器停止工作，垃圾箱內(nèi)箱復(fù)位，這樣就實(shí)現(xiàn)了垃圾智能壓縮的全過(guò)程。其傳動(dòng)原理圖如下圖9所示。圖9原理圖FIGURE9SCHEMATIC32機(jī)構(gòu)的選擇321齒輪減速機(jī)構(gòu)的選擇此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙等請(qǐng)聯(lián)系扣扣九七一九二零八零零另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載該論文已經(jīng)通過(guò)答辯323螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇螺旋傳動(dòng)一般是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，或反過(guò)來(lái)將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)進(jìn)行能量和力的傳遞，在本次設(shè)計(jì)中，是將同步帶輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為垃圾壓縮箱壓板的直線運(yùn)動(dòng)。而螺旋傳動(dòng)按用途可分為傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋，而按螺紋間的摩擦狀態(tài)，螺旋傳動(dòng)又可分為滑動(dòng)螺旋、滾動(dòng)螺旋和靜壓螺旋。三種螺旋傳動(dòng)均能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，但考慮到經(jīng)濟(jì)性要求，選擇滑動(dòng)螺旋則更為合適，首先機(jī)器的傳動(dòng)精度要求不高，同時(shí)滑動(dòng)螺旋的裝配更簡(jiǎn)單，且成本最低。綜合以上所述，對(duì)于螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇，選用滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)則更為合適。324其他輔助零件的選擇張緊方法及安裝要求張緊輪是為改變帶輪的包角或控制帶的張緊力而壓在帶上的隨動(dòng)輪，是帶傳動(dòng)的張緊裝置，當(dāng)帶的中心距不能調(diào)節(jié)時(shí)，可以采用張緊輪將帶張緊。而在本次設(shè)計(jì)中，同步帶輪呈三角形布置，帶輪之間的包角過(guò)大，不利于平穩(wěn)傳動(dòng)，所以在設(shè)計(jì)中引入了張緊輪來(lái)減小帶輪之間的包角。在同步帶輪安裝時(shí)，必須注意帶輪軸線的平行度，使個(gè)帶輪的傳動(dòng)中心平面位于同一平面內(nèi)，偏差不能過(guò)大，同時(shí)同步帶輪的張緊力要適度。磁力鎖的選擇磁力鎖的設(shè)計(jì)和電磁鐵一樣，是利用電生磁的原理，當(dāng)電流通過(guò)硅鋼片時(shí)，電磁鎖會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的吸力緊緊的吸附鐵板以達(dá)到鎖緊的效果。因?yàn)橹灰⌒〉碾娏麟姶沛i就會(huì)產(chǎn)生極大的磁力，所以從能耗方面來(lái)說(shuō)是相當(dāng)小的，同時(shí)磁力鎖也有不同的規(guī)格，可以根據(jù)所需產(chǎn)生的力的大小靈活選擇。在本次設(shè)計(jì)中，磁力鎖是作為底板的合閉裝置而選用的；當(dāng)垃圾壓縮底板產(chǎn)生的壓力大小超過(guò)磁力鎖產(chǎn)生的兩倍電磁力大小時(shí)，磁力鎖斷開(kāi)，電磁力消失，內(nèi)箱底板在壓板繼續(xù)下壓的過(guò)程中隨之打開(kāi)。在本設(shè)計(jì)中磁力鎖能很好的實(shí)現(xiàn)了垃圾箱內(nèi)箱底板的開(kāi)閉?；亓椈傻倪x擇彈簧是利用材料的彈性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使變形與載荷之間保持規(guī)定關(guān)系的一種彈性元件。對(duì)于回力彈簧，我們可以參照夾書(shū)夾的夾緊功能而運(yùn)用到此垃圾壓縮箱底板的關(guān)閉功能上。通過(guò)在底板一端安裝足夠量的回力彈簧，利用回力彈簧的回彈力將機(jī)器底板關(guān)閉，重新被磁力鎖吸住。行程開(kāi)關(guān)的選擇行程開(kāi)關(guān)適用于交流50HZ、電壓至380V或直流電壓至220V控制電路中，用來(lái)控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程和變換運(yùn)動(dòng)的方向和速度。在該小型智能垃圾壓縮箱中，行程開(kāi)關(guān)主要用于控制壓板下壓的極限位置及其上行時(shí)機(jī)器停止工作的位置?？刂茐喊逑聣簶O限位置的行程開(kāi)關(guān)可以安裝在下部?jī)?nèi)箱箱體的外部，當(dāng)壓板觸碰行程開(kāi)關(guān)時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，壓板開(kāi)始上行，當(dāng)觸碰到上部的行程開(kāi)關(guān)時(shí)，電機(jī)停止工作，恢復(fù)初始狀態(tài)。聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器主要分為撓性聯(lián)軸器和剛性聯(lián)軸器，兩者存在一定的區(qū)別，首先剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，適用于兩個(gè)軸同心度好的情況。而彈性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，價(jià)格較高，適用于兩個(gè)軸同心度不很好的情況，適用于有扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的情況，有減振的效果。而在本次設(shè)計(jì)中，兩個(gè)軸的同軸度難以保證，所以為了降低裝配難度，選用彈性聯(lián)軸器則更為合適。動(dòng)力裝置的選擇常見(jiàn)的動(dòng)力裝置主要分為氣液壓驅(qū)動(dòng)式和電力驅(qū)動(dòng)式兩種，氣液壓驅(qū)動(dòng)多用于大型機(jī)械，同時(shí)氣液壓傳動(dòng)還需要油箱或者空氣壓縮機(jī)，不適合于家庭使用；而考慮到電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于其工作過(guò)程中下壓速度較小，只存在輕微沖擊，同時(shí)電動(dòng)機(jī)還需要經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)、及其正反轉(zhuǎn)，還有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較大的過(guò)載能力的要求，再者結(jié)合經(jīng)濟(jì)性要求，選用交流的Y型的三相異步電動(dòng)機(jī)更為合適。對(duì)于功率及其轉(zhuǎn)速的選擇還要綜合考慮機(jī)器工作時(shí)所受的最大作用力及其各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳遞效率,根據(jù)壓縮試驗(yàn)的結(jié)果,確定電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速。4產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)41電動(dòng)機(jī)的選擇411選擇原動(dòng)機(jī)的類(lèi)型原動(dòng)機(jī)主要包括電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)和內(nèi)燃機(jī)等幾種類(lèi)型，對(duì)于電動(dòng)機(jī)而言，與被驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)械連接簡(jiǎn)便，其種類(lèi)和型號(hào)較多，可滿(mǎn)足不同類(lèi)型的工作要求；而對(duì)于液壓馬達(dá)而言，雖然結(jié)構(gòu)尺寸小，但其必須具有高壓油的供給系統(tǒng)，而且容易漏油；對(duì)使用成本低，但工作穩(wěn)定性差且噪聲較大，只適合小輕型機(jī)械；而內(nèi)燃機(jī)污染比較大，適合野外作業(yè)。綜合以上分析，該小型智能垃圾壓縮箱采用電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。對(duì)于Y系列的電動(dòng)機(jī)，適合于無(wú)特許要求的機(jī)械上，價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)較低,但不適合需頻繁正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，但對(duì)于正反轉(zhuǎn)頻率不大的場(chǎng)合可以適用；而對(duì)于YZ或YZR系列的三相異步電動(dòng)機(jī)，具有較大的過(guò)載能力和較高的機(jī)械強(qiáng)度，特別適用于短時(shí)或斷續(xù)周期運(yùn)行，適合于電機(jī)需經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。考慮到機(jī)器的工作性能，在工作中壓縮箱需經(jīng)常啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)，綜合比較分析，選用YZ或YZR系列。同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)性要求，Y系列的三相異步電動(dòng)機(jī)相比YZ或YZR系列電動(dòng)機(jī)的價(jià)格要低，同時(shí)Y系列電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)可以通過(guò)單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，綜合以上考慮，選用Y系列的三相異步電動(dòng)機(jī)更為合適。412選擇電動(dòng)機(jī)的功率對(duì)于垃圾壓縮機(jī)而言，計(jì)算選用電動(dòng)機(jī)的功率時(shí)首先要通過(guò)試驗(yàn)估測(cè)垃圾壓縮機(jī)工作時(shí)壓板下壓時(shí)可能需要的最大壓力，所以我們也通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行了這方面的工作，其試驗(yàn)的相關(guān)情況如下（詳細(xì)情況見(jiàn)壓縮試驗(yàn)圖紙，見(jiàn)上圖）試驗(yàn)結(jié)果用壓縮試驗(yàn)機(jī)將娃哈哈八寶粥空罐正壓，其壓力峰值為2950624N，用壓縮試驗(yàn)機(jī)壓縮平放的八寶粥空罐一端，其壓力峰值為1626586N。考慮到生活垃圾種類(lèi)及其各種類(lèi)垃圾的可能數(shù)量，在本設(shè)計(jì)計(jì)算中采用將八寶粥空罐同時(shí)下壓時(shí)所收到的最大力為設(shè)計(jì)時(shí)所用的計(jì)算力。工作件（壓板）的輸入功率P1取試件側(cè)壓時(shí)所受到的力為工作壓力，則由試驗(yàn)可知壓板所能承受的最大壓力為F，則FF峰3295062438851872（N）1若使用承受最大為500KG的磁力鎖根據(jù)力矩平衡計(jì)算，有50002DFD2則F1000N8851872N,滿(mǎn)足機(jī)器工作的壓力條件。取壓板下壓的速度V15M/MIN由FV/（100060）1P3知885115/（100060）02212（KW）1P又因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的輸出功率P/1P總由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表17可以查得梯形絲杠的傳動(dòng)效率03061同步帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率092098，取09622錐齒輪傳動(dòng)中加工齒的開(kāi)式齒輪傳動(dòng)效率0920953而在此機(jī)器中的張緊輪不僅在傳動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)同步帶起到張緊作用，而且可以減少同步帶的振動(dòng)，但是基本上不會(huì)影響機(jī)器的傳動(dòng)效率，所以不需要考慮張緊輪對(duì)其傳動(dòng)效率的影響。所以040409609201413124總12302212/0141312157（KW）P總5又因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的效率為805，所以應(yīng)選用的電動(dòng)機(jī)功率為157/0805195KW電動(dòng)機(jī)P查詢(xún)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用功率為22KW的電動(dòng)機(jī)。又因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的功率為額定功率，所選用的電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率，同時(shí)該機(jī)器工作為短時(shí)、頻繁起動(dòng)和制動(dòng)的工作性質(zhì)，同時(shí)考慮到傳動(dòng)比要求及其速度要求，又Y型三相異步電動(dòng)機(jī)為常用電動(dòng)機(jī)，所以參照機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表121知選用Y90L2型號(hào)的電動(dòng)機(jī)，其額定功率為22KW,轉(zhuǎn)速為2840R/MIN。413選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，磁極越少，尺寸重量越小，價(jià)格也越低，同時(shí)其傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比也要越大，傳動(dòng)級(jí)數(shù)增多，尺寸及重量增大的規(guī)律，同時(shí)綜合工作機(jī)轉(zhuǎn)速要求和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的合理傳動(dòng)比范圍，可以推算出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。又因?yàn)榻z杠移動(dòng)速度V絲杠轉(zhuǎn)速N螺距P線數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得公稱(chēng)直徑D840時(shí)，梯形螺紋的螺距P主要有15,2,3,4,6,7,10類(lèi)型，估算梯形螺紋絲桿公稱(chēng)直徑18、32、34，取絲桿的公稱(chēng)直徑為32，則梯形絲桿的螺距有3、6、10三種類(lèi)型，取螺距為6又因?yàn)镈05P，則D32，29，則查詢(xún)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知外螺紋小徑252D2D3D6初總轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)NIIIINN31因?yàn)閴喊逑聣核俣葹?5M/MIN，又因?yàn)榻z桿螺距為6MM，所以絲桿的轉(zhuǎn)速1500606416R/S，取4R/S3綜合電機(jī)轉(zhuǎn)速和絲桿的轉(zhuǎn)速，可以確定總傳動(dòng)比為12,又因?yàn)閹鲃?dòng)的傳動(dòng)比251N直齒錐齒輪的傳動(dòng)比23估算出（28002880）R/MIN電動(dòng)機(jī)N取電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2840R/MIN，鏈輪轉(zhuǎn)速為240R/MIN，則傳動(dòng)比為12取帶傳動(dòng)傳動(dòng)比為4，直齒錐齒輪傳動(dòng)比為3在傳動(dòng)比范圍之內(nèi)，滿(mǎn)足條件要求。所以確定電動(dòng)機(jī)選用轉(zhuǎn)速為2840R/MIN的類(lèi)型。綜合以上計(jì)算，可知電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)如下表1所示。表1電動(dòng)機(jī)基本參數(shù)TABLE1BASICPARAMETERSOFMOTOR型功率電流轉(zhuǎn)速效率功率因素重量噪聲號(hào)（KW）（A）（R/MIN）KGADBY90L222482840805086277542直齒錐齒輪減速箱的設(shè)計(jì)計(jì)算圖10直齒錐輪輪尺寸示意圖FIGURE10STRAIGHTBEVELWHEELSIZEDIAGRAM錐齒輪傳動(dòng)用來(lái)傳遞兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，在一般機(jī)械中，錐齒輪兩軸之間的交角90，而在本次設(shè)計(jì)中使用直齒錐齒輪的目的也是為了將水平方向的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪狈较虻倪\(yùn)動(dòng)，所以直齒錐齒輪能滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)的方向和傳動(dòng)性要求。421選用材料，熱處理方法，定精度等級(jí)。對(duì)于齒輪的要求是齒輪的齒體應(yīng)有較高的抗折斷能力，齒面應(yīng)有較強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕、抗磨損和較高的抗膠合能力，即要求齒面硬、芯部韌。齒輪常用的材料包括優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼、鑄鋼和鑄鐵等，經(jīng)比較，大小齒輪的材料均為40CR，并經(jīng)過(guò)表面淬火處理，齒面硬度均為241286HBW,齒芯硬度為4855HRC。又查圖1021D知，接觸疲勞強(qiáng)度極限HLIM600MPA，又因?yàn)槔鴫嚎s機(jī)為一般工作機(jī)器，轉(zhuǎn)速不高，一般選用7級(jí)精度（GB1009588）422初步設(shè)計(jì)。選用直齒錐齒輪，按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，即由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表106查得彈性影響系數(shù)1898MPAEZ載荷系數(shù)K183，取K24額定轉(zhuǎn)矩9549954922/28407397NM71T1NP齒數(shù)比U2840/947382錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù)R025035，取R03許用接觸應(yīng)力，取失效概率為1，安全系數(shù)S1，由式0909600540MPA9HLIM初步計(jì)算結(jié)果D542MM423幾何尺寸計(jì)算齒數(shù)因?yàn)橐话闳?430，所以取15，U315451Z1Z21Z分錐角ARCTAN（）ARC/UARC/3184312TAN1TAN1090184371572模數(shù)M542/15361,取M3751ZD分度圓直徑375155625MM11M3754516875MM2齒寬中點(diǎn)分度圓直徑105R562510503478125121D105R168751050314343752M錐距RM/288939MM13中21Z錐距R（105R）88939（10503）75598MMM14齒寬BRR038538266817，取B2615齒頂高M(jìn)（1X1）375AH（163752A齒根高M(jìn)123751245171FH1X452F齒頂圓直徑2COS56252375COS184363365181AD1AH2COS168752375COS71571711222齒根圓直徑2COS562523750949491325MM191F1F2COS168752375031616638MM2FD2FH齒根角ARCTAN/R2172201F1FARCTAN/R21722F2F齒頂角2172211AF21722F頂錐角20602221A1A737422A2A根錐角16258231F1F693982F2F分度圓齒厚SM/25887524當(dāng)量齒數(shù)1581，取ZV1162511COSZV142422頂隙CCM0237507526齒寬BR/32965,取B26表2直齒錐齒輪基本參數(shù)TABLE2BASICPARAMETERSOFSTRAIGHTBEVELGEAR名稱(chēng)代號(hào)小齒輪大齒輪分錐角18437157齒頂高HA375375齒根高HF6565分度圓直徑D562516875齒頂圓直徑DA6336517112齒根圓直徑DF49132516638錐距R8893988939齒根角F21722172頂錐角A2060273742根錐角F1625869398頂隙C075075分度圓齒厚S5887558875當(dāng)量齒數(shù)ZV161424齒寬B2626424校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度強(qiáng)度條件H令接觸線長(zhǎng)度LB，對(duì)于20的直齒錐齒輪，ZH25，可得接觸疲勞強(qiáng)度27H312REH505UDKTZ查詢(xún)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得ZE1898MPA28又因?yàn)镵KAKVKK查機(jī)械設(shè)計(jì)表102知，因?yàn)槭请妱?dòng)機(jī)均勻平穩(wěn)的載荷狀態(tài)，所以使用系數(shù)KA1查機(jī)械設(shè)計(jì)圖108知，VM2ND23144735516337M/S,齒輪精度等級(jí)為7級(jí)，又因?yàn)槭侵饼X錐齒輪傳動(dòng)，應(yīng)按低一級(jí)的精度線及錐齒輪平均分度圓處的圓周速度查詢(xún)，動(dòng)載荷系數(shù)KV112查詢(xún)機(jī)械設(shè)計(jì)教材，知齒間載荷分配系數(shù)KH1齒向載荷分配系數(shù)KH1423KKAKVKK111211423159376290909600540MPA30HLIM175399，滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度要求。H425齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核直齒錐齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度可以近似的按平均分度圓處的當(dāng)量齒輪進(jìn)行計(jì)算，從而齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式31因?yàn)镵1593762T/T7397NM又因?yàn)镈（105R）32TFMDMD5510154675165101514025331203160105T2T按當(dāng)量齒數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表105，VZ由10知齒形系數(shù)276，應(yīng)力校正系數(shù)1561V1FAY1SAY由85知齒形系數(shù)213，應(yīng)力校正系數(shù)1848222F齒寬B20，M6，R0300344001041F12F因?yàn)?，滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求。1212F因?yàn)闇p速換向器采用外購(gòu)，其實(shí)物圖片如下圖11所示FRSAFTFBYK501圖11直齒錐齒輪減速箱實(shí)物圖FIGURE11STRAIGHTBEVELGEARREDUCERPHYSICALMAP43同步帶輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)于同步帶可以根據(jù)所傳遞的功率的范圍來(lái)進(jìn)行選擇，首先，同步帶齒形有梯形齒和圓弧齒兩大類(lèi)，目前梯形齒應(yīng)用最為廣泛，價(jià)格也相對(duì)來(lái)說(shuō)較為便宜，但圓弧齒同步帶因其承載能力和疲勞壽命高于梯形齒而應(yīng)用日趨廣泛?？紤]到圓弧齒帶輪和圓弧齒同步帶的經(jīng)濟(jì)型問(wèn)題，本設(shè)計(jì)中選用梯形齒周節(jié)制同步帶。431同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)因?yàn)橥綆л喫鶄鬟f的功率P220805092163KW由此得設(shè)計(jì)功率PD，查詢(xún)同步帶的工況系數(shù)知本工作機(jī)的工況系數(shù)，PKA61AK由此知設(shè)計(jì)功率WD6082因?yàn)橹饼X錐齒輪通過(guò)31的傳動(dòng)比進(jìn)行減速，所以同步帶輪中小帶輪轉(zhuǎn)速，根據(jù)設(shè)計(jì)功率大小及其小帶輪轉(zhuǎn)速，查閱同步齒形帶選型圖MIN9472801RN知應(yīng)選擇型號(hào)為L(zhǎng)型的同步帶。由此可以查閱H型周節(jié)制梯形齒同步帶的相關(guān)參數(shù)，如下表3所示表3同步帶輪基本參數(shù)TABLE3SYNCHRONOUSBELTWHEELBASICPARAMETERS型號(hào)節(jié)距齒形角齒根厚齒高帶高齒根圓角半徑齒形圓角半徑L95254046519136102102由小帶輪的轉(zhuǎn)速可知，型LZ12MIN1取346235,386/D,120BDPZ外徑所以小帶輪節(jié)圓直徑大帶輪齒數(shù)3571445,48221ZIZ帶速要求型滿(mǎn)足SMVSNDV/0360/AX1初定中心距36或者按結(jié)構(gòu)要求確定,7212DA所以8236712OA帶的節(jié)線長(zhǎng)37OPADDL4/211所以0454O3862MIN211ZAZPZBM小帶輪嚙合齒數(shù)基本額定功率39100VTPA其中為帶寬為AT的許用工作應(yīng)力SOBMN/KG9524，帶的質(zhì)量為查表可知因?yàn)橛缮峡芍猇，計(jì)算可得348KWSM/03180P40BPKZDSO帶寬（40）L型帶的基準(zhǔn)寬度254MM，小帶輪嚙合齒數(shù)系數(shù)SOB1ZK計(jì)算可得帶寬19MM，所以選用帶寬型號(hào)為075，公稱(chēng)尺寸為191MMS作用在軸上的力，所以1444NVPFDR10RF（41）圖12同步帶輪實(shí)物圖FIGURE12SYNCHRONOUSBELTWHEELPHYSICALMAP432同步帶輪的基本結(jié)構(gòu)形式同步帶輪的材料為45號(hào)鋼，發(fā)黑處理，其實(shí)物圖如上圖12所示。裝配時(shí)帶輪與軸之間通過(guò)鍵連接，同時(shí)通過(guò)銷(xiāo)釘對(duì)軸向進(jìn)行定位433帶傳動(dòng)的張緊帶傳動(dòng)的張緊程度對(duì)其傳動(dòng)能力、壽命和軸壓力都有很大的影響，為了產(chǎn)生一定的初拉力，帶傳動(dòng)需要張緊，另外，帶傳動(dòng)工作一段時(shí)間后會(huì)由于塑性變形而松弛，使初拉力減小、傳動(dòng)能力下降，需要重新張緊。張緊的方式主要分為定期張緊、自動(dòng)張緊和張緊輪張緊三種方式，在本次設(shè)計(jì)中采用張緊輪進(jìn)行張緊。因?yàn)闄C(jī)器帶輪之間的中心距不能調(diào)節(jié)，所以可采用張緊輪，其可任意調(diào)節(jié)預(yù)緊力的大小，容易裝卸。張緊輪的輪槽尺寸同帶輪，張緊輪的直徑，采用自動(dòng)張緊，張108DDZ緊輪置于松邊外側(cè)，增大了帶在小帶輪上的包角。44絲杠傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)于絲杠傳動(dòng)的設(shè)計(jì)在該設(shè)計(jì)中主要考慮到經(jīng)濟(jì)性要求，所以才歐諾個(gè)滑動(dòng)螺旋的絲杠傳動(dòng)，該傳動(dòng)的主要特點(diǎn)是摩擦阻力大，傳動(dòng)效率低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。在本設(shè)計(jì)中絲杠的螺紋種類(lèi)選用梯形螺紋，牙型角30。同時(shí)對(duì)于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，滑動(dòng)螺旋的基本尺寸（即螺桿直徑和螺母高度），通常根據(jù)耐磨性條件確定，對(duì)于受力較大的傳力螺旋，還應(yīng)校核螺桿的危險(xiǎn)截面以及螺紋牙的強(qiáng)度，以及防止塑性變形或斷裂；對(duì)于長(zhǎng)徑比很大的螺桿，還應(yīng)校核其穩(wěn)定性，以防止螺桿受壓后失穩(wěn)。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)螺旋傳動(dòng)的類(lèi)型、工作條件、及失效形式等，選擇設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。441耐磨性計(jì)算滑動(dòng)螺旋的耐磨性計(jì)算，主要是限制螺紋工作面上的壓力P，使其小于材料的許用壓力P。已知作用于螺桿的軸向力F5000N，螺紋的中徑為D2，螺紋的承壓面積為A，螺紋中徑為D2，螺紋的工作高度為H，螺紋的螺距為P，螺母高度為H，螺紋工作圈數(shù)為U。因?yàn)榻z杠螺旋傳動(dòng)選用梯形螺紋，所以螺桿中徑D2由D2FP/HP08F/P（42）因?yàn)槁輻U螺母的材料為鋼鑄鐵，滑動(dòng)速度V24MMIN,所以材料的許用應(yīng)力P1318MPA對(duì)于部分螺母和兼做支承的螺母，可取2535由上面已知條件計(jì)算可以得出992MM2D查詢(xún)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表37選用絲杠公稱(chēng)直徑D12MM，螺距P3MM則由表38查得外螺紋小徑123585，外螺紋中徑為105MM3D2D內(nèi)螺紋大徑1205125MM，內(nèi)螺紋小徑1239MM4D1D螺母高度H251052625MM2D（43）旋合圈數(shù)ZZH/P2625/387512，所以取Z875（44）螺紋工作高度HH05P05315（45）梯形螺紋牙底寬度B065P0653195（46）工作壓強(qiáng)PPF/HZP，用于螺旋升角（2D螺旋升角ARCTANS/2D（47）當(dāng)量摩擦角ARCTANF/（COS/2）（48）因?yàn)椴樵?xún)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知F012015，S2所以計(jì)算可知8826364443442螺桿的強(qiáng)度計(jì)算因?yàn)槭芰^大的螺桿工作時(shí)承受軸向壓力F和扭矩T的作用，螺桿危險(xiǎn)截面上既有壓縮應(yīng)力，又有切應(yīng)力，在校核螺桿強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力CA。其強(qiáng)度條件為CA22233TWAF（49）或21243DTFACA已知螺桿所受的軸向壓力F5000N螺桿螺紋小徑D185MM螺桿螺紋段危險(xiǎn)截面面積A5671MM214D2（50）螺桿螺紋段的抗扭截面系數(shù)WTA120521（51）螺桿所受的扭矩T9549P/N2036MPA（52）螺桿材料的許用應(yīng)力52867MPA53S（53）8818MPACA443螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算螺紋牙多發(fā)生剪切和擠壓破壞，一般螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿，故只需校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。假設(shè)平均壓力作用在螺紋的中徑D2為直徑的圓周上，則螺紋牙危險(xiǎn)截面的剪切強(qiáng)度條件為DBUF（54）螺紋大徑D125螺紋牙根部的厚度B065P195螺紋工作圈數(shù)U875,取整數(shù)U8PH8165MPA40MPA螺紋牙危險(xiǎn)截面的彎曲強(qiáng)度條件BUDFL26（55）彎曲力臂L12D（56）2513MPA4555MPAB444螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算對(duì)于長(zhǎng)徑比比較大的受壓螺桿，當(dāng)軸向壓力F大于某一臨界值時(shí)，螺桿就會(huì)突然發(fā)生側(cè)向彎曲而喪失其穩(wěn)定性，而在此機(jī)器設(shè)計(jì)方案中絲桿的長(zhǎng)徑比較大，所以要進(jìn)行穩(wěn)定性的計(jì)算。螺桿的穩(wěn)定性條件為SSCRSF（57）臨界載荷2ULEIFCR（58）螺桿危險(xiǎn)截面的慣性矩I11978641D（59）SSSC31絲杠傳動(dòng)相關(guān)參數(shù)列表表4絲桿參數(shù)TABLE4PARAMETERSOFWIREROD參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)大小螺桿中徑D2105螺母高度H2625旋合圈數(shù)Z8螺紋的工作高度H15螺紋升角3644螺紋牙底寬B195為了適合機(jī)器總體要求，絲杠直徑選用公稱(chēng)直徑（外螺紋大徑）為22MM的絲杠，相關(guān)參數(shù)如下表5絲桿關(guān)鍵參數(shù)TABLE5KEYPARAMETERSOFWIREROD公稱(chēng)直徑D螺距P外螺紋小徑外、內(nèi)螺紋中徑內(nèi)螺紋大徑內(nèi)螺紋小徑228195202314其絲桿結(jié)構(gòu)形式如下圖所示圖13絲桿三維圖FIGURE13SCREWTHREEDIMENSIONALMAP45軸系零部件的選擇451軸承類(lèi)型的選擇首先分析軸承的受力情況可知，軸承受徑向力和軸向力的聯(lián)合作用，所以選擇向心推力軸承；而從承載能力來(lái)說(shuō)，滾子軸承和尺寸系列較大的軸承能承受較大載荷，球軸承和尺寸系列較小的軸承承載能力較??；從工作轉(zhuǎn)速對(duì)軸承的要求來(lái)看，球軸承有較高的極限轉(zhuǎn)速，故在高速時(shí)優(yōu)先選用球軸承，同時(shí)在高速時(shí)，宜選用同一直徑系列中外徑較小的軸承，而外徑較大的軸承宜用于低速重載荷的場(chǎng)合；當(dāng)軸的中心線與軸承座中心線不重合而有角度誤差時(shí)，或因軸向力彎曲或傾斜時(shí)，會(huì)造成軸承的內(nèi)外圈軸線發(fā)生傾斜，這時(shí)可采用有一定調(diào)心能力的調(diào)心球軸承，調(diào)心球軸承和調(diào)心滾子軸承能滿(mǎn)足一定的調(diào)心要求。根據(jù)以上分析，選用推力調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承比較適合。在本次設(shè)計(jì)中，選用圓錐滾子軸承。軸承在許多應(yīng)用場(chǎng)合，常常同時(shí)承受徑向載荷，在進(jìn)行軸承壽命AFR和軸向載荷計(jì)算時(shí)，必須把實(shí)際載荷轉(zhuǎn)換為與確定基本額定動(dòng)載荷的載荷條件相一致的當(dāng)量動(dòng)載荷。當(dāng)量動(dòng)載荷ARYFXP角接觸球軸承和圓錐滾子軸承承受徑向載荷時(shí)，要產(chǎn)生派生的軸向力，為了保證這類(lèi)軸承正常工作，通常是成對(duì)使用的。所以?xún)蓚€(gè)派生軸向力其方向，并求其大小。的方向一定相反，畫(huà)出和2D1F設(shè)外加軸向載荷為，則軸承1和2所受的軸向載荷為AE21AF和AEDA1221,MX（60）452圓錐滾子軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算由已知可得，軸承的徑向載荷,作用于軸承的軸向載荷為5000N，NFR41AF轉(zhuǎn)速N237R/MIN,工作中有振動(dòng)，要求軸承壽命，要求軸承的內(nèi)徑大于10，HLH50由螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算中可知，螺桿大徑D22MM。查詢(xún)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可咱選定30203329/22型軸承其計(jì)算系數(shù)E032，Y19，當(dāng)量載荷10Y，NFPAR964501491（61）查詢(xún)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知RTNDMHPFC（62）其中，NFFFRTNDMH964,01,2,61,2,計(jì)算可得C30861N,30203329/22型軸承的。KCR30815求直齒錐齒輪上輸出軸上的功率P、轉(zhuǎn)速N和轉(zhuǎn)矩T111629KW31PN284039467R/MINI1T95491643NMM11初步確定軸的最小直徑因?yàn)楦鶕?jù)式DA30NP（63）選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材表153知A103126，取A12000所以計(jì)算可得直齒錐齒輪上軸的直徑D14379，取D171查詢(xún)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表68知，選用圓錐滾子軸承代號(hào)為30203，表5軸承參數(shù)TABLE5BEARINGPARAMETERS軸承代號(hào)DDTBCSRSR1302031740132512111146回力彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算圓柱形彈簧可以分為壓縮彈簧、拉伸彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧三類(lèi)，而回力彈簧是屬于扭轉(zhuǎn)彈簧中的一種。圓柱形螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧材料直徑，許用彎曲應(yīng)力其中P132BBPNKTD，其中現(xiàn)取C6，許用彎曲應(yīng)力或查表得到411CKBP80有效圈數(shù),14367TEDNN為最小工作扭矩為最大工作扭矩，其中1NT剛度DT4/（64）最小工作扭矩1/最大工作扭矩時(shí)的扭轉(zhuǎn)角/TN（65）工作極限扭矩BJJKDT80,321J其中（66）工作極限扭轉(zhuǎn)角/TJJ（67）間距DT,50間距（68）自由長(zhǎng)度NTH0（69）螺旋角DTARCN（70）對(duì)于彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算還需要內(nèi)筒底板的設(shè)計(jì)參數(shù)，這些將在做實(shí)際樣機(jī)中測(cè)得，然后可按照以上的設(shè)計(jì)計(jì)算方法設(shè)計(jì)求得彈簧的大小。5鍵連接的設(shè)計(jì)計(jì)算因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)方案中，鍵的作用主要是用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，而在軸向不需要承受軸向力，所以選用普通平鍵能滿(mǎn)足要求。由于在做軸的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，鍵的相關(guān)尺寸已經(jīng)確定。所以由公式PPKLDT31023102PKLDT（71）因?yàn)槠芥I截面尺寸BH87，平鍵長(zhǎng)度L32MM，另一平鍵尺寸尺寸為BH87，鍵長(zhǎng)L10MM，又K05H，圓頭平鍵LLB。所以傳遞的轉(zhuǎn)矩大小T1176NMT875NM126箱體材料選擇及其尺寸對(duì)于箱體材料的選擇可分為內(nèi)部箱體材料的選擇、外部覆蓋件材料的選擇和箱體架材料的選擇，對(duì)于內(nèi)部箱體由于承受的壓力比較大同時(shí)要防腐蝕，同時(shí)考試采用鈑金方法獲得箱體，綜合考慮，采用45號(hào)鋼作為內(nèi)箱材料，而對(duì)于外部覆蓋件，由于只起覆蓋作用，強(qiáng)度要求不大，所以使用工程塑料作為覆蓋件材料。而對(duì)于箱體箱架材料的選擇考慮到經(jīng)濟(jì)性要求采用Q235作為其制作材料。圖14伸縮內(nèi)筒三維圖FIGURE14THREEDIMENSIONALMAPOFINNERTELESCOPICCYLINDER7電器控制在本次設(shè)計(jì)中的電控部分主要作用是控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及其電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止兩部分,對(duì)于電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制可以通過(guò)三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制固態(tài)繼電器（如下圖所示）來(lái)實(shí)現(xiàn),而對(duì)于電機(jī)的啟動(dòng)與停止的控制可通過(guò)帶延時(shí)的紅外傳感器（如下圖所示）和行程開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)紅外傳感器的信號(hào)遮擋時(shí)間超過(guò)設(shè)置的延時(shí)時(shí)間時(shí)，其固態(tài)控制模塊發(fā)出信號(hào)使電動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作，當(dāng)壓縮箱壓板觸及下部箱體行程開(kāi)關(guān)時(shí)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)，當(dāng)觸及箱體上部行程開(kāi)關(guān)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止工作。圖15固態(tài)繼電器圖16紅外傳感器FIGURE15THESOLIDSTATERELAYFIGURE16INFRAREDSENSOR8結(jié)論通過(guò)壓縮試驗(yàn)，得到了設(shè)計(jì)計(jì)算的基本參數(shù)，并通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，得到了垃圾智能壓縮箱的整體結(jié)構(gòu)。整個(gè)設(shè)計(jì)主要包括資料查詢(xún)、壓縮試驗(yàn)、設(shè)計(jì)方案選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算、圖形繪制、設(shè)計(jì)修改、初審修改等階段，這其中最難的是設(shè)計(jì)方案的選擇，因?yàn)椴煌慕Y(jié)構(gòu)有不同的優(yōu)劣，同時(shí)這其中還要考慮經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性，特別是這其中還需考慮裝配問(wèn)題、減振問(wèn)題降低噪聲及其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問(wèn)題，所以對(duì)于相關(guān)零部件的應(yīng)用也許對(duì)比做出選擇，當(dāng)然這個(gè)過(guò)程收獲也很大，不僅學(xué)到了更多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)也在這實(shí)踐過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)有了更深的體會(huì)。由于知識(shí)儲(chǔ)備的欠缺，同時(shí)由于工作與畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐的相重疊，所設(shè)計(jì)的小型垃圾智能壓縮箱還存在一些缺陷，比如如何設(shè)計(jì)一種機(jī)構(gòu)代替絲桿傳動(dòng)，以防止由于絲桿的不完全一致性而引起的運(yùn)動(dòng)卡套；如何在減小垃圾智能壓縮箱整體體積的情況下提升垃圾壓縮箱的穩(wěn)定性并降低工作過(guò)程中的震動(dòng)；如何在保證機(jī)器工作