得出d≥3.5mm。取d为5mm,D为20mm。 4.3.4弹簧工作圈数的确定
根据变形条件确定弹簧工作圈数:
n?Gd?max38FmaxC,
查表得切变模量G为80000G/MPa,可得n=10。
内径D1=D-d=15mm,外径D2=D+d=25mm,节距p=(0.28~0.5)D,p=6mm,
自由高度H0≈pn+(1.5~2)d,即H0=67.5mm,弹簧刚度4.3.4验算
kFGd4?8D3n,得32mm。
疲劳强度验算。H0为弹簧的自由长度,F1和?1为安装载荷和预压变形量,F2和?2为工作时的最大载荷和最大变形量。当弹簧所受载荷在F1和F2之间不断循环变化时,可得弹簧材料内部所产生的最大和最小循环切应力分别为:
?max?8KD?d3F2,得
?max?418.98MPa
?min?8KD?d3F1,得
?min?208.49MPa
对于上述变应力作用下的普通圆柱螺旋压缩弹簧,疲劳强度安全系数计算值
Sca及其强度条件可按下式:
Sca??0?0.75?min?SF?max
其中?0为弹簧材料的脉动循环剪切疲劳极限,?B为弹簧材料的拉伸强度极限MPa。材料为65M弹簧钢丝时,
?B=1800MPa,
Word资料
Sca??0?0.75?min810?0.75?208.49??2.30?SF?max418.98
SF为弹簧疲劳强度的设计安全系数,当弹簧的设计计算和材料的力学性数据精
确性高时,取SF?1.3~1.7。
验算稳定性。对于压缩弹簧,如其长度较大时,则受力后容易失去稳定性,这在工作中是不允许的。为了便于制造及避免失稳现象,建议一般压缩弹簧的长
细比
b?H0D,在两端固定时,b<5.3,但由以上设计得出b=1.7,因此需要进
Fc?CukFH0?Fmax,Cu为不稳定系数,通过查表得
行稳定性计算,并满足
4Cu=0.54,k?Gd?8,因此Fc=116.64>Fmax,符合弹簧稳定性。
F8D3n五.整体设计
5.1整体结构设计
由于设计的是直推式结构,结构简图如图所示,其中1是纵封板,固定在导板上,导板在气缸的推动下做往复运动,被封袋子在两纵封板之间间歇运动,实现封合。考虑到包装机的整体结构以及外观尺寸,气缸设计在机架中间,而纵封器在靠边的位置,安装在包装机里时气缸在包装机里,纵封板露在外面实现纵封,不影响整体外观。
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图5-1机架
1—纵封板 2—气缸 3—导向柱
5.2整体尺寸设计
考虑到气缸尺寸以及工作运动范围,确定机架整体尺寸如图5-2所示:
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图5-2纵封器结构简图
六.心得体会
通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关颗粒包装机方面的知识,在
设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。给我很多专业知识以及专业技能上的提升,给了我很多思,给了我莫大的空间。同时,设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计,使我更好掌握了有关专业方面的知识;熟练了绘图软件的操作;了解了各种包装机的工作原理;以及如何提高计算和分析等等。
回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计
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使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。
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