《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）離心、震蕩機(jī)三維立體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）離心、震蕩機(jī)三維立體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（41頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 南 京 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文) 作 者: 學(xué) 號(hào)： 學(xué)院(系): 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè): 機(jī)械工程及自動(dòng)化 題 目: 離心、震蕩機(jī)三維立體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 講師 指導(dǎo)者： 評(píng)閱者： 2010年 6月 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）中文摘要 通過(guò)對(duì)離心機(jī)和震蕩機(jī)功能和結(jié)構(gòu)的分析和研究制定了設(shè)備的總體設(shè)計(jì)方案。首先確定了用來(lái)

2、實(shí)現(xiàn)離心功能的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì):根據(jù)方案要求選取了合適的電動(dòng)機(jī)規(guī)格和型號(hào)，并且設(shè)計(jì)了電機(jī)到作業(yè)平臺(tái)的傳動(dòng)軸，同時(shí)對(duì)與傳動(dòng)軸相關(guān)的聯(lián)軸器、軸承的設(shè)計(jì)和選擇。確定了震蕩的實(shí)現(xiàn)方法。采用了一套垂直擾動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一套壓桿自動(dòng)復(fù)位裝置。設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)整機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施了參數(shù)計(jì)算、驗(yàn)算及校核，確保整機(jī)機(jī)械性能的可靠性，利用PRO/E軟件CAXA軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以使整個(gè)零部件在空間布置更趨合理，整機(jī)結(jié)構(gòu)更趨緊湊和人性化。 關(guān)鍵詞 離心 震蕩 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳動(dòng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）外文摘要 Title three

3、-dimensinal Structrue Design of Centrifugal/concussion Machine Abstract Through the centrifuge and shock machine functions and structure analysis and research of the equipment for overall design scheme. First identified used to realize the function of centrifugal mechanism design: according to t

4、he requirements of selecting the appropriate solutions, and motor design specifications and types of the motor shaft to work platform, and the shaft coupling and related design and selection of the bearing. Determine the realization method of the concussion. Using a set of vertical disturbance, a se

5、t of automatic reset device lever. The design process of the transmission mechanism implemented parameter calculation, calculation and check and ensure the reliability of the mechanical properties of the PRO/E, using CAXA software structure design software, in order to make the parts in the space is

6、 decorated more reasonable, the whole structure more tightening bad humanization. Keywords Centrifugal shock structure design 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 Ⅰ 頁(yè) 共Ⅱ頁(yè) 目錄 目錄 1 1 引言 1 1．1 離心震蕩機(jī)簡(jiǎn)介 1 1. 2 離心機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 1 2 離心震蕩機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域 3 2. 1 離心、震蕩 3 2. 2 離心 3 2. 3 震動(dòng) 3 3 離心震蕩機(jī)的總體設(shè)計(jì) 5

7、3.1 設(shè)計(jì)方案的確定 5 3.1．1 離心驅(qū)動(dòng)方式的選擇 5 3.1.2 聯(lián)軸器的選擇 5 3.1.3 主軸軸承的選擇 6 3.2 傳動(dòng)方案的確定 8 3.3 垂直擾動(dòng)機(jī)構(gòu)方案的確定 9 3.4 垂直擾動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)位方案的確定 9 4 主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 11 4.1 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 11 4.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 11 4.1.2 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與校核 11 4.2 離心特性計(jì)算 17 4.3 復(fù)位彈簧的設(shè)計(jì) 20 5 零部件的三維設(shè)計(jì) 23 5.1 機(jī)架的設(shè)計(jì) 23 5.2 試管架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 24 5.3 試管套結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25

8、5.4 彈簧減震片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 5.5 主軸殼體設(shè)計(jì) 27 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 Ⅱ 頁(yè) 共Ⅱ頁(yè) 5.6 震蕩機(jī)構(gòu)機(jī)架設(shè)計(jì) 28 5.7 垂直擾動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 29 5.8 離合器的設(shè)計(jì) 31 5.9 整機(jī)的三維設(shè)計(jì) 32 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 36 頁(yè) 共35頁(yè) 1 引言 在現(xiàn)代工業(yè)中，離心分離技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越重要。這不僅由于離心機(jī)和其他機(jī)械相比，可得到含濕量低的固相和高純度液相，而且可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，并且具有連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)控制，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。震蕩機(jī)在這方面更是如此，而且兩者現(xiàn)結(jié)

9、合起來(lái)的裝備更是能在化學(xué)工業(yè)，醫(yī)療衛(wèi)生，科學(xué)研究等諸多方面發(fā)揮巨大的作用，特別是隨著環(huán)保、能源和生物醫(yī)藥工程的發(fā)展，更促使了我國(guó)離心分離技術(shù)的迅速發(fā)展。本說(shuō)明書(shū)通過(guò)淺述離心震蕩機(jī)再生產(chǎn)和生活中實(shí)際意義。明確了本課題的研究方法，即通過(guò)AutoCAD以及Pro/E對(duì)離心震蕩機(jī)進(jìn)行科學(xué)的三維設(shè)計(jì)。 1．1 離心震蕩機(jī)簡(jiǎn)介 離心分離是通過(guò)離心機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，使離心加速度超過(guò)重力加速度的成千上萬(wàn)倍而使沉降速度增加，以加速藥業(yè)中雜質(zhì)沉淀并除去的一種方法。其原理是利用混合液密度差來(lái)分離料液，比較適合于分離含難于沉淀過(guò)濾的細(xì)微?；蛐鯛钗锏膽腋∫?。震蕩是通過(guò)使試管來(lái)回?cái)[動(dòng)一定角度，從而使不同種類或不同密度的

10、溶液充分混合，來(lái)實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)或調(diào)配不同濃度或密度的溶液。原理比較簡(jiǎn)單【1】 。 1. 2 離心機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 隨著離心機(jī)的構(gòu)造和離心方法的不斷改進(jìn)，離心機(jī)也得到了很好的發(fā)展，構(gòu)造的改進(jìn)提高了轉(zhuǎn)速，加快了共走時(shí)間，提高了工作效率。離心轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)頭）的種類不斷改進(jìn)和增加；控制的自動(dòng)化程度不斷提高；機(jī)體外型朝著美觀、實(shí)用、小型化的方向發(fā)展；最大的進(jìn)步是離心方法的不斷豐富和發(fā)展；使離心機(jī)的應(yīng)用范圍不斷的擴(kuò)大。 雖然離心機(jī)在構(gòu)造和離心上都已經(jīng)比較完善了，但對(duì)離心技術(shù)的要求，仍然好友很大的發(fā)展空間。 (1)、可以進(jìn)一步提高離心機(jī)轉(zhuǎn)速，作為研究人體科學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)，技術(shù)需求有超高轉(zhuǎn)速的新型離心機(jī)問(wèn)世，目

11、前我國(guó)只生產(chǎn)6萬(wàn)轉(zhuǎn)/分以下的離心機(jī)，發(fā)達(dá)國(guó)家的超高速離心機(jī)的轉(zhuǎn)速最高為120000轉(zhuǎn)/分。 （2）、是改進(jìn)速度控制方法，部分廠商已將變頻電機(jī)和微型計(jì)算機(jī)控制引入了離心機(jī)的制造中，使轉(zhuǎn)速和溫度及正空度的控制達(dá)到了人機(jī)對(duì)話的實(shí)射檢測(cè)工作狀態(tài)，并具有超速、過(guò)流及超溫報(bào)警功能[2]。 （3）延長(zhǎng)離心機(jī)的工作時(shí)間，在硬件構(gòu)造上得到了可靠的保證，由連續(xù)工作幾分鐘達(dá)到了一般工作5小時(shí)，最長(zhǎng)可達(dá)99小時(shí)【2】。 （4），轉(zhuǎn)頭的改進(jìn)。轉(zhuǎn)頭改進(jìn)表現(xiàn)在種類和材質(zhì)上，由于種類的不斷增加，使轉(zhuǎn)頭的種類達(dá)10余種，可分別適合分離、提純、制造和分析等多種場(chǎng)合，材質(zhì)由高強(qiáng)鋁合金發(fā)展成鈦合金，玻璃鋼等多種，使其耐用性和壽

12、命大有提高。 （5），是微機(jī)的應(yīng)用。微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使離心機(jī)的轉(zhuǎn)速由數(shù)萬(wàn)提高到數(shù)十萬(wàn)，且能保持運(yùn)轉(zhuǎn)條件不變；較方便的實(shí)現(xiàn)程序控制，即可延時(shí)，游客分步操作；可對(duì)運(yùn)行情況盡心檢測(cè)、判斷、儲(chǔ)存、顯示。模擬計(jì)算、打印等多功能的現(xiàn)代化管理，把離心機(jī)性能特點(diǎn)更加完善化【1】。 2 離心震蕩機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域 2. 1 離心、震蕩 采用傳統(tǒng)的電機(jī)帶動(dòng)試管架旋轉(zhuǎn)從而實(shí)現(xiàn)溶液的沉淀，震蕩方式采用在數(shù)值方向上制作一個(gè)擾動(dòng)機(jī)構(gòu)，來(lái)使試管架小角度上下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)溶液的混合。 2. 2 離心 離心機(jī)是利用離心力，分離液體與固體顆

13、?；蛞后w與液體的混合物中各組分的機(jī)械。 離心機(jī)主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開(kāi)；或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同，又互不相溶的液體分開(kāi)(例如從牛奶中分離出奶油)；它也可用于排除濕固體中的液體，例如用洗衣機(jī)甩干濕衣服；特殊的超速管式分離機(jī)還可分離不同密度的氣體混合物；利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點(diǎn)，有的沉降離心機(jī)還可對(duì)固體顆粒按密度或粒度進(jìn)行分級(jí)【1】。 2. 3 震動(dòng) 震動(dòng)的實(shí)現(xiàn)必須使試管上下有一定角度的震動(dòng)，這種震動(dòng)可以由機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)，也可以有電磁方式實(shí)現(xiàn)，用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，由于試管架是水平放置，靜止時(shí)并且與水平方向有一定的角度向下傾斜，所以可以用一個(gè)豎直方向放

14、置的打幾塊來(lái)敲擊試管使試管上下擺動(dòng)，也可以考慮使試管低速旋轉(zhuǎn)，在試管旋轉(zhuǎn)的軌跡上做一個(gè)斜面，試管經(jīng)過(guò)斜面時(shí)會(huì)經(jīng)過(guò)斜面有一個(gè)向上的擺動(dòng)。 用電磁方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以考慮在試管轉(zhuǎn)過(guò)的某塊區(qū)域內(nèi)上下放置兩塊電磁鐵，通過(guò)控制電磁鐵的通短，使試管上下擺動(dòng)。 通過(guò)比較，最后選擇用第一種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。 3 離心震蕩機(jī)的總體設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)方案的確定 畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)給定的設(shè)計(jì)要求： 1）設(shè)計(jì)對(duì)象：離心、震蕩機(jī)； 2）設(shè)計(jì)對(duì)象的技術(shù)要求： 功率：12

15、0W 轉(zhuǎn)速：0～300r/min 整機(jī)外觀尺寸：500*500*500（mm） 操作對(duì)象：普通試管（直徑8～12mm，長(zhǎng)度150mm） 3.1．1 離心驅(qū)動(dòng)方式的選擇 離心驅(qū)動(dòng)方式可以由以下幾種方式選擇： 在離心機(jī)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)上，國(guó)內(nèi)與國(guó)外有較大的差異，同時(shí)進(jìn)口設(shè)備又有多達(dá)5~6種不同的驅(qū)動(dòng)方式。國(guó)內(nèi)離心機(jī)驅(qū)動(dòng)方式通常比較單一，采用最多的驅(qū)動(dòng)方式為雙電機(jī)結(jié)果，即一臺(tái)電機(jī)（通常為變頻電機(jī)）通過(guò)皮帶直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，另一臺(tái)電機(jī)通過(guò)減速器（差速器）驅(qū)動(dòng)螺旋。而進(jìn)口設(shè)備中往往可提供除常用的雙電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式外，還有多種驅(qū)動(dòng)的選擇。 單電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式：即一臺(tái)電機(jī)通過(guò)主皮帶輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓，次級(jí)

16、皮帶驅(qū)動(dòng)差速器的軸，從而產(chǎn)生差轉(zhuǎn)速，調(diào)整速查時(shí)需要停機(jī)進(jìn)行，屬于簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)方式；或差速器輸入軸固定，轉(zhuǎn)鼓由單電機(jī)驅(qū)動(dòng)；還有一種單電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，如阿法拉伐（Alfa Laval）公司與國(guó)內(nèi)少數(shù)廠家采用單電機(jī)驅(qū)動(dòng)主轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)電磁渦流差速器產(chǎn)生差速，這是一種制動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式，類似于剎車裝置，產(chǎn)生負(fù)差速，優(yōu)點(diǎn)是控制方便、節(jié)約能源，缺點(diǎn)是推料扭矩小。 還有一種常見(jiàn)驅(qū)動(dòng)方式是采用液壓驅(qū)動(dòng)，即轉(zhuǎn)鼓及螺旋分別由獨(dú)立的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（或轉(zhuǎn)鼓由變頻電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)），具有其他驅(qū)動(dòng)方式所不可比擬的優(yōu)點(diǎn)：更大的驅(qū)動(dòng)扭矩（通?？蛇_(dá)幾千~幾萬(wàn)Nm，是普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)的2~4倍）【5】。 從結(jié)構(gòu)形式的合理性、制造成本及清理效

17、果等方面綜合考慮，選擇直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式 3.1.2 聯(lián)軸器的選擇 常用的精密的聯(lián)軸器有：彈性聯(lián)軸器，膜片聯(lián)軸器，滑塊聯(lián)軸器，梅花聯(lián)軸器，剛性聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器特點(diǎn)：1彈性聯(lián)軸器(1)一體成型的金屬?gòu)椥泽w；（2）零回轉(zhuǎn)間隙、可同步運(yùn)轉(zhuǎn)；（3）彈性作用補(bǔ)償徑向、角向和軸向偏差；（4）高扭矩剛性和卓越的靈敏度；（5）順時(shí)針和逆時(shí)針回轉(zhuǎn)特性完全相同；（6）免維護(hù)、抗油和耐腐蝕性；（7）有鋁合金和不銹鋼材料供選擇；（8）固定方式主要有頂絲和夾緊兩種。2膜片聯(lián)軸器（1）高韌性、高轉(zhuǎn)矩、低慣性；（2）采用環(huán)形或方形彈性不銹鋼片變形；（3）大扭矩承載，高扭矩剛性和卓越的靈敏性；（4）零回轉(zhuǎn)間隙、順時(shí)針和

18、逆時(shí)針回轉(zhuǎn)特性相同；（5）免維護(hù)、超強(qiáng)抗油和耐腐蝕性；（6）雙不銹鋼膜片可補(bǔ)償徑向、角向、軸向偏差，單膜片則不能補(bǔ)償徑向偏差。3、波紋聯(lián)軸器（1）無(wú)齒隙、扭向剛性、連接可靠、耐腐蝕性、耐高溫；（2）免維護(hù)、超強(qiáng)抗油，波紋管型結(jié)構(gòu)補(bǔ)償徑向、角向和軸向偏差，偏差存在的情況下也可保持等速運(yùn)動(dòng)；（3）順時(shí)針和逆時(shí)針回轉(zhuǎn)特性完全相同；（4）波紋管材質(zhì)有磷青銅和不銹鋼供選擇；（5）可適合于精度和穩(wěn)定性要求較高的系統(tǒng)。4、滑塊聯(lián)軸器（1）無(wú)齒隙的連接，用于小扭矩的測(cè)量傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；（2）使用方便、容易安裝、節(jié)省時(shí)間、尺寸范圍廣、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，便于目測(cè)檢查；（3）抗油腐蝕，可電氣絕緣，可供不同材料的滑塊彈性體選

19、擇；（4）軸套和中間件之間的滑動(dòng)能容許大徑向和角向偏差，中間件的特殊凸點(diǎn)設(shè)計(jì)產(chǎn)生支撐作用，容許較大的角度偏差，不產(chǎn)生彎曲力矩，軸心負(fù)載荷降至最低。6、剛性聯(lián)軸器（1）重量輕，超低慣性和高靈敏度了（2）免維護(hù)，超強(qiáng)抗油和耐腐蝕性；（3）無(wú)法容許偏心，使用時(shí)應(yīng)讓軸盡量外漏；（4）主體材質(zhì)可選鋁合金或不銹鋼；固定方式有夾緊、頂絲固定【1】。 從結(jié)構(gòu)的合理性、制造成本以及效果等方面綜合考慮，選擇第一種彈性聯(lián)軸器。 3.1.3 主軸軸承的選擇 （1）、深溝球軸承：深溝球軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，是生產(chǎn)批量最大，應(yīng)用范圍最廣的一類軸承。它主要用一承受徑向載荷，也可承受一定的軸向載荷。當(dāng)軸承的徑向游隙

20、加大時(shí)，具有角接觸軸承的功能，可承受較大的軸向載荷。與尺寸相同的其他類型軸承比較，此類軸承摩擦因數(shù)小，極限轉(zhuǎn)速高。在轉(zhuǎn)速較高不宜采用推理球軸承的情況下可用該類軸承承受純軸向載荷。 （2）、調(diào)心球軸承：調(diào)心球軸承有兩列剛求，內(nèi)圈有兩條滾道，外圈滾道為內(nèi)球面形，具有自動(dòng)調(diào)心的性能?？梢宰詣?dòng)補(bǔ)償由于軸的饒曲和殼體變形產(chǎn)生的同軸度誤差，適用于支承座孔不能保證嚴(yán)格同軸度的部件中。該中軸承主要承受徑向載荷，在承受徑向載荷的同時(shí)，亦可承受少量的軸向載荷，通常不用于承受純軸向載荷，如承受純軸向載荷，只有一列剛球受力。 （3）、角接觸球軸承：角接觸球軸承極限轉(zhuǎn)速較高，可以同時(shí)承受經(jīng)向載荷和軸向載荷，也可以承

21、受純軸向載荷，其軸向載荷能力由接觸角決定，并隨接觸角增大而增大。單列角接觸球軸承只能承受一個(gè)方向的軸向載荷，在承受經(jīng)向載荷時(shí)，回引起附加軸向力，必須施向響應(yīng)的反向載荷，因此，該種軸承一般都成對(duì)使用。雙列角接觸球軸承能承受教大的以經(jīng)向載荷為主的經(jīng)向，軸向雙向聯(lián)合載荷和力炬載荷，它能限制軸或雙殼雙向軸向位移，接觸角為30度。成對(duì)安裝角接觸軸承能抽手以經(jīng)向載荷為主的經(jīng)向，軸向聯(lián)合載荷，也可以承受純經(jīng)向載荷，串聯(lián)配置只能承受單一方向軸向載荷，其它兩種配置則可承受任一方向的軸向載荷。這種類型的軸承一般由生產(chǎn)廠商選配組合后成對(duì)提交用戶，安裝后有預(yù)壓過(guò)盈，套圈和剛球處于軸向預(yù)加載荷狀態(tài)，因而提高了整組軸承作

22、為單個(gè)支承的支承剛度和旋轉(zhuǎn)精度。 （4）、圓柱滾子軸承圓柱：滾子軸承的滾子通常由一個(gè)軸承套圈的兩個(gè)擋邊引導(dǎo)，保持架.滾子和引導(dǎo)套圈組成一組合件，可與另一個(gè)軸承套圈分離，屬于可分離軸承。此種軸承安裝，拆卸比較方便，尤其是當(dāng)要求內(nèi).外圈與軸.殼體都是過(guò)盈配合時(shí)更顯示優(yōu)點(diǎn)。此類軸承一般只用于承受徑向載荷，只有內(nèi).外圈均帶擋邊的單列軸承可承受較小的定常軸向載荷或較大的間歇軸向載荷。與外形尺寸相同的深溝球軸承相比，此種軸承具有較大的徑向載荷能力。但對(duì)于此類軸承配合的軸.殼體孔等相關(guān)零件的加工要求較高。 （5）、調(diào)心滾子軸承：調(diào)心滾子軸承句有兩列滾子，主要用于承受徑向載荷，同時(shí)也能承受任一方向的軸向載

23、荷。該種軸承徑向載荷能力高，特別適用于重載或振動(dòng)載荷下工作，但不能承受純軸向載荷；調(diào)心性能良好，能補(bǔ)償同軸承誤差。 （6）、圓錐滾子軸承：圓錐滾子軸承主要于承受以徑向載荷為主的徑向與軸向聯(lián)合載荷，而大錐角圓錐滾子軸承可以用于承受以軸向載荷為主的徑，軸向聯(lián)合載荷。此種軸承為分離型軸承，其內(nèi)圈（含圓錐滾子和保持架）和外圈可以分別安裝。在安裝和使用過(guò)程中可以調(diào)整軸承的經(jīng)向游隙和軸向游隙，也可以預(yù)過(guò)盈安裝。 （7）、推力球軸承：力球軸承是一種分離型軸承，軸圈’座圈可以和保持架`剛球的組件分離。軸圈是與軸相配合的套圈，坐圈是與軸承座孔相配合的套圈，和軸之間有間隙。推力球軸承只能抽手軸向負(fù)荷，單向推力

24、球軸承只能承受一個(gè)房間的軸向負(fù)荷，雙向推力球軸承可以承受兩個(gè)方向的軸向負(fù)荷。推力球承受不能限制軸的經(jīng)向?yàn)橐?，極限轉(zhuǎn)速很低。單向推力球軸承可以限制軸和殼體的一個(gè)方向的軸向位移，雙向軸承可以限制兩個(gè)方向的軸向位移。 （8）、推力滾子軸承：力調(diào)心滾子軸承用于承受軸向載荷為主的軸.經(jīng)向聯(lián)合載荷，但經(jīng)向載荷不得超過(guò)軸向載荷的55%。與其它推力滾子軸承相比，此種軸承摩擦因數(shù)較低，轉(zhuǎn)速較高，并具有調(diào)心能力。（9）、滾針軸承：針軸承裝有細(xì)而長(zhǎng)的滾子（滾子長(zhǎng)度為直徑的3~10倍，直徑一般不大于5mm），因此徑向結(jié)構(gòu)緊湊，其內(nèi)徑尺寸和載荷能力與其他類型軸承相同時(shí)，外徑最小，特別適用與徑向安裝尺寸受限制的支承結(jié)構(gòu)

25、。根據(jù)使用場(chǎng)合不同，可選用無(wú)內(nèi)圈的軸承或滾針和保持架組件，此時(shí)與軸承相配的軸頸表面和外殼孔表面直接作為軸承的內(nèi).外滾動(dòng)表面，為保持載荷能力和運(yùn)轉(zhuǎn)性能與有套圈軸承相同，軸或外殼孔滾道表面的硬度.加工精度和表面和表面質(zhì)量應(yīng)與軸承套圈的滾道相仿。此種軸承僅能承受徑向載荷[1]。 綜上所述，以及本設(shè)計(jì)的要求和目的，選擇圓錐滾子軸承。 3.2 傳動(dòng)方案的確定 離心部分的傳動(dòng)方案如下： 圖3.1 離心傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖 震動(dòng)部分的傳動(dòng)方案如下： 圖3.2 震蕩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖 3.3 垂直擾動(dòng)機(jī)構(gòu)方案的確定 為實(shí)現(xiàn)震蕩功能，本設(shè)計(jì)采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一個(gè)垂直導(dǎo)桿，使垂直導(dǎo)桿實(shí)現(xiàn)往復(fù)

26、的上下運(yùn)動(dòng)。具體的結(jié)構(gòu)圖如下 圖3.3垂直擾動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 3.4 垂直擾動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)位方案的確定 離心、震蕩機(jī)在完成震蕩功能后，由于電機(jī)的停止位置是不確定的，所以如果垂直擾動(dòng)機(jī)構(gòu)的垂直導(dǎo)桿停留在下方，此時(shí)導(dǎo)桿就會(huì)影響試管從試管套中取出或者是插入，為了解決此問(wèn)題，就應(yīng)設(shè)計(jì)一種機(jī)構(gòu)，其作用是當(dāng)震蕩完成時(shí)，此機(jī)構(gòu)可以使垂直導(dǎo)桿自動(dòng)回復(fù)到垂直導(dǎo)軌不能干涉到試管的放取的位置。本設(shè)計(jì)所用的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如下 圖3.4垂直導(dǎo)桿復(fù)位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 當(dāng)垂直導(dǎo)桿停留在不希望停留的位置時(shí)，可經(jīng)過(guò)彈簧自動(dòng)復(fù)位，但是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的曲柄軸直接與電機(jī)相連，彈簧要想自動(dòng)復(fù)位，需要克服很大的扭矩，所以考慮在電機(jī)軸和

27、曲柄軸之間加裝一離合器，此離合器共有兩種狀態(tài)，即閉合和分開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)離合器處在閉合狀態(tài)時(shí)，離心震蕩機(jī)處在震蕩狀態(tài)，當(dāng)離合器處在打開(kāi)狀時(shí)，離心震蕩機(jī)處在離心或停機(jī)狀態(tài)。 4 主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 4.1 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 在上一章中已經(jīng)討論過(guò)傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)。本章將傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)逐步實(shí)施。 4.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中已給定設(shè)計(jì)要求： 1）設(shè)計(jì)對(duì)象：離心、震蕩機(jī)； 2）設(shè)計(jì)對(duì)象的技術(shù)要求： 功率：120W 轉(zhuǎn)速：0～300r/min 整機(jī)外觀尺寸：500*500*500（mm） 操作對(duì)象：普通試管（直徑8～12m

28、m，長(zhǎng)度150mm） 由此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)。 此設(shè)計(jì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的要求不是太高，功率在中型偏下左右，并且要求能夠 無(wú)極變速，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)要求要轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，載荷平穩(wěn)。 查《簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第640到667頁(yè)：CYB系列永磁直流電機(jī)75CYB02 電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)：得最大輸出功率120W，額定電流0.09A，電流電阻402歐姆最大線性工作轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分。 4.1.2 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與校核 主要設(shè)計(jì)與校核震蕩部分的軸，由于離心部分試管架所連接的軸只受到扭矩的作用，所以比較容易設(shè)計(jì)與校核。而震蕩部分的傳動(dòng)軸由于曲柄連桿機(jī)構(gòu)的存在，所以即存在扭矩存在彎矩。 （1）擬定軸上零件的裝配方案。 擬定

29、軸上的零件的裝配方案，就是預(yù)定出軸上主要零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，他是軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提。它決定了軸的基本結(jié)構(gòu)形式。 本曲柄軸的基本結(jié)構(gòu)形式如下圖所示。 圖4.1曲柄軸的基本結(jié)構(gòu)圖 （2）各軸段的直徑和長(zhǎng)度的確定 零件的定位及裝配方案確定好以后，軸的大體形狀已基本確定。各軸段的直徑與載荷有關(guān)。但初定軸徑時(shí)，軸所收的具體載荷還不能確定，由于軸所受扭矩通常在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前已能求的，所以可根據(jù)軸所受扭矩估算軸所需直徑。對(duì)于即受彎矩又受扭矩的軸，在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成之前，通常不能確定支反力及彎矩的大小，這時(shí)只能近似的按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件估算最小軸徑，而用降低許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力[τ]的辦法來(lái)補(bǔ)償彎

30、矩對(duì)軸的強(qiáng)度的影響[1]。 軸受扭矩時(shí)的強(qiáng)度條件為 MPa （4.1） 式中：——軸的扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力，MPa； T——軸所受的扭矩，； ——軸的抗扭截面模量，，對(duì)于實(shí)心圓軸，； P——軸所傳遞的功率，kW； n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min； d——軸的截面直徑，mm； ——許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa。 由上式可推出軸的直徑 （4.2） 式中，為與材料和載荷情況有關(guān)的系數(shù)， 其值可查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》：Q235-

31、A20:158-135;45鋼：135-106；40Cr、 35SiMn、42SiMn、38SiMnMo：106-97；1Cr18Ni9Ti：147-124 式中P=120W；轉(zhuǎn)速n200r/min。 帶入式4-2中可得d16 應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)軸上開(kāi)有鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的削弱 的影響，一般有一個(gè)鍵槽時(shí)軸徑增大3﹪，有兩個(gè)鍵槽時(shí)增大7﹪，然后 將軸徑元整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。經(jīng)元整后的軸徑為17。 即1段直徑1=17，2=20，3=23。 根據(jù)曲柄圓盤(pán)的后度為10可得L1=15，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P505， 表15-25可得，小徑為20的圓錐滾子軸承的型號(hào)為30204,其

32、外形圖及尺寸為： 圖4.2圓錐滾子軸承的外形圖 型號(hào)為30204的圓錐滾子軸承的尺寸為： d=20 D=47 T=15.25 B=14 ==1 C=12 =12 安裝尺寸： =27 =26 =41 =43 =2 =3.5 =1 由此可以確定L2=20； 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P581表17-17可得內(nèi)徑為20的牙嵌式離合器的基本參數(shù)。 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P181表7-2平鍵和鍵槽的剖面尺寸（GB/T 1095-2033）、普通平鍵的類型和尺寸（GB/T1096-2003）可得軸徑d為 17-22mm的鍵和鍵槽的

33、尺寸。 鍵的公稱標(biāo)準(zhǔn)尺寸：寬度b=6，高度h=6，C或r=0.25-0.4，長(zhǎng)度L=14-70，此處選擇鍵長(zhǎng)度為10。 鍵槽的公稱標(biāo)準(zhǔn)尺寸：軸槽深t=3.5+0.10，轂槽深=2.8+0.10，半徑r=0.16-0.25。 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P184表7-4可得導(dǎo)線平鍵的基本尺寸以及其上的螺栓孔的尺寸。 由以上的牙嵌式離合器的長(zhǎng)度以及導(dǎo)向鍵槽的基本尺寸可得L4=45。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可選L3=12。 （3）軸的強(qiáng)度計(jì)算 作出曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的受力簡(jiǎn)圖： 圖4.3曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的受力簡(jiǎn)圖 從圖中可以看出曲柄軸所收的垂直于其的力R為一變力，并且此力R所產(chǎn)生的彎矩是一個(gè)大小和方向成周期性

34、變化的彎矩，變化特性參數(shù)r=-1。 計(jì)算扭矩 T= （4.3） 式中：P——軸所傳遞的功率，kW； n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min； 計(jì)算可得T=48 根據(jù)圖4.3可以看出當(dāng)曲柄運(yùn)動(dòng)到接近接近豎直方向時(shí)R最大此時(shí)R?=430N. 畫(huà)出軸的受力簡(jiǎn)圖 圖4.3軸的受力簡(jiǎn)圖 根據(jù)軸的受力簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)圖可以計(jì)算出兩個(gè)軸承反力R1和R2 R1=2580N R2=700N 作彎矩圖 圖4.4彎矩圖 作扭矩圖 圖4.5扭矩圖 作計(jì)算彎矩（當(dāng)量彎矩）圖 圖4

35、.6計(jì)算彎矩圖 根據(jù)第三強(qiáng)度理論求出計(jì)算彎矩（當(dāng)量彎矩），并作 圖（如上圖），計(jì)算公式如下： （4.4） 式中，是將扭矩折算為等效彎矩的折算系數(shù)，對(duì)于不同變化特性的扭矩，要取不同的值，對(duì)于對(duì)稱變化的扭矩取=1,；對(duì)于脈動(dòng)循環(huán)變化的扭矩，取0.6；對(duì)于不變的扭矩取0.3?？傻? 34.2 校核軸的強(qiáng)度。 在同一軸上各截面所受的載荷是不同的，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)針對(duì)某些危險(xiǎn)截面（計(jì)算彎矩大而直徑偏小的截面）進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算 MPa

36、 （4.5） 式中：W——軸的抗彎截面模量， 對(duì)于實(shí)心圓軸，可有設(shè)計(jì)公式 mm （4.6） 軸的抗彎截面模量計(jì)算公式可查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P456表11-4， 危險(xiǎn)截面處在L1段，L1段的抗彎模量 W= （4.7） 抗扭截面模量 （4.8） 可得W= 682.8 =1452.8 最后可得

37、80MPa=250MPa，校驗(yàn)合格。 4.2 離心特性計(jì)算 離心時(shí)被離心的物體所受重力場(chǎng)與離心力場(chǎng)。 慣性離心力場(chǎng)與重力場(chǎng)比較 重力場(chǎng)： 立場(chǎng)強(qiáng)度：g 方向：指向地心 作用力： 離心力場(chǎng)： 立場(chǎng)強(qiáng)度： 方向：沿旋轉(zhuǎn)半徑從中心指向外周 作用力： 本設(shè)計(jì)中離心部分的設(shè)計(jì)三維圖如下 圖4.7離心部分三維結(jié)構(gòu)圖 離心部分機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖： 圖4.8離心部分機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖中的小方塊代表了試管套和試管的組合體的質(zhì)心，由于試管的規(guī)格不一，以及試管所裝的溶液的重量不一，所以此組合體的質(zhì)心不能確定，但是可以估算此質(zhì)心的大體位置，由于試管所裝的溶液的體積最多裝試管體積的三分之一

38、，所以取質(zhì)心取在距離試管底的三分之一處，即L==120mm 式中=180mm。 R為試管架的半徑，R=60mm 設(shè)小方塊的質(zhì)量為m，試管與試管架主軸的夾角為 則小方塊所受的離心力 （4.9） 小方塊所受重力G=mg （4.10） 所以 （4.11） 整理式（4-11） 可得=2 （4.12）

39、 可以看出是與相關(guān)的數(shù)值，的取值范圍是0-5r/sec，可得的取值范圍大約為0-。 由于試管在靜止時(shí)會(huì)停留在機(jī)架外套上邊緣，此時(shí)的可以求出，靜止時(shí)的離心結(jié)構(gòu)尺寸圖如下： 圖4.9靜止時(shí)離心結(jié)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)圖 靜止時(shí)的 根據(jù)式4-11可以反推出的計(jì)算公式 （4.13） 代入數(shù)據(jù)可得rad/sec. 由此可以算出離心時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速大于此轉(zhuǎn)速時(shí)，才不會(huì)與機(jī)架發(fā)生干涉。 4.3 復(fù)位彈簧的設(shè)計(jì) (1) 確定彈簧基本參數(shù) 彈簧材料截面直徑d=3mm 彈簧中徑D=10mm

40、 彈簧有效圈數(shù)n=8 壓縮彈簧自由高度30mm 工作壓力估算取F=100N (2) 計(jì)算彈簧載荷確定材料 查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》第548頁(yè)，表12-3得材料切應(yīng)力公式： (4.14) 式中：—工作載荷（N）； —彈簧中徑（mm）； —材料直徑（mm）； —曲度系數(shù)； =1.14 —旋繞比； MPa 查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》第549頁(yè)，表12-5，根據(jù)MPa，選擇65Mn作為材料。 (3) 完善彈簧參數(shù) 查《機(jī)械

41、零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》第549頁(yè)，表12-4，硅錳鋼切變模量G為MPa。 彈簧變形量（最大）： mm (4.15) 彈簧節(jié)距： mm (4.16) 間距： mm (4.17) 螺旋角： (4.18) 取5 材料展開(kāi)長(zhǎng)度： mm (4.19) 式中：—最大工作載荷作用下的彈簧變

42、形量(mm)； —余隙，一般?。╩m）； —切變模量（MPa）； —彈簧有效圈數(shù)； —工作載荷（N）； —彈簧中徑（mm）； —材料直徑（mm）； 5 零部件的三維設(shè)計(jì) 5.1 機(jī)架的設(shè)計(jì) 根據(jù)要求進(jìn)行機(jī)架的設(shè)計(jì)。 底座 底座的設(shè)計(jì)方案如圖5.1。底座是整個(gè)機(jī)構(gòu)的構(gòu)架，時(shí)整個(gè)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)，需要有足夠的承載面積，同時(shí)還要有足夠的強(qiáng)度來(lái)承受整個(gè)機(jī)體的重量。利用Pro/E進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)。 圖5.1底座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 整個(gè)底座是用

43、角鋼拼接而成，上面加裝一個(gè)平板，就構(gòu)成了整個(gè)機(jī)構(gòu)的承載面，角鋼架拼接簡(jiǎn)單，并且強(qiáng)度高，性能好。 （1）電機(jī)承載機(jī)箱 圖5.2電機(jī)承載機(jī)箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 電機(jī)承載機(jī)箱箱體仍然用角鋼拼接而成，上部加裝平板，平板中間開(kāi)孔、開(kāi)槽與法蘭式電機(jī)配合，所有連接處用螺栓連接。 5.2 試管架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 試管架是連接試管套的機(jī)構(gòu)，其三維造型圖如下： 圖5.3試管架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 試管架的結(jié)構(gòu)如上圖所示，圓臺(tái)上用銑床銑出一個(gè)圓柱形突起，上面再銑出8根長(zhǎng)方形柱體，每個(gè)柱體上打出一個(gè)3mm的銷孔，用來(lái)固定試管套。下面的軸與聯(lián)軸器相連。 5.3 試管套結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 試管套是裝試管裝置，

44、由于試管是玻璃制造的，所以不能承受高強(qiáng)度的沖擊和振動(dòng)，所以試管套的材質(zhì)選擇用鋁，并且內(nèi)層套上一層減震裝置，可以選擇用一層海綿或者橡膠。試管套的結(jié)構(gòu)如下圖： 圖5.4試管套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 試管套端口兩側(cè)銑出兩個(gè)平面，用來(lái)與試管架伸出的長(zhǎng)方體柱體配合，并且這兩個(gè)平面之間的距離應(yīng)略小于兩個(gè)長(zhǎng)方形柱體之間的距離，這樣可以使試管套在夾塊中間自由擺動(dòng)。兩平面中間的長(zhǎng)方形突起是用來(lái)連接減震偏的平臺(tái)。 5.4 彈簧減震片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 考慮到垂直擾動(dòng)機(jī)構(gòu)中的豎直打擊塊在于試管套發(fā)生碰撞時(shí)，由于試管套的壁厚比較薄，打擊塊直接碰撞到試管套套后，如果長(zhǎng)時(shí)間如此的話， 可能會(huì)使試管套變形，從而使試管的裝夾出現(xiàn)困

45、難。所以一定要設(shè)計(jì)一個(gè)減震裝置，來(lái)保護(hù)試管套。減震裝置的結(jié)構(gòu)如下圖： 圖5.5減震裝置構(gòu)設(shè)計(jì)圖 減震片的平面與試管套的上平面用螺釘相連，當(dāng)垂直敲擊塊打下來(lái)時(shí)，由于 減震片存在，打幾塊不會(huì)直接敲擊在試管套上，而是敲擊在減震片上，減震片會(huì) 產(chǎn)生一定變形量，從而能減輕沖擊變形。 5.5 主軸殼體設(shè)計(jì) 主軸的外殼體主要是用來(lái)固定主軸，以及與主軸所連接的軸承，三維設(shè)計(jì)圖 如下： 圖5.6主軸外殼設(shè)計(jì)圖 由于試管套在開(kāi)機(jī)或停機(jī)時(shí)與主軸外殼上邊緣產(chǎn)生摩擦，所以把上邊緣倒圓 角，防止試管套被主軸外殼上邊緣劃傷。 5.6 震蕩機(jī)構(gòu)機(jī)架設(shè)計(jì) 震蕩機(jī)構(gòu)機(jī)架

46、是用來(lái)承載整個(gè)震蕩裝置的載體，初步構(gòu)想此機(jī)架放置在電機(jī)外殼上，三維設(shè)計(jì)圖如下： 圖5.7震蕩裝置機(jī)架設(shè)計(jì)圖 由于此機(jī)架放置在電機(jī)機(jī)架上，所以機(jī)架的四個(gè)支柱在工作時(shí)不能被試管打到，所以要計(jì)算試管在離心時(shí)所能達(dá)到的最大直徑，四個(gè)支柱所構(gòu)成的矩形的對(duì)角線不能小于試管掃過(guò)的最大半徑，否則將會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)。 另一方面，還要保證試管在取放時(shí)可以自由的插入或拔出試管套，所以此支架要給用戶留有足夠大的操作空間，設(shè)計(jì)時(shí)在頂部無(wú)支撐區(qū)域留出足夠大的空間 以便用戶能夠方便的取出試管，并且邊緣要倒圓角，防止手部在作業(yè)時(shí)被劃傷。 5.7 垂直擾動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用垂直擾動(dòng)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)離心震蕩機(jī)的震蕩功能

47、，具體的三維設(shè)計(jì)圖如下： 圖5.8垂直擾動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 此垂直擾動(dòng)機(jī)構(gòu)是由電機(jī)帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而使垂直導(dǎo)桿上下 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，垂直導(dǎo)桿運(yùn)動(dòng)到下方時(shí)，會(huì)與試管套上的緩沖彈簧片發(fā)生碰撞，也就是圖中最下面的黃色緩沖彈簧片。進(jìn)而使試管上下擺動(dòng)。同時(shí)由于豎直導(dǎo)桿長(zhǎng)時(shí)間與機(jī)架上的導(dǎo)軌通道，也就是圖中機(jī)架上突起的圓柱體不斷發(fā)生摩擦，會(huì)使導(dǎo)桿的磨損相當(dāng)嚴(yán)重，所以考慮在通道中增加一個(gè)銅制的套筒，也就是下圖中所示的結(jié)構(gòu)： 圖5.9垂直導(dǎo)桿防磨損銅套設(shè)計(jì)圖 此結(jié)構(gòu)如果磨損過(guò)度后，可以更換。 5.8 離合器的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中的離合器是震蕩功能中復(fù)位功能實(shí)現(xiàn)的重

48、要一環(huán)，當(dāng)離合器打開(kāi)時(shí)電機(jī)軸即與曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄軸斷開(kāi)，豎直導(dǎo)桿上的彈簧就能自動(dòng)復(fù)位，當(dāng)離合器處于閉合狀態(tài)時(shí)，電機(jī)主軸即與曲柄軸相連，從而就能實(shí)現(xiàn)震蕩功能。離合器的三維設(shè)計(jì)圖如下： 圖5.10離合器的三維設(shè)計(jì)圖 圖中右邊部分是可移動(dòng)部分，與其相連的曲柄軸上安裝有導(dǎo)向平鍵，平鍵與軸用螺釘相連，軸上相對(duì)分布兩個(gè)滑行平鍵，另外曲柄軸上配合相對(duì)分布的圓錐滾子軸承，軸承外圈與機(jī)架相連。左邊部分是不可移動(dòng)部分，其與軸通過(guò)普通平鍵相連。右半邊離合器可以通過(guò)撥叉由手動(dòng)控制，當(dāng)其處在右邊時(shí)，兩軸即分離，彈簧即可復(fù)位；當(dāng)被撥于左邊與左半部分聯(lián)軸器相配合時(shí)，兩軸即實(shí)現(xiàn)相連。 5.9 整機(jī)的三維設(shè)計(jì)

49、最終的整機(jī)Pro/E三維立體造型如下圖所示： 圖5.11整機(jī)的三維設(shè)計(jì)圖 結(jié) 論 通過(guò)對(duì)離心震蕩機(jī)功能和結(jié)構(gòu)的分析，制定了設(shè)備的總體設(shè)計(jì)方案。首先確定了電機(jī)與試管架支撐軸之間的連接，采用彈性聯(lián)軸器，接著確定了試管架支撐軸用一個(gè)圓錐滾子軸承支持，原因由于試管架支承軸是豎直放置，軸向會(huì)承受工作平臺(tái)很大的壓力。本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是震蕩功能的實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在市面上出售的離心機(jī)數(shù)量繁多，震蕩機(jī)卻是數(shù)量很少，而又要把立新結(jié)構(gòu)和震蕩結(jié)構(gòu)組合在一起又是不容易的事情，在設(shè)計(jì)震蕩機(jī)構(gòu)時(shí)，通過(guò)指導(dǎo)老師的幫助以及自己的思考，構(gòu)思了比較多的方案，最初，考慮到震蕩一定要通過(guò)試管的上下震動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所

50、以考慮了機(jī)械方法，于是設(shè)計(jì)了在試管旋轉(zhuǎn)軌跡上作出一個(gè)斜面，此斜面可以升降，當(dāng)斜面升上時(shí)，試管經(jīng)過(guò)斜面時(shí)會(huì)經(jīng)過(guò)斜面有一個(gè)上下擺動(dòng)。但是經(jīng)過(guò)王飛雁老師指出，此設(shè)計(jì)會(huì)使試管套和試管架之間的連接銷承受很大的扭矩，長(zhǎng)時(shí)間的使用可能會(huì)使銷發(fā)生疲勞斷裂。所以果斷的放棄了此方案。接著考慮用電磁的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，就是在試管轉(zhuǎn)過(guò)的某區(qū)域內(nèi)上下放置兩塊電磁鐵，震蕩時(shí)須使離心電機(jī)停機(jī)，通過(guò)控制電磁鐵的通斷，使試管上下擺動(dòng)，電磁鐵的作用區(qū)域不可能覆蓋整個(gè)試管旋轉(zhuǎn)區(qū)域，所以必須使電機(jī)停機(jī)后，試管挺立在其作用區(qū)域內(nèi)，考慮到此功能難以實(shí)現(xiàn)，并且其造價(jià)比較高，所以最后否定了此方案。 最終考慮出用現(xiàn)在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中的最終方案，此方案

51、與前面兩種方案相比，具有容易實(shí)現(xiàn)，造價(jià)低廉，安全可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。 但是由于時(shí)間的關(guān)系，以及本人能力有限，所以還有許多不足，以及可以改進(jìn)的地方，比如離合器撥叉的設(shè)計(jì)，彈簧減震片的有限元另外還可以在外面加一個(gè)機(jī)殼，使外形更加美觀等。  致 謝 在這里我要感謝我的導(dǎo)師王飛雁老師，是他讓我了解到設(shè)計(jì)的真理，即：用最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)達(dá)到最實(shí)用的效果！沒(méi)有他的引導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不可能那么順利的完成，再次感謝王老師的教誨！在此我還要感謝我的同學(xué)，因?yàn)樗麄児ぷ鞯膸椭屛也恢劣诤痛蠹业倪M(jìn)度相差太遠(yuǎn)。  參 考 文 獻(xiàn) [1] 崔澤實(shí). 通用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)及其功能配置[J].

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