機械設計畢業(yè)論文

1、第1章 數(shù)鈔機構總體結構設計1.1 數(shù)鈔機構總體設計的基本要求紙幣復點機是一種帶傳動和齒輪傳動相結合的精密機電一體化設備，一般由原動機、傳動裝置、工作機和控制裝置組成，他可以極大的提高生產(chǎn)效率，將人們從繁瑣的勞動中解脫出來。新的紙幣復點機從著手設計到產(chǎn)品定型，要經(jīng)過反復的論證，而前期的方案設計、理論計算是保證產(chǎn)品可靠運行的根本。圖2-1為立式紙幣復點機樣機。 圖2-1 勞雷爾pv10紙幣復點機應遵循的技術指標如下（1） 回轉體轉速：復點機要求在4秒內完成100張紙幣的復點工作所以回轉體的轉速必須滿足 5r/s 。因為回轉體上安裝了5個吸鈔頭每轉一周可數(shù)5張紙幣，100張需要轉20周，也就需要滿

2、足4秒內轉20周，故回轉體要達到 5r/s 。（2） 吸鈔頭的位置確定：紙幣放入復點機內部之后被夾鈔機構夾緊，為完成復點動作，需要5個吸鈔頭到達夾鈔機構同一特定位置時吸鈔頭的方向是一致的，也是固定的，這樣一來才可以完成吸鈔頭的吸鈔動作。這樣就需要在內嚙合小齒輪的特定位置做出標記，以保證安裝時的精度。（3） 工作空間：因為復點機的體積有限，要滿足150張紙幣的空間上限。為方便用戶應盡可能地把它的體積做小，所以鑒于體積的局限，應在滿足技術要求的前提下，盡可能的使其結構設計緊湊。1.2 數(shù)鈔機構的方案設計1.2.1 總體結構布局原則數(shù)鈔機構的總體布局設計是指按技術要求決定數(shù)鈔機構所需的運動，確定數(shù)鈔

3、機構的組成部件，以及各個部件的相對運動和位置關系。同時也要確定數(shù)鈔機構在紙幣復點機中的位置。合理的總體布局的基本要求是：（1）保證回轉體的轉速滿足5r/s 。圖2-2為數(shù)鈔機構的實體結構。（2）保證回轉體、吸鈔頭和夾鈔機構的特定位置關系。（3）便于操作、調整、維修，便于輸送、裝卸。（4）經(jīng)濟、效果好，節(jié)省材料，減少復點機的占地面積等。（5）造型美觀。 圖2-2 數(shù)鈔機構 1.2.2 電機與回轉體間傳動形式的選擇數(shù)鈔頭主要由五個吸鈔頭、回轉體、感應塊、主軸、行星輪、內齒輪、支架等組成。計數(shù)頭的運動主要依靠微型電機來為回轉體提供動力，通過電機帶動回轉體，逆時針轉動時，裝在回轉體上的五個吸鈔頭也是逆

4、時針公轉的，每個吸鈔桿下面都裝有小齒輪，由于小齒輪與內齒輪的嚙合使得吸鈔頭又產(chǎn)生了一個順時針的自轉運動。公轉使得每個吸鈔頭依次進入工作位置，而自轉的作用是將紙幣掀翻過去，從而達到計數(shù)的效果。這樣一來電機與回轉體的動力傳動方案就有了兩種不同的方案，一種是齒輪傳動，另一種就是皮帶傳動，下面對兩種傳動方案進行簡單比較分析。 1齒輪傳動電機與小齒輪固定，回轉體與一大齒輪固定，設計機構使得小齒輪與大齒輪做外嚙合。但在實際應用中，回轉體轉速極快，如運動卡阻極易發(fā)生危險，而且增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，齒輪傳動精度高不便于配合其他機構的安裝和運行，導致工作效率下降，且不利于工件的吊裝和加工。齒輪傳動噪聲大影響工作

5、環(huán)境。2v形帶傳動電機與小帶輪固定，回轉體與大帶輪固定，選取v形帶使得小帶輪與大帶輪傳動。帶傳動可以滿足回轉體的高速轉動，但遇到卡阻時帶傳動可以打滑不會發(fā)生危險，加工方便，成本低，帶傳動無需潤滑，維護簡單，無嚙合噪聲。帶傳動方案如圖2-3所示。圖2-3帶傳動方案 該方案由于在滿足技術要求的基礎上，降低了放生危險的可能性增加了它的可靠性，同時降低了生產(chǎn)精度減少了生產(chǎn)成本，而且?guī)鲃訜o需潤滑、操作簡單，無嚙合噪聲。1.2.3 方案選擇齒輪傳動和v型帶傳動方案的選擇：1、滿足預定的功能要求。紙幣復點機因處理的對象為紙幣，質量較小，所以需要傳動輸出功率較小；因定位為高速清分，且本身體積不大，結構緊湊，

6、所以轉動速度相對較高。帶傳動完全滿足以上兩點要求。2、經(jīng)濟性要求。因轉速較高，如使用齒輪傳動，則應選擇高精齒輪，不但增加材料成本，也提高了安裝精度要求，降低了安裝效率，提高生產(chǎn)成本。而帶傳動則可以規(guī)避以上問題，有效降低成本，提高經(jīng)濟性。3、安全性要求。紙幣復點機在工作時高速運轉，運行易造成粘連、卡阻。一旦發(fā)生卡阻，因帶傳動可以打滑，在被動情況下對電機及其他傳動機構進行保護，防止電機因過熱造成燒毀、短路現(xiàn)象。4、可靠性要求。簡單的講，可靠性就是機器在使用中性能的穩(wěn)定性，是機器的一個重要的質量指標?？煽啃运礁撸f明機器在使用過程中發(fā)生的故障概率小，能正常工作的時間長。用齒輪傳動，因轉速較高，容易

7、出現(xiàn)嚙合不準，容易磨損等問題，而帶傳動則不會。5、操作使用方便的要求。機器的工作和人的操作密切相關。在設計機器時必須注意操作要輕便省力；操作機構要適應人的生理條件；機器的噪聲要?。挥泻橘|的泄漏要少等。與齒輪傳動相比，帶傳動有無需潤滑，維護簡單，無嚙合噪聲的優(yōu)點。帶傳動具有結構簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動力，且其造價低廉、不需潤滑、維護容易等特點，在近代機械傳動中應用十分廣泛。摩擦型帶傳動能過載打滑、運轉噪聲低，但傳動比不準確（滑動率在2%以下）；同步帶傳動可保證傳動同步，但對載荷變動的吸收能力稍差，高速運轉有噪聲。 所以電機與回轉體的傳動選擇v形帶傳動。1.3

8、總體結構及工作原理 數(shù)鈔機構的總體設計機構如圖2-3所示它包含了內齒輪、行星輪、回轉體、中軸和吸引頭等主要零件。這一機構的主要目的是為了通過真空壓來掀翻紙幣，使得紙幣接近開關產(chǎn)生計數(shù)信號。 1.吸鈔頭 2.主軸 3.回轉體 4.行星輪 5.內齒輪圖23數(shù)鈔機構總體結構吸鈔頭的運動是靠計數(shù)電機通過帶傳動，當計數(shù)電機帶動回轉體逆時針轉動時，裝在回轉體上的五個吸鈔頭也逆時針公轉，每個吸鈔桿下面都裝有小齒輪，由于小齒輪與內齒輪的嚙合使吸鈔頭又產(chǎn)生了一個順時針的自傳運動。公轉使每個吸鈔頭依次進入工作位置，而自轉的作用是要保證每個吸鈔頭吸起一張紙幣后撥轉過去。數(shù)鈔頭各個轉動部分的配合非常嚴密，滾動軸承全部

9、為雙密封型，為了保證氣路的密封性，軸與孔的配合間隙很小。在正常工作時回轉體與吸鈔頭的轉動都十分靈活。但是，由于使用時間很長以后可能有灰進入軸孔，這樣可能會出現(xiàn)研住現(xiàn)象，也就是其中的某個軸旋轉不靈活或干脆轉不動，這時應卸下數(shù)鈔頭對其進行灰塵清理。 基本工作原理：工作原理如圖2-4。把紙幣放入夾鈔機構后，紙幣觸動啟動開關，通過微處理器自行清除計數(shù)器，并下達指令使得真空泵電機與夾鈔機構電機開始動作，夾鈔機構電機帶動凸輪，凸輪驅動連桿，使得夾鈔機構夾緊，這是紙幣被壓在吸鈔頭上，堵住了吸鈔頭上的小孔，使真空壓系統(tǒng)從開放狀態(tài)變?yōu)榉忾]狀態(tài)。此時管路中的負壓急劇上升，當裝在管路中的壓力開關，測得壓力達到設定值

10、時開關接通，便把信號送到微處理器，使其下達命令，使數(shù)鈔頭電機開始運轉，將紙幣一一吸引過去，吸鈔頭座外側設置了五個計數(shù)感應塊，一一對應每個吸鈔頭。計數(shù)感應塊隨吸引頭旋轉，沒經(jīng)過接近開關一次，就感應出一個脈沖信號，此信號經(jīng)處理后送入微處理器，作為計數(shù)依據(jù)，經(jīng)處理后在計數(shù)顯示屏上顯示出來。 1運轉電機 2真空管路 3接近開關 4計數(shù)電機 5皮帶 6數(shù)鈔頭 7票夾 8驅動連桿 9凸輪 10行路開關 11票夾電機 12氣壓開關 13真空泵 圖2-4工作原理圖 acknowledgements my deepest gratitude goes first and foremost to professo

11、r aaa , my supervisor, for her constant encouragement and guidance. she has walked me through all the stages of the writing of this thesis. without her consistent and illuminating instruction, this thesis could not havereached its present form. second, i would like to express my heartfelt gratitude

12、to professor aaa, who led me into the world of translation. i am also greatly indebted to the professors and teachers at the department of english: professor dddd, professor ssss, who have instructed and helped me a lot in the past two years. last my thanks would go to my beloved family for their lo

13、ving considerations and great confidence in me all through these years. i also owe my sincere gratitude to my friends and my fellow classmates who gave me their help and time in listening to me and helping me work out my problems during the difficult course of the thesis. my deepest gratitude goes f

14、irst and foremost to professor aaa , my supervisor, for her constant encouragement and guidance. she has walked me through all the stages of the writing of this thesis. without her consistent and illuminating instruction, this thesis could not havereached its present form. second, i would like to ex

15、press my heartfelt gratitude to professor aaa, who led me into the world of translation. i am also greatly indebted to the professors and teachers at the department of english: professor dddd, professor ssss, who have instructed and helped me a lot in the past two years. last my thanks would go to my beloved family for their loving considerations and great co