喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請(qǐng)放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請(qǐng)放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 學(xué)號(hào)：o 塑塑型! 竺9奪肥工學(xué)火警H e f e iU n i v er s i t yo fT e c h n o l o g y碩士學(xué)位論文M A S T E RD I S S E R T A T l 0 N論文題目：自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的研制學(xué)位類別學(xué)歷碩士學(xué)科專業(yè)：( 工程領(lǐng)域)墊塑型蘭墾墨叟墊些作者姓名導(dǎo)師姓名完成時(shí)間劉莉鄭紅梅副教授2 0 0 6 年i 2 月自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的研制摘要自動(dòng)硬幣分檢機(jī)早在1 9 8 7 年就有了研究，雖然幾經(jīng)發(fā)展，但是由于方案或原理不合理、機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，沒有得到廣泛的應(yīng)用。在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，公交系統(tǒng)實(shí)行無(wú)人售票后，每天都有大量的硬幣需要分檢，人工分檢不僅效率低，而且容易出錯(cuò)。故對(duì)自動(dòng)硬幣分檢機(jī)作進(jìn)一步的研究，仍是當(dāng)前迫切需要的重要課題。本文首先通過對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行充分調(diào)研，確定自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理，并進(jìn)行方案設(shè)計(jì)及主要組成結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)了帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)兩極減速機(jī)構(gòu)，確定其傳動(dòng)比，并根據(jù)工作原理和組成，繪制裝配圖。其次，對(duì)自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。按機(jī)械系統(tǒng)的組成可分為：動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、執(zhí)行部分和控制部分，按照各部分的要求選擇設(shè)計(jì)了電動(dòng)機(jī)、傳送帶、小帶輪、大帶輪和行星輪系等，并根據(jù)機(jī)構(gòu)中零部件的用途和性能要求設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)和基本參數(shù)尺寸，繪制這些零部件的主要視圖。根據(jù)市場(chǎng)要求和成本核算，在滿足機(jī)構(gòu)強(qiáng)度和剛度要求的條件下選擇合適的材料；設(shè)計(jì)了一整套執(zhí)行元件，主要包括攪拌波輪，內(nèi)桶和篩幣板等；為了能夠準(zhǔn)確有效地分檢硬幣，采用定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)攪拌波輪正反轉(zhuǎn)和攪拌時(shí)間的控制。最后，對(duì)自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的相關(guān)性能分析，根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用工作結(jié)構(gòu)分解法，對(duì)自動(dòng)硬幣分檢機(jī)進(jìn)行噪音分析，并列出主要控制措施，闡述了自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的裝配流程和操作規(guī)程等操作性內(nèi)容。本文的重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)就是從實(shí)踐中提煉課題，將理論知識(shí)研究與解決工程實(shí)際問題緊密結(jié)合，完成新型硬幣自動(dòng)分檢機(jī)的設(shè)計(jì)與研制。關(guān)鍵詞：自動(dòng)硬幣分檢機(jī)；工作原理；零部件；性能分析R e s e a r c ha n dD e v e l o p m e n to nA u t o m a t i cC l a s s i f y i n gC o i nM a c h i n eA b s t r a c tR e s e a r c ho nA C C M ( A u t o m a t i cC l a s s i f y i n gC o i nM a c h i n e ) h a db e g a no n19 8 7 ，t h o u g hA C C Mh a sb e e nd e v e l o p i n gf o rm a n yy e a r s 。i th a sn o tb e e na p p l i e db e c a u s eo fi t si l l o g i c a ls c h e m ea n dp r i n t i r I l e W i t he c o n o m yd e v e l o p i n gq u i c k l yt o d a y , t h e r ei sm a n yc o i n sw h i c ha r ec l a s s i f i e db yp e o p l ee v e r y d a ys i n c eb u ss y s t e mh a sc a r r i e do u ts e l f - s e r v i c et i c k e t i n g M a n u a lc l a s s i f y i n gc o i n si sn o to n l yl o w e re f f i c i e n c y , b u ta l s ot a k i n gm i s t a k e s T h e r e f o r e ，i t si m p o r t a n tf o rt o d a yt or e s e a r c ho q A C C M F i r s t l y , t h ep a p e ra n a l y s e sa n de x p a t i a t e sp r i n c i p l e ，s c h e m ea n ds t r u c t u r eo nA C C Ma f t e ri n v e s t i g a t i n gm a r k e tc o m p l e t e l y D e s i g n st h es t r u c t u r eo fs t r i pt r a n s m i s s i o na n dg e a rt r a n s m i s s i o n ，e n s u r et r a n s m i s s i o nr a t i o ，t h e na c c o r d i n gt ot h ep r i n c i p l ea n dp a r t s ，d r a wt h em a k i n ga s s e m b l y S e c o n d l y , d e s i g n sp a r t so nA C C M A c c o r d i n gt om e c h a n i c a ls y s t e m ，t h ep a r t sc o n s i s to fd r i v e ，t r a n s m i s s i o n ，e x e c u t ea n dc o n t r 0 1 A n dc h o o s e se l e c t r o m e t e r ，t r a n s p o r t ，s m a l lw h e e l ，b i gw h e e la n dp l a n e t a r yg e a rt r a i n s ，e t c A c c o r d i n gt op u r p o s ea n dc a p a b i l i t yo np a r t s ，d e s i g n ss t r u c t u r ea n db a s i cp a r a m e t e r , d r a w st h ep a r t s T h i r d l y , b ym a r k e tr e q u e s ta n dc o s tc h e c k ，c h o o s e ss u i t a b l em a t e r i a li nc e r t a i ni n t e n s i o na n dh a r d n e s s D e s i g n sac o m p l e t es e to fe x e c u t ec o m p o n e n t si n c l u d i n gm i x i n gr o u n dw a v ew h e e l ，i n n e rb a r r e la n dg r i d d l i n gc o i n sb o a r d ，e t c i no r d e rt oc l a s s i f yc o i n se f f i c i e n t l y , m a k e sw a v ew h e e lp o s i t i v ea n dn e g a t i v eb yt i m e r L a s t l y , a n a l y s e st h er e l a t i v i t yc a p a b i l i t yo fa u t o m a t i cc l a s s i f y i n gc o i nm a c h i n e ，a c c o r d i n gt ot h el i m i t a t i v ev a l u e ，a p p l y i n gt h em e t h o do fw o r kb r e a k d o w ns t r u c t u r et oa n a l y z en o i s eo fa u t o m a t i cc l a s s i l y i n gc o i nm a c h i n ea n dt ol i s tt h em a i nC o n t r o l l i n gm e a s u r e ，t h e nt os l i mu pt h ec o n t e n t so fa s s e m b l yp r o c e s sa n do p e r a t i o nr u l e so fa u t o m a t i cc l a s s i f y i n gc o i nm a c h i n e T h ek e yi n n o v a t i o no ft h i sp a p e ri sg e t t i n gp r o j e c tf r o mp r a c t i c e ，m a k i n gt h e o r yr e s e a r c hc o m b i n ew i t hp r o j e c tp r o b l e m ，a n dc o m p l e t i n gd e s i g na n dr e s e a r c ho nA C C M K e yw o r d s ：A u t o m a t i cC l a s s f y i n gC o i nM a c h i n e ，p r i n c i p l e ，p a r t s ，c a p a b i l i t ya n a l y s i s插圖清單圖l - 1論文組織框架4圖2 1機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)程5圖2 2方案設(shè)計(jì)過程6圖2 3周轉(zhuǎn)輪系原理9圖2 - 4機(jī)械系統(tǒng)關(guān)系1 0圖2 5硬幣分檢機(jī)的工作原理和主要組成l l圖2 - 6硬幣分檢機(jī)裝配簡(jiǎn)圖1 2圖3 1電機(jī)側(cè)視圖1 5圖3 2電機(jī)主視圖1 6圖3 3普通V 帶剖視圖1 8圖3 4小帶輪的剖視圖2 1圖3 ，5小帶輪俯視圖。2 2圖3 6大帶輪俯視圖2 3圖3 7大帶輪剖視圖2 4圖3 - 8減速器組件的裝配簡(jiǎn)圖2 6圖3 - 9油封圖2 7圖3 1 0 攪拌輪軸圖2 7圖3 1 l 上、下殼體尺寸配合圖2 8圖3 1 2 行星輪系組件圖2 8圖3 1 3 齒輪軸圖2 9圖3 1 4 攪拌輪俯視圖3 l圖3 1 5 攪拌輪剖視圖3 2圖3 1 6 篩幣板俯視圖3 3圖3 1 7 篩幣板主視圖3 4圖3 1 8 內(nèi)桶俯視圖3 5圖3 1 9 內(nèi)桶主視圖3 6圖3 2 0 定時(shí)器俯視圖3 8圖3 2 l 定時(shí)器側(cè)視圖3 8圖3 2 2 旋鈕視圖3 9圖4 1自動(dòng)硬幣分檢機(jī)降噪的W B S 分級(jí)列表一4 2圖4 2自動(dòng)硬幣分檢機(jī)裝配流程圖4 3表格清單表3 一l電器特性表1 6表3 2定時(shí)器引線長(zhǎng)度表3 9獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)志和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得金膽蘭些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者酶旁1 翻簽字魄2 哆年川日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解盒膽王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)盒肥王些太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分論文內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。( 保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位論文作者簽名：莎亳簽字日期：塒 5J 學(xué)位論文作者畢業(yè)后去向：，工作姚墳數(shù)琺謗噸枝張，礬齜諺翱諱訪出錯(cuò)毋瞳? 翱j 訪出6 轉(zhuǎn)彬?qū)煻銋s彳嘭簽字日期：廁年f 月? b電話：郵編：土V f 致謝在碩士論文成稿之際，我首先要感謝我的導(dǎo)師鄭紅梅副教授。鄭老師為我傾注了大量心血。鄭老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、執(zhí)著的學(xué)術(shù)追求，特別是對(duì)學(xué)科發(fā)展超前的敏銳洞察能力，令我由衷欽佩。鄭老師不僅在我理論學(xué)習(xí)和科研中授業(yè)解惑，在日常生活中，給了我極大支持和熱情關(guān)懷，謹(jǐn)向?qū)煴硎局孕牡母兄xl鄭紅梅老師對(duì)我研究生階段的學(xué)習(xí)和論文撰寫工作自始至終都傾注了大量的心血，對(duì)我論文的選題、修改直至定稿都給予了精心的指導(dǎo)。在學(xué)業(yè)和生活上，鄭老師始終以一個(gè)長(zhǎng)者和朋友的雙重身份來關(guān)心幫助我，令我獲益匪淺。感謝金工教研室各位老師，他們?cè)谏钌虾蛯W(xué)業(yè)都給予我很大的幫助。同時(shí)也在此對(duì)陳科老師表示最誠(chéng)摯的感謝。感謝張克，朱迎春，解科蜂，胡松濤。余宏濤等研究生，他們都給了我無(wú)私的幫助和支持，在此向他們表示衷心的感謝l最后，感謝我的父母和愛人賈文友，感謝他們對(duì)我學(xué)業(yè)的關(guān)懷、支持和無(wú)私的幫助，我將用以后的加倍努力來回報(bào)他們l作者；劉莉2 0 0 7 年0 1 月1 1 研究現(xiàn)狀第一章緒論查證相關(guān)資料，早在1 9 8 7 年1 0 月1 7 日，天津市河西區(qū)珠江道嫩江里地區(qū)的柴庸、張俊英，就為自己發(fā)明設(shè)計(jì)的“硬幣自動(dòng)分撿機(jī)”申請(qǐng)專利( 中國(guó)專利大全網(wǎng)，專利號(hào)：8 7 2 1 4 3 2 3 ) ，發(fā)展至今，已近2 0 年，但是自動(dòng)硬幣分檢機(jī)仍沒有成熟的方案、成熟的技術(shù)。以往自動(dòng)硬幣分檢機(jī)并沒有得到推廣和廣泛應(yīng)用，主要是原理和結(jié)構(gòu)具有一定的局限性，分析其原理和特點(diǎn)，可以歸納為以下幾方面：l 、名稱各異，綜合起來主要有三大類，分別“自動(dòng)硬幣分檢機(jī)”、“自動(dòng)硬幣分揀機(jī)”和“自動(dòng)硬幣分撿機(jī)”，由此可見，該研究還沒形成規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，處于“百家爭(zhēng)鳴，各抒己見”階段，本篇對(duì)該設(shè)備取名為“自動(dòng)硬幣分檢機(jī)”，意指該設(shè)備能夠?qū)祀s的硬幣自動(dòng)檢查分類2 、原理各異，主要有以下幾類：第一類、該種設(shè)備是在振動(dòng)作用下，利用硬幣的厚度、直徑間的相互關(guān)系，通過限制性的孔道達(dá)到分撿的目的，它是由電機(jī)，傳動(dòng)裝置、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、集幣盒、導(dǎo)槽、撥輪、漏幣孔、儲(chǔ)幣筒等所組成，集幣盒與導(dǎo)槽連接，兩者向出幣口方向傾斜，撥輪安裝在集幣盒與導(dǎo)槽的銜接處，撥輪外緣與導(dǎo)槽底面距離大于最大硬幣的厚度，而小于2 倍最小硬幣的厚度；電機(jī)通過傳動(dòng)裝置、曲柄連桿機(jī)構(gòu)是集幣盒、導(dǎo)槽振動(dòng)，并帶撥輪作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；導(dǎo)槽底面有兩種以上大于相應(yīng)硬幣直徑、而小于鄰近的大硬幣直徑的漏幣孔，且從小到大依次沿硬幣行駛方向排列；儲(chǔ)幣簡(jiǎn)置于相應(yīng)漏幣孔下。該類設(shè)備的缺陷在于其設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，撥輪運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，每次分撿的硬幣量小，效率低。第二類、滾筒振動(dòng)式硬幣分檢器，結(jié)構(gòu)包括機(jī)架、動(dòng)態(tài)固定架、硬幣分檢圓筒、進(jìn)幣裝置和電機(jī)。分檢圓筒由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的輸出軸上設(shè)有偏心裝置，電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，使得動(dòng)態(tài)固定架帶動(dòng)整個(gè)分檢系統(tǒng)進(jìn)行小幅振動(dòng)，以避免硬幣分檢過程產(chǎn)生的卡死現(xiàn)象，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。其結(jié)構(gòu)特征在于，動(dòng)態(tài)固定架通過彈性元件固定在機(jī)架上；硬幣分檢圓筒傾斜安裝在動(dòng)態(tài)固定架上，該硬幣分檢圓筒上端設(shè)有開口方向向上的進(jìn)幣口，下端設(shè)有與進(jìn)幣口方向相反的出幣口，分檢圓筒與固定在動(dòng)態(tài)固定架上的電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接并逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，電機(jī)輸出軸上設(shè)有偏心裝置；進(jìn)幣裝置包括設(shè)置在硬幣分檢圓筒進(jìn)幣口處與分檢圓筒相切的迸幣斜面板和與迸幣斜面板相連接的迸幣斗，在進(jìn)幣斜面板上方設(shè)置擋板。該設(shè)置的若干級(jí)滾筒使連續(xù)分檢成為現(xiàn)實(shí)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)保證了分檢可靠，滾筒的傾斜布置和硬幣的同向排出。該類的缺陷在于其設(shè)備結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜，若干級(jí)滾筒旋轉(zhuǎn)分檢準(zhǔn)確率低，分檢速度慢，效率低。第三類、推出式小型自動(dòng)硬幣分揀機(jī)，其主要利用曲柄機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等原理，當(dāng)硬幣倒入漏斗內(nèi)，曲柄機(jī)構(gòu)不斷震動(dòng)漏斗，確保漏斗內(nèi)的硬幣一個(gè)一個(gè)的滑到輸送帶上，再由輸送帶將硬幣有序的送至階梯孔內(nèi)，凸輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)推桿將分檢出的硬幣從階梯孔內(nèi)推出，達(dá)到自動(dòng)分檢硬幣，從而提高分檢工作效率。其結(jié)構(gòu)特征在于一個(gè)漏斗，用于放置混亂的硬幣，要求該漏斗體積適中( 存放1 0 0 0 元以上) ，下端有一個(gè)斜形出口，以便硬幣從此口一枚一枚的流出，進(jìn)入下一環(huán)節(jié)；一個(gè)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)漏斗震動(dòng)，確保硬幣能流出；一個(gè)輸送裝置，將漏斗流出的硬幣，一個(gè)一個(gè)地輸送到階梯孔內(nèi)，以便分檢；一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)硬幣推出桿快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以推出任意臺(tái)階孔卡住的硬幣；四個(gè)小型手動(dòng)轉(zhuǎn)盤，上有硬幣固定容積的儲(chǔ)存器；階梯孔硬幣過濾器；一臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，為曲柄連杼機(jī)構(gòu)、輸送裝置和凸輪機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)。該類的缺陷在于凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的硬幣推出桿快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，確保漏斗內(nèi)的硬幣一個(gè)一個(gè)的滑到輸送帶上的準(zhǔn)確性差，容易形成硬幣卡死。綜上所述，以往所設(shè)計(jì)機(jī)型分檢效率低，設(shè)備結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜本文所設(shè)計(jì)與研制的新型硬幣自動(dòng)分檢機(jī)，基本克服了上述幾種機(jī)器的缺點(diǎn)，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)原理明了，每次可篩選的硬幣量大，可以達(dá)數(shù)公斤，并且有三個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行篩選，效率高，篩幣板傾斜角度合適，有多排篩幣孔交錯(cuò)排列，準(zhǔn)確率高。1 2 課題的提出和應(yīng)用背景1 2 1 課題的提出本課題源自于合肥工業(yè)大學(xué)2 0 0 5 年學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目一硬幣分檢機(jī)。該項(xiàng)目是完全的創(chuàng)新項(xiàng)目，其工作原理完全不同于以往設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的硬幣分檢機(jī)。1 2 2 應(yīng)用背景隨著城市路面建設(shè)的飛速發(fā)展，公交系統(tǒng)也遍及城市的每個(gè)角落，現(xiàn)在的公交系統(tǒng)都普遍采用自動(dòng)售票，每輛公交車都配備無(wú)人售票的投幣箱，公交系統(tǒng)每天的硬幣分撿工作量相當(dāng)大，據(jù)了解公交系統(tǒng)每天都會(huì)投入大量的人力、財(cái)力進(jìn)行硬幣的人工分撿工作，既耗人工工時(shí)，又會(huì)因?yàn)槿说钠诙霈F(xiàn)差錯(cuò)，而且分撿效率低，針對(duì)此問題，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)硬幣自動(dòng)分撿機(jī)，既提高分撿的效率，又降低勞動(dòng)強(qiáng)度，現(xiàn)在設(shè)計(jì)的自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的分檢效率相當(dāng)于多人的工作量。由此可見，自動(dòng)硬幣分檢機(jī)有著廣泛的應(yīng)用前景。另外，如前面研究現(xiàn)狀分析，自動(dòng)硬幣分檢機(jī)雖然經(jīng)歷2 0 年的發(fā)展，但是在有著廣泛的應(yīng)用前景的優(yōu)勢(shì)下沒有得到推廣應(yīng)用，一方面由于方案不合2理，分檢原理不合理，效率不高；另一方面由于設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)成本較高。本篇就是在分檢原理和造價(jià)成本上深入研究，希望在這些方面有所突破。1 3 論文體系和主要內(nèi)容1 3 1 論文主要內(nèi)容本論文是以合肥工業(yè)大學(xué)2 0 0 5 年學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目硬幣分檢機(jī)為研究?jī)?nèi)容，經(jīng)歷市場(chǎng)需求調(diào)研、提出產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求、明確設(shè)計(jì)任務(wù)、進(jìn)行功能分析、確定機(jī)械方案、確定工作原理、機(jī)器總體布局、機(jī)械總裝簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)、機(jī)械部件設(shè)計(jì)、機(jī)械零件設(shè)計(jì)、技術(shù)文件的編制等流程。其主要內(nèi)容：第一章：緒論，主要就自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的研究現(xiàn)狀、課題提出的來源、應(yīng)用的前景等進(jìn)行分析和闡述。第二章：自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理和主要組成。首先對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)程進(jìn)行理論概述，然后在理論的基礎(chǔ)上，應(yīng)用到實(shí)際中去，采用“演繹推理”的方法，導(dǎo)出自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理和其主要機(jī)構(gòu)組成。第三章：自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的主要零部件的研究，從機(jī)械系統(tǒng)的四個(gè)組成部分：動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、執(zhí)行部分和控制部分對(duì)自動(dòng)硬幣分檢機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)研究，為了更好的說明所設(shè)計(jì)研究的零部件，插入相關(guān)零部件的主要視圖。第四章：自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的相關(guān)性能分析，為了進(jìn)一步研究自動(dòng)硬幣分檢機(jī)，根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的噪音分析與控制和實(shí)際操作性展開分析、闡述。最后一章：總結(jié)和展望，對(duì)整個(gè)研究課題進(jìn)行總結(jié)，概括說明全文內(nèi)容和主要工作；提出本文的創(chuàng)新點(diǎn)，并對(duì)未來提出展望，確定進(jìn)一步研究?jī)?nèi)容1 3 2 論文組織結(jié)構(gòu)依據(jù)上述內(nèi)容，本文硬幣分檢機(jī)的研制可用下面框圖概括其組織構(gòu)架，如圖1 - 1 所示。3自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的研究現(xiàn)狀自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的應(yīng)用前景自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)的研究自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的課題來源機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)程動(dòng)力部分的研究傳動(dòng)部分的研究執(zhí)行部分的研究控制部分的研究自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的相關(guān)分析噪音的分析與控制可操作性分析全文的創(chuàng)新點(diǎn)和展望圖1 - 1 論文組織框架第二章自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理及主要組成2 1 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的概述人類在不同的階段會(huì)提出不同的需求，一種需求滿足后，又會(huì)在此基礎(chǔ)上提出更新、更高的要求。設(shè)計(jì)的目的正是為了滿足人類不斷提高的需求，是人類征服自然、改造自然的基本活動(dòng)之一。設(shè)計(jì)的過程指的是從接到設(shè)計(jì)任務(wù)、確定設(shè)計(jì)要求到完成整個(gè)設(shè)計(jì)工作的全過程。為了更好地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)人員針對(duì)設(shè)計(jì)工作的具體步驟所制訂的計(jì)劃與安排，稱為設(shè)計(jì)進(jìn)程。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)程通常為四段式，即產(chǎn)品規(guī)劃階段、方案設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段和施工設(shè)計(jì)階段，關(guān)系如圖2 1 所示。黍理方案設(shè)計(jì)I技術(shù)設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)0試驗(yàn)試制投產(chǎn)圖2 - 1機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)程產(chǎn)品規(guī)劃階段的主要任務(wù)是通過市場(chǎng)調(diào)研、技術(shù)調(diào)研、社會(huì)環(huán)境調(diào)研來制訂可行性研究報(bào)告和設(shè)計(jì)要求表，本篇的產(chǎn)品規(guī)劃內(nèi)容在第一章緒論作了詳細(xì)說明。方案設(shè)計(jì)階段是設(shè)計(jì)進(jìn)程中一個(gè)十分重要的階段，設(shè)計(jì)人員根據(jù)設(shè)計(jì)要求表的各項(xiàng)要求，運(yùn)用自己所掌握的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及在產(chǎn)品規(guī)劃中所收集的全部資料，構(gòu)思出滿足設(shè)計(jì)要求的原理解答方案，原理解答方案是一種初步考慮結(jié)構(gòu)形狀并能完成所需功能的原理組合，本篇的原理解答方案在本章的第二節(jié)作詳細(xì)的研究技術(shù)設(shè)計(jì)階段和施工設(shè)計(jì)階段的工作成果有：參數(shù)尺寸計(jì)算、結(jié)構(gòu)裝5配草圖總體圖和外形圖、全部生產(chǎn)圖紙技術(shù)文件，本篇的這兩個(gè)階段主要見第三章自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的主要零部件設(shè)計(jì)，并且按機(jī)械系統(tǒng)的組成：動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、執(zhí)行部分和控制部分進(jìn)行分析研究。2 2自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理和主要組成自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理和主要組成的分析屬于方案設(shè)計(jì)階段，為此首先簡(jiǎn)要分析方案設(shè)計(jì)。一般認(rèn)為，方案設(shè)計(jì)階段主要有兩個(gè)任務(wù)：首先是建立技術(shù)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)。其次通過選擇相應(yīng)于功能結(jié)構(gòu)中的每個(gè)功能的功能載體，并組合這些被選擇的功能載體形成整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。方案設(shè)計(jì)的一般過程如圖2 - 2 所示。圖2 - 2方案設(shè)計(jì)過程自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的總功能就是將大小不等、厚薄不一的混雜的硬幣( 注：目前所流通的硬幣分為一種l 元硬幣、一種5 角硬幣和兩種I 角硬幣) 進(jìn)行自動(dòng)分檢，并且按直徑不同進(jìn)行分類收集。從自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的總功能出發(fā)，利用“演繹推理”的方法推出機(jī)器的工作原理、結(jié)構(gòu)和主要零部件，所謂的“演繹推理”的倒推法，就類似數(shù)學(xué)證明題中的反證法，先從要證明的結(jié)論開始，一步一步向已知條件倒推，要求每推一步都有合適的定理或公理作理論依據(jù)，最后推到已知條件自動(dòng)硬幣分檢機(jī)主要是在攪拌作用下，硬幣能夠按序自然落下，再利用硬幣的厚度、直徑間的相互關(guān)系，通過具有限制性的篩幣板達(dá)到分撿的6目的，由此可知自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的總功能要實(shí)現(xiàn)硬幣的自動(dòng)分檢，首先應(yīng)有器皿盛放，即需要設(shè)計(jì)收集器。如何實(shí)現(xiàn)硬幣按直徑大小分類? 這可以設(shè)計(jì)一個(gè)篩幣板，一方面該篩幣板上面留有許多圓孔，這些圓孔按一定規(guī)律分段密集分布，并且要求圓孔大小合適，確保開始漏下直徑最小的1 角，接著漏下直徑第二小的5 角，然后漏下直徑較大的1 角，最后直徑最大的1 元直接滑入收集器，另一方面篩幣板按一定的角度傾斜安裝，確保硬幣在篩幣板上滑行流暢而不會(huì)被卡死。如何實(shí)現(xiàn)硬幣依次落到篩幣板上? 為此設(shè)計(jì)攪拌波輪、內(nèi)桶，首先攪拌波輪、內(nèi)桶組成一個(gè)容器，用于盛放需篩選的混雜的硬幣；其次攪拌波輪外周和內(nèi)桶的內(nèi)壁形成合適漏幣縫隙，使得該漏幣縫能使不同硬幣均能滑出，而且不卡硬幣；為了確保硬幣快速落下，攪拌波輪以合適的速度、一定頻率的正反旋轉(zhuǎn)，不停地?cái)嚢栌矌拧Ｈ绾螌?shí)現(xiàn)攪拌波輪的合適的旋轉(zhuǎn)速度? 這可以設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)，一方面進(jìn)行平穩(wěn)減速，另一方面可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的過載保護(hù)，為此設(shè)計(jì)兩級(jí)減速，即行星齒輪箱減速和帶傳動(dòng)減速。如何實(shí)現(xiàn)攪拌波輪的一定的頻率正反旋轉(zhuǎn)? 這可以通過設(shè)計(jì)定時(shí)器進(jìn)行控制這旋轉(zhuǎn)的速度從何而來? 這需選擇合適的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。由上述分析過程可知，自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理為：混雜的硬幣通過攪拌，有序地落到篩幣板上，不同大小的硬幣從直徑不同的孔漏下，從而實(shí)現(xiàn)硬幣分類。具體的原理如下：接通2 2 0 V ，5 0 H z 交流的電源后，電機(jī)在定時(shí)器的控制下啟動(dòng)，并有規(guī)律地正反轉(zhuǎn)，輸出同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速由電流的頻率和電機(jī)的極對(duì)數(shù)確定，電機(jī)極對(duì)數(shù)主要由電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子或定子上面的線圈的不同繞線方法決定，能形成多個(gè)磁極對(duì)數(shù)，通電后隨著電源頻率的不斷改變使磁極對(duì)數(shù)中的磁場(chǎng)不斷變化，就產(chǎn)生了力矩帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。以：6 0 _ _ f f ：6 0 5 0 ：1 5 0 0 ( ，m i n )p2式中：一滿載轉(zhuǎn)速記為療l。卜一電流的頻率p 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的極對(duì)數(shù)啊= 1 4 4 0 r n f m7經(jīng)過帶傳動(dòng)進(jìn)行第一級(jí)降速( 具體的傳動(dòng)比的分配和傳動(dòng)元件的設(shè)計(jì)，在第三章“自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的主要零部件研究”中作詳細(xì)研究，以下為了說清楚工作原理，假設(shè)已知結(jié)構(gòu)的情況下進(jìn)行傳動(dòng)比的演算) ，輸出速度記為他他= 粵式中：i l - - 一帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比t2 巹嚕式中：嵋、一一主動(dòng)輪和從動(dòng)倫的轉(zhuǎn)速，單位r r a i n吐、攻一一小帶輪和大帶輪的基準(zhǔn)直徑，在自動(dòng)硬幣分檢機(jī)中，設(shè)計(jì)值每；6 1 m m ，設(shè)計(jì)值以= 1 4 l m m ，所以= 魯= 等* 2 3 ，第一級(jí)降速后輸出速度記為耽：轤爭(zhēng)= 罷* 6 2 6 m i n ) m i n ) ?！?2 2 萬(wàn)4 擴(kuò)7 。再經(jīng)行星減速器進(jìn)行第二級(jí)降速，行星減速器的傳動(dòng)比f(wàn) 2 e “) = 1 + 子Z I式中：毛為運(yùn)動(dòng)太陽(yáng)輪的齒數(shù)，設(shè)計(jì)值五= 1 9毛為固定太陽(yáng)齒的齒數(shù)，設(shè)計(jì)值z(mì) ，= 5 7所以水小妻小罟小s = 4在周轉(zhuǎn)輪系( 即當(dāng)輪系運(yùn)動(dòng)時(shí)，凡至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)) 中，通常將具有一個(gè)自由度的周轉(zhuǎn)輪系稱為行星輪系，將具有兩個(gè)自由度的行星輪系稱為差動(dòng)輪系，如下圖2 3 所示，( a ) 為行星輪系，( b ) 為差動(dòng)輪系，此減速箱內(nèi)部屬于行星輪系，原理同( a ) ，其輸入軸為太陽(yáng)輪l 的轉(zhuǎn)軸，輸出軸為行星架H 齒輪2 稱為行星輪，H 稱為行星架或系桿，齒輪1 、3 稱為太陽(yáng)輪。為了解決周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比問題，先把周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系( 即當(dāng)輪系運(yùn)動(dòng)時(shí)，其余各輪軸線的位置固定不動(dòng)) 轉(zhuǎn)動(dòng)，即假設(shè)行星架固定不動(dòng)，運(yùn)用相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理進(jìn)行推算：8圖2 - 3 周轉(zhuǎn)輪系原理定軸輪系的傳動(dòng)比公式：= 老= 等小礦需瓣器搿黼式中：m 輪系中外嚙合的次數(shù) 一一輸入軸的角速度國(guó)B 輸出軸的角速度對(duì)于上圖( a ) 行星輪系，通過推導(dǎo)H = 1 一= 1 - 卜1 ) 1 三王= 1 + 蘭z l而經(jīng)第二級(jí)減速后輸出速度記為：壘：竺。1 5 6 5 ( ，r a i n )。島4攪拌輪與行星減速器通過方鍵聯(lián)接，在地= 1 5 6 5 r n l i n 的轉(zhuǎn)速下，由定時(shí)器控制電路的正反接，按照3 秒順時(shí)針轉(zhuǎn)，3 秒逆時(shí)針轉(zhuǎn)的規(guī)律往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不停地?cái)嚢鑳?nèi)桶里的硬幣，確保硬幣能夠從攪拌輪和內(nèi)桶之間的隙縫( 注：3 個(gè)方向有縫隙，如內(nèi)桶視圖所示) 中依次滑向篩幣板，篩幣板放置一定的斜度，確保硬幣滑行順暢，同時(shí)篩幣板上分布許多大小不等的漏幣孔。目前市場(chǎng)上流通的硬幣按直徑大小分為4 種，具體尺寸為：小1 角，其直徑最小，記為鯫埔，測(cè)量得蛛。角= 1 9 r a m ，其厚度記為6 小埔，測(cè)量得6 d 、。角= 1 6 m m ；5 角，其直徑第- - 4 ，記為唬舟，測(cè)量得晚角= 2 0 5 m m ，其厚度記為魄角，測(cè)量得島培= 1 ，6 m a ；大l 角，其直徑第二大，記為顫埔，測(cè)量得咴哺= 2 2 5 r a m ，其厚度記為6 大埔，測(cè)量得6 丈I 角= 1 9 r a m ；1 元，其直徑最大，記為破元，測(cè)量得蔭元= 2 5 m m ，其厚度記為島；，測(cè)量得島元= 1 7 r a m 。為此篩幣板劃分為3 個(gè)單元，每個(gè)單元收集一種硬幣，1 元硬幣直接滑入收集器，最終完成混雜硬幣的自動(dòng)篩檢?，F(xiàn)代機(jī)械種類繁多，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，但從實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的角度出發(fā)，一般機(jī)械系統(tǒng)由動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、執(zhí)行部分和控制部分四部分組成，相互關(guān)系如圖2 - 4 所示圖2 - 4 機(jī)械系統(tǒng)關(guān)系自動(dòng)硬幣分檢機(jī)屬機(jī)械范疇，從實(shí)現(xiàn)功能的角度來分，也是由這四部分組成。自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理和主要機(jī)構(gòu)見圖2 - 5 ：1 0圖2 5硬幣分檢機(jī)的工作原理和主要組成根據(jù)研究自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理和主要組成，繪制出其裝配簡(jiǎn)圖，如圖2 6 所示。口、圖2 - 6 硬幣分檢機(jī)裝配簡(jiǎn)圖1 電源線組件2 小帶輪3 定時(shí)器( 含旋鈕) 4 - 減速器組件5 攪拌輪( 含莰件)6 - 內(nèi)桶( 含桶蓋)7 - 三角帶8 大帶輪9 篩幣板( 含收幣器)1 0 驅(qū)動(dòng)電機(jī)1 1 機(jī)架1 2第三章自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的主要零部件的設(shè)計(jì)自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的主要零部件的設(shè)計(jì)研究，按照?qǐng)D2 5 所示的機(jī)械系統(tǒng)關(guān)系圖逐步分析，即從動(dòng)力部分，傳動(dòng)部分，執(zhí)行部分到控制部分分別闡述。除了這四個(gè)主要部分外，還有緊固件、機(jī)架、內(nèi)桶蓋、壓線頭用的壓合套管、理線用的尼龍口、攪拌輪帽、緩沖膠墊、硬幣收集器、接線盒等在這里就不再一一詳述設(shè)計(jì)研究過程。3 1動(dòng)力部分所謂的動(dòng)力部分，作用是提供動(dòng)力源，完成由其他能源向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的基本功能就是對(duì)硬幣攪拌、落幣、篩選、收集，動(dòng)力部分就是能夠?qū)崿F(xiàn)攪拌功能的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。常用交流電機(jī)有三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在接通三相交流電源后，電機(jī)定子繞組通過交變電流后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并感應(yīng)轉(zhuǎn)子，從而使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，并相互作用而形成轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。只能產(chǎn)生極性和強(qiáng)度交替變化的磁場(chǎng)，不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因此單相交流電動(dòng)機(jī)必須另外設(shè)計(jì)電容使它產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子才能轉(zhuǎn)動(dòng)，常見單相交流電機(jī)有分相啟動(dòng)式、罩極式、電容啟動(dòng)式等。l 、分相啟動(dòng)式電動(dòng)機(jī)有一個(gè)鼠籠式轉(zhuǎn)子和主、副兩個(gè)定子繞組。兩個(gè)繞組相差一個(gè)很大的相位角，使副繞組中的電流和磁通達(dá)到最大值的時(shí)問比主繞組早一些，因而能產(chǎn)生一個(gè)環(huán)繞定子旋轉(zhuǎn)的磁通。這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁通切割轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)體，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)一個(gè)較大的電流，電流所產(chǎn)生的磁通與定子磁通相互作用，轉(zhuǎn)子便產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電機(jī)一旦啟動(dòng)，轉(zhuǎn)速上升至額定轉(zhuǎn)速7 0 時(shí)，離心開關(guān)脫開副繞組即斷電，電機(jī)即可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2 、罩極式單相交流電動(dòng)機(jī)，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其電氣性能略差于其他單相電機(jī)，但由于制作成本低，運(yùn)行噪聲較小，對(duì)電器設(shè)備干擾小，只有主繞組，沒有副繞級(jí)( 啟動(dòng)繞組) ，它在電機(jī)定子的兩極處各設(shè)有一副短路環(huán)，也稱為電極罩極圈。當(dāng)電動(dòng)機(jī)通電后，主磁極部分的磁場(chǎng)產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng)感應(yīng)短路而產(chǎn)生二次電流，從而使磁極上被罩部分的磁場(chǎng)，比未罩住部分的磁場(chǎng)滯后些，因而磁極構(gòu)成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子便旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)工作。罩極式單相電動(dòng)機(jī)還有一個(gè)特點(diǎn)，即可以很方便地轉(zhuǎn)換成二極或四極轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速電器配套使用3 、電容式啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，這種電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)快速，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，電容分相式電動(dòng)機(jī)在定子繞組上設(shè)有主繞組和副繞組( 啟動(dòng)繞組) ，并在啟動(dòng)繞組中串聯(lián)大容量啟動(dòng)電容器，使通電后主、副繞組的電相角成9 0 。，從而能產(chǎn)生較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。電容式啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由于其運(yùn)行繞組分正、反相繞制設(shè)定，所以只要切換運(yùn)行繞組和啟動(dòng)繞組的串接方向，即可方便實(shí)現(xiàn)電機(jī)逆、順方向運(yùn)轉(zhuǎn)。自動(dòng)硬幣分檢機(jī)屬于小型電器設(shè)備，參照家用小型電器設(shè)備，選擇單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。另外，根據(jù)自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理，驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要頻繁地逆、順方向運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)殡娙菔絾?dòng)電動(dòng)機(jī)可方便實(shí)現(xiàn)電機(jī)逆、順方向運(yùn)轉(zhuǎn)，所以選擇電容式啟動(dòng)單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。下面就來設(shè)計(jì)研究驅(qū)動(dòng)電機(jī)和組合電容。一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，根據(jù)上述可知自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)屬于單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，而單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)技術(shù)目前系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)定相關(guān)重要尺寸數(shù)值和重要性能參數(shù)，專業(yè)生產(chǎn)廠家就能按要求提供合格的單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過程。參照小型家用電器和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的型號(hào)：Y X B l 7 0 4 K 1 專用單相異步電機(jī)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的重要尺寸數(shù)值有：電機(jī)本身的安裝尺寸，規(guī)定安裝孔的中心距1 6 0 0 2 m m ，安裝孔的通孔直徑饑7 拶m m ，緩沖膠墊的位置8 5 o 2 m m和孔直徑7 m m , 外形尺寸，如四方1 3 8 m m 、1 1 2 r a m 、妒8 6 m m 等；與小帶輪之間的安裝尺寸，規(guī)定了小帶輪安裝軸的基準(zhǔn)高度1 2 3 I m m 、安裝孔的高度5 2 5 m m 、安裝軸的直徑舛2 ：篇衄、安裝孔的直徑為6 m m 等。其它具體重要尺寸如電機(jī)的3 1 電機(jī)側(cè)視圖和3 2 電機(jī)主視圖所示。關(guān)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的重要性能和參數(shù)規(guī)定如下：l 、穩(wěn)定性：電機(jī)在自由狀態(tài)下啟動(dòng)，不得有自轉(zhuǎn)、爬行現(xiàn)象；2 、電機(jī)的震動(dòng)性能：在配以額定電容下啟動(dòng)后，放在8 0 m m 厚的彈簧體上，安裝面部位處振幅和速度分別不得超過O 0 4 r a m 和0 3 0 c m s ，兩安裝部位振幅差不得超過0 0 2 m m ：3 、電機(jī)軸必須涂以防銹脂；4 、絕緣等級(jí)：B 級(jí)；5 、定子線圈和外殼之間的絕緣距離為2 5 r a m 以上；6 、耐壓：外殼和引出線( 三根) 必須承受1 5 0 0 V 電壓，歷時(shí)1 分鐘；7 、絕緣電阻：外殼和引出線( 三根) 之間為1 0 0 M I 】以上；8 、啟動(dòng)電壓：以4 0 的額定電壓( 8 8 v ) ，應(yīng)能啟動(dòng)；9 、耐久性：將電機(jī)安裝于符合平常使用狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)裝置上，使以額定頻率的額定電壓并加上額定負(fù)載，運(yùn)轉(zhuǎn)1 5 0 0 小時(shí)后，應(yīng)無(wú)異常，但每運(yùn)轉(zhuǎn)1 5 分鐘，停3 分鐘；l O 、耐濕絕緣性：以4 5 3 的溫度預(yù)熱4 小時(shí)，然后放入4 0 5 ，相對(duì)濕度9 0 9 5 的恒溫箱內(nèi)2 4 小時(shí)，擦去表面水份，用5 0 0 A V 高阻表測(cè)定帶電和非帶電的絕緣電阻，其值為5 M 0 以上；“、溫升按國(guó)標(biāo)規(guī)定的測(cè)量法測(cè)定，要求小于9 0 K ,1 41 2 、軸偏移耐力：固定轉(zhuǎn)子，在軸的壓入方向，加上壓力3 9 K g ，鐵芯不偏移；1 3 、軸身和殼體部位，目視和手觸，無(wú)顯著傷痕、銹蝕和污染；1 4 、引出線規(guī)格芯線O 7 5 r a m 2 ，總長(zhǎng)度5 8 0 ：i ：1 0 m m ，護(hù)套長(zhǎng)度8 0 m m ( 注：從下端蓋引出) ，分別為橙色、黃色、淺藍(lán)色，應(yīng)無(wú)傷痕；1 5 、電機(jī)不應(yīng)有電磁噪音和異聲；1 6 、電機(jī)的噪音聲功率級(jí)控制在5 0 d B 以下C A 計(jì)權(quán)) ，含油軸承與電機(jī)軸的雙邊間隙在0 0 1 5 r a m 以下；圖3 - 1 電機(jī)側(cè)視圖圖3 2電機(jī)主視圖1 7 、電器特性，如表3 1 所示。表3 1 電器特性表制動(dòng)特性堵轉(zhuǎn)矩( N m )1 1 8 以上最大轉(zhuǎn)矩( N m )1 8 7 以上額定轉(zhuǎn)矩( N m )1 2 7 以上負(fù)載特性負(fù)載電流( 參考值)1 5 0 A輸入功率( 參考值)3 6 0 W空載電流( 參考值)O 7 5 A空載特性輸入功率( 參考值)1 7 0 W關(guān)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)在機(jī)架上的固定，為了緩沖震動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過上下緩沖膠墊裝在機(jī)架上，由緊定螺釘和螺母鎖緊，根據(jù)具體裝配情況設(shè)計(jì)上下緩沖膠墊、緊定螺釘和螺母，本篇從略。二組合電容，目前組合電容已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，規(guī)定相關(guān)參數(shù)即可由專1 6業(yè)廠家生產(chǎn)，相關(guān)參數(shù)和性能要求如下：l 、外形尺寸的規(guī)定，最外圓周0 4 6 0 2 m m ，總長(zhǎng)度6 0 m m ；2 、組成：外殼，為阻燃塑料F R P B T ，黑色；電容芯，為金屬化P P 薄膜；電容芯引線，m O 7 m m 銅芯線；阻燃環(huán)氧灌封料；端子板；引線( 含焊錫點(diǎn)) ；3 、電容量1 2 盯5 ，電壓4 0 0 V ，頻率5 0 H z l4 、引出線顏色：黃色、橙色，引出線長(zhǎng)度3 5 0 1 5 m m ；5 、使用環(huán)境的溫度：2 5 + 4 0 ；6 、絕緣電阻：2 0 0 0 M f l 以上：7 、電容內(nèi)部的阻燃環(huán)氧灌封料應(yīng)排出氣體，口部樹脂凹下，不得超出引出線端面；8 、引出線的強(qiáng)度：每根導(dǎo)線在載荷2 K g 的拉力下，歷時(shí)1 分鐘不得脫落。3 2 傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分就是動(dòng)力部分和執(zhí)行部分的過渡，將兩個(gè)部分連接起來。在自動(dòng)硬幣分檢機(jī)中，傳動(dòng)部分的主要零部件有小帶輪、三角帶、大帶輪、減速箱組件，其中小帶輪固定在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上，大帶輪固定在減速箱的輸入軸上，三角帶連接在大帶輪和小帶輪之問，減速箱組件固定在機(jī)架上，其輸出端與執(zhí)行部件( 如攪拌波輪) 通過方形型面聯(lián)接，并用沉頭螺釘和止退墊圈鎖緊。3 2 1 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)在傳動(dòng)部分，分為兩級(jí)調(diào)速。第一級(jí)減速為帶傳動(dòng)，利用大、小帶輪的基準(zhǔn)直徑比進(jìn)行降速，同時(shí)充分利用帶傳動(dòng)的失效形式一打滑，確保驅(qū)動(dòng)電機(jī)受到過載保護(hù)，對(duì)于帶傳動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)較為平穩(wěn)、噪聲小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緩沖吸振性能好，距離可大可小，成本低，但其傳動(dòng)比不恒定，壽命短；第二級(jí)為齒輪傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)的承載能力和速度范圍較大，傳動(dòng)比恒定，所以工作可靠，效率高，壽命長(zhǎng)，但成本高。通過減速箱內(nèi)的行星齒進(jìn)行減速即減速器的內(nèi)部為周轉(zhuǎn)輪系的行星輪系，為了使機(jī)構(gòu)更加緊湊和傳遞較大的功率，周轉(zhuǎn)輪系可以采用四個(gè)完全相同的行星輪均勻分布在中心輪的四周，但這些行星輪的運(yùn)動(dòng)完全相同，行星輪系兩中心輪的齒數(shù)之和應(yīng)為行星輪數(shù)的整數(shù)倍，這里的齒輪傳動(dòng)僅僅是用來傳遞運(yùn)動(dòng)的，在一般情況下可以不計(jì)算效率( 注：關(guān)于傳動(dòng)部分具體傳動(dòng)比在兩極降速中的具體減速計(jì)算的進(jìn)一步分析研究見第二章“自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理和主要組成”) 由于第二章。自動(dòng)硬幣分檢機(jī)的工作原理和主要組成”已對(duì)傳動(dòng)比的分配進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，下面重點(diǎn)在確定傳動(dòng)比的情況下，對(duì)小帶輪、三角帶、大帶輪、減速箱組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。1 73 2 1 1 普通v 帶的的設(shè)計(jì)和選擇帶傳動(dòng)通過環(huán)形撓性元件，利用帶和帶輪摩擦或通過嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，機(jī)械上常用的傳動(dòng)帶有平帶、v 帶、多楔帶、圓帶等這里選擇的為最為常用的普通V 帶。4 0 圖3 3 普通V 帶剖視圖普通V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般取值范圍2 4 ，根據(jù)分配傳動(dòng)比的一般原則：各級(jí)傳動(dòng)比不應(yīng)超過其最大值，應(yīng)在推薦范圍內(nèi)取值，并且一般情況下，應(yīng)使帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比小于齒輪減速箱的傳動(dòng)比，在此取- 2 3 ，則減速箱的傳動(dòng)比：厶：三：絲；4b 2 i 2 萬(wàn)_ 4V 帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽，傳動(dòng)時(shí)，v 帶只和輪槽的兩個(gè)側(cè)面接觸，即兩側(cè)為工作面，在同樣的張緊力下，v 帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力，這是v 帶傳動(dòng)的最主要優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，當(dāng)主動(dòng)輪回轉(zhuǎn)時(shí)，靠帶和帶輪接觸面的摩擦力帶動(dòng)從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。由于帶傳動(dòng)的主要失效形式為打滑和疲勞破壞，因此，帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在保證帶傳動(dòng)不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。三角帶( V 帶) 的設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在自動(dòng)硬幣分檢機(jī)中選擇A 型V帶，標(biāo)準(zhǔn)普通v 帶制成無(wú)接頭的環(huán)形，由頂膠、抗拉體、底膠和包布等部分組成，抗拉體的結(jié)構(gòu)分為簾布芯V 帶和繩芯v 帶兩種，其中簾布芯v 帶，制造方便；繩芯v 帶柔韌性好，抗拉強(qiáng)度高，適用于轉(zhuǎn)載速度高，載荷不大和帶輪直徑較小的場(chǎng)合，在自動(dòng)硬幣分檢機(jī)中。選擇繩芯V 帶，繩芯為7 根聚酯線，并且在規(guī)定位置排列均勻平行查閱濮良貴主編的機(jī)械設(shè)計(jì)，可得A 型v帶的截面的尺寸：節(jié)寬k = 1 1 O m m ，頂寬b = 1 3 m m ，高度h = S m m ，截面積A = 8 1 m m 2 ，楔角由= 4 0 0 ，如圖3 3 所示另外，V 帶相關(guān)技術(shù)要求：厚度、寬度應(yīng)均勻，表面上應(yīng)無(wú)凹凸；不能附著油類、灰塵，防止打滑；靜電要求：在長(zhǎng)度1 0 0 m m 之間，絕緣電阻為0 0 1 3 0 0 M 0 。外圓周長(zhǎng)的計(jì)算過程如下：根據(jù)下面設(shè)計(jì)可知，小帶輪其基準(zhǔn)l S直徑記為哦，設(shè)計(jì)值吐= 6 1 m m ，大帶輪其基準(zhǔn)直徑記為以，設(shè)計(jì)值d ：= 1 4 1 m m ，根據(jù)設(shè)計(jì)公式；O 7 ( d I + 畋) a o 1 2 0 主動(dòng)輪上的包角合適。最后，確定三角帶的根數(shù)z ，按下面設(shè)計(jì)公式計(jì)算：；生( P o + 昂) 乜兢式中；名計(jì)算功率，己= o 3 6 k W昂?jiǎn)胃鵙 帶的基本額定功率，查表得P o = o 3 8k W蝎一一計(jì)傳動(dòng)比影響的單根V 帶的額定功率的增量，查表得蠅= 0 1 7k W疋一一包角系數(shù)，查表得疋；O 9 3吒長(zhǎng)度系數(shù)，查表得吒= O 8 2 ，則：1 9取z = 1 。3 2 1 2 小帶輪的設(shè)計(jì)z ；Q ：塹：o 8 6( o 3 8 + 0 1 7 ) x O 9 3 0 8 2設(shè)計(jì)小帶輪時(shí)應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)工藝性好、無(wú)過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力、質(zhì)量分布均勻、輪槽工作面要精細(xì)加工，以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻。帶輪的材料主要采用鑄鐵；但在轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜采用鑄鋼；小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。自動(dòng)硬幣分檢機(jī)功率較小，因此小帶輪的材料可選擇為鑄鋁( Z L 1 0 2 ) ，大帶輪的材料選擇為增強(qiáng)聚丙烯塑料( F R P P ) 。小帶輪的關(guān)鍵尺寸和技術(shù)要求的確定：1 、小帶輪基準(zhǔn)直徑設(shè)為a l ，取值反= 6 1 唧。查閱成大先主編的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，基準(zhǔn)直徑d 1 1 8 r a m 時(shí)，輪槽角p = 3 4 。，槽口寬度為1 3 1 + 0 1 m m ；基準(zhǔn)寬度：虬= 1 1 O m m ：基準(zhǔn)線上槽深：丸岫= 2 7 5 m m ，取吃= 3 5 t a r a ；基準(zhǔn)線下槽深： r 血= 8 7 m m ，取 r = 9 r a m 。在實(shí)際控制中，很難測(cè)得基準(zhǔn)直徑，需轉(zhuǎn)化為槽頂直徑旃，則破= 面+ 2 吃= 6 1 + 2 x 3 5 = 6 81 1 1 1 1 1 ；以及槽根直徑晚，則唬= 4 2 h ；= 6 1 2 x 9 = 4 3 m m 。2 、為確保小帶輪既與大帶輪高度相對(duì)應(yīng)，又要使小帶輪下方扇葉對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行扇風(fēng)降溫，同時(shí)不與驅(qū)動(dòng)電機(jī)上端殼體干涉，設(shè)計(jì)關(guān)鍵尺寸：槽中心與M 6 緊定孔中心的距離為1 7 0 5 m m ；槽中心與扇葉下沿的距離為2 4 m m ；扇葉內(nèi)沿直徑為1 3 1 m m 。3 ，為了使小帶輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸良好配合，涉及小帶輪的內(nèi)孔直徑為1 2 船m m 。4 、鑄件應(yīng)無(wú)蜂窩狀氣孔、裂縫和缺口。5 、未注圓角為R O 5 m m 。未注尺寸公差I(lǐng) T l 2 。6 、V 型槽內(nèi)，不得有造成運(yùn)轉(zhuǎn)異常聲音的傷痕和毛邊。7 、“宰”尺寸為在樣件試出后，根據(jù)動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)再做調(diào)整。8 、V 型槽的1 3 1 + 0 1 m m 和3 4 4 O 5 。為重要尺寸；槽型不允許傾斜，加工時(shí)需用樣板校正。毒0 2A1。人讒M G銣艫馴盡郁障j、餳“1 7 甲陵嚦)l歷1 釤僦，i羽黝fl 皿蚯字nc D、r峨o霎f拶I ，1n I ! 害I i BBah離ntq1J J J 爿y趙l - ral l 一羈1J群趴1 ；踢v , A1f 5 樞)It粥喈辦1L II _ J1 現(xiàn)Il rI _ - I 2j 1 + 0 1 I陂1一I lJ 聵12 4 1 2一辭L11一仃一l一2 4一一3 5圖3 - 4 小帶輪的剖視圖2 I圖3 - 5 小帶輪俯視圖9 、帶輪寬度B 的確定，設(shè)計(jì)公式：B = ( z - 1 ) e + 2 f式中：r 帶輪槽數(shù)r 帶輪槽間距，第一槽對(duì)稱面至端面的距離在自動(dòng)硬幣分檢機(jī)中，z = 1 ，查閱成大先主編的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，A 型V 帶的P = 1 5 0 3 ( m m ) ，f = l o = 2 t o n i ，在此取f = 1 0 m m ，則：B = ( 1 一n 1 5 + 2 l O = 2 0 m m具體尺寸如圖3 - 4 和圖3 5 所示。3 2 1 3 大帶輪的設(shè)計(jì)大帶輪的關(guān)鍵尺寸和技術(shù)要求的確定：l 、大帶輪基準(zhǔn)直徑設(shè)為以，取值畋= 1 4 1 m m 。查閱成大先主編的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，當(dāng)基準(zhǔn)直徑d 1 1 8 m m 時(shí)，輪槽角I p = 3 8 ，槽口寬度為1 3 4 0 0 2 u I m ；Ar pI圖3 - 6大帶輪俯視圖基準(zhǔn)寬度：6 ，= 1 1 O m m ：基準(zhǔn)線上槽深：九。= 2 7 5 m m ，取吃= 3 5 m m ；基準(zhǔn)線下槽深：劬= 8 7 m m ，取= 9 r a ma 在實(shí)際控制中，由于基準(zhǔn)直徑難以測(cè)得，因此轉(zhuǎn)化為槽頂直徑唬，則琺= 畋+ 2 九= 1 4 1 + 2 x 3 5 = 1 4 8 m m ；以及槽根直徑九，則蔭= 噍一2 h , = 1 4 1 2 9 = 1 2 3 m m 。2 、大帶輪槽中心與d 6 6 緊定孔中心的距離為5 6 5 1 0 3 m m 。圖3 7 大帶輪剖視圖3 、為了使大帶輪與減速箱輸入軸良好配合，大帶輪的內(nèi)孔直徑為1 2 + 。0 3 。m m 。4 、V 型槽內(nèi)的注塑飛邊毛刺小于O 2 m m 。5 、未注圓角為R 0 5 m m 。6 、V 型槽內(nèi)，三角帶接觸滑動(dòng)部位，為確保三角帶傳動(dòng)時(shí)不打滑失效，注塑時(shí)應(yīng)無(wú)脫模劑。7 、帶輪寬度B 的確定，根據(jù)設(shè)計(jì)公式：B = ( z 1 1 P + 2 f式中：r 帶輪槽數(shù)r 帶輪槽間距廠第一槽對(duì)稱面至端面的距離在自動(dòng)硬幣分檢機(jī)中，z = 1 ，查閱成大先主編的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 型V帶的e = 1 5 + 0 3 m m ，f - - - 1 0 + 2r a m ，在此取，= 9 5 m m ，則：B = ( 1 一n 1 5 + 2 9 5 = 1 9 m m具體尺寸如圖3 - 6 和圖3 7 。3 2 。1 4 減速箱的設(shè)計(jì)下面來研究減速箱的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在減速箱的組件中，其裝配圖如圖3 8所示其中，圖3 - 9 所示的油封是水封體、彈簧和內(nèi)骨架的組件，具體尺寸如圖，另外要求在裝配時(shí)，為了確保減速器組件潤(rùn)滑充分，要在儲(chǔ)油溝內(nèi)填充黃油，裝配時(shí)不能弄傷密封口。如圖3 1 0 所示的攪拌輪軸，材質(zhì)：1 C r l 3 ，其一端通過花鍵與上行星輪架聯(lián)接，傳遞上行星輪架的旋轉(zhuǎn)速度，另一端通過方形型面與攪拌輪聯(lián)接，將上行星輪架的旋轉(zhuǎn)速度再傳遞給攪拌輪，為減速箱組件的轉(zhuǎn)速輸出軸端。軸承墊片，材質(zhì)為青銅，厚度0 3 5 m m ，內(nèi)直徑廬1 2 1 m m ，外直徑妒1 9 m m 。上殼體和下殼體，形成一個(gè)型腔，里面包容行星輪系，此外，通過含油軸承支撐著攪拌輪軸和齒輪軸，材質(zhì)均為增強(qiáng)聚丙烯( F R P P ) ，上、下殼體之間通過4 個(gè)自攻螺釘3 5 1 3 相互鎖緊。在自動(dòng)硬幣分檢機(jī)中。減速箱組件與機(jī)架之間的安裝面在上殼體凸起的四個(gè)緊定孔面上，其剖面形狀見減速箱組件的裝配圖所示，上、下殼體之間相配合面的主要尺寸和造型如圖3 1 1 所示。含油軸承，材質(zhì)：鐵基粉末冶金，含銅量2 0 ，關(guān)鍵尺寸有：內(nèi)孔直徑1 2 嬲m m ，外圓直徑妒1 7 老篙m m ，肩部寬度2 5 + 0 0 2 4 m m ，肩部外圓直徑妒1 9 5 ，總長(zhǎng)度1 5 m m ，另外，要求含油量8 ，硬度6 0 1 2 0 H B S ，密度5 - 5 8 9 c m 3 , 潤(rùn)滑劑，3 0 #機(jī)油，即要求在裝配之前應(yīng)用汽油清洗，并放3 0 # 機(jī)油中浸泡2 4 小時(shí)以上。擋圈，材質(zhì)：6 5 M n ，按G B 8 9 4 1 - 8 6 1 5 和G B 8 9 4 1 - 8 6 1 5 選擇。上行星輪架和下行星輪架，材質(zhì)鑄鋁Z L l 0 4 ( 不同于Z L l 0 2 ，相對(duì)比，Z L l 0 2延伸率大于Z L l 0 4 ，但Z L l 0 4 布氏硬度大于Z L l 0 2 ) ，相互之間鉚接，形成型腔，包容大太陽(yáng)輪和行星輪。圖3 8減速器組件的裝配簡(jiǎn)圖l 一油封2 一攪拌輪軸3 一軸承墊片4 一上殼體5 一含油軸承6 一擋圈7 一上行星輪架8 - - 內(nèi)齒輪9 一行星輪l 卜自攻螺釘1 l - - 銷軸1 2 一托架1 3 - - 下行星輪架1 4 一下殼體1 5 - - 齒輪軸1 6 一擋圈圖3 - 9 油封圖幔l 圖3 1 0 攪拌輪軸圖內(nèi)齒輪和行星輪，材質(zhì)：聚甲醛( P O M )，齒數(shù)分別為5 7 和1 9 ，模數(shù)m = l 。銷軸，材質(zhì)4 5 號(hào)鋼，熱處理后硬度為4 0 H R C ，長(zhǎng)度為2 4 5 - 。m