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濰坊學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
課題名稱： 大蔥切根裝置設(shè)計
課題性質(zhì)： 科 研
專 業(yè)：機械設(shè)計制造及自動化
年 級：
指導教師： 宋 健
學生姓名： 李娜
2012 年 3月 20 日
一、課題條件：
1．學生在進行了4年的機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)學習以后，掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械制造工藝及設(shè)備等知識，為課題的進行打下了基礎(chǔ)。
2．指導教師多年從事機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的教學科研工作，多次參與機器人技術(shù)相關(guān)的科研課題，具有豐富的畢業(yè)設(shè)計指導經(jīng)驗。
3．機電工程學院有良好的學習氛圍，學校圖書館有大量的課題相關(guān)的技術(shù)資料，都為課題的完成提供了良好的條件和大量的資源。
二、畢業(yè)設(shè)計（論文）主要內(nèi)容：
1．基于Pro/E的大蔥切根裝置結(jié)構(gòu)裝配圖。
2．重要組件及零件圖。
3．設(shè)計說明書。
4．英文翻譯
三、計劃進度：
1．課題準備與調(diào)研 1周
2．英文資料翻譯 1周
3．大蔥切根裝置三維造型設(shè)計 2周
4．大蔥切根裝置裝配圖設(shè)計 2周
5．零件圖設(shè)計 2周
6．設(shè)計說明書 2周
四、主要參考文獻：
1．成大先主編，機械設(shè)計手冊。北京：化學工業(yè)出版社，1993
2．Saeed B. Niku著，機器人學導論：分析、系統(tǒng)及應(yīng)用。北京：電子工業(yè)出版社 2004
3．柳洪義, 宋偉剛編著，機器人技術(shù)基礎(chǔ)。北京：冶金工業(yè)出版社 2002
4．白井良明編著，機器人工程。北京：科學出版社 2001
指導教師 宋健 教研室主任
2012 年 4 月 20 日 年 月 日
濰坊學院學生畢業(yè)設(shè)計
外 文 譯 文
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級 2008級本科一班
學生姓名 李娜
學 號 08011140134
學生成績
機電與車輛工程學院
譯 文 要 求
1. 外文翻譯必須使用鋼筆，手工工整書寫，或用A4紙打印。
2. 所選的原文內(nèi)容必須與課題或?qū)I(yè)方向緊密相關(guān)，注明詳細出處。
3. 外文翻譯書文本后附原文（或復印件），譯文不少于3000字符。
譯 文 評 閱
評閱要求：應(yīng)根據(jù)學?！白g文要求”，對學生譯文的準確性、翻譯數(shù)量以及譯文的文字表述情況等作具體的評價。
指導教師評語：
指導教師簽名
年 月 日
畢 業(yè) 實 習（調(diào)研）報 告
專業(yè)班級 08級機制本科一班
姓 名 李娜
學 號 08011140134
機電工程學院
畢業(yè)設(shè)計題目
大蔥切根裝置設(shè)計
指導教師
宋健
實習單位（1~2個）
1. 濰柴動力股份有限公司
實習（調(diào)研）目的及實習內(nèi)容、實習期間應(yīng)掌握的關(guān)鍵技術(shù)
（由指導教師根據(jù)設(shè)計題目要求填寫）
畢業(yè)生產(chǎn)實習的目的和要求
本次畢業(yè)生產(chǎn)實習的目的是：從生產(chǎn)實際中去了解問題，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，把我們所學的知識真正的應(yīng)用于生產(chǎn)過程，學習生產(chǎn)技術(shù)和管理知識，鞏固所學基本理論，獲取本專業(yè)的實際知識，培養(yǎng)初步的實際工作能力和專業(yè)技能。同時，增強自己的勞動理念和社會主義事業(yè)心，責任感，為將來的事業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。具體要求如下：
1． 了解實習企業(yè)的一般情況，擴大自己的視野，了解社會發(fā)展形式，行業(yè)動態(tài)，增加對本專業(yè)學科范圍的感性認識和理性認識。
2． 初步了解所學專業(yè)在社會建設(shè)中地位、作用和發(fā)展趨勢，培養(yǎng)自己的專業(yè)興趣。
3． 鞏固、深化所學理論知識，理論聯(lián)系實際，提高動手能力，培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的初步能力。
4． 熟悉工程專業(yè)技術(shù)人員的工作職責和工作程序，獲得組織和管理生產(chǎn)的初步知識。
5．了解典型零件的機械加工工藝過程，注重學習與本畢業(yè)設(shè)計有關(guān)的零部件加工原理，制造方法和工作原理，為畢業(yè)設(shè)計的圓滿完成作好準備。
畢業(yè)生產(chǎn)實習是我們機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學計劃規(guī)定的教學環(huán)節(jié)之一，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際工程項目人才的重要措施，借以檢驗學生利用所學的知識，在實際工作中進行運用的素質(zhì)，以提高學生的組織與管理，分析與解決問題的能力，創(chuàng)新能力。
實習（調(diào)研）報告
（含實習場所介紹、結(jié)合設(shè)計內(nèi)容所作具體工作、針對課題的調(diào)查及相關(guān)分析）
畢業(yè)實習的目的，一方面是對大學期間所學專業(yè)基礎(chǔ)知識的復習和鞏固，另一方面是為隨后的畢業(yè)設(shè)計做鋪墊。在學校精心組織安排下，我們2009級專升本的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)全體同學到濰柴動力股份有限公司進行了為期兩周的畢業(yè)實習。在指導老師的帶領(lǐng)下，通過這兩周的實習，不僅使我們對課本上的專業(yè)知識有了更深入的了解，也使我們學到了許多課外實踐知識。讓我們畢業(yè)生更多的了解機電產(chǎn)品、設(shè)備，提高對機電工程制造技術(shù)的認識，加深對機電在工業(yè)各領(lǐng)域應(yīng)用的感性認識，開闊視野，了解相關(guān)設(shè)備及技術(shù)資料，熟悉典型零件的加工工藝。老師特意安排了我們到濰柴，這個擁有較多類型的先進機電一體化設(shè)備，高端生產(chǎn)技術(shù)的工廠進行生產(chǎn)實習. 在為期兩周的生產(chǎn)實習中，我們了解了這些工廠的生產(chǎn)情況，與本專業(yè)有關(guān)的各種知識，各廠工人的工作情況等等。通過這次生產(chǎn)實習，進一步鞏固和深化了所學的理論知識，彌補以前單一理論教學的不足,為畢業(yè)設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ).
一 企業(yè)簡介
濰柴動力股份有限公司,是由濰坊柴油機廠作為主發(fā)起人聯(lián)合境內(nèi)外投資者共同發(fā)起設(shè)立的符合現(xiàn)代企業(yè)制度的企業(yè)，?是國家內(nèi)燃機研發(fā)、制造、銷售重點骨干企業(yè)。?其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于重型汽車、大客車、工程機械、船用、發(fā)電等大功率動力配套市場。
公司致力于內(nèi)燃機科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品開發(fā)能力居國內(nèi)同行業(yè)前列，總體工藝裝備水平居國內(nèi)領(lǐng)先地位。公司生產(chǎn)的WD615、WD618?柴油機在重型汽車、工程機械市場的平均占有率達到60%以上，?滿足歐Ⅱ排放標準的斯太爾柴油機已提前法規(guī)要求投放市場，近年來10L/12L大功率柴油機一直保持市場領(lǐng)導地位。
公司具有強大的研發(fā)能力，專業(yè)技術(shù)人員超過160人。公司擁有現(xiàn)代化的研發(fā)中心及國內(nèi)一流水平的產(chǎn)品實驗室，與歐洲著名的柴油機研發(fā)機構(gòu)簽訂了合作研發(fā)協(xié)議，確保技術(shù)水平國際領(lǐng)先。
公司以“為用戶提供超值產(chǎn)品和服務(wù)”為目標，在全國范圍內(nèi)建立了?37個維修服務(wù)中心和?480個特約維修站，采用濰柴動力發(fā)動機計算機診斷監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使國內(nèi)各維修站接收的服務(wù)信息能夠得以及時反饋公司。
公司重視人力資源開發(fā)，多年來與清華大學、同濟大學、天津大學、山東大學等高等院校進行項目合作開發(fā)，?共建產(chǎn)品實驗室、合作培養(yǎng)在職高層次專業(yè)人才；同時，國家人事部批準在公司設(shè)立了博士后工作站，?每年與歐洲科研機構(gòu)進行人才交流培訓，為企業(yè)各類人員成材創(chuàng)造有利條件。與德國合作的雙元制教育，注意理論與實踐的有機結(jié)合，?確保了生產(chǎn)崗位合格技術(shù)工人的需要。?
公司在國內(nèi)同行業(yè)率先通過?ISO9000?質(zhì)量體系認證，以高技術(shù)、高性能、高質(zhì)量的產(chǎn)品和一流的服務(wù)飲譽國內(nèi)外。?
濰柴集團的使命：民族動力，國際濰柴。
山東濰坊拖拉機廠集團有限公司（簡稱山濰拖集團）是國家定點生產(chǎn)拖拉機的國有大型一類企業(yè)，位于山東省濰坊市區(qū)，東靠青島，西連省會濟南，交通便利，地理位置優(yōu)越.公司占地 45.5 萬平方米，現(xiàn)有員工5000余人，總資產(chǎn) 5.5 億元人民幣，下設(shè)13個全資(控股)子公司。
二企業(yè)主要產(chǎn)品介紹
1 WD615系列工程機械用柴油機
WD615系列工程機械用柴油機是在斯太爾WD615系列載重車用發(fā)動機的基礎(chǔ)上，消化吸收國外先進技術(shù)而發(fā)展創(chuàng)新的，現(xiàn)已成為工程機械的新型動力，主要用于ZL50、ZL40裝載機，T160、T220推土機及壓路機、鏟運機械等工程機械領(lǐng)域。WD615系列工程機械柴油機充分考慮了工程機械的特殊要求，配套齊全，外形更美觀，具有更高的可靠性和更好的配套適應(yīng)性。
產(chǎn)品競爭優(yōu)勢：
（1）可靠性高??WD615系列柴油機采用隧道式結(jié)構(gòu)型式，曲軸箱與七道主軸承蓋鑄為一體，整體鍛造的氮化曲軸和優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛造連桿以及采用柔性設(shè)計制造的強力螺栓等，均保證了柴油機各運動件的高可靠性；設(shè)計合理的高次方函數(shù)凸輪軸型線，使柴油機配氣系統(tǒng)具有更高的可靠性和更低的機械振動噪音。充分考慮工程機械的使用特點，各系統(tǒng)配置和零部件設(shè)計留有足夠的安全系數(shù)和可靠性系數(shù)。根據(jù)計算，試驗室以及市場檢驗表明，柴油機一般平均故障間隔時間為兩千小時以上，平均大修期可達一萬小時以上。
（2）動力性好、扭矩儲備大??該系列柴油機采用波許P型結(jié)構(gòu)高壓油泵、全程式調(diào)速器配低慣量多孔噴油器，通過供油特性校正和高效增壓器的合理匹配，動力性能好，扭矩儲備大于20%，能夠滿足各種工程機械對功率和扭矩的要求。進排氣管置于兩側(cè)，高壓油泵和油管在進氣管側(cè)，使燃油系統(tǒng)和進氣系統(tǒng)免受排氣高溫影響。
（3）經(jīng)濟性好、燃油消耗和機油消耗低??三道新結(jié)構(gòu)活塞環(huán)，最佳配缸間隙，新型燃燒室和最佳渦流比匹配，干式缸套，平臺珩磨網(wǎng)紋，避免了漏水漏氣，確保缸孔幾何形狀更加完美，降低了燃油消耗率和機油消耗率，增壓中冷機型最低燃油耗達到194g/kW.h，機油燃油消耗比小于0.3%。
（4）有良好的高原適應(yīng)能力??新型增壓器具有進氣回流功能，拓寬了柴油機高效工作區(qū)范圍，能補償高原動力損失。有良好的高原適應(yīng)性，柴油機設(shè)計海拔高度2000m，在此海拔高度柴油機功率不需降低。經(jīng)過優(yōu)化匹配及西寧高原工程機械研究所試驗驗證，在海拔4000m作業(yè)時工作正?？煽浚β氏陆挡淮笥?%。
（5）綠色、環(huán)保型??無石棉氣缸墊設(shè)計，無公害。??主體采用無襯墊結(jié)構(gòu)，框架式曲軸箱、沖壓式油底殼、高精度齒輪和扭轉(zhuǎn)棒齒輪傳動，確保了柴油機的低噪音污染。煙度、廢氣排放大大低于國家標準規(guī)定，綠色環(huán)保。增壓機型可達到歐I排放標準。增壓中冷型可達到歐I和歐II排放標準。特別適合于隧道、倉庫、船艙等空間受到限制的場合作業(yè)。
（6）有良好的配套適應(yīng)性??WD615系列工程機械柴油機各種附件配件齊全，具有多種規(guī)格和不同型號的空濾器、消聲器、發(fā)電機、起動馬達、空壓機、風扇、冷卻水箱、外置式機油冷卻器、油門轉(zhuǎn)換機構(gòu)、電動停車機構(gòu)、冷起動裝置等可供選配。也可以根據(jù)用戶的要求進行特殊設(shè)計配置。
（7）結(jié)構(gòu)合理、操作維修方便??單體式氣缸蓋，體積小、工藝性好、互換性強。零部件通用化、標準化、系列化程度高，易于大批量組織生產(chǎn)，降低了制造、維修成本。
（8）制造工藝先進、質(zhì)量穩(wěn)定可靠??鑄造采用先進的KW-339型高壓造型線，熔化采用沖天爐—工頻爐雙聯(lián)熔煉及西德產(chǎn)有芯工頻保溫爐。曲軸采用得古沙公司鹽溶氮化設(shè)備，奧地利制造的內(nèi)銑床，日本進口的曲軸磨床，曲軸動平衡采用申克公司的動平衡機。凸輪軸精磨是在進口日本磨床上進行。連桿大小頭孔的精加工是在進口奧地利KRAUSE公司的精鏜床上加工。氣缸體精銑工序采用進口瑞典山多維克刀盤，缸孔加工在進口奧地利KRAUSE公司銑鏜床上進行，氣缸蓋的槍鉸機床是從美國進口的。關(guān)鍵設(shè)備的應(yīng)用確保了WD615系列產(chǎn)品的質(zhì)量。
2 濰拖產(chǎn)品
山濰拖集團是中國小四輪拖拉機的發(fā)源地，經(jīng)過近四十年的發(fā)展，企業(yè)規(guī)模不斷擴大，裝備水平不斷提高，現(xiàn)主要生產(chǎn) “ 濰拖 ” 牌TS12---24 型、 TS150D---240D 型、 TY180---300 型三大系列中小馬力拖拉機、 KM650/800 型大馬力拖拉機及農(nóng)機配套產(chǎn)品，年生產(chǎn)能力 20萬臺。 “ 濰拖 ” 牌小四輪拖拉機是全國同類產(chǎn)品唯一榮獲國家最高質(zhì)量獎銀質(zhì)獎的產(chǎn)品，成為行業(yè)第一品牌，并榮獲中國機械工業(yè)名牌產(chǎn)品稱號和中國國際農(nóng) 業(yè)博覽會名牌產(chǎn)品稱號， “ 濰拖 ” 牌商標在小四輪中唯一被列入國家重點商標保護名錄，企業(yè)在同行業(yè)中首家通過ISO 9001 質(zhì)量體系認證。產(chǎn)品暢銷全國 24 個省市自治區(qū)，并擁有自營進出口權(quán)，產(chǎn)品出口到 30 多個國家和地區(qū)。
三 企業(yè)車間介紹
1.花鍵軸車間
1.1 花鍵軸銑床
1〉型號 Y631k 最大加工直徑￠80mm 長度L=600mm；
圖3.1 花鍵軸銑床
2>.主運動：立銑 主軸刀具旋轉(zhuǎn)；
3>.潤滑劑：潤滑油，機油 作用：冷卻，潤滑作用；
4>.工件橫放，夾緊方式：一夾一頂，工件也旋轉(zhuǎn)；
5>.花鍵軸加工時，加工健數(shù)=銑刀轉(zhuǎn)速/工件轉(zhuǎn)速；
6>.刀具材料:高速鋼 工件材料 40Cr 20Cr；
7>.打孔時用乳化液潤滑；
1.2 萬能升降臺銑床
型號：X62W B*L=320*150mm2 夾緊方式：一撞一頂。
1.3自動花鍵軸銑床
型號：YB6012B ；最大加工直徑￠125mm ；L=500mm；采用機油冷卻；銑鍵的側(cè)面和底面；刀的外徑必須與鍵距相同；刀號： 8——38；8——工件鍵數(shù)；38——工件外徑；一種刀只能加工一種工件。
另有半自動萬能花鍵軸銑床，型號：YB6012； Ф125mm ； L=100mm
1.4齒錐齒輪銑齒床
型號：Y2280 ；Ф800mm ；m=15mm；采用機油潤滑；刀具旋轉(zhuǎn)；螺旋錐齒輪銑齒機；型號：YJ2208 ；Ф800mm ； m=18mm
1.5萬能外圓磨床
型號：M1332B ； Ф320mm ；L=1500mm；內(nèi)圓磨床
型號：M2125 Ф250mm 深250mm
M2120 Ф200mm 深200mm
M2120 Ф100mm 深150mm
1.6錐齒輪滾動檢查機
型號：Y9550 Ф500mm
夾緊后X、Y方向各按一齒輪使之配合旋轉(zhuǎn)，看是否合格。
1.7錐度齒輪刨齒機
型號：Y236 Ф610mm m=8mm
YN2350A Ф500mm m=10mm
2 齒輪廠
2.1 滾齒機
型號：Y3150E
圖3.2滾齒機
最大工件直徑Ф500mm m=8mm；
采用機油潤滑 工件豎放、壓緊、刀具臥式；
工序：毛坯——鉆孔——粗車外圓—拉鍵槽——精車外圓——滾齒——倒角——去毛刺。
剃齒機： 型號：Y4250 Ф500mm m=8mm
插齒機： 型號：Y58A Ф500mm m=12mm
加工內(nèi)齒輪：型號：Y5132B Ф320mm m=6mm
加工內(nèi)齒輪：型號：Y5132D Ф320mm m=6mm
2.2 變速箱的組裝
1>.安裝軸 2個6305軸袋 軸上5個齒輪；
2>.①安裝右視圖A處齒輪與Ⅰ軸上錐齒輪配合②安裝上端蓋；
3>.①安裝左視圖B處軸（帶齒輪）2個6305軸袋②加端蓋，一端螺紋固定；
4>.在左視圖上C處加特用端蓋；
5>.在左視圖上D處安裝帶齒輪的軸，用兩個6305固定；
6>.安裝4個軸承NJ305 6305；
7>.在主視圖上F處放入差速器；
8>.安裝3軸用兩個6305固定；
9>.安裝5軸，用一個NJ307軸承一個6307，其中NJ307與4軸的NJ305在
不同側(cè)；
10>. ①安裝4、5軸端蓋②安裝差速器端蓋；
11>.安裝與其它軸上齒輪配合好，打緊螺母，穿入鐵絲固定；
12>.固定1軸，一端上端蓋6307軸承，一端上端蓋6305軸承；
13>.安裝4個撥叉軸，鐵絲固定螺母；
14>.上撥叉軸端蓋；
15>.安裝后視圖上1、2、3軸連體端蓋，小軸中空；
16>.安后視圖上G動力輸出撥叉；
17>.安裝主動力輸出軸，兩個6305軸承固定；
18>. ①加右視圖上E處端蓋 ②加右視圖上G處端蓋；
19>.上變速撥叉，帶上蓋；
20>.安裝差速器處連車輪的“半軸套總成”和后牽連；
21>.試運轉(zhuǎn)；
22>.放座椅支架；
23>.噴漆晾干.
2.3 車體總成
1>.安裝離合器；
2>.按車前輪、車身、方向盤連桿、油門支架、上電瓶筐按電瓶；
3>.按方向盤的調(diào)向桿及小電機；
4>.車座、柴油機發(fā)動機、方向盤、操作裝置的安裝.
四 典型零件加工工藝分析
1齒輪加工工藝分析
1.1 圓柱齒輪加工工藝過程的內(nèi)容和要求
圓柱齒輪的加工工藝程一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：齒輪毛坯加工、齒面加工、熱處理工藝及齒面的的精加工。在編制工藝過程中，常因齒輪結(jié)構(gòu)、精度等級、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)環(huán)境的不同，而采取各種不同的工藝方案。
如圖4.1為一直齒圓柱齒輪的簡圖，表一列出了該齒輪機械加工工藝過程。從中可以看出，編制齒輪加工工藝過程大致可以劃分如下幾個階段：
1)齒輪毛坯的形成：鍛件、棒料或鑄件；
2)粗加工：切除較多的余量；
3)半精加工：車、滾、插齒；
4)熱處理：調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒面高頻感應(yīng)加熱淬火等
5)精加工：精修基準、精加工齒形
圖4.1 直齒圓柱齒輪
1.2 齒輪加工工藝過程分析
1基準的選擇
對于齒輪加工基準的選擇常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀不同而有所差異。帶軸齒輪主要采用頂點孔定位；對于空心軸，則在中心內(nèi)孔鉆出后，用兩端孔口的斜面定位；孔徑大時則采用錐堵。頂點定位的精度高，且能作到基準重合和統(tǒng)一。對帶孔齒輪在齒面加工時常采用以下兩種定位、夾緊方式。
（1）以內(nèi)孔和端面定位 這種定位方式是以工件內(nèi)孔定位，確定定位位置，再以端面作為 軸向定位基準，并對著端面夾緊。這樣可使定位基準、設(shè)計基準、裝配基準和測量基準重合，定位精度高，適合于批量生產(chǎn)。但對于夾具的制造精度要求較高。
（2）以外圓和端面定位 當工件和加劇心軸的配合間隙較大時，采用千分表校正外圓以確定中心的位置，并以端面進行軸向定位，從另一端面夾緊。這種定位方式因每個工件都要校正，故生產(chǎn)率低；同時對齒坯的內(nèi)、外圓同軸要求高，而對夾具精度要求不高，故適用于單件、小批生產(chǎn)。
綜上所述，為了減少定位誤差，提高齒輪加工精度，在加工時應(yīng)滿足以下要求：
1)應(yīng)選擇基準重合、統(tǒng)一的定位方式；
2)內(nèi)孔定位時，配合間隙應(yīng)近可能減少；
3)定位端面與定位孔或外圓應(yīng)在一次裝夾中加工出來，以保證垂直度要求。
??? 2 齒輪毛坯的加工
????齒面 加工前的齒輪毛坯加工，在整個齒輪加工過程中占有很重要的地位。因為齒面加工和檢測所用的基準必須在此階段加工出來，同時齒坯加工所占工時的比例較大，無論從提高生產(chǎn)率，還是從保證齒輪的加工質(zhì)量，都必須重視齒輪毛坯的加工。
????在齒輪圖樣的技術(shù)部要求中，如果規(guī)定以分度圓選齒厚的減薄量來測定齒側(cè)間隙時，應(yīng)注意齒頂圓的精度要求，因為齒厚的檢測是以齒頂圓為測量基準的。齒頂圓精度太低，必然使測量出的齒厚無法正確反映出齒側(cè)間隙的大小，所以，在這一加工過程中應(yīng)注意以下三個問題：
圖4.2齒端加工方式
1)當以齒頂圓作為測量基準時，應(yīng)嚴格控制齒頂圓的尺寸精度；
2)保證定位端面和定位孔或外圓間的垂直度；
3)提高齒輪內(nèi)孔的制造精度，減少與夾具心軸的配合間隙；
3、齒形及齒端加工
????齒形加工是齒輪加工的關(guān)鍵，其方案的選擇取決于多方面的因素，如設(shè)備條件、齒輪精度等級、表面粗糙度、硬度等。常用的齒形加工方案在上節(jié)已有講解，在此不再敘述。
????齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。如圖 9-13所示。經(jīng)倒圓、倒尖后的齒輪在換檔時容易進入嚙合狀態(tài)，減少撞擊現(xiàn)象。倒棱可除去齒端尖角和毛刺。圖4.3是用指狀銑刀對齒端進行倒圓的加工示意圖。倒圓時，銑刀告訴旋轉(zhuǎn)，并沿圓弧作擺動，加工完一個齒后，工件退離銑刀，經(jīng)分度再快速向銑刀靠近加工下一個齒的齒端。
圖4.3 齒端倒園
齒端加工必須在淬火之前進行，通常都在滾（插）齒之后，剃齒之前安排齒端加工。
4、輪加工過程中的熱處理要求
在齒輪加工工藝過程中，熱處理工序的位置安排十分重要，它直接影響齒輪的力學性能及切削加工性。一般在齒輪加工中進行兩種熱處理工序，即毛坯熱處理和齒形熱處理
表 4-1， 圖（1）齒輪機械加工工藝過程
序號
工 序 內(nèi) 容 及 要 求
定位基準
設(shè) 備
1
鍛造
2
正火
3
粗車各部，均放余量 1.5mm
外圓、端面
轉(zhuǎn)塔車床
4
精車各部，內(nèi)孔至錐孔塞規(guī)刻線外露 6～8mm，其余達圖樣要求
外圓、內(nèi)孔、端面
C616車床
5
滾齒 Fw=0.036mm F i ″=0.10mm
f i ″=0.022mm F β =0.011mm
W= mm，齒面Ra2.5μm
內(nèi)孔、 B端面
Y38滾齒機
6
倒角
內(nèi)孔、 B端面
倒角機
7
插鍵槽達圖樣要求
內(nèi)孔、 B端面
插床
8
去毛刺
9
剃齒
內(nèi)孔、 B端面
Y5714
10
熱處理，齒部 5132
11
磨內(nèi)錐孔，磨至錐孔塞規(guī)小端平
外圓、 B端面
M220
12
珩齒達圖樣要求
內(nèi)孔、 B端面
Y5714
13
終結(jié)檢驗
2 常用齒輪刀具
2.1 齒輪刀具的分類
齒輪刀具是用于加工齒輪齒形的刀具，由于齒輪的種類很多，其生產(chǎn)批量和質(zhì)量的要求以及加工方法又各不相同，所以齒輪刀具的種類也很多，通常按下列方法來分類：
1、按照加工的齒輪類型來分，有以下三類刀具；
(1)圓柱齒輪刀具 它也可以分為兩類
漸開線圓柱齒輪刀具 如盤形齒輪銑刀、指形齒輪銑刀、齒輪滾刀、插齒刀和剃齒刀等
非漸開線圓柱齒輪刀具 如圓弧齒輪滾刀、擺線齒輪滾刀和花鍵滾刀等
(2）蝸輪刀具 如蝸輪滾刀、蝸輪飛刀等
(3）錐齒輪刀具
2、按刀具的工作原理分，有以下兩類刀具
(1)成形齒輪刀具 這類刀具的切削刃廓形與被加工齒輪端剖面內(nèi)的槽形相同。如盤形齒輪銑刀、指壯齒輪銑刀等。
(2)展成齒輪刀具 這類刀具加工齒輪時，刀具本身就是一個齒輪，它和被加工齒輪各自按嚙合關(guān)系要求的速比轉(zhuǎn)動，而由刀具齒形包絡(luò)出齒輪的齒形。如齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀等。
五 齒輪減速器技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景
減速器產(chǎn)品是在原動機和工作機之間用于降低速度，增大扭矩的傳動裝置。減速機的種類很多，以滿足于不同的機械傳動要求。由于廣泛應(yīng)用于國防、宇航、交通、建筑、冶金、建材、礦山等領(lǐng)域，所以減速機是國家建設(shè)必不可少的配套設(shè)備。近代計算機技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的發(fā)展使得機械加工精度、加工效率大大提高，從而推動了傳動機械產(chǎn)品的多樣化、模塊化、標準化，以及造型藝術(shù)化，使產(chǎn)品更加精致、美觀。
中國齒輪行業(yè)在20世紀90年代的快速發(fā)展,已基本完成了由賣方市場到買方市場的轉(zhuǎn)變。隨著我國體制改革的深入,充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會作用,加強行業(yè)自律性市場約束,形成有序競爭的市場機制,是當前市場發(fā)展的迫切任務(wù)。總之,當今世界各國減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展總趨
六 本課題的背景及意義
由于我國是在前幾年才開始大規(guī)模種植并出口蔬菜的，所以對一些蔬菜的產(chǎn)后加工機械的研究開發(fā)比較晚。到目前我國還沒有專門用于大蔥收后切根的機械。最近幾年，我國無論是大蔥的種植面積還是大蔥的出口數(shù)量都在急劇增加，這就要求我國盡快開發(fā)完善大蔥產(chǎn)后加工機械。
目前，國外在這方面的研究已經(jīng)取得了一定的成績。日本在這方面的研究比較成熟，而且簡單的大蔥加工機械已經(jīng)得到一定程度的普及。日本在大蔥收獲后的切根，剝皮，切葉的機械化研究開發(fā)方面都取得了一定的成果，我們在開發(fā)自己的產(chǎn)品的時候，可以借鑒他們的經(jīng)驗。
七 實習小結(jié)
首先感謝我們的老師為我們提供了這么好的實習機會，這不但對我們的畢業(yè)設(shè)計有極大的幫助，更為我們將來從事機械行業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。在實習期間的所見所聞，對本人產(chǎn)生了巨大地影響和幫助，也提高了我的專業(yè)水平與見識，也將讓我終生受益。
隨著科學的迅猛發(fā)展，新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，會有很多領(lǐng)域是我們未曾接觸過的，只有敢于去嘗試才能有所突破，有所創(chuàng)新。兩周的生產(chǎn)實習帶給我們的，不全是我們所接觸到的那些操作技能和專業(yè)知識，更多的是需要我們每個人在實習結(jié)束后根據(jù)自己的情況去感悟，去反思，勤時自勉，有所收獲，使這次實習達到了他的真正目的。
實習的一些收獲和體會，對于我們今后走上工作崗位，都會有很大的幫助。堅信在以后的工作上，會有更大的提高。
實習效果分析
（實習收獲及對所做課題的幫助）
大學里學到的只是理論知識，對于機械專業(yè)來說只有參加這樣的生產(chǎn)實習，才能把所學與實際操作融會貫通。通過這次理論與實際的相結(jié)合，讓我們大開眼界,也是對以前所學知識的一個初審。本次生產(chǎn)實習認識和體會頗深：
1．通過本次實習我們了解了企業(yè)現(xiàn)代機械制造工業(yè)的生產(chǎn)方式和工藝過程。熟悉機械零部件的主要成形方法和主要機械加工方法及其所用主要設(shè)備的工作原理和典型結(jié)構(gòu)、工夾量具的使用以及安全操作技術(shù)。
2．在了解、熟悉和掌握一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識和操作技能過程中，培養(yǎng)、提高和加強了我們的實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。培養(yǎng)和鍛煉了勞動觀點、質(zhì)量和經(jīng)濟觀念，強化遵守勞動紀律、遵守安全技術(shù)規(guī)則和愛護國家財產(chǎn)的自覺性，提高了我們的整體綜合素質(zhì)。
3．加深了對現(xiàn)代設(shè)計制造技術(shù)的認識。隨著先進制造技術(shù)基礎(chǔ)和技術(shù)創(chuàng)新的新突破，隨著高新技術(shù)在制造業(yè)中比例的日益增加、技術(shù)含量的提高，以及高技術(shù)含量產(chǎn)品對市場占有率影響的不斷擴大，先進制造技術(shù)逐漸在制造業(yè)中占據(jù)主導地位。
4．隨著計算機技術(shù)與電子技術(shù)的發(fā)展，至今已有類型眾多、性能良好的計算機硬件及外圍設(shè)備陸續(xù)問世。這些成果為推動CAD技術(shù)創(chuàng)造了必要的條件。相信隨著CAD技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)必將有新的突破。我們的國家也將爭取早日進入工業(yè)發(fā)達國家行列。
相信自己的選擇，相信自己的未來，不斷提高，不斷完善，為中國的機械制造業(yè)作出自己的貢獻！
指導教師對實習情況評價：
實習成績：
指導教師： 年 月 日
濰坊學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯評議表
學生姓名
李娜
學號
08011140134
所在院系
機電工程學院
專業(yè)年級
2008級機制本1
指導教師
宋健
職稱
副教授
論文題目
大蔥切根裝置設(shè)計
課題來源
科研
課題類別
工程設(shè)計
指導教師意見：
簽名：
預(yù)評成績：
2012 年 5 月 日
評閱教師意見：
評閱成績： 簽名：
2012 年 6 月 日
答辯小組意見：
答辯成績：
答辯小組組長簽名：
年 月 日
綜合成績：
答辯委員會主任簽名：
年 月 日
濰坊學院本科畢業(yè)設(shè)計
濰坊學院畢業(yè)設(shè)計（論文）結(jié)題報告
姓名
李娜
性別
女
系別
機電與車輛工程學院
年級
2008級
學號
08011140134
論文題目
大蔥切根裝置設(shè)計
題目來源
科研
題目類別
工程設(shè)計
指導老師
宋健
預(yù)計完成時間
在該設(shè)計過程中，用大蔥切根裝置作為參照分析，利用Pro/E軟件強大的建模功能，對大蔥切根機進行全三維的造型設(shè)計和裝配體設(shè)計，然后完成造型后利用Pro/E自帶的工程圖模塊導出2D工程圖紙。
工作總結(jié):
通過兩個月的畢業(yè)設(shè)計，我學到了很多東西，對我在今后的學習和將來參加工作都有很大的幫助。通過對生產(chǎn)實際進行調(diào)查研究，結(jié)合自己的專業(yè)知識首先對所設(shè)計的大蔥切根裝置有整體的了解，然后運用二維AutoCAD軟件繪出零件圖以及裝配圖進一步用三維制圖軟件Pro/E繪出三維立體圖，從而增加對大蔥切根的精確把握。
1．結(jié)合大蔥切根裝置機構(gòu)造功能和特點，利用Pro/E軟件進行三維造型設(shè)計。
2．利用已成型的三維實體，再利用Pro/E的裝配模塊進行大蔥切根裝置的裝配體的設(shè)計。
3．利用Pro/E自帶的工程圖模塊導出2D工程圖紙。
4．通過Pro/E類似軟件的配合，使大蔥切根裝置的設(shè)計工作更加高效、準確、智能化，縮短了設(shè)計周期，減少了生產(chǎn)成本。
通過這次設(shè)計，可以準確快速的完成大蔥切根裝置的設(shè)計工作，初步實現(xiàn)了設(shè)計知識和設(shè)計經(jīng)驗與計算機程序的融合，滿足了設(shè)計知識的參數(shù)化、智能化的要求，提高了設(shè)計效率，縮短了設(shè)計周期，為以后的大蔥切根裝置設(shè)計提供了一個方便的工具。
但是，該設(shè)計還存在著欠缺和不足：
1．設(shè)計中的經(jīng)驗和知識需要長期積累，不斷充實和完善的,因此該設(shè)計內(nèi)容還有待于進一步的補充、完善。
2．計算機軟件只是輔助工具，設(shè)計只能由人來完成，不能依賴計算機。
3．本文對大蔥切根裝置的工作過程的分析研究，得到了一些初步的了解并完成了大蔥切根裝置的設(shè)計，但是離實際的工程應(yīng)用還有一定的距離
今后要進加強以下方面的工作：
（1）考慮實際情況，進一步完善設(shè)計。
（2）加強Pro/e繪圖技術(shù)并且結(jié)合相應(yīng)的實例，以提高圖形實用性。
（3）利用三維圖進行設(shè)計，使所設(shè)計的機械更加安全和可靠。
Pro/e本身就具有極強的繪圖和分析功能，其中的運動仿真功能可以有效的描述運動程序，可以用來實現(xiàn)一般的機械控制。利用此種運動仿真來實現(xiàn)控制，以后機械手設(shè)計可以更直觀的表達其運動特征和軌跡，整個運動工作過程可以在Pro/e中自動進行，這樣能夠有地提高工作的效率和可靠性。
指導教師意見：
（簽章）
2012年 月 日
系學位委員會意見：
（簽章）
2012年 月 日
論文成績
iii
編號
濰 坊 學 院
畢 業(yè) 設(shè) 計 技 術(shù) 報 告
課題名稱： 大蔥切根裝置設(shè)計
學生姓名： 李娜
學 號： 08011140134
專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級： 2008級1班
指導教師： 宋健
2012 年 月
濰坊學院本科畢業(yè)設(shè)計
目錄
中文摘要………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 緒論 1
1.1 我國蔬菜的生產(chǎn)現(xiàn)狀 1
1.2 大蔥生物特性與加工標準 2
1.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 3
1.4 研究內(nèi)容 3
第2章 大蔥切根裝置的設(shè)計 5
2．1 動力部分 5
2．2 傳動部分的設(shè)計 5
2．3 傳送部分的設(shè)計 9
2．4 定位部分的設(shè)計 10
2．5 壓緊部分的設(shè)計 10
2．6 切割部分的設(shè)計 11
2．7 成品大蔥的放置以及殘根的處理 12
2．8 支架 12
第3章 結(jié)論 13
參考文獻 14
致謝 15
15
摘要
大蔥是我國的主要出口蔬菜之一。本文在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對大蔥切根裝置的工作原理及各部分結(jié)構(gòu)進行了詳細地設(shè)計。該裝置采用針定位，成功解決了切割過程中大蔥容易跑偏的問題，設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，對提高大蔥的附加值，促進大蔥的出口，提高我國大蔥產(chǎn)后加工的機械化水平具有重要意義。
關(guān)鍵詞：大蔥 大蔥切根裝置 針定位 切割
ABSTRACT
The scallion is one of main export vegetables in our country. Based on the summary of references, the principles and structure of the cutting roots equipment of scallion are thoroughly designed in this paper. The cutting roots equipment of scallion has solved the problem of scallion’s removing irregularly while it is being cut by using the needle-locating implement .The design is reasonable and the structure is simple. The cutting roots implement of scallion plays an important role to increase the mechanization level of scallion’s after-production processing and expand export.
Key words: scallion；the cutting roots equipment of scallion； needle-location；cutting
第1章 緒論
1.1 我國蔬菜的生產(chǎn)現(xiàn)狀
我國是農(nóng)業(yè)大國，有著幾千年的農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史。歷史上，我國曾在各項農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)上處于領(lǐng)先地位，勤勞的中國民發(fā)明了各種各樣的農(nóng)具。但是到了近代，由于社會發(fā)展滯后，導致我國農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展停滯不前，閉關(guān)鎖國政策又使我們未能及時引進國外的先進技術(shù)，在國外已經(jīng)普遍使用機械時，我國農(nóng)民依然進行著繁重的體力勞動。新中國成立后，我國的領(lǐng)導人提出要盡快實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化，但是由于種種原因，中國只有、黑龍江等地的大農(nóng)場基本實現(xiàn)了機械化生產(chǎn)，而其它大部分地區(qū)由于受各種因素的制約，仍未能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械化。
眾所周知，我國用占世界7%的耕地養(yǎng)活著占世界22%的人口，人多地少，而且我國有相當多地方仍然依靠人畜力勞動，勞動生產(chǎn)率低，不能形成大規(guī)模生產(chǎn)。因此，我國要想在農(nóng)業(yè)方面獲得更大的成就，必須根據(jù)自己的國情，發(fā)展有自己特色的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
近年來，我國的蔬菜和水果的生產(chǎn)逐漸展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。目前，我國蔬菜生產(chǎn)發(fā)展迅速，尤其是沿海地區(qū)，依托有利的地理條件，大規(guī)模發(fā)展蔬菜生產(chǎn)，不但滿足我國居民消費外，還大量出口國外，是目前出口增長最為迅速的農(nóng)產(chǎn)品這之一。在一些地區(qū)，蔬菜的生產(chǎn)加工和出口貿(mào)易已經(jīng)成為支柱產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)了專業(yè)化、規(guī)范化、優(yōu)質(zhì)化經(jīng)營發(fā)展，形成了種加銷、貿(mào)工農(nóng)于一體的新的生產(chǎn)格局，除了滿足我國居民消費外，出口蔬菜已經(jīng)成為重要的創(chuàng)匯農(nóng)產(chǎn)品。而且我國生產(chǎn)的蔬菜在國際市場上有一定的競爭優(yōu)勢，出口蔬菜已成為一些地區(qū)增加農(nóng)民收入、出口創(chuàng)匯和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟的一條重要途徑，越來越顯示出它強大的生命力。
但是，目前我國蔬菜生產(chǎn)加工依然主要依靠人力，機械化程度極低，在國際上的競爭優(yōu)勢主要源自于低廉的勞動力。這種優(yōu)勢將隨著中國加入WTO以及中國人民生活質(zhì)量的提高化為烏有。這不符合長久發(fā)展的利益，要使我國蔬菜繼續(xù)在國際市場上保持競爭優(yōu)勢，一是要提高本身的品質(zhì)，二是要降低生產(chǎn)成本。提高蔬菜生產(chǎn)加工的機械化水平是解決問題的最佳途徑。
由于我國蔬菜生產(chǎn)在以前很長的時間里，都是小規(guī)模生產(chǎn)，主要是自產(chǎn)自銷，所以蔬菜的加工幾乎全部是手工完成?，F(xiàn)在，隨著改革開放的深入，一些地區(qū)逐漸出現(xiàn)了大規(guī)模的蔬菜生產(chǎn)基地，而且大部分蔬菜將出口國外。以前完全依靠人工的作業(yè)方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在的生產(chǎn)了。這就要求我們必須發(fā)展適合于我國生產(chǎn)力狀況的蔬菜生產(chǎn)加工機械。尤其是蔬菜的加工機械，因為要想在國際市場上取得競爭優(yōu)勢，必須采用統(tǒng)一規(guī)范的加工，創(chuàng)品牌，開拓市場。
大蔥在我國出口創(chuàng)匯蔬菜中，占有很重要的位置。大蔥原產(chǎn)于我國西部及中亞、西亞地區(qū)。約在公元1000多年即成為我國栽培食用蔬菜。在世界上，我國是栽培大蔥的主要國家之一。大蔥可以周年供應(yīng)，產(chǎn)量高，栽培容易，病蟲害少，既耐貯藏又耐運輸。它在一般氣候、土壤條件下均能生長良好，它是一種很受歡迎的蔬菜和重要的調(diào)味品，在國內(nèi)外都很受歡迎。目前，我國大蔥主要銷往日本和歐美國家，部分銷往港澳地區(qū)，日本國內(nèi)年產(chǎn)54萬噸，近年來從中國進中數(shù)量劇增。大蔥由外貿(mào)加工企業(yè)收購后，進行保鮮或加工后運銷海外。
1.2 大蔥生物特性與加工標準
大蔥是百合科，屬二、三年生草本植物。其生物特征如下：
(1)根
大蔥根為白色弦狀須根，粗1－2mm，著生在短縮的莖盤上，平均長30－40cm，無根毛，吸收肥料和水分的能力較弱。大蔥根的再生力較強，隨著葉片數(shù)增多和培土加高，根系分布在培土層（地上）和地下40cm的土層里，橫展半徑達20－30cm。
(2)莖
營養(yǎng)生長期，大蔥的莖為短縮莖，葉片呈同心環(huán)狀，著生其上。通過春化后，生長點停止分化葉片，形成花薹。
(3)葉
大蔥葉由葉身和葉鞘組成。葉鞘圓管形，層層包圍，環(huán)生在莖盤上。每個新葉均在前片葉鞘內(nèi)伸出，抱合伸長，組成假莖，即蔥白。幼葉剛伸出葉鞘時黃綠色，實心；成齡葉深綠色，管狀，中空，表層披有白色蠟狀物，具耐旱生態(tài)型。
(4)花
大蔥花薹的粗度和高度因品種特性和營養(yǎng)生長情況而異?；閭銧罨ㄐ颍瑘A球形，藏在膜狀球形總苞內(nèi)，內(nèi)有小花400－500朵，先后開放。小花為兩性花，異花授粉。
(5)果實和種子
大蔥果實為蒴果，成熟后開裂，種子易脫落。種子呈盾形，內(nèi)側(cè)有棱，種皮黑色、堅硬、不透水，千粒重2.4－3.4克。種子壽命較短，在一般貯藏條件下僅1－2年。生產(chǎn)上宜用當年新籽種。
目前我國種植的大蔥品種繁多。主要有山東章丘大蔥系列，如大梧桐，其株高120－140cm，假莖粗3－4cm，假莖長50－60cm ，單株重0.5－0.8kg；氣煞風，株高110cm 左右，假莖粗4.5cm 左右，假莖長40－50cm ，單株重0.5kg左右；二九系，株高130－150cm，假莖粗4cm 左右，假莖長50－70cm 。另外還有華縣谷蔥，株高90－120cm ，假莖粗2.5－3.6cm，假莖長50－65cm ，單株重0.4kg左右。還有北京高腳白大蔥，株高75－90cm ，假莖粗3cm左右，假莖長35－40cm。單株重0.3kg左右。
從以上資料可以看出，最常見的大蔥，其株高75－150cm，假莖粗3－5cm，假莖長35－70 cm。
大蔥的生產(chǎn)需要消耗大量的勞動力，其中收獲加工消耗的勞動力要占總消耗的三分之一以上，這將成為制約擴大大蔥生產(chǎn)規(guī)模的主要因素。而且，大蔥的加工作業(yè)是有精度要求的。尤其是根部的切除工作，其目的不只是切除根毛，還為了提高以后剝皮的效率。但是，一但切得太深，蔥芯就會飛濺出來，降低產(chǎn)品質(zhì)量；如果切得太淺，就會降低剝皮的效率。所以大蔥在加工的時候需要用鋒利的刀片快切，而且根盤不能全部切去。若用手工切除，不但效率低，而且切除的質(zhì)量不能得到保證。然后去除多余葉片，剩三葉片，再按照要求將過長的葉片切去，只留15－25 cm。
1.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
由于我國是在前幾年才開始大規(guī)模種植并出口蔬菜的，所以對一些蔬菜的產(chǎn)后加工機械的研究開發(fā)比較晚。到目前我國還沒有專門用于大蔥收后切根的機械。最近幾年，我國無論是大蔥的種植面積還是大蔥的出口數(shù)量都在急劇增加，這就要求我國盡快開發(fā)完善大蔥產(chǎn)后加工機械。
目前，國外在這方面的研究已經(jīng)取得了一定的成績。日本在這方面的研究比較成熟，而且簡單的大蔥加工機械已經(jīng)得到一定程度的普及。日本在大蔥收獲后的切根，剝皮，切葉的機械化研究開發(fā)方面都取得了一定的成果，我們在開發(fā)自己的產(chǎn)品的時候，可以借鑒他們的經(jīng)驗。
1.4 研究內(nèi)容
通過以上的分析，本文對大蔥切根裝置進行了設(shè)計，設(shè)計思路為：
圖1－1 大蔥切根裝置的設(shè)計思路
主要研究內(nèi)容：
對大蔥切根裝置進行了整體設(shè)計；
對大蔥切根裝置的動力部分進行了選定；
對大蔥切根裝置的傳動部分（包括傳送帶、壓緊帶、定位針帶）進行了設(shè)計；
對大蔥切根裝置的切割部分進行了設(shè)計。
第2章 大蔥切根裝置的設(shè)計
2.1 動力部分
大蔥切根裝置要實現(xiàn)大蔥自動切根，必須有動力輸入，我們可以采用內(nèi)燃機或電動機。由于該裝置工作時需要操作人員在近前工作，不適于采用內(nèi)燃機這樣有污染排放而且噪音很大的動力機械，所以我們選用能源清潔而且低噪音的電動機來提供動力。
該大蔥切根裝置并不對外大量做功，只是需要很少的一點動力來驅(qū)動傳送帶、壓緊帶以及定位針帶，所以我們選用功率為1kw，轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機便足夠用了。動力分配如圖2－1
圖2－1 大蔥切根裝置的動力分配圖
2.2 傳動部分的設(shè)計
該裝置動力由1000 r/min的電動機提供，通過變速箱變速，最終有三個部分需對外輸出動力，即傳送帶、壓緊帶、定位針帶。
傳送帶主要作用是輸送大蔥，并提供切割時所需動力。由于大蔥需要由工作人員手工放置到傳送帶上，因此傳送帶速率不能太大。但是，要使切割能順利進行，并且保證切割質(zhì)量，傳送帶必須達到一定的速率，所以要使傳送帶在能保證正常切割的情況下盡量放慢速度，以使工作人員能夠順利從容地將大蔥準確放置到傳送帶上。
壓緊帶主要作用是將大蔥緊壓在傳送帶上，以保證在切割時大蔥與傳送帶之間不發(fā)生相對移動，這便要求壓緊帶與傳送帶必須保持同速，而且壓緊帶必須對大蔥施以足夠大的壓力。
定位針帶的作用是對大蔥進行精確定位，以保證切割精度。在進行定位的時候，只允許大蔥作垂直于前進方向的移動，因而要求針的移動速度與大蔥前進速度相同，即定位針帶與傳送帶速度相同。
傳送帶、壓緊帶、定位針帶三者要求有相同的線速度，我們采用半徑相同的主動輪，那變速箱輸出的三個轉(zhuǎn)速必須相同。其中，傳送帶和壓緊帶的軸位于水平面，而定位針帶的軸垂直于水平面。要實現(xiàn)傳送帶和壓緊帶與大蔥接觸的一面速度相同，二者驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)向必須相反。由于定位針帶的軸垂直于水平面，傳動過程中要采取一定措施改變動力方向。
動力的傳遞路線如圖2－2。由傳動路線圖可知，整個傳動共需要6根軸，1對帶輪，1對鏈輪，3對圓柱齒輪，1對錐齒輪。另外還需要5對球軸承，1對滾子軸承。
圖2－2 傳動路線圖
在該裝置中，傳送帶、壓緊帶、定位針帶的驅(qū)動輪直徑均取d=60mm，傳送帶速率取v=0.25m/s。
傳送帶輪轉(zhuǎn)速 n=v/πd=0.25×60/0.06π≈80r/min
傳動比 i=1000/80=12.5
由于該裝置對速度的精確度要求不高，所以傳動比取i=12
需要變速的傳動分兩級，傳動比分別為i1=3，i2=4。
2.2.1 第一級傳動
從電機到軸Ⅰ,傳動比為i1=3。由于電機轉(zhuǎn)速比較高(1000 t/min)，所以采用帶傳動，以降低對零件的要求。
高速級帶輪(與電動機相連)直徑d1=50 mm，低速級帶輪(固定于軸Ⅰ上)直徑d2=150 mm。
軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速為 n1＝n/i1=1000/3≈333 r/min
其帶長為 L＝2a+π(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a
＝2×500+π(50+150)/2+(150-50)2/4×250
＝824mm
2.2.2 第二級傳動
從軸Ⅰ到軸Ⅱ。采用圓柱齒輪傳動，傳動比為i2=4。
高速級齒輪（固定于軸Ⅰ上）直徑d3=50 mm，低速級齒輪（固定于軸Ⅱ上）;d4＝200mm;模數(shù)為m=2.5 mm，高速級齒輪齒數(shù)為Z=20，低速級齒輪齒數(shù)為Z=80;中心距為a=(d3+d4)/2=(50+200)/2=125mm;由于需要傳遞的功率很小，所有齒輪的齒寬都取b=20mm。
首先對高速級齒輪進行校核：
取其載荷系數(shù)為 K=1.5
齒形系數(shù)為 YF=2.9
轉(zhuǎn)矩 T=9.55×106P/n
則其彎曲強度為 σF =2KT1Y2/bm2Z
=2×1.5×9.55×106×0.003×2.9/20×2.52×20
=99.7 N/mm2
對低速級齒輪進行校核：
其載荷系數(shù)為 K=1.5
齒形系數(shù)為 YF=2.25
轉(zhuǎn)矩 T=9.55×106P/n
彎曲強度為 σF =2KT1Y2/bm2Z
=2×1.5×9.55×106×0.012×2.25 /20×2.52×80
=77.3 N/mm2
由計算可知
兩齒輪采用普通碳素鋼（[σF] >100 N/mm2）即可滿足要求。
對軸Ⅰ進行校核：
我們采用45#鋼制造軸，則取 C=118（最大值），其傳遞的功率按照最大值計算，即取P= 1 KW。
軸的直徑 d≥C(P/n)1/3=118×(3/1000) 1/3=17 mm
軸Ⅰ的直徑最小處為20mm，滿足要求。
另外，軸上靠近小齒輪一端的軸承采用輕系列204的軸承。內(nèi)徑為d=20，外徑D=47，寬度 b=14;另一端為輕系列205軸承;
其具體參數(shù)為：內(nèi)徑d=25mm，外徑D=52mm，寬b=15mm。兩軸承用軸承端蓋固定。
2.2.3 第三級傳動
從軸Ⅱ到軸Ⅲ;根據(jù)兩軸之間的位置關(guān)系，采用鏈傳動，傳動比為i3=1。
由于傳動比為1，所以兩鏈輪的分度圓直徑相同。
基本參數(shù)為：鏈輪齒數(shù)為Z= 33，則Ｋ＝10.5201鏈條節(jié)距 P=9.525 mm （鏈號為 06B）分度圓直徑 d=PK=9.525×10.5201=100.2 mm
對軸Ⅱ校核：軸Ⅱ需要對外傳輸動力，即通過聯(lián)軸器帶動傳送帶。
我們采用40Cr為原料，由于彎矩很小，取C=100。傳遞功率取P= 1 KW。n=250/3 r/min
d≥C(P/n)1/3=100×(3/250) 1/3=23 mm
軸Ⅱ最細處的直徑為25mm。滿足要求。
軸Ⅱ兩端的軸承均采用輕系列205軸承，用軸承端蓋固定。
2.2.4 第四級傳動
從軸Ⅲ到軸Ⅳ;采用圓柱齒輪傳動，傳動比為i4=1。
兩齒輪分度圓直徑為d7=d8=100mm;模數(shù)為 m = 2.5 mm，齒為數(shù)Z=40;傳遞的功率P=0.5 KW。
校核其彎曲強度：σF =2KTY2/bm2Z
=2×1.5×9.55×106×0.006×2.45/20×2.52×40
=84 N/mm2
根據(jù)計算可知，采用普通碳素鋼就可以滿足要求。
從軸Ⅲ往后的軸傳遞的功率都很小，只是用來驅(qū)動壓緊帶或是定位針帶，轉(zhuǎn)速全都與軸Ⅲ相同，而軸的最細處的直徑都大于20mm，所以軸和齒輪的強度都不必再校核。
軸Ⅲ兩端的軸承均采用輕系列205軸承，用軸承端蓋固定。
2.2.5 第五級傳動
從軸Ⅳ到軸Ⅴ。該級傳動需要改變動力方向，所以采用錐齒輪傳動，傳動比為i5=1。
兩個錐齒輪的參數(shù) 分度圓錐角 δ1=δ2=45o
分度圓直徑 d9=d10=100 mm
模數(shù) m =4 mm
齒數(shù) Z=25
齒寬 b=20 mm
固定于軸Ⅴ上的錐齒輪位于軸的末端，由軸頂端的固定螺栓和擋圈將其固定在軸上，軸端必須加工螺孔。而軸Ⅳ的頂端需要固定壓緊帶的驅(qū)動輪，同樣需要螺栓和擋圈來固定。
由于采用錐齒輪傳動，所以軸Ⅳ和軸Ⅴ都受一定的軸向力，需要安裝圓錐滾子軸承，兩個圓錐滾子軸承都是中窄3系列7305，具體參數(shù)為內(nèi)徑d=25 mm，外徑D=62 mm，寬度 b=17mm。軸Ⅳ另外一端的軸承采用輕系列205軸承，用軸承端蓋固定。
2.2.6 第六級傳動
從軸Ⅴ到軸Ⅵ。由于這兩根軸的方向是垂直于水平面的，所以不能采用鏈傳動或是帶傳動，只能采用圓柱齒輪傳動。傳動比i6=1。
齒輪的分度圓直徑為 d11=d12=150mm，模數(shù)m=2.5mm，齒數(shù)Z=60。
定位針帶的驅(qū)動輪需要固定在軸Ⅵ的末端，所以要在軸端加工螺孔，依靠螺栓和檔圈來固定驅(qū)動輪。
軸Ⅴ的下端裝有滾子軸承，上端的軸承位于定位針帶驅(qū)動輪的下面，依靠擋圈將其固定在軸上，因為如果采用軸承端蓋固定的話，有可能影響上面驅(qū)動輪的工作。
2.3傳送部分的設(shè)計
根據(jù)要求，在切根時只須切去根毛，根盤不能全部切去，這就要求我們切割時要達到一定速度，而且刀片一定要鋒利。但是不管采用何種方法切割，都不可能讓工作人員用手工將大蔥送到切割位置，因為那樣很容易發(fā)生危險，所以必須借助機械的力量將大蔥送到切割位置，并保證切割的精確度，即給大蔥進行精確定位。大蔥的輸送我們可以采用傳送帶的形式來完成，由傳送帶將大蔥輸送到切割位置。
該裝置傳送部分主要由傳送帶及其張緊裝置組成。其動力由軸Ⅱ通過聯(lián)軸器提供。大蔥由人工放置到傳送帶上，由傳送帶將其輸送至切割位置，并輔助切刀完成切割，然后將蔥送至成品蔥放置平臺。
傳送帶的結(jié)構(gòu)比較特殊，傳送帶上每隔40cm左右就有一排凸起。工作時，要求工作人員將大蔥緊挨著凸起放置，這樣，在前進過程中，由于凸起的作用，大蔥能夠一直保持垂直于前進方向的位置，并且在定位系統(tǒng)調(diào)整其位置時也能很好地保持這樣的方向。在壓緊帶起作用前，大蔥完全由凸起保持位置。在大蔥由壓緊帶固定壓緊并進行切割時，靠近切刀一側(cè)的凸起就起輔助切割的作用，因為切刀是固定不動的，所以切割所需的動力就由傳送帶上的凸起和壓緊帶一起提供。
傳送帶靠近切刀一側(cè)的凸起距離傳送帶邊緣20mm多一點，主要是為了空出壓緊帶的位置，使壓緊帶能夠充分地起到壓緊作用。在傳送帶的前端的支撐架上，安裝有傳送帶的張緊裝置，傳送帶從動輪的軸可以在支撐它的槽內(nèi)前后移動，轉(zhuǎn)動支架頂端的螺栓就可以實現(xiàn)這種移動，從而達到調(diào)節(jié)傳送帶張緊程度的作用。
2.4 定位部分的設(shè)計
對大蔥進行定位，有三種方法可以選擇，一是利用光電感應(yīng)來確定大蔥位置，然后對大蔥進行調(diào)整，它的特點是定位精確度高但結(jié)構(gòu)復雜，造價高；二是利用一種專用的定位針帶來對大蔥進行精確定位，這種定位方法的特點是精確度高，需要消耗動力，但是只能對大蔥的位置進行微調(diào)，不適合對位置偏差較大的大蔥進行調(diào)節(jié)；另外一種是在傳送帶的旁邊安裝一塊定位板，定位板與大蔥前進方向有一定角度，可對位置偏差較大的大蔥進行調(diào)整，其缺點是定位精度不高，優(yōu)點是調(diào)整范圍大，不消耗動力，而且結(jié)構(gòu)簡單。對比三種定位方法，并考慮到降低成本及機械的復雜程度，我們同時采用后兩種定位方法。
這樣，對大蔥的定位分兩部分，首先利用斜板進行粗定位，然后用針帶進行精確定位。定位板只是起普通限位作用的斜板，固定于支架上。定位針帶比較特殊（見零件說明圖），其上有一排15mm長的針，依靠這些針刺入大蔥的根部，來實現(xiàn)對大蔥精確定位。
定位針帶的驅(qū)動輪安裝在軸Ⅵ上，動力直接由軸Ⅵ提供，其從動輪安裝于一個專用的支架上，主動輪和從動輪直徑均為60mm，兩輪的中心距為150mm。斜板的高度為30 mm,總跨度為345 mm，其中傾斜部分的跨度為300 mm。傾斜角度為18度。
由于定位針帶只能微調(diào)大蔥位置，所以在定位針帶起作用前，一定要先將大蔥調(diào)整到接近要求的位置，這由定位斜板來完成。工作人員放置大蔥的時候，一定要使大蔥的根部伸出傳送帶外，否則定位裝置將不會起作用，大蔥也無法被切到。在大蔥隨傳送帶前進過程中，其根部首先與斜板接觸，斜板將向大蔥施加一個垂直于大蔥前進方向的分力，在這個分力的作用下，大蔥被向傳送帶內(nèi)推進，直至達到斜板的末端。這時，大蔥的位置已接近切割要求的位置。緊接著，定位針帶開始作用，定位針將會刺入大蔥根部一定深度，由于大蔥在垂直于前進方向上所受的力只有很小的摩擦力，所以針刺入大蔥根部的深度很淺，而且每棵大蔥都相差很小，這樣大蔥的位置就取決于定位針末端的位置。所以只要設(shè)置了定位針帶的位置，就可以確保大蔥切割的精度了。
定位針帶需要作用到壓緊裝置起作用為止，當大蔥被壓緊裝置固定位置后，定位針帶的作用便自動取消。
2.5 壓緊部分的設(shè)計
該部分由兩個帶輪，兩個支架以及一個彈簧組成。（見零件說明圖）
壓緊帶的驅(qū)動輪是直接安裝在軸Ⅳ上的，而從動輪則是安裝在一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的支架2上，支架2的另一端由彈簧拉向支架1。彈簧的作用是利用杠桿的原理，讓傳送帶獲得一個施向大蔥的壓力，從而達到固定大蔥的作用。
其中，主動輪的直徑為60 mm，從動輪的直徑為20 mm，兩輪中心距為200 mm。主動輪下沿距傳送帶60 mm，而從動輪可以接觸到傳送帶，這樣可以保證在定位針帶取消作用前，壓緊帶已經(jīng)可以起作用了。
2.6 切割部分的設(shè)計
根部切割必須在運動過程中才能實現(xiàn)，這有三種方案：一是大蔥不動，依靠切刀運動來實現(xiàn)切割；二是切刀不動，由大蔥運動來實現(xiàn)切割；三是大蔥和切刀同時運動來實現(xiàn)切割。我們可以根據(jù)不同的情況在這三種方式中做出選擇。
前面已經(jīng)確定，大蔥的輸送采用傳送帶的形式來完成，由傳送帶將大蔥輸送到切割位置。這樣不但實現(xiàn)了大蔥的輸送，還實現(xiàn)了大蔥的運動，從簡化機構(gòu)、降低機械的復雜程度方面考慮，切割時我們便可以采用靜止切刀。
該裝置的切割作用是在幾個部件共同作用下完成的，這些部件包括切刀、砧輪、壓緊帶、傳送帶等。其中切刀的作用當然是切割了，壓緊帶的傳送帶的作用是提供動力。由于傳送帶具有彈性，如果在切割過程中傳送帶下面沒有依托的話，就可能使壓緊帶起不到應(yīng)起的作用，從而影響切割的質(zhì)量。所以在傳送帶的下面，切刀起作用的地方增加一個砧輪，讓它起砧板的作用，從而保證切割的質(zhì)量。
切刀與砧輪共同固定在一個俯視為U形的支架上，U形支架開口朝向大蔥輸送來的方向。砧輪安于U形支架的外側(cè)，半徑為25mm，略小于傳送帶驅(qū)動輪，上沿高出U形支架；切刀安于U形支架的內(nèi)側(cè)，向上伸出U形支架70－80mm，刀刃與水平面成60o。砧輪的內(nèi)端面與切刀平面以及傳送帶靠近切刀的端面幾乎在同一平面。支架固定在變速箱殼體上，要求砧輪上沿正好支撐傳送帶，切刀位于定位針帶從動輪與壓緊帶從動輪之間。
切割的部位是切刀，砧輪、壓緊帶、傳送帶只是起輔助作用。切割時，壓緊帶和傳送帶施給大蔥一個向前的力，砧輪通過傳送帶施給大蔥一個向上的力，在這兩個力的作用下，大蔥被推向傾斜60o的刀刃，從而完成切割。
下面分別為切刀的三維圖及大蔥切割示意圖：
圖2－3 切刀三維圖
圖2－4 大蔥切割示意圖
2.7成品大蔥的放置以及殘根的處理
大蔥在被切根后，將由傳送帶傳送至位于一個平臺，平臺固定在支撐傳送帶驅(qū)動輪的支架上。大蔥從傳送帶上落下的后，落在平臺前的斜板上，然后沿斜板滑至平臺上。平臺與傳送帶下端的高度差為150 mm，斜板的作用是緩沖，防止大蔥下落時受到損傷。平臺水平部分的長度為300 mm。工作時每經(jīng)過一段時間需要工作人員將成品大蔥移走，防止大蔥積攢太多影響傳送帶工作。
對于被切斜的殘根，我們在平臺的斜板下又安裝了一塊窄窄的斜板，切下的殘根將正好落在這塊斜板上，然后沿斜板滑落到地上，以便于清掃。
2.8 支架
支架的作用是支撐整個機械裝置，要求是穩(wěn)定，在工作的時候能夠保持機械的穩(wěn)定性，而且高度適中，適合于工作人員坐著工作，以減輕工作人員的勞動強度。該裝置對支架的要求是能穩(wěn)定支撐并保持傳送帶高度為一米即可。
第3章 結(jié)論
該大蔥切根裝置，是在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)大蔥的生長特性和加工的具體要求而進行設(shè)計的。在設(shè)計過程中我們充分考慮到我國的實際情況，盡量簡化它的結(jié)構(gòu)，降低其制造成本，使之適合于在我國大面積推廣。因此，我們在設(shè)計過程中采用的零件大都是標準件，材料也都是常見的普通材料。
該裝置適應(yīng)性強，可在惡劣的環(huán)境下進行工作。由于采了精確的定位系統(tǒng)，從而使它的加工質(zhì)量得到了保證。而且它操作簡單，安全可靠，工作人員可以坐著工作，大大減輕了勞動強度。
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致謝
這次畢業(yè)設(shè)計讓我在大學結(jié)束之際又體驗了一次忙碌而充實的快樂，兩個月的時間，我收獲的不只是專業(yè)技能的提高更是一種踏實嚴謹?shù)膽B(tài)度。借此論文之際，必須要感謝我的導師宋健老師，本論文是在宋老師耐心指導下多次修改完成的，如果沒有宋老師悉心的指導，我不可能這么順利的完成。在老師的幫助下，克服了種種困難，終于完成了設(shè)計。在這兩個月里，我經(jīng)歷過了挫折、失敗，也品嘗過成功的喜悅。這兩個多月，我體會設(shè)計的艱辛的同時更多的是自身能力的提高。
還要感謝我的同學，當我在畢業(yè)設(shè)計過程中遇到問題和困難時，是他們給我提出許多關(guān)鍵性的意見和建議，使我對整個畢業(yè)設(shè)計的思路有了總體的把握，并耐心的幫我解決了許多實際問題，使我獲益良多。
還要感謝四年來傳授我各種專業(yè)知識的老師們，感謝為我創(chuàng)造了良好學習生活條件的輔導員還有機電與車輛工程學院的各級領(lǐng)導，感謝我的大學，“厚德博學，求是創(chuàng)新”的校訓我會永遠銘記并把它作為今后生活工作的信條，努力提升自己。