1、易拉罐有償回收器設計與仿真摘 要：易拉罐是當今世界飲料包裝行業中備受青睞的包裝材料，具有美觀、輕便、使用方便等特點。我國是鋁制品生產以及消耗大國，而易拉罐是最主要的消耗品。而廢舊易拉罐分布隨機性很大，即用即廢，這無疑增大了回收易拉罐的難度。易拉罐有償回收器應運而生。回收易拉罐可以獲得良好的經濟效應以及更好得利用金屬資源；同時研究和設計回收易拉罐器械能更好的喚起市民回收易拉罐的環保意識。關鍵詞：再利用 易拉罐 回收 環境保護 維護資源The Design and Simulation of Pop Cans Recovery Paid SystemandAbstract:Nowadays pop

2、 can become the world favored materials of the whole packaging industry,It not only have the advantage of beautiful appearance,but also It is convenient for people to use.Pop can is the main consumption goods of aluminium production.In the meantime,People throw old cans as they please which increase

3、 the difficulty of recycling cans.So the paid recovery machine come into being.Research and design recovery cans can arouse peoples better consciousness of environmental protection.Key words:recycle;pop can;landscape protection;maintain resources1 前言1963年全世界開始使用易拉罐裝飲料，以后每年易拉罐的生產量都在大幅度增加。因此，易拉罐的再生利用也

4、保持著強勁的持續發展勁頭。尤其在近幾年人們對廢舊物品再利用意識越來越強，節約能源、節約資源以及保護環境的社會輿論日趨高漲,但是2回收和利用卻沒有引起相關部門的充分重視。我國對易拉罐的回收既沒有專門的法規，也沒有相關的促進政策。易拉罐是一種常見的日用消耗品，用過即廢。據了解，不包括進口的那部分易拉罐，我國每年至少產生八萬噸廢易拉罐，總量可超過二十萬噸。眾所周知，易拉罐所用的材料是一種檔次較高的鋁合金。這樣的情況下，如若不加以回收或任其流落街頭巷角，結果不但對環境造成污染而且對資源也是一種極大的浪費1。目前，我國尚未采取有效的回收易拉罐的措施。易拉罐有償回收是一種富有創意的理念，因此開發易拉罐有償

5、回收器械十分有必要。試想大街小巷都出現這么一臺機器，只要市民隨手將使用完的易拉罐投入其中，機器自動將易拉罐壓扁回收然后彈出一枚硬幣。市民回收易拉罐的意識與熱情就會得到很大程度的提升。在人流量大的場合，例如超市、商場、步行街、飯店等門口放置幾臺這樣的機器，不但能讓人們在快樂購物消費時能抬手為回收易拉罐做出貢獻，而且對城市衛生環境也有一定程度的凈化作用。全世界每年要消耗易拉罐1500億只，耗鋁高達200多萬噸，占世界鋁消費量的15%左右。1963年日本就開始使用易拉罐裝飲料，每年的生產量都在不斷增加。因此，易拉罐的再生利用也持續發展。易拉罐作為飲料容器使用，具有不損害飲料風味、容易冷卻、質量輕、不

6、開裂紋等優點。它的最重要特點是能夠重復多次再利用。回收后的易拉罐，經過去除廢物、粉碎等處理工藝，溶解制成再生鋁錠。回收量1/4作為制造易拉罐材使用，其他作為鑄件、壓鑄件的原料，用于生產汽車零部件、電機零件等，其中一部分作為煉鋼脫氧劑2。一般“再生品”，給人的印象往往是比固有產品質量差。但是易拉罐的再生利用與使用則完全沒有這種擔心。無論進行多少次再生利用，都不會降低質量。易拉罐溶化后，生產的再生鋁錠化學組成仍然像原來一樣，幾乎沒多大變化。隨著時代發展與科技進步，人們環保和再利用廢舊物品意識越來越強，尤其對于生活垃圾的處理方面。易拉罐有償回收器就在這個背景下產生了。 80年代之后，全世界鋁工業發展

7、很快，產量已居有色金屬之首。原鋁工業雖然發展很快，但也受到建設周期長、投資大、能耗高、污染嚴重等問題的約束。為彌補原生鋁發展的不足，滿足日益增長的市場需求，各國都非常重視再生鋁的發展，再生鋁及其產品已經廣泛用于各工業領域。報告顯示，我國目前年產再生鋁至少在100萬噸以上，其中進口廢鋁在60萬噸左右。雖然鋁元素在地殼中含量位居第三位，是金屬元素中最豐富的資源。但是易拉罐如果能夠回收再利用，既可以節約鋁土礦，還可以節省97%的能源。因此，易拉罐的再生利用，在節約能源、節約資源方面效果是非常明顯的。所以說研究和生產易拉罐有償回收器，將會產生很高的環境、資源和經濟效應2。我國對易拉罐的回收沒有專門的法

8、規，也沒有專門的促進政策，但由于鋁的價值較高，所以各地均有自發形成的廢舊物資收集人群，他們承擔了廢易拉罐的回收，并轉售給回收站。國是世界上廢易拉罐回收率最高的國家，幾乎沒有浪費。同時，我國又是世界上廢易拉罐利用檔次較低的國家，回收的廢易拉罐（包括進口的廢易拉罐）都被降低檔次使用。同時，由于許多企業設備差，技術水平低，造成污染嚴重，成本高，產品質量差的狀況。國內重熔法回收易拉罐有兩大基地，一在浙江永康，二在河北。目前還沒有一種簡單、經濟的方法將易拉罐的三種不同成份的合金分開，只能采用全部重熔的方法回收易拉罐以得到含有較多合金成份的重熔鋁錠，該種重熔鋁錠的成份一般為：鎂 1-2%、銅 0.2-0.

9、3%、錳 0.4%左右，余量可為鋁，但受到熔煉中其它雜質元素的污染而有所變化，如精煉劑的用量及成份3。易拉罐的回收朝二個方向發展，一個是生產合金鋁錠，當然需要嚴格的化驗手段和質量保證體系才可能使其升值；另一個是重熔生產等外鋁錠，這種鋁錠可用于諸如鐵合金、煉鋼等行業4。廢易拉罐的回收利用始于上個世紀六十年代的美國，美國目前的易拉罐有2/3 是用廢罐熔煉生產的?；厥占夹g也經過了幾個階段，最早是將散裝的廢易拉罐加入爐中融化成再生鋁錠，后來發現燒損較大，進而把廢易拉罐打包，提高其密度，減少表面積，金屬回收率顯著提高，但仍然是再生鋁錠。廢易拉罐的利用最難的問題是漆層問題，一些國家采用在熔煉過程加入溶劑，

10、使漆層與溶劑進行反應造渣，但難以控制技術條件，效果很差。上個世紀80年代之后，美國、加拿大以及西歐的一些國家開始利用廢易拉罐生產原牌號的合金鋁錠。利用廢易拉罐生產3004鋁合金的主要技術問題是預處理，這些國家都采用了比較先進的預處理技術和設備5。首先，采用比較先進的自燃回轉窯脫漆，使漆層炭化，并在無污染的情況下得到處理，由于脫掉了漆層，簡化了熔煉程序，提高了產品質量。 加拿大是世界主要產鋁國，它的回收利用率為60%。阿爾坎回收公司的以為負責人預計，未來歐洲的飲料包裝市場將由回收率所決定。前提條件是有關國家必須使用足夠的易拉罐以使易拉罐循環使用成為可能。為了提高回收易拉罐的效率，國外研制出了易拉

11、罐回收機。這種極其可以自動接納鋁罐，拒收其他材質的罐頭。但是這樣的機器制造成本高，維護不便。并且歐洲的飲料市場回收利用水平不高。為解決易拉罐回收市場分散，回收渠道不穩定等問題，我設計出一種能自動回收易拉罐并彈出硬幣的設備。它以電動機為動力源，動力通過凸輪機構推動壓塊壓扁易拉罐并實現儲存4。2 整機結構設計易拉罐空罐有償回收器主要組成部件包括外殼、電機、偏心輪、導桿、前壓塊、后壓塊、硬幣筒、推幣插片、儲罐箱、進罐孔、出罐孔、滑槽及硬幣托板。當易拉罐空罐投入回收裝后，落入前壓塊和后壓塊之間，同時接通電機的控制回路，使電機轉動一圈，電機帶動偏心輪轉動，偏心輪帶動導桿在同一平面內往復運動，分別帶動后壓

12、塊向前運動，將易拉罐空罐壓扁，回程時帶動推幣插片將一枚硬幣推出，回程時使壓扁的易拉罐空罐放松，從出罐孔進入儲罐筒，整機結構簡圖如下：1、電機2、聯軸器3、小帶輪4、皮帶、5、大帶輪6、傳動軸7、軸承8、框架9、進罐器10、通道11、緩沖片12、固定壓罐塊13、運動壓罐塊14、導槽15、儲幣盒16、連桿17、推幣凸輪18集罐箱19、出罐門圖1 整機結構示意圖Fig.1 The scheme of machine overall structure3 設計內容本設計要求設計一種可以回收易拉罐空罐的設備。當一個易拉罐空罐被投入設備后，能自動將空罐壓扁并落入儲罐箱，與此同時設備彈出一枚硬幣。要求設備結

13、構合理、加工方便。具體設計內容如下：3.1系統啟動裝置設計方案一：將行程開關設置在壓罐塊中間，當易拉罐從頂端落入壓罐槽觸動行程開關，電路接通，電動機帶動凸輪壓迫壓罐塊運動。方案二：在壓罐塊附近設置光敏傳感器，當易拉罐落入壓罐槽時，光電傳感器將信號傳遞至電動機，電動機繼而帶動凸輪壓迫壓罐塊運動。方案比較：方案一穩定性不高；當同時投入多個易拉罐時容易卡死導致系統無法正常工作。方案二使用光電傳感器，占用設備空間小，而且原理比方案一可靠，運行穩定。3.2易拉罐壓扁回收裝置設計壓罐機構有如下幾種方案：方案一：采用兩塊同方向運動的壓塊實現壓罐行程，完成壓罐行程后壓塊在彈簧回復力的作用下回到初始位置。該方案

14、的優點是：機構簡單、零件加工工序少。缺點是：壓塊要求精度較高，制造費用高，并且在長時間工作時壓罐精度受溫度影響，機構磨損也比較大。方案一簡略示意圖如下：圖2 壓塊方案示意圖Fig.2 The schemes of press block project方案二：采用連桿機構實現壓罐行程，在連桿末端設置擠壓板。該方案優點：容易實現壓罐、機構連續性能好、造價低。缺點是：連桿在運動時有能量損失，占用回收設備面積較大，維護保養需要拆卸大部分設備。方案二簡略示意圖如下：圖3 連桿機構示意圖Fig.3 The schemes of link mechanism方案三：配合螺栓轉動產生擠壓力實現壓扁易拉罐。優

15、點是：結構簡單，不需要復雜的傳動系統輔助，造價低廉；缺點是：壓罐精度低，工作阻力大，機構磨損與能量損失較大。方案三簡略示意圖如下：圖4 螺栓機構示意圖Fig.4 The scheme of bolt institutions方案四：利用齒輪齒條機構實現壓塊的壓罐與回復行程。優點是：構造簡單、造價低廉。缺點：精度底、工作噪音大、對機構整體布局有影響。方案五：采用一壓塊固定，另一壓塊向固定壓塊運動的方式實現壓罐行程。優點是：機構簡單、維修方便、易于與整個設備機構實現一體化。缺點是：壓罐滑道精度要求較高。綜合對比以上方案，最終選擇性價比最高的方案五作為壓罐機構。為防止顧客投入非易拉罐類的罐類，在運動

16、壓塊前方設置壓力傳感器，當開始壓罐時，壓力傳感器接收分析壓罐數據，如果超過700N或者低于500N，電動機運轉，觸動落罐行程開關，這時廢料將直接調入儲罐箱。此時繼電器接收壓力傳感器信號斷開電動機電路，壓罐機構停止動作。根據要求完成的擠壓易拉罐的功能，可初步選定從動件采用直線往復移動的直動從動件。經過比較幾種直動從動件形式，選定平底直動從動件。平底直動從動件只能與輪廓曲線均是外凸的平面凸輪保持正確的接觸與傳動。特點是從動件上所受的作用力始終保持與平底線垂直。機構需要實現平面內直線往復運動，將從動件設計為方框形式，以保證電動機運轉一圈后從動件回到原位。由于從動件自身的幾何形狀邊角處容易產生應力集中

17、，為了降低從動件方框四個邊角的應力集中效應，應該盡量減少邊角處的尖角數目。因此在四個邊角處設計兩道加強筋，并把原來的螺栓連接改變為圓弧過渡鉸接，以進一步降低邊角的應力集中效應。機構運轉時，由于接觸元素間的相對運動容易行程潤滑油膜，從而大幅度減少了摩擦損失和接觸部件的磨損。壓罐行程采用壓塊1固定，壓塊2朝著壓塊1運動繼而壓扁空罐的方案。當壓塊壓罐行程完成將空罐壓成30mm時，活動壓塊將觸動行程開關打開壓塊之間的封閉口，壓扁的空罐將隨著導槽進入儲罐箱。易拉罐回收裝置有以下兩種方案：方案一,設計斜面滑塊為觸動元件，當活動壓塊壓罐完成后將斜面壓塊推至最低點，與斜面滑塊鉸接的開關將打開，此時壓扁空罐掉入

18、導槽落入儲罐箱。方案二，在運動壓塊壓罐的最大位置設置電磁開關，當運動壓塊到達壓罐最大位移處，電磁鐵失電，電磁開關打開，從而將壓塊斜下方密封口打開，此時壓扁空罐落入導槽繼而進入儲罐箱。為了確保易拉罐進入正確的壓罐工位，在進罐通道尾部安裝網狀纖維緩沖條。不但降低噪音而且更利于易拉罐的順利壓扁與回收。3.3硬幣推出裝置設計利用用與壓罐同軸連接的小凸輪機構完成硬幣彈出行程，起到簡化設備內部結構與增強設備運行可靠性的效果。當壓罐行程完成開始回復行程時，與小凸輪連接的導桿帶動推幣片，推幣片通過儲幣通道推出一枚硬幣。3.4 傳動系統設計 可供選擇的主流傳動系統有:1) 液壓傳動動作快速性能好、控制調節簡單可

19、靠、調速范圍寬、便于實現與電器實現自動化，但液壓系統存在泄露，傳動效率低、溫度適應能力差、故障檢查維修不方便。特別是液壓技術不太普及的地區，設備要求專門技術人員保養。2) 氣壓傳動響應速度快、維護簡單、工作介質清潔、工作環境適應能力強、成本低、過載能自動保護。但氣壓設備工作噪聲較大、不適合用于元件級數過多的復雜回路。本次設計的方案是以節約能源、保護環境為出發點的，若設備本身就是一污染源，那就與設計宗旨相違背。3) 機械傳動工作適應能力強、結構簡單、尺寸緊湊、成本低、傳動效率高、操作維護方便。但工作噪聲大、對精度要求較高。因此應該根據設計任務有側重地保證主要設計要求，進行合理設計選擇。4) 帶傳

20、動帶傳動在成本和維護方面都比較低廉，由于技術成熟，帶傳動結構相對簡單，相比以上幾個方案而言，帶傳動性價比十分優越。最關鍵的是帶傳動與電動機配合協調，機構精簡不占大面積。所以傳動系統選擇帶傳動。4 電路設計當易拉罐由巷口落入壓罐槽時，經過光電傳感器，傳感器發出信號給電機，電機空轉回程是發出信號給電磁繼電器，電磁繼電器帶動彈壓桿推出一枚硬幣。應工作原理和功能要求，設計系統啟動、斷開光電控制電路步驟如下：啟動電路由繼電器控制電動機電路的通斷，采用三極管配合繼電器完成電動機電路的通斷。當有易拉罐投入，光敏二極管接收光線被易拉罐攔截，對應電路中的三極管基極電壓會接近零伏，這時三極管處于截止狀態，繼電器釋

21、放儲存電流是電動機電路接通，實現壓扁易拉罐行程8。啟動電路圖如下圖所示： 圖5 電動機啟動電路Fig.5 The start circuitry of motor設定時間繼電器放電時間為3秒，這樣當電動機運轉3秒后，常閉開關斷開，繼電器失電，電動機電路斷開系統停止運轉。斷開電路圖如下所示：圖6 電動機斷開電路Fig.6 The stop circuitry of motor5 電動機選擇3.1確定電動機容量當易拉罐落入壓罐槽時，將易拉罐壓扁至30mm需要600N（查閱獲得）。受力分析如下圖所示：圖7 偏心輪受力分析圖Fig.7 The schematic diagram of eccentri

22、c stress analysis由上圖可知，正壓力的方向取決于偏距位于偏心輪中心線的左側還是右側。水平昂想的力、垂直方向的力和對q點取矩的平衡方程式為：查材料力學5-8表可知： 設力矩方程中最后兩項相等，整理以上方程得： (1) (2)將代入以上方程可知： 查機械設計手冊表12-7可知，滿足上述條件的電動機功率為40W，選擇型號為YYJT90-40的電動機。3.2確定電動機轉速根據本裝置所要求實現功能的要求，計算電動機轉矩為： (3) 根據本裝置設計要求與工作條件，選定電動機型號為可調速YJT立式系列電動機，其中YY表示單向電容運轉感應電動機，J代表齒輪減速，T代表電子調速，其調速范圍為80

23、-980r/min,因此取電動機轉速為90r/min。3.3確定電動機外形安裝尺寸查機械設計手冊表12-4可知電動機安裝尺寸如下表所示：表1 電動機安裝尺寸Table 1 The installation size of motor功率(W) A(mm) B(mm) C(mm) D(mm) L(mm) 4-M(mm) ExFxG(mm)120W 125 100 56 24 90 4-M8 40x8x15.56 凸輪機構設計6.1確定凸輪輪廓形狀考慮到凸輪在設備中的安裝位置，盡量簡化從從動件至執行構件之間的傳動機構，初步設計將凸輪形狀為偏心輪，不僅能增加設計和計算的準確性，并且易于加工制造、安裝

24、方便、調試簡單快捷。6.2凸輪基本尺寸設計計算普通易拉罐長度為L=130mm，易拉罐被壓扁后為l=30mm。因此設定偏心輪基圓半徑為r=55mm，偏心輪推動從動件的行程為S=110mm，預留間隙為易拉罐被壓扁后的長度。由此可知偏心輪的直徑d=2r+s+30=260+110+30=250mm.6.3確定偏心輪位移曲線步驟如下：1）按照偏心輪半徑做出基圓和偏心輪輪廓曲線；2）將基圓按照象限十二等分，每條等分線與偏心輪理論輪廓曲線相交，此交點極為偏心輪與推板的接觸點；3）將位移圖橫坐標也十二等分，量出每根等分線上基圓圓心與偏心輪一輪輪廓線交點之間的舉例，既為該角度對應的位移值6；4）連接各點的曲線既

25、為位移曲線。繪制成偏心輪位移曲線如下圖所示：圖8 偏心輪位移曲線圖Fig.8 The graph of eccentric wheel displacement6.4計算偏心輪位移規律為使執行構件的位置變化規律與預定的要求相符合，從動件的位移規律必須按照傳遞機構的尺寸參數計算得出，當偏心輪剛接觸從動件時，幾何關系如下圖所示12：圖 9 偏心輪初始位置示意圖Fig.9 The scheme of eccentric initial position由上圖幾何關系可知：當偏心輪繼續運動擠壓壓罐塊時，偏心輪將處在旋轉平面內的任意位置，如圖：圖10 偏心輪任意位置曲線圖Fig.10 The graph

26、 of eccentric wheel random displacement由上圖中幾何關系可知：由三角面積公式可知： 推知：整理得位移函數表達式為： 速度函數表達式為：同理，加速度表達式為： (4)偏心輪位移曲線圖如下：圖 11 偏心輪位移曲線圖Fig.11 The graph of eccentric displacement速度曲線如下：圖12 偏心輪速度曲線圖Fig.12 The graph of eccentric speed curve加速度曲線圖如下：圖13 偏心輪加速度曲線圖Fig.13 The graph of eccentric acceleration6.5偏心輪強度校

27、核偏心輪與壓罐塊接觸將產生彈性變形，變形區域可以近似看做長方形，屬于柱面彈性接觸，接觸應力可以按照赫茲公式進行計算10。兩圓柱體接觸，接觸面為,最大接觸應力為，位于接觸面中心線，相關公式如下： (5)查機械設計附表3-1可知，取，上述公式可簡化為： (6)由之前計算結果可知，綜上所述，最大接觸應力為：查材料力學表8-4知，推知許用應力，可知偏心輪接觸強度完全滿足設計要求。偏心輪與從動件通過局部面的接觸傳遞載荷，當擠壓力應力過大時，偏心輪將產生變形或者碎裂。查手冊可知： (7)結合以上兩式可知可知偏心輪擠壓強度完全滿足設計要求。7 硬幣推出裝置設計根據裝置工作要求，大凸輪每一個壓罐回收行程裝置推

28、出一枚硬幣，因此硬幣推出連桿推幣端設計厚度為對應硬幣厚度。當壓力傳感器接受壓罐壓力過大或者過小時，推幣機構不動作。該凸輪連桿機構示意圖如下：圖14凸輪連桿機構示意圖Fig.14 The schemes of mechanism CAM linkage8 V帶傳動設計查機械設計8-7可知V帶工況系數為：功率 (8)小帶輪轉速查機械設計表8-1與8-3選擇普通V帶，選擇A型V帶的速度 (9)從動輪基準直徑為查機械設計公式8-22可知小帶輪外徑，大帶輪外徑初定中心距0.720 V帶的基準長度為：查機械設計表8-2選擇基準長度，長度系數19中心距 中心距變化范圍為：驗算主動輪包角查機械設計表8-4a可

29、知單根普通V帶的基本額定功率為： (10)查機械設計表8-5可知單根普通V帶額定功率增量，包角系數V帶根數為： (11) 取z=3根查表可知V帶單位長度的質量q=0.1kg/mV帶的預緊力為： (12)安裝預緊力壓軸力 (13)由上述條件選取3根普通B型V帶11。由此可以確定傳動部件轉速如下：小帶輪輸入轉速：大帶輪輸出轉速為：軸輸入轉速偏心輪輸入轉速集罐數量計算易拉罐被壓扁之后自動落入位于壓罐部件下方的箱體中，為了取拿易拉罐方便，并且不干涉箱體中其他零部件工作，初步預留長260mm、寬400mm、高200mm的容積來裝壓扁易拉罐。集罐容積設易拉罐壓扁后的高度為30mm，直徑75mm,則單個易拉

30、罐容積為：可知集罐數量n=270個，考慮集罐容積受空間利用率的影響，所以設置修正系數0.7。終上所述，集罐數量為188個。9 錐齒輪傳動計算選擇齒形制GB12369-90，齒形角設計基本參數與條件：齒數比u=2.26，傳遞功率，主動軸轉速，采用一班制工作，壽命20年（一年以300天計），小錐齒輪懸臂布置。9.1選擇齒輪材料和精度等級材料均選取45號鋼調質。小齒輪齒面硬度為250HBS，大齒輪齒面硬度為220HBS，精度等級取8級，試選小齒輪齒數取調整后9.2齒面接觸疲勞強度設計查機械設計10-26有齒面接觸疲勞強度設計公式試選載荷系數：。 計算小齒輪傳遞的扭矩：取齒寬系數：確定彈性影響系數：由

31、機械設計表10-6，確定區域系數：查機械設計圖10-30，標準直齒圓錐齒輪傳動：由機械設計公式10-13，計算應力循環次數；查機械設計圖10-19得接觸疲勞壽命系數：，查機械設計圖10-21(d)得疲勞極限應力：，由機械設計式10-12計算接觸疲勞許用應力，取失效概率為1%，安全系數，由接觸強度計算出小齒輪分度圓直徑：， 則齒輪的圓周速度9.3計算載荷系數：齒輪使用系數，查機械設計表10-2得，動載系數，查機械設計圖10-8得，齒間分配系數，查機械設計表10-3得，齒向載荷分布系數 查機械設計表10-9得，所以接觸強度載荷系數9.4校正分度圓直徑取標準值，模數圓整為9.5計算齒輪相關參數，確定

32、齒寬：圓整取9.6校核齒根彎曲疲勞強度查機械設計表10-5得，載荷系數，當量齒數，查機械設計表10-5得，取安全系數由機械設計圖10-18得彎曲疲勞壽命系數，查機械設計圖10-20(c)得彎曲疲勞極限為：，許用應力，由機械設計式10-23可知計算得，可知彎曲強度滿足，參數合理。10 傳動軸計算軸上的功率，轉速，轉矩，圓周力，軸向力，徑向力10.1初估軸最小直徑按機械設計式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調質處理。根據機械設計表15-3，取，于是得由于輸入軸的最小直徑是安裝聯軸器處軸徑。為了使所選軸徑與聯軸器孔徑相適應，故需同時選擇聯軸器型號。聯軸器的計算轉矩，查機械設計表1

33、4-1查機械設計表17-2，由于電動機直徑為38mm，孔徑選為30mm。聯軸器與軸配合的輪轂長度為60mm。10.2 軸結構設計擬定軸上零件的裝配方案，如下圖軸段1-2，由聯軸器型號直徑為30mm，右端應有軸肩定位，軸向長度應該略小于60mm，取58mm。軸段4-5，先初選軸承型號，由受力情況選擇圓錐滾子軸承，型號取30207，內徑為35mm。所以軸段直徑為35mm，長度應略小于軸承內圈寬度17mm，取為15mm。軸段2-3，由軸承內圈直徑得軸段直徑為35mm。左端聯軸器又端面距離短蓋取30mm，加上軸承寬度和端蓋寬度，軸段長度定為65.25mm。軸段5-6，小錐齒輪輪轂長度為38mm，齒輪左

34、端面距離套杯距離約為8mm，再加上套杯厚度，確定軸段長度為54mm，直徑為32mm。軸段3-4，由于小齒輪懸臂布置，軸承支點跨距應取懸臂長度的大約兩倍，由此計算出軸段長度為93mm。又有軸肩定位的需要，軸肩高度取3.5mm，所以軸段直徑取42mm。10.3 軸的周向定位查機械設計表14-24得左端半聯軸器定位用平鍵，寬度為8mm，長度略小于軸段，取50mm，選取鍵，右端小齒輪定位用平鍵，寬度為10mm，長度略小于軸段，取30mm，選取鍵。10.4 軸上圓角和倒角尺寸參考機械設計表12-13，取軸端倒角為2mm，圓角取1.6mm10.5 校核軸強度由上圖可知，應力最大的位置，只需校核此處即可，根

35、據機械設計式15-5及以上數據，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環變應力，取，軸的計算應力查機械設計表15-1得，因此，軸安全。11 設計總結隨著畢業日期慢慢靠近，經過近幾個月奮戰，我的畢業設計終于完成了。在沒有做畢業設計之前我認為畢業設計只是對大學幾年學過知識的單純總結，但是通過這次畢業設計我發現自己看法太過片面，作為機械設計及其自動化專業的學生，畢業設計是大學階段尤其重要的環節，在邁出母校之前，畢業設計是我們步入社會參與實際工程建設的一次極好的演示和練習。在大學幾年學到知識的基礎上，需要我們將所有只是融會貫通，將以前的知識系統化運用到所做的畢業設計中。作為本科生，由于經驗與知識的匱乏，難

36、免有很多考慮不周全的地方。在這次畢業設計中我遇到很多問題，我專業是機械方面的，對電路的設計僅僅懂寫皮毛，這個缺點在我設計光敏傳感器電路時馬上顯現出來，最后在同學幫助下終于完成了光敏傳感器電路的設計，雖然電路設計得很簡單，但著實費了好多功夫。在此次畢業設計中這類問題不甚枚舉，經過自己不懈努力與老師的指導針對這些問題，我在網上與圖書館查閱了相關資料。最后問題一一得到解決。這一切使我認識到自己設計與操作能力的欠缺，在以后的生活學習中我一定要好好查漏補缺，真可謂書到用時方恨少。在這里我首先要感謝全老師的督促與指導，以及一起做畢業設計一起工作的同學們的支持，如果沒有你們的幫助，我沒法想象自己能順利完成這

37、個設計。同時還要感謝校圖書館為我們提供各類參考文獻與資料。最后還要感謝工學院，學院給我們提供了這么好的學習試驗條件，讓我們在正式走入社會之前能夠做好畢業設計好好鍛煉下自己。參考文獻1李湘洲.國內外易拉罐回收利用的現狀J.有色金屬再生與利用,2005,(01):2-4.2葉凱、林明山.鋁質易拉罐技術研究與應用J.中國包裝工業,2002,(03):4-8.3劉雪平、唐力.鋁合金易拉罐主要成分探究J.化學教學,2005,(05):2-4.4李筱卿.從易拉罐分三部分回收所想到的J.有色金屬再生與利用,2004,(09):2-6.5任繼嘉.廢鋁易拉罐的回收及利用J.鋁加工,2002,(02):3-6.6

38、戰祥樂.包裝機械用空間凸輪設計與加工J.包裝工程,2006,(08):1-4.7王祝堂.廢易拉罐回收箱J.有色裝備,2002,(05):3-8.8李從容.光電傳感器J.半導體光電,1985,(03):2-6.9閆軍.光電傳感器的工業應用J.傳感器世界,2001,(04):2-4.10袁展伍、吳光林.對擺動件偏心輪凸輪機構的研究J.機電設備,1999,(01):3-5.11羅善明.帶傳動理論與新型帶傳動M.北京:國防工業出版社,2006:2-4.12曹金湯.凸輪機構設計M.北京:機械工業出版社,2006:43-65.13何希才.常用傳感器應用電路的設計與實踐M.北京:科學出版社,2007:62-

39、76.14何希才、薛永毅.傳感器及其應用實例M.北京:機械工業出版社,2004:66-83.15坂本正文.步進電機應用技術M.東京:科學出版社,2010:43-52.16李雷、高奇.Pro/e產品裝配與機構仿真M.北京:化學工業出版社,2009:51-81.17Boothroyd G.Product Design for Manufacture and Assembly.Dekker,New York,NY:2007:2-5.18Tachikawa H.Double integrator comtrol precision position in the friction,2003,27(4)

40、.19紀名剛.機械設計M.北京:高等教育出版社,2006:43-152.20吳宗澤、羅圣國.機械設計課程設計手冊M.北京:高等教育出版社,2009:51-81.25噸水平定向鉆機推進機構設計 1621826498250t單梁橋式起重機小車運行機構設計 1621826498450t門式起重機金屬結構設計 1621826498JS750混凝土攪拌機結構設計 1621826498PLC控制的翻轉機械手的設計 1621826498PLC控制的移置機械手的設計 1621826498S11-M-10010-0.4型變壓器的設計及制造工藝 1621826498SYYZ792銅連鑄連軋機（軋機部分）液壓系統設

41、計 1621826498X5040升降臺銑床數控改造（橫向） 1621826498ZL50輪式裝載機工作裝置及其液壓系統設計 1621826498安裝支架的沖壓工藝及模具設計背負式小型機動除草機設計步進電機驅動的小車電氣控制系統設計側邊傳動式深松旋耕機的設計茶籽含油量高光譜檢測技術研究柴油機活塞的加工工藝及夾具設計車床撥叉加工工藝及夾具設計車載機頂盒硬盤固定架優化和散熱分析搭扣沖壓模具設計帶機架的立式擺線針輪減速機的設計帶式輸送機自動張緊裝置單相電子式預付費電度表的設計低壓電動機軟啟動器的設計電極片多工位級進模設計蝶形螺母注塑模設計多 功 能 鉆 機 的 鉆 架 設 計仿形刨床液壓系統設計封箱機設計蓋帽墊片的沖壓工藝及模具設計缸