ZIBO VOCATIONAL INSTITUTE毕业设计课题名称自动发牌机的设计姓 名 学 号 201201130192所在系 机电工程学院专业年级 P12机制五班指导教师职称 讲师二零一五年五月二十三摘要 1第一章自动发牌机的研究现状和意义 21.1自动发牌机的研究现状 21.2自动发牌机的研究意义 3第二章机电系统的总体方案设计与选材 42.1机电系统的方案设计 42.2机电系统的选材 4第三章机电系统机械木体各部分设计 53. 1直齿锥齿的设计 53.2圆柱齿轮的设计 63.3轴的设计 73. 3. 1基座上轴的尺寸设计 73. 3.2转盘上轴的尺寸设计 93.4轴承的设计 113.4. 1基座上轴承的设计 113.4.2转盘上轴承的设计 123.5基座的设计 133.6转盘的设计 133.7储牌机构的设计 14四、 机电一体化系统伺服驱动部分设计与校正 154.1发牌直流电机的选择 154.2基座直流电机的选择 16五、 传感与检测部分设计 175. 1红外感应光电开关原理 175.2漫反射光电开关 17六、 功能与实用性分析 196. 1功能分析 196.2实用性分析 196. 3发牌机的零件图及最终效果 19七、 能源的选择 22八、 结朿与展望 23致谢 24参考文献 25摘 要随着时代的发展，我们的生活水平普遍有了很大提高，科技发展，作为一项重要的国 家发展战略，逐渐取得了重大进步。
在过去的几十年里，科技发展多数都着重于社会建设、 事、工业等方而全自动发牌机和全自动麻将机类似，都是为了降低人的工作强度而产生的一•种工具. 发牌机主要由牌套室、储牌室、分牌室、识牌装置、拨牌机构、传牌机构、分牌机构、牌 套传送机构和控制电路组成，其中识牌装置主要由摄像头和照亮灯组成；本实用新型基于 计算机图像识别技术，对要识别的扑克牌无特别要求，能够把识别出的扑克牌按预定要求 迅速准确地发放到指定位置，实现了高可靠性、高效率的发牌；自动推入和推出牌套盒, 实现了真正意义上的连续自动发牌，大大提高了发牌效率根据对各方面的思考，我们从使用方法、发牌效果、家用功能上对现有发牌机进行了 创新改进，解决了 H前市场上针对家庭的发牌机的空缺问题本发牌机发牌时不受限于所 玩的牌的种类，不受限于参与人数，运用了机电结合，装有红外感应装置，操作和控制轻 松简便关键词：发牌机、传送机构、步进电动机、高效率、照亮灯第一章自动发牌机的研究现状和意义1.1自动发牌机的研究现状随着时代的发展，我们的生活水平普遍有了很大提高，科技发展，作为i项重要的国 装 家发展战略，逐渐取得了重大进步在过去的儿十年里，科技发展多数都着重于社会建设、事、工业等方面。
在人们对生活质量有了更大要求的时代，我们的社会将越来越需要“科技服务于生 活”H前我们在家庭清洁、家具、家庭装饰等方面都已经有了很多突破，家居生活用晶 的科技上升空间越来越少，而家庭娱乐却存在着许多空白H前的与家庭娱乐有关的科技产品都有各自的限制，如家庭机器人，原理复杂、开发 成本过高，虽然投入大并且已经发展多年但是娱乐效果很有限；健身器、跳舞毯，由于适 用年龄层很低，在家庭中并不普遍，而且不够耐用；家庭影院、智能家电等，也都价格高 、丁 昂，并非所有家庭都能拥有的从经济、技术上，我们国家与发达国家有着不小差距，因N 此在家庭娱乐上依然处于落后状态综合起来，现在国内市场上缺乏适合家庭的实用、低廉、娱乐效果明显的产品我国口动发牌机市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业 政策鼓励自动发牌机产业向高技术产品方向发展，国内金业新增投资项H投资逐渐增多 投资者对自动发牌机市场的关注越来越密切，这使得自动发牌机市场越来越受到各方的关 注本报告侧重行业宏观发展研究分析，从行业现状、产品市场、技术水平、产业链运行、 产业政策、企业竞争、产品进出口、行业投资等角度对口动发牌机市场的发展进行细致研 究我们通过专家访谈定性分析和统计数据定量分析来揭示自动发牌机市场为前发展的规 律、特点、存在问题，在此基础上提出相应的建议。
1.2自动发牌机的研究意义随着中国当前的经济形势的H趋好转，在我们国家，最常见，最方便的家庭游戏便是 纸牌游戏了针对我国家庭普遍都会参与并热衷的游戏——纸牌我们团队特地设计并制 作了机械式家用发牌机，尽管现在市场上已经有了类似产品，FI前，我们了解到，全自动 发牌机和全自动麻将机类似，都是为了降低人的工作强度而产生的一种工具发牌机主要由 储牌室、分牌室、识牌装置、拨牌机构、传牌机构、分牌机构、牌套传送机构和控制电路 组成，其中识牌装置主要由摄像头和照亮灯组成；本实用新型基于计算机图像识别技术, 对要识别的扑克牌无特别要求,能够把识别岀的扑克牌按预定要求迅速准确地发放到指定 位置，以实现高可靠性、高效率的发牌；自动推入和推出牌套盒，实现了真正意义上的连 续自动发牌但普遍成本高，机构复杂，所受的限制较多，是专为赌场或棋牌社设计的, 不适合家庭使用除此之外，现今还出现了多种新型的纸牌和玩法，如：“斗地主”——需要三人参与， 则许多设置为四人的发牌机不能适应；“打滚子”——需要使用四副纸牌，部分发牌机储 存空间不够，或者发牌速度不够，而人们玩时，在发牌上就会消耗很多时间；“三国杀” ——是一款需要2至10人参与的游戏，且是一次取一张，既对发牌的对象人数有灵活度 的要求，有对发牌次数有要求，如果只发明一次发一张的发牌机就是没有实际意义的了。
根据对各方面的思考，我们从使用方法、发牌效果、家用功能上对现有发牌机进行了 创新改进，解决了 H前市场上针对家庭的发牌机的空缺问题本发牌机发牌吋不受限于所 玩的牌的种类，不受限于参与人数，运用了机电结合，装有红外感应装置，操作和控制轻 松简便在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃发展；而模 具技术己成为衡量一个国家制造业水平的重耍标志Z-—，模具工业能促进工业产品生产的 发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏而且近 装 年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具 在模具产量小所战比例越来越大第二章 机电系统的总体方案设计2.1机电系统的方案设计参数：PLC型号的选择，两个直流电机型号的选择，轴承的设计，转轴（100*45価） 的设计，红外线传感器G18-3A30NA型号漫反射光电开关装 机械本体：发牌机构和储牌机构发牌机构能够发牌到玩家位置，储牌机构能够存放纸牌传感检测装置:红外线传感器G18-3A30NA型号漫反射光电开关检测玩家位置2.2机电系统的选材能源部分:直流电源「 驱动与执行部分:直流电机。
订 信息处理与控制部分：PLC根据红外线光电开关的信号控制直流电机的转动，其中一个直流电机通过直齿锥齿带动齿轮轴转动，从而带动转盘转动，另外一个直流电机通过齿 轮带动转轴转动实现发牌功能第三章 机电系统机械本体各部分设计3.1直齿锥齿的设计齿轮选用45号钢，调质处理，HB=236,齿轮按7等级精度制造锥齿轮是圆锥齿轮的简称，它用来实现两相交轴之间的传动，两轴交角S称为轴角，其 装 可根据传动需要确定，一般多采用90° o锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮大端到小端逐渐收缩变小，如下图所示由于这一特点，对应于圆柱齿轮中的各有关〃圆柱〃 在锥齿轮中就变成了〃圆锥〃，如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等锥齿轮的轮齿有直齿、 斜齿和曲线齿等形式直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单，但噪声较大，用于 低速传动（V5ni/s）；曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点，用于高 速重载的场合本节只讨论S=90°的标准直齿锥齿轮传动1）直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似如下图所示，发生平面1与基锥2相 切并作纯滚动，该平而上过锥顶点0的任一直线0K的轨迹即为渐开锥面渐开锥面与以0为 球心，以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开线，它应是锥齿轮的大端齿廓曲线。
但 球面无法展开成平面，这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难为此产生一种代替球面渐 开线的近似方法2）基本参数由于直齿锥齿轮大端的尺寸最大，测量方便因此，规定锥齿轮的参数 和几何尺寸均以大端为准大端的模数m的值为标准值，按下表选取在GB12369-90 i|« 规定了大端的床力角沪20,齿顶高系数ha*二1,顶隙系数c*二0.2锥齿轮模数（摘自GB12368-90）• • •11.1251.251.3751.51.752.252. 52. 75133. 253.53. 7544.555. 566.578• • •（3）当量齿数当量齿轮的齿数ZV称为锥齿轮的半量齿数ZV与锥齿轮的齿数Z的关系可由上图求 出，由图可得当量齿轮的分度圆半径MrY = r / cos 8 = wz/2 cos 8rY = mz v/2则有式小：d为锥齿轮的分度锥角ZV —般不是整数，无须圆整3. 2 圆柱齿轮的设计（1） 设计要求根据异步轧制的研究内容，需要对轧机齿轮座的齿轮传动进行改造在已经完成的阶梯 轧辘，可以实现异径轧制的基础上，改变齿轮座齿轮的传动比，实现异转速轧制，这两种 方法相结合，以扩大界步轧制的速比范围。
2） 齿轮形状参数计算根据设计要求和现场轧机条件限制，原有齿轮座中心距为224mm, >p间垫块后64. 9mm, 贝ij齿轮座中心距最小为159. lmirio也即齿轮座中心距可调范围是:159. 1mm〜224mm另一 限制尺寸是齿轮座箱体内部的宽度274mm,该尺寸限制了齿轮的最大齿顶圆直径，不能超 过 274mm由于受齿轮最小齿数17及中心距的限制，齿数和模数可选的范围如表：x.nmi齿数17181920212223248136144152160168176184192模数915316217118018919820721610170180190200210220230240111871982092202312422532643.3 轴的设计3.3.1基座上的轴的尺寸设计1、电动机轴的材料选择、热处理方式，许用应力的确定 选择45钢正火硬度达到170'217HBS,抗拉强度"二600MPs,屈服强度龙二355MPd[心们二55MPs装 2、 初步计算各轴段直径' （1）按下列公式初步计算出轴的直径，输出轴的功率P和扭矩TP=3.12x0. 95x0. 95=2. 8 W n=14 r/minT=9550P/n=l. 91N. m[Pd > A（）3 一 = 6.43mm最小直径计算（查《机械设计基础》教材表14—2取 观=110） V"选择标准直径d=20mm对轴材料要求：轴的强度和刚度足够；材料的热处理性能和加工工艺性好；材料来源广，价格适中。
1、碳索钢：30、35、45、50（正火或调质），45应用最广价廉，对应力集中不敏感，良 好的加工性2、 合金钢:40Cr、40MnB. 20CrMnTi等，强度高、寿命长,对应力集中敏感,价格较 贵。