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1、垃圾自动分类处理机传动系统设计摘 要随着我国发展形势不断提升，人们的消费能力不断增强，与此同时，消费产品之后所带来的垃圾也逐渐增多，而对于垃圾的处理分类设计应运而生，通过设计一款垃圾自动分类处理机能够很好的解决以上问题。本文首先对国内外相关产品进行资料收集分析，分析其中的优缺点，设计出一个简易且能够基本实现要求的产品。而本文主要的任务是设计出这款机器的传动系统。该款传动系统设计对象为：分拣机构传动。通过工作环境计算，确定两个传动机构为传送机构和执行机构。传动机构通过选择合适的电动机类型，通过皮带传递转矩到一级圆柱齿轮减速器，圆柱齿轮减速器再将转矩通过联轴器传递到滚筒，最终滚筒带动输送带，输送带
2、从而带动垃圾；执行机构通过选择合适的电动机类型，通过齿轮传动机构，将电机输送轴的运动传递到旋转挡臂上，从而推动垃圾。对设计需要的V带，齿轮，传动轴，轴承等传动部件设计计算校核，实现将运动和力传递到各个执行工作部件当中，最终带动产品的运行。关键词：垃圾分类 传动设计 皮带传动 齿轮传动 Design of automatic garbage sorting processor - transmission systemAbstractWith the continuous improvement of Chinas development situation, peoples consumpti
3、on capacity is constantly enhanced. At the same time, the garbage brought by consumer products also gradually increases, and the garbage treatment and classification design emerges at the right moment. Through the design of an automatic garbage classification processor, the above problems can be wel
4、l solved.This paper first of all carries on the data collection analysis to the domestic and foreign related products, analyzes the advantages and disadvantages among them, designs a simple and can realize the basic requirements of the product. The main task of this paper is to design the transmissi
5、on system of this machine. The design object of this transmission system is: sorting mechanism transmission.Through the calculation of the working environment, the two driving mechanisms are determined to be the transmission mechanism and the executive mechanism. The transmission mechanism, by selec
6、ting the appropriate type of motor, transmits the torque to the first-stage cylindrical gear reducer through a belt. The cylindrical gear reducer then transmits the torque to the roller through the coupling. Finally, the roller drives the conveyor belt and the conveyor belt drives the garbage. By se
7、lecting the appropriate type of motor, the actuator transmits the movement of the motor conveying shaft to the rotating stop arm through the gear transmission mechanism, thus pushing the garbage. V belt, gear, transmission shaft, bearing and other driving parts required by the design calculation and
8、 check, to achieve the movement and force to each of the executive parts, and ultimately drive the operation of the product.Keywords: garbage classification, transmission design, sorting mechanism, packaging and bag changing mechanism目录1绪论11.1设计研究现实背景及意义11.2国内发展及研究现状11.2.1垃圾自动分类处理机的研究现状11.2.2垃圾自动分类处
9、理机的传动系统设计的研究现状21.3课题主要研究内容21.4课题主要研究方法32总体设计42.1运动机构总设计42.2分拣机构传动系统流程53 传送机构的传动系统设计63.1设计方案63.2电机的选择与计算73.3 V带的设计计算93.4带轮结构设计123.5圆柱齿轮传动的设计计算133.6传动轴的设计和强度计算与轴承的选择154执行机构的传动系统设计224.1.设计方案224.2电机的选择与计算234.3齿轮副的计算与校核244.4传动轴的设计与校核254.4.1传动轴的设计264.4.2传动轴的受力分析与强度校核294.5轴承设计335 结论与展望345.1结论345.2 展望34参考文献
10、35致谢361绪论1.1设计研究现实背景及意义现代社会发展迅猛，人们生产水平不断提高，消费能力也逐渐上升，咋一看我们似乎过上了温馨舒适的生活，然而，当我们走进城市边缘地区，发现垃圾堆成山的问题，极端天气也慢慢增加，城市的环境与社会主流价值的绿水青山也仍有差距。许多国家每年会产生无法估量的垃圾，而还有利用价值，能够二次使用的垃圾产生的价值大约300亿元。所以将垃圾回收利用，实现循环经济，创造财富刻不容缓。都说垃圾只是放错地方的资源，而我们应该怎么利用好这种“资源”，怎么在我们的日常生活背景上，将我们的垃圾桶进行改造，成为一个能够将不同垃圾识别，分类，压缩，打包，最终方便环保工人收集，减少工作量，
11、提高资源利用率。所以我们需要从日常生活的垃圾中，进行初步的分拣打包，将可以利用，能够产生价值的“资源”挑选出来，实现自动化，减少环卫工人的工作量，高效利用人力资源，实现垃圾回收的标准化，智能化，产业化，跟上21世纪时代的要求，跟上政策的要求。1.2国内发展及研究现状1.2.1垃圾自动分类处理机的研究现状近年来，全球化的发展，各种资源，各种垃圾慢慢增加，人们的消费水平提高，对于垃圾降解，垃圾危害存在认识误区，没有系统的认识到其中的利于弊，没有从我们现实生活出发，解决以上的问题，人们设计了各种各样的智能生活垃圾自动分类机，虽然样式各种各样，但是细看实现的功能大同小异。有符合人因工程的智能垃圾桶，从
12、外观造型，避免用手接触垃圾桶，自动感应，分拣识别垃圾类型，压缩过滤，自动封袋换袋等各方面尽量改善现有存在的问题；有基于红外感应的垃圾分类机设计；有能够将垃圾分类，识别后进行筛选，选出不同类型垃圾，找出其中可以利用的资源，发明出一款可以自动感应，分类和打包的新型产品；有基于单片机，利用C语言，实现达到控制目的的垃圾分类机；有以家庭生活为中心，设计构想一种自动换袋的垃圾桶，将垃圾的打包更换等一系列动作实现无人工操作；有利用芯片编程技术以及拉曼光谱来发明创造一款新型垃圾分类机，通过对不同垃圾的非弹性散射的散射光都有各自的原理的垃圾分类 ；有利用正交旋转组合原理方法对传动机构的运动及机械参数进行改善，
13、实现分类垃圾目的的垃圾分类产品。以上种种均是针对我国垃圾处理不规范的问题而设计出的各种产品，均有很大的学习利用价值，为此，可以在此基础上设计出一种可用于生活，校园，社区等实用性垃圾自动分类机。1.2.2垃圾自动分类处理机的传动系统设计的研究现状根据不同的要求，实现不同功能，环境的不同，研究方向不同，人们创造出了各种以不同的传动系统，机械结构的垃圾分类设计。有以气动系统作为传动系统的（全自动智能垃圾桶设计浅谈）；有选择合适的步进电动机作为系统运作的动力供给（一种垃圾自动分类处理器的结构设计）；有以电动机通过齿轮带动履带运动和电动机通过蜗轮蜗杆带动皮带运动的传动系统设计(环保型自动垃圾桶设计简析)
14、；有通过液压缸带动控制系统运作的；有通过太阳能板吸收太阳能带动机械板滑动达到垃圾分拣目的的传动系统（智能垃圾分拣箱的设计）；有利用经典的 STC89C51 型单片机，将压力传感器和温度传感器得到的结果进行输入分析，控制电动机传递，实现垃圾自动分类机感应开合、识别分拣、压缩存储等主要功能的传动系统设计（基于单片机的智能垃圾桶的设计）。参考以上的传动系统设计，可以根据本设计的要求与现状，挑选出合适的传动系统设计。1.3课题主要研究内容 本次研究通过查阅相关的文献并对垃圾分类处理进行现场调查，以“垃圾自动分类处理的传动系统”为背景进行设计，主要内容包括：（1）本课题研究的传动系统设计是由工作机，传动
15、系统以及电动机三部分组成。电机主要提供动力，而传动系统的作用是将电动机上的运动和力转化为符合工作机构的运动，最终工作机实现执行动作。换句话说，就是一台有了基本模样的机器上，注入灵魂，注入动力，使它成为一个真正智能的垃圾分类机，实现通电之后机器能够投入到社会的使用中。（2）本设计主要研究的机构为：分拣机构。而分拣机构主要通过对以下部分去研究计算：传送机构和执行机构。（3）皮带传动：皮带传动简而言之就是通过皮带来带动机构运动，此次传动机构采用皮带传动。本设计通过主动轮，从动轮，皮带结合并张紧一起共同工作。通过主动轮传动轮与皮带相互之间的摩擦，可以输送工作机的运动做功。皮带传动机构是，让一个电机带动
16、轴通过皮带去带动另外一根轴，皮带转动运用在两轴(工作机与电动机)之间输送运转。因为皮带的材质比较柔软，能够吸收振动、抗震能力强，输送稳定。皮带传动没有复杂的机构，价格实惠，容易平常的打理，因此非常适合用于垃圾的运送。齿轮传动：齿轮传动机构是执行机构的传动机构。步进电机运动旋转，电机轴带动齿轮，齿轮啮合传动，传递运动与力，再带动分类旋转挡臂左右摆动，从而推动垃圾掉落，实现垃圾分类功能。（4）对垃圾分拣机构工作情况的受力情况计算设计分析，并且对主要的零件进行强度校核。（5）垃圾自动分类处理机，它的目的是方便人们日常检测分类处理垃圾，循环丢弃的垃圾财富。课题研究中设计了皮带传动、齿轮传动等其他通过电机带动工作机的传动机构，加上需要的各种传感器，通过
