半自動青棗去核機(jī)傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 半自動青棗去核機(jī)傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計 摘要 核果類水果去核工作是水果加工過程中一項十分重要的前處理工序。最近幾年，伴隨著人民物質(zhì)和生活水平的不斷提高，人工加工的費用越來越高，人們對食品去核質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格。因此，開發(fā)性能優(yōu)良的去核機(jī)及其它前處理設(shè)備是非常必須的。 青棗去核機(jī)主要由送料、定位、去核、輸送裝置和傳動機(jī)構(gòu)及機(jī)體、料斗等組成。由人工管理、控制各單元的協(xié)調(diào)動作及一致性。送料裝置將青棗自動排隊送入輸送裝置 ,由輸送裝置將青棗豎直地挨個送入轉(zhuǎn)動的扶正定位機(jī)構(gòu)上部的去核沖針機(jī)構(gòu)上下直線運動將每個定位 緊壓的青棗棗核去掉 ,去掉棗核后的青棗從扶正定位機(jī)構(gòu)落入 。 本文的主要內(nèi)容有：根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖； 進(jìn)行沖壓機(jī)構(gòu)和間歇運動機(jī)構(gòu)的選型；機(jī)械運動方案的選擇與評定；對機(jī)械傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動尺寸計算。 關(guān)鍵詞 去核機(jī)；主傳動；凸輪；槽輪； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 of of to to in a In of s is on to to is go is of a go a a a By of of by by of of to of is of (1)to of to (2)an of (3)of (4) De 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 1 前言 . 1 核機(jī)的功能及研究現(xiàn)狀 . 1 棗的加工過程 . 2 題研究的目的及意義 . 2 2 半自動青棗去核機(jī)的方案設(shè)計 . 3 行系統(tǒng)的方案設(shè)計 . 3 自動青棗去核機(jī)的功能 . 3 自動青棗去核機(jī)的原始數(shù)據(jù)和設(shè)計要求 . 3 藝動作分解 . 3 針往復(fù)直線運動的實現(xiàn)機(jī)構(gòu) . 3 轉(zhuǎn)盤間歇轉(zhuǎn)動的實現(xiàn)機(jī)構(gòu) . 3 行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計 . 3 構(gòu)運動循環(huán)圖的設(shè)計 . 3 械運動方案的選擇和評定 . 4 定傳動系統(tǒng)方案 . 4 械運動簡圖 . 4 3 傳動系統(tǒng)方案設(shè)計 . 5 選原動機(jī) . 5 動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式 . 5 定電動機(jī)容量 . 5 定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 . 6 定傳動裝置的傳動比 . 6 動裝置的運動和動力參數(shù) . 6 軸的轉(zhuǎn)速 . 6 軸的輸入功率 . 6 軸的轉(zhuǎn)矩 . 7 動系統(tǒng)方案 . 7 4 傳動零件的設(shè)計計算 . 8 帶傳動的設(shè)計計算 . 8 定計算功率 . 8 取窄 V 帶帶型 . 8 齒圓錐齒輪傳動設(shè)計計算 . 10 擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) . 10 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 . 11 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計 . 12 何尺寸的計算 . 13 構(gòu)設(shè)計及繪制零件圖 . 13 5 軸系零件的設(shè)計計算 . 14 的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 . 14 步確定最小直徑 . 14 定軸上零件的裝配方案 . 14 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 . 14 上零件的周向定位 . 15 定軸上的圓角和倒角尺寸 . 15 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 核軸 I 的強(qiáng)度 . 15 動軸承的選擇及計 算 . 18 兩軸承受到的徑向載荷 . 18 兩軸承載的軸向力 . 19 軸承的當(dāng)量動載荷 . 19 算軸承的壽命 . 19 聯(lián)接的選擇及校核計算 . 21 I 帶輪與軸配合處鍵的選擇及校核計算 . 21 I 齒輪與軸配合處鍵的選擇及校核計算 . 21 歇機(jī)構(gòu) . 22 輪機(jī)構(gòu)簡介 . 22 輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計算 . 23 6 青棗去核機(jī)使用說明及維護(hù) . 24 棗去棗核機(jī)的使用說明 . 24 棗去核機(jī)的技術(shù)保養(yǎng) . 24 棗去核機(jī)的保管 . 24 7 設(shè)計總結(jié) . 25 參考文獻(xiàn) . 26 致謝 . 27 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 頁 共 27 頁 1 前言 我國是盛產(chǎn)青棗的國家，青棗營養(yǎng)豐富，種植面積廣，不僅是一種物美價廉的水果也是食品加工產(chǎn)業(yè)的良好選材。在青棗生產(chǎn)旺 盛的季節(jié)人們常常把青棗制成罐頭、飲料。但是青棗有比較堅硬的果核，不但影響口感而且給小孩和老人吃很不方便的。所以假若能用機(jī)械脫去青棗核，就可以大大提高青棗生產(chǎn)的附加值，提高產(chǎn)業(yè)的效益增加農(nóng)民大哥的收入，可見青棗去核機(jī)的設(shè)計對人們的生活來說具有重要意義。 核果類水果主要包括、杏、李、山植、青棗及橄欖等等 往以它們?yōu)樵希庸こ娠嬃?、罐頭、果脯及果干制品時，因此去核是一項十分重要的處理加工工序。過往，主要采用的是人工作業(yè)，這樣既占用了大量的勞力，而且生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度 大，并且產(chǎn)品去核質(zhì)量難以控制。為此，實現(xiàn)水果去核的機(jī)械化，自動化作業(yè)是一種必然的發(fā)展趨勢。國外 60 年代就著手去核機(jī)的研制。 80 年代初，美國、意大利和荷蘭等國已相繼出現(xiàn)了桃去核機(jī)、大棗去核機(jī)等 我國是從 80 年代后期開始著手對去核機(jī)進(jìn)行研制的，并陸續(xù)推出一些產(chǎn)品。如下圖 由于一些問題尚未真正解決，因此，真正在生產(chǎn)應(yīng)用中得到推廣應(yīng)用的并不多，在大多數(shù)的果品加工廠中，去核這一基本的前期作業(yè)主要還是仍依靠純手工或者十分簡陋的工具完成。近年來，隨著人民物質(zhì)和精神生活水平的不斷提高， 人們對食品質(zhì)量要求更嚴(yán)格和需求更廣泛，廠家也意識到，前期的處理工序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量和效率有著不可忽視的影響，各廠家紛紛尋找合適的前處理設(shè)備，由于許多前處理設(shè)備在國內(nèi)尚屬空白，例如棗類去核機(jī)等，故廠家用戶的需求難以滿足。因此，開發(fā)性能優(yōu)良的去核機(jī)及其它前處理設(shè)備是市場的形勢所需。 核機(jī)的功能及研究現(xiàn)狀 核果類水果的去核機(jī)是依靠將 沖針的往復(fù)直線運動及旋轉(zhuǎn)盤工作臺的間歇轉(zhuǎn)動來完成連續(xù)去核作業(yè)處理，其總功能可分解為送料、沖核、退回、沖棗四個分功能 。 現(xiàn)如今大多數(shù)企業(yè)及加工個體戶還是采用純?nèi)肆Φ脑缙诘那鄺椚ズ嗽O(shè)備 ，采用這種純?nèi)斯さ募庸ぞ哂泻芏嗳秉c，例如上面提到的加工質(zhì)量不高、效率很低、衛(wèi)生環(huán)境很差、最主要的是耗費勞力多，已經(jīng)大大不能滿足市場的需求。查詢相關(guān)數(shù)據(jù)顯示大型全自動大棗去核機(jī)加工效率高，但加工質(zhì)量一般，很多青棗沒有被沖核，青棗破壞程度大，況且成本也非常高，由于其成本原因其市場應(yīng)用率不高，青棗去核機(jī)是季節(jié)性的機(jī)器，在國內(nèi)市場需求量并不是很大，直接導(dǎo)致其應(yīng)用范圍很小。半自動的大棗去核機(jī)相關(guān)的研究成果并不多，但是由于其特有的加工特點，較大型全自動去核機(jī)成本低，所以在以后的市場上的展望很有期待，也將具有較大的需求量 。 圖 棗去核機(jī) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2 頁 共 27 頁 棗的加工過程 一顆優(yōu)質(zhì)的青棗被加工成可口的蜜棗需要經(jīng)過以下幾個步驟，首先是去棗核、緊接著就是劃破皮、清洗、增甜、熬煮、殺菌、烘干等等深加工處理。為了保證蜜棗的品質(zhì)（色澤、口感、形狀等），去棗核工序便稱為蜜棗加工最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，極大的影響著蜜棗的加工制作效率。劃破皮是為了使青棗能更充分的在加工池中充分吸收糖汁。劃破皮后的鮮棗置入竹籮筐內(nèi)，放在清水中洗凈，瀝干水分。熬煮是先把水和糖進(jìn)行加熱溶成糖液，然后倒入鮮棗，與糖液攪拌，用旺火煮熬不斷，翻拌一定時長 。將烘干或者濾干糖液的棗果及時送入烘房焙烘，以促進(jìn)干燥或改善外觀。并在烘干爐中經(jīng)數(shù)小時的高溫烘干殺菌后，最終成為蜜棗成品。如下圖 圖 棗成品 題研究的目的及意義 目的：該傳動系統(tǒng)部分主要是要求青棗在推進(jìn)過程中的的平穩(wěn)和效率。要求所設(shè)計的主傳動機(jī)構(gòu)的原理正確、結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計可靠。通過對青棗去核機(jī)的設(shè)計和學(xué)習(xí)，培養(yǎng)系統(tǒng)掌握食品加工機(jī)械設(shè)計的方法和特點，同時訓(xùn)練學(xué)生綜合運用所學(xué)的專業(yè)知識，分析解決實際生產(chǎn)問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生初步從事工程技術(shù)工作的工程意識和事件創(chuàng)新能力。訓(xùn)練和提 高設(shè)計的基本技能： 結(jié)構(gòu)工藝、制圖、收集查閱技術(shù)資料以及工具書的使用。 意義：山西、陜西河南等地盛產(chǎn)大棗，棗業(yè)深加工成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的主要支柱。青棗是加工蜜棗的重要的原始材料（青棗是指大棗變紅前時快要輸?shù)挠矖棧?，我國?20 世紀(jì) 80 年代我國開始對去核機(jī)進(jìn)行研制與探索，經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展去核機(jī)具的研發(fā)取得了長足進(jìn)步，但目前市場上的大棗去核機(jī)普遍存在脫核率較低、自動化控制程度較低、大多都是通過人工進(jìn)行去核，所以在這一領(lǐng)域尚有許多需要改進(jìn)的地方。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 3 頁 共 27 頁 2 半自動青棗去核機(jī)的方案設(shè)計 行系統(tǒng)的方案設(shè)計 機(jī)械執(zhí)行系 統(tǒng)的方案設(shè)計是機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計的核心，它對機(jī)械能否實現(xiàn)預(yù)想的功能和性能上的優(yōu)勢，能否實現(xiàn)預(yù)想經(jīng)濟(jì)效益都有著決定性的作用。 自動青棗去核機(jī)的功能 青棗去核機(jī)是將沖針的往復(fù)直線運動及旋轉(zhuǎn)盤工作臺的間歇轉(zhuǎn)動來完成連續(xù)去核作業(yè)處理，其總功能可分解為送料、沖核、退回、沖棗四個分功能。 自動青棗去核機(jī)的原始數(shù)據(jù)和設(shè)計要求 加工青棗直徑范圍一般為 2530 半自動青棗去核時沖針可承受的壓力最大可達(dá) 3 要求沖針自上向下運動前，旋轉(zhuǎn)盤作一次間歇轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)角是 90。 青 棗去核機(jī)一般的使用壽命是 10 年，在工作過程中載荷有輕微沖擊。 藝動作分解 根據(jù)上訴分析，半自動青棗去核機(jī)要求完成的工藝動作有以下內(nèi)容。 （ 1）加料：因為我們做的是半自動的去核機(jī)構(gòu)，所以這一步可以又人工進(jìn)行完成。 （ 2）沖制：其工藝動作可分為沖棗和沖核，要求沖針自上向下運動前，旋轉(zhuǎn)盤做一次間歇運動，轉(zhuǎn)動角度為 90。 （ 3）旋轉(zhuǎn)盤間歇運動：以完成送料、沖核、沖棗三個工位的轉(zhuǎn)換。 選擇電動機(jī)為動力源，此機(jī)構(gòu)是具有將連續(xù)的回轉(zhuǎn)運動變換為往復(fù)直線運動的功能。實現(xiàn)該功能的各機(jī)構(gòu)比較如下： 針往復(fù)直線運動的實現(xiàn)機(jī)構(gòu) 擺動從動件圓柱凸輪：凸輪具有易設(shè)計的優(yōu)點 ,它還能準(zhǔn)確有效地預(yù)測所產(chǎn)生運動的基本趨勢、工作行為、結(jié)構(gòu)和壽命等，具有良好的運動性能和動力性能。 對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：這種低副機(jī)構(gòu)具有良好的動力特性和運動特性、運動副幾何封閉、制造簡單等優(yōu)點。 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：與對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相比較，具有曾力、急回特性等優(yōu)點 。 轉(zhuǎn)盤間歇轉(zhuǎn)動的實現(xiàn)機(jī)構(gòu) 棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)均可實現(xiàn)間歇運動。由于旋轉(zhuǎn)盤間歇轉(zhuǎn)動速度要求低速，且需要精確地轉(zhuǎn)位，故選用槽輪機(jī)構(gòu)。 行 機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計 青棗去核機(jī)由減速傳動裝置、沖壓機(jī)構(gòu)、間歇運動機(jī)構(gòu)組成。在送料期間，沖針不能壓到旋轉(zhuǎn)盤，顯然，沖針自上向下運動前，旋轉(zhuǎn)盤做一次間歇轉(zhuǎn)動，所以沖針與旋轉(zhuǎn)盤之間的運動，在時間順序和空間位置上有嚴(yán)格的協(xié)調(diào)配合要求。 構(gòu)運動循環(huán)圖的設(shè)計 對于青棗去核機(jī)的運動循環(huán)圖主要是確定沖針、旋轉(zhuǎn)盤二個執(zhí)行構(gòu)件的先后順序、相位，以利于對各執(zhí)行構(gòu)件的設(shè)計。其青棗去核機(jī)一個工作循環(huán)的工作過程如圖 示。 為了保證機(jī)器在工作時其各執(zhí)行構(gòu)件間動 作的協(xié)調(diào)配合關(guān)系，在設(shè)計機(jī)器時應(yīng)編制出表明機(jī)器買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 4 頁 共 27 頁 在一個運動循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運動關(guān)系的運動循環(huán)圖。表 示青棗去核機(jī)二個執(zhí)行構(gòu)件的運動循環(huán)圖，沖針和旋轉(zhuǎn)盤都由工作行程和回程兩部分組成，設(shè)每轉(zhuǎn)一周為一個運動周期，其沖針的工作行程為 0 180，回程為 180 360，即一個運動周期做一次上下移動；旋轉(zhuǎn)盤的工作行程在沖針的回程后半段和工作行程的前半段完成，工作旋轉(zhuǎn)盤由軸 4 帶動，通過槽輪機(jī)構(gòu)做間歇轉(zhuǎn)位運動，轉(zhuǎn)位過程對應(yīng)于軸 4 轉(zhuǎn)過 90，停歇過程對應(yīng)于軸 4 轉(zhuǎn)過 270。 圖 自動青棗去核機(jī)的工作過程 表 行構(gòu)件運動循環(huán)圖 沖針 工作行程 回程 旋轉(zhuǎn)盤 停止 進(jìn)給 主軸轉(zhuǎn)角 0 90 180 270 360 械運動方案的選擇和評定 現(xiàn)在可以按給定條件、各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相容性和盡量使機(jī)構(gòu)簡單、空間布局緊湊等要求來選擇方案，由此可選擇 兩個結(jié)構(gòu)比較簡單的方案。 方案 1：沖壓機(jī)構(gòu)為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)盤間歇機(jī)構(gòu)為棘輪機(jī)構(gòu)。 方案 2：沖壓機(jī)構(gòu)為擺動從動件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)盤間歇機(jī)構(gòu)為槽輪機(jī)構(gòu)。 評定：偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的往復(fù)直線運動具有增力、急回特性等功能，但方案 2 具有易設(shè)計及機(jī)械效率高等優(yōu)點，故最后選擇方案 2 為青棗去核機(jī)的機(jī)械運動方案 定傳動系統(tǒng)方案 根據(jù)執(zhí)行系統(tǒng)的工況和初選原動機(jī)的工況及要實現(xiàn)的總傳動比，擬選用帶傳動機(jī)構(gòu)和一級圓錐齒輪傳動組成青棗去核機(jī)的傳動系統(tǒng)。 械運動簡圖 按已選定的兩個執(zhí)行機(jī)構(gòu)形式及機(jī)械傳 動系統(tǒng)，畫出紅棗去核機(jī)的機(jī)械運動簡圖。如圖 2 所示，其工作原理為：電動機(jī)經(jīng)過減速傳動裝置（帶輪傳動）帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)（擺動從動件圓柱凸輪、間歇運動機(jī)構(gòu)），完成沖針的往復(fù)直線運動和旋轉(zhuǎn)盤工作臺的間歇轉(zhuǎn)動。紅棗去核機(jī)工作時，沖針由擺動從動件帶動下行，沖針進(jìn)行去核，稱為工作行程，工作阻力 F 為常數(shù)；沖針上行時，即為空回行程，此行程無工作阻力，在空回行程中，通過帶輪 圓錐齒輪 槽輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)盤工作臺做一次進(jìn)給運動，即送料，以便沖針繼續(xù)沖核、沖棗。如圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 5 頁 共 27 頁 圖 械運動簡圖 3 傳動系統(tǒng)方 案設(shè)計 選原動機(jī) 原動機(jī)有熱機(jī)、電動機(jī)、液動機(jī)和氣動機(jī)，各自具有不同的特點和應(yīng)用。 熱機(jī)包括蒸汽機(jī)和內(nèi)燃機(jī)，其應(yīng)用范圍相對單一，主要用于經(jīng)常變換工作場所的機(jī)械設(shè)備和運輸車輛。 電動機(jī)在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛，尤其是交流異步電動機(jī)，其具有結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，動力源方便等優(yōu)點，但功率系數(shù)較低，且調(diào)速不便，適用于運行環(huán)境比較穩(wěn)定、調(diào)速范圍窄的場合。 液動機(jī)一般調(diào)速方便，且傳動鏈較短，但需配備液壓站，成本較高。當(dāng)只需實現(xiàn)簡單的運動變換時，氣動機(jī)較為方便，其缺點是有一定的噪聲。 本設(shè)計中對原動機(jī)的要 求為：運行環(huán)境穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，綜合以上各種原動機(jī)的特點，選擇交流異步電動機(jī)作為半自動青棗去核機(jī)的原動機(jī)。 動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式 按工作的環(huán)境和工作要求，選用一般用途的 Y(電動機(jī)的防護(hù)等級，常見的有 ）系列三相異步電動機(jī)。 定電動機(jī)容量 沖針的輸出功率 根據(jù)設(shè)計要求和原始數(shù)據(jù)及實驗分析可知： ，設(shè)定轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速 25r/轉(zhuǎn)盤的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 6 頁 共 27 頁 輸出功率為： 0 0 01 00 0 電動機(jī)的輸出功率 傳動裝置的總效率： 2543321 式中， 1， 2， 3， 4， 5 為電動機(jī)至沖針的各傳 動機(jī)構(gòu)的效率；由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 1 章）表 1得： V 帶傳動： ，滾子軸承 ，錐齒輪傳動 ，齒式聯(lián)軸器 ，槽摩擦輪傳動 故 232543321 8 9 。所以輸出功率 d 電動機(jī)的額定功率 由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 12 章）表 12取電動機(jī)的額定功率為 。 定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速通常有 750r/1500r/3000r/ 種同步轉(zhuǎn)速。電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速越高，極對數(shù)越少，結(jié)構(gòu)尺寸越小，電動機(jī) 價格越低，但是在工作機(jī)轉(zhuǎn)速相同的情況下，電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速越高，傳動比越 大，使傳動裝置的尺寸越大，傳動裝置的制造成本越高；反之電動機(jī)同步轉(zhuǎn) 速 越低，則電動機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸越大，電動機(jī)價格越高，但傳動裝置的總傳動比小， 傳動裝置尺寸也小，傳動裝置的價格低。所以，一般應(yīng)該分析、比較，綜合考慮 。 為了方便于選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，先推算電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍， V 帶輪傳動常用傳動比范圍為i=2 5，則電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 85 710r/見同步轉(zhuǎn)速 750r/電動機(jī)符合。 表 132電動機(jī)的主要性能 定傳動裝置的傳動比 總傳動比： 5142710i d 動裝置的運動和動力參數(shù) 軸的轉(zhuǎn)速 電動機(jī)軸為 0 軸，各轉(zhuǎn)速為 10r/n =n =710/i=101r/ 各軸的輸入功率 按電動機(jī)的額定功率計算各軸輸入功 率： = 1=3 = P 23=動機(jī)型號 額定功率（ 動機(jī)同步轉(zhuǎn)速（ r/動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速（ r/動裝置傳動比 750 710 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 7 頁 共 27 頁 P = P 4= 各軸的轉(zhuǎn)矩 550 P0/550 3/710=m T =9550 P /n =9550 42=m T =9550 P /n =9550 42=m T =9550 P /n =9550 42=m 動系統(tǒng)方案 根據(jù)執(zhí)行系統(tǒng)的工況和初 選原動機(jī)的工況及要實現(xiàn)的總傳動比，選用帶傳動機(jī)構(gòu)，齒輪，二級圓錐齒輪傳動組成青棗去核機(jī)的傳動系統(tǒng)。圖 圖 別 為青棗去核機(jī)總體運動簡圖和整體組裝圖。 （ 1） 電動機(jī) 皮帶輪 直齒輪 錐齒輪 凸輪機(jī)構(gòu) （ 2） 電動機(jī) 皮帶輪 直齒輪 槽輪機(jī)構(gòu) 上工作盤 圖 棗去核機(jī)總體運動簡圖 1 2 3,4 5,6 7， 8 上下工作盤 9頭） 10 11 12,13買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 8 頁 共 27 頁 圖 體 組裝圖 4 傳動零件的設(shè)計計算 帶傳動的設(shè)計計算 定計算功率 由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）表 8得工作情況系數(shù) 3= 選取窄 V 帶帶型 根據(jù) n 由 課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）圖 8定選用 A 型。 （ 1）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）表 8 8主動輪基準(zhǔn)直徑 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 9 頁 共 27 頁 0 根據(jù)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）式 8動輪基準(zhǔn)直徑 ： d2=i 80=400機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）式 8算帶的速度： V=s（ V 1080 m/s 錯誤 !未找到引用源。 30m/s） 故帶的速度合適。 （ 2）確定窄 V 帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距 根據(jù) 0.7(d1+(d1+初步確定中心距 50據(jù)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）式 8算帶所需要的基準(zhǔn)長度： 2=2 650+(400+80)+=2093機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）表 8帶的基準(zhǔn)長度： 000機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）式 8算實際中心距 a 為： 6 0 42 2 0 9 32 0 0 06 5 0a （ 3）驗算主動輪上的包角 1 由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）式 8 1=180-( =0（包角度數(shù)大于 900 合適） 故主動輪上的包角合適。 （ 4） 計算窄 V 帶的根數(shù) 由 n =710r/1機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）表 8 查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）表 8 表 8 則： 所以取 Z=7 根； （ 5）計算預(yù)緊力 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）式 8 由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）表 8 q=m，故： （ 6）計算作用在軸上的壓軸力 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 8 章）式 8： i i 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 10 頁 共 27 頁（ 7）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于 d500宜采用腹 板式結(jié)構(gòu)，繪制帶輪的零件圖如圖 示： 圖 輪的零件圖 圖 輪示意圖 圖 帶輪示意圖 齒圓錐齒輪傳動設(shè)計計算 擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 按圖所示的傳動方案，選用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動。 精度等級選 7 級精度。 材料選擇：選兩齒輪均為 45 鋼（調(diào)制處理），硬度為 240 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 11 頁 共 27 頁選齒輪齒數(shù) 2=30。 選取分度圓錐角 01 452Z 10102 45 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）設(shè)計計算公式 10行試算，即： （ 1）試選載荷系數(shù) （ 2）計算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩： T =9550 P /n =9550 42=m； （ 3）由機(jī)械設(shè)計（第五版）教材表 10得材料的彈性影響系數(shù)； （ 4）由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）圖 10齒面硬度查得兩齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 50 （ 5）由由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）式 10算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 2= （ 6）由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）圖 10得接觸疲勞壽命系數(shù) （ 7）計算接觸疲 勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) s=1，由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）式 10 L=2=55039 試算齒輪分度圓直徑 入較小值 8)計算圓周速度 (9)計算 齒寬 (10)計算載荷系數(shù) 根據(jù) v=s， 7 級精度，動載荷系數(shù) 按機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）圖 10低一級精度線查得 齒間載荷分配系數(shù) 。 由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）表 10得使用系數(shù) 。 由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）表 10得軸承系數(shù) 齒間載荷分布系數(shù) 故載荷系數(shù)為： K= 1 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 12 頁 共 27 （ 11）計算模數(shù) 8Z/1 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計 由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）式 10彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計公式： 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值： （ 1）由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）圖 10得兩齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 80 2）由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）圖 10得彎曲疲勞壽命系數(shù) 3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力： 取 彎曲疲勞安全系數(shù) S=機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）式 10 M P （ 4）計算動載荷系數(shù) K （ 5） 計算當(dāng)量齒數(shù) 6）查取齒形系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 10 章）表 10用插值法計算齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 故 故 （ 7） 計算 0 1 5 9 6 7 F 設(shè)計計算 ： p 212 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 13 頁 共 27 頁對比計算結(jié)果：由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲的疲勞強(qiáng)度的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪的直徑有關(guān)，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù) 就圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=接觸強(qiáng)度計算得分度圓直徑 出齒輪的齒數(shù) 2=40。 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊。 何尺寸的計算 計算分度圓直徑： d1=m 0 80mm d2=m 0 80計算齒輪寬度： b=R=42mm d+2ha=m（ ） =186mm d+2hf=m（ =172 結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪制零件圖 由于齒輪齒頂圓直徑大于 150又小于 500以設(shè)計錐齒輪為鍛造錐齒輪，選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其它有關(guān)尺寸計算從略，并繪制齒輪零件圖如圖 示 圖 齒輪示意簡圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 14 頁 共 27 頁5 軸系零件的設(shè)計計算 的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 步確定最小直徑 先按機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 15 章）式 15步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 15 章）表 15是得 i n 因為軸截面上開有兩個鍵槽，軸徑應(yīng)增大 10% 15%，故取 35。 定軸上零件的裝配方案 繪制結(jié)構(gòu)簡圖 (圖 圖 I 的結(jié)構(gòu)簡圖 其各零件的裝配方案及固定方式如表 示： 表 零件的裝配方案及固定方式 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 為了帶輪軸向定位的要求，段右端需制出一軸肩，故取段的直徑，左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=43輪與軸配合的轂孔長度 L=56了保證軸端擋圈只壓在帶輪上，而不壓在軸的端面上，故 段的長度應(yīng)比 L 略短一些，由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 13 章）表 13得，取 49 初步選擇滾動軸承。因軸承同時承受徑向力和軸向力的作用，故選用圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的圓錐滾子軸承 30309，其尺寸為 d D T=4510027 右端滾動軸承采用軸肩定位，由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（高等教育出版社第三版第 6 章）查得30309 型軸承的定位軸肩高度 h=5此，取 55 取齒輪處的段直徑，齒輪的左端與左 軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為 42了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 h 一般取 h=取 50環(huán)高度 b 取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 a=12軸承端蓋的總寬度為 23至此已初步確定了軸的各段直徑和長度。 并繪制軸系零件圖如圖 示： 零件 裝配方案 左端軸向固定 左端軸向固定 周向固定 齒輪 左軸承 右軸承 從左裝入 軸套 軸肩 鍵 從左裝入 軸承蓋 軸套 過渡配合 從右裝入 軸肩 軸承蓋 過渡配合 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 15 頁 共 27 頁圖 系零件圖 上零件的周向定位 齒輪、帶輪和軸的周向定位均采用平鍵連接，由機(jī)械設(shè)計教材（第五版）表 6查得 平鍵截面 b h=149槽用鍵槽銑刀加工，長度為 40時，為了保證齒輪與軸配合具有良好的中型，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為，適用于大轉(zhuǎn)矩，振動及沖擊、不經(jīng)常拆卸的配合。同樣，帶輪與軸連接，選用平鍵為 10840輪與軸的配合為 H7/動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 定軸上的圓角和倒角尺寸 參考機(jī)械設(shè)計教科書（第五版）表 15軸端倒角為 1 45。 核軸 I 的強(qiáng)度 （ 1）求作用在齒輪上的力 軸 I 上的扭矩： T =9550 P /n =9550 42=m 齒輪分度圓直徑： d=m Z=40 80 2）求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖，在確定軸承的