紅薯分級分選機的設(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 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院 全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計 紅薯分級分選機的設(shè)計 F 生姓名 ： 學(xué) 號： 年級專業(yè)及班級： 指導(dǎo)老師及職稱： 學(xué) 部： 理工學(xué)部 湖南長沙 提交日期： 2012 年 5 月 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生 畢業(yè)設(shè)計誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本 論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。同時，本論文的著作權(quán)由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院、指導(dǎo)教師共同擁有。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計作者簽名： 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘要 1 關(guān)鍵詞 1 1 前言 2 2 總體方案的擬定 3 原理分析 3 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 5 各執(zhí)行機構(gòu)主要參數(shù)的計算 6 傳動裝置的運動和動 力參數(shù)的計算 13 3 主要零件的選擇和設(shè)計 15 皮帶傳動的設(shè)計計算 15 直齒圓柱 齒輪的設(shè)計計算 17 滾子鏈傳動的設(shè)計計算 20 軸的設(shè)計計算 21 高速軸的設(shè)計計算 21 低速軸的設(shè)計計算 24 軸承的校核 27 鍵的設(shè)計計算與校核 27 潤滑與密封 28 主要缺點和有待進一步改進的地方 29 4 結(jié)束語 29 參考文獻 30 致謝 31 附錄 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 1 - 紅薯分級分選機的設(shè)計 摘 要： 本文分析了中國國內(nèi)外紅薯分級分選機的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，對未來進行了展望，設(shè)計出了一種新型紅薯分級分選機構(gòu)。該紅薯分級分選機是由分級滾筒、傳動機構(gòu)和電動機組成。采用電動機提供動力，通過帶輪傳動機構(gòu)，將運動和動力傳送到直齒圓柱齒輪減速器，然后再通過鏈輪傳動機構(gòu)，將所需的運動和動力傳送 至分級滾筒上，從而實現(xiàn)紅薯的分選。整個機構(gòu)簡單且易于操作，便于維護，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強度，為實現(xiàn)紅薯加工機械化與規(guī)?；峁┝饲疤?。 關(guān)鍵詞： 紅薯；形狀；分級機構(gòu)；分級滾筒； of of on we a of is of a by a a is to is to on we of is to to to to 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 2 - 1 前言 選題研究意義 紅薯具有很高的營養(yǎng)價值，含有 豐富的淀粉、 膳食纖維 、 胡蘿卜素 、 維生素 A、B、 C、 、 鐵 、 銅 、 硒 、 鈣 等 10余種微量元素和亞油酸等，被營養(yǎng)學(xué)家們稱為營養(yǎng)最均衡的保健食品。 同時紅薯既是美味可口的食物，又具有藥用價值，尤其在抗癌蔬菜方面，它的抗癌能力排名第一，正因為紅薯具有如此多的價值，市場認可度高，所以對紅薯的深加工勢在必行，而實現(xiàn)這一目標(biāo)的 前提是紅薯的加工必須實現(xiàn)規(guī)模化與機械化，作為紅薯加工工序之一的分級工序起到了承上啟下的關(guān)鍵作用，其主要作用包括：一是保證產(chǎn)品的規(guī)格和質(zhì)量指標(biāo)；二是降低加工過程中原料的損耗率，提高原料利用率，從而降低產(chǎn)品的成本；三是提高勞動生產(chǎn)率，改善工作環(huán)境；四是有利于生產(chǎn)的連續(xù)化和自動化 1。 國內(nèi)外紅薯機械化發(fā)展概況 我國是世界紅薯生產(chǎn)消費大國，但還不是紅薯加工強國。紅薯的品質(zhì)還難以完全滿足國內(nèi)外消費者的要求，紅薯市場主要還在國內(nèi)。隨著我國加入 薯生產(chǎn)銷售面臨著激烈的全球市場競爭，因此必須盡快提升我 國紅薯種植和加工的水平，縮短與國外的差距。近幾十年來，我國的紅薯加工水平提高緩慢，主要是我國的紅薯機械加工技術(shù)水平落后造成的 2。 20世紀 50年代以前，我國幾乎沒有食品機械工業(yè)，更不用說紅薯加工。紅薯的生產(chǎn)加工主要以手工操作為主，基本屬于傳統(tǒng)作坊生產(chǎn)方式。僅在沿海一些大城市有少量工業(yè)化生產(chǎn)方式的紅薯加工廠，所用設(shè)備幾乎是國外設(shè)備。進入 20 世紀 50 70 年代，紅薯加工業(yè)及紅薯機械行業(yè)得到一定的發(fā)展，全國各地新建了一大批紅薯加工工廠。但這樣依然沒有從根本上改變紅薯加工落后的面貌，這些加工廠尚處于半機械半手工的 生產(chǎn)方式，機械加工僅用于一些主要的工序中，而其他生產(chǎn)工序仍沿用傳統(tǒng)的手工操作方式。到了 20世紀 80年代以后，紅薯工業(yè)發(fā)展迅速。這得益于 80年代以后的改革開放政策。隨著外資的引入，出現(xiàn)很多獨資、合資等形式的外商紅薯加工企業(yè)。這些企業(yè)在將先進的紅薯生產(chǎn)技術(shù)引進國內(nèi)的同時，也將大量先進的紅薯機械帶入國內(nèi)。再加上社會對紅薯加工質(zhì)量、品種、數(shù)量要求的不斷提高，極大地推進了我國紅薯工業(yè)以及紅薯機械制造業(yè)的發(fā)展。通過消化吸收國外先進的紅薯機械技術(shù)，使我國的紅薯機械工業(yè)的發(fā)展水平得到很大提高。 20世紀 80 年代中期，我國紅薯 工業(yè)實現(xiàn)了機械化和自動化。進入 20 世紀 90 年代以后，又進行了新一輪的技術(shù)改造工程。在這一輪的技術(shù)改造工程中，許多紅薯加工廠對設(shè)備進行了更新?lián)Q代，或直接引進全套的國外先進設(shè)備，或采用國內(nèi)廠家消化吸收生產(chǎn)出的新型機械設(shè)備。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 3 - 經(jīng)過兩輪的技術(shù)改造工程，極大推進了我國紅薯機械工業(yè)的發(fā)展，紅薯機械工業(yè)現(xiàn)已形成門類齊全、品種配套的產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)為機械工業(yè)中的重要產(chǎn)業(yè)之一 3。 國內(nèi)紅薯機械化未來發(fā)展方向 紅薯在中國食品產(chǎn)業(yè)占有重要地位，隨著社會發(fā)展和進步，紅薯不但是人們生活的必需品，而且對經(jīng)濟起了很好的作用，而紅薯 分選機是紅薯生產(chǎn)中的一種主要機械。 21 世紀，中國將實現(xiàn)紅薯生產(chǎn)和加工全程機械化，以滿足紅薯生產(chǎn)規(guī)模化、經(jīng)營產(chǎn)業(yè)化、紅薯產(chǎn)品多元化、紅薯質(zhì)量無公害化的要求。紅薯機械將集機、電、液于一體，向智能化、自動化跨越 4。 目前國內(nèi)常見的紅薯分選機主要有以下幾種類型 目前我國 紅薯業(yè) 生產(chǎn)上使用的 分選機 類型很多，大小不一。 根據(jù)紅薯檢測指標(biāo)的不同，紅薯分選機大致可以分為大小分選機、重量分選機、外觀品質(zhì)分選機和內(nèi)部品質(zhì)分選機。本課題主要研究的是大小分選機，而根據(jù)其結(jié)構(gòu)和工作原理的不同，大小分選機可分為篩子分選機、 回轉(zhuǎn)帶分選機、 輥軸分選機、滾筒式分選機 5。 2 總體方案的擬定 原理分析 分級機上的分級裝置的孔眼的大小和形狀 必須根椐 紅薯的大小、形狀和產(chǎn)品工藝要求確定。 特別注意 分級級數(shù)的設(shè)計計算，提高分選質(zhì)量，以保證后序工序的順利進行 。 紅薯分選機是由分級機構(gòu)、傳動機構(gòu)和電動機組成。紅薯分選時將紅薯運送至進料斗，然后流入到分級滾筒或擺動篩中，使紅薯在滾筒里滾轉(zhuǎn)和移動或在擺動篩中作相對運動，并在此過程中通過相應(yīng)的孔流出，以達到分級目的。 方案選擇 為了實現(xiàn)預(yù)定的功用，有兩套方案可以實現(xiàn)： (參見圖 1、圖 2) 方案一 采用擺動篩式進行紅薯的分選 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 4 - 圖 1 方案一 示意圖 he of 方案二 采用滾筒式進行紅薯分 選 圖 2 方案二 示意圖 he of 方案的比較 方案一采用擺動篩式來進行紅薯的分選，其機械振動裝 置由皮帶傳動使偏心輪回轉(zhuǎn)，偏心輪帶動曲柄連桿機構(gòu)實現(xiàn)機體的直線往返式擺動。擺動篩分級機的優(yōu)點為：結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝容易；篩面調(diào)整方便，利用率高；以直線往復(fù)擺動為主。振動買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 5 - 為輔，對物料損傷少；適用多物料及同一物料多種不同規(guī)格的分級。缺點為：動力平衡困難，噪音大，清洗不方便等 5。方案二采用滾筒式來進行紅薯的分選，其滾筒由摩擦輪帶動，物料通過料斗流入到滾筒時，在其間滾轉(zhuǎn)和移動，并在此過程中通過相應(yīng)的孔流出，以達到分級目的。滾動式分級機的優(yōu)點為：結(jié)構(gòu)簡單，分級效率高，工作平穩(wěn)，不存在動力不平衡現(xiàn)象。缺點為：機器 占地面積大，篩面利用率低；由于篩孔調(diào)整困難，對原料的適應(yīng)性差 5。本課題研究的主要目的是實現(xiàn)紅薯生產(chǎn)的規(guī)?；蜋C械化，而且主要針對單一物料進行分級，對紅薯的損傷情況不做過多要求，故采用方案二比較合理。 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 總體結(jié)構(gòu) 總體結(jié)構(gòu)分為以下主要部分（如圖 3所示）： 進料斗、滾筒、收集料斗、機架、傳動裝置、摩擦輪等。 圖 3 紅薯分選機結(jié)構(gòu)圖 he of of 傳動路線 紅薯分選機的傳動路線如圖 4 所示，該機構(gòu)是通過電動機驅(qū)動皮帶傳動，將運動和動力直齒圓柱齒輪減速器，通過減速器減速后，再由鏈輪傳動機構(gòu)將運動和動力傳遞給摩擦輪，在摩擦輪的帶動下，以實現(xiàn)對紅薯的分級。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 6 - 圖 4 紅薯分選機 的傳動路線 he of 各執(zhí)行機構(gòu)主要參數(shù)的計算 滾筒設(shè)計 考慮到紅薯大小形狀的差異 ， 將滾筒的分級情況定為 6 級。在實際分級中 ， 可以將相鄰的兩級料斗合為一級 ， 以滿足不同分級的需要?，F(xiàn)在設(shè)計采用 5節(jié)篩筒 ， 6級分級 5。 滾筒孔眼總數(shù)的確定 生產(chǎn)能力 5： G 3600z m 1000 1000 （ 2 式中： 為在同一秒內(nèi)從篩孔掉下物料的系數(shù)，因分級機型和物料性質(zhì)不同而異，滾筒式可取 1 0 2 5 ； 根據(jù)設(shè)計要求給定的參數(shù) G=12 t/h， m=400g， = 可求出 z =1000 1000G 3600 m =1000 1000 12 3600 400 =417（個） 滾筒直徑 D、長度 L 以及各級排數(shù) P 和各排孔數(shù) Z 的確定 在生產(chǎn)能力已知的情況下，通過式 （ 2取的 由于各級篩孔孔徑不同而滾筒直徑相同，所以這個總孔數(shù)不能平均分配在各級中，而應(yīng)根據(jù)工藝的要求分成不同直徑的若干級別，再依級數(shù)設(shè)每級排數(shù)以確定同一級每排篩孔買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 7 - 數(shù)。若把滾筒展開成平面 ，則其關(guān)系為 每級孔數(shù) =排數(shù)每排孔數(shù) 每級長度 =（每級篩孔直徑每排孔數(shù)）（篩孔間隙各排孔數(shù)） 則 滾筒的圓周長度 =（排數(shù)各級孔徑）（排數(shù)孔徑） 理論上，每級的孔數(shù)之和等于總孔數(shù) Z，每級長度之和是所設(shè)計的滾筒長度，但這樣設(shè)計計算各級滾筒的直徑各不相同，無法連接在一起。因此一般取滾筒中直徑較大的一級作為整個滾筒的直徑。 初步確定滾筒直徑和長度后，用 D:L=1:4 6進行校核，若不在此范圍內(nèi)，就應(yīng)重新調(diào)整每級排數(shù)或孔數(shù)，直至達到此比例范圍內(nèi)為止。一般若 L 6D，則可適當(dāng)增 加排數(shù)，減少每排孔數(shù)；若 L 6D，則應(yīng)增加每排孔數(shù)，減少排數(shù) 5。 現(xiàn)在由分選所需紅薯的需求，對篩筒孔徑作如下估計： 表 1 篩孔孔徑的參數(shù) of 孔 孔徑長寬（ 孔隙（ 粒徑分布比例系數(shù)向分布比例系數(shù)一級 80 40 15 1/8 1/2 第二級 85 45 20 1/2 1/4 第三級 90 50 25 1/4 1/8 第四級 95 55 30 1/8 1/8 第五級 100 60 35 1/8 1/8 各級篩孔數(shù)的計算 （ 1） 各級篩孔的孔數(shù) 5 Z1=Z。 （ 2 式中： 每個篩孔的個數(shù)，個； 原料粒徑分布比例系數(shù)； 原料沿滾筒軸向分布比例系數(shù)； Z。 基準(zhǔn)孔數(shù)， 個。 （ 2） 基準(zhǔn)孔數(shù)為 5 Z。 =Z/ ai （ 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 8 - 則 Z。 =417 /（ 1/8 1/2 1/2 1/4 1/4 1/8 1/8 1/8 1/8 1/8） =1668（個） 則，可求 Z1=Z。 =1/8 1/2 1668=104 Z2=Z。 =1/2 1/4 1668=209 Z3=Z。 =1/4 1/8 1668=52 Z4=Z。 =1/8 1/8 1668=26 Z5=Z。 =1/8 1/8 1668=26 （ 3）篩孔排數(shù)與每排孔數(shù)的計算 已知 5u = L/D （ 2 式中： u 長度與直徑之比； L 滾筒的長度， m； D 滾筒的直徑， m。 又知滾筒的長度可表示為 5 L= 1/i( （ 2 式中： 基準(zhǔn)排數(shù)，通 常以第一級為基準(zhǔn)； 各級篩孔的直徑， m； 個級篩孔的孔徑， m； 篩孔的直徑及間隙對排數(shù)的影響比例系數(shù)。 又知 5 （ 2 式中： 各級篩孔的排數(shù) 因 D / 3 將這些轉(zhuǎn)換式對 L= 1/i(行化 簡，得 L=2 D / 3 Z1( Z2( Z3( Z4( Z5( 又估計 u = L/D=4 則 D= 1/4L 則 3 / 104 ( 209 ( 52 ( 26 ( 26 ( 解得 L=2.3 m 則 D= 1/4L=m 則由 D / 3 得 3 (23 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 9 - 3 (20 3 (18 3 (17 3 (15 由此可得各級滾筒每排孔數(shù)： 由 i/得 1 = 104 23 =5 2 = 209 20 =10 3 = 52 18 =3 4 = 26 17 =2 5 = 26 15 =2 經(jīng)圓整后，各級滾筒每排的孔數(shù)為： （ 4）滾筒直徑的確定 各級滾筒的周長為 5 3 /2 (i （ 2 3/2 (1= 3 /2 ( 23=m 3/2 (2= 3 /2 ( 20=m 3/2 (3= 3 /2 ( 18=m 3/2 (4= 3 /2 ( 17=m 3/2 (5= 3 /2 ( 15=m 各級 計算周長中，最長的作為整個滾筒的周長，則 l=m。 （ 5） 篩孔間隙修正 因為各級計算周長與確定的滾筒軸長 按下式修正 5： l/ 3 （ 2 則 2 3 23 2 3 20 2 3 18 2 3 17 2 3 15 6） 滾筒直徑 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 10 - D=l/ （ 2 則 D= =m （ 7） 長徑比驗算 總長度的確定，應(yīng)將各級的一側(cè)邊緣尺寸 5，因此 L= （ 2 又知 5 2=1/2( （ 2 則滾筒的長度為 L= 1/2 ( （ 2 則 L= 1/2 ( （ 2 L= 4 ( 7 ( 3 ( 3( 2 ( 1/2 ( ( ( ( =m 將計算出的滾筒長度和直徑代入長徑比公式中進行驗算，若不超過規(guī)定長度比的5，則可確定長度和直徑；否則要重新進行校正 5。 由計算知 D=m L=m 則 u = L/D=定的 u = L/D=4 則相差值為 5，符合要求。 故可確定滾筒 D=m L=m 轉(zhuǎn)速 滾筒的轉(zhuǎn)速影響分級效率及生產(chǎn)能力，而滾筒的轉(zhuǎn)速取決于直徑。滾筒一般呈傾斜放置，則通常轉(zhuǎn)速可由以下公式確定 5： n = 12 14 / R （ 2 則由前面滾筒尺寸參數(shù)計算中，知 D=m，根據(jù)公式可得本設(shè)計中的轉(zhuǎn)速范圍 n = 12 14 / R=12 14 / 5 18 r/考慮滾筒的轉(zhuǎn)速一般為 10 15 r/般不超過 30 r/結(jié)合實際生產(chǎn)需求，最終確定滾筒的轉(zhuǎn)速 n=18 r/ 由上式可知， 滾筒直徑越大，其轉(zhuǎn)速越小。 而滾筒的傾角 般約為 3 o 5 o，長的滾筒取小值，短的取大值。本設(shè)計中滾筒的長度為 L=m，結(jié)合實際生產(chǎn)的需要，取 a=4 o。 滾輪和摩 擦輪 滾輪和摩擦輪工作時，滾圈的動力是由摩擦輪與之摩擦所產(chǎn)生的，她們是一對相買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 11 - 對運動的部件。通常為了維修及更換零件的方便，在設(shè)計上，摩擦輪所選擇的材料要比滾圈耐磨性差，以便把磨損落在摩擦輪上。摩擦輪和滾圈的結(jié)構(gòu)如圖 5所示。 滾圈的常用材料為 40號碳素鋼。摩擦輪的材料常為 里取滾圈的材料為 擦輪的材料為 。 摩擦輪的寬度 大 30 40 補償筒體熱脹冷縮和軸向竄動的需要，經(jīng)計算摩擦輪外徑為 d=375 度為 90 與滾圈寬 60 圖 5 摩擦輪與滾圈 he 功率計算 對于摩擦輪傳動式，其功率可用下式計算 5： P=Rn(13m2)g/60 （ 2 式中： P 滾筒轉(zhuǎn)動所需要的電動機功率， W； R 滾筒內(nèi)半徑， m； n 滾筒轉(zhuǎn)速， r/ 滾筒本身質(zhì)量， 滾筒內(nèi)原料質(zhì)量， 傳動效率，一般取 設(shè)計中取 = （ 2 式中： L 滾筒的長度， m； 物料的密度， kg/ 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 12 - 物料在滾筒中的填充系數(shù)，一般為 在本設(shè)計中，所涉及的滾筒用來篩選紅薯，按其平均質(zhì)量和半徑，估算出物料密度 103 kg/充系數(shù)選取 = （ 2） /2 2 103 6 以上結(jié)果代入滾筒轉(zhuǎn)動時所需的電動機功率 5： P=Rn(13m2)g/60 =（ 2） /2 18 (62 13 56) 0 155 W 篩孔的設(shè)計 篩孔是分級機械的主要工作部分 ， 其優(yōu)劣程度直接影響分級效果 。 篩孔有正方形 、矩形 、 正三角形等排列 。經(jīng)計 算， 正三角形排列篩面的有效系數(shù)比正方形排列增加 16 ，如圖 6所示， 其有效篩面面積更大，故在設(shè)計中采取正三角形排列 5。 圖 6 正三角形排列 he 選擇電動機 （ 1）選擇電動機類型和結(jié)構(gòu)形式 生 產(chǎn)單位一般用三相交流電源，如無特殊要求 (如在較大范圍內(nèi)平穩(wěn)地調(diào)速，經(jīng)常起動和反轉(zhuǎn)等 )，通常都采用三相交流異步電動機。我國已制訂統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的 用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械，如金屬切削機床、風(fēng)機、輸送機、攪拌機、農(nóng)業(yè)機械和食品機械等。由于 Y 系列電動機還具有較好的起動性能，因此也適用于某些對起動轉(zhuǎn)矩有較高要求的機械 (如壓縮機等 )。在經(jīng)常起動，制動和反轉(zhuǎn)的場合，要求電動機轉(zhuǎn)動慣量小和過載能力大，此時宜選用起重及冶金用的 6。 三相交流異步電動機根據(jù)其額定功率 (指連續(xù)運轉(zhuǎn)下電機發(fā)熱不超過許可溫升的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 13 - 最大功率，其數(shù)值標(biāo)在電動機銘牌上 )和滿載轉(zhuǎn)速 (指負荷相當(dāng)于額定功率時的電動機轉(zhuǎn)速，當(dāng)負荷減小時，電機實際轉(zhuǎn)速略有升高，但不會超過同步轉(zhuǎn)速 磁場轉(zhuǎn)速 )的不同，具有系列型號。為適應(yīng)不同的安裝需要，同一類型的電動機結(jié)構(gòu)又制成若干種安裝形式。各型號電動機的技術(shù)數(shù)據(jù) (如額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與 額定轉(zhuǎn)矩之比、最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比等 )、外形及安裝尺寸可查閱產(chǎn)品目錄或有關(guān) 機械設(shè)計手冊 13。 按已知的工作要求和條件，選用 6。 （ 2）選擇電動機類型的功率 由前面設(shè)計計算已知，工作機所需的電動機輸出功率為 W 電動機至運輸帶之間的總效率為 總 = 皮帶 齒輪 3滾動軸承 鏈輪 2摩擦輪 =以電動機的輸入功率為 總 = 3）初選同步轉(zhuǎn)速為 750 r/由 故根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表 12擇電動機型號為 額定功率為 W，滿載轉(zhuǎn)速為 710 r/ 2.2 kW 710 r/傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算 各傳動裝置的總傳動比及各軸轉(zhuǎn)速的計算的計算 分配各級傳動比時應(yīng)考慮的問題： （ 1）各級傳動比機構(gòu)的傳動比應(yīng)在推薦值的范圍內(nèi)，不應(yīng)超過最大值，已利于發(fā)揮其性能，并使其結(jié)構(gòu)緊湊 7。 （ 2）應(yīng)使各級傳動的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)、勻稱。例如：由 則會使大帶輪半徑超過變速器的中心高，造成尺寸不協(xié)調(diào)，并給機座設(shè)計和安裝帶來困難 7。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 14 - （ 3）應(yīng)使傳動裝置外廓尺寸緊湊，重量輕。在相同的總中心距和總傳動比情況下， 具有較小的外廓尺寸。 （ 4）在變速器實際中常使各級大齒輪直徑相近，使大齒輪有相近的侵油深度。高、 低速兩極大齒輪直徑相近，且低速級大齒輪直徑稍大，其侵油深度也稍深些有利于侵油潤滑。 （ 5）應(yīng)避免傳動零件之間發(fā)生干涉碰撞。高速級大齒輪與低速軸發(fā)生干涉，當(dāng)高速級傳動比過大時就可能產(chǎn)生這種情況。除考慮上訴幾點還要理論聯(lián)系實際，思考機器的工作環(huán)境、安裝等特殊因素。這樣我們就可以通過實測與理論計算來分配各級的傳動比了 8。 電動機的滿載轉(zhuǎn)速為 710 r/要求的輸出為 18r/總的傳動比為 8： n=710/18 帶傳動比常用范圍i 7； 圓柱齒輪傳動單級減速器傳動比的范圍 i 4 6； 鏈傳動傳動比的范圍i 6； 摩擦輪傳動傳動比的范圍i 5。 故設(shè)計分配傳動比如下： 第一級 ； 第二級齒輪傳動傳動比 ； 第三級鏈傳動傳動比 ； 第二級摩擦輪傳動傳動比 電動機軸為 0 軸，減速器高速軸為 1 軸，低速軸為 2 軸，摩擦輪軸為 3 軸，各軸轉(zhuǎn)速為 8： 10 r/10/3=237 r/37/4=59 r/9/2=30 r/0/8 r/ 各軸輸入功率的計算 機 械效率分布如下： 1=動軸承 2=柱齒輪傳動 3=傳動 4=擦輪傳動 5=軸輸入功率按電動機額定功率計算，各軸輸入功率即 9： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 15 - 2.2 1 = =2 = 3=3 = =4 = 5= 各軸轉(zhuǎn)矩的計算 9550 550 10 = m 9550 550 37 = m 9550 550 9 = m 9550 550 0 = m 3 主要零件的選擇和設(shè)計 皮帶傳動的設(shè)計計算 根據(jù)設(shè)計可知皮帶輪傳動比為 3，因傳動速度較快，處于高速端，故采用帶傳動來提高傳動的平穩(wěn)性。并旋轉(zhuǎn)方向一致 ，帶輪的傳動 是通過帶與帶輪之間的摩擦來實現(xiàn)的。帶傳動具有傳動平穩(wěn)，造價低廉以及緩沖吸振等特點。根據(jù)槽面摩擦原理，在同樣的張緊力下， 加上 構(gòu)較緊湊，以及 以這里高速軸傳動選用10。 確定計算功率 機械設(shè)計表 8得工作情況系數(shù) K A = K A P = 選擇 V 帶的帶型 根據(jù) W,小帶輪轉(zhuǎn)速 10r/ 機械設(shè)計圖 8型 。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 v （ 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 機械設(shè)計表 8基準(zhǔn)直徑 40 （ 2）驗算帶速 v 按式 v= 0 1000驗算帶的速度 v = 0 1000 = 140 710/60 1000 = m/s 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 16 - 因為 5 m/取 h=6 軸環(huán)處的直徑 d - =82 環(huán)寬度 b l - =12 d、軸承蓋的總寬度為 20 減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承蓋的拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求 16，取端蓋的外端面與小鏈輪左端面的距離l=30 l - =50 e、取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離 a=16 慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s，取 s=8 知滾動軸承寬度 T=則 l - =T+s+a+（ 70=+16+4=mm l - =s+a=8+16=24 此，已經(jīng)確定了軸的各段直徑和長度。 （ 4）軸上零件的周向定位 齒輪、小鏈輪的周向定位采用平鍵連接。按 d - 由機械設(shè)計表 6得平鍵截面 b h=20 12 槽用鍵槽銑刀加工，長為 56 時為了保證齒輪與軸配合良好的對中性，故選擇小皮帶輪輪轂與軸的配合為 樣，小鏈輪與軸的連接，選用平鍵 12 8 22 鏈輪與軸配合為 H7/動軸 承與軸的周向定位是由過度配合來保證的，此處軸的直徑尺寸公差為 7。 （ 5）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考機械設(shè)計表 15軸 端倒角為 45 o，各軸肩處的圓角半徑見 表 15 （ 6）求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖 9）做出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點位置時，應(yīng)從手冊中查取 a 值（參看機械設(shè)計圖 15對于 30211 型圓錐滾子軸承，由機械設(shè)計課程設(shè)計手冊查得 a= 21 此，作為簡支梁的軸的支承跨距買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 26 - 21.5 據(jù)軸的計算簡圖做出軸的 彎矩圖和扭矩圖，如圖 10所示。 從軸彎矩和扭矩圖中可以看出截面 B 是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出的截面 C 處的的值列與下表（參看圖 10）。 表 3 截面 矩及扭矩數(shù)值 of 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 11N, 511N 彎矩 M 5263 N 彎矩 852632+0738 N 矩 T 25580 N 10 軸的載荷分析圖 he of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 27 - （ 7）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強度。根據(jù)機械設(shè)計式（ 15上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng) 力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 a=的計算應(yīng)力 /W= 907382+(325580)2 /703=已選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機械設(shè)計表 15 =60 此 ,故安全。 軸承的校核 高速軸軸承的校核 由于同時承受軸向力和徑向力的作用，且左右軸承受力大小相同，所以在這里僅需校核其中任意一個軸承即可，現(xiàn)取右軸承進行校核，故 P= 14662+ 1560 N。 預(yù)期計算軸承壽命（按工作 10年，年工作 200天， 4小時工作制），則有： =10 200 4=8000h 右軸承所需的基本額定動載荷 C = P 60 n L h/106=1560 10/3 60 237 8000/106=6455 N 查 機械設(shè)計課程設(shè)計 表 1530208型滾動軸承的額定動載荷 3.0 ， C故安全！同理左邊軸承 C安全！ 低速軸軸承的校核 由于同時承受軸向力和徑向力的作用，且左右軸承受力大小相同，所以在這里僅需校核其中任意一個軸承即可，現(xiàn)取左軸承進行校核，故 P= 112 = 1494 N。 預(yù)期計算軸承壽命（按工作 10年，年工作 200天， 4小時工作制），則有： =10 200 4=8000h 右軸承所需的基本額定動載荷 C = P 60 n L h/106=1494 10/3 60 59 8000/106=4074 N 查 機械設(shè)計課程設(shè)計 表 1530208型滾動軸承的額定動載荷 0.8 ， C故安全！同理右邊軸承 C安全！ 鍵的設(shè)計計算與校核 高速軸上聯(lián)接的鍵的校核 已知 裝小帶輪處的軸徑 d = 27，高速軸上的轉(zhuǎn)矩是 m，載荷有輕微沖買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 28 - 擊。 （ 1）選擇鍵聯(lián)結(jié)的類型和尺寸 一般 8級以上精度的帶輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。由于帶輪在軸端，故選用單圓頭平鍵（ 根據(jù) d = 27， 由 機械設(shè)計 表 6度 b = 8，高度 h = 7。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長 L = 40（比輪轂寬度要小些）。 （ 2）校核鍵聯(lián)接的強度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼， 由 機械設(shè)計 表 6 p = 100 120其平均值， p = 110 的工作長度 l = L b/2 = 40 8/2 =36 ,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 k=7=由 機械設(shè)計 式 17（ 6得： p =2T 103/ 103/36 27= p = 110 合適。 鍵的標(biāo)記為：鍵 8 40 1096 電機上聯(lián)接的鍵的校核 已知裝大帶輪處的軸徑 d =38 ,皮帶輪輪轂寬度為 46，需傳遞的轉(zhuǎn)矩T=m，載荷有輕微沖擊。 （ 1）選擇鍵聯(lián)結(jié)的類型和尺寸 一般 8級以上精度的帶輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。由于帶輪在軸端，故選用單圓頭平鍵（ 根據(jù) d = 38， 由 機械設(shè)計 表 6度 b = 10，高度 h = 8。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長 L = 40（比輪轂寬度要小些）。 （ 2）校核鍵聯(lián)接的強度 鍵、電機軸和輪轂的材料都是鋼， 由 機械設(shè)計 表 6 p = 100 120其平均值