電動風(fēng)選機總體設(shè)計.doc

齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - I - 摘要 電動風(fēng)車就是用于農(nóng)村的將糧食中的糠吹干凈的裝置，北方叫揚場機。過去農(nóng) 村主要用的是手搖木風(fēng)車，現(xiàn)在在陜西、四川、安徽、廣西等地，使用了一種吸風(fēng) 式電動風(fēng)車。我們這種節(jié)能電動風(fēng)機是吹風(fēng)式的，只用幾十瓦的電動機。另外，在 國內(nèi)采用電風(fēng)扇，就家用的落地扇與臺扇就行，在扇糧食中的空殼及灰，抬出風(fēng)車 放好位子，電風(fēng)扇對準(zhǔn)通風(fēng)道擺好，接好電源打開電扇開關(guān)，對糧食中的谷子、大 豆、芝麻的輕重不同調(diào)好風(fēng)扇風(fēng)力檔位，裝上糧食料斗打開漏斗開并就行。其組成 包括：風(fēng)車轉(zhuǎn)子、支架 、料斗、通道、開關(guān)、出料口。 關(guān)鍵詞：電動風(fēng)車；料斗 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - II - Abstract Bran in food blow clean equipment, electric windmill is used in rural areas north called the Young farm machines. Mainly used in rural areas is a hand-cranked wooden windmill, in Shaanxi, Sichuan, Anhui, Guangxi, the use of a suction electric windmill. Our energy-saving electric fan blower motor only tens of watts. In addition, using fans in the country, on the home stand fan, desk fan on the line, put away seat fan of food in the shell and ash carried out of the windmill, fans at the ventilation duct gracefully connected power to turn on a fan switch. on the severity of the grain millet, soybean, sesame adjusted the fan wind stalls, on the grain into the grain bucket to open the funnel opening and on the line. Its components include: the windmill rotor, bracket, hopper, channel, switch to the discharge. Key words: Electric windmill；Hopper 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - I - 目 錄 摘要.I ABSTRACT.II 第 1 章 緒論.1 1.1 電動風(fēng)選機生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的特征.1 1.2 電動風(fēng)選機設(shè)計意義及其特點.2 第 2 章 設(shè)計任務(wù)書.3 2.1 本設(shè)計的目的和意義.3 2.2 學(xué)生應(yīng)該完成的任務(wù).3 第 3 章 電動風(fēng)選機總體設(shè)計.4 3.1 電動風(fēng)車的概述.4 3.2 電動風(fēng)選機組成系統(tǒng).4 第 4 章 電動風(fēng)選機的結(jié)構(gòu)設(shè)計.6 4.1 風(fēng)車轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計.7 4.2 支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計.11 4.3 料斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計.13 4.4 通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計.13 4.5 開關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計.13 4.6 出料口的結(jié)構(gòu)設(shè)計.14 第 5 章 電動風(fēng)選機的參數(shù)確定.15 5.1 風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速確定.15 5.2 風(fēng)扇的功率確定.15 第 6 章 電動機的選擇.17 6.1 電動機類型的選擇.17 6.2 電動機功率的選擇.17 6.3 電動機同步轉(zhuǎn)速的選擇.19 第 7 章 傳動系系統(tǒng)動力和參數(shù).20 7.1 傳動裝置中各軸轉(zhuǎn)速.20 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - II - 7.2 傳動裝置中各軸的輸入功率.20 7.3 傳動裝置中各軸的輸入轉(zhuǎn)矩.20 第 8 章 齒輪傳動設(shè)計.22 8.1 選擇齒輪傳動類型、材料、熱處理、精度及齒數(shù).22 8.2 按齒面接觸疲勞強度計算.23 8.3 校核輪齒彎曲強度.26 8.4 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計.27 第 9 章 軸的設(shè)計.31 9.1 輸入軸的設(shè)計.31 9.2 輸出軸的設(shè)計.39 第 10 章 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計.48 第 11 章 潤滑與密封.49 11.1、齒輪的潤滑.49 11.2、滾動軸承的潤滑.49 11.3、潤滑油的選擇.49 11.4、密封方法的選取.50 結(jié)論.51 參考文獻.52 致 謝.53 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 1 - 第 1 章 緒論 1.1 電動風(fēng)選機生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的特征 在目前，我國農(nóng)業(yè)的機械化已經(jīng)進入了依法促進的嶄新的階段。 “十二五”期間， 中華人民共和國農(nóng)業(yè)機械化促進法的頒布實施，也確立了農(nóng)業(yè)機械化將會在我 國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的經(jīng)濟發(fā)展中的高級地位以及作用，也同時明確了各級的政府將會扶 持和發(fā)展我國農(nóng)業(yè)機械化的政策以及措施。各地也將會加快了農(nóng)機的立法進程，全 國已有 30 多個?。▍^(qū)、市）制定以及修訂了各項農(nóng)業(yè)方面機械管理的條例及規(guī)章， 還進一步健全以及完善了農(nóng)業(yè)機械化的法律體系。2007 年，中共中央和中共各級的 地方財政還將繼續(xù)加大各種的補貼方面的力度，極大地促進以及調(diào)動農(nóng)民購買機器、 使用機器的積極性，并且引導(dǎo)更多的社會資源和資金投入到我國新型農(nóng)業(yè)的機械化 上面，形成了依法促使農(nóng)機化發(fā)展強大的推動力以及良好的政策的引導(dǎo)力。2007 年， 我國國內(nèi)的農(nóng)業(yè)機械化出現(xiàn)了比較快發(fā)展的勢頭，有很多的企業(yè)通過提高產(chǎn)品的質(zhì) 量以及市場的競爭能力，抓住了自身的發(fā)展機遇。 由國外的農(nóng)業(yè)機械多年的發(fā)展經(jīng)驗可以看出，采用智能化的、自動化的作業(yè)的 方式將會是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然的趨勢，也將會是發(fā)展未來高效的節(jié)能的農(nóng)業(yè)機械有效 的途徑。在世界上，農(nóng)業(yè)相當(dāng)發(fā)達的那些國家在采用了高強度的自動化的機械作業(yè) 以后不單提高了工作的作業(yè)效率，而起還降低了作業(yè)的成本。同時，還提高了他們 的農(nóng)產(chǎn)品在國際市場上，數(shù)量以及價格的絕對優(yōu)勢。我國的農(nóng)業(yè)機械要想在未來的 國際上站住腳，就必須而且一定要縮小我國與世界上其他的農(nóng)業(yè)發(fā)達國家在農(nóng)業(yè)機 械裝備方面的差距。這樣來國外自動化、智能化程度很高的農(nóng)業(yè)機械裝備才能夠不 會占領(lǐng)我國的農(nóng)業(yè)市場，也不會使我國農(nóng)業(yè)機械陷入困境。這些年以來，伴隨著我 們國家各種的改革開放政策的不斷深入以及發(fā)展，我們國家科學(xué)技術(shù)方面也取得了 飛躍式的近展，為我國實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化和自動化打下了堅實的基礎(chǔ)。 2008 年以來，個別的廠家使用了該類的機械產(chǎn)品，但他們用的是配在吸風(fēng)式電 動風(fēng)車上的那種幾百瓦的電機，風(fēng)太大。不是產(chǎn)品的推廣內(nèi)容?，F(xiàn)在全國大部分地 區(qū)還用的是成本高、效率低的木風(fēng)車。所以節(jié)能電動風(fēng)車大有市場。 在國內(nèi)采用電風(fēng)扇，就家用的落地扇與臺扇就行，在扇糧食中的空殼及灰，抬 出風(fēng)車放好位子，電風(fēng)扇對準(zhǔn)通風(fēng)道擺好，接好電源打開電扇開關(guān)，對糧食中的谷 子、大豆、芝麻的輕重不同調(diào)好風(fēng)扇風(fēng)力檔位，上糧食進糧斗打開漏斗開并就行， 每噸糧食需用電量 0.1 度，相當(dāng)當(dāng)今電價 0.05 元。 以此，在未來農(nóng)業(yè)機械迅猛發(fā)展的大條件，大環(huán)境下，電動風(fēng)選機將有巨大的 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 2 - 潛力，將為農(nóng)業(yè)做出突出貢獻。 1.2 電動風(fēng)選機設(shè)計意義及其特點 電動風(fēng)選機與吸風(fēng)式電動風(fēng)車相比，節(jié)電 80%(吸風(fēng)式電動風(fēng)車用幾百瓦的電機)， 同時可降低成本，本實用新型的電動風(fēng)車由于將手工風(fēng)輪改變成電風(fēng)扇，因此可大 大降低人們的勞動強度，且風(fēng)力均勻，經(jīng)電動風(fēng)車加工的糧食含雜質(zhì)率低。整機結(jié) 構(gòu)特點去掉舊式風(fēng)車手搖柄，借用電動機產(chǎn)生風(fēng)力代替手搖轉(zhuǎn)葉風(fēng)力，揚谷操作既 省力，工效成倍提高，是一種結(jié)構(gòu)簡單、體積少、重量輕、效率高的電動風(fēng)車，克 服了過去傳統(tǒng)的舊式木制風(fēng)車，體積大、笨重、不易搬動，勞動強度大，效率低的 缺點。 學(xué)生完全獨立自己動手進行裝置的設(shè)計，可得到工程實際的綜合訓(xùn)練，提高學(xué) 生的動手能力，獨立思考能力及創(chuàng)新設(shè)計能力。 采用先進的現(xiàn)代設(shè)計方法,盡可能的采用 CAD 技術(shù),加快設(shè)計速度,降低設(shè)計成本； 最大限度的采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用化的零件、零部件機構(gòu),盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化機 構(gòu)及尺寸；盡可能才采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)和新材料；合理的組織設(shè)計和制 造過程；力求改變零件的結(jié)構(gòu)工藝性,使用量少,易加工,易裝配。設(shè)計出來的機器應(yīng) 具備預(yù)定的使用功能,這主要是靠正確的選擇機器的工作原理,正確的設(shè)計或使用能夠 全面實現(xiàn)功能要求的執(zhí)行機構(gòu),傳動裝置和原動機以及合理的配置、必要的輔助系統(tǒng) 來實現(xiàn)的。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 3 - 第 2 章 設(shè)計任務(wù)書 2.1 本設(shè)計的目的和意義 畢業(yè)設(shè)計(論文)是高等院校培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線的高等技 術(shù)應(yīng)用型人才的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)。是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識、 基本技能和專業(yè)知識的重要手段。通過完成某一課題，可以進一步檢驗學(xué)生處理實 際問題的能力；使學(xué)生掌握基本的設(shè)計(科研)方法，受到初步的工程技術(shù)訓(xùn)練。并 可綜合衡量教學(xué)質(zhì)量，以利于提高教學(xué)管理水平。 本科畢業(yè)設(shè)計，對于一個即將進入社會的大學(xué)生來說，是很有意義的額，不同 于原來的一些課程設(shè)計，首先難度勝于以往的一些設(shè)計，因為這個設(shè)計很可能因為 所選題目涉及到的知識涵蓋量相當(dāng)大，從理論學(xué)習(xí)到實踐，甚至還需要學(xué)習(xí)一些輔 助軟件（理工科） ，其次設(shè)計的可行性要求很高，有的甚至需要你做出產(chǎn)品時間，這 是個困難重重的過程，所以很大程度上，我們認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計是從校園理論學(xué)習(xí)到社 會運用的一個過渡階段，畢業(yè)設(shè)計是個很好的過渡跳板，認(rèn)真做的話收獲會很大的， 對于幫助最大的那種，那就是選擇課題時候，選和你未來工作相關(guān)的題目，有壓力 有動力去做好，并且未來工作時候收益很多。 1 2.2 學(xué)生應(yīng)該完成的任務(wù) 畢業(yè)設(shè)計（論文）的教學(xué)目的是培養(yǎng)新一代的學(xué)生綜合運用所學(xué)的專業(yè)知識、 基本技能和基礎(chǔ)理論，提高同學(xué)們分析以及解決實際問題的能力，使學(xué)生獲得從事 專業(yè)工作所必需的基本訓(xùn)練和科學(xué)研究工作的初步能力。畢業(yè)設(shè)計（論文）作為大 學(xué)培養(yǎng)學(xué)生實踐能力以及創(chuàng)新精神的一次較為系統(tǒng)性的訓(xùn)練，學(xué)生應(yīng)該注重以下各 方面的能力培養(yǎng)： （1）獨立的調(diào)查研究以及閱讀文獻資料和收集資料的能力； （2）理論分析以及制定設(shè)計工作方案的能力； （3）獨立進行數(shù)據(jù)的處理 的能力； （4）撰寫論文報告和設(shè)計說明書的能力； （5）語言表達和思辯能力，準(zhǔn)確闡述觀點、清楚的回答問題的能力。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 4 - 第 3 章 電動風(fēng)選機總體設(shè)計 3.1 電動風(fēng)車的概述 電動風(fēng)車就是用于農(nóng)村的將糧食中的糠糠吹干凈的裝置，北方叫揚場機。過去 農(nóng)村主要用的是手搖木風(fēng)車，現(xiàn)在在陜西、四川、安徽、廣西等地，使用了一種吸 風(fēng)式電動風(fēng)車。我們這種節(jié)能電動風(fēng)機是吹風(fēng)式的，只用幾十瓦的電動機。另外， 在國內(nèi)采用電風(fēng)扇，就家用的落地扇與臺扇就行，在扇糧食中的空殼及灰，抬出風(fēng) 車放好位子，電風(fēng)扇對準(zhǔn)通風(fēng)道擺好，接好電源打開電扇開關(guān)，對糧食中的谷子、 大豆、芝麻的輕重不同調(diào)好風(fēng)扇風(fēng)力檔位，上糧食進糧斗打開漏斗開并就行。電動 風(fēng)選機總體設(shè)計的要求： （1）滿足實際使用要求； （2）適合于生產(chǎn)廠的制造要求； （3）充分利用發(fā)動機功率； （4）選用性能優(yōu)良的元件及輔件，提高裝置的性能和可靠性。 3.2 電動風(fēng)選機組成系統(tǒng) 1、動力系統(tǒng) 動力系統(tǒng)提供系統(tǒng)動力，選用電機提供系統(tǒng)動力。電動機是把電能轉(zhuǎn)化為機械 能的動力裝置，必須根據(jù)電源種類，工作條件，載荷大小和性質(zhì)變化，啟動性能， 制動以及正反轉(zhuǎn)的頻率程度等條件來確定。我們選擇 Y 系列三相異步交流電動機， 在各種系列的三相異步交流電動機中，Y 系列結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維 修方便，適合于經(jīng)常啟動，制動和正反轉(zhuǎn)的機械，根據(jù)我們的設(shè)計要求和所設(shè)計的 機械的應(yīng)用環(huán)境等各方面要求。 我們在無任何特殊條件要求時，均采用三相異步電動機，并以三相異步交流電 動機應(yīng)用最為廣泛。此系列電動機為封閉式三相異步電動機,能防止灰塵、鐵屑或其 它雜物侵入電機內(nèi)部，效率高，耗能少，性能好，噪音低，振動小，體積小，重量 輕，運行可靠，維修方便。當(dāng)然其最主要好處是耐用。不僅使用于水泵、鼓風(fēng)機、 金屬切削機床及運輸機械,更使用于灰塵較多、水土飛濺的地方,如碾米機,磨粉機, 脫殼機及其它農(nóng)業(yè)機械,礦山機械等。 2、傳動系統(tǒng) 設(shè)計出來的機器除了需滿足的基本要求外,還應(yīng)當(dāng)符合當(dāng)今世界共同提出的新要 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 5 - 求，即勞動保護和環(huán)境保護的要求，傳動省功。 要通過分析比較多種傳遞方案,選擇出保證重點要求的最佳傳動方案。所以合理 的傳動方案首先要滿足工作機的性能要求,適應(yīng)工作條件,工作可靠,此外還應(yīng)使傳動 裝置的結(jié)構(gòu)簡單,尺寸緊湊,加工方便,成本低廉,傳動效率高和使用維修方便，要同 時滿足這些要求是比較困難的。 當(dāng)采用由幾種傳動形式組成的多級傳動時，要充分考慮各種傳動形式的特點,合 理的分配其傳動順序。在選擇時，應(yīng)注意以下幾點： （1）斜齒圓柱齒輪傳動的平穩(wěn)，較直齒輪好，常用在高速級或要求傳動平穩(wěn)的場合。 （2）深溝球齒輪傳動只用于需要改變軸的布置方向的場合。由于深溝球齒輪加工比 較困難，所以應(yīng)將其布置在傳動的高速級，并限制傳動比，以減小直徑和模數(shù) （3）帶傳動的承載能力小，傳遞相同轉(zhuǎn)矩時,結(jié)構(gòu)尺寸較其它傳動形式大，但傳動 平穩(wěn)，能吸振緩沖，因此，宜布置在高速級。 （4）開式直齒圓柱齒輪傳動的工作環(huán)境一般較差，潤滑條件不好，因而磨損嚴(yán)重， 壽命較短，應(yīng)布置在低速級。 根據(jù)工作要求和工作環(huán)境，選擇展開式一級直齒圓柱齒輪減速器傳動方案。此 方案工作可靠、傳遞效率高、使用維護方便、環(huán)境適用性好。 3、從動系統(tǒng) 從動系統(tǒng)即工作系統(tǒng)，本系統(tǒng)即風(fēng)選。具體見下面電動風(fēng)選機的結(jié)構(gòu)設(shè)計；系 統(tǒng)類似于圖 3-1 圖 3-1 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 6 - 第 4 章 電動風(fēng)選機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 從動件的裝配圖如圖 4-1 圖 4-1 風(fēng)車基本結(jié)構(gòu)組成： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 7 - 風(fēng)車轉(zhuǎn)子、支架 、料斗、通道、開關(guān)、出料口。 4.1 風(fēng)車轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計 風(fēng)車軸的圖 4-2： 圖 4-2 （1）初步確定軸的最小直徑 因傳遞的功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選用常用的材料 45 鋼， 調(diào)質(zhì)處理。查機械設(shè)計手冊得 C=107118,取 C=110。 2 mm n P Cd81.24 360 13 . 4 110 3 3 2 2 所求 d 為受扭部分最細處，即裝聯(lián)軸器的地方，因軸上該處有個鍵槽，故取直徑增 大 5%，軸端最細處直徑為 mmdd05.2605 . 1 min 為使所選直徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，故需同時選擇聯(lián)軸器。由于需要配對減速器 輸出軸所選用的聯(lián)軸器，因此用 GY4 型凸緣聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器傳遞的公稱力矩 224N.m；取與軸配合的班聯(lián)軸器孔徑，故軸徑與軸配合的長度mmd28 1 1 d 。mmL48 1 （2）風(fēng)車軸結(jié)構(gòu)設(shè)計 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 8 - 1、確定軸上零件裝配方案 擬定軸上零件的裝配方案是進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提，它決定著軸的基本形式。 所謂裝配方案，就是預(yù)定出軸上主要零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系。軸系的裝 配方案是：右端軸承、半聯(lián)軸器依次從軸的右端向左安裝，左端只裝軸承。 根據(jù)安裝要求，減速器與風(fēng)車之間的距離為 30mm；風(fēng)扇端面與支架距離為 50mm。左端滑動軸承由左端裝入，右端的滑動軸承油右端裝入。 2、確定軸段直徑、長度 各軸段所需要的直徑與軸上面載荷的大小有關(guān)。在初步確定軸的直徑時，通常 還并不知道軸系支反力的作用點，不能構(gòu)決定彎矩的大小以及分布的情況，因而還 不能構(gòu)按照軸所受到的具體的載荷及其引起的應(yīng)力來確定軸的直徑。但是在進行軸 的結(jié)構(gòu)設(shè)計前，通常已經(jīng)能夠求得軸所受到的轉(zhuǎn)矩。因此，可按軸所到受的轉(zhuǎn)矩初 步的估算軸所需要的最小的直徑 dmin，然后再近一步按照軸上面零件的裝配方案和 定位方面的要求，從 dmin 處起逐一確定各段軸的直徑。在實際的設(shè)計中，軸的直徑 也可以憑設(shè)計者的經(jīng)驗取定，或著參考同類機械用類比的方法確定。 有配合要求的那些軸段，應(yīng)該盡量可能的采用標(biāo)準(zhǔn)直徑。安裝標(biāo)準(zhǔn)件(如滾動軸 承、聯(lián)軸器、密封圈等)部位的軸徑，應(yīng)取為相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值及所選配合的公差。 為了使齒輪和軸承等有配合要求的零件裝拆比較方便，并且減少配合表面的擦 傷，在配合軸段前應(yīng)該采用較小的直徑。同時為了使那些與軸作過盈配合的零件比 較易于裝配，這些相配軸段的壓入端應(yīng)該制做出錐度；或著在同一個軸段的兩個不 同的部位上面采用不同的尺寸公差就可以了。 在確定各軸段的長度時，應(yīng)該盡可能的使軸系的結(jié)構(gòu)緊湊，同時也還要保證軸 系零件所需要的裝配或者調(diào)整的空間。軸的各段的長度主要是根據(jù)各零件與軸配合 部分的軸向尺寸和相鄰零件間的必要的空隙來確定的。為了保證軸向定位可靠，與 齒輪和聯(lián)軸器等零件相配合部分的軸段長度一般應(yīng)比輪轂長度短 23mm。 右起第一段直徑、長度 從聯(lián)軸器開始右起第一段， 由此 mmd28 1 。mmL48 1 右起第二段直徑、長度 長度與軸徑有一定關(guān)系，軸徑與倒角、圓角的關(guān)系如表 4-1 表 4-1 軸徑與倒角、圓角的關(guān)系 軸的直徑 d 101818303050508080100 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 9 - 軸上圓角/ 倒角 C/R0.61.02.03.04.0 為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位取 d2=d1+2R=28+2x1 取 33mm。根據(jù)安裝要求，減 速器與風(fēng)車之間的距離為 30mm，則取第二段的長度 L2=30mm。 右起第三段直徑、長度 該段裝有滑動軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，其尺寸為 dDB=354035，那么該段的直徑為 d3=35mm， 長度為 L3=35mm。 右起第四段直徑、長度 已知風(fēng)車軸上風(fēng)扇寬 400mm，風(fēng)扇端面與支架距離為 50mm。 故取 d4=30mm， 長取 L4= 500mm。 右起第五段直徑、長度 該段為滑動軸承安裝出處則此段的直徑為 d5=35mm， 長度為 L5=35mm。 3、風(fēng)車軸上零件軸向固定 聯(lián)軸器的周向定位采用平鍵連接，按，由機械設(shè)計手冊查得平鍵截mmd28 1 面；，鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時為保證聯(lián)軸器與軸的配合mmLhb2878 有良好的對中性，故選擇聯(lián)軸器轂孔與軸的配合為 H7/m6；由于軸的直徑較小，所 以風(fēng)車與軸連在一起 ，做成風(fēng)車軸。 4、風(fēng)車軸的結(jié)構(gòu)工藝性 軸的結(jié)構(gòu)工藝性是指軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于加工和裝配軸上零件，并且生產(chǎn)率高， 成本低。一般地說,軸的結(jié)構(gòu)越簡單,工藝性越好。因此,在滿足使用要求的前提下, 軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡化。 為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應(yīng)制出 45的倒角；在那些需要采用磨削 加工的軸段，應(yīng)該留有砂輪的越程槽；需要采用切制螺紋的軸段，應(yīng)該留有一段退 刀槽。它們的尺寸可參看標(biāo)準(zhǔn)或手冊。 3 為了減少加工時裝夾工件所用的時間，在同一軸上，不同軸段上面的鍵槽應(yīng)布 置（或投影）在軸的同一條母線上面。為了減小加工時刀具的種類和提高加工時勞 動的生產(chǎn)率，軸上那些直徑相近的鍵槽寬度、圓角、砂輪越程槽寬度、倒角還有退 刀槽的寬度等都應(yīng)該盡可能的采用相同大小的尺寸。 考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性，確定軸上的圓角和倒角尺寸。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 10 - 取軸端倒角為；451 圓角均為。mmR1 （3）風(fēng)車軸的受力分析 1、風(fēng)車軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 4 mmN n P T 4 2 2 2 10* 9 . 109550 2、風(fēng)車軸上作用力 風(fēng)扇上的圓周力： 由于風(fēng)扇受力對稱，所以風(fēng)扇上的圓周力為零； 風(fēng)扇上的徑向力： 由于風(fēng)扇不受徑向力，所以風(fēng)扇上的徑向力為零； 風(fēng)扇上的軸向力： 由于采用滑動軸承，所以風(fēng)扇上的軸向力為零。 風(fēng)扇上的扭矩即輸出軸轉(zhuǎn)矩 ： 。mmN n P T 4 2 2 2 10 9 . 109550 （4）風(fēng)車軸的強度校核 1、做風(fēng)車軸的受力分析，如圖 4-3 圖 4-3 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 11 - 2、作轉(zhuǎn)矩圖，扭矩圖如圖 4-4 圖 4-4 mmN n P T 4 2 2 2 10 9 . 109550 3、判斷危險截面 各剖面右側(cè)彎矩相同大皆為零，且作用有扭矩，故各剖面右側(cè)為危險截面。 4、按當(dāng)量彎矩校核輸出軸的強度 5 . 19 1 . 0 1 3 b Mpa d M W M 所以風(fēng)車軸滿足強度要求。 4.2 支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于電動風(fēng)車屬于農(nóng)用機械，不需要太精密，而且價格應(yīng)盡量低廉，所以采用 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 12 - 木質(zhì)材料。 根據(jù)經(jīng)驗支架橫截面的尺寸如圖 4-5 圖 4-5 按照實際使用要求，只需校核一下支架的壓桿穩(wěn)定性要求，因為穩(wěn)定是構(gòu)件除 了強度、剛度失效外的另一種重要失效形式。細長壓桿當(dāng)壓力超過一定數(shù)值時，會 由原來的直線平衡形式突然變彎，從而致使結(jié)構(gòu)喪失承載能力。由于構(gòu)件的失穩(wěn)往 往是突發(fā)的，因而其危害性也較大。歷史上曾多次發(fā)生因構(gòu)件失穩(wěn)而引起的重大事 故。如 1907 年加拿大勞倫斯河上，跨長為 548 米的奎拜克大橋，就因壓桿失穩(wěn)而 導(dǎo)致整座大橋倒塌。 因此為了保證壓桿安全可靠的工作，必須使壓桿處于直線平衡形式，對壓桿而 言，設(shè)計時是以臨界力作為其極限承載能力的。 極限柔度 p E 2 1 為材料比例極限，且取 p ，A G p 其中 G 味物料重量，最大取 500N； A 為支架腳的橫截面積。 又因為 i ul 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 13 - 其中，u 取 1，且 A I i 由此可知 ， 1 因此滿足穩(wěn)定性要求。 4.3 料斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計 料斗即用來存放物料的容器，根據(jù)支架與風(fēng)車轉(zhuǎn)子的尺寸可以確定。由于電動 風(fēng)車屬于農(nóng)用機械，不需要太精密，而且價格應(yīng)盡量低廉，所以采用木質(zhì)材料。 4.4 通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計 該通道用于引導(dǎo)廢物流通不需要做強度校核，按木材市場常用板料加工即可， 因此可選用 5mm 厚的木板加工制作。由于電動風(fēng)車屬于農(nóng)用機械，不需要太精密， 而且價格應(yīng)盡量低廉，所以采用木質(zhì)材料。 4.5 開關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于電動風(fēng)車屬于農(nóng)用機械，不需要太精密，而且價格應(yīng)盡量低廉，所以采用 木質(zhì)材料。 開關(guān)工作原理： 利用轉(zhuǎn)動軸與斜面的摩擦， 簡圖如圖 4-6 圖 4-6 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 14 - 只需滿足自鎖條件即可，即 a 其中， 0 34a farctan 由此可知上式成立。 5 4.6 出料口的結(jié)構(gòu)設(shè)計 要滿足有用的物料盡可能多的從出料口出去，只需要根據(jù)支架尺寸設(shè)置出料口 尺寸即可。同時要保證有用物料能夠順利流出，應(yīng)該將出料口設(shè)置成一定斜度。由 于電動風(fēng)車屬于農(nóng)用機械，不需要太精密，而且價格應(yīng)盡量低廉，所以采用木質(zhì)材 料。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 15 - 第 5 章 電動風(fēng)選機的參數(shù)確定 5.1 風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速確定 根據(jù)常用風(fēng)選機輸出的需要，確定電動風(fēng)車的轉(zhuǎn)速為 360r/min。 5.2 風(fēng)扇的功率確定 風(fēng)扇外形如圖 5-1 圖 5-1 風(fēng)扇功率公式 MPg 其中： 為工作機扭矩; 且，M2/FdM 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 16 - （，2/ 2 svcF 為空氣阻力系數(shù)，取 0.3；c 為空氣密度，取 1.1691； 3 /mmKg 為風(fēng)扇迎風(fēng)表面積，其中，；sAs62/ldA mmdmml100,400 為風(fēng)扇圓周速度，）；v2/rv 為風(fēng)扇角速度，min/360,2rff其中 kwMPg12 . 4 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 17 - 第 6 章 電動機的選擇 6.1 電動機類型的選擇 電動機是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的動力裝置，必須根據(jù)電源種類，工作條件，載 荷大小和性質(zhì)變化，啟動性能，制動以及正反轉(zhuǎn)的頻率程度等條件來確定。我們選 擇 Y 系列三相異步交流電動機，在各種系列的三相異步交流電動機中。 我們在無任何特殊條件要求時，均采用三相異步電動機，并以三相異步交流電 動機應(yīng)用最為廣泛。此系列電動機為封閉式三相異步電動機,能防止灰塵、鐵屑或其 它雜物侵入電機內(nèi)部，效率高，耗能少，性能好，噪音低，振動小，體積小，重量 輕，運行可靠，維修方便。當(dāng)然其最主要好處是耐用。不僅使用于水泵、鼓風(fēng)機、 金屬切削機床及運輸機械,更使用于灰塵較多、水土飛濺的地方,如碾米機,磨粉機, 脫殼機及其它農(nóng)業(yè)機械,礦山機械等。 工作條件：使用時間 10 年，工作為兩班工作制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，環(huán)境最高溫度 350C，載荷輕微撞擊。 因為本傳動的工作狀況是：載荷輕微撞擊、單向旋轉(zhuǎn)。按照已知的工作要求和 條件，選用 Y 系列的三相異步電動機。Y 系列結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維 修方便，適合于經(jīng)常啟動，制動和正反轉(zhuǎn)的機械，根據(jù)我們的設(shè)計要求和所設(shè)計的 機械的應(yīng)用環(huán)境等各方面要求。 6.2 電動機功率的選擇 （1）工作機所需功率Pg kwMPg12 . 4 （2）電機到工作機間傳動裝置的總效率 總效率公式 2 32 3 1 其中： 為軸承效率，取 0.99； 1 為直齒圓柱齒輪傳動效率，取 0.97； 2 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 18 - 為聯(lián)軸器效率，取 0.99。 3 如圖 6-1，可知效率傳遞路線 圖 6-1 （3）確定電機額定功率 按照傳動要求電機所需功率 ；kwPgPd48 . 4 / 考慮工作環(huán)境與工作條件，由此可知所需電機額定功率 ；kwPdPn82 . 5 48 . 4 )3 . 11 ( 查機械課程設(shè)計手冊表 16-1.Y 系列電動機技術(shù)數(shù)據(jù)，可選電動機的額定功 率為 5.5KW。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 19 - 6.3 電動機同步轉(zhuǎn)速的選擇 風(fēng)車軸轉(zhuǎn)速 min/360 g rn 查表得齒輪傳動比 53i 故電機轉(zhuǎn)速范圍 。min/18001080min/360)53(n gm rrni 符合上述轉(zhuǎn)速范圍電機同步轉(zhuǎn)速有 1000r/min 和 1500r/min 兩種，由機械手冊機 可知，同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動機，其滿載轉(zhuǎn)速是 960r/min；同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 的電動機，其滿載轉(zhuǎn)速是 1440r/min。 查表得出兩種實用電機型號： Y132M2-6, n=1000r/min, i= ； 78 . 2 360 1000 Y132S-4, n=1500r/min, i= 。 17 . 4 360 1500 因此有兩種傳動比方案， 如圖表 6-1 表 6-1 電動機轉(zhuǎn)速/(r/min) 方案 電動機型 號額定功率/Kw同步滿載 1Y132M2-65.51000960 2Y132S-45.515001440 綜合考慮電機尺寸和傳動裝置尺寸以及機構(gòu)和傳動裝置的傳動比，選用 Y132S-4 型電動機，則有 ；4360/1440/ gm nni 其中為電機滿載轉(zhuǎn)速。 m n 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 20 - 第 7 章 傳動系系統(tǒng)動力和參數(shù) 7.1 傳動裝置中各軸轉(zhuǎn)速 電機軸轉(zhuǎn)速 ；min/1440 m n 輸入軸轉(zhuǎn)速 ；min/1440 1 rnn m 輸出軸轉(zhuǎn)速 ；min/360/ 12 rinn 7.2 傳動裝置中各軸的輸入功率 電機軸輸入功率 ；kwp48 . 4 d 輸入軸輸入功率 ；kwpp d 39 . 4 311 輸出軸輸入功率 。kwpp13 . 4 32 2 112 7.3 傳動裝置中各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電機軸轉(zhuǎn)矩 ；mmN n P T m d d 4 10*9 . 29550 輸入軸轉(zhuǎn)矩 ；mmN n P T 4 1 1 1 10*9 . 29550 輸出軸轉(zhuǎn)矩 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 21 - 。mmN n P T 4 2 2 2 10* 9 . 109550 整理如下列表 7-1 表 7-1 軸名 功率 kwP/ 轉(zhuǎn)矩 mmNT 4 10/* 轉(zhuǎn)速min)/( rn 電機軸 4.482.91440 軸名 功率 kwP/ 轉(zhuǎn)矩 mmNT 4 10/* 轉(zhuǎn)速min)/( rn 輸入軸 4.392.91440 輸出軸 4.1310.9360 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 22 - 第 8 章 齒輪傳動設(shè)計 8.1 選擇齒輪傳動類型、材料、熱處理、精度及齒數(shù) 1、齒輪傳動類型 依照傳動方案，本設(shè)計選用一級直齒圓柱齒輪傳動。 2、齒輪傳動材料和熱處理 由機械設(shè)計教材中的表選擇： 小齒輪材料為 45 鋼，并進行調(diào)質(zhì)處理，平均硬度為 230HBs； 大齒輪材料為 45 鋼，并進行正火處理，平均硬度為 190HBs； 查機械設(shè)計手冊得 45 鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強度極限為 ；MPa B 650 6 查機械設(shè)計手冊接觸疲勞強度極限 ；MPaMPa HH 470590 2lim1lim ； 查機械設(shè)計手冊彎曲疲勞強度極限 ；MPaMPa FEFE 380430 21 ； 查機械設(shè)計手冊 ?。? . 1; 0 . 1 FH SS 7 由配對齒輪都是鍛鋼查機械設(shè)計手冊表取彈性系數(shù)（鍛鋼-鍛鋼） 2 1 8 . 189 MPa zE 。 對的直齒圓柱齒輪，區(qū)域系數(shù)取。 20a5 . 2 zH 3、齒輪傳動精度 運輸機為一般工作機器，運轉(zhuǎn)速度不高，查機械設(shè)計手冊表選用 8 級精度。 8 4、齒輪傳動齒數(shù) 齒輪傳動中，閉式齒輪傳動一般情況下轉(zhuǎn)速比較高，為了加強齒輪傳動的平穩(wěn) 性，降低沖擊振動，應(yīng)該齒數(shù)多一些比較好，小齒輪的齒數(shù)可以取齒數(shù) 2040。開 式（半開式）的齒輪傳動，又由于齒輪輪齒主要為磨損損失，為使輪齒不致過小， 故小齒輪齒數(shù)不宜過多的齒數(shù)，一般可取 1720。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 23 - 為了使齒輪輪齒避免于根切，對于 a=20 的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，應(yīng)該取齒輪齒 數(shù)大于 17。 在小齒輪確定后，按齒數(shù)比可以再確定大齒輪的齒數(shù)。為了使各個相嚙合齒輪 吃對磨合均勻，傳動穩(wěn)定，大齒輪 與小齒輪齒數(shù)一般應(yīng)該互為質(zhì)數(shù)。 選小齒輪的齒數(shù)；24z1 大齒輪齒數(shù)。964 2 z 8.2 按齒面接觸疲勞強度計算 設(shè)計計算公式 . 12 . 1 2 3 1 u uKT H HE d d t ZZ （1）確定公式中各計算參數(shù) 1、確定載荷系數(shù) 由工作機與原動機使用情況查機械設(shè)計手冊取； 1 A K 查機械設(shè)計手冊試??；1 . 1 V K 查機械設(shè)計手冊取齒間載荷分配系數(shù)；1 FH KK 查機械設(shè)計手冊齒向載荷分配系數(shù) ； beHFH KKK 5 . 1 其中軸承系數(shù)=1.25 beH K 即 ；0625 . 2 HHvAt KKKKK 綜上試選載荷系數(shù)。8 . 1 t K 2、由對稱配置查機械設(shè)計手冊齒寬系數(shù)取 由對稱性選。6 . 0 R 3、小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 24 - 。mmN n P T 4 1 1 1 10*9 . 29550 4、計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1170432000/ 46817280008254101144016060 2112 11 iNuNN jLnN h 已知預(yù)計工作十年，每年供作 254 天，每天工作 8 小時。 5、由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查機械設(shè)計手冊表得接觸壽命系數(shù) ；90 . 0 1 HN K 。95 . 0 2 HN K 6、計算接觸疲勞許用應(yīng)力 小齒輪 =531MPa； 1H H HHN S K 1lim1 大齒輪 =446.5MPa。 2H H HHN s K 2lim2 （2）設(shè)計計算 1、小齒輪分度圓直徑試算值 代入中較小的值，即 H =62.64mm. 12 . 1 2 3 1 u uKT H HE d d t ZZ 2、計算齒輪圓周速度 。sm nd v/72 . 4 100060 1t 1 3、計算齒寬 b 。mmdb td 58.3764.626 . 0 1 3、計算齒寬與齒高比 模數(shù) 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 25 - ；mm z d t 61 . 2 m 1 1 t 齒高 mm87 . 5 2.25mh t 。mm h b 40 . 6 5、計算載荷系數(shù) K 由工作機與原動機使用情況查機械設(shè)計手冊??； 1 A K 由圓周速度 v，8 級齒輪精度查機械設(shè)計手冊試取；13 . 1 V K 查機械設(shè)計手冊齒間載荷分配系數(shù)；1 FH KK 查機械設(shè)計手冊齒向載荷分配系數(shù)；23 . 1 H K 由，得18 . 1 ,23 . 1 ,40 . 6 FH KKmm h b 。39 . 1 HHvAt KKKKK 6、按實際載荷系數(shù)計算 。mm k k dd t t 47.57 8 . 1 39 . 1 64.623 11 7、計算模數(shù) m mm z d m39 . 2 24 47.57 1 1 。mm5 . 2m 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 計算分度圓直徑、中心距和齒寬 分度圓直徑 mmmZd60 11 。mmmZd240 22 中心距 。mmmm mzz a150 2 5 . 2)6424( 2 )( 21 齒輪寬度： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） - 26 - mmdb d 36 1 圓整后取 ；。mmb65 1 mmb60 2 8.3 校核輪齒彎曲強度 齒根彎曲疲勞強度條件為 FSaFa t F YY bm KF (1)確定公式中各計算參數(shù) 1、載荷系數(shù) 查機械設(shè)計手冊 。33 . 1 FFvAt KKKKK 2、齒形系數(shù)與影樓里校正系數(shù) 小齒輪；58 . 1 ,65 . 2 11 saFa YY 大齒