畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紅薯分級(jí)分選機(jī)的設(shè)計(jì)（含全套CAD圖紙）

1、全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 紅薯分級(jí)分選機(jī)的設(shè)計(jì)the design of sweet potato sorting machine由于部分原因，說(shuō)明書(shū)已刪除大部分，完整版說(shuō)明書(shū)，cad圖紙等，聯(lián)系153893706學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：年級(jí)專(zhuān)業(yè)及班級(jí)：2008級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)老師及職稱(chēng)： 學(xué) 部：理工學(xué)部提交日期：2012年5月全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)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(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)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(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體

2、在文中均作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。同時(shí)，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(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 年 月 日目 錄摘要1關(guān)鍵詞11 前言2 2 總體方案的擬定32.1 原理分析32.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)52.3 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的計(jì)算62.4 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算133 主要零件的選擇和設(shè)計(jì)153.1 皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算153.2 直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算173.3 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算203.4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算213.4.1 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算21 3.4.2 低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算243.5 軸承的校核273.6 鍵的設(shè)

3、計(jì)計(jì)算與校核273.7 潤(rùn)滑與密封283.8 主要缺點(diǎn)和有待進(jìn)一步改進(jìn)的地方294 結(jié)束語(yǔ)29參考文獻(xiàn)30致謝31附錄32紅薯分級(jí)分選機(jī)的設(shè)計(jì)摘 要：本文分析了中國(guó)國(guó)內(nèi)外紅薯分級(jí)分選機(jī)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)未來(lái)進(jìn)行了展望，設(shè)計(jì)出了一種新型紅薯分級(jí)分選機(jī)構(gòu)。該紅薯分級(jí)分選機(jī)是由分級(jí)滾筒、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)組成。采用電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，通過(guò)帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳送到直齒圓柱齒輪減速器，然后再通過(guò)鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將所需的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳送至分級(jí)滾筒上，從而實(shí)現(xiàn)紅薯的分選。整個(gè)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于操作，便于維護(hù)，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，為實(shí)現(xiàn)紅薯加工機(jī)械化與規(guī)?；峁┝饲疤?。關(guān)鍵詞：紅薯；形狀；分級(jí)機(jī)構(gòu)；分

4、級(jí)滾筒； the design of sweet potato sorting machineabstract: this paper analyzes the present situation of the chinese domestic and foreign sweet potato sorting machine research and development, on the future prospects, we design a new type of sweet potato sorting mechanism. the sweet potato sorting mach

5、ine is composed of grading cylinder, transmission mechanism and a motor. the power provided by a motor, through a belt pulley transmission mechanism, the movement and power is transmitted to the straight tooth cylindrical gear reducer, and then through the chain wheel transmission mechanism, the req

6、uired movement and power is transmitted to the classification on the drum, thereby we can realize the separation of sweet potato. the entire mechanism is simple and easy to operate, easy to maintain, improve production efficiency, reduce labor intensity, which help to achieve the sweet potato proces

7、sing mechanization and scale and to provide the premise.key words: sweet potato; shape; the grading mechanism; grading cylinder1 前言1.1 選題研究意義 紅薯具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，含有豐富的淀粉、膳食纖維、胡蘿卜素、維生素a、b、c、e以及鉀、鐵、銅、硒、鈣等10余種微量元素和亞油酸等，被營(yíng)養(yǎng)學(xué)家們稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)最均衡的保健食品。同時(shí)紅薯既是美味可口的食物，又具有藥用價(jià)值，尤其在抗癌蔬菜方面，它的抗癌能力排名第一，正因?yàn)榧t薯具有如此多的價(jià)值，市場(chǎng)認(rèn)可度高，所以對(duì)紅薯的深加工

8、勢(shì)在必行，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提是紅薯的加工必須實(shí)現(xiàn)規(guī)?；c機(jī)械化，作為紅薯加工工序之一的分級(jí)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(guò)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(dòng)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(dòng)化1。1.2 國(guó)內(nèi)外紅薯機(jī)械化發(fā)展概況我國(guó)是世界紅薯生產(chǎn)消費(fèi)大國(guó)，但還不是紅薯加工強(qiáng)國(guó)。紅薯的品質(zhì)還難以完全滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的要求，紅薯市場(chǎng)主要還在國(guó)內(nèi)。隨著我國(guó)加入wto，紅薯生產(chǎn)銷(xiāo)售面臨著激烈的全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，因此必須盡快提升我國(guó)紅薯種植和加工的水平，縮短與國(guó)外的差距。近幾十年來(lái)，我國(guó)的紅薯加工水平

9、提高緩慢，主要是我國(guó)的紅薯機(jī)械加工技術(shù)水平落后造成的2。20世紀(jì)50年代以前，我國(guó)幾乎沒(méi)有食品機(jī)械工業(yè)，更不用說(shuō)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(guó)外設(shè)備。進(jìn)入20世紀(jì)5070年代，紅薯加工業(yè)及紅薯機(jī)械行業(yè)得到一定的發(fā)展，全國(guó)各地新建了一大批紅薯加工工廠。但這樣依然沒(méi)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(jī)械半手工的生產(chǎn)方式，機(jī)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(jì)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(kāi)放政策。隨著

10、外資的引入，出現(xiàn)很多獨(dú)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(jìn)的紅薯生產(chǎn)技術(shù)引進(jìn)國(guó)內(nèi)的同時(shí)，也將大量先進(jìn)的紅薯機(jī)械帶入國(guó)內(nèi)。再加上社會(huì)對(duì)紅薯加工質(zhì)量、品種、數(shù)量要求的不斷提高，極大地推進(jìn)了我國(guó)紅薯工業(yè)以及紅薯機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。通過(guò)消化吸收國(guó)外先進(jìn)的紅薯機(jī)械技術(shù)，使我國(guó)的紅薯機(jī)械工業(yè)的發(fā)展水平得到很大提高。20世紀(jì)80年代中期，我國(guó)紅薯工業(yè)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，又進(jìn)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(duì)設(shè)備進(jìn)行了更新?lián)Q代，或直接引進(jìn)全套的國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，或采用國(guó)內(nèi)廠家消化吸收生產(chǎn)出的新型機(jī)械設(shè)備。經(jīng)過(guò)兩輪的技術(shù)改造工程，極大推進(jìn)了我

11、國(guó)紅薯機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，紅薯機(jī)械工業(yè)現(xiàn)已形成門(mén)類(lèi)齊全、品種配套的產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)為機(jī)械工業(yè)中的重要產(chǎn)業(yè)之一3。1.3 國(guó)內(nèi)紅薯機(jī)械化未來(lái)發(fā)展方向紅薯在中國(guó)食品產(chǎn)業(yè)占有重要地位，隨著社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步，紅薯不但是人們生活的必需品，而且對(duì)經(jīng)濟(jì)起了很好的作用，而紅薯分選機(jī)是紅薯生產(chǎn)中的一種主要機(jī)械。21世紀(jì)，中國(guó)將實(shí)現(xiàn)紅薯生產(chǎn)和加工全程機(jī)械化，以滿(mǎn)足紅薯生產(chǎn)規(guī)?；?、經(jīng)營(yíng)產(chǎn)業(yè)化、紅薯產(chǎn)品多元化、紅薯質(zhì)量無(wú)公害化的要求。紅薯機(jī)械將集機(jī)、電、液于一體，向智能化、自動(dòng)化跨越4。1.4 目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的紅薯分選機(jī)主要有以下幾種類(lèi)型目前我國(guó)紅薯業(yè)生產(chǎn)上使用的分選機(jī)類(lèi)型很多，大小不一。根據(jù)紅薯檢測(cè)指標(biāo)的不同，紅薯分選機(jī)大致可以

12、分為大小分選機(jī)、重量分選機(jī)、外觀品質(zhì)分選機(jī)和內(nèi)部品質(zhì)分選機(jī)。本課題主要研究的是大小分選機(jī)，而根據(jù)其結(jié)構(gòu)和工作原理的不同，大小分選機(jī)可分為篩子分選機(jī)、回轉(zhuǎn)帶分選機(jī)、輥軸分選機(jī)、滾筒式分選機(jī)5。2 總體方案的擬定2.1 原理分析分級(jí)機(jī)上的分級(jí)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(jí)級(jí)數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算，提高分選質(zhì)量，以保證后序工序的順利進(jìn)行。紅薯分選機(jī)是由分級(jí)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)組成。紅薯分選時(shí)將紅薯運(yùn)送至進(jìn)料斗，然后流入到分級(jí)滾筒或擺動(dòng)篩中，使紅薯在滾筒里滾轉(zhuǎn)和移動(dòng)或在擺動(dòng)篩中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并在此過(guò)程中通過(guò)相應(yīng)的孔流出，以達(dá)到分級(jí)目的。2.1.1 方案選擇為了實(shí)現(xiàn)

13、預(yù)定的功用，有兩套方案可以實(shí)現(xiàn)：(參見(jiàn)圖1、圖2)方案一 采用擺動(dòng)篩式進(jìn)行紅薯的分選圖1方案一 示意圖fig1 the figure of program 1方案二 采用滾筒式進(jìn)行紅薯分選圖2 方案二 示意圖fig2 the figure of program 22.1.2 方案的比較此處已刪除3.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由機(jī)械設(shè)計(jì)式12（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 m32kt1/d z12 (yfa ysa /f) （3-18）（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限fe1=500 mpa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限fe2=380 mpa；由機(jī)械設(shè)計(jì)

14、圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)kfn1=0.85，kfn1=0.88；計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，由機(jī)械設(shè)計(jì)式12（10-12）得f1= kfn1fe1/s=0.85500/1.4 mpa=303.57 mpaf2= kfn2fe2/s=0.88380/1.4 mpa=238.86 mpa計(jì)算載荷系數(shù)k。k= ka kv kfa kfb=11.0411.28=1.331查取齒形系數(shù)。由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5查得 yfa1=2.65；yfa2=2.196。查取應(yīng)力校正系數(shù)。由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5查得 ysa1=1.58；ysa2=1.786。計(jì)算大、小齒輪的yfa ysa /f

15、并加以比較。yfa1 ysa1 /f=2.651.58/303.57=0.01379yfa2 ysa2 /f=2.1961.786/238.86=0.01642大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算m321.3318.502104 /1.2242 (0.01642)=1.75 mm對(duì)于計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(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，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.75并就圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m= 2.0 mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=58.436 mm，

16、算出小齒輪齒數(shù)z1 = d1/ m=58.436/229大齒輪齒數(shù) z2 = 429=116這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)12。3.2.4 幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑d1= z1m=292=58 mmd2= z2m=1162=232 mm（2）計(jì)算中心距a = (d1+ d2)/2=(58+232)/2=145 mm（3）計(jì)算齒輪寬度b =d d1=1.258=69.6 mm取b2=70 mm，b1=75 mm。（4）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖（從略）。3.3 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1 選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)z1=

17、19，大鏈輪的齒數(shù)為z1=iz2=219=38。3.3.2 確定計(jì)算功率由機(jī)械設(shè)計(jì)表9-7查得ka=1.0，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖9-13查得kz=1.52，單排鏈，則計(jì)算功率為pca= kakzp=1.01.522.2=3.34 kw3.3.3 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)pca=3.34 kw及n2=59 r/min查機(jī)械設(shè)計(jì)圖9-11，可選20a-1。查機(jī)械設(shè)計(jì)表9-1，鏈條節(jié)距為p=31.75 mm。3.3.4 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距a0=(3050)p=(3050) 31.75=952.51587.5 mm。取a0=1000 mm。相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為lp0=2 a0/p+( z1+ z2)/2+

18、( z2-z1)/22 p/ a0=21000/31.75 + ( 19+38)/2 + ( 38-19)/22 31.75/ 100091.78 取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)l=92節(jié)。 查機(jī)械設(shè)計(jì)表9-7得到中心距計(jì)算系數(shù)fi=0.24883，則鏈傳動(dòng)的最大中心距為a = fip2 lp-( z1+ z2)=0.2488331.752 92-( 19+ 38)987 mm3.3.5 計(jì)算鏈速v，確定潤(rùn)滑方式v = n2z1p /601000 =591931.75/6010000.6 m/s由v=0.6 m/s和鏈號(hào)20a-1，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖9-14可知應(yīng)采用滴油潤(rùn)滑。3.3.6 計(jì)算壓軸力fp有效圓周力為：f

19、e=1000p/v=10002.2/0.63667 n 鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù)kfp=1.15，則壓軸力為fpkfpfe =1.1536674217 n。 3.4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）由機(jī)械設(shè)計(jì)式12（15-2）初步估算軸的最小軸徑： dmin= a03p1/n1 （3-19）確定公式內(nèi)的各種計(jì)算數(shù)值選軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），由機(jī)械設(shè)計(jì)表153，取=112由前面的設(shè)計(jì)算得 p1=2.11 kw，n1=237 r/min（2）設(shè)計(jì)計(jì)算：dmin= a03p1/n1=11232.11/237=23.3 mm軸的最小軸徑為d=(1+0.14)=26.6mm 圓整后取2

20、7mm。（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上零件的裝配方案根據(jù)設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)選用圖7所示的裝配方案。圖7 高速軸的裝配方案 fig 7 the assemble program of high speed shaft2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度a、為了滿(mǎn)足小皮帶輪的軸向定位要求，-軸的右端需制出一軸肩，故取-段的直徑d-=34 mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑d=37 mm。小皮帶輪與軸配合的轂孔長(zhǎng)度l1=48 mm，為了保證軸端擋圈只壓在小皮帶輪上而不壓在軸的端面上，故-段的長(zhǎng)度應(yīng)比l1略短一些，現(xiàn)取l-=46 mm。b、初步選擇滾動(dòng)軸承。應(yīng)軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的

21、作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d-=34 mm，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列滾錐軸承30208，其尺寸為ddt=40 mm80 mm19.75 mm，故d-= d-=40 mm；而l-=19.75 mm。右端滾動(dòng)軸承采用軸肩定位。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查得30208型軸承的定位軸肩高度h=4.5 mm，因此，取d-=49 mm。c、取安裝齒輪處的軸端段-的直徑d-=50 mm，經(jīng)計(jì)算，由于小齒輪的齒根圓到鍵槽底部的距離e2mt(mt為端面模數(shù))，故將齒輪和軸做成一體，即齒輪軸的形式。d、軸承蓋的總寬度為20 mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而

22、定）。根據(jù)軸承蓋的拆裝及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求13，取端蓋的外端面與小皮帶輪右端面的距離l=30 mm，故l-=50 mm。e、取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16 mm?？紤]到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8 mm，已知滾動(dòng)軸承寬度t=19.75 mm，則l-=t+s+a=19.75+8+16=43.75 mml-= s+a=8+16=24 mm至此，已經(jīng)確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。（4）軸上零件的周向定位小皮帶輪的周向定位采用平鍵連接。按d-由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1查得平鍵截面bh=8 mm7 mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為40 mm，同時(shí)為了保證小皮帶輪與軸配

23、合良好的對(duì)中性，故選擇小皮帶輪輪轂與軸的配合為h7/ k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)度配合來(lái)保證的，此處軸的直徑尺寸公差為m614。（5）確定軸上圓角和倒角尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2，取軸左端倒角為1.045 o，軸右端倒角為1.645 o，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)表15-2。（6）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖7）做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取a值（參看機(jī)械設(shè)計(jì)圖15-23）。對(duì)于30208型圓錐滾子軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查得a= 16.9 mm。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距64.35+64.35=128.7 mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖

24、，如圖7所示。從軸彎矩和扭矩圖中可以看出截面c是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面c處的mh、mv及m的值列與下表（參看圖8）。表2 截面c的支反力、彎矩及扭矩?cái)?shù)值table 2 the section c of the reacting force, bending moment and torque value 載荷水平面h垂直面v支反力ffnh1=1466n, fnh2=1466nfnv1=533.5n, fnv2=-533.5n彎矩mmh=94557 nmmmv1=34410.75nmmmv2=-34410.75 nmm總彎矩m1= m2=945572+34410.752=100624 n

25、m扭矩tt1=85020 nmm圖8 軸的載荷分析圖fig8 the analysis of the small gear wheel axle load（7）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面c）的強(qiáng)度。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式（15-5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力ca=m12+(at1)2 /w=1006242+(0.685020)2 /0.1703=3.3 mpa前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1查得-1=60 mpa。因此ca0.07d，故取h=6 mm，則軸環(huán)

26、處的直徑d-=82 mm。軸環(huán)寬度b1.4h，取l-=12 mm。d、軸承蓋的總寬度為20 mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承蓋的拆裝及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)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 mm，故l-=50 mm。e、取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16 mm?？紤]到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8 mm，已知滾動(dòng)軸承寬度t=22.75 mm，則l-=t+s+a+（70-66）=22.75+8+16+4=50.75 mml-=s+a=8+16=24 mm至此，已經(jīng)確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。（4）軸上零件的周向定位齒輪、小鏈

27、輪的周向定位采用平鍵連接。按d-由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1查得平鍵截面bh=20 mm12 mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為56 mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合良好的對(duì)中性，故選擇小皮帶輪輪轂與軸的配合為h7/ n6；同樣，小鏈輪與軸的連接，選用平鍵12 mm8 mm22 mm，小鏈輪與軸配合為h7/k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)度配合來(lái)保證的，此處軸的直徑尺寸公差為m617。（5）確定軸上圓角和倒角尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2，取軸端倒角為1.645 o，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)表15-2。（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(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取a值（參看機(jī)械

28、設(shè)計(jì)圖15-23）。對(duì)于30211型圓錐滾子軸承，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查得a= 21 mm。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距60.75+60.75=121.5 mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)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(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面c處的mh、mv及m的值列與下表（參看圖10）。表3 截面b的支反力、彎矩及扭矩?cái)?shù)值table 3 the section b of the reacting force, bending moment and torque value 載荷水平面h垂直面v支反力ffnh1=1403.5n, fnh2=1403.5

29、nfnv1=511n, fnv2=-511n彎矩mmh=85263 nmmmv1=31043.25nmmmv2=-31043.25 nmm總彎矩m1= m2=852632+31043.252=90738 nmm扭矩tt1=325580 nmm圖10 軸的載荷分析圖fig10 the analysis of the small gear wheel axle load（7）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面c）的強(qiáng)度。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式（15-5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力ca=m12+

30、(at1)2 /w=907382+(0.6325580)2 /0.1703=1.4 mpa前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1查得-1=60 mpa。因此ca-1,故安全。3.5 軸承的校核3.5.1 高速軸軸承的校核由于同時(shí)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(gè)軸承即可，現(xiàn)取右軸承進(jìn)行校核，故p=fnh22+fnv22 =14662+533.52 = 1560 n。預(yù)期計(jì)算軸承壽命（按工作10年，年工作200天，4小時(shí)工作制），則有：lh =102004=8000h右軸承所需的基本額定動(dòng)載荷 c = p60 n lh/106=15

31、60 10/360237 8000/106=6455 n查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 表15-6可知，30208型滾動(dòng)軸承的額定動(dòng)載荷cr=63.0 kn。此，c, 故安全！同理左邊軸承c ，也安全！3.5.2 低速軸軸承的校核 由于同時(shí)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(gè)軸承即可，現(xiàn)取左軸承進(jìn)行校核，故p=fnh22+fnv22 =1403.52+5112 = 1494 n。預(yù)期計(jì)算軸承壽命（按工作10年，年工作200天，4小時(shí)工作制），則有：lh =102004=8000h右軸承所需的基本額定動(dòng)載荷 c = p60 n lh/106=1494 10/360

32、59 8000/106=4074 n查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 表15-6可知，30208型滾動(dòng)軸承的額定動(dòng)載荷cr=90.8 kn。此，c, 故安全！同理右邊軸承c ，也安全！3.6 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核3.6.1 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85.02 nm，載荷有輕微沖擊。（1）選擇鍵聯(lián)結(jié)的類(lèi)型和尺寸一般8級(jí)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（a型）。根據(jù) d = 27，由機(jī)械設(shè)計(jì) 表6-1查得鍵的截面尺寸為：寬度 b = 8，高度 h = 7。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng) l = 40（比輪轂寬度

33、要小些）。（2）校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-2查得許用擠壓應(yīng)力p = 100120mpa，取其平均值，p = 110 mpa。鍵的工作長(zhǎng)度 l = l b/2 = 40 8/2 =36,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.57=3.5mm。由機(jī)械設(shè)計(jì)式17（6-1）可得：p =2t103/kld=285.02103/3.53627=49.982 mpa p = 110 mpa故合適。鍵的標(biāo)記為：鍵 840 gb/t 1096-2003。3.6.2 電機(jī)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=29.59nm，載荷有輕

34、微沖擊。（1）選擇鍵聯(lián)結(jié)的類(lèi)型和尺寸一般8級(jí)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（a型）。根據(jù) d = 38，由機(jī)械設(shè)計(jì) 表6-1查得鍵的截面尺寸為：寬度 b = 10，高度 h = 8。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng) l = 40（比輪轂寬度要小些）。（2）校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵、電機(jī)軸和輪轂的材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-2查得許用擠壓應(yīng)力p = 100120mpa，取其平均值，p = 110 mpa。鍵的工作長(zhǎng)度 l = l b/2 = 40 10/2 =35,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.58=4mm。由機(jī)械設(shè)計(jì)式17（6-1）可得：

35、p =2t103/kld=229.59103/43538=11.124 mpa p = 110 mpa故合適。鍵的標(biāo)記為：鍵 1040 gb/t 1096-2003。 3.7 潤(rùn)滑與密封因運(yùn)動(dòng)副間存在摩擦，摩擦是一種不可逆的過(guò)程，其結(jié)果必會(huì)存在能量的的損耗和摩擦表面物質(zhì)的喪失和遷移，為了更好的控制摩擦、磨損，減少能量的損失，降低材料的消耗，這里采用潤(rùn)滑，下面是各運(yùn)動(dòng)副的潤(rùn)滑方式18：3.7.1 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 高速軸上的滾動(dòng)軸承由于轉(zhuǎn)速相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，由dn=40237=948025104，且此軸承安裝在閉式齒輪傳動(dòng)裝置中，因此選用油潤(rùn)滑中的飛濺潤(rùn)滑較為合適，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)中表71，選

36、用全損耗系統(tǒng)用油代號(hào)為l-an15，適用于小型機(jī)床齒輪箱、傳動(dòng)裝置軸承，中小型電機(jī)，風(fēng)動(dòng)工具等。低速軸上的軸承由于轉(zhuǎn)速都不太高，由dn=5559=32455104 ，且也不好設(shè)計(jì)油溝，在此，采用脂潤(rùn)滑，查機(jī)械設(shè)計(jì)表72，選用鈣基潤(rùn)滑脂代號(hào)為1號(hào)，因其有較好的抗水性，適用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等機(jī)械設(shè)備軸承的潤(rùn)滑，特別是有水或潮濕的場(chǎng)合19。3.7.2 直齒圓柱齒輪的潤(rùn)滑 為了改善齒輪的工作狀況，確保運(yùn)轉(zhuǎn)正常及預(yù)期的壽命，且齒輪副為開(kāi)式齒輪，通常用人工周期性加潤(rùn)滑油，選用全損耗系統(tǒng)用油，牌號(hào)選用l-an10020。3.8 主要缺點(diǎn)和有待進(jìn)一步改進(jìn)的地方缺點(diǎn):（1）還需人工調(diào)節(jié)，勞動(dòng)強(qiáng)度較大（2）該機(jī)是間歇

37、性工作，生產(chǎn)連續(xù)性不高有待進(jìn)一步改進(jìn)的地方:（1）采用自動(dòng)控制裝置（2）采用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu) （3）分機(jī)滾筒還需進(jìn)一步的改進(jìn)4 結(jié)束語(yǔ)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對(duì)大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己的四年的大學(xué)生活做出總結(jié),同時(shí)為將來(lái)工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后自己的工作和生活打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。這次設(shè)計(jì)其實(shí)是綜合運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)知識(shí)，分析并解決設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)知識(shí)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我逐步樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想，

38、增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)，熟悉并掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)中的一般規(guī)律和方法，培養(yǎng)了我的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，使我進(jìn)行了較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能訓(xùn)練。另外通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我領(lǐng)悟出機(jī)械設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程：設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算、裝配圖設(shè)計(jì)、零件工作圖設(shè)計(jì)、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。如果隨意打亂這個(gè)過(guò)程則在設(shè)計(jì)過(guò)程中定會(huì)多走彎路。在設(shè)計(jì)過(guò)程中在獨(dú)立完成的同時(shí)，還要及時(shí)跟指導(dǎo)老師溝通和請(qǐng)教。每個(gè)階段完成后要認(rèn)真檢查，有錯(cuò)誤要認(rèn)真修改，精益求精。畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段是相互聯(lián)系的。設(shè)計(jì)時(shí)，零、部件的結(jié)構(gòu)尺寸不是完全由計(jì)算確定的，還要考慮結(jié)構(gòu)、工藝性、經(jīng)濟(jì)

39、性以及標(biāo)準(zhǔn)化、系列化等要求。由于影響零、部件尺寸的因素很多，隨著設(shè)計(jì)的進(jìn)展，考慮的問(wèn)題要更全面和合理，故后階段設(shè)計(jì)要對(duì)前階段設(shè)計(jì)中的不合理結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行必要的修改。所以，設(shè)計(jì)要邊計(jì)算、邊繪圖，反復(fù)修改，設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖交替進(jìn)行。在設(shè)計(jì)中要貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系列化與通用化可以保證互換性、減低成本、縮短設(shè)計(jì)周期，這是機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則之一，也是設(shè)計(jì)質(zhì)量的一項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。在設(shè)計(jì)中應(yīng)熟悉和正確采用各種有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，并應(yīng)注意一些尺寸需圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。同時(shí)設(shè)計(jì)中應(yīng)減少材料的品種和標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格。畢業(yè)設(shè)計(jì)是每一位大學(xué)生的必修課,它要求學(xué)生獨(dú)立的思考問(wèn)題,并將在大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行歸類(lèi)和深化；能夠

40、多方面的提高學(xué)生的能力，為進(jìn)入社會(huì)做足準(zhǔn)備。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我運(yùn)用各種機(jī)械繪圖軟件的技能得到了很大的提高，也正是運(yùn)用了這些繪圖軟件，才使得我的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程大大簡(jiǎn)化了，設(shè)計(jì)的速度也得到了很大的提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，相信不光是我，其他同學(xué)也會(huì)有同樣的體會(huì)，雖然在這次設(shè)計(jì)中自己學(xué)到了很多的東西,取得一定的成績(jī),但同時(shí)也存在一定的不足和缺陷,我想這都是這次設(shè)計(jì)的價(jià)值所在,以后的日子以后自己應(yīng)該更加努力認(rèn)真,以冷靜沉著的心態(tài)去辦好每一件事情!感謝各位老師的教導(dǎo)和關(guān)心，我堅(jiān)信有您們的支持，我們定能做出一番成績(jī)，全體畢業(yè)生都能得到一個(gè)很大的提高，也將能應(yīng)付走入社會(huì)將遇到的各種問(wèn)題。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，我相信此次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為四年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)。參考文獻(xiàn)1 唐偉強(qiáng). 食品通用機(jī)械與設(shè)備. 廣州：華南理工大學(xué)出版社，2010：30-40.2 肖旭霖. 食品通用機(jī)械與設(shè)備. 北京：科學(xué)出版社，2006：25-45.3 殷涌光食品機(jī)械與設(shè)備北京：化學(xué)工業(yè)出版