磨粉機喂料系統(tǒng)設(shè)計研究

1、磨粉機喂料系統(tǒng)設(shè)計研究磨粉機喂料系統(tǒng)的設(shè)計研究作者：ee(ee)指導(dǎo)教師：ee摘要:木文主要進行了磨粉機喂料系統(tǒng)的設(shè)計與研究，闡述了磨粉 機喂料系統(tǒng)的設(shè)計過程，介紹了磨粉機的用途、發(fā)展、結(jié)構(gòu)組成以及磨粉 機喂料系統(tǒng)的組成、功能、性能要求和喂料控制，不同因素對磨粉效果的 影響。還進行了蘑粉機喂料系統(tǒng)的設(shè)計計算、同步帶輪、軸承蓋的結(jié)構(gòu)設(shè) 計，對分流轆用ansys進行了靜力學(xué)分析，重點闡述了磨粉機喂料系統(tǒng)的 傳動方案、喂料控制方式。本喂料系統(tǒng)主要針對手動調(diào)節(jié)設(shè)計，可給其加上先進的控制方式配套 使用，綜合了國內(nèi)外先進磨粉機喂料系統(tǒng)的的優(yōu)點，并對某些結(jié)構(gòu)進行了 改進，使其更加完善，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，實用性

2、強，裝、拆、檢修方便, 而且各個結(jié)構(gòu)的尺寸都比較小。磨車昆傳動采用齒楔帶傳動，而且把改向輪 和張緊輪合為一個改向張緊輪，其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。喂料車昆離合器采用了 牙嵌式離合器，喂料轆的動力來源于慢轆，第一級傳動電機到大皮帶輪, 采用三角帶，兩個喂料銀間采用同步齒形帶，噪音較小，故不用采取專門 措施來控制噪?yún)穑捎每烧{(diào)的、標準的口動調(diào)心滾子軸承，以保證精確的 同心回轉(zhuǎn)，采用黃油脂潤滑，避免了稀油潤滑污染性很小，這些都達到了 國際先進水平。此設(shè)計的磨粉機主要適用于生產(chǎn)高質(zhì)量面粉的現(xiàn)代化大、 中型糧食加工廠。這種設(shè)計以目前情況可以制造使用，將成為未來幾年面 粉廠的主耍設(shè)備。關(guān)鍵詞:磨粉機 喂料系統(tǒng) 喂

3、料系統(tǒng)設(shè)計有限元分析1paper title: flour mill feeding system design researchauthor:ee(e) tutor:eeabstract： this paper con ducted a mill feeding system desig n and research, elaborated mill feed system design process, introduced the mill use, development, structure, composition and mill feeding system compositi

4、on and function z performance requirements and feed control, the effect of different factors on the impact of milling. also conducted a mill feeding system design calculations, timing belt pulleys, bearing cap structure design, right shunt roller using ansys static analysis carried out, focusing on

5、the mill feeding system transmission scheme, feeding control way.the feeding system is mainly designed for manual adjustment, you can add to their way of supporting the use of advanced control, a combination of advaneed mill feed system advantages, and some of the structure has been improved to make

6、 it more perfect simple structure, compact, practical, equipment, demolition, easy maintenance, and various structural dimensions are relatively small wedge roller drive with toothed belt drive, and the red i recti on wheel and tensioner tensioner together as a bend, and its structure is simple and

7、compact. feed roller clutch with a jaw clutch, power comes from the slow feed roll roll, the first level to the large pulley drive motor, using the belt, two feed rollers used between the timing belt, less noise, so do not take special measures to control noise, with adjustable, standard self-aligni

8、ng roller bearings to ensure accurate concentrie rotation, using yellow grease, oil lubrication to avoid polluting small, they have reached the inter national adva need level. this milling machi ne desig ned mainly for the production of high quality flour modern large and medium-sized food processin

9、g plants. this3design can be manufactured using the current situation, the next few years will become a major flour mill equipment.key words:flour mill feeding system feeding system designfiniteelement analysis3目錄1 緒論11.1引11.2小麥的制粉工藝12.磨粉機簡介錯誤！未定義書簽。2.1蘑粉機的發(fā)展、用途錯誤!未定義書簽。2.2磨粉機結(jié)構(gòu)簡介錯誤!未定義書簽。3磨粉機喂料系統(tǒng)錯誤

10、！未定義書簽。3.1磨粉機喂料系統(tǒng)簡介錯誤!未定義書簽。3.1.1喂料系統(tǒng)的組成、功能、性能要求和喂料控制目標錯誤！未定義書簽。3.2不同因素對磨粉效果的影響錯誤!未定義書簽。3.2.1磨粉機喂料輾不同齒型對喂料效果的影響錯誤！未定義書簽。3.2.2喂料車昆轉(zhuǎn)速對喂料效果的影響錯誤！未定義書簽。3.2.3料門間隙的均勻性對喂料效果影響錯誤！未定義書簽。3.3磨粉機喂料控制方式錯誤!未定義書簽。3.4磨粉機喂料系統(tǒng)控制問題錯誤!未定義書簽。4蘑粉機喂料系統(tǒng)的傳動方案的確定錯誤！未定義書簽。4.1幾種傳動方式的分析比較錯誤!未定義書簽。4.2磨粉機傳動系統(tǒng)的確定錯誤!未定義書簽。421傳動過程的擬

11、定及傳動方案確定錯誤！未定義書簽。5.磨粉機喂料系統(tǒng)重要組成的設(shè)計計算錯誤！未定義書簽。5.1動力計算、電機的選配錯誤!未定義書簽。5.2電機傳至快鶴處三角帶傳動設(shè)計錯誤!未定義書簽。5.3喂料銀同步齒型帶設(shè)計計算錯誤!未定義書簽。5.4定量轆軸和分流轆軸的設(shè)計計算錯誤!未定義書簽。541分流銀軸的設(shè)計計算錯誤!未定義書簽。5.4.2定量輾軸的設(shè)計錯誤!未定義書簽。5.5分流轆受力分析錯誤!未定義書簽。5.6分流鶴進行強度、剛度校核錯誤!未定義書簽。45.6.1分流轆強度校核錯誤!未定義書簽。5.6.2分流轆的剛度校核錯誤!未定義書簽。5.7喂料轆軸承校核錯誤!未定義書簽。5.8喂料輾動力消耗

12、的估算錯誤!未定義書簽。6.喂料系統(tǒng)中主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 錯誤！未定義書簽。6.2同步帶帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計錯誤!未定義書簽。6.2軸承蓋設(shè)計錯誤!未定義書簽。6.3料門機構(gòu)的設(shè)計錯誤!未定義書簽。7分流銀有限元分析錯誤！未定義書簽。7.1有限元法概述錯誤!未定義書簽。7.2ansys軟件的主要功能錯誤！未定義書簽。7.3分流轆有限元分析錯誤!未定義書簽。8 致謝錯誤！未定義書簽。參考文獻錯誤！未定義書簽。附件一磨粉機喂料系統(tǒng)的裝配圖片和零件圖片錯誤！未定義書簽。附錄二外文翻譯錯誤！未定義書簽。5 1 緒論1.1引言小麥制粉是從小麥牛產(chǎn)到消費過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國已從商業(yè)

13、短缺時代邁入了商品豐富的時代，廣大民眾對 小麥制品逐步趨于多層次化。為了滿足人們生活水平不斷提高的要求，提 高小麥制粉質(zhì)量和工藝，已是當(dāng)務(wù)z急。蘑粉機是小麥制粉的主要設(shè)備, 英研磨質(zhì)量直接決定血粉的質(zhì)量。我國是世界小麥的主要生產(chǎn)地，也是小 麥加工機械的主要生產(chǎn)國，磨粉機作為小麥制粉加工關(guān)鍵設(shè)備，設(shè)計、制 造出高質(zhì)量的蘑粉機，將具有廣泛的社會和經(jīng)濟效益。我國糧食加工的機 器發(fā)明和使用已經(jīng)很早了，片式石磨和石碾已有兩千多年的歷史，在晉代 以后水磨、水碾就有了發(fā)展。在我國西北地區(qū)，還發(fā)現(xiàn)錐式石磨，與現(xiàn)代 的錐式磨粉機很相似。隨著農(nóng)業(yè)機械化的飛速發(fā)展，我國農(nóng)村糧食加工作 業(yè)也有了一個新的發(fā)展，基本上都

14、是用上了磨粉機。以前我對磨粉機的了 解僅僅是手工上料的蘑面機，勞動強度大、噪音大，而且效率低，現(xiàn)在逐 漸發(fā)展有了全自動磨面機，勞動強度大大減少，噪音也小了，效率也提高 to當(dāng)前，我國農(nóng)村所使用的磨粉機有：小型對轆磨、錐磨、片磨和粉碎 機。從使用情況來看，對轆磨由于具有產(chǎn)量高、電耗低、調(diào)節(jié)靈敏方便、 穩(wěn)定可靠等優(yōu)點而得到了廣泛的使用。磨粉機起源于19世紀70年代，是重要的制粉設(shè)備，磨粉機主要由磨 車昆、喂料機構(gòu)、軋距調(diào)節(jié)機構(gòu)、磨輾清理機構(gòu)及傳動機構(gòu)等組成。我的課 題主要針對喂料系統(tǒng)，早期的磨粉機沒要喂料系統(tǒng)，直到20世紀的初期 磨粉機才添加了喂料系統(tǒng)，并且那個時期的喂料系統(tǒng)是用人工憑經(jīng)驗微調(diào) 螺

15、栓，控制喂料間隙的大小調(diào)節(jié)喂料量。直到20世紀的后期喂料系統(tǒng)才 采用口動控制系統(tǒng)，現(xiàn)在蘑粉機的喂料系統(tǒng)大多都是采用的靈敏度高的電 氣式自控喂料系統(tǒng)。隨著中國經(jīng)濟突飛猛進的發(fā)展，磨粉機設(shè)備在其工程項目領(lǐng)地必定會 發(fā)揮其至關(guān)重要的作用。如今的磨粉機行業(yè)已經(jīng)走過了依靠低廉勞動力優(yōu) 勢和犧牲環(huán)境為代價的粗放式發(fā)展階段，順應(yīng)國際低碳經(jīng)濟發(fā)展趨勢，蘑 粉機行業(yè)正在積極地向著探索節(jié)能環(huán)保的發(fā)展路徑。這不僅是各級政府需 要進一步轉(zhuǎn)變觀念的事情，也是廣大磨粉機生產(chǎn)制造企業(yè)需要進一步解放 思想，開闊視野，更需耍以國際化的戰(zhàn)略眼光來對待產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在蘑轆， 喂料、傳動、機殼，自動化和智能化方面，磨粉機的設(shè)計仍有廣闊

16、的發(fā)展 前景，各項性能必將進一步完善。1.2小麥的制粉工藝磨粉機的制造直接影響面粉的質(zhì)量，應(yīng)用在小麥的制粉當(dāng)中。小麥制 粉的主耍過程是小麥子粒經(jīng)清理和水分調(diào)節(jié)后將胚乳與麥胚、麥皮分開, 再將胚乳磨細成粉，再根據(jù)消費需要，進行不同等級面粉的配制。有時還 須通過面粉處理，制成各種專用粉。麥粒清理與水分調(diào)節(jié)，面粉廠收到的 小麥子粒，由于收獲和貯運過程中混入了各種雜質(zhì)，必須先加清除，才能 制粉。除粘附在麥粒表面的雜質(zhì)如塵土、茸毛、微生物等可通過打麥機、 洗麥機等的摩擦、水洗得到清理外，對野草種子、麥稈、麥殼、塵土、石 子、碎鐵、害蟲及其他糧粒等雜質(zhì)，主要是利用麥粒與雜質(zhì)在大小、形狀、 懸5浮速度、比重

17、、磁性等方面的差別進行清理。生產(chǎn)上一般用振動篩、 平面回轉(zhuǎn)篩等篩選機械，通過合適的篩孔，分離出與小麥大小不同的雜質(zhì); 用滾筒精選機和碟片精選機，分離出與小麥長短不同的養(yǎng)麥、大麥等子粒;用螺旋精選機分離出圓球形的養(yǎng)麥、豌豆等子粒；用永磁滾筒和磁欄吸除 磁性金屬雜質(zhì)；用比重去石機和洗麥去石機等分離出比重大于小麥子粒的 石子和礦渣。毛麥由毛麥立倉經(jīng)斗式提升機進入清理篩，進行第一道篩選和風(fēng)選, 除去大部分粗、細和輕雜，然后進行第一道除石，除去大部分中粗和并肩 石，再進行第一道磁選和打麥，打麥后進入第二道篩選和風(fēng)選，將打麥機 打下的中下雜、碎麥及輕雜除去，經(jīng)著水機著水后，送入潤麥倉，潤麥后 進行第二道去

18、石處理，除去細小石雜，進入第二道磁選和打麥，打麥后進 入第三道篩選和風(fēng)選，除凈小麥表團附著的雜質(zhì)，最后經(jīng)第三道磁選和噴 霧著水機進入制粉間凈麥倉。小麥口凈麥倉投放至一皮磨，經(jīng)一皮蘑粉機研蘑后，通過篩粒分級依 次把物料按質(zhì)量和顆粒大小分成皮料、粗料、心粉、粉等四種類型分別進 入二皮磨、清粉機、重篩和面粉收集螺旋機等下道工序，清粉機將來料進 一步提純，而重篩將來料進一步分級，照此原理進行下去，形成了皮磨、 心磨、渣磨、尾磨等系統(tǒng)，最終把小麥胚乳從麥皮上盡可能的剝刮干凈, 并磨成一定粒度的面粉；各系統(tǒng)篩岀的面粉通過送粉系統(tǒng)吹入面粉倉或直 接輸送至谷航粉車間使用，面粉倉出料也供谷月元粉車間使用，隸皮和

19、胚芽 在個系統(tǒng)篩粉時篩出，打包裝袋后送入倉庫代售。小麥制粉工藝流程及污 染物產(chǎn)出流程見圖l.lo現(xiàn)代面粉廠一般為56層高的建筑物，內(nèi)設(shè)磨粉機、平篩和清粉機， 以及升運、平運和自流管等輸送設(shè)備。整個系統(tǒng)包括皮磨、渣磨、心蘑和 相應(yīng)的分級、清粉等子系統(tǒng)，形成連續(xù)的牛產(chǎn)過程。皮磨：主要作用是剝開麥粒，并從鉄片上刮下胚乳。一般需經(jīng)45 道研磨工序。麥粒經(jīng)第1道研磨后，進入篩理機械進行分級。最粗的為隸 片，先從篩孔最大的篩面（粗篩）上分出，再分出屮等粒度的麥渣（帶有 麥皮的較大胚乳顆粒）、麥心（混有麥皮的較小胚乳顆粒）、粒度小的粗粉 和最細的成品面粉。鉄片再經(jīng)下道皮磨研磨。麥渣和麥心進入清粉機精選， 分

20、出麥皮、粘有麥皮的胚乳和純胚乳粒。然后，將純胚乳粒單獨進入心蘑， 研制成高質(zhì)量的面粉。在皮磨系統(tǒng)中最后一道研磨后的隸片，還可通過打 擊、摩擦或刷理，分離出殘留的胚乳。研磨一般用車昆式磨粉機進行。用篩體作平煩圓周運動的平篩進行分級。 然后利用往復(fù)運動的篩面，結(jié)合穿過篩孔的氣流作用進行清粉，使質(zhì)輕而 含麥皮較多的物料作為篩上物被分離，純、細的胚乳粒穿過前段篩面，質(zhì)稍 次而較粗的胚乳粒穿過后段篩面。清粉系統(tǒng)在加工硬質(zhì)小麥和牛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)上 等粉為主的面粉廠都比較完善；在加工軟質(zhì)小麥的面粉廠則已趨于簡化， 甚至不使用清粉機。渣磨：主要作用是處理從皮磨清粉系統(tǒng)分出的粘冇麥皮的胚乳粒， 經(jīng)磨轆的輕微剝刮，進一步

21、使麥皮與胚乳分開，再通過篩理、清粉，回收 較純凈的胚乳粒。渣磨用的磨粉機構(gòu)造與皮磨系統(tǒng)相同。一般須經(jīng)13 道研磨，視面粉廠規(guī)模和加工小麥的硬度而異。心磨：主要作用是將經(jīng)皮磨、渣磨清粉后獲得的不同粒度的胚乳磨 細成粉。磨輾采用光車昆，可在胚乳粒被磨細成粉的同時，使混入的少量麥 皮和麥胚被碾壓成片狀，便于在篩理時成為篩上物分5離，避免粉碎后混入面粉內(nèi)，降低成品質(zhì)量。但胚乳顆粒也會因而被壓成粉片，所以必須用松粉機粉碎后入篩。物料在心磨系統(tǒng)逐道研磨，直 到將隸屑上的胚乳研磨干凈，獲得一定的岀粉率為止。研磨道數(shù)通常為6 9道，加工硬質(zhì)小麥需要較多的道數(shù)。5小麥裁皮產(chǎn)品圖1.1小麥制粉工藝流程及污染物產(chǎn)出

22、流程52. 電機選擇2.1電動機選擇（倒數(shù)里有東東）2.1.1選擇電動機類型2.1.2選擇電動機容量電動機所需工作功率為：ppd?w工作機所需功率pw為:pw?fv； 1000傳動裝置的總效率為：?1?2?3?4；傳動滾筒?1?0.96滾動軸承效率?2?0.96閉式齒輪傳動效率?3?0.97代入數(shù)值得：?1?2?3?4?0.96?0.994?0.972?0.992?0.8所需電動機功率為：pd?fvl0000?40?kw?10.52kw 1000?0.8?1000?60p?d略大于pd即可。選用同步轉(zhuǎn)速1460r/min ； 4級；型號y160m-4.功率為llkw2丄3確定電動機轉(zhuǎn)速取滾筒直

23、徑d?500mm5nw?60?1000v?125.6r/min 500?1 分配傳動比(1) 總傳動比n 1460i?m?11.62 nw125.6分配動裝置各級傳動比取兩級圓柱齒輪減速器高速級傳動比i01?.4i?4.03則低速級的傳動比ill.62il2?2.88 i014.032.1.4電機端蓋組裝cad截圖圖2.1.4電機端蓋2.2運動和動力參數(shù)計算2.2.1電動機軸p?p?10.52kwn?n?1460r/min?68.81n?m?tn0d0m02.2.2高速軸p?p?10.41kwn?n?1460r/minpl0.41?9550?68.09n?mt1460nld41ml112.2.

24、3中間軸p?p?10.52?0.99?0.97?10.10kw?1460r/min?362.2r/min?ni4.03pl0.10?9550?263.6n?mt362.2np2?10102312012222.2.4彳氐速殂ip?p?10.10?0.99?0.97?9.69kw?362.2?125.76r/min? ni2.88p9.69?9550?735.8n?mtnl25.76p3?20212323123225滾筒軸p?p?9.69?0.99?0.99?9.49kwn?125.76r/minp9.49?9550?720n?mt125.76np4?3032243423444553. 齒輪計算3

25、.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1&吐;按傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。2>絞車為一般工作機器，速度不高,故選用7級精度(gb 10095-88)o3>材料選擇。由表選擇小齒輪材料為40cr (調(diào)質(zhì))，硬度為280 hbs,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240 hbs,二者材料硬度差為 40 hbso4>選小齒輪齒數(shù)zl?24,大齒輪齒數(shù)z2?24?4.03?96.76o取z25初選螺旋角。初選螺旋角?14? ?973.2按齒面接觸強度設(shè)計由機械設(shè)計設(shè)計計算公式(10-21)進行試算，即dlt?2ktt0?lzhze?d?h3.2.1

26、確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值(1) 試選載荷系數(shù)kt?1.61o(2) 由機械設(shè)計第八版圖1030選取區(qū)域系數(shù)zh?2.433o?0.78 (3)由機械設(shè)計第八版圖10-26查得?1,?l?2?1.65o?2?0.87,則？?？ (4)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。95.5?105?p095.5?105?10.41tl?n.mm?6.8?104n.mm nll460(5) 由機械設(shè)計第八版表107選取齒寬系數(shù)?d?l(6) 由機械設(shè)計第八版表106查得材料的彈性影響系數(shù)ze?189.8mpa(7) 由機械設(shè)計第八版圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限?hliml?600mpa；大齒輪的接觸疲

27、勞強度極限？hlim2?500mpa。13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。nl?60nljlh?60?1460?l?2?8?300?15?6.3?109n2?nl?1.56?109 4.035(9) 由機械設(shè)計第八版圖(10-19)取接觸疲勞壽命系數(shù)khnl?0.90;khn2?0.95。(10) 計算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%,安全系數(shù)s=l,由機械設(shè)計第八版式(10-12) 得?h?l?khnl?liml?0.9?600mpa?540mpa s?h?2?khn2?lim2s?0.95?550mpa?522.5mpa(11) 許用接觸應(yīng)力?h?hlh2?531.25mpa 23.2.2計算（1）試

28、算小齒輪分度圓直徑dltdlt?46?104?0.862=0.7396?16.46?104=.738?10=49.56mm （2）計算圓周速 度vo?ltl60?1000?1460?49.5660?1000?3.78m/s（3）計算齒寬及模數(shù)m?nt?ltcos?z?49.56mm lmltcos?ntz?149.56?cosl4?49.56?0.97=2mm 2424h=2.25mnt?2.25?2=4.5mm?49.56/4.5=11.01（4）計算縱向重合度?0.318?dztan?0.318?l?24?tanl4?=20.73 1（5）計算載荷系數(shù)ko己知使用系數(shù)ka?1,根據(jù)v二7.

29、6 m/s,7級精度，由機械設(shè)計第八版圖108查5得動載系數(shù)kv?l.ll;由機械設(shè)計第八版表10-4查得k的值與齒輪的相同，故kh?h?1.42;由機械設(shè)計第八版圖10-13查得kf?1.35由機械設(shè)計第八版表10-3查得kh?kh?14故載荷系數(shù)k?kakvkh?kh?1?1.11?1.4?1.42=2.2（6）按實際的載荷系數(shù)校止所算得分度圓直徑，由式（10-loa）得dl?dltkk?49.56?t2.2?49.56?.375?55.11mm 1.6（7）計算模數(shù)co?s55.11?cosl4?0.97?55.111?2.22mmmn?2424zl3.3按齒根彎曲強度設(shè)計由式（10-1

30、7） mn?2ktly?cos?2?zl?d2?fa?f?sa3.3.1確定計算參數(shù)（1）計算載荷系數(shù)。k?kakvkf?kf?l.?ll?1.4?1.35=2.09（2）根據(jù)縱向重合度?0.88影響系數(shù)y? （3）計算當(dāng)量齒數(shù)。?1.903 ，從機械設(shè)計 第八版圖1028查得螺旋角zvl?v2?24?24?24?26.37cos?cosl40.970.91?97?97?106.59 ?zcos?cosl40.911333233（4）查齒形系數(shù)。?2.57;yfa2?2.18 由表 10-5 查得 yfal（5）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由機械設(shè)計第八版表105查得ysal?1.6;ysa2?1.79

31、? (6)由機械設(shè)計第八版圖10-24c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極 限?500mpa?380mpafel ；大齒輪的彎曲強度極限fe2；?0.85(7)由機械設(shè)計第八版圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)kfn1,kfn270.88；?(8) 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)s = 1.4?由機械設(shè)計第八版式(10-12)得fnlfel?0.85500mpa?303.57mpa?fls1.4fn2fe2?0.88?380mpa?238.86mpa?f2s1.4?(9) 計算大、小齒輪的fasa并加以比較。?ffalfa2?fsall?2.592?1.596?0.1363 303.572.21

32、1?1.774?0.01642238.86?fsa22=由此可知大齒輪的數(shù)值大。3.3.2設(shè)計計算mn ?32?2.10?6.8?10?0.88?(cosl4?)422242*1.65?0.01642mm?4.342?0.97mm?3 4.085?1対比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)mn大于由齒 面齒根彎曲疲?勞強度計算的法面模數(shù)，取mn2,已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度得的分度圓直徑100.677mm來計算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由cos?55.11?cosl4?l?26.73zl?2 mn5取 zl?27,則 z2?27?4.03?108.81 取 z2

33、?109;3.4幾何尺寸計算3.4.1計算中心距a=?12n2cos?(27?109)?2136?140.2mm 2?cosl40.97將中以距圓整為141mm.3.4.2按圓整后的中心距修正螺旋角(l?2)n(27?109)?2?arccos0.97?14.06? 2a2?140.2因?值改變不多，故參數(shù)?、k?、zh等不必修正。3.4.3計算大、小齒輪的分度圓直徑dl?d212ncos?27?254?55mmcosl40.97109?2218?224mmcosl40.97?cos? n?a?122?55?224?139.5mm 23.4.4計算齒輪寬度b?ddl?l?55.67?55mm圓

34、整后取 b2?56mm;bl?61mm.低速級取 m=3;z3?30;由 il2?z43?2.88zdd4?2.88?30?86.4 取 z4?87 ?mz3?3?30?90m?mz4?3?87?261mm34a?342?90?261mm?175.5mm 2b?dd3?l?90mm?90mm圓整后取 b4?90mm,b3?95mm表1高速級齒輪：5表2低速級齒輪：554.軸的設(shè)計4.1低速軸4.1.1求輸出軸上的功率p3轉(zhuǎn)速n3和轉(zhuǎn)矩t3若取每級齒輪的傳動的效率，則p?p?10.10?0.990.97?9.69kw?362.2?125.76r/min? ni2.88p9.69?9550?735

35、.842n?mtnl25.76p3?20212323123334.1.2求作用在齒輪上的力因已知低速級大齒輪的分度圓直徑為d4?mz4?4?101?404mmffft?23d?42?735.8?1000?3642n404?3642?tan20?0.3639?3642?1366ncosl4?0.97 rfttanncos?ftan?3642?tanl4?908n圓周力f,徑向力f及軸向力fattra的4.1.3初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理根據(jù)機械設(shè)計?112第八版表153,取a0，于是得pd?anmino3?112?339.69?112?30.07

36、7?47.64mm 125.76輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑dl2.為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸 器的孔徑相適應(yīng),故需同時選取聯(lián)軸器型號.聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩tcakat3z查表考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取kan?mm?956594.6n?mmtca?kat3?1.3?735842?1.3 ，則：按照計算轉(zhuǎn)矩tea應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標準gb/t5014-2003或手冊，選用lx4型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為2500000n?mm 半聯(lián)軸器的孔徑dl?55mm，故取dl?2?50mm，半聯(lián)軸器長 度l二半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長?84mm 度 l1.4丄4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）擬定軸上

37、零件的裝配方案圖4-1（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度?50mmj12?84mm;l）根據(jù)聯(lián)軸器dl2為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要 示求軸?62mm段右端需制出一軸肩，故取23段的直徑d2?3 ;左端用軸端擋圈, 按軸端直徑取?84mm擋圈直徑d=65mm.半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度l1,為了保證 軸端擋圈只壓在?82mm半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故段的長度應(yīng)比l1略 短一些”現(xiàn)取|i?2.2）初步選擇滾動軸承因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用'故選用單列圓錐滾?62mm子軸承參照工作耍求并根據(jù)d2?3,由軸承產(chǎn)品冃錄屮初步選取0基本游子隙5組、標準精度級的單列圓錐滾

38、子軸承30313o其尺寸為d?d?t=65mm?140mm?36mm,故 d3?4?d6?7?65mm；而i5?6?54.5mm,d5?6?82mmo?70mm3）取安裝齒輪處的軸段45段的直徑d4?5；齒輪的右端與左軸承z間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為90mm,為了使套筒端面可靠 地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)?85mm略短于輪轂寬度，故取i4?5 o齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度 h?0.07d,?82mm?60.5mm故取h=6mm ,則軸環(huán)處的直徑d5?6 。軸環(huán)寬度b?1.4h,取15?6。4）軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。 根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對

39、軸承加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半 聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm,故取l2?3?40.57mm低速軸的相關(guān)參數(shù)：齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按d4?5查表查得 平鍵截面b*h=20mm?12mm,鍵槽用鍵槽銃刀加工，長為l=63mm,同時為 了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為h7;同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選n6h7o滾動軸承與軸的周向定位k6用平鍵為14mm?9mm?70mm,半聯(lián)軸器與軸的配合為是由過渡配合 來保證的，此處選軸的直徑公差為4.2中間軸4.2.1求輸出軸上的功率p2轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩t2p?p?10.52?0.99?0.97?10

40、.10kw?1460r/min?362.2r/min?ni4.03plo.10?9550?263.6n?mt362.2np21010231224.2.2求作用在齒輪上的力(1) 因已知低速級小齒輪的分度圓直徑為：d3?mz3?4?35?140mm5ffft?22d?32?263.6?1000?3765n140?3765?tan20?0.3639?3765?1412n cosl4?0.97 rffttan ncos?attan?1412?tanl4?352n(2) 因已知高速級大齒輪的分度圓直徑為：d2?mz2?3?133?399mmffft?22d?22?263.6?1000?1321n399

41、?1321?tan20?0.3639?1321?495n cosl4?0.97 rffttan ncos?attan?495?tanl4?123n4.2.3初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理根據(jù)表15込取a?112，于是得：0dmin?pano2?112?3210.10?112?30.027?33.6mm 362.2軸的最小直徑顯然是安裝軸承處軸的直徑dl2o5圖4-2424初步選擇滾動軸承.(1) 因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸 承，參照工作要求并根據(jù)dl?2?35mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本 游子隙組、標準精度級的

42、單列圓錐滾子軸承。其尺寸為 d?d*t=35mm?72mm?18.25mm,故 dl?2?d5?6?35mm,i5?6?31.8mm；(2) 取安裝低速級小齒輪處的軸段2-3段的直徑d2?3?45mmi1?2?29.8mm ；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95mm, 為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 l2?3?90mm。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h?0.07d,故取h二6mm, 則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度b?1.4h,取3?4 ?12mmo（3）取安裝高速級大齒輪的軸段4-5段的直徑d4?5?45mm;齒輪的右 端與右端軸承之間采用套筒定

43、位。已知齒輪輪轂的寬度為56mm,為了使套筒端面 可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取i4?5?51mmo4.2.5軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按d4?5查表查得 平鍵截面b*h=22mm?14mmo鍵槽用鍵槽銃刀加工，長為63mm,同時為了 保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同 樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為14mm?9mm?70mm,半聯(lián)軸器與 軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選 軸的直徑公差為m6o中間軸的參數(shù)：表4-254.3高速軸431求輸出軸上的功率若取每級齒輪的傳動的效率，則p轉(zhuǎn)速

44、nl和轉(zhuǎn)矩t1p?p?10.41kw n?n?1460r/minplo.41?9550?68.09n?mt1460n1d41111432求作用在齒輪上的力因已知低速級大齒輪的分度圓直徑為d1?mzl?3?24?72mm5fft?21d?12?68.09?1000?1891.38n72?1891.38?tan20?0.3639?1891.38?709 .55n cosl4?0.97rffttanncos?attan?1891.38?tanl4?1891.38?0.249?470.95n4.3.3初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理根據(jù) 表15込取a?112

45、，于是得：?112?danomino31 110.41?3?112?37.13*10?112?1.924?0.1?21.54mm 1460輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑dl2 為了使所選的軸 直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時選取聯(lián)軸器型號.聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩tca?katl，查表，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取ka?1.3 ,貝ij：tca?katl?1.3?68090n?mm?88517n?mm按照計算轉(zhuǎn)矩tea應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標準gb/t5014-2003 或手冊，選用lx2型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為560000n?mm 半聯(lián) 軸器的孔徑dl?30mm，故取dl?2

46、?30mm，半聯(lián)軸器長度l=82mm '半聯(lián)軸 器與軸配合的轂孔長度 ll?82mm.4.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.4.1擬定軸上零件的裝配方案圖4-354.4.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位耍示求2軸段右端需制出一軸肩， 故収2-3段的直徑d2?3?42mm ;左端用軸端擋圈，按軸端直徑取擋圈直徑 d=45mm 半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度ll?82mm，為了保證軸端擋圈 只壓在半聯(lián)軸器上 而不壓在軸的端血上，故 段的長度應(yīng)比 略短一些， 現(xiàn)取 ll?2?80mm.2）初步選擇滾動軸承因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用 單列圓錐滾子軸承參照工作

47、要求并根據(jù)d2?3?42mm ，由軸承產(chǎn)品目錄中 初步選取0基本游子隙組、標準精度級的單列圓錐滾子軸承。其尺寸為 d*d*t=45mm*85mm*20.75mm,故d3?4?d6?7?45mm；而 i7?8?26.75mm , i3?4?31.75mmo3）取安裝齒輪處的軸段45段'做成齒輪軸；已知齒輪軸輪轂的寬度 為61mm,齒輪軸的直徑為62.29mm。4）軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。 根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半 聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm,故取i2?3?45.81mmo5 )軸上零件的周向定位齒輪、半

48、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按d4?5 查表查 得平鍵截l&j b*h=14mm*9mm ,鍵槽用鍵槽銃刀加丁，長為l=45mm,同 時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為h7:同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，n6選用平鍵為14mrn?9rnm?70rnm,半聯(lián)軸器與軸的配合為h7o滾動軸承與軸的周向k6定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑公差為m6。高速軸的參數(shù)：表4-3555 齒輪的參數(shù)化建模5.1齒輪的建模(1)在上工具箱中單擊按鈕，打開“新建”對話框，在“類型”列表框中 選擇“零件”選項,在“子類型”列表框中選擇“實體”選項，在“名稱” 文本框中

49、輸入“dachilun_gear”,如圖5-1所示。圖5j “新建”對話框2>取消選中“使用默認模板”復(fù)選項。單擊“確定”按鈕，打開“新文件選項”對話框，選中其中“mmns_part_solict選項，如圖52所示， 最后單擊”確定“按鈕，進入三維實體建模環(huán)境。圖52 “新文件選項”對話框（2）設(shè)置齒輪參數(shù)l>在主菜單屮依次選擇“工具” “關(guān)系”選項，系統(tǒng)將自動彈出 “關(guān)系”對話框。52>在對話框中單擊按鈕，然后將齒輪的各參數(shù)依次添加到參數(shù)列表框中, 具體內(nèi)容如圖54所示，完成齒輪參數(shù)添加后，單擊“確定”按鈕，關(guān)閉 對話框。圖5-3輸入齒輪參數(shù)（3）繪

50、制齒輪基本圓在右工具箱單擊，彈出“草繪”對話框。選擇front基準平面作為 草繪平面，繪制如圖54所示的任意尺寸的四個圓。（4）設(shè)置齒輪關(guān)系式，確定其尺寸參數(shù)l>按照如圖55所示，在“關(guān)系”對話框中分別添加確定齒輪的分 度圓直徑、基圓直徑、齒根圓直徑、齒頂圓直徑的關(guān)系式。2>雙擊草繪基本圓的直徑尺寸，將它的尺寸分別修改為d> da、db> df修改的結(jié)果如圖5-6所示。圖5-4草繪同心圓圖5-5 “關(guān)系”對話框5圖5-6修改同心圓尺寸圖5-7 “曲線：從方程”對話框（5）創(chuàng)建齒輪齒廓線l&gt；在右工具箱中單擊按鈕打開“菜單管理器”菜單，在該菜單

51、中依次選 擇“曲“完成”選項，打開“曲線：從方程”對話框，女口圖5-7所示。2>在模型樹窗口屮選擇坐標系，然后再從“設(shè)置坐標類型”菜單中 選擇“笛卡爾”選項，如圖58所示，打開記事本窗口。3>在記事本文件中添加漸開線方程式，如圖59所示。然后在記事 本窗中選取“文件”“保存”選項保存設(shè)置。圖5-8 “菜單管理器”對話框圖5-9添加漸開線方程4>選擇圖5中的曲線1、曲線2作為放置參照，創(chuàng)建過兩曲線交點的基準點pntoo參照設(shè)置如圖5-10所示。5圖5-11基準點參照曲線的選擇圖5-10 “基準點”對話框5>如圖5j2所示，單擊“確定”按鈕,

52、選取基準平面top和right作為放置參照，創(chuàng)建過兩平面交線的基準軸a 1,如圖6j3所示。圖5-12 “基準軸”對話框圖5-13基準軸a_156>如圖543所示,單擊“確定”按鈕,創(chuàng)建經(jīng)過基準點pnto和基 準軸a_1的基準平面dtm1,如圖5-14所示。55-15基準平面對話框5-15基準平面dtm17>如圖516所示，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建經(jīng)過基準軸ajl,并由 基準平面dtm1轉(zhuǎn)過“-90/z”的基準平面dtm2,如圖5-17所示。圖5-16 “基準平面”對話框圖5-17基準平面dtm28>鏡像漸開線。使用基準平面dtm2作為鏡像平面基準曲線，

53、結(jié)果 如圖5-18所示。5圖518鏡像齒廓曲線（6）創(chuàng)建齒根圓實體特征l>在右工具箱中單擊按鈕打開設(shè)計圖標版。選擇基準平血front作為草 繪平面，接收系統(tǒng)默認選項放置草繪平面。在右工具箱中單擊按鈕打開“類型”對話框，選擇其中的“環(huán)”單選按鈕，然后在工作區(qū)中選擇圖5-19屮的曲線1作為草繪剖面。再圖標中輸入拉伸深度為5“b”，完成齒根圓實體的創(chuàng)建，創(chuàng)建后的結(jié)果如圖520所示。圖519草繪的圖形520拉伸的結(jié)果（7）創(chuàng)建一條齒廓曲線l&gt；在右工具箱中單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對話框，選取基準平面front 作為草繪平面后進入二維草繪平面。2&gt；在右工具箱單擊

54、和按鈕打開“類型”對話框，選擇“單個”單選按鈕， 使用并結(jié)合繪圖工具繪制如圖5-21所示的二維圖形。5圖5-21草繪曲線圖522顯示倒角半徑3>打開“關(guān)系”對話框，如圖5-22所示，圓角半徑尺寸顯示為“sdo”， 在對話框中輸入如圖5-23所示的關(guān)系式。圖5-23 “關(guān)系“對話框（8）復(fù)制齒廓曲線l>在主菜單中依次選擇“編輯”單，選擇其中的“復(fù)制”選項，選取“移動”復(fù)制方法，選取上一步 剛創(chuàng)建的齒廓曲線作為復(fù)制對象。5圖524依次選取的菜單2>選取“平移”方式，并選取基準平面front作為平移參照，設(shè) 置平移距離為“b”，將曲線平移到齒坯的另一側(cè)。圖5

55、25輸入旋轉(zhuǎn)角度3>繼續(xù)在“移動特征”菜單中選取“旋轉(zhuǎn)”方式，并選取軸a_1 作為旋轉(zhuǎn)復(fù)制參照，設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度為uasin(2*b*tan(beta/d),再將前一步 平移復(fù)制的齒廓曲線旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度。最后生成如圖5-26所示的另一端齒廓 曲線。5圖5-26創(chuàng)建另一端齒廓曲線(9) 創(chuàng)建投影曲線l&gt；在工具欄內(nèi)單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對話框。選取“rigut”面 作為草繪平面，選取“top”面作為參照平面，參照方向為“右”，單擊“草 繪”按鈕進入草繪環(huán)境。2>繪制如圖527所示的二維草圖，在工具欄內(nèi)單擊圖527繪制二維草圖按鈕完成草繪的繪制。主菜單中依次選擇“編輯”“投影”選項，選取拉伸的齒根圓曲面為投影表面，投影結(jié)果如下圖5-28所示。5圖5-28投影結(jié)果（10）創(chuàng)建第一個輪齒特征l&am