機械夾袋式面粉打包機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計說明書畢業(yè)論文

1、. . . . 機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書設(shè)計題目:機械夾袋式面粉打包機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)生：學(xué)號：專業(yè)班級：指導(dǎo)教師：2012年5月19日目 次1 設(shè)計方案說明11.1 面粉打包機簡介11.2 面粉打包機的研究現(xiàn)狀11.3 設(shè)計要求12 設(shè)計方案分析23 設(shè)計計算書53.1 進料部分的設(shè)計計算53.2 帶傳動設(shè)計計算73.3 鏈傳動設(shè)計計算103.5 凸輪機構(gòu)的設(shè)計133.6 夾緊桿設(shè)計153.7 夾緊電機功率的確定164 軸、軸承與各部分校核計算164.1 絞龍軸校核164.2 絞龍軸上軸承校核194.3 凸輪軸校核205 機器的安裝、試車和調(diào)整215.1 安裝215.2 試車226 安全操作

2、、維護和保養(yǎng)23設(shè)計總結(jié)24致26參考文獻2726 / 291 設(shè)計方案說明 本次畢業(yè)設(shè)計的課題名稱為機械夾袋面粉打包機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計該機用于面粉裝包，其進料部分為螺旋，夾袋部分為間歇運動機械夾緊。面粉打包機屬于包裝機械。包裝機械是指完成全部或部分包裝過程的機器的總程，其中包裝過程包括包裝物的成型、充填、裹包等主要包裝工序，也包括與其相關(guān)的前后工序。1.1 面粉打包機簡介 面粉打包機是面粉自動化裝袋過程中所使用的機器，具有設(shè)計簡便、結(jié)構(gòu)簡單，能夠有效提高面粉裝袋效率的優(yōu)點。然而在我平時的了解中，面粉打包機在村鎮(zhèn)級的地區(qū)使用還不是很普遍，大多采用的仍是人工撐袋裝面粉，這樣做不僅工人的勞動強度大，而

3、且效率較低。所以為了提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)現(xiàn)代化，國家應(yīng)該加大在這些方面的投入，應(yīng)該大力推廣面粉打包機在面粉廠的使用率。1.2 面粉打包機的研究現(xiàn)狀我國是一個糧食生產(chǎn)大國，而且我們更是我國重要的糧食生產(chǎn)基地，其中以小麥的種植為主，所以面粉的生產(chǎn)，運輸，貯存等是我們要解決的重要問題。其中，面粉打包機是包裝機械在糧食加工方面的重要應(yīng)用，其主要用于面粉的裝袋過程，是糧食機械里面重要的組成部分。以前，我們的面粉裝袋以人力為主，后來隨著打包機從國外的引入，面粉打包機極大提高了裝袋效率，解放了人力。隨著近來技術(shù)的進步，面粉打包機更是引入了自動稱重部分，得到了極大發(fā)展，應(yīng)用也更加廣泛。1.3 設(shè)計要求 根據(jù)調(diào)研

4、參觀學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的面粉打包機絕大多數(shù)的夾緊方式都是氣缸驅(qū)動的。而氣缸驅(qū)動的方式雖然驅(qū)動簡單，易于操作，但是仍有很多弊端，例如氣缸使用時間長了會容易出現(xiàn)漏氣，造成面粉袋在夾持過程中出現(xiàn)松動，造成夾不緊等問題。而更為關(guān)鍵的是，氣缸驅(qū)動需要布置復(fù)雜的供氣系統(tǒng)，給本不復(fù)雜的機器制造人為的設(shè)計困難。所以本次設(shè)計便針對這一點進行改進，將使用氣動的夾緊方式改為使用機械式的夾緊方式。機械夾緊方式不僅有結(jié)構(gòu)簡單、夾緊牢固等優(yōu)點，更能省去占很大部分的供氣系統(tǒng)，從而優(yōu)化機器的整體性。使用機械的夾緊方式將是面粉打包機未來的發(fā)展趨勢。2 設(shè)計方案分析 本次設(shè)計要對面粉打包機中的夾緊部分進行改進，將現(xiàn)在多數(shù)面粉打包機上

5、使用的氣動夾緊方式改進為機械式夾緊方式。與氣動夾緊方式相比，機械夾緊方式有很多優(yōu)點，由于夾緊完全是靠機械力提供，所以夾緊的過程安全可靠，不會出現(xiàn)夾不緊等問題。而且夾緊力是由電動機驅(qū)動，而電動機是一系列的標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計過程中只需通過數(shù)據(jù)計算，選出設(shè)計所需要的電動機即可，不需再對驅(qū)動元件進行額外的設(shè)計計算。這一方面與氣動的夾緊方式相比，省去了驅(qū)動元件的設(shè)計，省去了供氣系統(tǒng)的設(shè)計以與其布置。因此，機械加緊在打包機中的推廣具有很大的應(yīng)用價值。以上這些便是采用機械加緊方式的諸多優(yōu)點，然而，由于機械加緊方式在現(xiàn)實中并沒有太多的應(yīng)用，并沒有一個成熟的設(shè)計思路，所以在改進過程中難免會有諸多問題，設(shè)計中也會存在很

6、多缺點。例如，面粉打包機在打包過程中，夾緊是一個間歇式的運動，有放松，夾緊兩個動作，而且這些動作都具有連續(xù)性，所以，結(jié)合自己所學(xué)過的知識，便采用凸輪機構(gòu)來實現(xiàn)這一間歇運動。然而，由于夾緊的兩個臂需要同步運動，在出料口兩端需要對稱布置，而要實現(xiàn)它們的同步運動，就要使用至少兩對凸輪來實現(xiàn)，這樣，便會造成夾緊部分這一塊元件過于多且復(fù)雜，整體不夠緊湊，以后的后續(xù)開發(fā)設(shè)計可以對這方面的問題進行設(shè)計改進。另一個缺點就是面粉裝包質(zhì)量的圍柔性不夠。這次設(shè)計面粉打包機的只能是固定的裝袋質(zhì)量，因為它的夾緊過程是由凸輪機構(gòu)進行控制的，而凸輪又只有一個外形輪廓，只能進行一種固定模式的間歇運動。所以如果要打包的面粉質(zhì)量

7、改變了，要么就要重新設(shè)計一組凸輪，或者改變電動機的轉(zhuǎn)速。而絞龍的轉(zhuǎn)速又有一個圍，所以電動機的調(diào)速圍也不寬，這樣造成裝袋質(zhì)量的柔性圍不寬。雖然這個設(shè)計方案有這些缺點，但它的優(yōu)點還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于缺點的，通過后續(xù)的研究，以上的這些問題都會慢慢得到解決。今后研究的重點就可以放在“夾緊放松”這一控制圍上，通過夾緊時間的控制，來控制面粉的裝袋質(zhì)量，從而實現(xiàn)多重量的面粉袋型的打包，這樣，便可以將這種設(shè)計方案推廣到實際的生產(chǎn)實踐過程當(dāng)中了。本次的設(shè)計主要容包括進料部分的設(shè)計與夾緊部分的控制這兩個重要的環(huán)節(jié)。通過這兩個方面來協(xié)調(diào)控制面粉打包機的工作過程。對于面粉打包機進料部分的設(shè)計，通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)物料的輸送

8、有多種方式包括螺旋輸送與振動輸送等幾種輸送方式。螺旋輸送機的設(shè)計簡單，造價低廉，在一樣的可比輸送能力下，螺旋輸送機比其他類型的輸送機的投資費用更低；可以呈現(xiàn)水平、垂直或傾斜輸送；可以保證防塵與密封結(jié)構(gòu)的槽體設(shè)計，工業(yè)生產(chǎn)中零部件的標(biāo)準(zhǔn)化程度較高。并且螺旋輸送的最大優(yōu)點便是結(jié)構(gòu)緊湊，可以再有限空間進行物料的大功率輸送。而面粉打包機的空間有限，需要在狹小的空間里進行面粉的輸送，并且面粉打包機的進料部分需要在一個密閉的空間實現(xiàn)，通過這些客觀條件，便將進料的方式設(shè)計為螺旋進料方式，下面兩圖片便是螺旋進料部分的簡單示意圖以與其實物圖，本次設(shè)計將會借鑒已有生產(chǎn)螺旋進料機的公司的設(shè)計思路。圖 2-1 螺旋進

9、料原理圖 2-2 螺旋進料通過原理示意圖可以看到，面粉的進料過程可以再一個密閉的空間實現(xiàn)，這樣便能保證面粉在輸送過程中不被污染。在實物圖中，絞龍葉片上方的軸為攪桿，通過鏈傳動與絞龍一塊轉(zhuǎn)動，可以防止面粉結(jié)塊成拱。夾緊部分的設(shè)計是本次設(shè)計任務(wù)的重中之重。因為現(xiàn)在的夾緊方式多為氣動，而機械式的夾緊方式還沒有成型，改成機械加緊方式具有很大的挑戰(zhàn)性需要多方查閱資料才能完成。圖 2-3 氣動夾緊裝置上圖便是已生產(chǎn)的面粉打包機的夾緊部分，這種夾緊方案是由氣缸驅(qū)動兩邊的夾緊桿的放松，夾緊等動作。但是可以看到氣缸都需要專門的供氣系統(tǒng)進行供氣，這樣便會是整機看起來比較復(fù)雜，所以這次設(shè)計便對這一方面進行改進，采用

10、凸輪機構(gòu)來控制夾緊桿的夾緊與放松。圖 2-4 凸輪夾緊機構(gòu)原理圖上圖便是凸輪機構(gòu)運動的原理圖。中間凸輪隨軸轉(zhuǎn)動，從而帶動凸輪上的擺桿上下擺動，擺桿的擺動控制夾緊桿的運動，兩邊使用彈簧可以對擺桿進行預(yù)緊，使其上的小輪始終與凸輪接觸。而夾緊與放松的時間，便由凸輪的輪廓與凸輪的轉(zhuǎn)速進行控制，這些可以根據(jù)實際的需要進行計算設(shè)計。3 設(shè)計計算書3.1 進料部分的設(shè)計計算3.1.1已知參數(shù)和工作條件 本次設(shè)計的面粉打包機裝袋面粉量為1.5t/h。3.1.2螺旋輸送機輸送量和功率計算水平螺旋輸送機的生產(chǎn)率可以按照下邊的經(jīng)驗公式進行計算: Q=3600Fv (t/h)式子中，F(xiàn)機槽物料的橫斷面積（m）； V被

11、輸送的物料的軸向的運動速度；物料的單位容積重量（t/m）機槽物料的橫斷面積為： F=(D/4)K 其中，D螺旋葉片直徑（m）；機槽的填充系數(shù)，其具體數(shù)據(jù)可見下表3-1；傾斜布置的輸送機對F的修正系數(shù)，由于本次設(shè)計的輸送進料部分是水平方向布置，故其值為1.0 K螺旋葉片的形式對輸送量的影響系數(shù)，見表3-2。表3-1 各種散料的特性系數(shù)物料名稱推薦填充系數(shù)A值小麥0.300.4065稻谷0.300.4060面粉0.300.4040麩皮、米糠、胚芽0.200.354050棉籽0.300.3555碎油餅0.250.3040表3-2 螺旋葉片形式的修正系數(shù)葉片形式滿面式齒式帶式漿式K1.00.80.70

12、.3查詢糧食工程設(shè)計手冊中的關(guān)于螺旋輸送軸的有關(guān)設(shè)計技術(shù)要求等，選擇滿面式葉片的螺旋體，根據(jù)螺旋輸送機螺旋體與螺旋軸的系列推薦尺寸，選擇螺旋體直徑D=160mm，對應(yīng)的螺旋軸直徑d=36mm。在根據(jù)以下公式進行計算： Q=47DSnCK 其中,D螺旋葉片直徑，以選擇的為160mm；物料的裝滿系數(shù)； S螺距，推薦的直徑為160mm的葉片對應(yīng)的螺距為130mm； n螺旋軸轉(zhuǎn)速（r/min），系列值為60、70、80、90、100、110、120、140、160、190，選擇推薦值100r/min； 物料容重，上面表格可查閱； C傾斜修正系數(shù)，為水平布置，其值為1.0 K螺旋葉片葉形的影響系數(shù)，選擇

13、的為滿面式，其值1.0。驅(qū)動電動機功率（kw）計算公式： N=Q/367(wL+H)K式中，Q輸送量，已知數(shù)據(jù)是1.5t/h； W物料阻力系數(shù)：糧食與其加工產(chǎn)品取1.21.3，棉籽、麥芽、糖塊取1.5，打、食鹽取2.5； L螺旋輸送機的水平投影長度，設(shè)計量為1.0m； H傾斜輸送時物料提升的高度，向上為+，向下為-，本次設(shè)計為水平布置，為0； K電機功率儲備系數(shù)，取11.4；總傳動效率，減速器取0.94，三角帶取0.95；根據(jù)糧食部門對螺旋輸送機的測試結(jié)果，實際軸的功率要比理論計算功率大34倍。根據(jù)以上公式與一些已知數(shù)據(jù)，最后算出電動機的理論功率為0.0082kw，考慮到絞龍軸還要帶動攪桿軸轉(zhuǎn)

14、動，電動機所需功率應(yīng)比理論計算的大，查詢建明機械零件設(shè)計手冊，選擇YS系列小功率三相異步電動機，其具體參數(shù)為機座號56，鐵芯書2，極數(shù)4，電機功率90w，電機轉(zhuǎn)速1400r/min。減速器選用諧波減速器，根據(jù)設(shè)計手冊選擇NAF型減速器，其公稱傳動比為7。減速器通過帶傳動與螺旋軸傳動。3.2 帶傳動設(shè)計計算電機輸出轉(zhuǎn)速為1400r/min,螺旋軸轉(zhuǎn)速為100r/min,其總傳動比i=14，減速器分配傳動比為i1=7，則帶傳動分配到的傳動比為i2=2。（1）確定計算功率 計算功率是Pca是根據(jù)傳遞的功率和帶的工作條件而確定的 Pca=KAP 式中Pca計算功率，kw； KA工作情況系數(shù)，打包機在工

15、作過程中載荷變動微小，每天工作時間10到16個小時，故其工作系數(shù)情況系數(shù)選擇1.2。 P所需傳遞的額定功率，如電動機的額定功率或名義的負(fù)載功率，kw。根據(jù)公式得出計算功率Pca=0.108kw。（2） 選擇v帶的帶型根據(jù)計算功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速，從圖3-1選取普通v帶的帶型圖 3-1 普通v帶選型圖根據(jù)算出的計算功率Pca=0.108kw以與小帶輪的轉(zhuǎn)速，結(jié)合上圖，確定選擇的帶型為Z型帶。（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗算帶速v 1) 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑d1根據(jù)v帶的帶型，參考機械設(shè)計課本157頁表格，確定小帶輪基準(zhǔn)直徑為80mm 2）計算大帶輪基準(zhǔn)直徑 有d2=id1計算，得出大帶輪基準(zhǔn)直徑

16、為160mm （4）確定中心距a，并選擇v帶的基準(zhǔn)長度L1）根據(jù)帶傳動的總體尺寸的限制條件或要求的中心距，初定中心距400mm。2）計算相應(yīng)的帶長L0 L0=2a0+/2(d1+d2)+(d2-d1)/4a0計算最后結(jié)果為1180.8mm，根據(jù)推薦值最后圓整為1120mm。3） 計算中心距a與其變動圍 傳動的實際中心距近似為 a=a0+(L-L0)/2 最后計算出實際中心距為370mm。4） 確定帶根數(shù)z最后根據(jù)課本上的相應(yīng)計算公式確定帶的根數(shù)為2。（5） v帶輪的設(shè)計 V帶輪材料選用HT200，大小帶輪設(shè)計成實心式，以下兩圖是大小帶輪的設(shè)計圖圖 3-2 小帶輪設(shè)計尺寸圖 3-3 大帶輪設(shè)計尺

17、寸3.3 鏈傳動設(shè)計計算小鏈輪在螺旋轉(zhuǎn)軸上裝，轉(zhuǎn)速為100r/min，大鏈輪在帶動攪桿轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速50r/min。 （1）選擇鏈輪齒數(shù)Z1、Z2和確定傳動比i 一般鏈輪齒數(shù)在17114之間。傳動i按下式計算i=Z2/Z1根據(jù)推薦值，選擇小鏈輪齒數(shù)Z1=21，由以計算得到的數(shù)據(jù)知道鏈輪傳動比為i=2，則，大鏈輪齒數(shù)Z2=42 （2）計算當(dāng)量的單排鏈的計算功率Pca 根據(jù)鏈傳動的工作情況、主動鏈輪齒數(shù)和鏈條排數(shù)，將鏈傳動所傳遞的功率修正系數(shù)為當(dāng)量的單排鏈的計算功率Pca=KAKZP/Kp 式中，KA工況系數(shù)，其從動機械特性與主動機械特性均為平穩(wěn)運行，工況系數(shù)為1.0 KZ主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)，查課本圖可

18、知其修正系數(shù)為1.2 Kp多排鏈系數(shù)，本次選擇單排鏈，修正系數(shù)為1.0 P 傳遞的功率，kw。帶入各已知數(shù)據(jù)計算而得單排鏈的計算功率為0.024kw。 （3）確定鏈條型號和節(jié)距p 鏈條型號根據(jù)當(dāng)量的單排鏈的計算功率Pca和主動鏈輪轉(zhuǎn)速n1由圖3-4得到。由下圖可以確定選擇的鏈條型號為08A，由課本表可以得出鏈條的規(guī)格和主要參數(shù)ISO鏈號節(jié)距P滾子直徑d1鏈節(jié)寬b1銷軸直徑d2鏈板高度h2排距p108A12.77.927.853.9812.0714.38表 3-3 08A鏈條的主要參數(shù)圖3-4(4) 計算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距a0=320mm，按下式計算鏈節(jié)數(shù)Lp0 Lp0=2a0/p+（z

19、1+z2）/2+(z2-z2)/2)P/a0 帶入各已知數(shù)據(jù)計算而得鏈節(jié)數(shù)為83.43，將其圓整為偶數(shù)，確定為84個鏈節(jié)數(shù)，最后再根據(jù)鏈節(jié)數(shù)確定最終的中心距a=330mm。 （5）計算鏈速v，確定潤滑方式最后計算其平均鏈速為v=0.445m/s,潤滑方式為定期人工潤滑。 （6）大小鏈輪的設(shè)計大小鏈輪轉(zhuǎn)速不高，傳遞的功率不大，工作過程中無較大載荷沖擊，選擇大小鏈輪的材料為40鋼。具體設(shè)計尺寸如下圖3-5、3-6圖3-5 小鏈輪設(shè)計尺寸圖3-6 大鏈輪設(shè)計尺寸3.4 絞龍軸軸承選擇 螺旋輸送機的軸承根據(jù)其安裝的位置和作用，可分為頭部軸承、尾部軸承和中間懸掛軸承。對于長度在三米以上的螺旋軸，為了避免

20、螺旋軸受力彎曲，所以每隔兩米左右應(yīng)設(shè)置一個中間懸掛軸承。本次設(shè)計的螺旋輸送部分長度僅為一米左右，故無需設(shè)置中間懸掛軸承。而考慮到設(shè)計的絞龍的功率僅為8w，其在工作過程中軸收到的軸向力很小，由于角接觸球軸承可以同時承受軸向載荷與徑向載荷，這樣便考慮使用角接觸球軸承，最后經(jīng)過計算確定下來的軸承型號為7206C。經(jīng)過以上的這些計算便可最終確定出螺旋進料部分的設(shè)計，圖3-7為螺旋進料部分的部裝圖：圖3-7 螺旋進料部分部裝圖3.5 凸輪機構(gòu)的設(shè)計給定的面粉打包量為1.5t/h，本次設(shè)計每袋面粉的裝袋質(zhì)量為25kg。3.5.1 凸輪擺角分配根據(jù)已知的數(shù)據(jù)可以推算出，本次設(shè)計的面粉打包機需要每分鐘裝一袋2

21、5kg的面粉。在這60s，通過凸輪機構(gòu)來控制夾緊部分的放松與夾緊過程，考慮到人工上袋時間以與有松到緊與由緊到松的過渡時間，同時還要保證夾緊動作的迅速，現(xiàn)將時間與凸輪對應(yīng)圓心角度分配如下：上袋，10s，對應(yīng)凸輪圓心角-3030；松-緊過渡，2s，對應(yīng)圓心角3042；夾緊保持，46s，對應(yīng)圓心角42318；緊-松過渡，2s，對應(yīng)圓心角318330。擺桿擺角設(shè)定為5，經(jīng)計算，得出凸輪擺桿位角與凸輪圓心角轉(zhuǎn)過角度關(guān)系如下表3-3所示：表 3-4凸輪擺桿位角與凸輪圓心角對應(yīng)關(guān)系位角1616.4316.8517.2617.6818.0918.5118.93凸輪轉(zhuǎn)角03031323334353637位角19

22、.3419.7620.1720.58212120.58凸輪轉(zhuǎn)角3839404142318319位角20.1719.7619.3418.9318.5118.0917.6817.26凸輪轉(zhuǎn)角320321322323324325326327位角16.8516.431616凸輪轉(zhuǎn)角328329330360由于凸輪的兩段過渡段是對稱結(jié)構(gòu)，所以其推程階段與回程階段一樣，凸輪近休止使夾緊桿保持放松狀態(tài)，遠(yuǎn)休止使夾緊桿保持夾緊狀態(tài)，所以凸輪的理論廓線應(yīng)該是由兩段半徑不同的圓弧以與兩邊的對稱過渡線組成。3.5.2凸輪設(shè)計凸輪上擺桿滾子半徑15mm，擺動點偏心距178.3mm，擺桿長186.1mm，擺點與凸輪基圓

23、圓心豎直距離163.53mm，凸輪基圓半徑100mm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)以與表3-3，使用反轉(zhuǎn)法繪出凸輪的理論廓線與實際廓線，圖3-8為凸輪廓線的反轉(zhuǎn)法繪制過程。圖3-8 凸輪輪廓 由于兩邊的夾緊機構(gòu)的夾緊桿要實現(xiàn)的運動軌跡一樣，所以兩邊有兩個夾緊桿需要兩套凸輪，且凸輪的外形輪廓一致，并且，夾緊桿運動需要同步，所以將兩凸輪通過鍵裝到一根軸上，使兩凸輪隨軸轉(zhuǎn)動帶動兩擺桿擺動，從而帶動兩邊夾緊桿的夾緊與放松。3.6 夾緊桿設(shè)計 因為面粉出料口是豎直方向圓筒，所以夾緊桿處于夾緊位置時應(yīng)處于豎直方向，此時加緊點與轉(zhuǎn)動點的豎直距離為0.196m。處于夾緊位置時，其豎直方向桿長130mm，傾斜方向桿長130mm

24、，由于擺桿擺動角度為5，則夾緊桿擺動也為5，其從夾緊狀態(tài)轉(zhuǎn)到放松狀態(tài)中，經(jīng)過計算，其水平移動距離36mm，以可以輕松裝上面粉袋，設(shè)計可用。為了便于套裝面粉袋，所以出料筒要比面粉袋口直徑小，將出料口直徑定為250mm。由于擺動角度5，其擺動角度不大，且在凸輪旋轉(zhuǎn)一圈的過程中，擺桿只有4s鐘繞軸轉(zhuǎn)動，其他的56s時間都處于靜止，所以其轉(zhuǎn)動軸對摩擦不敏感，將連接擺桿與夾緊桿的轉(zhuǎn)動軸懸掛于機床上，潤滑采用脂潤滑。下圖3-9為夾緊桿處于夾緊位置時，擺桿、夾緊桿相對于出料筒的位置：圖3-9 夾緊機構(gòu)3.7 夾緊電機功率的確定 面粉袋在夾緊懸空裝面粉的過程中，其夾緊力由電動機最終提供。在面粉袋裝滿面粉的時候

25、，電動機所需提供的力最大。此時，面粉裝滿質(zhì)量為25kg，面粉重量為250N，通過查閱建明機械零件設(shè)計手冊無潤滑表面的摩擦因數(shù)，皮革與鑄鐵或鋼間的靜摩擦系數(shù)=0.55，則夾緊桿須提供的夾緊力至少為F=250/=455N。夾緊點與轉(zhuǎn)動點的豎直高度為H=0.196m，則其扭矩為Tmin=F*H=89.18N*m。由于凸輪轉(zhuǎn)速為n=60r/n,則凸輪軸上的輸出功率應(yīng)為P=T*n/9550=0.56kw,考慮到摩擦以與凸輪，聯(lián)軸器的傳動效率，凸輪傳遞轉(zhuǎn)矩效率1=0.86，轉(zhuǎn)動副效率2=0.8，軸承效率 3=0.95，則減速電機的輸出功率為P出=P/(1*2*3)=0.86kw,查機械設(shè)計手冊減速動機，選

26、擇電機型號為Y90L-6，額定功率1.1kw，同步轉(zhuǎn)速1000r/min,電機效率為77.5%，減速器型號選NBD，傳動比16。4 軸、軸承與各部分校核計算4.1 絞龍軸校核4.1.1按軸的扭轉(zhuǎn)強度條件計算先確定軸的最小直徑，可按下邊公式進行計算 (4-1)式中，p電動機功率，0.09kw； n絞龍軸轉(zhuǎn)速,100r/min；軸材料的許用剪切應(yīng)力，所選軸材料為40Cr，許用切應(yīng)力為45MPa； A0，查機械設(shè)計課本知40Cr鋼A0=103。代入各已知數(shù)據(jù)計算得出軸最小直徑為dmin9.94mm,所選絞龍軸直徑最小處直徑為24mm，滿足軸的扭轉(zhuǎn)條件。4.1.2 按軸的彎扭組合進行強度校核 絞龍軸的

27、各受力點與支撐點如下：圖 4-1 絞龍軸受力點 裝帶輪處軸受到向下的拉力，在裝鏈輪處軸受到向上的拉力。帶輪的除拉力為38.12N，帶的有效拉力與帶所傳遞的功率P有關(guān),其關(guān)系式為:帶輪傳遞功率為90w，帶的壓軸力為301.32N，則帶輪處軸受到的向下的拉力為339.44N。鏈輪處壓軸力為196.85N，則，絞龍軸上的受力情況為：22.63N165.22N8.595N*mN196.85N339.44N56.6N圖 4-2 絞龍軸受力圖該軸彎矩圖如下：圖4-3 絞龍軸受力彎矩圖軸扭矩圖為：圖 4-4 絞龍軸受力扭矩圖 從彎矩圖與扭矩圖可以明顯看出，軸上危險點在裝鏈輪的中心處，其中 Mmax=41.0

28、7N*m Tmax=8.595N*m絞龍軸材料為40Cr，鋼對稱循環(huán)時的許用彎曲應(yīng)力為-1=70MPa,又由于軸受到的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力也為對稱循環(huán)變應(yīng)力，故取=1。對于直徑為d的圓軸，彎曲應(yīng)力,扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,將和帶入公式4-2ca=（4-2）則可得軸的彎扭合成強度條件為ca=-1 (4-3)式中，ca軸的計算應(yīng)力，MPa； M 軸所受的彎矩，N*mm； T 軸所受的扭矩，N*mm； W 軸的抗彎截面系數(shù)，mm，對于實心圓軸，截面抗彎截面系數(shù)計算公式為W=0.1d。 帶入數(shù)據(jù)計算的軸的計算應(yīng)力為ca=30.35MPa70MPa=-1,與校核后，絞龍軸安全。4.2 絞龍軸上軸承校核兩軸承承受的徑向載荷，由

29、絞龍軸的受力情況可知，兩對軸承受到的徑向載荷分別為： Fr1=165.22N，其受力方向向下； Fr2=22.63N ，其受力方向向上。兩軸承受到的軸向載荷一樣，為 Fa1=Fa2=由于軸承在運轉(zhuǎn)過程中無沖擊或沖擊很小，故其載荷系數(shù)fP=1.2。分別求兩軸的當(dāng)量載荷：對軸承一=0.34e=0.56故軸承二的當(dāng)量載荷為 P2=fP*（XFr+YFa）=79.87N軸承壽命校核所選軸承型號為7206C,軸承的基本額定動載荷Cr=22.0kN，驗算軸承一壽命Lh1=116670*1366.35=1.59h，預(yù)期軸承可安全連續(xù)使用時間為十年，則Lh0=24*365*10=87600h，故軸承一壽命Lh

30、1Lh0，軸承一所選軸承安全；驗算軸承二壽命Lh2=2.44Lh0故所選軸承二安全。4.3 凸輪軸校核4.3.1 按軸的扭轉(zhuǎn)強度計算 凸輪軸與絞龍軸所用的制造材料一樣，根據(jù)式4-1可先得出凸輪軸的最小軸直徑為dmin=17.86mm，所選軸的最小直徑23mm，滿足扭轉(zhuǎn)強度。4.3.2 按軸的彎扭組合進行強度校核根據(jù)前邊的計算，凸輪軸上的受力情況為249.1N249.1N498.2N89.18N*m圖 4-5 凸輪軸受力圖根據(jù)軸的受力情況作出該軸彎矩圖圖 4-6 凸輪軸彎矩圖作出其扭矩圖圖 4-7 凸輪軸扭矩圖 根據(jù)彎矩圖與扭矩圖可以看出裝兩凸輪的中間處是軸的危險點由式4-3，帶入各已知數(shù)據(jù)，可

31、以得出該軸的計算應(yīng)力ca=27.38MPa70MPa=-1，滿足軸的彎扭組合強度，凸輪軸安全。5 機器的安裝、試車和調(diào)整5.1 安裝安裝前根據(jù)驗收規(guī)則對機器進行驗收，并要熟悉安裝技術(shù)要求和輸送機圖紙要求。安裝的技術(shù)要求見機械設(shè)備安裝工程施工與驗收規(guī)。5.1.1 安裝順序 安裝的一般順序是：1.安裝進料箱上的可拆卸軸承座，然后裝入溜槽，裝入絞龍，將連接溜槽焊接到進料箱與出料箱上，然后裝上一系列軸上零件。裝上攪料軸，安裝葉片； 2.將支撐立柱連接到底座上，裝上支撐板； 3.將進料箱與出料箱連接到支撐板上；4.連接好出料筒，將其通過質(zhì)量傳感器安裝到支撐板上；5.安裝上各電機，裝上鏈條與V帶，完成安裝

32、，準(zhǔn)備試車。5.1.2 安裝注意事項1）全部軸、軸承、驅(qū)動裝置安裝后均應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活； 2）V帶裝上后應(yīng)有一定的除拉力 3）安裝好絞龍軸后，應(yīng)注意絞龍葉片與溜槽不能接觸，保持3-5mm的距離。 4）安裝驅(qū)動裝置時，應(yīng)注意電動機軸線和減速器高速軸線的同心、應(yīng)保證聯(lián)軸器兩半體平行徑向位移小于0.1mm。在最大圓周上軸向間隙差小于0.5mm。5.2 試車5.2.1 使用前準(zhǔn)備新安裝的面粉打包機在正式投入使用前，應(yīng)進行2小時空載以與與8小時負(fù)載運轉(zhuǎn)。試運轉(zhuǎn)前，除一般檢查打包機的安裝是否符合安裝技術(shù)要求外，5.2.2試運轉(zhuǎn)期間應(yīng)進行下列工作： 1）檢查打包機各運轉(zhuǎn)部位應(yīng)無明顯噪音； 2）各軸承無異常溫升；

33、3)面粉出料是否均勻 4)觀察凸輪運轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)，擺桿擺動等是否正常； 5)夾緊裝置與絞龍配合是否正常； 6)測定帶速、空載功率、滿載功率。5.3 調(diào)整 在試車過程中出現(xiàn)任何問題應(yīng)與時停車，按照安裝技術(shù)要求對出現(xiàn)的問題進行排查，如帶輪打滑可對帶輪除拉力進行調(diào)整，擺桿擺動與絞龍出料配合不同步時，適當(dāng)調(diào)整凸輪偏心距或中心距。調(diào)整過后再進行試運行，直到不在出現(xiàn)任何問題方可進行生產(chǎn)。6 安全操作、維護和保養(yǎng)面粉打包機能否長期正常的運轉(zhuǎn)，與其能否被正確的操作和定期維護保養(yǎng)有直接的關(guān)系。不正確的操作會造成設(shè)備事故和人身事故，造成設(shè)備事故的主要原因是電機突然的超負(fù)荷運行。 必須盡量使面粉的進料均勻，不要成股結(jié)

34、塊的輸入進料箱。引起人身事故的主要原因通常是在機器正在運轉(zhuǎn)時進行清理或更換零件、部件。因此，堅持維修制度是避免事故發(fā)生的重要措施之一。 面粉打包機應(yīng)盡量在料箱的面粉卸凈后再停車，并以空載啟動為宜。每臺打包機應(yīng)有使用維修記錄，做好交接工作。根據(jù)打包機的不同工作條件，可參照下列容編制維護保養(yǎng)制度。1、班間維修容： 每次開機前與停車后應(yīng)檢查各連接部分的連接是否出現(xiàn)松動，出現(xiàn)對松動的部分進行與時緊固； 每班停車后對機器進行清理； 當(dāng)擺桿位置不當(dāng)時，調(diào)整其位置；對鏈輪應(yīng)定期進行人工潤滑。2、小修容：一般一年一次。 清洗軸承座，并更換潤滑脂； V帶使用一年后進行更換，保證傳動的平穩(wěn)與準(zhǔn)確。3、大修容：若干

35、年一次。 拆洗減速器，并檢查齒輪的磨損情況。若磨損超過齒頂寬的1/5以上時應(yīng)予更；出料筒若出現(xiàn)變形，應(yīng)與時進行整形或更換。設(shè)計總結(jié)歷時十四周的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，我們的大學(xué)生活也接近了尾聲，在做畢業(yè)設(shè)計的這段時間，得到了王老師的耐心指導(dǎo)，才使我順利完成了本次設(shè)計任務(wù)，在此，對曾經(jīng)給予我?guī)椭c指導(dǎo)的王志山老師表示衷心的感。氣動夾緊方式的面粉打包機在我國有一定的應(yīng)用，但由于氣動夾緊方式需要一套供氣裝置，成本較高，本次設(shè)計便對夾緊的驅(qū)動方式進行改進，將其由氣動夾緊的方式改進為機械夾緊的方式。而機械式的夾緊方式現(xiàn)在國外的研究均不多，目前仍處于空白狀態(tài)，沒有什么資料可以參考。本次設(shè)計便根據(jù)自己大學(xué)四年來所

36、學(xué)的相關(guān)專業(yè)知識，在沒有相關(guān)設(shè)計資料，參考圖紙的情況下，發(fā)揮想象力，結(jié)合對面粉打包機的了解，獨立完成了整機的設(shè)計與相關(guān)圖紙的繪制。本次畢業(yè)設(shè)計的難點在夾緊部分的設(shè)計。由于夾緊是一個間歇式的運動，所以控制部分就要使用凸輪來控制，凸輪的輪廓要根據(jù)面粉打包機的產(chǎn)量等才能正確設(shè)計，是一個難點。由于制圖能力的相對薄弱，在繪圖過程中便出現(xiàn)了一些問題，好在通過本次設(shè)計能慢慢發(fā)現(xiàn)，然后在修改，這也是一種提高。雖然在四年的專業(yè)知識學(xué)習(xí)中，學(xué)到了很多的理論知識，但是在這次設(shè)計的過程中遇到了很多預(yù)想不到的困難，但在解決困難的過程中自己的知識儲備也得到了提高，這些經(jīng)驗對將來的工作是非常有幫助的。雖然所學(xué)的是機械專業(yè)，

37、但在以前的學(xué)習(xí)過程中對糧食機械的接觸不多，所以對糧食機械也不是很了解，剛開始對面粉打包機完全一無所知，所以設(shè)計就更無從說起了。后來經(jīng)過王老師的悉心指導(dǎo)，在理論上知道了它的工作原理，又在王老師的帶領(lǐng)下，我們來到茂盛集團進行參觀學(xué)習(xí)，現(xiàn)場經(jīng)過老師的講解和工人師傅的介紹，使我更進一步的熟悉了設(shè)備的情況。參觀回來后，開始基本的設(shè)計：整理參數(shù)、查閱資料、計算數(shù)據(jù)、繪圖等。到這時才發(fā)現(xiàn)自己有許多東西沒學(xué)，發(fā)現(xiàn)了好多知識的欠缺。好在，這次畢業(yè)設(shè)計讓我還有一次學(xué)習(xí)的機會，盡管有點累但卻值得。這次畢業(yè)設(shè)計是對我們大學(xué)四年所學(xué)知識的綜合運用，通過本次畢業(yè)設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)了實踐經(jīng)驗的重要性，很多地方的設(shè)計我們學(xué)生只考慮到了美觀，但并沒有考慮到設(shè)計的工件是否