紅薯分級(jí)分選機(jī)的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)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(jì) 紅薯分級(jí)分選機(jī)的設(shè)計(jì) F 生姓名 ： 學(xué) 號(hào)： 年級(jí)專業(yè)及班級(jí)： 指導(dǎo)老師及職稱： 學(xué) 部： 理工學(xué)部 湖南長(zhǎng)沙 提交日期： 2012 年 5 月 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)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(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)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。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 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)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(jì) 5 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的計(jì)算 6 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng) 力參數(shù)的計(jì)算 13 3 主要零件的選擇和設(shè)計(jì) 15 皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 直齒圓柱 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 17 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 21 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 21 低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 24 軸承的校核 27 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 27 潤(rùn)滑與密封 28 主要缺點(diǎn)和有待進(jìn)一步改進(jìn)的地方 29 4 結(jié)束語 29 參考文獻(xiàn) 30 致謝 31 附錄 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 1 - 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)模化提供了前提。 關(guān)鍵詞： 紅薯；形狀；分級(jí)機(jī)構(gòu)；分級(jí)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(hào)交流 401339828 或 11970985 - 2 - 1 前言 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、 、 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)模化與機(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。 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 薯生產(chǎn)銷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，我國(guó)的紅薯加工水平提高緩慢，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)幾乎沒有食品機(jī)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(guó)外設(shè)備。進(jìn)入 20 世紀(jì) 50 70 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年代以后的改革開放政策。隨著外資的引入，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。買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 3 - 經(jīng)過兩輪的技術(shù)改造工程，極大推進(jìn)了我國(guó)紅薯機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，紅薯機(jī)械工業(yè)現(xiàn)已形成門類齊全、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。 國(guó)內(nèi)紅薯機(jī)械化未來發(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，以滿足紅薯生產(chǎn)規(guī)模化、經(jīng)營(yíng)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(jī)械將集機(jī)、電、液于一體，向智能化、自動(dòng)化跨越 4。 目前國(guó)內(nèi)常見的紅薯分選機(jī)主要有以下幾種類型 目前我國(guó) 紅薯業(yè) 生產(chǎn)上使用的 分選機(jī) 類型很多，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 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)，并在此過程中通過相應(yīng)的孔流出，以達(dá)到分級(jí)目的。 方案選擇 為了實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功用，有兩套方案可以實(shí)現(xiàn)： (參見圖 1、圖 2) 方案一 采用擺動(dòng)篩式進(jìn)行紅薯的分選 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)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(jìn)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(dòng)篩式來進(jìn)行紅薯的分選，其機(jī)械振動(dòng)裝 置由皮帶傳動(dòng)使偏心輪回轉(zhuǎn)，偏心輪帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)體的直線往返式擺動(dòng)。擺動(dòng)篩分級(jí)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)為主。振動(dòng)買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 5 - 為輔，對(duì)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(jí)。缺點(diǎn)為：動(dòng)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(jìn)行紅薯的分選，其滾筒由摩擦輪帶動(dòng)，物料通過料斗流入到滾筒時(shí)，在其間滾轉(zhuǎn)和移動(dòng)，并在此過程中通過相應(yīng)的孔流出，以達(dá)到分級(jí)目的。滾動(dòng)式分級(jí)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分級(jí)效率高，工作平穩(wěn)，不存在動(dòng)力不平衡現(xiàn)象。缺點(diǎn)為：機(jī)器 占地面積大，篩面利用率低；由于篩孔調(diào)整困難，對(duì)原料的適應(yīng)性差 5。本課題研究的主要目的是實(shí)現(xiàn)紅薯生產(chǎn)的規(guī)?；蜋C(jī)械化，而且主要針對(duì)單一物料進(jìn)行分級(jí)，對(duì)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(jì) 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(jìn)料斗、滾筒、收集料斗、機(jī)架、傳動(dòng)裝置、摩擦輪等。 圖 3 紅薯分選機(jī)結(jié)構(gòu)圖 he of of 傳動(dòng)路線 紅薯分選機(jī)的傳動(dòng)路線如圖 4 所示，該機(jī)構(gòu)是通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶傳動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力直齒圓柱齒輪減速器，通過減速器減速后，再由鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給摩擦輪，在摩擦輪的帶動(dòng)下，以實(shí)現(xiàn)對(duì)紅薯的分級(jí)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 6 - 圖 4 紅薯分選機(jī) 的傳動(dòng)路線 he of 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的計(jì)算 滾筒設(shè)計(jì) 考慮到紅薯大小形狀的差異 ， 將滾筒的分級(jí)情況定為 6 級(jí)。在實(shí)際分級(jí)中 ， 可以將相鄰的兩級(jí)料斗合為一級(jí) ， 以滿足不同分級(jí)的需要?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)采用 5節(jié)篩筒 ， 6級(jí)分級(jí) 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(jí)機(jī)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(jì)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(gè)） 滾筒直徑 D、長(zhǎng)度 L 以及各級(jí)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(jí)篩孔孔徑不同而滾筒直徑相同，所以這個(gè)總孔數(shù)不能平均分配在各級(jí)中，而應(yīng)根據(jù)工藝的要求分成不同直徑的若干級(jí)別，再依級(jí)數(shù)設(shè)每級(jí)排數(shù)以確定同一級(jí)每排篩孔買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)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(jí)孔數(shù) =排數(shù)每排孔數(shù) 每級(jí)長(zhǎng)度 =（每級(jí)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(zhǎng)度 =（排數(shù)各級(jí)孔徑）（排數(shù)孔徑） 理論上，每級(jí)的孔數(shù)之和等于總孔數(shù) Z，每級(jí)長(zhǎng)度之和是所設(shè)計(jì)的滾筒長(zhǎng)度，但這樣設(shè)計(jì)計(jì)算各級(jí)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(jí)作為整個(gè)滾筒的直徑。 初步確定滾筒直徑和長(zhǎng)度后，用 D:L=1:4 6進(jìn)行校核，若不在此范圍內(nèi)，就應(yīng)重新調(diào)整每級(jí)排數(shù)或孔數(shù)，直至達(dá)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(duì)篩筒孔徑作如下估計(jì)： 表 1 篩孔孔徑的參數(shù) of 孔 孔徑長(zhǎng)寬（ 孔隙（ 粒徑分布比例系數(shù)向分布比例系數(shù)一級(jí) 80 40 15 1/8 1/2 第二級(jí) 85 45 20 1/2 1/4 第三級(jí) 90 50 25 1/4 1/8 第四級(jí) 95 55 30 1/8 1/8 第五級(jí) 100 60 35 1/8 1/8 各級(jí)篩孔數(shù)的計(jì)算 （ 1） 各級(jí)篩孔的孔數(shù) 5 Z1=Z。 （ 2 式中： 每個(gè)篩孔的個(gè)數(shù)，個(gè)； 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(gè)。 （ 2） 基準(zhǔn)孔數(shù)為 5 Z。 =Z/ ai （ 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)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(gè)） 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(jì)算 已知 5u = L/D （ 2 式中： u 長(zhǎng)度與直徑之比； L 滾筒的長(zhǎng)度， m； D 滾筒的直徑， m。 又知滾筒的長(zhǎng)度可表示為 5 L= 1/i( （ 2 式中： 基準(zhǔn)排數(shù)，通 常以第一級(jí)為基準(zhǔn)； 各級(jí)篩孔的直徑， m； 個(gè)級(jí)篩孔的孔徑， m； 篩孔的直徑及間隙對(duì)排數(shù)的影響比例系數(shù)。 又知 5 （ 2 式中： 各級(jí)篩孔的排數(shù) 因 D / 3 將這些轉(zhuǎn)換式對(duì) L= 1/i(行化 簡(jiǎn)，得 L=2 D / 3 Z1( Z2( Z3( Z4( Z5( 又估計(jì) 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(hào)交流 401339828 或 11970985 - 9 - 3 (20 3 (18 3 (17 3 (15 由此可得各級(jí)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(jí)滾筒每排的孔數(shù)為： （ 4）滾筒直徑的確定 各級(jí)滾筒的周長(zhǎng)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(jí) 計(jì)算周長(zhǎng)中，最長(zhǎng)的作為整個(gè)滾筒的周長(zhǎng)，則 l=m。 （ 5） 篩孔間隙修正 因?yàn)楦骷?jí)計(jì)算周長(zhǎng)與確定的滾筒軸長(zhǎng) 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(hào)交流 401339828 或 11970985 - 10 - D=l/ （ 2 則 D= =m （ 7） 長(zhǎng)徑比驗(yàn)算 總長(zhǎng)度的確定，應(yīng)將各級(jí)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(zhǎng)度為 L= 1/2 ( （ 2 則 L= 1/2 ( （ 2 L= 4 ( 7 ( 3 ( 3( 2 ( 1/2 ( ( ( ( =m 將計(jì)算出的滾筒長(zhǎng)度和直徑代入長(zhǎng)徑比公式中進(jìn)行驗(yàn)算，若不超過規(guī)定長(zhǎng)度比的5，則可確定長(zhǎng)度和直徑；否則要重新進(jìn)行校正 5。 由計(jì)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(jí)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(jì)算中，知 D=m，根據(jù)公式可得本設(shè)計(jì)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(shí)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(zhǎng)的滾筒取小值，短的取大值。本設(shè)計(jì)中滾筒的長(zhǎng)度為 L=m，結(jié)合實(shí)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(shí)，滾圈的動(dòng)力是由摩擦輪與之摩擦所產(chǎn)生的，她們是一對(duì)相買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 11 - 對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件。通常為了維修及更換零件的方便，在設(shè)計(jì)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(hào)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(bǔ)償筒體熱脹冷縮和軸向竄動(dòng)的需要，經(jīng)計(jì)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(jì)算 對(duì)于摩擦輪傳動(dòng)式，其功率可用下式計(jì)算 5： P=Rn(13m2)g/60 （ 2 式中： P 滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的電動(dòng)機(jī)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(dòng)效率，一般取 設(shè)計(jì)中取 = （ 2 式中： L 滾筒的長(zhǎng)度， m； 物料的密度， kg/ 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)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(jì)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(dòng)時(shí)所需的電動(dòng)機(jī)功率 5： P=Rn(13m2)g/60 =（ 2） /2 18 (62 13 56) 0 155 W 篩孔的設(shè)計(jì) 篩孔是分級(jí)機(jī)械的主要工作部分 ， 其優(yōu)劣程度直接影響分級(jí)效果 。 篩孔有正方形 、矩形 、 正三角形等排列 。經(jīng)計(jì) 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(jì)中采取正三角形排列 5。 圖 6 正三角形排列 he 選擇電動(dòng)機(jī) （ 1）選擇電動(dòng)機(jī)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(dòng)和反轉(zhuǎn)等 )，通常都采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。我國(guó)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(jī)械，如金屬切削機(jī)床、風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。由于 Y 系列電動(dòng)機(jī)還具有較好的起動(dòng)性能，因此也適用于某些對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩有較高要求的機(jī)械 (如壓縮機(jī)等 )。在經(jīng)常起動(dòng)，制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過載能力大，此時(shí)宜選用起重及冶金用的 6。 三相交流異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)其額定功率 (指連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下電機(jī)發(fā)熱不超過許可溫升的買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 13 - 最大功率，其數(shù)值標(biāo)在電動(dòng)機(jī)銘牌上 )和滿載轉(zhuǎn)速 (指負(fù)荷相當(dāng)于額定功率時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速略有升高，但不會(huì)超過同步轉(zhuǎn)速 磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速 )的不同，具有系列型號(hào)。為適應(yīng)不同的安裝需要，同一類型的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)又制成若干種安裝形式。各型號(hào)電動(dòng)機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 13。 按已知的工作要求和條件，選用 6。 （ 2）選擇電動(dòng)機(jī)類型的功率 由前面設(shè)計(jì)計(jì)算已知，工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率為 W 電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶之間的總效率為 總 = 皮帶 齒輪 3滾動(dòng)軸承 鏈輪 2摩擦輪 =以電動(dòng)機(jī)的輸入功率為 總 = 3）初選同步轉(zhuǎn)速為 750 r/由 故根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 12擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 額定功率為 W，滿載轉(zhuǎn)速為 710 r/ 2.2 kW 710 r/傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 各傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算的計(jì)算 分配各級(jí)傳動(dòng)比時(shí)應(yīng)考慮的問題： （ 1）各級(jí)傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)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(jí)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)、勻稱。例如：由 則會(huì)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(jī)座設(shè)計(jì)和安裝帶來困難 7。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 14 - （ 3）應(yīng)使傳動(dòng)裝置外廓尺寸緊湊，重量輕。在相同的總中心距和總傳動(dòng)比情況下， 具有較小的外廓尺寸。 （ 4）在變速器實(shí)際中常使各級(jí)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(jí)大齒輪直徑稍大，其侵油深度也稍深些有利于侵油潤(rùn)滑。 （ 5）應(yīng)避免傳動(dòng)零件之間發(fā)生干涉碰撞。高速級(jí)大齒輪與低速軸發(fā)生干涉，當(dāng)高速級(jí)傳動(dòng)比過大時(shí)就可能產(chǎn)生這種情況。除考慮上訴幾點(diǎn)還要理論聯(lián)系實(shí)際，思考機(jī)器的工作環(huán)境、安裝等特殊因素。這樣我們就可以通過實(shí)測(cè)與理論計(jì)算來分配各級(jí)的傳動(dòng)比了 8。 電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速為 710 r/要求的輸出為 18r/總的傳動(dòng)比為 8： n=710/18 帶傳動(dòng)比常用范圍i 7； 圓柱齒輪傳動(dòng)單級(jí)減速器傳動(dòng)比的范圍 i 4 6； 鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比的范圍i 6； 摩擦輪傳動(dòng)傳動(dòng)比的范圍i 5。 故設(shè)計(jì)分配傳動(dòng)比如下： 第一級(jí) ； 第二級(jí)齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比 ； 第三級(jí)鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比 ； 第二級(jí)摩擦輪傳動(dòng)傳動(dòng)比 電動(dòng)機(jī)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(jì)算 機(jī) 械效率分布如下： 1=動(dòng)軸承 2=柱齒輪傳動(dòng) 3=傳動(dòng) 4=擦輪傳動(dòng) 5=軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算，各軸輸入功率即 9： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 15 - 2.2 1 = =2 = 3=3 = =4 = 5= 各軸轉(zhuǎn)矩的計(jì)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(jì) 皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)可知皮帶輪傳動(dòng)比為 3，因傳動(dòng)速度較快，處于高速端，故采用帶傳動(dòng)來提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性。并旋轉(zhuǎn)方向一致 ，帶輪的傳動(dòng) 是通過帶與帶輪之間的摩擦來實(shí)現(xiàn)的。帶傳動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)，造價(jià)低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)。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(dòng)選用10。 確定計(jì)算功率 機(jī)械設(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)表 8基準(zhǔn)直徑 40 （ 2）驗(yàn)算帶速 v 按式 v= 0 1000驗(yàn)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(hào)交流 401339828 或 11970985 - 16 - 因?yàn)?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(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 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(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s，取 s=8 知滾動(dòng)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(zhǎng)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(jī)械設(shè)計(jì)表 6得平鍵截面 b h=20 12 槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 56 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 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(dòng)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(jī)械設(shè)計(jì)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(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 此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 26 - 21.5 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 處的的值列與下表（參看圖 10）。 表 3 截面 矩及扭矩?cái)?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(hào)交流 401339828 或 11970985 - 27 - （ 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=的計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)表 15 =60 此 ,故安全。 軸承的校核 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= 14662+ 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： =10 200 4=8000h 右軸承所需的基本額定動(dòng)載荷 C = P 60 n L h/106=1560 10/3 60 237 8000/106=6455 N 查 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 表 1530208型滾動(dòng)軸承的額定動(dòng)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(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= 112 = 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： =10 200 4=8000h 右軸承所需的基本額定動(dòng)載荷 C = P 60 n L h/106=1494 10/3 60 59 8000/106=4074 N 查 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 表 1530208型滾動(dòng)軸承的額定動(dòng)載荷 0.8 ， C故安全！同理右邊軸承 C安全！ 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)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(hào)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(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（ 根據(jù) d = 27， 由 機(jī)械設(shè)計(jì) 表 6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 p = 100 120其平均值， p = 110 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=7=由 機(jī)械設(shè)計(jì) 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(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=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(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（ 根據(jù) d = 38， 由 機(jī)械設(shè)計(jì) 表 6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 p = 100 120其平均值