螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計

鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計2007目錄1前言12面筋機(jī)系統(tǒng)整體設(shè)計221總體方案論證23面筋機(jī)坯片導(dǎo)出及切斷部分具體設(shè)計說明431進(jìn)出料口形狀設(shè)計432電動機(jī)及減速機(jī)選擇633電磁離合器選擇634聯(lián)軸器選擇735鏈輪設(shè)計及校核7351鏈輪的設(shè)計7352鏈輪較核836凸輪設(shè)計937軸設(shè)計與主要軸的校核10371傳動軸的尺寸設(shè)計10372中空軸的尺寸設(shè)計13373從動軸的尺寸設(shè)計14374傳動主軸較核1538滑動絲杠副選擇計算1639軸承及軸承座選取16391軸承的選取16392軸承的安裝方法17393軸承的預(yù)緊17310彈簧的設(shè)計計算及校核173101彈簧的設(shè)計173102彈簧疲勞強(qiáng)度驗算214強(qiáng)度校核2241螺栓校核2242鍵校核2243銷校核235結(jié)論24參考文獻(xiàn)25致謝26附錄27鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計200711前言文明的發(fā)展和進(jìn)步可以說與小麥的歷史連在一起。早在有歷史記載前，人類就種植小麥。1948年，芝加哥大學(xué)的考古學(xué)家證明小麥的種植起源于中東土壤肥沃的新月形地帶。小麥?zhǔn)枪任镏凶钪匾?，世界上靠小麥作為食品的人多于靠其它任何食品生活的人。世界?0以上的可耕地種植糧食，小麥占地最多，高于22。一年中每個月，世界上都有一個地區(qū)收獲小麥1。小麥面筋除了在食品行業(yè)應(yīng)用廣泛外，在其它行業(yè)的應(yīng)用亦得到蓬勃發(fā)展，如醫(yī)用膠囊；發(fā)膠等化妝品；香煙的過濾嘴；魚蝦的飼料；可降解可重新利用的綠色粘貼劑；水泥制造中亦可加入面筋，因為其與CA交聯(lián)而增強(qiáng)了水泥的粘合性和防水性；環(huán)境保護(hù)工作者可將其作為處理廢水的固化物2。目前國內(nèi)外還沒有該種設(shè)備，面筋的生產(chǎn)過程全部為手工作業(yè)，工作環(huán)境十分的惡劣，急需得到改進(jìn)。整個面筋的生產(chǎn)過程共包括面筋的繞制在形、水煮、挑選清理、包裝等。在這些生產(chǎn)過程中，以面筋繞制成形的工作量最為大，生產(chǎn)條件最為惡劣。這一生產(chǎn)過程為生產(chǎn)工人手拿夾持筷將剪成段的生面筋纏繞在筷上，整個生產(chǎn)過程工人的手須不時的浸入生面筋的保護(hù)液中（保護(hù)液為稀氯化鈉溶液，即稀鹽水）。人的手在無防護(hù)的情況下，長時間的與稀鹽水接觸，將很大程度上地傷害我們的皮膚。但如若在生產(chǎn)過程中加帶防護(hù)手套作業(yè)，以將出現(xiàn)一系列影響生產(chǎn)的問題，使生產(chǎn)操作和靈活性不能適應(yīng)生產(chǎn)。工人的操作將變得笨拙，在取生面筋時也時常批滑，從而影響生產(chǎn)率和生產(chǎn)質(zhì)量。由于以上諸多原因，所以操作工人生產(chǎn)時必需徒手生產(chǎn)。然而在如此惡劣的生產(chǎn)環(huán)境下，只有相當(dāng)少一部分工人的手能適應(yīng)。絕大部分的人都是工作一段時間后就不能再從事生產(chǎn)。因此若能設(shè)計一部機(jī)器來代替或部分代替水面筋操作工人的這一生產(chǎn)過程將是一個很好的想法。當(dāng)前關(guān)于面筋及面筋相關(guān)的產(chǎn)品越來越多,但由于面筋本身的高粘結(jié)性和高彈性，機(jī)械成形難度很大，現(xiàn)行的螺旋管形水面筋成形都為手工制作,尚未曾搜索到一例面筋成形機(jī)產(chǎn)品或研究論文。因而本課題研究當(dāng)屬首創(chuàng)。面筋成形機(jī)的設(shè)計共分三部分的設(shè)計1、面筋坯片導(dǎo)出裝置的設(shè)計，2、面筋切斷裝置的設(shè)計，3、面筋卷繞裝置的設(shè)計。這里的設(shè)計說明主要是關(guān)于面筋坯片導(dǎo)出裝置以及面筋切斷裝置的設(shè)計。設(shè)計的總體思路是為生產(chǎn)實踐服務(wù)的，設(shè)計好的面筋成型機(jī)可直接用于工業(yè)生產(chǎn)，具有很高的市場價值。螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計22面筋機(jī)系統(tǒng)整體設(shè)計21總體方案論證由于面筋本身所特有的彈性和延展性，面筋很容易恢復(fù)原來的形狀。而使面筋變形又只有靠拉力或者靠壓力來完成。面筋很柔軟，又很容易被拉斷，所以靠拉力來使面筋變形是不理想的。在選擇如何擠壓面筋使它變形的方案上最終確立的是使面筋變形最切實際的方法就是靠壓力來實現(xiàn)。本設(shè)計主要依賴擠壓力使面筋成型導(dǎo)出，考慮到面筋的特性，設(shè)計用的是滑動螺桿的結(jié)構(gòu)，滑動螺桿的結(jié)構(gòu)是為了增加推動力，采用大小料斗是有助于其成型成功，面筋一次導(dǎo)出的量越多越不容易成型，這是因為其具有高粘彈性。一開始設(shè)計的時候所采用的是絞肉機(jī)改裝成的小型單螺旋軸擠壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計方案，在實驗中發(fā)現(xiàn)，由于箱體與螺旋軸之間的間隙較小,在這樣的空間間隙下,面筋導(dǎo)出的連續(xù)性達(dá)不到預(yù)期效果,后來又設(shè)法改變螺旋軸的表面粗糙度,發(fā)現(xiàn)在小的空間中較大的擠壓力破壞了面筋的內(nèi)部結(jié)構(gòu),影響了面筋的質(zhì)量和口感，所以用單螺旋軸的設(shè)計方案沒有能夠成功。第二個設(shè)計方案采用的是推壓裝置,把面筋放置在一個圓柱形的容器中,靠活塞的運(yùn)動將面筋從小口中擠壓出來,從而達(dá)到把面筋變形的目的，然而在模擬實驗中發(fā)現(xiàn)在相同的速度下面筋從出料口出料時的壓力是不均勻的，量越多受到的壓力越不均勻。后來把出料口做成漏斗狀，并且減少了一次導(dǎo)出的面筋量，出來的面筋料就近似片狀了，所以把出料裝置設(shè)計成了一大一小兩個料斗共同作用的方案。這種方案有以下幾個特點(diǎn)首先，滑動螺桿的結(jié)構(gòu)使面筋內(nèi)部保持完好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；其次，又能有足夠的擠壓推進(jìn)力使面筋的出料保持連續(xù)；再次，小料斗處的料較少從而料容易成型導(dǎo)出；最后，滑動螺桿擠壓有較好的穩(wěn)定性能,螺旋轉(zhuǎn)速和下料的速度更容易控制。在以上特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，螺旋擠壓最為可行的就是滑動螺桿的擠壓方案，料斗也采用了較復(fù)雜的大小料斗共同作用的方案,所以最終確定和使用這種方案。具體的結(jié)構(gòu)簡圖見圖21鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計20073圖21面筋成型機(jī)坯片導(dǎo)出及切斷裝置結(jié)構(gòu)簡圖1下料口2小料斗3螺桿4壓料板5大料斗6切料刀具7切料推桿8彈簧9凸臺10切料凸輪11軸12活塞凸輪13鏈輪14活塞推桿15小活塞螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計43面筋機(jī)坯片導(dǎo)出及切斷部分具體設(shè)計說明本設(shè)計主要是面筋成型機(jī)的坯片導(dǎo)出裝置以及切斷裝置的設(shè)計。設(shè)計原則基于面筋有很高的彈性及延展性，以及柔性突出，很難將它壓制變形。設(shè)計的第一個難點(diǎn)就是如何將面筋變成片狀，為了弄清楚面筋制作的工藝流程和詳細(xì)了解面筋的特性，曾去了樓王的面筋廠實地考察，并且親自動手去卷制了很多，也測量過工人卷制時的面筋的尺寸，同時也向廠里工人詢問機(jī)器制作時應(yīng)該達(dá)到怎樣的尺寸和標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計的時候所依據(jù)的就是這些尺寸和標(biāo)準(zhǔn)。由于設(shè)計時把坯片導(dǎo)出裝置與切斷裝置設(shè)計成一個整體，所以這兩個裝置的具體設(shè)計將一起說明。31進(jìn)出料口形狀設(shè)計根據(jù)總體方案的設(shè)計，首先要設(shè)計的是進(jìn)料和出料料斗的形狀。根據(jù)生活中的常識，選用常見的漏斗式進(jìn)料設(shè)計,面筋出料要成片狀，所以出料部分末端采用長方口的形狀。具體設(shè)計分為兩部分，大料斗進(jìn)料和送料，小料斗出料。大料斗上部分是圓柱形，方便滾動絲杠螺桿的擠壓運(yùn)動；下部分要方便出料，所以選擇了漏斗形狀。小料斗上部分也采用圓柱形的，下部分采用圓積方的形狀。工作原理將大團(tuán)的面筋原料從送料口送入大料斗裝置中，靠滑動螺桿的擠壓推力向前運(yùn)動，直至小料斗的空間被面筋充滿，切片裝置切斷面筋的同時滑動螺桿停止運(yùn)動，小料斗處的活塞快速向下送料，等活塞恢復(fù)原狀的同時滑動螺桿再次旋轉(zhuǎn)。通過實驗測得0075KG重的面筋其體積為00628L，01KG重的面筋其體積為00879L。所以小料斗以及大料斗的設(shè)計尺寸就是根據(jù)這些數(shù)據(jù)來的。小料斗一次下料的量在150G200G之間，符合設(shè)計規(guī)定的要求。大料斗一次裝料的量為5KG，符合人工加料的要求。大料斗和小料斗的具體結(jié)構(gòu)尺寸見圖31和圖32。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計20075圖31大料斗的具體結(jié)構(gòu)及尺寸圖32小料斗的結(jié)構(gòu)與尺寸螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計632電動機(jī)及減速機(jī)選擇面筋的繞制過程原為純手工操作，生產(chǎn)處于一個輕微耗能的狀況。設(shè)計中將考慮電動機(jī)長時間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，常溫下工作。因無同類設(shè)計產(chǎn)品的比較，在此功率的確定僅依靠面筋廠的電動機(jī)使用功率。如若在以后生產(chǎn)實踐中有更為可靠的功率將作進(jìn)一步的改進(jìn)。此電動機(jī)是進(jìn)出料裝置以及坯片切斷裝置中的電動機(jī)。Y系列IP44封閉式三相異步電動機(jī)15主要性能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)效率高，耗電少，性能好，噪音低，震動小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便。為B級絕緣。結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑等雜物侵入電動機(jī)內(nèi)部。冷卻方式為IC411。面筋機(jī)選用Y90L6型號，根據(jù)裝配的需要選用立式電機(jī)，其主要參數(shù)為額定功率11KW；轉(zhuǎn)速1000R/MIN；電流32A；效率735；功率因數(shù)COS072；額定轉(zhuǎn)矩20NM；額定電流55A；噪聲65DB；凈重24KG；電動機(jī)的滿載時轉(zhuǎn)速為910R/MIN。根據(jù)電動機(jī)的滿載時轉(zhuǎn)速910R/MIN以及輸出軸的轉(zhuǎn)速20R/MIN來確定總的傳動比為I455R/MIN209131所以選用減速器的型號為WD80的蝸輪蝸桿雙輸出軸減速器,其傳動比為41。WD型圓柱蝸桿減速器為一級傳動的阿基米德型圓柱減速器，具有結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，工作平穩(wěn)可靠，無噪音，能做正反運(yùn)轉(zhuǎn)，并有自鎖作用等特點(diǎn)。適用條件A蝸輪滑動速度不大于75M/S；B高速軸運(yùn)轉(zhuǎn)速度不大于1500R/S；C工作的環(huán)境溫度為4040。33電磁離合器選擇由于實驗生產(chǎn)時，面料不能一直導(dǎo)出，必須要用離合器，所以要選擇離合器。鑒于磁粉離合器的以下諸多優(yōu)點(diǎn)，在設(shè)計時選用的是磁粉離合器。磁粉離合器是由傳動單元輸入軸和從動單元輸出軸合并而成。在兩組單元之間的空間，填有粒狀的磁粉（休積大約40微米）。當(dāng)磁性線圈不導(dǎo)電時，轉(zhuǎn)矩不會從傳動軸傳至從動軸，但如將線圈電磁通電，就由于磁力的作用而吸引磁粉產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，在連繼滑動之間會把轉(zhuǎn)矩傳達(dá)。磁粉離合器的特點(diǎn)鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計20077A轉(zhuǎn)矩隨激磁電流成線性變化，轉(zhuǎn)矩控制范圍廣，控制精度高，輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無關(guān)，可在主從動軸轉(zhuǎn)速同步或有轉(zhuǎn)速差下工作。B接合平穩(wěn)，動作迅速，響應(yīng)快，控制功率?。s為輸出功率的1），而且傳遞轉(zhuǎn)矩大。C從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，噪音低。D具有恒轉(zhuǎn)矩特性，過載時有保護(hù)作用。磁粉離合器主要用于接合頻率高，要求接合平穩(wěn)，需要調(diào)節(jié)起動時間，或過載時能起安全保護(hù)作用及要求自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速和保持恒轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)動系統(tǒng)。34聯(lián)軸器選擇凸緣聯(lián)軸器是應(yīng)用最廣泛的一種固定式剛性聯(lián)軸器，它的結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，傳遞轉(zhuǎn)矩大，裝拆方便，可以聯(lián)接不同直徑的兩軸，也可以聯(lián)接圓錐形軸伸。凸緣聯(lián)軸器有三種不同的對中方式。有利用絞制孔螺栓對中的，有利用凹凸對中，還有一種用一對部分環(huán)對中的。在這里我們考慮使用第二種凹凸對中的凸緣聯(lián)軸器。35鏈輪設(shè)計及校核面筋機(jī)的傳動主要依靠鏈輪，本設(shè)計中的鏈輪有兩對，兩對鏈論的轉(zhuǎn)速一致，其具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計如下具體說明。351鏈輪的設(shè)計第一對鏈輪的具體設(shè)計總傳動比為I455,減速機(jī)的傳動比為I41,所以鏈輪的傳動比I11098。已知N122195R/MIN，P11045KW，具體設(shè)計尺寸見表31表31鏈輪具體設(shè)計尺寸表設(shè)計項目設(shè)計依據(jù)及內(nèi)容設(shè)計結(jié)果1選擇鏈輪齒數(shù)（1）小鏈輪齒數(shù)（2）大鏈輪齒數(shù)（3）實際傳動比I11098時,推薦Z117Z2Z1I1711098，取Z219IZ2/Z119/1711176Z117Z219I111762初取中心距A0以結(jié)構(gòu)定尺寸。3確定鏈節(jié)數(shù)LP待定待定螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計848ACFQSKF續(xù)表314計算額定功率P0（1）工況系數(shù)KA（2）齒數(shù)系數(shù)KZ（3）鏈長系數(shù)KL（4）排數(shù)系數(shù)KM（5）計算額定功率P0查表得KA10查表得KZ0887查表得KL1016查表得KM1（單排）KA10KZ134KL1016KM1（單排）P0092KW5選取鏈條型號，確定鏈條節(jié)距P根據(jù)N1,P0,選單排16A型滾子鏈，P254MM單排16A型滾子鏈，P254MM6驗算鏈速VV01597M/S（合適）7計算理論中心距待定8計算對軸的壓力FQ12FE121000P/VFQ691296N9結(jié)構(gòu)設(shè)計及潤滑方式小鏈輪D15343MM，實心式結(jié)構(gòu)，工作如圖所示。大鏈輪D15431MM，實心式結(jié)構(gòu)，工作如圖所示。第二對鏈輪的設(shè)計與第一對鏈輪，只是根據(jù)軸的直徑選取不同的DK，具體的結(jié)構(gòu)尺寸見圖紙。352鏈輪校核鏈的靜強(qiáng)度校核公式為32式中Q鏈的抗拉載荷（N）工況系數(shù)AF有效圓周力（N），10PV離心力引起的拉力（N），CF2FCQV懸垂拉力（N）,FFFKA為系數(shù)，取決于兩鏈輪中心連線對水平線的傾角；FK查表32得Q556KN,10,省略，4，Q26AC210FFKQAF1/KGMA350MM所以經(jīng)過計算的S4,符合設(shè)計要求。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計20079表32滾子鏈的主要尺寸和極限拉伸載荷鏈號鏈節(jié)距P滾子直徑D1MAX銷軸直徑D2MAX內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬B1MIN內(nèi)鏈節(jié)外寬B2MIN內(nèi)鏈板高度H2排距PT單排每米質(zhì)量Q/KG/M單排鏈極限拉伸載荷FLIM/N16A2540015887921588226124132929265559036凸輪設(shè)計凸輪是一個具有曲線或凹槽的構(gòu)件，它運(yùn)動時，通過高副接觸可以使從動件獲得連續(xù)或不連續(xù)的任意預(yù)期的往復(fù)運(yùn)動。凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是只需要設(shè)計適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞憧梢允箯膭蛹玫饺我獾念A(yù)期運(yùn)動，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計方便，因此在自動機(jī)床、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、食品機(jī)械、包裝機(jī)械和機(jī)電一體化產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用。凸輪機(jī)構(gòu)一般由凸輪、從動件和機(jī)架三個構(gòu)件組成。本設(shè)計中所用的凸輪為盤形凸輪，從動件選用平底從動件?；钊茥U14和切料推桿7分別裝在活塞和切料板上方，活塞凸輪12和切斷凸輪10通過軸連接到電機(jī)上。凸輪與從動件維持高副接觸（鎖合）的方法為利用彈簧力使其保持良好的接觸。因為活塞及壓料板的運(yùn)動速度較小，所以選用等速的運(yùn)動規(guī)律。具體的凸輪設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)見表33表33凸輪設(shè)計參數(shù)凸輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)活塞凸輪壓料板凸輪基圓半徑R07070從動件行程H40100推程運(yùn)動角15075遠(yuǎn)休止角S45165回程運(yùn)動角9060近休止角S7560因凸輪的工作輪廓已經(jīng)確定，所以凸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是確定曲線輪廓的軸向厚度和凸輪與傳動軸的連接方式。因為活塞及壓料板處的載荷較小，所以凸輪的軸向厚度取為凸輪最大矢徑的1/101/5，最終確定為。根據(jù)凸輪尺寸大小以及加工工藝確定凸輪設(shè)計成整體式，凸輪的繪制采用描點(diǎn)法，其具體的加工可以使用數(shù)控加工。凸輪的具體外形見圖33和圖34。螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計10圖33活塞凸輪的輪廓形狀圖34切料刀具凸輪的輪廓形狀37軸設(shè)計與主要軸的校核371傳動軸的尺寸設(shè)計軸的材料種類很多，設(shè)計時主要依據(jù)對軸的強(qiáng)度，剛度，耐磨性等要求，以及為實現(xiàn)這些要求而采用的熱處理方式，同時考慮制造工藝問題加以選用，力求經(jīng)濟(jì)合理。綜合考慮這些問題所以選用45鋼調(diào)質(zhì)，設(shè)計過程列表進(jìn)行。為方便拆裝，軸的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖35所示鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計200711圖35傳動主軸的結(jié)構(gòu)與尺寸具體的設(shè)計過程見表34表34主動軸的具體設(shè)計尺寸表1確定主動軸運(yùn)動和動力參數(shù)（1）確定電動機(jī)額定功率P和滿載轉(zhuǎn)速N1由Y90L6，查標(biāo)準(zhǔn)JB307482P11KWN11000R/MIN（2）確定相關(guān)件的效率減速器的效率減速機(jī)選擇WD型圓柱蝸桿減速器，型號WD6350075減速機(jī)連軸器效率聯(lián)軸器采用普通對中的連軸器099聯(lián)軸器一對滾動軸承的效率軸承軸不承受徑向力，轉(zhuǎn)速不高，全部采用滾動軸承098軸承電動機(jī)輸出軸總效率總總減速機(jī)聯(lián)軸器軸承軸承075099098098總071（3）主動軸的輸入功率P1P1P0總11071P10781KW（4）主動軸的轉(zhuǎn)速N1N1N/I1000/41N12439R/MIN（5）主動軸的轉(zhuǎn)矩T1T13058695209501NPNMT13058NM2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）確定軸上零件的裝配方案機(jī)構(gòu)方案如圖所示，鏈輪由小端裝入（2）確定軸的最小直徑右端直徑最小螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計12續(xù)表341）估算軸的最小直徑DMIN45鋼調(diào)質(zhì)處理，查表得確定C值取C112D0MIN16MM2）選擇主動軸聯(lián)軸器型號聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩TCA確定工作情況系數(shù)KATCAKAT1133058NMM取KA13TCA39754NMM主動軸上聯(lián)軸器型號采用普通對中的聯(lián)軸器半聯(lián)軸器長度L與軸小端連接L154MM3確定軸的最小直徑應(yīng)該滿足DMIND0MIN取DMIN24MMDMIN3確定軸的各段尺寸12段軸頭的長度L12為了保證半聯(lián)軸器的軸向定位可靠性L12應(yīng)該小于L1L1252MM34段的直徑和78段的直徑D34D78此兩段上安裝軸承，必須符合軸承內(nèi)經(jīng)D3430MMD6730MM34段軸頸的長度L34此段上安裝軸承及軸承座，必須長于軸承座的寬度L3470MM78段軸頸的長度L78此段安裝軸承L7817MM45段的直徑此段安裝小鏈輪D3435MM45段軸頸的長度此段安裝鏈輪，軸頸小于鏈輪的寬度L3453MM56段軸環(huán)的寬度根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要軸頸做的稍微長點(diǎn)L4537MM67段軸頸的長度L56此段裝軸承座L5635MM（4）軸上零件的周向固定聯(lián)軸器的平鍵選擇選A型普通平鍵，由D12查設(shè)計手冊平鍵截面尺寸BH8MM7MM,鍵長為45MM鍵745GB109579小鏈輪處的平鍵選擇選A型普通平鍵，由D34查設(shè)計手冊平鍵截面尺寸BH10MM8MM，鍵長36MM鍵836GB109579小鏈輪與軸的配合為了保證對中良好，采用較緊的過度配合配合為K7/H6聯(lián)軸器與軸的配合采用過渡配合配合為K7/H6滾動軸承與軸的配合采用較緊的過渡配合公差N6（5）確定倒角和圓角軸兩端的倒角此軸較小，所以采用145導(dǎo)角取倒角145各軸肩處圓角半徑如上圖所示（6）繪制軸的結(jié)構(gòu)配如上圖所示鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計200713合尺寸372中空軸的尺寸設(shè)計為方便拆裝，軸的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖35所示圖35中空軸的結(jié)構(gòu)和尺寸中空軸的具體設(shè)計過程見表35表35中空軸的具體設(shè)計尺寸表1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）確定軸上零件的裝配方案機(jī)構(gòu)方案如圖所示，鏈輪由小端裝入（2）確定軸的最小直徑左右端直徑最小估算軸的最小直徑D1245鋼調(diào)質(zhì)處理，軸中間裝螺桿取D1260MM3確定軸的各段尺寸12段軸頸的長度L12此段裝軸承以及軸承座L12124MM67段軸頸的長度以及直徑L67和D67此段上安裝軸承，必須符合軸承內(nèi)經(jīng)L6769MMD6760MM56段軸頸的長度L56以及直徑D56此段軸肩頂著軸承,所以軸的直徑必須符合軸承的安裝尺寸L5610MMD5668MM45段軸頸的長度L45以及直徑D45此段安裝軸承座的一部分,直徑符合軸承座的安裝尺寸D4570MML4536MM23段的直徑D23和軸頸的長度L23此段安裝小鏈輪D2366MML2353MM34段軸環(huán)的寬度按照經(jīng)驗一般取10MM15MML3413MM（4）軸上零件的周向固定小鏈輪處的平鍵選擇選A型普通平鍵，由D45查設(shè)計手冊平鍵截面尺寸BH18MM11MM，鍵長45MM鍵1145GB109579小鏈輪與軸的配合為了保證對中良好，采用較緊的過度配合配合為K7/H6螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計14滾動軸承與軸的配合采用較緊的過渡配合公差N6（5）確定倒角和圓角續(xù)表35軸兩端的倒角此軸較小，所以采用145導(dǎo)角取倒角145各軸肩處圓角半徑如上圖所示（6）繪制軸的結(jié)構(gòu)配合尺寸如上圖所示373從動軸的尺寸設(shè)計為方便拆裝，軸的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如36圖所示圖36從動軸的結(jié)構(gòu)和尺寸從動軸的具體設(shè)計尺寸見表36表36從動軸的具體設(shè)計尺寸表軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1確定軸上零件的裝配方案機(jī)構(gòu)方案如圖所示，凸輪和鏈輪由小端裝入2確定軸的最小直徑兩端直徑最小估算軸的最小直徑D1245鋼調(diào)質(zhì)處理，軸上裝有鏈輪及凸輪取D1235MM3確定軸的各段尺寸12段和56段軸頸的長度L12，L56和直徑D12，D56此段裝軸承，直徑必須符合軸承內(nèi)徑要求D1235MMD5635MML1290MML5657MM23段的直徑D23和軸頸的長度L23此段裝凸輪和鏈輪，其長度比鏈輪和凸輪的總長短一點(diǎn)D2335MML2378MM鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計20071545段軸頸的長度L45以及直徑D45此段上安裝凸輪，其長度比凸輪的長度短一點(diǎn)L2338MMD4535MM34段軸環(huán)的寬度按照經(jīng)驗一般取15MML4515MM續(xù)表364軸上零件的周向固定凸輪處的平鍵選擇選A型普通平鍵，由D45查設(shè)計手冊平鍵截面尺寸BH10MM8MM，鍵長30MM鍵830GB109579小鏈輪處的平鍵選擇選A型普通平鍵，由D45查設(shè)計手冊平鍵截面尺寸BH10MM8MM，鍵長70MM鍵870GB109579小鏈輪，凸輪與軸的配合為了保證對中良好，采用較緊的過度配合配合為K6/H7滾動軸承與軸的配合采用較緊的過渡配合公差N65確定倒角和圓角軸兩端的倒角此軸較小，所以采用145導(dǎo)角取倒角145各軸肩處圓角半徑如上圖所示6繪制軸的結(jié)構(gòu)配合尺寸如上圖所示374傳動主軸校核軸的強(qiáng)度計算方法主要有三種按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算，按彎扭合成強(qiáng)度計算，安全系數(shù)校核。軸按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算只需要知道轉(zhuǎn)矩的大小，方法簡單，但計算精度較低，它主要用于以下情況A傳遞轉(zhuǎn)矩或以轉(zhuǎn)矩為主的傳遞軸；B初步估算軸徑以便進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計；C不重要的軸的最終計算。根據(jù)傳動主軸的受力情況，我們采用按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算的校核方法來校核軸，原因是主動軸主要是以傳遞轉(zhuǎn)矩為主的軸。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為69510TTTPNW式中T軸傳遞的轉(zhuǎn)矩,NMM軸的抗扭截面系數(shù),按機(jī)械設(shè)計手冊表192中的公式計算14；T3MP軸傳遞的功率，KW；N軸的轉(zhuǎn)速，R/MIN；許用切應(yīng)力，MPAT螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計163334021TWD式中，即空心軸內(nèi)徑D1與外徑D之比；/則342895001T這里的2545，T284394NM,D50,40,08,所以T1DT所以軸的強(qiáng)度符合設(shè)計要求。38滑動絲杠副選擇本方案選用的螺旋傳動為滑動螺旋，而且是以傳遞動力為主的傳力螺旋?；瑒勇菪膬?yōu)點(diǎn)A結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，成本低廉；B當(dāng)螺紋升角小于摩擦角時，能自鎖；C傳動平穩(wěn)；滑動螺旋傳動選用的是螺母轉(zhuǎn)動，螺桿作直線運(yùn)動的運(yùn)動方式，這里的螺母在設(shè)計時直接在中空軸內(nèi)攻螺紋，把中空軸當(dāng)螺母使用。螺桿的螺紋選用應(yīng)用最廣泛的梯形螺紋。根據(jù)生產(chǎn)實踐可選梯形螺紋（GB579631986），中等精度，螺紋副標(biāo)記為TR4037H/7E。螺桿的運(yùn)動規(guī)律為間隙式的運(yùn)動，當(dāng)小料斗中充滿了面筋時，通過時間繼電器控制磁粉離合器使螺桿停止運(yùn)動，當(dāng)小料斗中的活塞向上運(yùn)動致頂部時，螺桿再次向前送料。螺桿每次送料的時間為05S，螺桿轉(zhuǎn)過1/6圈，壓料板前進(jìn)05MM，其前進(jìn)的面筋正好為150G。所以螺桿的設(shè)計符合要求。磁粉離合器的導(dǎo)電時間為05S一個周期，周期T3S。39軸承及軸承座選取391軸承的選取選定了軸承類型后，決定軸承尺寸是根據(jù)主要的時效形式進(jìn)行計算，疲勞點(diǎn)蝕是疲勞壽命計算的主要依據(jù)，塑性變形是靜強(qiáng)度計算的主要依據(jù)。對一般工作條件下作回轉(zhuǎn)的滾動軸承處進(jìn)行接觸疲勞壽命計算外，還要做靜強(qiáng)度計算。高速軸承由于發(fā)熱易造成粘著磨損和燒傷，除計算壽命外，還要核驗極限轉(zhuǎn)速。此外，決定軸承工作能力的因素還和軸承組合的合理結(jié)構(gòu)、潤滑和密封等，他們對保證軸承正常工作起重要的作用。軸承的主要失效形式疲勞點(diǎn)蝕；塑性變形；磨損；其他失效形式。A傳動軸軸承的選擇根據(jù)軸承的受力情況,只受徑向力，選擇滾動軸承，深溝球軸承（GB/T2761994）型號108。B中空軸軸承的選擇根據(jù)軸承的受力情況，受軸向和徑向力，選擇滾動軸承，圓錐滾子軸承（GB/T2971994）型號32012。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計200717C）從動軸軸承的選擇根據(jù)軸承的受力情況，只受徑向力，選擇滾動軸承，深溝球軸承（GBT2781994）型號206。工作條件工作轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)矩小。所以所選軸承符合標(biāo)準(zhǔn)。392軸承的安裝方法軸承安裝的好壞與否，將影響到軸承的精度、壽命和性能。因此，請充分研究軸承的安裝，即請按照包含如下項目在內(nèi)的操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行軸承安裝。清洗軸承及相關(guān)零件，（對已經(jīng)脂潤滑的軸承及雙側(cè)具油封或防塵蓋，密封圈軸承安裝前無需清洗。）檢查相關(guān)零件的尺寸及精加工情況，安裝方法。軸承的安裝應(yīng)根據(jù)軸承結(jié)構(gòu)，尺寸大小和軸承部件的配合性質(zhì)而定，壓力應(yīng)直接加在緊配合的套圈端面上，不得通過滾動體傳遞壓力。A軸承內(nèi)圈與軸是緊配合，外圈與軸承座孔是較松配合時，可用壓力機(jī)將軸承先壓裝在軸上，然后將軸連同軸承一起裝入軸承座孔內(nèi)，壓裝時在軸承內(nèi)圈端面上，墊一軟金屬材料做的裝配套管（銅或軟鋼）。B通過加熱軸承或軸承座，利用熱膨脹將緊配合轉(zhuǎn)變?yōu)樗膳浜系陌惭b方法。是一種常用和省力的安裝方法。此法適于過盈量較大的軸承的安裝C推力軸承的周全與軸的配合一般為過渡配合，座圈與軸承座孔的配合一般為間隙配合，因此這種軸承較易安裝，雙向推力軸承的中軸泉應(yīng)在軸上固定，以防止相對于軸轉(zhuǎn)動。軸承的安裝方法，一般情況下是軸旋轉(zhuǎn)的情況居多，因此內(nèi)圈與軸的配合為過贏配合，軸承外圈與軸承室的配合為間隙配合。393軸承的預(yù)緊軸承的預(yù)緊是指在裝配的過程中，通過某種方法在軸承中產(chǎn)生被保持某中形式的預(yù)緊載荷，預(yù)緊載荷的作用是使軸承消除間隙，并使?jié)L動體和坐圈的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生預(yù)變形。通過預(yù)緊可以使?jié)L動軸承在工作載荷作用下具有較高的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。如果被預(yù)緊的軸承是向心軸承，（角接觸軸承和圓錐滾子軸承），則預(yù)緊載荷通常為軸向載荷，如果被預(yù)緊的軸承是向心軸承（通常為圓柱滾子軸承），則預(yù)緊力為徑向力載荷，預(yù)緊力的作用是會使?jié)L動軸承摩擦阻力增大，工作壽命降低，預(yù)緊結(jié)構(gòu)在使用中要嚴(yán)格控制預(yù)緊力的大小。面筋機(jī)所選用的滾動軸承座適用于深溝球軸承，調(diào)心球軸承，徑向接觸滾子軸承。線速度V5M/S，工作溫度T90，采用油潤滑。其對應(yīng)所選軸承的型號分別為Z2508Y，Z2512Y和Z2506Y。310彈簧的設(shè)計計算及校核3101彈簧的設(shè)計螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計183102彈簧疲勞強(qiáng)度驗算319MAXAX28KFCD鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計200719320MININ28KFCD3210INAX75SS彈簧材料的脈動循環(huán)剪切疲勞極限，MPA,根據(jù)循環(huán)次數(shù)N選?。籗安全系數(shù)。精度要求高時，取，精度要求較底時，取。137182184K9CMAX5FNMIN5FD所以，。MAX6MPIN108PAS4強(qiáng)度校核41螺栓強(qiáng)度校核411螺紋連接的實效形式在螺栓連接中，單個連接螺栓的受力形式不外乎是軸向力、軸向力矩與扭矩的聯(lián)合作用、橫向剪切力及擠壓力4種。在軸向力或軸向力與扭矩的作用下，螺栓產(chǎn)生拉伸或拉扭組合變形，主要實效形式時螺栓桿螺紋部分發(fā)生斷裂。412下料口處螺栓設(shè)計計算表41螺栓強(qiáng)度校核表設(shè)計項目設(shè)計內(nèi)容及依據(jù)設(shè)計結(jié)果1計算螺栓受力料斗所受合力FQ20QFN20QFN單個螺栓所受最大工作載荷MAXMAX4NMAX5剩余預(yù)緊力0有緊密性要求，取，則0MAX15F0FN螺栓所受最大拉力FMAX27175FN相對剛度系數(shù)KC用石棉橡膠墊片，查表08CK08CK螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計20預(yù)緊力F00MAX15082CFK0145FN選擇螺栓材料及等級因螺栓受平穩(wěn)載荷作用，按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行設(shè)計，45鋼，強(qiáng)度等級88級8BMPA64S計算許用應(yīng)力查表，取安全系數(shù)，4S640SS10計算螺栓直徑D1152175360FD135DM242鍵強(qiáng)度校核421鍵連接的主要實效形式普通平建連接的主要實效形式是工作面的壓潰，按工作面上的擠壓力進(jìn)行強(qiáng)度校核計算；導(dǎo)向平鍵和滑鍵的主要實效形式是工作面的過渡磨損，按工作表面上的壓強(qiáng)進(jìn)行條件性的強(qiáng)度校核計算。只有在嚴(yán)重過載情況下，平鍵連接才可能出現(xiàn)剪斷。422中空軸平鍵連接的強(qiáng)度計算圖41平鍵連接受力情況假設(shè)鍵的工作表面上載荷均勻分布，合成后的集中力F（圓周力）作用于接觸面高度中點(diǎn)，參照圖41，普通平鍵連接的擠壓強(qiáng)度條件2PPTDKL式中T傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為NMM；K鍵與輪轂的接觸高度，KH/2；D軸的直徑，單位為MM；L鍵的工作長度，單位為MM；P鍵、軸、輪轂3者中最弱材料的許用擠壓力，見參考資料15，表121，單位為MPA。已知；3058/TNM5K50DM48L。PMPA23084PPMPA所以此鍵連接強(qiáng)度足夠。43銷強(qiáng)度校核銷主要用來固定零件之間的相對位置或作為安全裝置中的過載剪斷元件。面筋機(jī)定位裝置處用的是銷連接，其主要受的是剪切力，所以強(qiáng)度校核按銷的抗剪強(qiáng)度24RDZ鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計200721校核式中Z銷數(shù)R載荷（N）為許用切應(yīng)力，對45鋼取80MPA根據(jù)實驗測得其載荷為800NM,D6,Z1,計算得。所以符合設(shè)計要求。5結(jié)論設(shè)計課題是螺旋管狀面筋機(jī)的總體及坯片導(dǎo)出裝置的設(shè)計。面筋成形機(jī)是一種用機(jī)器代替手工來完成面筋繞制的機(jī)器。面筋成形機(jī)可以完全讓操作者的手脫離鹽水，而讓機(jī)器來完成在水里的動作。所以具有較好市場價值，經(jīng)濟(jì)效益和較好的社會效益。面筋機(jī)的設(shè)計分為坯片導(dǎo)出裝置的設(shè)計，切斷裝置的設(shè)計以及卷繞裝置的設(shè)計。此方案在上屆的設(shè)計基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新。具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)1面筋的坯片導(dǎo)出采用螺旋絲杠的擠壓而不采用螺旋軸的結(jié)構(gòu)，采用螺旋絲杠的結(jié)構(gòu)主要的好處是保證了面筋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其導(dǎo)出能夠連續(xù)不斷，方便了卷繞，并且具有良好的口感。2面筋機(jī)的切斷裝置放置在大小料斗之間，這樣的結(jié)構(gòu)的好處是可以使坯片導(dǎo)出更容易，而且可以不用輥?zhàn)虞亯旱慕Y(jié)構(gòu)就可以使面筋成型，減小機(jī)器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，降低了廠家的生產(chǎn)成本。3面筋機(jī)采用一大一小兩個料斗而不采用一個料斗的結(jié)構(gòu)是為了減少面筋粘彈性對導(dǎo)出成型的影響，因為一次擠壓的量過多的話，面筋導(dǎo)出就不是片狀的而是近似圓狀的，近似圓狀的面筋不利于卷繞裝置的卷繞。4小料斗的下料口采用了法蘭連接的方法來解決，這樣可以根據(jù)不同的生產(chǎn)要求來更換下料口的大小，滿足了生產(chǎn)需要。在指導(dǎo)老師咸斌老師的嚴(yán)格要求下，在最低限度的降低其制作費(fèi)用的前提下，我對其方案進(jìn)行了數(shù)次修改，但是由于能力所限可以說現(xiàn)在的方案不是最好的，但已盡了我的最大能力。本次設(shè)計中由于自己能力的有限，肯定存在不少錯誤，一旦用于制造，肯定有不少問題，好多東西都是憑自己的想象，可能在現(xiàn)實生產(chǎn)中卻是行不通的，咸老師、葛院長為了能豐富我的社會實踐，解決書本和現(xiàn)實的距離，曾親自帶我去樓王淀粉廠實地觀看和動手制作，開拓了我的視野，給我深深的上了一堂課。螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計22參考文獻(xiàn)1辰工高蛋白“素肉”面筋J中國保健營養(yǎng)，2002，0434352丁玉庭，皺禮根,陳艷,殷亞峰非水法面筋提取的研究J中國保健營養(yǎng)，2003,0496973楊銘鐸面筋形成機(jī)理的解析J中國烹飪研究，1991,0117204李瑜,王蘭,尹春明,李艷軍小麥面筋蛋白的磷酸化改性研究J鄭州工