和面機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)

和面機(jī)設(shè)計(jì)題目：和面機(jī)設(shè)計(jì)組長(zhǎng)： 學(xué)院： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： TOC\o"1-5"\h\z目錄 2\o"CurrentDocument"第一章緒論 4\o"CurrentDocument"和面機(jī)概述 ……4\o"CurrentDocument"和面機(jī)設(shè)計(jì)選擇 ……6第二章運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì) 7傳動(dòng)系統(tǒng)中傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)及各傳動(dòng)比的分派設(shè)計(jì) 7攪拌漿轉(zhuǎn)速 7電動(dòng)機(jī)的要緊技術(shù)參數(shù)選擇 7計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速 8計(jì)算各軸的功率 8計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩 9\o"CurrentDocument"第三章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 9計(jì)算功率Pc 9V帶選型 9帶輪設(shè)計(jì) 9驗(yàn)算帶速V 10求V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和中心距 10小包角的計(jì)算 10求帶根數(shù)Z 11計(jì)算作用在帶輪軸上的壓力Fe 11帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11蝸輪蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12選擇材料 12選擇蝸桿頭數(shù)Z1,并估量傳動(dòng)效率 12計(jì)算蝸輪轉(zhuǎn)矩r 122確信利用系數(shù)KA 12計(jì)算轉(zhuǎn)速系數(shù) 13確信彈性系數(shù) 13計(jì)算壽命系數(shù) 13確信接觸系數(shù)Z 13確信接觸疲勞極限和接觸疲勞最小平安系數(shù) 13計(jì)算中心距a 13確信各類(lèi)參數(shù) 13蝸桿的各軸段的直徑和長(zhǎng)度確信 15圓柱蝸桿傳動(dòng)的精度設(shè)計(jì) 16蝸輪軸的尺寸的確信 16主軸的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 16主軸和軸類(lèi)零件的材料選擇及尺寸確信 16要緊傳動(dòng)軸受力分析，畫(huà)出其彎矩圖，而且進(jìn)行相關(guān)的校核計(jì)算 17蝸桿軸受力分析及校核計(jì)算 17蝸輪軸受力分析及校核計(jì)算 19蝸輪軸疲勞強(qiáng)度的校核 19蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核 21蝸桿剛度的校核 22相關(guān)的其他計(jì)算 23要緊傳動(dòng)軸經(jīng)受力分析，強(qiáng)度及軸的壽命演算 23軸經(jīng)受力分析及壽命計(jì)算 23漿葉容器及機(jī)體的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26第四章總結(jié) 第四章參考文獻(xiàn) 第一章緒論和面機(jī)概述和面機(jī)在食物加工頂用來(lái)調(diào)制粘度極高的漿體或塑性固體，主若是揉制各類(lèi)不同性質(zhì)的面團(tuán)，包括酥性面團(tuán)、韌性面團(tuán)、水面團(tuán)等。（一） 和面機(jī)調(diào)制大體進(jìn)程和面機(jī)調(diào)制面團(tuán)的大體進(jìn)程由攪拌槳的運(yùn)動(dòng)來(lái)決定。水、面粉及其他輔料倒入攪拌容器內(nèi)，開(kāi)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng)，面粉顆粒在槳的攪動(dòng)下均勻地與水結(jié)合，第一形成膠體狀態(tài)的不規(guī)那么小團(tuán)粒，進(jìn)而小團(tuán)粒彼此粘合，慢慢形成一些零散的大團(tuán)塊。隨著槳葉的不斷推動(dòng)，團(tuán)塊擴(kuò)展揉捏成整體面團(tuán)。由于攪拌槳對(duì)面團(tuán)持續(xù)進(jìn)行的剪切、折疊、壓延、拉伸及揉合等一系列作用，結(jié)果調(diào)制出表面滑膩，具有必然彈性、韌性及延伸性的理想面團(tuán)。假設(shè)再繼續(xù)攪拌，面團(tuán)便會(huì)塑性增強(qiáng)，彈性降低，成為粘稠物料。（二） 和面機(jī)分類(lèi)和面機(jī)有臥式與立式兩種結(jié)構(gòu)，也可分為單軸、多軸或間歇式、持續(xù)式。臥式和面機(jī)臥式和面機(jī)的攪拌容器軸線(xiàn)與攪拌器回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)都處于水平位置；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，卸料、清洗、維修方便，可與其他設(shè)備完成持續(xù)生產(chǎn)，但占地面積較大。這種機(jī)械生產(chǎn)能力（一次調(diào)粉容量）范圍大，通常在25-400kg/次左右。它是國(guó)內(nèi)大量生產(chǎn)合各食物廠應(yīng)用最普遍的一種和面設(shè)備。立式和面機(jī)立式和面機(jī)的攪拌容器軸線(xiàn)沿垂直方向布置，攪拌器垂直或傾斜安裝。結(jié)構(gòu)型式與立式打蛋機(jī)相似，只是傳動(dòng)裝置較簡(jiǎn)單。有些設(shè)備攪拌容器作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并設(shè)置了翻轉(zhuǎn)或移動(dòng)卸料裝置。立式和面機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造本錢(qián)不高。但占空間較大，卸料、清洗不如臥式和面機(jī)方便。直立軸封如長(zhǎng)期工作會(huì)使?jié)櫥瑒┬孤?，造成食物污染。（三?和面機(jī)要緊零部件和面機(jī)要緊有攪拌器、攪拌容器、傳動(dòng)裝置、機(jī)架、容器翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等。1.攪拌器也稱(chēng)攪拌槳，式和面機(jī)最重要的部件。按攪拌軸數(shù)量分，有單軸式和雙軸式兩種。臥式的與立式的也有所不同。單軸式和面機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、操作維修方便，是我國(guó)面食加工中普遍利用的機(jī)型。這種和面機(jī)只有一個(gè)攪拌槳，每次和面機(jī)攪拌時(shí)刻長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。由于它對(duì)面團(tuán)拉伸作用較小，若是投料少或操作不妥，那么容易顯現(xiàn)抱軸現(xiàn)象，使操作發(fā)生困難。因此單軸式和面機(jī)適用于揉制酥性面團(tuán)，不宜調(diào)制韌性面團(tuán)。雙軸式和面機(jī)具有臥式和面機(jī)的優(yōu)勢(shì)。它有兩組相對(duì)反向旋轉(zhuǎn)的攪拌槳，且兩個(gè)攪拌槳彼此獨(dú)立，轉(zhuǎn)速也可不同，相當(dāng)于兩臺(tái)單軸式和面機(jī)一起工作。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，兩槳時(shí)而彼此靠近，時(shí)而又加大距離，可加速均勻攪拌。雙軸和面機(jī)對(duì)面團(tuán)的壓捏程度較完全，拉伸作用強(qiáng)，適合揉制韌性面團(tuán)。缺點(diǎn)是造價(jià)高于臥式和面機(jī)，起面較困難，需附加相應(yīng)裝置，若是手工起面那么勞動(dòng)強(qiáng)度大。和面機(jī)攪拌器的結(jié)構(gòu)形狀有多種類(lèi)型，對(duì)應(yīng)于不同調(diào)制物料特性機(jī)工藝要求。S形、z形攪拌槳這兩種攪拌器的槳葉母線(xiàn)與其軸線(xiàn)呈必然角度為的是增加物料的軸向和徑向流動(dòng)，增進(jìn)混合，適宜高粘度物料調(diào)制。N形應(yīng)用普遍，有專(zhuān)門(mén)好的調(diào)制作用，卸料和清洗都很方便。z形攪拌槳調(diào)和能力比N形葉片低，但可產(chǎn)生高的緊縮剪力，多用在細(xì)顆粒與粘滯物料的攪拌中。槳葉攪拌器這種攪拌器結(jié)構(gòu)由幾個(gè)直槳葉或扭曲直槳葉與攪拌軸組成。和面進(jìn)程中，槳葉攪拌對(duì)物料的剪切作用和強(qiáng)，拉伸作用弱，對(duì)面筋的形成具有必然破壞作用。攪拌軸裝在容器中心，近軸處物料運(yùn)動(dòng)速度低，假設(shè)投粉量少或操作不妥，易造成抱軸及攪拌不均的現(xiàn)象。槳葉式攪拌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本錢(qián)低，適用與揉制酥性面團(tuán)。滾籠式攪拌器它對(duì)面團(tuán)有舉、打、折、揉、壓、拉、等多種持續(xù)操作，有助于面團(tuán)的捏合。若是攪拌器結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇合理，還可利用攪拌的反轉(zhuǎn)，將捏合好的面團(tuán)自動(dòng)拋出容器，如此就省去了一套容器翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，降低了設(shè)備本錢(qián)。滾籠式攪拌器對(duì)面團(tuán)作使勁柔和，面團(tuán)形成慢，對(duì)面筋機(jī)械作用弱，有利于面筋網(wǎng)絡(luò)的生成。結(jié)其構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適用于調(diào)和水面團(tuán)、韌性面團(tuán)等通過(guò)發(fā)酵或不發(fā)酵的面團(tuán)。其他類(lèi)型臥式攪拌器在臥式和面機(jī)中，也利用著一些不同于上述形狀的攪拌器。如花環(huán)式、扭葉式、橢圓式、V字形。立式和面機(jī)的攪拌器立式和面機(jī)的攪拌器有槳葉式、扭環(huán)式、象鼻式等。槳葉式攪拌器與臥式和面機(jī)槳葉式結(jié)構(gòu)相似，其軸線(xiàn)與地面垂直。扭環(huán)式攪拌器槳葉從根部至頂端慢慢扭曲90°，有利于增進(jìn)面筋網(wǎng)絡(luò)的生成適用于調(diào)制韌性面團(tuán)與水面團(tuán)雷面食。象鼻式攪拌器通過(guò)一套四桿機(jī)構(gòu)模擬人手調(diào)粉時(shí)的動(dòng)作來(lái)調(diào)制面團(tuán)，有利于面筋的揉制，適于調(diào)制發(fā)酵面團(tuán)。另外攪拌容器能夠從機(jī)架上推出，作為發(fā)酵利用，既減少了生產(chǎn)設(shè)備，又簡(jiǎn)化了搬運(yùn)面團(tuán)的操作。一次調(diào)粉可達(dá)300kg以上。但這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，攪拌器動(dòng)作慢。雙軸和面機(jī)的攪拌器雙軸式和面機(jī)有兩組相對(duì)反向旋轉(zhuǎn)的攪拌槳。按其相對(duì)位置分為切分式和重疊式。2.攪拌容器臥式和面機(jī)的攪拌容器(也稱(chēng)攪拌槽)的典型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1多由不銹鋼焊接而成。和面操作時(shí)，面團(tuán)質(zhì)量的好壞與溫度有著專(zhuān)門(mén)大的關(guān)系，而不同性質(zhì)的面團(tuán)又對(duì)溫度有不同的要求。高功效和面機(jī)經(jīng)常使用帶夾套的換熱式攪拌容器。為降低本錢(qián)，利用一般單層容器，可降低物料調(diào)和前的溫度來(lái)達(dá)到加工工藝的要求。為避免工作時(shí)物料或潤(rùn)滑油從軸承處泄漏污染食物，容器與攪拌軸之間的密封要好。轉(zhuǎn)速低、工作載荷轉(zhuǎn)變大，軸封處間間隙轉(zhuǎn)變頻繁，因此密封裝置應(yīng)選用型無(wú)滑架橡膠密封圈等大變形彈性元件。新型臥式和面機(jī)采納空氣端面密封裝置，密封成效專(zhuān)門(mén)好。攪拌容器的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)分為機(jī)動(dòng)和手動(dòng)兩種。機(jī)動(dòng)翻轉(zhuǎn)容器機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、減速器及容器翻轉(zhuǎn)齒輪組成。這種機(jī)構(gòu)操作方便，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整個(gè)設(shè)備本錢(qián)高，適宜在大型或高效和面機(jī)上利用。手動(dòng)翻轉(zhuǎn)容器機(jī)構(gòu)適用于小型和面機(jī)或簡(jiǎn)易型和面機(jī)。立式和面機(jī)的攪拌容器有可移式和固定式兩種。機(jī)架小型和面機(jī)轉(zhuǎn)速低，工作阻力大，產(chǎn)生的振動(dòng)及噪聲都較小，因此不用固定的基礎(chǔ)。機(jī)架結(jié)構(gòu)有的采納整體鑄造，有的采納型材焊接框架結(jié)構(gòu)，還有底座鑄造而上部用型材焊接的。傳動(dòng)裝置和面機(jī)的傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器及聯(lián)軸器等組成，也有的用皮帶傳動(dòng)。和面機(jī)工作轉(zhuǎn)速低，多為25?50r/min，故要求大減速比，經(jīng)常使用蝸輪蝸桿減速器或行星減速器。目前國(guó)內(nèi)面食生產(chǎn)企業(yè)在和面工序中大多采納單板式和面機(jī)。單板式和面機(jī)包括主軸傳動(dòng)裝置、面箱翻轉(zhuǎn)裝置、面箱、真空抽管、密封墊，且單板式漿葉的葉頂為弧型，主軸以必然角度穿過(guò)單板式槳葉的中心。此結(jié)構(gòu)雖可和出整體面團(tuán)，且致密性和彈性也可知足要求，但此結(jié)構(gòu)在和面時(shí)，單板式槳葉在半周內(nèi)軸向只一個(gè)方向受力，下半周那么受相反方向的力。而面團(tuán)和成時(shí)，阻力大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)猛烈，壽命短。此刻市場(chǎng)上比較高級(jí)的是真空和面機(jī)，可依照工藝要求設(shè)定和面時(shí)刻、真空度。缸體具有密封性能好，面粉無(wú)跑冒現(xiàn)象。真空和面機(jī)是在真空狀態(tài)下模擬手工和面的原理，使面筋網(wǎng)絡(luò)快速形成，和面配水量在常規(guī)工藝基礎(chǔ)上可適量增加約20%?？焖侔韬?，使小麥蛋白質(zhì)在最短的時(shí)刻內(nèi)吸收水分，比常規(guī)狀態(tài)下和制的面團(tuán)熟化程度提高2倍以上，且不損傷已形成的蛋白質(zhì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。使得蛋白組織結(jié)構(gòu)均衡，使面的筋性、咬勁、拉力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他形式和面機(jī)的和面成效。加工出來(lái)的面品，面團(tuán)均勻、彈性好、面制品滑爽、可口、有咬勁、面筋力高、透明度高。V字形板式槳葉在面箱中繞主軸的軸線(xiàn)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于槳葉向兩邊推動(dòng)面團(tuán)，因此能夠解決受力不均現(xiàn)象，使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。如此可保證固定于主軸上的槳葉在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡為一圓柱體。同時(shí)又抵消了推動(dòng)面團(tuán)而產(chǎn)生的軸向力。能夠使機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加倍穩(wěn)固，提高整機(jī)利用壽命。真空系統(tǒng)采納水環(huán)式真空泵，平安衛(wèi)生，還有真空表、真空電磁閥及管路。操作面板由中英文對(duì)照按鈕和PLC電腦顯示屏組成，操作方便。和面機(jī)設(shè)計(jì)選擇咱們組設(shè)計(jì)的和面機(jī)生產(chǎn)能力為：調(diào)和面粉重量25kg/次。機(jī)型：臥式和面機(jī)攪拌型式采納槳葉式，轉(zhuǎn)速在40?50rpm范圍內(nèi)，制作酥性面團(tuán)。因?yàn)槭澄镄l(wèi)生要求，容器采納不銹鋼材料。由于和面機(jī)的主軸回轉(zhuǎn)速低，需要較大的減速比，故本次設(shè)計(jì)中采納帶輪及蝸輪蝸桿減速傳動(dòng)。

C—n序號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算過(guò)程結(jié)果傳動(dòng)系統(tǒng)中傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)及各傳動(dòng)比的分配設(shè)計(jì)攪拌漿轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)選擇型號(hào)額定功率n漿=47r/minY100L1-4P=乃 …/?漿=47r/minP=n, ,.電=1500r/minV=1430r?min-1T=?MM=34kg

電機(jī)同步轉(zhuǎn)速滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速最大轉(zhuǎn)矩n .一，一，，-電=1500r/min,四極電機(jī)。V=1430r?min一1T=?MM=34kg380mmxmmx245mmH=100mm160mmx140mm28mmx56mm"1=n<=1430r/minnt電“2='帶=1430/^953r/minn—2-“i3=蝸桿=953/20^47r/min查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，效率取"電機(jī)=，"V帶=,單頭蝸桿"蝸桿=,滾動(dòng)軸承"球軸承=,彈性聯(lián)軸器"聯(lián)軸器=。 p電機(jī)的額定功率電機(jī)=電機(jī)的輸出的有效功率p=p電機(jī)x門(mén)電機(jī)=2.2x0.85=1.87而第二根軸功率p=p1x%帶x門(mén)球軸承=1.87x0.96x0.99=1.795kw第三根軸功率p3=px門(mén) x門(mén) 門(mén)2 蝸桿 球軸承聯(lián)軸器”1=1430r/min“2=953r/min〃3=47r/minp…電機(jī)=p1=1.87kwp2=1.795kwp3=1.4kw額定轉(zhuǎn)矩重量外形尺寸中心高安裝尺寸軸伸尺寸計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算各軸的功率

計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩=1.795x0.8x0.99x0.99=1.4kw電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T=9.55x106x』fn電=9.55x106x1.87/1430=12488.5N?mm第二根軸轉(zhuǎn)矩T=T?i?門(mén)?門(mén)1帶 V帶 球軸承=12488.5x1.5x0.96x0.99=17983.4N?mm第三根軸轉(zhuǎn)矩T=T-i ?門(mén) ?門(mén) ?門(mén)2蝸桿蝸桿球軸承聯(lián)軸器=17983.4x20x0.8x0.99x0.99=316583N?mmT==12488.5N?mmT==17983.4N?mmT==316583N?mm第三章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)序號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算過(guò)程結(jié)果皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算功率Pc每天工作小時(shí)為10~16h,載荷變動(dòng)很小，查表得Ka1-1，故P_KaxP電機(jī)=1.1x2.2=2.42kwp=2.42kwV帶選型根據(jù)P_「1430以min,選入型。選A型帶輪設(shè)計(jì)大，小帶輪基準(zhǔn)直徑",d2

驗(yàn)算帶速V求V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度與和中心距小包角的計(jì)算由表得d1m廣75mm，現(xiàn)取《=80mm,一n一 一_ 一d^=+-《(1一。)=1430/953x80(1-0.02)=117.64mm2取d=118mm驗(yàn)算帶速VV= =3.14x80x1430.5.99m/s60x1000 60x1000帶速在5~25m/s范圍內(nèi)，合適。初步選取中心距%=1.5(《+d「=1.5(80+117)=297mm* —300mm “人0.7(d+d)<a <2(d+d)取0 -300mm，符合'1 / 0 '1 2帶長(zhǎng)T c，兀n 、，(d—d)2L— 2a+(d +d)+—21—0—2x300+-(80+118)+(118一80)22 4x300—912.221mmL—1000mm查表，對(duì)A型帶選用氣 ，計(jì)算實(shí)際中心距a.a+d—300+1000一心-344mm0 2 2. a驗(yàn)算小帶輪包角1a—180。一d2一d1x57.3。1 a118—80—180。 x57.3?！?73.67。>120。，合適。344d—80mmd—118mma0—300mmL0—912.221mma—344mm求帶根數(shù)Zn=1430,/min《=80mm查表得P0=0.80kwi=—A—=1.5

d1(1-s)AP=0.128kw查表得0"=173.67。由1K=0.98查表得a

K=0.89查表得LZ= c (P+AP)KK2.42=2.9898(0.80+0.128)x0.98x0.98取3根。計(jì)算作用在帶輪軸上的壓力「Q日 500P,2.5F= ( -1)+qV20ZVKa「500x2.42z2.5=[ x(——-1)+0.1x5.992]3x5.99 0.98=108.025N作用在軸上的壓力一一一,dFq=2Z-Fxsin苛=647.161N173一67=2x3x108.025xsin——2=647.161N小帶輪幾何尺寸計(jì)算：由Y100L1-4型電動(dòng)機(jī)可知：軸身直徑D=28mm，F(xiàn)=Q647.161N帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

長(zhǎng)度L=56mmL=(1.5~2)D=(1.5~2)x28=(42~56)mm，取56mm，D=28mmL=56mm由表查得:hamin=2.75mm，h=8.7mmfmin1Ze=147MP2f=9mm中=34。0B-(Z-1)e+2f=48mmB=48mm蝸輪蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇材料選擇蝸桿頭數(shù)乙1,并估計(jì)傳動(dòng)效率計(jì)算蝸輪轉(zhuǎn)矩T2確定使用系d=d+2h=86mm大帶輪幾何尺寸計(jì)算：D=38mmL=(1.5~2)D=(1.5~2)x38=(57~76)mm取76mm，由表查得：hmin=2.75mmh =8.7mm^=15mm/=9mm中=34°fmin ， ，min ，0B=(ZT)e+2f=50mm，d2=d2+2h=224mm。蝸桿采用45鋼，表面硬度45HRC以上。蝸輪材料采用ZCuSn1QP1，砂型鑄造。選s ，查表取大值，u=0045 o=25。當(dāng)量摩擦系數(shù)七0.045，當(dāng)量摩擦角PV、F”[d/a]任尸一13。/Z=2門(mén)=0.88初選1 值=，r=13(1 )， 1…_PT=〈們1=9.55x106—叫2=9.55x1061.795x20x0.88953=316583N?mm查表知使用系數(shù)Ka1.1d=86mme1D=38mmL=76mmB==50mmd=e2224mmZ1=2T2=316583N?m

數(shù)KA計(jì)算轉(zhuǎn)速系數(shù)n1 953 1Z=(-2+1)-8=(—+1)數(shù)KA計(jì)算轉(zhuǎn)速系數(shù)n1 953 1Z=(-2+1)-8=(—+1)一8—0.785n8 20X8確定彈性系數(shù)1查表知彈性系數(shù)Ze=\47MPq2計(jì)算壽命系數(shù)? '25000 ；25000Z—h =1.13<1.612000確定接觸系接觸系數(shù)由圖查得"2-85確定接觸疲勞極限和接觸疲勞最小安全系數(shù)接觸疲勞極限查表得。Hlim接觸疲勞最小安全系數(shù)SminT.2計(jì)算中心距a..,ZZS.n!a=：KT(—E~P?Hmin 3A2zZh aH r!(n-r)!1.1x316583x(147X2.85xM)2x10.785X1.132.65—116.79mm取a=125mma=125mm確定各類(lèi)參數(shù)傳動(dòng)比i—1—20蝸桿n2齒數(shù)比"=」—20Z1

蝸輪齒數(shù)Z-40E:20.齒形角a幻-20模數(shù)m=m=5mm變位系數(shù)X=-0.5法向模數(shù)m=mxcosy=5xcos11.31。=4.9蝸桿直徑系數(shù)q--1一二—-?「睥°=10mtany tan11.31。蝸桿軸向齒距P1=兀m1-5兀-15.7蝸桿導(dǎo)程P—PZ—兀Zm-10?！?1.4mm蝸桿導(dǎo)程角y1—arctan(三^)=11.31。蝸桿節(jié)圓柱導(dǎo)程角y'=arctan(——)=12.5。1 q+2x齒頂高系數(shù)ha 1頂隙系數(shù)°=0.2蝸桿分度圓直徑-1=mq=50mm〒什同an-'=m(q+2x)=45mm蝸桿節(jié)圓直徑1exthpw士，N-=-+2mh*=60mm蝸桿頂圓直徑a1 1 a1蝸桿齒根圓直徑氣廣-1FL+林=38mm土口二〒山〒H^h=mh*=5mm蝸桿齒頂高a1 a1蝸桿齒根高h(yuǎn)f1=叫"C*)=6mmex人申一h—m(2h*+C*)=11mm蝸桿全齒高1 'a /Z2—40m—m=5mq—10

蝸桿的各軸段的直徑和長(zhǎng)度確定蝸桿齒寬?=(12.5+°*2沏=103啞蝸桿模數(shù)m-6時(shí)增加20mm蝸輪分度圓直徑d2=皿2=2°°mm蝸輪節(jié)圓直徑d2=d2=200mm蝸輪喉圓直徑d2=m(Z2+2h2*+2x)=205mm蝸輪根圓直徑d2=d2-2(^2*+C頃+2心=183mm蝸輪齒頂圓直徑H2=42+"?技)隊(duì)=蝸輪喉圓半徑12^Q%1+C=20蝸輪齒寬/W1=42mm，.一、一一b蝸輪齒寬角9—2sin-1甘—114.3。1頂隙C=0.2m—1mm人小〒H^h—m(h*-x)—7.5mm蝸輪齒頂高a2 'a2 /蝸輪齒根高七2=**+ha2*E=3.5皿蝸輪中徑hm2=d2+mX-197.5mm蝸輪軸向齒厚W=0?質(zhì)小7.9mm蝸輪法向齒厚X=Sxcosy1-0.5丸mCOSY1-7.7mm蝸桿輪齒法向測(cè)量齒高h(yuǎn)—h*+0.5Stan(0.5sin-1-Sn1'Sin2y1)an1 am n1 d1—1.02mm詳細(xì)尺寸見(jiàn)零件圖

圓柱蝸桿傳動(dòng)的精度設(shè)計(jì)蝸輪軸的尺寸的確定主軸的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算主軸和軸類(lèi)零件的材料選擇及尺寸確定精度等級(jí)：對(duì)于低速，中載的通常先根據(jù)其圓周速度確定第II公差組的精度等級(jí)。兀dn 八…,= —=0.49m/s21000X60= —=2.49m/s11000x60參照表選定蝸輪第I公差數(shù)組為9。蝸桿第I公差組為7。第I公差組比第I公差組低一級(jí)，選蝸輪第I公差組為10,蝸桿第I公差組為8.對(duì)齒的接觸精度有一定的要求，通過(guò)與第I公差組同級(jí)，蝸輪第I公差組為9，蝸桿第m公差組為9，蝸桿第mi0-9-9bGB/T10089-1988，蝸桿精度為8-7-7dGB/T10089-1988。檢驗(yàn)項(xiàng)目選擇：蝸桿、蝸輪及其傳動(dòng)的公差組合檢驗(yàn)項(xiàng)目：蝸桿軸的向齒距極限偏差△中=±0.014px蝸桿軸的向齒距累積偏差△中=0.024pxl蝸桿齒槽徑向跳動(dòng)公差W=0.017r蝸桿齒形公差W=0.022卅蝸輪齒距極限偏差頌=±0.040蝸輪齒形公差4f=±0.036f據(jù)蝸輪孔直徑d=45mm，由檢驗(yàn)公式確定軸頸，d'=d+(2~4)c，具體尺寸見(jiàn)零件圖。主軸選用45鋼，具體尺寸見(jiàn)零件圖。軸承型號(hào)的選擇：左端軸承選用6008型身溝球軸承，右端軸承均選用6009型深溝球軸承。軸承的潤(rùn)滑：

確定軸承的潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑密封件的選擇：軸承的密封采用接觸式的氈圈密封。選用氈圈 40JB/ZQ4606-1997.主要尺寸如下：確定軸承的潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑密封件的選擇：軸承的密封采用接觸式的氈圈密封。選用氈圈 40JB/ZQ4606-1997.主要尺寸如下：b1=7mm， b=12mm, B=12mm, 8=15mm聯(lián)軸器的選擇：由于蝸輪軸轉(zhuǎn)矩T=316.83N.M,故選擇金屬?gòu)椈稍闲?聯(lián)軸器，型號(hào)為JM16。主要傳動(dòng)軸受力分析，畫(huà)出其彎矩圖，并且進(jìn)行相關(guān)的校核計(jì)蝸桿軸的彎矩圖:蝸桿軸受力分析及校核計(jì)算F=Ftan以=―tan以「1M d22002*316583tan20°=1152.3N

200_F?72.5—F1?225.5vbQ 345647.2x72.5—1152.3x225.5 =617.2N345凡廣Fq+F1-Rvb=647.2N+1152.3N—617.2N=1182.3NRva=Fq+F1-Rvb=647.2N+1152.3N—617.2N=1182.3NF=奚=2X17983.4=719N口d 50R=F"25+153)=719x225.5=470nhb 345 345RA=F1—Rhb=719—470=249NMC=RA-72.5=85717N?mmM^=85717+535.1x153=16758N?mmM恍=Rha-72.5=18052.5N?mmM抒'=Rha-225.5=56150N?mm合成彎矩：Me=』Mve2+MH：=^857172+180532=87598N?mmMf=\Mff2+M抑2=J167582+561502=58597N?mm蝸輪軸彎矩圖

蝸輪軸受力分析及校核計(jì)算蝸輪軸受力分析及校核計(jì)算R=F2?575=192Nvd345RC=F之-RD=1152-192=960NM=-960x57.5=-55200N.mmVHR=F-57.5719x57.5ms—190/Va1 —NHDRHD345R=HCF-R—a2 HD719-120—599NM二HH二—R-57.5HCi=-599x57.5—-34452N.mmM=Jm2+M2H'VHHH=*'552002+344522=65069N.mm蝸輪軸疲勞強(qiáng)度的校核蝸輪軸疲勞強(qiáng)度的校核假設(shè)該軸的轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)規(guī)律變化?？箯澖孛婺Ａ靠刹椤缎戮帣C(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P761表15—31兀d3bt（d一t）2

Z= 32 2d

_kx453_14x5.5x(45-5.5)232 2x45=8942-1334=7607mm3抗扭截面模量：P761表15—31Z_兀d3bt(d-1)2p16 2d_kx453_14x5.5x(45-5.5)316 2x45=16557mm3彎曲應(yīng)力幅：M65069qumd。一Z合=7611=8.5MPa彎曲平均應(yīng)力：Q=0MP扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅：—二=216^=9.6MPa2Zp2X16557 a扭轉(zhuǎn)平均應(yīng)力：t=9.6MP因?yàn)樗x軸的相關(guān)數(shù)據(jù)為：軸45鋼正火，HBS<200,氣=600MPa,Q=240Pa,T=140MPa-1 -1故而，可查表15—34得到鍵槽引起的應(yīng)力集中系數(shù)：K=1.76,K=1.54查表15—40表面質(zhì)量系數(shù)p=0.95查表15—38絕對(duì)尺寸影響系數(shù)：七=0.84點(diǎn)=0.78

蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核扭剪強(qiáng)度極限tb=0.6，氣=0.6X600=360MP壽命系數(shù)：Km=1(無(wú)限壽命)S=。 Kee&Ue1。mNe b_ 2401.76 o_240八 x8.5+ x00.84x0.95 600=12.8S=?、"t、+冬k8PT mN_ 140—1.54w140< x9.6+ x60.78x0.95 360=9.45S*SJs2+S2_12.8x9.45如.82+9.452_7.56查表15—30可取:[S]_1.4<S_7.56蝸桿圓周速度：匕=兀叩2/(60X1000)_兀x50x953/6000_2.49m/s相對(duì)滑動(dòng)速度：“V 2.49 “/'=M—C0S11.31。"2.54m,S當(dāng)量摩擦系數(shù)，由表查得：R=0.03P=1.67。許用接觸應(yīng)力：Q]=ZZ^HftmH nhSHlim=0.785x1.13x2651.2=195.89"a最大接觸應(yīng)力：KT°H=e…|1.1x316583=147x2.85x寸——125 =176.9<195.89MPa齒根彎曲疲勞極限，由表查得QFi=115MP彎曲疲勞最小安全系數(shù)?。篠fmin=L4許用彎曲疲勞應(yīng)力：[Q]=—F4im=^~^=82MPF SF「 1.4 a齒輪最大彎曲應(yīng)力：=2K?2Fmbd22=2x1.1x316583=5x40x200=17.41<82MP 合格。a蝸桿剛度的校核軸慣性矩I=兀d「/64=兀x504/64=306795.9mm4蝸桿撓度：Q=FlJtan2d+tan2（,+P）/48EI12 t v相關(guān)的其他計(jì)算主要傳動(dòng)軸承受力分析，強(qiáng)度及軸的壽命演算軸承受力分析及壽命計(jì)算_2x316583,tan220。+tan2（11.31。+1.67。）乂2003200 3 48x206x103x3067959 X3=0.0048蝸桿的許用撓度：[Y]=d1/1000=。<<[Y]，故而蝸桿的剛度符合要求，合格。蝸桿傳動(dòng)的總效率：門(mén)=門(mén)?門(mén)=0.8散熱面積估算：A=9x10-5。1.88=0.788m2工作溫度：t_1000孔（1-門(mén)）+1w_1000x1.795x（1-085）+20?！?15x0.788 +_42.72。 合格。潤(rùn)滑油黏度根據(jù)：=2.54m/s由表選取：o_420mm2/s40°C 。蝸桿兩端的軸承：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：由于蝸桿上受到蝸輪施加的軸向力Fa1故軸承受到軸向力F=3166N，其受到支架的力為徑向力：F=<R2版+R2燮=<11822+2492=1208N。轉(zhuǎn)速n-953r/min查《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P:514選6406型軸承，C-47500NC0-24