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板栗切口机设计-栗子开口机,破口机设计【全套CAD图纸和毕业论文】

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板栗 切口 设计
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摘 要

板栗切口机又被称为板栗划口机,是在加工板栗中给板栗开口的一种设备,为了使板栗在后续加工中更容易入味,就需要在板栗炒制、浸味、淹制前在板栗上开一道口。板栗切口机的诞生代替了手工开口。实现了手工加工进入机械加工的时代,从而大大提高了板栗加工的效率,是人的双手得到了解放,而且更加卫生安全,机械加工后的板栗切口更加整齐,大大减轻了对果肉的损害。[2]

本次设计主要针板栗切口机进行设计。首先,对板栗切口机结构及原理进行分析,原理是:板栗从投料口加入,投料室设计成漏斗状可实现批量加工。切口机采用链板式传送,投料口处传送链的倾斜设计可实现板栗自动上链。双刀盘和刀具高速旋转,进行板栗的切口工作。板栗切口完成后,被传送链输送到出料口,利用重力从传送链上自行脱落,完成整个的板栗切口加工,在此分析基础上提出了总体结构方案;接着,对主要技术参数进行了计算选择;然后,对各主要零部件进行了设计与校核;最后,通过AutoCAD制图软件绘制了板栗切口机总装图、传动装置装配图及主要零部件图。

关键词:板栗;切口;圆盘刀;传送链


Abstract

Chestnut incision machine, also known as Chestnut draw machine, is a device to an opening in the processing of chestnut chestnut, in order to make the chestnut in subsequent processing easier tasty, it is necessary before the chestnut frying, dip taste, flooded in Chestnut On open a crossing. Birth Chestnut incision machine replaces the manual opening. To achieve the era of manual processing into the machining, thus greatly improving the efficiency of chestnut processing, human hands has been liberated, and chestnut cut more health and safety, after machining tidier, greatly reducing the damage to the flesh.

The design of the main needle Chestnut incision machine design. First, Chestnut incision machine structure and analysis of the principle, the principle is: chestnut from the doghouse to join, feeding room into a funnel-shaped design enables batch processing. Cut machine transmission chain plate, tilt design doghouse at the conveyor chain can be realized chestnut automatic winding. Pole plate and high-speed rotating cutter, cut work performed chestnut. Chestnut incision is complete, the conveyor chain is delivered to the discharge port, using gravity to fall off from the conveyor chain, complete the chestnut cut processing, in this analysis is proposed on the basis of the overall structure of the program; then, the main technical parameters were calculated selection; then, all the major parts and components for the design and verification; and finally, through the AutoCAD drawing software to draw the chestnut cut machine assembly diagram, gearing assembly drawing and major components Fig.

Keywords:  Chestnut.;Incision;Disc knife;Conveyor chain 


目   录

摘 要 I

Abstract II

1 绪论 1

1.1 论文研究背景与意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3社会效益和经济效益 1

2 总体设计 2

2.1总体方案设计 2

2.2工作原理分析 2

3 主要零部件的设计 3

3.1传送系统的设计 3

3.1.1传送电机的选择 3

3.1.2 动力参数计算 4

3.1.3齿轮传动的设计 5

3.1.4链传动的设计 8

3.1.5轴及轴承、键的设计 10

3.1.6轴承及键的校核与寿命计算 12

3.2 切口装置设计 13

3.2.1 切口电机的选择 13

3.2.2动力参数的计算 14

3.2.3齿轮传动的设计 15

3.2.4轴及轴承、键的设计 18

3.2.5轴承及键的校核与寿命计算 21

3.2.6刀盘的设计 21

3.3 箱体设计 22

3.3.1箱体的结构设计 22

3.3.2机架的结构设计 22

结论 22

参考文献 24

致谢 24


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 1 绪论 

1.1 论文研究背景与意义

板栗切口机背景:由于栗子是中国特有的干果。《》中就有“山有漆,隰有栗之句。《》说,“果之美者,江浦之橘,箕山之栗”,把栗子作为中国果品类代表;炒栗子是我国是我国美食文化,流传至今;而炒板栗,板栗开口,古老方式已跟不上社会发展需求,设计合适的板栗切口机变得尤其重要。板栗甘甜芳香,含51到60的淀粉,白质5.4 -10.3,2.1-7.5的脂肪,胡萝卜素,维生素A钾等矿物质,营养素被人体吸收并且利用率高达97。十粒板栗大约含卡路里的热量为和小于1克的脂肪含量,是在壳类果实含量最低的。[19]广泛被应用于食品加工,烹调宴席。板生食,炒食皆宜,清香可口,也可以被做成多种菜肴,糕点,罐头食品等。板栗便于贮存和保鲜,可以长期在市场上销售。板栗多产于山地,国外称之为“健康食品”,属于健胃补肾的最佳之选。

本课题研究的目的就是在总结了早期的板栗切口技术的基础上,寻找早期切口技术的不足以及切口设备的缺陷,经过改进与创新,最后用一个新的方案思路和创新设备来突破传统板栗切口机的种种缺陷,提高板栗加工的效率。这个设备和方案的完成将可能会解决板栗加工家庭生产低迷的现象,进而推动了板栗加工业的发展。

1.2国内外研究现状

在世界上,板栗切口技术已经在很多国家得到了研究与应用,一些欧洲国家更是走在了世界的前沿,这其中意大利和法国最为先进。板栗的加工已经非常成熟,清洗、分级等都应经是工业化,随着智能机器人的诞生,一些发达国家已经在板栗的生产过程中加入了智能机器人。在亚洲,日本是板栗加工行业的领头羊。而我虽然是板栗生产大国,但是在改革开放前由于加工技术的缺乏与落后。一直没有形成板栗加工的工业化,随着改革开放,我国在于世界一些板栗加工的发达国家的交流中,学习到了很多板栗加工的先进技术例如微波去皮,盐水去皮等等。尤其是现在中国进入了经济新常态,在板栗的加工方面有了很多新的技术。从而形成了适合我国板栗加工的新技术,开拓了中国板栗加工之路。

1.3社会效益和经济效益

目前,在我国的市场上很难找到一种经过深加工过后的板栗产品。虽然有时候会卡闹一些板栗的零食,但这种食品并不能拓展板栗产品的市场销量,从这几年的销售状况来看,板栗深加工产品并没有一个好的市场销路,并且需求量也不是很高。主要是因为板栗切口难,至今还不能形成一类具有影响力的商品,特别是根据国出口日本的板栗在日本被加工成高档食品在香港和欧洲的销售市场情况来看,板栗深加工产品的市场前景很好,深加工的板栗除了满足国内场的需求之外,还可以出口取一定的外汇。本板栗切口机的成功研究,将大大提高板栗加工生产效率,让板栗生产走入家庭,普及板栗的深加工处理,让农民足不出户就可以增加收入,增长农民种植板栗的积极性,扩大办理的市场销路,让农民过上小康生活。[10]随着板栗加工向家庭化生的发展,由此又将带动板栗种植业的快速发展,而这在当前进行的西部大开发,开展再造山川秀美大西北的工程中,为实施退耕还林保护生态环境方面都将起到十分积极的推动作用,能够起到很好的社会效益和生态效益。

2 总体设计

2.1总体方案设计

板栗切口机又称为板栗划口机,是在加工板栗中给板栗开口的一种设备,为了使板栗在后续加工中更容易入味,就需要在板栗炒制、浸味、淹制前在板栗上开一道口。板栗切口机的成功研制让手工开口走下了历史舞台。这么些年来一些板栗加工的家庭作坊一直为了如后高效的板栗切口而痛苦不已。并且工作强度大、效率过低、切口形状不同等等困扰着大家。由于板栗品种不一,大小各异,各地的板栗皮薄厚,形状不一样都是不易机械化加工的技术难题。并且市场调查,板栗切口机的家庭设备比较少,生产成本高等。基于以上的调查,为了满足家庭与小规模的生产,研究了一种适合家庭与小规模生产的小型板栗切口机。

2.2工作原理分析

板栗切口加工为板栗深加工,在板栗切口前需要先将板栗筛选为三级,分别为大、中、小,直径大约为20mm—50mm。形状为椭圆或者圆形。因为板栗筛选技术已经相当的成熟,故不需设计板栗的筛选机构。可以直接用筛选后的板栗进行加工。板栗从投料口1加入,投料室设计成漏斗状可实现批量加工。切口机采用链板式传送,投料口处传送链2的倾斜设计可实现板栗自动上链,传送链由电动机2通过4个链轮进行驱动。传送链根据板栗切口要求进行设计,链板上有漏斗状的圆形凹槽,板栗进入凹槽后可实现自动加紧在被切割时不会随刀盘4转动,大大提高了切口效率,保证了切口均匀工整。切口机由小型电机1通过一级减速带动双刀盘和刀具高速旋转,进行板栗的切口工作。板栗切口完成后,被传送链输送到出料口3,利用重力从传送链上自行脱落,完成整个的板栗切口加工。预计实现开口长5mm-15mm;深0.5mm—2.5mm,不会切伤内仁,切口效率为99.4%。板栗切口机结构如下图1所示


内容简介:
本科毕业设计(自然科学)题目板栗切口机的设计院(系、部)欧美学院机电科学与工程系学生姓名刘振指导教师刘长荣职称教授2015年5月20日河北科技师范学院教务处制HEBEINORMALUNIVERSITYOFSCIENCETECHNOLOGY专业机械设计制造及其自动化学号9313110220资料目录1学术声明11页2河北科技师范学院本科毕业设计126页3河北科技师范学院本科毕业设计任务书11页4河北科技师范学院本科毕业设计开题报告14页5河北科技师范学院本科毕业论设计中期检查表11页6河北科技师范学院本科毕业设计答辩记录表页7河北科技师范学院本科毕业设计成绩评定汇总表页8河北科技师范学院本科毕业设计工作总结11页9其反映研究成果的资料(图、外文翻译、文献综述)128页河北科技师范学院本科毕业设计板栗切口机的设计院(系、部)名称欧美学院机电科学与工程系专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名刘振学生学号9313110220指导教师刘长荣2015年5月20日河北科技师范学院教务处制摘要I摘要板栗切口机又被称为板栗划口机,是在加工板栗中给板栗开口的一种设备,为了使板栗在后续加工中更容易入味,就需要在板栗炒制、浸味、淹制前在板栗上开一道口。板栗切口机的诞生代替了手工开口。实现了手工加工进入机械加工的时代,从而大大提高了板栗加工的效率,是人的双手得到了解放,而且更加卫生安全,机械加工后的板栗切口更加整齐,大大减轻了对果肉的损害。2本次设计主要针板栗切口机进行设计。首先,对板栗切口机结构及原理进行分析,原理是板栗从投料口加入,投料室设计成漏斗状可实现批量加工。切口机采用链板式传送,投料口处传送链的倾斜设计可实现板栗自动上链。双刀盘和刀具高速旋转,进行板栗的切口工作。板栗切口完成后,被传送链输送到出料口,利用重力从传送链上自行脱落,完成整个的板栗切口加工,在此分析基础上提出了总体结构方案;接着,对主要技术参数进行了计算选择;然后,对各主要零部件进行了设计与校核;最后,通过AUTOCAD制图软件绘制了板栗切口机总装图、传动装置装配图及主要零部件图。关键词板栗;切口;圆盘刀;传送链摘要IIABSTRACTCHESTNUTINCISIONMACHINE,ALSOKNOWNASCHESTNUTDRAWMACHINE,ISADEVICETOANOPENINGINTHEPROCESSINGOFCHESTNUTCHESTNUT,INORDERTOMAKETHECHESTNUTINSUBSEQUENTPROCESSINGEASIERTASTY,ITISNECESSARYBEFORETHECHESTNUTFRYING,DIPTASTE,FLOODEDINCHESTNUTONOPENACROSSINGBIRTHCHESTNUTINCISIONMACHINEREPLACESTHEMANUALOPENINGTOACHIEVETHEERAOFMANUALPROCESSINGINTOTHEMACHINING,THUSGREATLYIMPROVINGTHEEFFICIENCYOFCHESTNUTPROCESSING,HUMANHANDSHASBEENLIBERATED,ANDCHESTNUTCUTMOREHEALTHANDSAFETY,AFTERMACHININGTIDIER,GREATLYREDUCINGTHEDAMAGETOTHEFLESHTHEDESIGNOFTHEMAINNEEDLECHESTNUTINCISIONMACHINEDESIGNFIRST,CHESTNUTINCISIONMACHINESTRUCTUREANDANALYSISOFTHEPRINCIPLE,THEPRINCIPLEISCHESTNUTFROMTHEDOGHOUSETOJOIN,FEEDINGROOMINTOAFUNNELSHAPEDDESIGNENABLESBATCHPROCESSINGCUTMACHINETRANSMISSIONCHAINPLATE,TILTDESIGNDOGHOUSEATTHECONVEYORCHAINCANBEREALIZEDCHESTNUTAUTOMATICWINDINGPOLEPLATEANDHIGHSPEEDROTATINGCUTTER,CUTWORKPERFORMEDCHESTNUTCHESTNUTINCISIONISCOMPLETE,THECONVEYORCHAINISDELIVEREDTOTHEDISCHARGEPORT,USINGGRAVITYTOFALLOFFFROMTHECONVEYORCHAIN,COMPLETETHECHESTNUTCUTPROCESSING,INTHISANALYSISISPROPOSEDONTHEBASISOFTHEOVERALLSTRUCTUREOFTHEPROGRAMTHEN,THEMAINTECHNICALPARAMETERSWERECALCULATEDSELECTIONTHEN,ALLTHEMAJORPARTSANDCOMPONENTSFORTHEDESIGNANDVERIFICATIONANDFINALLY,THROUGHTHEAUTOCADDRAWINGSOFTWARETODRAWTHECHESTNUTCUTMACHINEASSEMBLYDIAGRAM,GEARINGASSEMBLYDRAWINGANDMAJORCOMPONENTSFIGKEYWORDSCHESTNUT;INCISION;DISCKNIFE;CONVEYORCHAIN目录III目录摘要IABSTRACTII1绪论111论文研究背景与意义112国内外研究现状113社会效益和经济效益12总体设计221总体方案设计222工作原理分析23主要零部件的设计331传送系统的设计3311传送电机的选择3312动力参数计算4313齿轮传动的设计5314链传动的设计8315轴及轴承、键的设计10316轴承及键的校核与寿命计算1232切口装置设计13321切口电机的选择13322动力参数的计算14323齿轮传动的设计15324轴及轴承、键的设计18325轴承及键的校核与寿命计算21326刀盘的设计2133箱体设计22331箱体的结构设计22332机架的结构设计22结论22参考文献24致谢24河北科技师范学院2015届本科毕业设计11绪论11论文研究背景与意义板栗切口机背景由于栗子是中国特有的干果。中就有“山有漆,隰有栗诗经之句。说,“果之美者,江浦之橘,箕山之栗”,把栗子作为中国果品类代吕氏春秋表;炒栗子是我国是我国美食文化,流传至今;而炒板栗,板栗开口,古老方式已跟不上社会发展需求,设计合适的板栗切口机变得尤其重要。板栗甘甜芳香,含51到60的淀粉,蛋白质54103,2175的脂肪,胡萝卜素,维生素A钾等矿物质,营养素被人体吸收并且利用率高达97。十粒板栗大约含卡路里的热量为和小于1克的脂肪含量,是在壳类果实含量最低的。19广泛被应用于食品加工,204烹调宴席。板栗生食,炒食皆宜,清香可口,也可以被做成多种菜肴,糕点,罐头食品等。板栗便于贮存和保鲜,可以长期在市场上销售。板栗多产于山坡地,国外称之为“健康食品”,属于健胃补肾的最佳之选。本课题研究的目的就是在总结了早期的板栗切口技术的基础上,寻找早期切口技术的不足以及切口设备的缺陷,经过改进与创新,最后用一个新的方案思路和创新设备来突破传统板栗切口机的种种缺陷,提高板栗加工的效率。这个设备和方案的完成将可能会解决板栗加工家庭生产低迷的现象,进而推动了板栗加工业的发展。12国内外研究现状在世界上,板栗切口技术已经在很多国家得到了研究与应用,一些欧洲国家更是走在了世界的前沿,这其中意大利和法国最为先进。板栗的加工已经非常成熟,清洗、分级等都应经是工业化,随着智能机器人的诞生,一些发达国家已经在板栗的生产过程中加入了智能机器人。在亚洲,日本是板栗加工行业的领头羊。而我虽然是板栗生产大国,但是在改革开放前由于加工技术的缺乏与落后。一直没有形成板栗加工的工业化,随着改革开放,我国在于世界一些板栗加工的发达国家的交流中,学习到了很多板栗加工的先进技术例如微波去皮,盐水去皮等等。尤其是现在中国进入了经济新常态,在板栗的加工方面有了很多新的技术。从而形成了适合我国板栗加工的新技术,开拓了中国板栗加工之路。13社会效益和经济效益目前,在我国的市场上很难找到一种经过深加工过后的板栗产品。虽然有时候会卡闹一些板栗的零食,但这种食品并不能拓展板栗产品的市场销量,从这几年的销售状况来看,板栗深加工产品并没有一个好的市场销路,并且需求量也不是很高。主要是因为板栗切口难,至今还不能形成一类具有影响力的商品,特别是根据中国出口日河北科技师范学院2015届本科毕业设计2本的板栗在日本被加工成高档食品在香港和欧洲的销售市场情况来看,板栗深加工产品的市场前景很好,深加工的板栗除了满足国内市场的需求之外,还可以出口换取一定的外汇。本板栗切口机的成功研究,将大大提高板栗加工生产效率,让板栗生产走入家庭,普及板栗的深加工处理,让农民足不出户就可以增加收入,增长农民种植板栗的积极性,扩大办理的市场销路,让农民过上小康生活。10随着板栗加工向家庭化生产的发展,由此又将带动板栗种植业的快速发展,而这在当前进行的西部大开发,开展再造山川秀美大西北的工程中,为实施退耕还林保护生态环境方面都将起到十分积极的推动作用,能够起到很好的社会效益和生态效益。2总体设计21总体方案设计板栗切口机又称为板栗划口机,是在加工板栗中给板栗开口的一种设备,为了使板栗在后续加工中更容易入味,就需要在板栗炒制、浸味、淹制前在板栗上开一道口。板栗切口机的成功研制让手工开口走下了历史舞台。这么些年来一些板栗加工的家庭作坊一直为了如后高效的板栗切口而痛苦不已。并且工作强度大、效率过低、切口形状不同等等困扰着大家。由于板栗品种不一,大小各异,各产地的板栗皮薄厚,形状不一样都是不易机械化加工的技术难题。并且市场调查,板栗切口机的家庭设备比较少,生产成本高等。基于以上的调查,为了满足家庭与小规模的生产,研究了一种适合家庭与小规模生产的小型板栗切口机。22工作原理分析板栗切口加工为板栗深加工,在板栗切口前需要先将板栗筛选为三级,分别为大、中、小,直径大约为20MM50MM。形状为椭圆或者圆形。因为板栗筛选技术已经相当的成熟,故不需设计板栗的筛选机构。可以直接用筛选后的板栗进行加工。板栗从投料口1加入,投料室设计成漏斗状可实现批量加工。切口机采用链板式传送,投料口处传送链2的倾斜设计可实现板栗自动上链,传送链由电动机2通过4个链轮进行驱动。传送链根据板栗切口要求进行设计,链板上有漏斗状的圆形凹槽,板栗进入凹槽后可实现自动加紧在被切割时不会随刀盘4转动,大大提高了切口效率,保证了切口均匀工整。切口机由小型电机1通过一级减速带动双刀盘和刀具高速旋转,进行板栗的切口工作。板栗切口完成后,被传送链输送到出料口3,利用重力从传送链上自行脱落,完成整个的板栗切口加工。预计实现开口长5MM15MM;深05MM25MM,不会切伤内仁,切口效率为994。板栗切口机结构如下图1所示河北科技师范学院2015届本科毕业设计3图1板栗切口机原理简图3主要零部件的设计31传送系统的设计311传送电机的选择(1)选择电动机类型因为电动机是标准件,所以只需要根据生产情况选取即可。本设计中电动机工作环境为室内工作且运动载荷平稳,所以选择Y系列一般用途的三相异步电动机。(2)电动机容量的选择由调研数据得知板栗传送链抗运行阻力F600N板栗传送过程中,速度应选择合适,速度过大板栗容易被甩出且,速度过小生产率小,因此在保证板栗不被甩出的情况下尽量选取大的运行速度,通常板栗切口机运行速度为0510M/S,本次选用板栗传送速度为V08M/S则,工作机所需功率为WP31KWVFPW4806320电动机至滚筒轴的传动装置总效率。选取工作中的圆柱齿轮传动效率,轴承效率,链板传动效率96029703,所以电动机至滚筒轴的传动装置总效率为9501859075231电动机的输出功率为PKWPW42800河北科技师范学院2015届本科毕业设计4电动机额定功率只需略大于即可,查机械设计手册表191选取电动机MP0额定功率为550W。(3)电动机转速的选择为使板栗切割机结构紧凑性,本次初取传送链主动链轮分度圆直径为D701传送链主动轴工作转速33MIN/32907143860RDVNW单级圆柱齿轮的传动比为5I所以电动机实际转速的推荐值为MIN/146987RINW查表得知在这一范围有750R/MIN、1000R/MIN的电动机。综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性,选用同步转速750R/MIN的电机。型号为Y60M4,满载转速,功率055。I/710RMKW312动力参数计算(1)总传动比满载转速。故总传动比为IN/710RNM取932WII(2)各轴的转速电机轴IN/7100RNM传送链主轴;MI/67231RI(3)各轴的输入功率电机轴;KWP540传送链主轴;KW51098723212(4)各轴的输入转矩电机轴;34MNNT24950900传送链主轴;P78063511(5)整理列表,如表1所示表1传送装置轴轴名功率KWP/转矩MNT/转速IN/R传动比电机轴054272971030河北科技师范学院2015届本科毕业设计5传送链主轴0515207823667313齿轮传动的设计(1)选精度等级、材料和齿数根据以上计算应采用级精度,因传动尺寸无严格限制,故根据机械设计手册选择7小齿轮材料为40,调质处理,硬度为241286,平均为260,大齿轮RCHBHB材料为45钢,调质处理,硬度为229286,平均为240。选小齿轮齿数,241Z大齿轮齿数,取723I72Z则实际传动比12传动误差小于5,符合要求。(2)按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算,即3211HEDTTZUTKD确定公式各计算数值试选载荷系数3TK计算小齿轮传递的转矩MNT2971小齿轮相对两支承非对称分布,选取齿宽系数1D由机械设计表63查得材料的弹性影响系数2/189MPAZE由机械设计图614按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPAH601LIM大齿轮的接触疲劳强度极限52由机械设计式611计算应力循环次数91102837060HJLNN892143由机械设计图查得接触疲劳强度寿命系数801NZ20NZ计算接触疲劳强度许用应力根据工作情况选择失效概率为1,安全系数为S1,由机械设计式1012得MPASHN5286081LIM1Z692LI2河北科技师范学院2015届本科毕业设计6计算试算小齿轮分度圆直径,代入中的较小值TD1HMDT05265893460297311计算圆周速度V35SNVT/71061计算齿宽BMDT635201计算齿宽与齿高之比B/H模数ZMTNT09141齿高37652/452HBNT计算载荷系数K根据,7级精度,查得动载荷系数SV/90051VK假设,由表查得MNFTA1H由机械设计表52查得使用系数251A由表查得查得2871FK故载荷系数36689170HVA按实际的的分度圆直径,由式可得载荷系数计算得到37MDTT43291/68052/331计算模数ZM4/8/1(3)按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为38321FSDNYZKT确定公式内的计算数值由机械设计图615查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPAFE501大齿轮的弯曲疲劳强度极限382河北科技师范学院2015届本科毕业设计7由机械设计图616查得弯曲疲劳寿命系数8501NZ802N计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1,安全系数为S13,由式得39MPASFENF93265081Z7122计算载荷系数382108FVAK查取齿形系数由机械设计表64查得91FAY2FA查取应力校正系数由机械设计表64查得531SAY72SA计算大小齿轮的,并比较F0149263762921FSAFY大齿轮的数据设计计算MM03149241097833对比计算结果,因为根据齿面接触疲劳强度所算得的模数大于由齿根弯曲疲劳强度所算得的模数,可取有弯曲强度算得的模数,并选取标准值为125,M按接触强度算得的分度圆的直径D43291算出小齿轮齿数取5/1MZ241Z大齿轮齿数取7432I72(4)几何尺寸计算1)计算分度圆直径ZDM90251722)计算中心距MDA602/9302/13)计算齿宽宽度取30MMB河北科技师范学院2015届本科毕业设计8(5)验算NDTFT486307291MBKTA/10/符合要求两齿轮数据如表2所示表2传送装置传动齿轮序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z24,722模数M125MM3分度圆直径21DM90,34齿顶高AH2515齿根高F66全齿高HM81257顶隙C308齿顶圆直径21D9,9齿根圆直径FM8756,10中心距A0314链传动的设计为了是板栗在切口过程中切口深度一致,并且办理不易随着圆刀盘转动,特殊设计了切口凹槽如图2所示已知主动链轮转速为,选用的传动比为MIN/673RN1链I(1)链轮齿数取则10Z102Z链(2)设计功率3PKAZD由机械设计表142查的,AK3Z河北科技师范学院2015届本科毕业设计9KWPD80351321(3)选择链条型号和节距图2链板凹槽根据及查机械设计1417图,可选08A。查表KWPD803MIN/6732RN141,链条的节距为P51(4)确定链条的链节数LP初定中心距,取则链节数为A580MPA406320811642210210PZZPL圆整为偶数取,但因为自板栗切口机构需要板栗自动上链,故传送链的节4PL数需要有增加,总节数为94节。(5)确定链条长度及中心距MLP402156810MZZLZAPP2540128412121中心距减少量A0304实际中心距MA(6)演算链速与假设速度相符310SMPZNV/8501607231008A滚子链规格和主要参数(MM),如表3所示(7)链轮轮廓计算链轮基本参数和主要尺寸河北科技师范学院2015届本科毕业设计10基本参数链轮齿数10Z表3滚子链参数链号节距P滚子直径D1内链节内宽B1销轴直径D2内链板厚度08A16510106125配用链条的节距M516配用链条的滚子外径D0分度圆直径D取100MM311ZPD25108SIN1SI齿顶圆直径AMDPA6251MXZD5IN齿根圆直径FF801分度圆弦齿高AH312MPZDPHA0165621MX313230IN链轮材料及热处理材料15、20钢,热处理渗碳、淬火、回火315轴及轴承、键的设计(1)尺寸与结构设计计算轴上的功率P1,转速N1和转矩T1,KWP501MIN/67231RNMNT78201初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢,调质处理。根据3PDC机械设计表113,取,于是得12M54672301河北科技师范学院2015届本科毕业设计11该处开有键槽故轴径加大510,且驱动链轴的最小直径显然是安装大传动齿轮处的直径。取;。1DM24L31根据轴向定位要求来计算求得轴每段直径和长度(A)因为在大齿轮的轴向定位中需在2轴段的左端车制一个轴肩,轴肩高度轴肩高度,取,并且该段为驱动链轮的位置故取该段的直径,H07H5MD25长度。3轴段为一过度轴段,轴颈为。L25MD30(B)初步选择滚动轴承。因轴承只受径向力的作用,故选用深沟球轴承。根据,标准精度级的深沟球轴承6204,故,轴承采用轴肩进行MD2276轴向定位,轴肩高度轴肩高度,取,因此,取。H07HD34(C)考虑到齿轮端面与箱体间距以及两级齿轮间位置配比,取,总ML81长。40L轴上零件的周向定位查机械设计表,联接大齿轮的平键截面。MLHB68(2)强度校核计算求作用在轴上的力已知大齿轮的分度圆直径为,则D90NTGFDTNTRT7312679A10823链轮上的的受力N“21F021求轴上的载荷首先根据以上的计算轴的结构简图,确定轴的形状尺然后,根据轴的受力情绘制寸况轴的弯矩扭矩图,查出危险,最后校核危险截面。作出截面B确定轴承的支点位置,根据手册查出号深沟球轴承的宽度为14MM,因此轴的支6204B撑跨距为L1225。根据轴的计算简图作出轴的和扭矩图,如图2所示。M弯矩图从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截是轴的危险截面。先计算出截面处的BBMH、MV及M的值。水平支反力,NFR47123FR83052垂直支反力,5“N17“截面水平弯矩BMLABH69R截面垂直弯矩V4T河北科技师范学院2015届本科毕业设计12总弯矩MNMVH51968431074695222MAX扭矩NT2087按弯扭合成应力校核轴的强度图3弯矩扭矩图根据以上计算的数据,以及轴单向旋转,扭转切应力,取,轴的计算应力60315MPAWTMCA891425108706983222已选定轴的材料为45钢,调质处理。由机械设计手册表151查得。因此,故安全。70P11CA键的选择采用圆头普通平键A型(GB/T10961979)连接,联接大齿轮的平键截面,。齿轮与轴的配合为,滚动轴承与轴MLHB1868MPAP1076HR的周向定位是过渡配合保证的,此外选轴的直径尺寸公差为。M河北科技师范学院2015届本科毕业设计13316轴承及键的校核与寿命计算(1)轴承按承载较大的选择其型号,因支承跨距不大,故采用两端轴承滚动轴承固定式组合方式。轴承类型选为,轴承的预期寿命取为29200H深沟球轴承HL由上面的计算结果有轴承受的径向力为FR144309N,轴向力为FA115990N,初步选择深沟球轴承6204,其基本额定动载荷为CR518KN,基本额定静载荷为C0R638KN。径向当量动载荷NFRR09437254913“22151802动载荷为,查得,则有ARRYXFP6XNR74390156043根据计算公式得HRHLPCNL1039407643518666满足要求。(2)键选择键联接的类型和尺寸大齿轮处选用单圆头平键,尺寸为MLHB1868校核键联接的强度键、轴材料都是钢,由机械设计查得键联接的许用挤压力为MPAP20键的工作长度MBL14281,符合要求PPMADLKT036507213132切口装置设计321切口电机的选择(1)选择电动机类型因为电动机是标准部件,所以只需要根据生产情况选取即可。本设计中电动机工作环境为室内工作且运动载荷平稳,所以选择Y系列一般用途的三相异步电动机。(2)电动机容量的选择取板栗切刀切割扭矩为T10NM刀片切割转速为N450R/MIN河北科技师范学院2015届本科毕业设计14则,工作机所需功率为WPKWNTPW471095100电动机至滚筒轴的传动装置总效率。圆柱齿轮传动效率,轴承效率,电动机至滚筒轴的传动装置总97019802效率为5879031电动机的输出功率为0PKWPW4950电动机额定功率只需略大于即可,查机械设计手册表191选取电动机M0额定功率为500W。(3)电动机转速的选择刀片工作转速IN/45RNW单级圆柱齿轮的传动比为2所以电动机实际转速的推荐值为MI/209RINW符合这一范围的同步转速为1000、1500R/MIN。综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性,选用同步转速1000R/MIN的电机。型号为Y50M2,满载转速,功率05。IN/910RNMKW322动力参数的计算(1)总传动比满载转速。故总传动比为IN/910RNM取245WII(2)各轴的转速电机轴IN/9100RNM切口主轴;4521I(3)各轴的输入功率河北科技师范学院2015届本科毕业设计15电机轴;KWP4950切口轴;KW4710983212(4)各轴的输入转矩电机轴;MNNT591059500切口轴;P894711(5)整理列表如下,如表4所示轴名功率KWP/转矩MNT/转速IN/R传动比电机轴0495519910切口主轴047198945520表4切口轴323齿轮传动的设计(1)选精度等级、材料和齿数根据以上计算应采用7级精度,因传动尺寸无严格限制故根据机械设计手册表61选择小齿轮材料为40,调质处理,硬度为241286,平均为260,大RCHBHB齿轮材料为45钢,调质处理,硬度为229286,平均为240。选小齿轮齿数,301Z大齿轮齿数,取622I602Z则实际传动比1传动误差小于5,合适。(2)按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算,即3211HEDTTZUTKD确定公式各计算数值试选载荷系数3TK计算小齿轮传递的转矩河北科技师范学院2015届本科毕业设计16MNT195小齿轮相对两支承非对称分布,选取齿宽系数60D查得材料的弹性影响系数2/189MPAZE按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限H601LIM大齿轮的接触疲劳强度极限52由机械设计式611计算应力循环次数91103830960HJLNN882153由机械设计图616查得接触疲劳强度寿命系数01NZ920NZ计算接触疲劳强度许用应力根据工作情况选择失效概率为1,安全系数为1,由公式得SMPASHN5286081LIM1Z692LI2计算试算小齿轮分度圆直径,代入中的较小值TD1HMDT327506892360953121计算圆周速度VSNVT/316097143601计算齿宽BMDT821计算齿宽与齿高之比B/H模数ZMTNT910371齿高852/6/52HBNT计算载荷系数K根据,7级精度,查得动载荷系数SV/81051VK假设,由表查得MNFTA/0H河北科技师范学院2015届本科毕业设计17由机械设计手册表52查得使用系数251AK由表查得查得2871FK故载荷系数68970251HVAK按实际的载荷系数所算得的分度圆直径,由式可得MDTT793/683/31计算模数ZM90/72/1(3)按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为21FSDNYZKT确定公式内的计算数值由机械设计图615查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPAFE501大齿轮的弯曲疲劳强度极限382由机械设计图616查得弯曲疲劳寿命系数8501NZ802N计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1,安全系数为S13,得MPASFENF932651Z718022计算载荷系数3821FVAK查取齿形系数由机械设计手册表64查得91FAY2FA查取应力校正系数由表64查得531SAY712SA计算大小齿轮的,并比较F0149263762921FSAFY大齿轮的数据河北科技师范学院2015届本科毕业设计18设计计算MM730149301958233对比计算结果,由计算的模数M大于由齿根弯曲疲劳强度计算齿面接触疲劳强度的模数,可取有算得的模数,并圆整为标准值1MM,弯曲强度按接触强度算得的分度圆直径D7921算出小齿轮齿数取/1Z301Z大齿轮齿数取6032I62(4)几何尺寸计算计算分度圆直径MZD601321计算中心距MDA452/6032/1计算齿宽宽度取20MMB18(5)验算NDTFT346051921MBKTA/10/7符合要求,大小齿轮数据如表5所示324轴及轴承、键的设计(1)尺寸与结构设计计算切口轴上的功率P1,转速N1和转矩T1,KWP4701MIN/451RNMNT891初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢,调质处理。根据3PDC机械设计表113,取,于是得12MD34570123该处开有键槽故轴径加大510,且高速轴的最小直径显然是安装传动大齿轮处的直径。取;。18L21根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度(A)为了满足大带轮的轴向定位的要求2轴段左端需制出轴肩,轴肩高度轴肩高河北科技师范学院2015届本科毕业设计19度,取故取2段的直径,长度。DH07MH1MD20ML492(B)初步选择滚动轴承。因轴承只受径向力的作用,故选用深沟球轴承。根据,标准精度级的深沟球轴承6203,故,轴承采用轴肩进行轴向23定表5切口装置传动齿轮序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z30,602模数M1MM3分度圆直径21DM60,34齿顶高AH15齿根高F256全齿高HM7顶隙C2508齿顶圆直径21D6,39齿根圆直径FM57,210中心距A4位,轴肩高度轴肩高度,取,因此,取。DH07MH51D186(C)另考虑到齿轮端面与箱体间距10MM以及两级齿轮间位置配比,取。M385L轴上零件的周向定位查机械设计表,联接切口大齿轮的平键截面。MLHB186(2)强度校核计算求作用在轴上的力已知齿轮的分度圆直径为,根据机械设计,则MD60NTGFDTNTRT75827184A0693刀盘上的的受力河北科技师范学院2015届本科毕业设计20NF6415“21NF3201求轴上的载荷首先根据轴的结构图轴的计算简图。在确定轴承位置时,从手册中查取作出支点B值。对于6203型深沟球轴承,由手册中查得。因此,轴的支撑跨距为M12B。M25根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图,如图4所示图4弯矩扭矩图从轴的结构图以及图可以看出截面D是轴的危险截面。先计算出截面弯矩和扭矩D处的MH、MV及的值。水平支反力,NFR719NFR2372垂直支反力,684“6140“D截面水平弯矩MLDEH2D截面垂直弯矩V5总弯矩MNMH2403728432MAX扭矩NT980河北科技师范学院2015届本科毕业设计21按弯扭合成应力校核轴的强度根据式155及上表中的数据,以及轴单向旋转,扭转切应力,取,轴的计60算应力MPAWTMCA08618090624373222已选定轴的材料为45钢,调质处理。由表查得。因此,7P11CA故安全。键的选择采用圆头普通平键A型(GB/T10961979)连接,联接大齿轮的平键截面,。齿轮与轴的配合为,滚动轴承与轴MLHB186MPAP1076HR的周向定位是过渡配合保证的,此外选轴的直径尺寸公差为。M325轴承及键的校核与寿命计算(1)轴承按承载较大的选择其型号,因支承跨距不大,故采用两端轴承滚动轴承固定式组合方式。轴承类型选为,轴承的预期寿命取为LH29200H深沟球轴承由上面的计算结果有轴承受的径向力为FR1101299N,轴向力为FA131656N,初步选择深沟球轴承6203,其基本额定动载荷为CR518KN,基本额定静载荷为C0R638KN。NFRR9102689471“2221NFRR3564037“222动载荷为,查得,则有ARRYXPXR256904由计算公式得满足要求。HRHLCNL10453041876166(2)键选择键联接的类型和尺寸大齿轮处选用单圆头平键,尺寸为MLHB186校核键联接的强度键、轴材料都是钢,由机械设计查得键联接的许用挤压力为MPAP20键的工作长度MBL152681,符合要求。PPMADLKT45092131河北科技师范学院2015届本科毕业设计22326刀盘的设计本次采用盘型刀片,刀片采用65MN表面淬火处理,因为板栗在加工前被分成了三个级别分别为大、中、小,栗子采用仿形切割,实现了适应强,切口刀盘如图5所示图5切口刀盘33箱体设计331箱体的结构设计根据板栗切口机安装与成本的实际情况来看,应设计一机架来支撑各零件。从经济角度来看,支撑架全件应采用焊接件其中包括方管,5MM铁板等。首先,将角铁支柱和各支撑件焊接在一起,然后把剪板、折弯后的铁板焊接在机架的外层。实现板栗切口机的切口区域和传动区域封闭工作,使板栗切口机能够保持正常的切口运动和传动精度,并且起到了的作用,同时还能增加一定程度的、隔温、防噪音安全保护隔震的作用。由于板栗切口机需加工大中小不三种型号的板栗,这就需要更换刀具,并且在板栗切口机工作一段时间后,圆盘刀将板栗切口后所遗留的板栗壳碎屑,应及时清理出去,以免造成机器运转不流畅、加工的板栗外壳粘黏大量的板栗外壳碎屑。基于以上的要求,设计的箱体必须可以灵活打开与关闭,为此将板栗切口机的工作室上盖上安装一个合页和一个简易的锁紧装置。河北科技师范学院2015届本科毕业设计23332机架的结构设计机架本着简单实用,安全可靠的原则,如图8所示图6板栗切口机机架结论随着家庭式小规模的板栗生产越来越多,以往的板栗切口机已不能适应市场的需求。而新型的板栗切口机应解决已有机械设备的缺点,具有以下优点1适应性好,由于合理设计了,可确保每一个栗子无论大小,均可传送链因此进入模腔受到同样工序的处理。2划口均匀,割痕深度可调并一致由于栗子紧紧的被卡在链板凹槽里,接受切割刀的划割,因此,其切割深度均相等通过微调刀架,可调整切割刀划入深度。3速度快,效率高由于采用链条带动模板运行的模式,物料在连续输送过程使实现瞬间划割本机设计的划口速度是已知采用激光划口的生产设备的倍。76但是本产品也有不足之处1切口的清洗技术还不是很成熟,板栗切口后的碎屑不易排除,还需继续改进。2本板栗切口机在工作时,需要人为添加板栗,还不能实现自动化无人生产。河北科技师范学院2015届本科毕业设计243板栗切口机只适合了家庭生产,不适用于大工厂的连续加工,有
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本文标题:板栗切口机设计-栗子开口机,破口机设计【全套CAD图纸和毕业论文】
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