大枣切片机毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 大枣切片机的设计 摘 要： 本文以大枣加工为背景，针对大枣大都收工切片的现状，通过查找大量相关文献资料和观看已有大枣切片机产品结构，综合它们的优缺点加以比较，设计出了一种适合大枣零售商和批发商的小批量加工，切生产率介于大型切片机和手工加工之间的小型切片机。该大枣切片机结构紧凑，重量轻巧，工作过程平稳，价格相对较低，适合大部多数大枣加工的需求。 关键词： 大枣 饮片；设计；切片机 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 on 10128) n of it a of by a of to a of of of is of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 大枣切片机的设计 目 录 摘要 1 关键词 1 1 前 言 1 选题的背景和目的 5 盘式剪切机国内外的发展现状 5 切机设计内容和方法 6 2 电动机的选择 7 动装置总体传动比的确定及传动比的分配 7 定各轴转速、转矩 7 速计算 7 矩计算 7 3 各齿轮的设计计算 8 速器内锥齿轮的设计计算 8 定齿轮精度等级、材料热处理方式及齿数 8 齿面接触疲劳强度计算 8 轮部分相关参数 10 核齿根弯曲疲劳强度 11 齿轮转动数据汇总 12 算转速，转矩 13 齿轮 结构示意图 13 4 轴的设计 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 锥齿轮轴（轴）的设计 14 用在小齿轮上的力 14 齿轮轴上的参数 14 步确定轴的最小直径 14 轴器的选用 14 的结构设计 15 轴上的载荷 17 弯扭合成应力校核轴的强度 18 锥齿轮轴（轴）的设计 18 用在大齿轮上的力 19 似轴的设计过程 19 的结构设计 19 轴上载荷 21 弯扭矩合成应力校核轴的强度 22 确校核轴的强度 22 5 轴承和键的选择 23 承的选取 23 25 6 刀盘刀片设计 26 7 总结 28 参考文献 29 致谢 30买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 题的背景和目的 剪切机有各种类型，平刃剪、斜刃剪、圆盘剪和飞剪。平刃剪用于剪切方坯，斜刃剪用于剪切板材，而圆盘剪广泛用于纵向剪切厚度小于 2030 毫米的钢板及薄带钢。而飞剪用于剪切运动着的轧件，其剪刃有平刃、斜刃和圆盘式飞剪。 圆盘式剪切机由于刀片是旋转的圆盘，因而可连续纵向剪切运 动钢板和带钢。圆盘式剪切机通常设置在精整作业线上用于将运动着的钢板纵向边缘切齐和剪切或者切成窄带钢，根据其用途可分为剪切板边的圆盘剪和剪切带钢的圆盘剪。 剪切板边的圆盘剪，每个圆盘刀片均以悬臂的形式固定在单独传动的轴上，刀片的数目为两对。这种圆盘剪用于厚板精整加工线。板卷的横切机组和连续酸洗机组等作业线。剪切带钢的圆盘剪用于板卷的纵切机组，连续退火和渡锌机组等作业线上。将板卷切成窄带钢，作为焊管坯料和车圈的坯料等。这种圆盘剪的刀片数目是多对的，一般刀片都固定在两根公用的运动轴上，也有少数的圆盘刀片是固定在独 立的传动轴上的。 这次选圆盘式剪切机作为设计题目是在对 1700 横切机组的调研的背景下进行的。 1700 横切机组使用多年，其中圆盘剪使用过程中存在一些问题。该厂对该剪切机也进行了多次改造。圆盘剪使用过程中传动系统精度底，径向调整机构和刀片侧向调整精度低，迫切要求更新和改造设计。 这次设计的目的就是通过设计对主轴传动系统，刀片侧向调整机构，特别是各个机构中的传动部分进行设计。通过设计过程掌握圆盘剪单体机械设备的设计方法，使所学的理论知识和实际结合起来，提高设计能力，独立分析能力和绘图技术，进行规范化的的训练为今后 的工作打下有力的基础。 盘式剪切机国内外的发展现状 剪切机有下列几个机构组成：刀盘旋转传动系统，刀盘径向调整和刀片的侧买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 向调整，剪切宽度的调整等。剪切宽度的调整实际上就是对机架的距离调整。 早期圆盘式剪切机速度较低，圆盘式剪切机刀片旋转是用电机通过齿轮传动，以及和万向连接轴来实现的。刀盘径向间隙调整用电机通过蜗杆蜗轮传动是偏心套转动来实现的。而刀片侧向间隙是 用手动通过蜗轮传动使刀片轴轴向移动来完成的。 圆盘剪后设置碎边剪，将剪切下来的板边剪成碎段送到下面的滑槽中，也可对剪下来的薄板边用卷取机 卷起来，然后停车卸卷。为了使切下来的板边的钢板平直，在出圆盘剪时切边应向下弯曲，现在采用上刀片轴相对下刀片轴移动一个不大的距离或者上刀片直径比下刀片直径小一些来实现。 分条圆盘剪为了提高工作效率，从而采用了两套机架，轮流使用，整体更换使设备的维修性提高，但投资费用大。 切机设计内容和方法 1、通过靠工厂调研，了解同类圆盘剪生产中存在的问题，查阅相关资料掌握圆盘剪的发展现状。 2、制定圆盘剪设计方案，在认真研究，有创新和改进，方案合理，并进行方案评述。 3、进行设计计算，保证机件强度和刚度，计算公式 采用要有依据。 4、画出总图，部分部件图和零件图，利用计算机绘图。 5、对设计中控制系统提出要求，选择润滑方法。 6、试车方法和维修技术，保证维修方便。 7、对设备进行经济分析和评价，降低设计成本。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 2 电动机的选择 其技术数据如下： 额定功率： 满载转速： 1400r/电机所需功率为 P=P/ =1900 000 据 动机轴转矩 各转动轴功率 2=以确定 动机。 Y 系列三相异步电动机具有国际互换性特点其中， Y 系列（ 动机为一般用途全封闭自扇式笼型三相异步电动机，具有防止灰尘铁屑等杂物侵入电电动机内部之特点， B 级绝缘，工作环境不超过 40 5，海拔不超过 1000m，额定电压 220V，频率 50用于无特殊要求的机械上。这里即选用此系列电动机。 查取电动机参数。比较选择 Y 系列三项异步电动机 在 中求出工作机至少需要功率 不小于此功率前提下，选取 额定功率至少 4电动机，有如下备选型号 中 格较低，但其转速高会使传动比增大； 转速低，磁极多，重量大，成本高，这两种电动机不宜在此处选用，通过比较选用电动机。 扭转转矩： 额定转矩： 动装置总体传动比的确定及传动比的分配 总传动比 9.1i 定各轴转速、转矩 速计算 1) 小锥齿轮轴转速 4001 2) 大锥齿轮转速 m 4 0112 矩计算 1) 对电动机轴： 0 5 09 5 5 02) 对各转动轴： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 功率： 转矩： 3 各齿轮的设计计算 速器内锥齿轮的设计计算 定齿轮精度等级、材料热处理方式及齿数 本运输机工作速度、功率都不高，故选用 8 级精度。 1) * 选择小齿轮材料为 40质处理，硬度 270齿轮材料为 45号钢，调质处理，硬度为 230者硬度差为 40 2) 选取小齿轮齿数 0， *初步确定传动比为 大齿轮齿数 1=20 38 此时传动比 齿面接触疲劳强度计算 锥齿轮以大端面参数为标准值，取齿宽中点处的当量齿轮作为强度计算依据进行计算。 计齿轮 3 2121 )( 1) 初拟载荷系数 0.2齿宽系数 2) 弹性影响系数 查得 3) 应力循环次数 使用期： 8 0 0163 5 08 911 8 8 0 0114406060 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 922 8 8 0 015766060 4) 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限为： 小齿轮：；大齿轮 ：5) 接触疲劳强度寿命系数 *，选用线型 1（允许少量点蚀）查得： 6) 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由课本式 10 i i 数计算 1) 试计算小齿轮（大端）分度圆直径 1代入较小的 2H 有： 3 21221t )R ）（ 1(95 2 3 22 ）（ 2) 计算平均圆周速度 由 *，求平均分度圆直径 tm 6 1( 3) 计算载荷系数 使用系数：由 *，取 动载系数 ：由 *，按 9级精度查取， 齿间载荷分布系数： 1 齿向载荷分布系数： 其中，轴承系数由 *查得 25.1买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 所以 8 7 综上，载荷系数 5 3 4) 校正分度圆直径，由 * 311 模数 20801 取标准值 m=4 齿轮部分相关参数 1) 由分度圆直径计算齿轮 2048011 2) 最终传动比 3) 由齿数球分度圆直径 842011 1 5 243822 4) 锥距 R， 由 * 0 5 1 221 齿宽 265 0 圆整取 61 82 5) 计算 1 2 * 2u 则 6 2 1 a nt a 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 1 核齿根弯曲疲劳强度 1) 确定弯曲强度载荷系数，与接触强度载荷系数相同 5 3 2) 确定齿形系数力校正系数*： 3) 确定弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 ，寿命系数查 * 查得： * 查得：10M PFE*可求出许用应力 4) 校核弯曲强度 轮齿所受切向力 *，有 d 1( 5 2 02)2111112 *校核 1111 1( 22212 1( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 弯曲强度满足要求。 以上所选参数合适，至此减速器内锥齿轮转动设计完毕。 齿轮转动数据汇总 表 3 齿轮的参数 12 -1 12 名称 代号 小齿轮 大齿轮 分度 圆直径 d 80 152 齿数 z 20 38 大端模数 m 4 节锥角 距 R 宽 b 26 齿距 p 作齿高 h 高 h 顶高 h根高 隙 c 跟角 f顶角 圆锥角 圆锥角 f顶圆直径 d顶距 端分度圆弧齿厚 s 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 法向侧隙 轮材料为 20经渗碳淬火，接触材料系数： 弯曲材料系数 考虑小齿轮的分度圆直径相对于传动轴的直径差别并不是很大，而且为了保证更好的 传动精度，在本次设计中将小齿轮和传动轴设计成一个齿轮轴。齿轮轴上的小齿轮与大齿轮安装时保证它们之间存在一定的间隙，这个间隙用铅丝检验，保证间隙不小于 且不大于 算转速，转矩 表 3轴运动、动力参数表 -2 of 数 转速 n（ r/ 功率 p(转矩（ ） 轴 1440 锥齿轮结构示意图 图 3齿轮结构示意图 of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 4 轴的设计 锥齿轮轴（轴）的设计 用在小齿轮上的力 切向力： 前面已求出 366801 径向力： o a o st a n 111 轴向力： i a i nt a n 11 齿轮轴上的参数 表 4齿轮轴参数表 率 转 速 4401 扭 矩 步确定轴的最小直径 先按 *初步估算轴的直径，这里选取轴的材料为 45号钢，调质处理。 根据 *，取 115A ，于是有 311m i n 安装联轴器处轴的直径最小 轴器的选用 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 为减小传动间的振动，使传动更平稳，及补偿电动机轴与小齿轮轴可能存在的相对位移并根据传递功率、转矩的大小这里选用弹性套柱销联轴器。 由课本有，连轴器的计算转矩公式： 查 *，取 K ，则有： 根据 ，查手册（ 4323 * 已知电动机输出轴直径为 28能与 28配合的弹性套柱销联轴器的最小型号为 型联轴器的最小孔径为 20里就选用 公称转矩为 3 ，与小齿轮配合的半联轴器孔径 0 ，所以轴段 -直径为 20，半联轴器长度 L=52轴配合的毂孔长度8 图 4轴器示意图 轴的结构设计 通过对轴及轴系零件的安装的可行性，难易程度的比较，对轴上零件的定位，轴的结构工艺性优劣的分析，以及对现有方案的类比，现使用如下装配方案： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 4配方案图 度轴各段直径和长度 1) 前 已 得 到 20， 半 联 轴 器 右 端 以 轴 肩 定 位 ， 所 以 取 26 ，连轴器左端用轴端挡圈定位，型号为：挡圈 891 28，半联轴器与轴配合的毂孔长度 8了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故 -段的长度应比 短，现取 36 。 2) 初步选择滚动轴承 因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据 26，查取手册表 6轴承产品目录中初步取基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承 30206，其尺寸 。故， 30 ， 16 ， 14 3) 轴承端盖的总宽度为 25据轴承端盖的装拆，取端盖的外端面与半 联轴器右端面间的距离 L=30 604) *由轴承的轴向定位需求取 36，长度初步取为 805) 安装小锥齿轮处轴段的直径 22由 *，齿轮轮毂长计算式 L=(11.2)d，即 L=22=，小齿轮齿宽已为 32以轮毂长应大于 32是取轮毂长为 401求出轮毂外径： 。圆整取 61 。 小齿轮与箱体内壁应有一定距离避免干扰，同时小齿轮与轴承的距离应尽量小，以改善受力，综合考虑，取 50，小齿轮右端伸出轴右端 2齿轮与轴承间用一挡油环定位。 至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 6) 轴上零件的 周向定位 齿轮、半联轴器于轴的周向定位全采用平键连接。 *，轴 -段使用键位 1096 键 6 6 25，半联轴器与轴向配合为67 -段使用键为 1096 键 6 36，为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，选择齿轮毂与轴的配合为67动轴承周向定位由过渡配合保证，选用轴直径的公差为 轴上的载荷 图 4齿轮轴上载荷图 -4 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 对于 30206型圆锥滚子轴承，由 *查得 a=此可求得作为筒与梁的轴的支撑跨距 3=87936 根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图，即如上图（ b） (c) (d)所示。从轴的结构图以及弯矩图和扭矩图中可以看出截面 截面 表 4面 C 处的受力参数列表 -2 at 荷 垂直面 V 水平面 H 支反力 F（ N） 弯矩）（ M 总弯矩）（ 46 4722 2 T 弯扭合成应力校核轴的强度 这里只校核危险截面 C 的强度。 *及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循动循环变应力，取折合系数 首先计算截面 333 7 1 5 032 3032 轴的计算应力 M 22212 该轴材料为 45 号钢，调质处理，由 *查得许用应力 因此， 1 故安全。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 锥齿轮轴（轴）的设计 用在大齿轮上的力 由前对小齿轮受力的计算结果及两齿轮间的作用与反作用对应关系有： 大齿轮上运动动力参数 功率 转速 71 似轴的设计过程 初步估算最小直径 P 571 i n 22 安装输出联轴器的直径最小 的结构设计 图 4 1) 为了满足半联轴器的轴向定位要求， 轴右端制出一轴肩，故取 段的直径 6 左端用轴端挡圈定位，按轴 端直径取挡圈直径 D 28 段 的长度应比 1L 略短，取 0 。 2) 初步选择滚动轴承 因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚动轴承，参照工作要求并根据 6 ，查 *初步选取：基本游隙组，标准精度级的单列圆锥 滚 动 轴 承 30206 ， 其 尺 寸 ，故 30 ；滚动轴承采用长为 10挡油环右端定位，取 18 。由手册查询，取 36 3) 取安装齿轮处的轴段 的直径 34，齿轮左端以轴套定位，轴肩的高度 h h=4轴环直径 42。轴环宽度买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 ，取 8 。 4) 轴段参考前一根轴设计原则，取 5 5) 考虑齿轮与箱体壁间距，与轴承的安装，取 35，齿轮轴与轴承间的挡油环长度取 15径取 40) 综合考虑，减速器的对称及空间需求取 80至此，以初步确定了轴的各段直径和长度。 图 4齿轮轴结构示意图 of ) 轴上零件的周向定位 齿轮，半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。由手 *得所选平键 尺寸066 ，半联轴器与轴的配合为67滚动轴承与轴的周向定位由过渡配合来保证，选取轴的直径尺寸公差为6确定轴上圆角和倒角尺寸 ,参考课本表 15轴端倒角为 451 ，轴肩圆角均为 余为 轴上载荷 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 图 4齿轮轴上载荷图 -6 于 30206 型圆锥滚子轴承，由 *a=此可求得作为筒与梁的轴的支撑跨距 3=520456据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图，即如上图所示。 从轴的机构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 表 4面 C 处弯矩值列表 -3 of at 荷 垂直面 V 水平面 H 支反力 F（ N） 弯 矩）（ 总弯矩 ）（ 扭 矩 ）（ 462802 T 弯扭矩合成应力校核轴的强度 这里只校核危险截面 据课本式（ 15上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 =的计算应力 ( 2222 其中抗弯截面系数 )(3223 计算 前已选定轴的材料为 45号钢，调质处理，由课本表 15 ，因此 1 安全。 确校核轴的强度 考查图 a、图 b、图 d 可知，从应力集中且 M、 T 又较大考虑，截面和 C 截面处键槽引起的应力集中较小，键槽引起的应力集中是在键槽两侧，键槽引起的应力集中小于轴肩和过盈配合，故把危险断面定在处，在处左侧是轴肩应力集中，在处右侧是过盈应力集中由于截面 径较小，所以判断为危险截面。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 侧 抗弯截面系数 333 抗扭截面系数 333 8 5 7 截面左侧的弯矩 M 为 截面上的扭矩 ： 462802 截面上的弯曲应力 87 60 5 截面上的扭转切应力 7 7 54 6 2 8 02 轴的材料为 45 号钢，调质处理，由 *15得抗拉强度极限，抗弯疲劳极限，剪切疲劳极限截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数，按 *附表 3取。 因 带值后查得。 又由 *附图 3得轴的材料的刚性系数为 q q 故有效应力集中系数，由课本式（附 3 (1 (1 由附图 3尺寸系数 ； 由附图 3扭转尺寸系数 轴按磨削加工，由附图 3 3 表面质量系数为 轴末径表面强化处理，即 1q，则按式（ 3式（ 3综合系数为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 计算安全系数课本式（ 15（ 15 7 5 7 51 222 SS 故可知其安全 侧 抗弯截面系 数 5333 抗扭系数 333 9 7 弯矩 5 4 6 0 5 8 7 5 6 0 5 扭矩 462802 1 9 7 44 6 2 8 02 过盈配合处的k ，由 *附表 3取k 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 *附图 3 故得综合系数为 211 侧的安全系数为 2 6 7 51 222 故该轴在截面右侧的强度 也是足够的。该轴无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称性，故不对轴进行静强度校核。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 5 轴承和键的选择 轴承的选取 a 作为机座的支 承原件，必须能够承受较大的轴向载荷。在这里选用推力球轴承 11，轴承的型号为 51209。 表 5 轴承 51209的主要技术参数 1209 轴承代号 基本额定 极限转速 r/载荷 N 静载荷 N 脂润滑 油润滑 51209 05 2200 3400 b 齿轮轴上轴承的选取： 考虑到齿轮轴上两个轴承的安装问题，在轴的齿轮端安装直径稍大的轴承。选取圆锥滚子轴承，型号为 30206 和 30207。 表 5轮轴上轴承的主要技术参数 承代号 基本额定 极限转速 r/载荷 N 静载荷 N 脂润滑 油润滑 30206 000 7500 30207 300 6700 c 传动轴上轴承的选取： 传动轴上已经有一个推力球轴承来承受轴向载荷，在这里在选取一对轴承支撑传动轴的转动。选取滚子轴承，型号为 30210， 表 5动轴上轴承的主要技术参数 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 轴承代号 基本额定 极限转速 r/载荷 N 静载荷 N 脂润滑 油润滑 30210 300 5300 轴承的校核 由圆锥滚子轴承的工作条件可知其失效形式是，接触应力过大，产生永久性的过大的凹坑（即材料发生了不允许的永久变形），按轴承静载能力选择的公式为： 机械设计 13 000 其中0决于轴承的使用条件。按机械设计表 3连续旋转轴承 ,普通载荷 ,上轴承受纯径向载荷 ,01 1 5 0 0 ( )P F N 所以0 0 01 5 0 0 1 . 5 2 2 5 0 ( ) 7 3 . 2 ( )S P N C K N 因此轴承合适 . 下轴承受径向和轴向载荷 , X 值按机械设计表 13 5查取 因为 所以 10 0 1500P X R Y A R N 所以0 0 01 5 0 0 1 . 5 2 2 5 0 ( ) 7 3 . 2 ( )S P N C K N 因此轴承合适 齿轮轴上轴承受力很小，所以不用教核。 轴承摩擦力矩的计算： 如果 （ P 为所受当量动载荷），可按机械 180 0 . 1 2 0 . 31500A 10文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 设计手册第二版 (式 : 估算 其中 : 为滚动轴承摩擦因数 ， 查表机械设计手册第二版 表 ，所以也可以用此公式估算 所以1 0 . 5 0 . 5 0 . 0 0 1 1 1 5 0 0 0 . 0 2 0 . 0 1 6 5 ( . )T F d N M 选择键联接的类型和尺寸 一般 8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求，应用平键 . 根据 55 5 查表 6 键宽 16 10 2L =36 0 2 3L=50 校和键联接的强度 查表 6 p=110 222 60 333 00 键与轮毂键槽的接触高度 .5 5 .5 由式（ 6： 222322102 p 3333331022 p 17200 1 1 . 4 7 1 01500 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 两者都合适 取键标记为： 键 2： 1