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剥豆机
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文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985毕业设计(论文)课题：剥豆机的机械设计系 部 ： 专 业 ： 班 级 ： 姓 名 ： 学 号 ： 导 师 ： 年 月 文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985I摘 要本设计是关于剥豆机的设计，主要对剥豆机的运动方案设计、传动系统方案的设计、传动系统技术设计以及剥豆机其它零部件的设计和计算。 设计前部分详细阐述了剥豆机传动部分和执行机构的结构设计。总体设计后部分所涉及的剥豆机采用了带传动来实现减速，利用平带运送豆子。动力源则选择 Y 系列 Y90S6 型电机，适用于有轻微震动，正反转且转速不高的情况，工作机的传动部分都是利用齿轮的啮合来完成的。齿轮材料为 40Cr，并经调质及表面淬火。 关键词: 剥豆机；方案设计；技术设计；传动系统；机构设计文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985II前 言随着科学技术和工业生产的飞跃发展，国民经济各个部门迫切需要各种各样质量优，性能好，效率高，耗能低，价格廉的机械产品。食品加工机械也在朝着这些方向不断发展和创新。国家对农业的日益重视，农产品的产量不断提高，人们不仅食用豆类产品的数量巨大，而且对剥豆皮的方法、质量及规格要求都非常高，而传统的手工剥豆皮效率低、所生产的豆子规格也很难完全统一。为了提高工效和剥豆质量，采用剥豆机代替传统的手工剥豆，不仅可以满足当今市场的需求，而且豆子质量、规格都可以显著提高。脱皮豆子采用工业化、自动化生产，既提高了生产效率，节省了大量劳动力，而且开辟了新的市场。因为市场对脱皮豆的需求量很大，所以剥豆机肯定会有很大的市场前景。瞄准了这个市场，设计出一台体积小、重量轻、工作可靠、外形美观、成本低的优质机器，定会在激烈的市场竞争中争得一席之地。我国食品工业在连续十余年保持上扬势头的同时，在今后 510 年内仍将持续发展，食品机械工业也将随着食品工业的发展而得到进一步发展和完善4， 食品机械工业的发展开始于 20 世纪 70 年代，形成于 80 年代，80 年代末和 90 年代初进入高速发展阶段，初步形成门类较全，品种基本配套的独立工业体系。80 年代以来，产值年均增长率约为 24%。目前我国专门从事食品机械科研和教学的科研院所超过了 500 多个，食品机械企业 1900 多家，年产值 135 亿元。 在国内，壳体农作物果实机械化脱壳去皮生产采用的方法分为机械式脱壳法和非机械式脱壳法。常采用的挤压法、撞击法和碾搓法等称为机械脱壳法；而非机械式脱壳法包括能量法，真空法和微波爆壳法等。在市场竞争激烈，产品更新周期短的今天，千方百计设计开发出适应市场变化的产品，已是企业立于不败之地的经营策略。随着科学技术的不断发展，人们对各种工作都慢慢实现机化和自动化。以前人们对于一些食物的壳，诸如链子、花生，蚕豆等豆子的壳都是靠手工来剥壳，这样既累又浪费时间，完全不能满足人们对于大量豆子剥壳的要求。特别是在商业化的今天，工厂对与大量豆子的剥壳已经不能依靠传统的手工来完成，因此需要研发一种可以自动剥壳的机器，既能满足工厂的要求，又可以节省大量的时间、人力和物力剥豆机的研发成功实现了人们的这个梦想。随着时间的推移，各种剥豆机先后问世，现在市场上已经有很多先进的剥豆机，这些剥豆机不仅满足了工厂对于大量豆子剥壳的要求，而且效率高，能够快速彻底的将豆子的壳去掉。随着科技的不断提高，各种剥豆机也在不断得到完善，那些剥豆机的研发者们始终坚信没有最好，只有更好，在他们的努力下将会出现一批更先进更完美的剥豆机。文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985III目 录绪论.11.1 本课题研究背景.11.2 主要设计工作.1第一章 机械设计的概述.21.1 机器的构成及其功能结构21.2 课题研究的主要内容和意义21.3 设计的数据和要求2第二章 剥豆机的工作原理.42.1 工艺动作过程及分解42.2 执行机构的选型42.3 机构运动方案的选择和评定6第三章 机械执行机构的设计.73.1 漏斗的设计73.2 传动器件的设计73.3 刀和刀杆的设计. 83.4 传动机构的设计83.5 剥豆机机械传动系统和执行机构的尺寸设计. 93.6 轧辊的设计 11第四章 机械传动系统134.1 电动机的选择.134.2 带传动的设计.134.3 蜗轮蜗杆传动的设计.144.4 传动轴的设计.16 4.5 传动齿轮的设计.17 4.6 轴承座和支撑座的设计.18 第五章 机械零部件的选择205.1 螺栓、螺母、螺钉的选择.20 5.2 弹簧、滚动轴承的选择.20 第六章 总体支架的设计216.1 支架的简介.216.2 支架材料的选择和焊接.21 第七章 机械零部件的润滑和密封227.1 传动零件的润滑.227.2 滚动轴承的密封.22 文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985IV7.3 传料机构保护壳.22 7.4 传动机构保护壳的设计.23第八章 设计的剥豆机机结构总图24第九章 运动仿真25参考文献26总结.27 致谢.28附录29文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985V文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985VI文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 119709851绪 论1.1 本课题研究背景今年是“十三五 ”开局之年 ,也是推进结构性改革的攻坚之年。在 “十三五”阶段国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要（草案）提出，围绕结构深度调整、振兴实体经济，推进供给侧结构性改革，培育壮大新兴产业，改造提升传统产业，加快构建创新能力强、品质服务优、协作紧密、环境友好的现代产业新体系。在这个大众创业，万众创新的大背景下我们小组对传统剥豆机进行了进一步改进。1.2 主要设计工作1.机器的构成及其功能结构。 2.课题研究的主要内容和意义。3.剥豆机的工作原理。4.机械执行机构。5.机械传动系统。文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 119709852第一章 机械设计的概述1.1 机器的构成及其功能结构机器一般可视为主要由原动机、传动装置、工作机构、控制系统、支承与联接、辅助装置等部分构成。功能分析是机械设计的基本出发点，进行机械产品的设计，首先必须进行功能分析，明确功能要求，设计出机器的功能结构图，然后再进行各个阶段的设计。只有这样，才能不受现有结构的束缚，形成新的设计构思，提出创新性的设计方案。不同机器的功能结构图是不同的，甚至总功能要求相同，也可以设计出不同方案的功能结构图。因此，设计应从多种可行的方案中选出较优的，进行机械系统各个阶段的设计。1.2 课题研究的主要内容和意义利用给定的设计数据和要求以及普遍运用的剥豆工艺过程，通过对执行机构、传动机构、机械传动系统以及变速机构的设计，从而选择出性价比较高的方案，以达到便于实际工作中运用，运用机械自动化代替人工操作，提高生产效率以及符合剥豆机的设计要求1.3 设计数据和要求1.3.1 工作原理及工艺动作过程将干蚕豆浸胖后放在料斗内，通过振动蚕豆掉入凹槽内，送豆到切皮位置，然后用挤压方法将豆挤出,剥豆机的主要工艺动作是加料、送料、切皮、挤压脱皮。1.3.2 原始数据及设计要求1）蚕豆长度:2025mm。2) 蚕豆宽度 :1520mm 。3）蚕豆厚度:68mm。4) 生产率：每分钟剥 80 粒。5）剥豆机要求体积小、重量轻、压紧力可调、工作可靠、外形美观。文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098531.3.3 蚕豆形状图 1-1 干蚕豆图 1-2 蚕豆浸泡后文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 119709854第二章 剥豆机的工作原理2.1 工艺动作过程及分解根据上述分析，剥豆机要求完成的工艺分析有四个动作：加料：可以手动加料，并采用振动漏斗，使蚕豆可以一粒一粒有序的进入送料机构。送料：将蚕豆送到切皮机构上执行切皮，之后再送到脱皮机构中脱皮。切皮：蚕豆经送料机构将蚕豆送到刀片处切皮。挤压脱皮：利用两轧辊加压进行挤压脱皮，两轧辊之间间隙一般比蚕豆最小厚度略小。因此，剥豆机的设计方案应该重点考虑送料和切皮机构的选型和设计问题。2.2 执行机构的选型蚕豆是一种形状不规则的食物。蚕豆的皮比较结实，给蚕豆加工带来很多不便。因此，剥豆机用来将蚕豆去皮。这里是利用浸泡后的蚕豆皮很容易切开，而且与蚕豆肉分离的特性来进行脱皮的。将浸胖后的蚕豆放在料斗里面，通过振动下料后使蚕豆连续下料，间歇送料的目的。下图为机构设计方案一图 2-1 方案一草图 此机构利用凸轮机构进行振动下料，在凸轮回转的过程中，料斗可以做上下振动，从而使蚕豆下落，连杆机构进行蚕豆的输送，使压块和刀下落时，蚕豆刚好输送到指定位置被压块压住进行切皮。文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 119709855方案二图 2-2 方案二草图 方案二相比较方案一只是改进方案，此方案运用了对心滚子直动从动件盘形凸轮机构，圆形轮和凸轮为一整体，当给定一定的速度后运输带会带动蚕豆向右传动，压块和刀也会上下的运行，进行切皮。在此过程中，运输和蚕豆下料是分开进行的，所以此方案较方案一更加容易实现和控制，不过结构相对复杂。方案三图 2-3 方案三草图文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 119709856方案三由漏斗（漏斗上装有振动器）、刀具、两个传豆器件和两个轧辊组成，蚕豆从漏斗下料，然后掉入到传豆器件的槽中，传豆器件由电动机提供动力转动，这样蚕豆就和刀具产生了相对运动，蚕豆口就被切开，最后由两个传豆器件把蚕豆传到轧辊上进行挤压脱皮。2.3 机构运动方案的选择和评定方案分析：上述三个方案中，方案三的设计更加合理可行，由于前面两个方案的设计都是靠凸轮控制刀进行切皮，时间点控制比较难。方案二虽然改进了，但是其压块和刀在运输带上进行切皮相对困难，运输带可能不能提供那样的力。而方案三的设计就比较好了，有了很大的创新，避免了很多难点，可行性大幅度提高。经小组讨论，最终确定方案三为剥豆机的最终执行机构方案。文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 119709857第 3 章 机械执行机构的设计3.1 漏斗的设计漏斗口径为 44x29mm，略大于蚕豆的尺寸，漏斗外壁安装震动抖料器采用振动盘直线震动送料器，适合送料距离不超过 250mm 的设备。 漏斗总高350mm， 支架两端采用螺栓连接支架方便拆卸，支架与机体框架之间固定弹簧，增加抖料的效率，减少卡料的概率。3.1.1 选择材料塑料（由于塑料成本低，方便更换，还可以根据产量的大小更换不同型号的漏斗，容易定制。）3.1.2 漏斗支撑架的设计漏斗支架通过螺栓连接于支撑板，支架有 23 的凹槽方便弹簧的固定。考虑到经济与可加工型，漏斗的支撑架的材料采用 45 钢。漏斗上装有振动器，防止蚕豆下料过程中卡住。文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 119709858图 3-1 漏斗与漏斗支撑架（漏斗与支架的详细尺寸见 CAD 图号 1 与图号 2）3.2 传豆器件的设计送料机构：主要负责将从漏斗中掉入得蚕豆能够准确地掉在每一个凹槽，并且要保证蚕豆在一分钟内达到相应的剥豆数目以及刚好能被刀具切开豆皮。由于这是靠旋转传蚕豆，所以会改变蚕豆切开的方向（刚切开蚕豆皮的时候切口是朝上的，旋转之后切口就朝下了），所以用了两个传豆器件转盘，就可以保证蚕豆的切口是朝上掉入轧辊中挤压去皮。根据设计要求每分钟 80 粒的生产效率，我们在传豆器件上设计了 10 个凹槽，所以 1min 只要转动 8 圈就可以达到要求。（详细尺寸见 CAD 图号 3）3.3 刀具与刀架的设计刀架底部与支撑架采用螺栓连接，方便调整刀架的位置。因为刀架超过400mm，因此工作会产生较大的扭矩，所以刀架顶端与侧面支撑面上的支撑座有螺钉连接（如下图 3-2），作用：定位刀具，和支撑在刀具工作时产生的力而使刀架发生变形。刀具与与刀架采用螺钉连接方便刀具的更换。（见 CAD 图号4）选择材料所承受的扭矩不大。故选择 45 号钢，并进行调质处理。（由于 45 号钢成本适中，且经过调质处理后，可提高其综合性能，所以选为刀柄与刀的制作材料。）文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 119709859图 3-2 刀具和刀架图3.4 传动机构的设计3.4.1 拟定主运动参数剥豆机的传动机构包括电动机、带传动、蜗轮蜗杆传动、齿轮传动。设计的初始，首先需要确定有关参数，它们是传动设计和结构设计的依据，影响到产品是否能满足所需要的功能要求。根据拟定的参数、规格和其他特点，了解主传动电动机功率 N 和各级传动比。3.4.2 电动机参数拟定这是一个简易的剥豆机装置，根据任务书上提供的条件（生产率：每分钟剥 80 粒）。查机械设计手册中推荐的 Y 系列三相异步电动机的技术数据可知，常用的有四种转速，即 3000、1500、1000、750r/min 。由于经济上考虑我们选择 1000r/min。根据我们设计的传豆器件共 10 个凹槽，所以 1min 只要转动 8 圈就可以达到生产率的要求。总传动比 i =N /N =113.75总 电 输 出由于传动比比较大，而当传动比 i8 时，宜采用二级以上的传动形式， 带传动的传动比一般是 i7，故取 6（V 带轮），减速后的传动比还是有 19.5，为了整体尺寸的考虑，我们不用齿轮减速，而是直接采用蜗轮蜗杆减速传动比一般 i=（10 40)，所以共设有二级减速装置，分别是带传动、蜗轮蜗杆。3.4.3 运动设计和结构草图设计 根据拟定的参数，通过转速和传动比的计算分析，确定传动结构方案和传动结构图的设计。传动结构方案经过多种对比，我们选用电动机带动大带轮，大带轮带动小带轮和蜗轮蜗杆，最后采用齿轮进行传动为了能够使传豆器件、压辊能同步转动。详细见下面结构草图文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098510图 3-3 传动结构图3.5 剥豆机机械传动系统和执行机构的尺寸设计1、减速传动机构发动机上的带轮取 d =106mm（实心带轮）1V 带传动传动比 i7故取 i=6 所以大带轮 d =(n1/n2)d =6x106=630mmd查机械设计基础 p172，表 8-4直径大于 350mm，采用轮辐带轮，材料可以考虑铸铝或工程塑料。大带轮上的小带轮和轧辊上的小带轮同尺寸都为 75，用于传动。由发动机出来的一级减速装置带传动。确定 V 带类型V=d n1/60x1035m/sd一般在 V=525m/s 内选取 所以此类型可行选取 A 型带确定中心距 a初定中心距 a0 0.7(d +d )a 02(d +d )1d21d2515mma 01472mm所以 a0 取 550mm初选 V 带长度 L0文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098511L 2a +/2(d +d )+(d -d )2/4a01988.5mm01d2d1查机械设计书 167 表 8-2 取得 L =2000mma=a0+（L -L ）/2=562mmd0(注:轧辊上的带轮和大带轮上的传动机构计算方法相同)2、蜗轮蜗杆i=n1/n2=z1/z2=18.919蜗杆头数:一般 z1=(14),所以 z1 取 2蜗轮齿数:z2 一般为 2880 即 z2=38 查机械设计基础 p262 普通蜗杆传动的 m 与 d1 搭配表取 m=2 d =35.5mm蜗 杆d =mz =2x38=76mm涡 轮 2蜗杆直径系数 q=d /m=35.5/2=17.75蜗 杆传动中心距:a=2/m(q+z ) =1/2(17.75+38)=55.75mm2压力角=203、齿轮轧辊上的两个齿轮主要用于传动，所以设计成两个同尺寸。考虑到整体的体积和重量，选用齿数 Z=17，模数 m=4d =mz =4x17=68mm d =68mm1 2传动中心距 a=m（d +d ）/2=68mm1传动齿轮模数 m=4 z=30分度圆 d=mz=4x30=120mm齿距 p=m=4mm齿厚 s=m/2=6.28mm中心距 a=m（z +z ）/2=120mm123.6 轧辊的设计轧辊作为剥豆机的挤压脱皮机构，在整个机器中是有重要的环节。对于轧辊的在剥豆机中扮演的角色不在是来轧碾钢材，而是挤压蚕豆，所以不必再去文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098512校核强度，强度肯定足够。设计中我们直接设计轧辊轴，以满足设计要求。由于轴上零件不同所以两个轧辊轴的结构也有点差异，在此我们把轧辊轴编号 1和 2。3.6.1 选择材料根据设计说明书可知该传动机所传递的功率属于小型功率，因此轴所承受的扭矩不大。故选择 45 号钢，并进行调质处理。（由于 45 号钢成本适中，且经过调质处理后，可提高其综合性能，所以选为轧辊轴的制作材料。）3.6.2 设计轴的结构 由于设计中的轧辊轴需要安装带轮、齿轮、轴承等不同的零件，并且各处受力不同，因此，轧辊 1 设计成阶梯轴形式，共分为七段，从左到右排列。轴段 1 和轴段 7安装轴承，尺寸由轴承确定。综合考虑轴上径向力基本忽略不计，选用深沟球轴承。暂取轴承型号为 6005，由简明机械设计手册P305 表 13-11，轴承内径 d=25mm，外径 D=47mm，宽度 B=12mm，轴定位直径 damin=30mm。取 = =25mm， = =B=12mm，这两个轴段端部倒角 C1，以便安装方便。1d71l7轴段 2 和轴段 6轴段 2 和轴段 6 主要用于轴承的轴向定位，计算轴肩高度 h=(0.070.1)x25=(1.752.5）mm ， 、 = +2h=25+2x(1.752.5)=(28.530）mm，2d61所以 =30mm， =28mm。由于考虑到总体的尺寸和轧辊 2 的组合所以2d=9mm， =48mm。2l6l轴段 5轴段 5 的确定要考虑齿轮的安装，所以轴段 5 上有键槽。轴段5 =30mm， =30mm，由 简明机械设计手册P187 表 6-1，键槽dlbxh=10x8，A 型键，键槽长度 22mm。轴段 3轴段 3 主要用于挤压剥豆，考虑轴上的齿轮啮合和蚕豆的厚度，d 等于两3齿轮的传动中心距-蚕豆的厚度，所以 =62mm， =100mm。3d3l轴段 4主要用于齿轮的轴向定位， =45， =8mm。44l轧辊 1 的结构图如图 3-4。（详细尺寸见 CAD 图号 5）文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098513图 3-4 轧辊 1轧辊 2 的轴段结构设计基本同轧辊 1，也设计成阶梯轴形式，共分为七段，从左到右排列。轴段 2用于轴承的轴向定位， =30mm， =22mm。2d2l轴段 6轴段 6 上安装带轮，所以其长度和直径由带轮轮毂长度和大小确定，所以=30mm， =25mm。6dl轴段 6 和轴段 5 上的键槽宽度相同，由简明机械设计手册P187 表 6-1，键槽 bxh=10x8，A 型键，键槽长度 22mm。其余轴段都通轧辊 1 的设计。轧辊 2 的结构图如图 （详细尺寸见 CAD 图号 6）图 3-5 轧辊 2文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098514第四章 机械传动系统4.1 电动机的选择根据 3.3.3 参数拟定中确定的 Y 系列三相异步电动机，转速为 1000r/min。查简明机械设计手册P461 表 19-5 可知满足的有型号： Y90S-6 额定功率：0.75KW 实际转速 910r/min，并且其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便。电动机的安装代号查简明机械设计手册P463 表 19-6 在此就不详细说明。由于剥豆机是小功率的机器，这个型号的电动机肯定满足需求，故不一一核查。4.2 带传动机构带传动是利用张紧在带轮上的传动带与带轮的摩擦来传递运动和动力的。根据工作原理的不同，带传动分为摩擦型带传动和啮合型带传动。在这里我们文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098515将选用摩擦型带传动。摩擦型带传动通常由主动带轮、从动带轮和传动带组成。主动带轮。当主动带轮回转时，依靠带与带轮表面的摩擦力带动从动带轮，从而传递运动和动力，并且可以实现多从动带轮的传动形式，用于平行轴、双向轴、多输出轴传动，因此将带传动作为传动机构之一的选择。摩擦型带传动的主要优点:传动带有弹性，可以缓冲和吸振，传动平稳；过载打滑，可防止其他零件损坏；传动中心距大；结构简单，制造、安装、维护方便，成本低。由于带轮机构的传动带不是完全弹性件，张紧的带在去掉拉力后，并不能恢复原有长度，所以传动带工作一段时间后，其预拉力会逐渐减小，出现松弛，使传动能力下降，甚至丧失。因此，带传动需要定期张紧或采用自动张紧装置，以保证必须的预拉力。机械传动中运用，应用最广的是 V 带传动，根据剥豆机的设计应用考虑选择普通 V 带传动作为传动机构。为增加传动的效率，我们选用 2 根 V 带，使用铸件锻造加工。具体尺寸计算方法见上一章。（大带轮详细见 CAD 图号 7 小带轮见图号 8）4.3 蜗轮蜗杆机构考虑到剥豆机所受的功率较小，涡轮蜗杆所受到的力较小所以在以下材料中选择。表 4.1 材料型号与牌号材料类型与牌号 热处理 齿面硬度 齿面粗糙度 适用场合渗碳钢 20Cr,20CrMnTi 等渗碳淬火 5863HRC 0.81.6 重要.高速.大功率转动表面淬火钢 42CrNi,45 表面淬火 4555HRC 0.81.6 较重要.高速.大功率转动氮化钢 38CrMoAlA渗氮 850HV 1.63.2 重要.高速.大功率转动调质钢 45 调制 270HBS 6.3 不重要.高速.大功率转动文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098516因为拨豆机的对精度的要求，粗糙度的不高。所以选择调制钢 45 钢.蜗杆传动是用来传递空间交错轴之间的运动和动力的。最常用的是轴交角=90的减速传动。蜗杆传动能得到很大的单级传动比，在传递动力时，传动比一般为 580，常用 1550；在分度机构中传动比可达 300，若只传递运动，传动比可达 1000。蜗轮蜗杆传动工作平 稳无噪音。蜗杆反行程能自锁。通圆柱蜗杆，有阿基米德蜗杆，渐开线蜗杆，法向直廓蜗杆等，我们考虑加工的方便，我们选择渐开线的蜗杆采用开示传动，按齿跟弯曲疲劳强度条件设计，控制齿轮的弯曲与磨损。蜗杆头数:一般 z1=(14),所以 z1 取 2蜗轮齿数:z2 一般为 2880 即 z2=38 查普通蜗杆传动的 m 与 d1 搭配表取 m=2 d1=35.5mmd2=mz2=2x38=76蜗杆的设计轴段 1 和轴段 6将轴固定安装在轴承座上，尺寸由轴承确定。轴承型号为 6005，由简明机械设计手册P305 表 13-11，轴承内径 d=25mm，外径 D=47mm，宽度B=12mm， = =12mm,两轴段端部倒角为 C1，以方便安装。1l6轴段 2 的设计连接小带轮其上有键槽，2 =30mm， =25mm。其上键槽2d2l由公差配合与测量技术P109 表 5-2，普通平键键槽的尺寸和公差确定键尺寸 bxh=10x8,，键槽长度为 18mm。轴段 3 的设计连接大带轮其上有键槽设计轴段直径 =35mm， =43mm。3d3l其上键槽的尺寸和公差确定键尺寸 bxh=10x8,，键槽长度为 18mm。轴段 4 为非工作平面为了确保轴的强度，设计轴段直径 d=35mm轴段 5 为蜗杆齿面 =50mm5l（涡轮详细尺寸见 CAD 图号 9 蜗杆图号 10）4.4 传动轴的设计轴是组成机器的重要零件，主要起支承旋转零件、传递转矩和运动的作用。根据剥豆机中做回转运动的零件要安装在轴上对轴的刚度，强度以及耐磨性有一定的要求，所以选材为 40Cr 合金钢。（轴的常见金属材料及力学性能见表11-1 机械设计基础 P233）由于设计中的传动轴需要安装齿轮、轴承和传豆器件等不同的零件，并且文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098517各处受力不同，因此，传动轴 1 设计成阶梯轴形式，共分为六段，从左到右排列。轴段 1 和轴段 6将轴固定安装在轴承座上，尺寸由轴承确定。轴承型号为 6005，由简明机械设计手册P305 表 13-11，轴承内径 d=25mm，外径 D=47mm，宽度B=12mm， = =12mm,两轴段端部倒角为 C1，以方便安装。1l6轴段 2安装送料转盘，其上有键槽，轴段 2 的尺寸由送料转盘内圆径确定轴段2 =30mm， =25mm。其上键槽由公差配合与测量技术P109 表 5-2，普d2l通平键键槽的尺寸和公差确定键尺寸 bxh=10x8,，键槽长度为 18mm。 轴段 5安装齿轮，尺寸由齿轮确定，轴段 5 上有键槽，采用和轴段 2 一样的尺寸和长度，轴段 5 =30mm， =30mm，由公差配合与测量技术P109 表 5-2d5l2，普通平键键槽的尺寸和公差确定键尺寸 bxh=10x8,，键槽长度为 18mm。 轴段 3 和轴段 4主要起固定齿轮和送料转盘的作用，因此直径均大于齿轮内圆径以及送料转盘内圆径， =35mm =90mm， =40mm 另外综合考虑到轴承的径向力3d3l4d=10mm。4l三根传动齿轮都一样，所以其余两根尺寸设计也如上。（详细尺寸见 CAD图号 11）传动轴 2 的设计将轴固定安装在轴承座上，尺寸由轴承确定。轴承型号为 6005，由简明机械设计手册P305 表 13-11，轴承内径 d=25mm，外径 D=47mm，宽度B=12mm， = =12mm,两轴段端部倒角为 C1，以方便安装。1l6传动轴 2 用于连接涡轮与齿轮把涡轮的受到的力传到齿轮从而使之转动轴段 1 与轴段 5由于使用 6005 轴承，所以轴段 1、轴段 5 外径为 d=25mm， = =12mm。1l5轴段 2其上有键槽，2 =30mm， =25mm。其上键槽由公差配合与测量技术2d2lP109 表 5-2，普通平键键槽的尺寸和公差确定键尺寸 bxh=10x8,，键槽长度为18mm文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098518轴段 3为非工作轴段，为了确保轴的强度，设计轴段直径=35mm， =195mm。3d3l轴段 4用于连接涡轮，其上有键槽其上，键槽由公差配合与测量技术P109 表5-2，普通平键键槽的尺寸和公差确定键尺寸 bxh=10x8,，键槽长度为 18mm。=30mm， =45mm4d4l（详细尺寸见 CAD 图号 12）4.5 齿轮传动机构齿轮传动是机械传动中应用最为广泛的一种传动形式，其主要功能是传递任意两根轴之间的运动和动力。齿轮传动是利用一对齿轮将一根轴的转动传递给另一根轴，改变其转动速度和转动方向。齿轮传动相较于其他机械传动，其优点相较明显，能保证瞬时的传动比，并且传动准确，效率高，工作可靠，使用寿命长，结构紧凑等。在这里我们用直齿圆柱齿轮。4.5.1 轧辊齿轮的设计轧辊齿轮：在剥豆机中，两个齿轮利用键与两轧辊相连接，通过电动机发电，带动大带轮传动，再带动连接在轧辊上的小带轮传动，使得两齿轮进行啮合，轧辊转动对切皮的蚕豆进行挤压以实现剥豆操作。由于轧辊删的齿轮主要用于挤压切皮后的蚕豆，所以可以选择精度一般的齿轮材料为 45 钢正火，齿面硬度一般为 150200HBS轧辊齿轮传动参数选择在设计轧辊轴时候就已经考虑了齿轮的啮合，根据整体尺寸和重量的考虑我们齿数取 Z=17 模数 m=4 分度圆直径 d=68mm 齿顶圆直径 da=76mm 齿根圆直径 df=58mm ( 详细尺寸见 CAD 图号 13)4.5.2 传动齿轮的设计传动齿轮：考虑到蜗轮蜗杆传递功率不大，所以齿轮采用软齿面，材料选用 45 钢调制，硬度为 280300HBS，精切度可达 7 级。由于传动齿轮需要装在轴上，所以齿轮内的轮毂槽宽度要与安装在轴上的平键宽度一样为 10mm。齿轮参数：齿数 Z=30 模数 m=4分度圆直径 d=120mm 齿距 p=4mm 齿厚=6.28mm 三个齿轮中心距 a=120mm( 详细尺寸见 CAD 图号 14)4.6 轴承座与轴承座支撑板的设计文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985191）轴应短小而粗以减小轴的扭距或受力。2）轴承座结构应具有足够的刚性以减小负荷引起的变形。3）轴及轴承的配合面应达到所需的精度与粗糙度。4）圆角半径（Ra）应小于轴承倒角尺寸。5）为便于轴承的拆卸，挡肩（高度 h）直径应小于内圈外径，或大于外圈内径。6）圆角半径需大于轴承倒角尺寸，或挡肩高度需减小时，应在内圈余轴承座孔肩之间加垫圈。8）部分型轴承座的对合面应信息加工，并在其内侧设避让倒角。9）对于一般使用条件，轴与轴承的配合面用车削或精镗加工即可。考虑到以上情况，拟定轴与轴承座的尺寸将轴承安装在轴上时，必须考虑轴向定位的方法有以下三种表 4.2 轴承定位选择因为是固定在支撑架上的不经常拆装，以及是简单的轴的机械加工，所以选择 C 定位挡圈。查表选用得 6005 的深沟球轴承 内径 25， 外径 47 宽 12mm轴承座与轴承间采用过盈配合轴承座轴承座配合尺寸（详细尺寸见 CAD 图号15）轴承座支撑板用于将各轴承座固定在竖直水平方向的支撑板（详细尺寸见 CAD图号 16）文件包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098520图 4-1 轴承垫第五章 机械零部件的选择
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