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小型面粉磨粉机设计【6张图纸】【优秀】

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小型 面粉 磨粉机 设计 图纸 优秀 优良
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小型面粉磨粉机设计

36页-12000字数+说明书+任务书+6张CAD图纸

任务书.doc

大带轮.dwg

小型面粉磨粉机装配图.dwg

小型面粉磨粉机设计说明书.doc

磨片.dwg

螺旋推进器.dwg

转动轴.dwg

轴承套.dwg



   摘

  随着食品工业的发展,以及市场需求的变化,近年来我国的磨粉机层出不穷。专用的食品加工用的磨粉机从无到有、从少到多有了长足的发展。现今市场上有专用加工一种农作物的磨粉机,也有可加工干澡作物的磨粉机,也有加工湿润以后的磨粉机,也有干湿两用的磨粉机。从大型到小型,名目繁多。磨粉机的工作原理也不一样,有的是用刀片切削的方式进行粉碎,也有的用磨盘进行磨碎,也有的先用一机构进行“切碎”,再进行磨粉。

  经过我的现场的了解和对市场上各种磨粉机的探究,市场上的磨粉机主要是大型商用磨粉机和超小型磨粉机,没有一种是小型磨粉机。这对需要小型磨粉机的用户来说,没有合适的产品供其选择。在这里我针对这种情况,设计了一款小型磨粉机,非常适合家庭的使用。可磨多种农作物,如大米、麦子等,也可磨植物的根、径、叶等。

  我所设计的小型多功能干湿磨粉机主要是改变物料的物理尺寸,利用机械的方法克服固体物料内部的凝聚力而将大尺寸的固体变为小尺寸的固体的一种加工。加工的刀具形状是圆盘状的磨盘,利用两个磨盘的转动将物料研磨用剪切粉。

  关键词:磨粉机、盘式、多功能、干湿、农作物

摘要

目    录

Abstract

第1章 绪论

   1.1选题的背景及意义

   1.2国内外研究状况

第2章粉碎原理

   2.1锺式粉碎原理

   2.2辊式粉碎原理

   2.3气流粉碎原理

   2.4盘式粉碎原理

第3章 磨粉机总体设计

第4章 主要部件的设计与计算

   4 .1磨片直径的确定      

   4 .2磨片的强度

   4 .3动盘转动时产生不平衡力的计算

   4 .4螺旋推进器的设计计算

   4 .5螺旋面型的选择

   4 .6螺旋推进杆的设计

   4 .7螺旋角的设计

   4 .8螺旋推进器输送能力的核算

   4 .9螺旋直径与转速的核算

   4 .10磨片的设计

   4 .11螺旋推进器的设计

第5章 机械传动系统的设计

   5.1电动机的选择

   5.3分配各级传动比

     5.2.1自传部分

       5.2.2计算传动装置的运动和动力参数

   5.3带轮的设计与校核

   5.4轴的设计与校核

       5.4.1轴的结构设计

       5.4.2轴的最小直径估算

       5.4.3各轴段直径和长度的确定


   食品工业是人类的生命工业,也是永恒不衰的工业。目前的食品加工动手术分类方法很多,有根据所加工厂的原料分,有根据加工单元操作分,有根据包装特点分,还有根据加工技术的特点分。从原料特点出发,食品加工动手术可以分为粮食加工工艺,乳品加工工艺、油脂加工工艺、发酵工艺、软饮料加工工艺等。每一类都是一个系统加工技术,是针对原料的特点而设定的。从加工单元操作分类的方法,不考虑所处理的原料而是根据加工方式的特点进行分类,这类分法主要将食品加工技术分为研磨/粉碎技术、加热技术、低温技术、分散技术、成型技术、生物技术,材料工艺以及特殊工艺技术等。

   磨/粉碎技术主要是指利用各种物理、化学手段减小原料物理尺寸的技术,它可以进一步分为干法技术和湿法技术两小类。现在,人们往往根据粉碎的尺寸将其分为常规粉碎、微粉碎、超微粉碎及纳米技术。此项技术往往带与分级技术相连。

   人们对食品粉碎技术并不陌生,如将大米粉碎成米粉等。在一定的粒度范围内,粉碎仅仅是改变物料的尺寸及其它物料的混合性能,对食品物料的物理性质的影响不是很大。但是当粒度尺寸减小到一定值之下时,物料的性质会发生显著的影响,如碳酸钙。一般性粉碎对其在人体内的利用没有多少影响。但当将其粒度减小至400目以上时,其在人体的吸收利用率会大大提高。因此现代食品粉碎技术的研究包括两个方向。一是改变物料尺寸以改变其加工性能,如形态变化、物料重组等。二是通过改变物料尺寸来改变物料的生物特性。

   在这次设计中我所设计的小型面粉磨粉机主要是改变物料的物理尺寸,利用机械的方法克服固体物料内部的凝聚力而将大尺寸的固体变为小尺寸的固体的一种加工。加工的刀具形状是圆盘状的磨盘,利用两个磨盘的转动将物料研磨用剪切粉。采用高速电机作为动力,能连续性快速将各种粮食、中药材等物料研磨成60~300目(视物料性质而不同)的均匀粉末。该磨粉机系列靠两块布满齿槽的钢磨对磨运转的原理快速均匀地粉碎各种干性物料。也能进行湿磨,如磨豆浆,为浆等。该机结构紧凑、体积小、重量轻、功效高、操作简便、省电安全、无粉尘、噪音低。非常适合家庭的使用。

1.2 国内外研究状况

第2章 粉碎原理

2.1锤式粉碎原理

  锤式破碎机是利用高速回转的锤子对物料进行冲击破碎。其过程如下:物料进入机内,立即受到高速回转的锤子的冲击而粉碎。粉碎了的物料,从锤头处获得动能,以高速向机壳内壁的衬板和蓖条上冲击而受到二次粉碎。此后,小于蓖条缝隙的物料,便从缝隙中排出,而块度较大的物料,弹回锤头回转的轨道内,又将受到锤头的继续冲击而粉碎。另外,落到衬板和蓖条上的粒状物料,再一次受到锤头的铣削和研磨,而且物料在粉碎过程中,也有物料之间的冲击粉碎。

  锤式破碎机的最大特点是粉碎比高10—50,并且构造简单,尺寸紧凑,功率消耗较少,维护方便,修理和更换易损零件容易,产品粒度均匀,过粉碎少。但是,锤头、蓖条、衬板、转子圆盘磨损较快,特别是破碎较硬的物料时磨损更快;当被碎料的含水量超过一定量或含粘土时,蓖条缝隙易堵塞,从而降低生产能力,并且增加能量消耗和锤头等零件的磨损。

内容简介:
毕业论文(设计)任务书论文(设计)课题名称小型面粉磨粉机设计学生姓名 院(系)工学专业班级机制 学生联系方式Email 电话指导教师 职称教授学历 毕业论文(设计)要求:1、好学上进,能吃苦耐劳,刻苦钻研,有相应专业知识具备独立工作能力;2、能敏感及时地查阅到国内外与本课题相关的资料和文件;3、会计算机绘图,能通过计算机绘图绘制相应的零件、部件和组件,绘制出总装配图;4、总图纸量不少于1.5张零号图;5、工作量要符合我院毕业设计的要求;6、根据毕业设计的要求在规定的时间内完成毕业答辩所需要的全部工作。毕业论文(设计)内容与技术参数:1、在现场了解磨粉机械的类型与它们的优缺点情况;2、查阅国内外有关资料和文件分析各种磨粉机机械及其原理;3、研究多功能磨粉机的原理给出多功能磨粉机系统及主要部件的设计思想,画出多功能磨粉机主要部件工作草图;4、通过计算机绘图绘制相应的零件和部件,绘制出总装配图;5、撰写出10000字左右的设计说明书;6、根据毕业设计的要求在规定的时间内完成毕业答辩所需要的所有工作。毕业论文(设计)工作计划:第一阶段:现场了解情况;查阅国内外有关资料和文件分析磨粉机方法,定性找到相关装置;第二阶段:研究多功能磨粉机机构的原理,给出多功能磨粉机动力与传动系统及其零部件的设计思想;第三阶段:给出总体方案,画出工作草图,通过计算机绘图绘制相应的零件和部件,绘制出总装配图;第四阶段:撰写出设计说明书;根据毕业设计的要求在规定时间内完成毕业答辩所需要的所有工作。接受任务日期: 2008 年 12 月 25 日要求完成日期: 2009 年 5月 12 日 学 生 签 名: 郑晓春 指导教师签名: 院长(主任)签名: 备注:本表格一式二份,其中一份交学院存档,一份发给所要指导的学生。2黑龙江工程学院本科生毕业设计目 录摘要Abstract第1章 绪论 1.1选题的背景及意义1.2国内外研究状况第2章粉碎原理2.1锺式粉碎原理2.2辊式粉碎原理2.3气流粉碎原理2.4盘式粉碎原理第3章 磨粉机总体设计第4章 主要部件的设计与计算4 .1磨片直径的确定 4 .2磨片的强度4 .3动盘转动时产生不平衡力的计算4 .4螺旋推进器的设计计算4 .5螺旋面型的选择4 .6螺旋推进杆的设计4 .7螺旋角的设计4 .8螺旋推进器输送能力的核算4 .9螺旋直径与转速的核算4 .10磨片的设计4 .11螺旋推进器的设计第5章 机械传动系统的设计5.1电动机的选择5.3分配各级传动比5.2.1自传部分 5.2.2计算传动装置的运动和动力参数5.3带轮的设计与校核5.4轴的设计与校核 5.4.1轴的结构设计 5.4.2轴的最小直径估算 5.4.3各轴段直径和长度的确定参考文献摘要随着食品工业的发展,以及市场需求的变化,近年来我国的磨粉机层出不穷。专用的食品加工用的磨粉机从无到有、从少到多有了长足的发展。现今市场上有专用加工一种农作物的磨粉机,也有可加工干澡作物的磨粉机,也有加工湿润以后的磨粉机,也有干湿两用的磨粉机。从大型到小型,名目繁多。磨粉机的工作原理也不一样,有的是用刀片切削的方式进行粉碎,也有的用磨盘进行磨碎,也有的先用一机构进行“切碎”,再进行磨粉。经过我的现场的了解和对市场上各种磨粉机的探究,市场上的磨粉机主要是大型商用磨粉机和超小型磨粉机,没有一种是小型磨粉机。这对需要小型磨粉机的用户来说,没有合适的产品供其选择。在这里我针对这种情况,设计了一款小型磨粉机,非常适合家庭的使用。可磨多种农作物,如大米、麦子等,也可磨植物的根、径、叶等。我所设计的小型多功能干湿磨粉机主要是改变物料的物理尺寸,利用机械的方法克服固体物料内部的凝聚力而将大尺寸的固体变为小尺寸的固体的一种加工。加工的刀具形状是圆盘状的磨盘,利用两个磨盘的转动将物料研磨用剪切粉。关键词:磨粉机、盘式、多功能、干湿、农作物AbstractWith the development of food industry, and the change of market demand in China in recent years, the mill emerge in endlessly. With the special food processing mill from scratch, from less than to a considerable development. Now on the market have special processing a crop of mill, crops are also can do a mill, the crops have processing after wet mill, also have dry wet amphibious of grinding machine. From large to small, numerous. The working principle of grinding machine is different also, with a blade cutting of crushing, and some were with micropipette grinding, also have a mechanism to chop, then grinding. After my site to understand and to all the mill, the market main have large commercial grinding mill and small-sized mill, no one is small mill. This small mill in need of users, not suitable products for its choice.For this kind of situation, design a small mill, very suitable for home .To many crops, like rice, wheat, etc, also can grind the roots of the plant, leaf, etc. I have small multi-function wet grinding machine mainly if you change the size of materials, mechanical method overcomes the internal cohesiveness and solid materials will be large size of solid into small size of solid a processing. Machining tool of the disc mill is turning millstone, using two material abrasive shear powder.Keywords: Grinding machine, disc, multi-function, dry and wet,crop第1章 绪 论1.1 选题背景及意义食品工业是人类的生命工业,也是永恒不衰的工业。目前的食品加工动手术分类方法很多,有根据所加工厂的原料分,有根据加工单元操作分,有根据包装特点分,还有根据加工技术的特点分。从原料特点出发,食品加工动手术可以分为粮食加工工艺,乳品加工工艺、油脂加工工艺、发酵工艺、软饮料加工工艺等。每一类都是一个系统加工技术,是针对原料的特点而设定的。从加工单元操作分类的方法,不考虑所处理的原料而是根据加工方式的特点进行分类,这类分法主要将食品加工技术分为研磨/粉碎技术、加热技术、低温技术、分散技术、成型技术、生物技术,材料工艺以及特殊工艺技术等。磨/粉碎技术主要是指利用各种物理、化学手段减小原料物理尺寸的技术,它可以进一步分为干法技术和湿法技术两小类。现在,人们往往根据粉碎的尺寸将其分为常规粉碎、微粉碎、超微粉碎及纳米技术。此项技术往往带与分级技术相连。人们对食品粉碎技术并不陌生,如将大米粉碎成米粉等。在一定的粒度范围内,粉碎仅仅是改变物料的尺寸及其它物料的混合性能,对食品物料的物理性质的影响不是很大。但是当粒度尺寸减小到一定值之下时,物料的性质会发生显著的影响,如碳酸钙。一般性粉碎对其在人体内的利用没有多少影响。但当将其粒度减小至400目以上时,其在人体的吸收利用率会大大提高。因此现代食品粉碎技术的研究包括两个方向。一是改变物料尺寸以改变其加工性能,如形态变化、物料重组等。二是通过改变物料尺寸来改变物料的生物特性。在这次设计中我所设计的小型面粉磨粉机主要是改变物料的物理尺寸,利用机械的方法克服固体物料内部的凝聚力而将大尺寸的固体变为小尺寸的固体的一种加工。加工的刀具形状是圆盘状的磨盘,利用两个磨盘的转动将物料研磨用剪切粉。采用高速电机作为动力,能连续性快速将各种粮食、中药材等物料研磨成60300目(视物料性质而不同)的均匀粉末。该磨粉机系列靠两块布满齿槽的钢磨对磨运转的原理快速均匀地粉碎各种干性物料。也能进行湿磨,如磨豆浆,为浆等。该机结构紧凑、体积小、重量轻、功效高、操作简便、省电安全、无粉尘、噪音低。非常适合家庭的使用。1.2 国内外研究状况第2章 粉碎原理2.1锤式粉碎原理锤式破碎机是利用高速回转的锤子对物料进行冲击破碎。其过程如下:物料进入机内,立即受到高速回转的锤子的冲击而粉碎。粉碎了的物料,从锤头处获得动能,以高速向机壳内壁的衬板和蓖条上冲击而受到二次粉碎。此后,小于蓖条缝隙的物料,便从缝隙中排出,而块度较大的物料,弹回锤头回转的轨道内,又将受到锤头的继续冲击而粉碎。另外,落到衬板和蓖条上的粒状物料,再一次受到锤头的铣削和研磨,而且物料在粉碎过程中,也有物料之间的冲击粉碎。锤式破碎机的最大特点是粉碎比高1050,并且构造简单,尺寸紧凑,功率消耗较少,维护方便,修理和更换易损零件容易,产品粒度均匀,过粉碎少。但是,锤头、蓖条、衬板、转子圆盘磨损较快,特别是破碎较硬的物料时磨损更快;当被碎料的含水量超过一定量或含粘土时,蓖条缝隙易堵塞,从而降低生产能力,并且增加能量消耗和锤头等零件的磨损。图1锤式粉碎原理结构图2.2辊式粉碎原理辊压机构造和工作原理:辊压机的结构同常用的双辊破碎机很相似,它由两个速度相同,彼此平行而相对向内转动的辊子,通过四个重型滚动轴承安装在一个机架上,其中一个是固定辊,另一个是由油缸施加较大压力的活动辊,活动辊的轴承在机架上可以前后移动,机架由纵梁和横梁组成,它是由铸钢件通过螺栓连接而成的。液压缸使活动辊以一定压力向固定辊靠近,如压力过大,则液压油排至蓄能器,使活动辊后移,起到保护机器的作用。辊子之间的作用力由机架上的剪切销钉承受,使螺栓不受剪力。固定辊的轴承座与底架端部之间有橡皮垫起缓冲作用,活动辊的轴承座底部衬有聚四氟乙烯。为了保护辊子,在辊子的表面堆焊一层耐磨材料。辊压机工作时,当活动辊被电动机带动转动时,松散的物料由上方喂入两辊的间隙中,并向下运动,到下面受到破碎和挤压,形成密实的料床,经150-200Mpa的高压处理后,物料颗粒内部都产生强大的应力,当应力达到颗粒的破碎应力时,这些颗粒就相继被粉碎,或粒径变小,或成粉状,或部分颗粒产生微小裂纹,增大了物料的易磨性,从辊压机卸出的物料成片状料饼,但强度很低,经打散机打散后的颗粒物料中,有70-80%颗粒的直径小于2mm,有20-30%颗粒的直径小于0.05mm。两辊之间的缝隙约为15-35mm。物料从被辊面咬住时开始,受到辊子作用力逐渐增加,最大压力可达200Mpa,物料在两辊间是以一个料层或一个料床得到破碎压实,料床在高压下形成,压力导致一部分颗粒挤压其它邻近的颗粒,直至其主要部分破碎、断裂、产生裂缝或劈开。所在双辊之间必须要有一层相适应的物料,否则就成为一台辊式破碎机了。粉碎作用主要决定于料粒间的压力,而不是决定于间隙。但是这种粉碎机由于结构部件较多,对于小型磨粉机来说是不可行的。图2辊式粉碎原理结构图2.3气流粉碎原理气流粉碎技术气片切割和高速气流冲击,碰撞双重粉碎功能于一体,并能同时完成微粒分选加工工序。在刀片切割粉碎过程中,转子产生高速气流随刀片切割方向旋转,物料在气流中加速,并反复冲击使物料同时受到双重粉碎,加速物料的粉碎率。被粉碎的物料随气流进入分级室,由于分级转子的高速旋转,粒子既受到分级转子产生的离心力作用,又受到气流粘性作用产生向心力作用,当粒子受到的离心力大于向心力时,既分级径上的粗粒子返回粉碎室继续粉碎分级以下的细粒子随气流进入集粉器收集,气体由散风除尘口自动排出,是一种新型组合设备,其性能优于气流粉碎机和机械式粉碎机,可替代进口设备。具有能耗低,工艺流程短占地面积小,无粉尘污染,产生热量小,成品粒度细,粉碎范围广,物料含水量不限,进料粒度不限等特点1。 无法进行湿磨,这对于中小型磨粉机来说是不可行的。 图3气流粉碎原理图2.4盘式磨粉原理盘式磨片结构使物料在动、静磨片之间受到磨片的挤压及由两磨片间的速度差所形成的剪切和研磨,磨片表面的细齿又大大增加了这种研磨能力。工作时,物料由进料斗流入机内,螺旋推进器将物料送到两磨片之间,物料经挤压、剪切和研磨后成为细粉,粉碎后的物料经径向出料口流出。粉的粒度可通过转动调节螺杆调整,以满足不同物料的粉碎要求。图4盘式磨粉原理图 第3章 磨粉机总体设计 图5磨粉机结构示意图图5是磨粉机的结构示意图。我们可以从这个图看出,磨粉机主要有三大系统组成。一是磨粉系统,二是传动系统,三是机座系统。需要加工的物料放在料斗6内,在重力的作用下落入机座13中。在落的过程中,物料要经过由调量扳7构成的一个用来调节落料大小的落料口。这样通过调节调量扳就可以控制加工量的大小。物料在落入机座中最先要与螺旋推进器3中的螺旋推进杆接触。直径小于或等于螺旋推进杆与机座内孔间隙的物料将在螺旋推进杆的作用下进入两磨片之间,而直径大于螺旋推进杆与机座内孔间隙的物料,将会被剪切一次,然后才能被推到两磨片之间。磨片有动磨片4和静磨片5。动磨片固定在螺旋推进器3上,静磨片固定在机座13上。动磨片与螺旋推进器一起转动,这样就形成了动磨片和静磨片之间的速度差,物料就在两磨片之间被剪切、研磨成粉。粉将通过漏口流出磨粉机。两磨片的间隙是通过调节螺杆2和弹簧12来调节。调节必须在动磨片静止时进行调节,以防安全事故。传动系统是磨粉机的重要组成部,它决定了磨粉机的多项性能指数。传系统的传动源是电动机,电动机经用过V型带把转动传递给磨粉机的V带轮8。在键的作用下V带轮8带动转动轴9转动。转动轴9就带动螺旋推进器3转动。轴动轴9与机座采用U型密封圈11进行密封。机座系统是磨粉机的基础部份。机座13是这一部份的核心件,所有其它的零件都安装在机座13上。 第4章 主要部件的设计与计算4.1磨片直径的确定经过对生产加工现场的考察和查阅相关资料,确定磨片的线速度为9.46 m/s9。速度过高,磨出的粉温度过高,粉的质量不好。速度过低,磨粉的效率低。磨片直径计算公式为 (1)式中 D磨片的直径 v磨片的线速度 n磨片的轴转速初步取磨片的轴转速为1200r/min。所以选取磨片的外径D=180mm,内径d=80mm。4.2磨片的强度磨片有一定的斜度,但是斜度非常的小,在这里我们可以忽略这个斜度。认为是直的圆盘来计算其强度。材料为MTCuMo-175,HBS=195-260。并以铸造的方式制造。应力计算公式为(2)(3)式中 径向最大拉应力圆周方向的最大拉应力最大许用应力材料的密度材料的泊松比w最大角速度查阅相关资料可知 =2.5=7.6g/cm3 =175Mpa且其中=1.725 rad/s将上述数据代入上面两个式子中得=37.75Mpa=55.46Mpa以上计算假设为直式圆盘磨片,而实际磨片为锥式,且表面有不同的长、短两面种齿。所以再将计算应乖以修正系数1.5。则1.5=56.63Mpa1.5=83.12Mpa所以磨片的强度足够。4.3动盘转动时产生不平衡力的计算根据转动件尺寸b/D=0.050时,才能保证物料沿螺旋推进器轴线方向移动(vz0),所以选取的螺旋角应满足tan=,即90。因为叶片上各点的螺旋角是不相等的,表达式为 (8)式中 p叶片上任意点o与轴线的距离,mm从式(8)看出,螺旋面上任意半径p越小,螺旋角越大。由于螺旋外径R最大,内径r最小,所以当p=r时,螺旋角最大,只要90,则一定能保证物料沿螺旋推进器轴向移动。查手册知3,物料颗粒对铸铁的摩擦因数取0.41,即=arctan0.41=22.29。将T=30 mm,p=r=25 mm代入式(8)得=10.76。因为100mm时,单键槽增大3,双键槽增大7;d100mm时,单键槽增大57,双键槽增大1015。最后对d进行圆整。(1)轴材料选用30钢,经调质处理硬度为217-255HBS。按扭矩强度计算,初步计算直径查表A=135。dA=135=22.42mm由于轴开键槽会削弱轴的强度,故需增大轴径5%-7% 所以最小轴径d=24mm。取d=22.421.07=24mm 。5.4.3 各轴段直径和长度的确定1、 各轴段的直径阶梯轴各轴段直径的变化应遵循下列原则:(1)配合性质不同的表面(包括配合表面与非配合表面),直径应有所不同。(2)加工精度、粗糙度不同的表面,一般直径亦应有所不同。(3)应便于轴上零件的装拆。通常从初步估算的轴段最小直径d开始,考虑轴上配合零部件的标准尺寸、结构特点和定位、固定、装拆、受力情况等对轴结构的要求,一次确定轴段的直径。具体操作时还应注意以下几个方面问题:(1)与轴承配合的轴颈,其直径必须符合滚动轴承内径的标准系列。(2)轴上螺纹部分必须符合螺纹标准。(3)轴肩定位是轴上零件最方便可靠的定位方法。轴肩分定位轴肩和非定位轴肩,定位轴肩通常用于轴向力较大的场合。(4)定位轴肩是为加工和装配方便而设置的,其高度没有严格的规定。与轴上传动零件配合的轴头直径,应尽可能圆整成标准直径尺寸系列。(5)非配合的轴身直径,可不取标准值,但一般应取成整数。2、 各轴段的长度各轴段的长度决定于轴上零件的宽度和零件固定的可靠性,设计时应注意以下几点:(1)轴颈的长度通常于轴承的宽度相同。(2)轴头的长度取决于与其相配合的传动轮毂的宽度。(3)轴身长度的确定应考虑轴上各零件之间的相互位置关系和拆装工艺要求,各零件间的间距查参考文献10。轴如图所示 图3.1 轴3.4.4 轴承的选择选择滚动轴承的类型,一般从载荷的大小、方向和性质入手。在外廓尺寸相同的条件下,滚子轴承比球轴承承载能力大,时用于载荷较大或有冲击的场合。当承受纯径向载荷时,通常选用径向接触轴承或深沟球轴承;当承受纯轴向载荷时,通常选用推力轴承;当承受较大径向载荷和一定轴向载荷时,可选用角接触球轴承。根据轴的应用场合可知,轴主要既受到的径向力又受到轴向力。查询常用滚动轴承的性能和特点,选择角接触球轴承。角接触球轴承的性能特点:当量摩擦系数较小,高转速时可用来承受较大的轴向负荷。轴选择7010AC 3.4.5 键的选择该联接属于静联接,选择普通圆头平键,只需验算挤压强度。根据手册中普通平键标准,由轴径d=24,查得键的截面尺寸bh=87根据手册中键的长度系列,由带轮的轮毂宽度B=30,选择键的长度L=26。键的工作长度l=L-b=18挤压强度条件T为转矩d轴径h键的高度l键的工作长度许用挤压应力查表得=110 Mpa,将上述数值代入式1.5故满足挤压强度条件。6 轴的受力分析和刚度校核3、轴的受力分析 (1)求轴传递的转矩T=9.55106=9.55106=407103Nmm (2)求轴上作用力对轴来说所受转矩最大所以对它进行校合。1、做出轴的空间受力简图(图3.6 a) 2、做出垂直面受力、弯矩图(图3.6 b)。 RV1=7107.7N , RV2=3551.8N。3、做出水平面受力、弯矩图(图3.6 c)。 RH1=17511N, RH2=17511N。 4、求出合成弯矩,并画出合成弯矩图(图3.6 d)。m5、做出扭矩图(图3.6 e) T=2256.6N.m6、求出当量弯矩Memax 取m7、校核轴的强度查参考文献10得 图3.6 轴的载荷和弯矩分布图所以轴合格。 3.4.7. 轴承寿命核算1、 初选轴承型号由工作条件初选轴承7015AC,由参考文献8查得该轴承的Cor=46500N,Cr=49500N。2、 求Fr1,Fr2由 得 Fr1= =11156NFr2= =7885N3、 计算Fa由参考文献10得,轴承内部轴向力S=0.68Fr=0.68x Fr=7586N =0.68x F=5361.8N=7586N =-3516=4070N4、 计算轴承当量动载荷P(1)查参考文献10得 e=0.68(2) , 由参考文献10查表,则=1, =0。(3)求P1,P2 由参考文献10,fp=1.21.8,取fp=1.2,所以13387.2N9462N5、 计算轴承的基本额定寿命(取=10000小时,P取大值)=11905h所以,初选轴承7015AC符合要求,可以确定。3.4.8. 键校核齿轮传递的扭矩为2256Nm,对应的转矩为2256Nm。直径、键高及键长分别为:d1=75mm,h=14mm,b=22,l1=70mm根据键连接的挤压强度公式,它的挤压应力为61.4MPa=6090MPa,故所选键均满足强度条件。3.4.9转臂的校核由于转臂承受径向力所以对转臂校核弯曲应力进行校核和弯曲刚度进行校核。弯曲应力的计算公式为=式中:为弯矩 为极惯性矩 为距中心轴最远的表面确定式中各参数9.5 =72.9kg =729NFL =21900MPa =85 =0.8经计算得157.6MPa有参考文献6得=290MPa 所以合格。弯曲刚度用轴的挠度w或偏转角来度量,其计算公式为 ww 查文献10得轴的变形许用值 ,得y=0.0002L ,=0.005radw=0.0002L=0.066mm=0.005 rad所以强度刚度合格。3.5 本章小结 本章着重说明了混合机传动机构设计的主要内容。对V带、带轮、各级齿轮、蜗轮蜗杆、各传动轴以及轴承的设计过程进行了详细的说明。第4章 尺寸公差与配合的选用公差与配合的选择是机械设计与制造中至关重要的一环。公差与配合的选用是否恰当,对机械的使用性能和制造成本都有很大的影响,有时甚至起决定性的作用。因此,公差和配合的选择,实际上是尺寸的精度设计。在设计工作中,公差和配合的选用主要包括配合制、公差等级和配合种类。4.1 配合制的选择选用配合制时,应从零件的结构、工艺、经济几方面来综合考虑,权衡利弊。一般情况下,设计时应优先采用基孔制配合。因为孔通常用定值刀具(如钻头、绞刀、拉刀等)加工,用极限量规检查,所以采用基孔制配合可以减少孔公差带的数量,大大减少用定值刀具和极限量规的规格和数量,显然是经济和合理的。有些情况下应采用基轴制配合比较合理。例如:(1)在农业机械、建筑机械等制造中,有时采用具有一定公差等级的冷拉钢材,外径不需要加工,可直接做轴。在此情况下,应选用基轴制配合。(2)在同一基本尺寸的轴上需要装配几个具有不同配合性质的零件时,应选用基轴制配合。(3)与标准件相配合的孔和轴,应以标准件为基准件来确定配合制。切断轴的轴径由于与滚动轴承(标准件)的内圈相配合,应选用基孔制的配合,而和滚动轴承外圆配合的孔则应选用基轴制配合。4.2 公差等级的选择选用公差等级时,要正确处理使用要求、制造工艺和成本之间的关系。因此,选用公差等级的基本原则:在满足使用要求的前提下,尽量选用低等级的公差等级。选用公差等级时,还因考虑以下问题:(1)相关件和配合件的精度。(2)加工成本。4.3 配合的选择选择配合主要是为了解决结合零件孔与轴在工作时相互关系,以保证机器正常工作。间隙配合主要用于结合件有相对运动的配合(包括旋转运动和轴向滑动),也可用于一般的定位配合。过盈配合主要用于结合件没有相对运动的配合,过盈配合不能拆卸。过渡配合主要用于定位精确并要求拆卸的相对静止的联结。在设计中应尽可能选用优先配合和常用配合。确定配合制之后选择配合的大小确定轴和孔的基本偏差代号,同时确定基准件及配合件的公差等级。基孔制、和为常用间隙配合,零件可自由装拆,而工作时一般静止不动,在最大实体条件下的间隙为零,在最小实体零件下的间隙由公差等级确定。为常用过度配合,为常用的过盈配合,因此选择这种配合。4.4 本章小结 本章对传单机构所采用的配合制、公差等级及配合的选择进行了阐述,从而保证了传动的精度。 第5章 箱体的设计5.1 零件的位置尺寸5.2 轴承端盖第一对轴承盖第二对轴承盖5.3 铸铁减速箱的结构尺寸表5.1 螺栓凸台结构尺寸5305表5.2 底座螺栓凸台结构尺寸4036601084085.4本章小结本章详细说明了混合机传动装置箱体的设计过程,在设计箱体的同时考虑了各零件的装配工艺。从而保证了各零件的协调性。 第6章 设计结果 6.1 各零件参数表表6.1 最终实际传动比(i)V带高速锥级齿轮低速级锥齿轮单级圆柱齿轮单级蜗杆34.423.165.361.5表6.2 各轴转速(n)976.722122170195.
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