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JN-A型米粉挤丝机零部件的设计,指导教师:张云姓名:袁威班级:机制051班,第一章米粉挤丝机机的减速部分的设计要求,要使米粉挤丝机成功生产出米粉，减速器中熟化轴的转速要达到625rpm,挤丝轴的转速125rpm，减速器的使用年限为十年，生产率为90-110kg/h.,第二章米粉挤丝机机的减速部分的设计内容,传动装置的总体设计传动零件的设计计算轴的设计各轴健的选择与计算滚动轴承的选择箱体的设计轴承端盖的设计减速器附件的选择减速器润滑方式，密封形式，润滑油牌号及用量的简要说明,第一节传动装置的总体设计,电动机的选择根据生产需要及经济条件选择原动机为Y系列三相异步电动机Y90L-4,功率P为1.5kw,转速为1440rpm.电磁调速电动机型号为YCT132-4B，转矩为9.7确定总传动比及各级传动比的分配传动装置的运动和动力参数的计算轴名称功率kW转速（rpm）转矩Nmm熟化轴1.4162521544.8中间轴1.37284.146052.45挤丝轴1.33125101612,第二节传动零件的设计计算,皮带传动的设计计算本机选用常见的Z型窄V带作为初级传动，材料选用锦纶通过设计计算确定带轮基本尺寸如下:V带根数Z=4,带轮中心距为537mm.小带轮的基准直径d1=100mm.大带轮的基准直径d2=230mm圆柱斜齿轮的尺寸设计1）选择齿轮材料及热处理小齿轮：45号钢，调制处理，硬度为230-255HBS大齿轮：45号钢，正火处理，硬度为190-217HBS2）初步确定齿轮的基本参数和主要尺寸小齿轮：齿数20，分度圆直径82mm,模数4,齿宽57mm.大齿轮：齿数44，分度圆直径180，模数4,齿宽50mm.两齿轮中心距为131mm.=12.29,第三节轴的设计,轴的材料我们选用45号钢，调质处理，B=640Mpa。由应力计算公式计算得：中间轴最小直径为45mm,熟化轴最小直径为26mm,挤丝轴取最小直径为26mm,第四节各轴健的选择与计算,中间轴上键的选用及计算由前面轴的设计已知本处轴径为d=58mm由机械设计课程设计表6-1选择：键161045GB109679熟化轴上键的选用及计算由前面轴的设计已知本处轴径为d=54mm由表6-1选择：键161045GB109679挤丝轴上键的选用及计算由前面轴的设计已知本处轴径为d=58mm由表6-1选择：键161045GB109679,第五节滚动轴承的选择,滚动轴承的类型应根据所受的载荷大小、性质、方向、转速及工作要求来选择。由于本设计的轴基本上只承受径向载荷且承载能力不要求很高，所以我选择六个深沟球轴承选择型号为6309，GB/T276-94，三个推力球轴承选择型号为51210,GB/T301-1995,第六节箱体的设计,箱体材料选择为铸铁HT200具体数据如下表名称符号结果/mm箱座壁厚10箱盖壁厚110轴承端盖螺钉直径d312定位销直径d8箱盖箱座肋厚m10箱座轴承厚度20箱盖凸缘厚度20,第七节轴承端盖的设计,材料选择为铸铁HT200，具体结构如图5，图12和图13（其中图13未画出）,第八节减速器附件的选择,如下表：名称功用数量材料螺栓安装端盖，紧固24Q235销定位235垫圈调整安装2465Mn螺母安装12Q235游标尺调整油面高度1组合件通气孔透气1Q235,第九节减速器润滑方式，密封形式，润滑油牌号及用量的简要说明,在装配中选择密封圈GB/T3452.1-92和毡圈JB/ZQ4606-86,具体尺寸及相关可查机械设计课程设计表7-11和表7-12得润滑方式考虑成本及需要选用浸油润滑，轴承采用润滑脂润滑润滑油牌号齿轮润滑选用150号机械油（GB443-1989），轴承润滑选用ZL-3型润滑脂（GB7324-1987）密封形式选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法。在观察孔或螺赛与机体之间加石棉橡胶纸，垫片进行密封。闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部轴的外伸端与透盖间的间隙，选用细羊毛毡加以密封。轴承靠近集体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部。,第三章铜螺母并帽的设计,材料的选择根据强度和工作要求铜螺母并帽的材料选择ZCnSn5Pb5Zn5结构的设计（如图）,第四章挤丝后盖的设计,材料的选择根据工作要求和经济要求挤丝后盖的材料选择HZ-200结构的设计,致谢,在做毕业设计的过程中，我得到了张云老师的悉心指导，在此我表示衷心地感谢！同时感谢给我帮助的同学，是我们的团结协作才顺利完成了本次毕业设计最后还要感谢各位评委老师，您们辛苦了！,学校代码：10410 序 号：050364本本 科科 毕毕 业业 设设 计计题目：题目： JN-A 型米粉挤丝机零部件的设计型米粉挤丝机零部件的设计 学学 院：院： 工工 学学 院院 姓姓 名：名： 袁袁 威威 学学 号：号： 2005036420050364 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 年年 级：级： 0505 指导教师：指导教师： 张张 云云 二二 OO 九年九年 五五 月月 江西农业大学毕业设计（论文）任务书论文（设计） 课题名称 JN-A 型米粉挤丝机零部件的设计 学生姓名 袁 威院（系） 工学院 专业 机械设计制造及其自动化指导老师 张 云 职称副教授 学历 本科毕业设计（论文）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、部件和组件图；4、工作量要符合我院毕业设计的要求；5、根据毕业的要求在规定的时间内完成毕业答辩所需要的全部工作。毕业设计（论文）内容与技术参数：1、了解实际生产中米粉挤丝机零部件的设计和制造工艺；2、查阅国内外有关资料和文件；3、研究米粉挤丝机的工作原理，制定米粉挤丝机的设计思路并画出工作草图；4、通过计算机绘图绘制相应的零件和部件，绘制出装配图；5、撰写出 5000 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全部工作。毕业设计（论文）工作规划：第一阶段：参观实际生产过程；查阅国内外有关资料和文件分析米粉挤丝机的设计与制造工艺；第二阶段：研究米粉挤丝机的工作原理，制定米粉挤丝机的设计思路；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，绘制出装配图；第四阶段：撰写出设计说明书；根据设计的要求在规定的时间内完成毕业答辩做需要的所有工作。接受任务日期 2009 年 4 月 1 日 要求完成日期 2009 年 5 月 15 日学 生 签 名 年 月 日指导教师签名 年 月 日院长（主任）签名 年 月 日摘要摘要米粉生产都是沿用传统工艺和手工操作，产量低,劳动强度大，卫生条件差，成品包装简陋甚至无包装。为了适应现代社会对食品的需要，传统的米粉条正逐步走向生产工业化，食用方便化，品种多样化，从小作坊进入工厂。研究米粉条加工的发展进程，工艺技术的关键，存在的问题，发展方向，对推进这一传统食品的发展，有着深远的意义。减速器是许多机械设备传动机构的重要部件之一，其性能的好坏与用户的经济效益及社会效益有着密切的关系，此文的减速器的设计包括，V 型皮带轮的设计，斜齿圆柱齿轮的设计，主轴的设计，减速器箱体的设计，箱体的密封与润滑，以及减速器内各种标准零件的选择，其中包括轴承的选择,由于减速器的稳定性对安全生产的影响，所以应提高减速器的稳定性。关键字：减速器，皮带轮，斜齿圆柱齿轮，主轴，密封，润滑，稳定性。The JN-A rice noodle pushes the silk machine spare part designAbstract:The rice noodle production all is continues to use the traditional process and the manual operation, the output is low, the labor intensity is big, the hygienic condition is bad, the end product packing crude does not even have the packing.In order to adapt the modern society to food need, the traditional rice starch noodles are moving to wards the production industrialization gradually, the edible convenience, the variety diversification, the workshop enters the factory since childhood.The research rice starch noodles processing development advancement, the processing technology key, the existence question, the development direction, to advances this traditional food the development, has the profound significance.Reduction gear is one of important machine equipment in transmission organ. Whose function goodness and badness have close relation to consumers economic effect and social benefits.The design of reduction gear in article include those,Those are design of v-pulley,design of helical gear, design of shaft,design of reduction case,sealing and slip of case,and chooseing kinds of criteria sections in reduction gear,therein include shaft bearing,because the stability of reduction gear must enhance as much as influence stability of reduction gear on security of work.Key words :Reduction gear , pulley ,helical gear ,shaft ,sealing ,slip ,stability . 目录摘要摘要.3 31.1.绪论绪论.5 51.1 前言 .61.2 熟化原理 .71.3 挤压加工原理 .71.4 工艺要求 .82.2.米粉挤丝机机的减速部分的设计米粉挤丝机机的减速部分的设计.9 92.1 设计要求 .92.2 设计内容 .92.2.1 传动装置的总体设计.92.2.2 传动零件的设计计算.102.2.3 轴的设计.182.2.4 各轴健的选择与计算.252.2.5 滚动轴承的选择.252.2.6 箱体的设计.262.2.8 减速器附件的选择.262.2.9 减速器润滑方式，密封形式，润滑油牌号及用量的简要说明.273.3.铜螺母并帽的设计铜螺母并帽的设计.27273.1 材料的选择 .273.2 结构的设计 .274.4.挤丝后筒的设计挤丝后筒的设计.28284.1 材料的选择 .284.2 结构的设计 .28参考文献参考文献.2929致致 谢谢.3030 1.绪论 1.1 前言长期以来，米粉生产都是沿用传统工艺和手工操作，产量低,劳动强度大，卫生条件差，成品包装简陋甚至无包装。这种作坊式生产方式利润低，扩大再生产能力差。改革开放以来，随做人们生活水平的提高，对米粉的生产提出了更高的要求，包装美观，造型新颖，品质优良的各类米粉不断出现。大力发展米粉生产，把人们不愿食用的早籼深加工成米粉，其经济效益好，市场前景广阔。然而，有关米粉生产的书籍极少，几乎处于空白状态。为了适应现代社会对食品的需要，传统的米粉条正逐步走向生产工业化，食用方便化，品种多样化，从小作坊进入工厂。研究米粉条加工的发展进程，工艺技术的关键，存在的问题，发展方向，对推进这一传统食品的发展，有着深远的意义。由于各级管理部门、生产企业及广大科技人员大胆探索和努力，我国米粉条加工业生产技术已取得了明显的进步，自动化程度较高的系列机械设备正逐步取代手工作业的简陋涉笔，按食品生产要求设计的大中型工厂，正逐步取代传统的手工作坊。在工艺设备方面，自熟式榨粉机取代了传统的螺旋榨粉机，不仅提高了米粉条的质量，而且简化了工序，提高了劳动生产率。目前，米粉条生产工艺和设备正在不断完善之中，生产设备的定型标准及系列化工作已在展开；米粉条的花色品种迅速曾多，各种品种的标准正在制定之中。在这里我着重就米粉挤丝机减速器部分做相关介绍和设计。减速器是许多机械设备传动机构的重要部件之一，其性能的好坏与用户的经济效益及社会效益有着密切的关系。减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动,蜗杆传动或齿轮蜗杆传动所组成的独立部件；是常用在原动机和工作机之间的闭式传动装置，用来降低转速和增大扭矩，以满足工作需要。减速器的种类很多，按传动类型可分为齿轮减速器，蜗杆减速器等以及由它们相互组合起来的减速器。齿轮减速器的发展目标始终是在提高承载能力的同时，缩小体积，减轻重量，提高效率，延长使用寿命。随着材料科学，设计理论，制造技术的发展，齿轮减速器的发展趋向更为明显。齿轮减速器是机械工业的基础产品。现已逐步制定了各种类型的标准系列齿轮减速器，由于有标准作保证，质量比较可靠，因成批生产，价格相对比较便宜。除非有特殊要求，而标准系列齿轮减速器的性能参数不能满足要求，一般都尽量在标准系列减速器中选用，不必自行设计，当需要自行设计时，可参考有关资料或机械设计课程设计资料。对于此处要设计的米粉挤丝机的减速器，要成功挤丝，对减速器得挤丝轴和熟化轴有特别要求，其中包括轴的得转速，轴的强度。只有达到要求的减速器才能用于生产。对于具体的设计，以下正文将于给出。1.2 熟化原理 熟化就是把大米淀粉由生的状态变为数的状态（ 化） 。采用将机械能转变成热能的方式对大米淀粉进行熟化，实际上就是采用螺旋挤压的方法。生的大米淀粉颗粒，由进料口落入筒体中，在筒体内螺旋轴的作用下，物料被快速推向出料口一端，物料在筒体内受到强烈的摩擦、挤压作用，产生很高的温度和压力，把大米淀粉中的结晶态淀粉与非结晶态淀粉之间的氢键拉开，使它们各自成为胶体，转为 态，变成流动性粘稠的浓浆，从出料口流出，改变筒体出料口的大小即可改变筒体内的温度与压力，进而改变物料的熟化程度。1.3 挤压加工原理挤压机通常藉助在机筒内旋转的螺杆完成对食品食品原料的各种挤压加工。当疏松的食品原料从料斗进入机筒内时，随着螺杆的转动，沿着螺槽方向向前输送，称为加料输送段；与此同时，由于受到机头的阻力作用，固体物料逐渐压实，又由于物料受到来自物料在螺杆与机筒间的强烈搅拌，混合，剪切等作用，温度升高，开始熔融，直到全部熔融，称为压缩熔融段；由于螺槽逐渐变浅，继续升温升压，食品物料得到蒸煮，出现淀粉糊化，脂肪，蛋白质变性等一系列复杂的生化反应，组织进一步均化，最后定量，定压地由机头通道均匀挤出，称为计量均化段。上述即为食品挤压成型加工的三段过程。所以控制轴的转速非常重要，转速对成功挤出米粉非常重要，这也就对减速器提出设计和制造要求，对减速器的参数，提供了参考。以下减速器的设计就是按照挤出米粉要求的转速进行设计的。挤压成型过程如下图： 1-加料输送段；2-压缩熔融段;3-计量均化段 1.4 工艺要求 对于榨粉的工艺要求主要有两点:一是要合理控制熟化程度，榨出来的粉既不能太生，又不能太熟。太生时榨出来的米粉条韧性差、断条率高、吐浆值大（即米粉条在烹调过程过程中淀粉溶解于水中的比值）;太熟时，挤丝不顺畅，容易粘连，不利于后面的工序处理。二是挤出来的米粉条要求组织结构紧密、坚实，粗细一致，表面光滑，无气泡，富有韧性。2.米粉挤丝机机的减速部分的设计 2.1 设计要求 要使米粉挤丝机成功生产出米粉，减速器中熟化轴的转速要达到 6252nrpm,挤丝轴的转速 rpm，减速器的使用年限为十年，生产率为 90-1252n110kg/h.2.2 设计内容2.2.1 传动装置的总体设计1.电动机的选择1）传动装置的传动效率计算 由机械设计课程设计表 2-10 查出 V 带传动效率为 94. 01 8 级精度的一般齿轮传动效率 97. 0322）电动机的选择 根据生产需要及经济条件选择原动机为 Y 系列三相异步电动机 Y90L-4,功率P 为 1.5kw,转速为 1440rpm.电磁调速电动机型号为 YCT132-4B，转矩为 9.7 mN 2.确定总传动比及各级传动比的分配 2 . 21256253 . 2625144052.111251140423221141nniinninni总3.传动装置的运动和动力参数的计算1）各轴的转速 熟化轴 rpmn6252 中间轴 rpmn1 .2842 . 26253 挤丝轴 rpmn12542）各轴的功率 熟化轴 kWPP41. 194. 05 . 112电 中间轴 kWpP37. 197. 094. 05 . 1213电 挤丝轴 kWPP33. 13214电3）各轴的扭矩 熟化轴转矩mmNnPT8 .21544625/41. 11055. 9/10955062232 中间轴转矩mmNnPT45.46052/1095003333 挤丝轴转矩mmNnPT101612/1095504434 各轴运动动力参数列入下表：1-1 轴名称 功率 kW 转速（rpm） 转矩 N mm熟化轴 1.41 625 21544.8 中间轴 1.37 284.1 46052.45 挤丝轴 1.33 125 1016122.2.2 传动零件的设计计算1.皮带传动的设计计算1）选择 V 型带的型号 根据 kWPKPAC65. 15 . 11 . 1rpmn1440 由机械设计图 5.14 确定选用 Z 型 V 带2）确定带轮直径21DD和 由表 5.6 取 mmD1001%1 由式（5.12）得 mmDnnD1 .228)01. 01 (1006251440)1 (1212 由表 5.6 取mm2302D 大带轮转速 其误差小于rpmDDnn83.619230)01. 01 (1001440)1 (2112，故允许。%53）验算带速 V 在 5-25m/s 范围内，故带轮合smnDv/536. 760000144010014. 31006011适.4）确定带长和中心距 a 初步选取中心距mmDa4602302)25 . 1 (20 由式（5.2）得 带长 mmaDDDDaL28.14474/ )(4/ )(2012120 由表 5.2 选用基准长度mmLd1600 由式（5.3）计算实际中心距mmDDDDLDDLa5378)(8)(2)(221222121 由 故成立。660537165)(22/ )(2121DDaDD5）验算小带轮的包角1 合适12013.1663 .57180121aDD6）确定 V 带根数 Z 传动比 32. 283.619144021nni 由表 5.3 查得 kWP4 . 00 由表 5.4 查得 kWP03. 00 由表 5.7 查得 986. 095. 016013.166aK 由表 5.2 查得 16. 1LK 由式（5.19）得 35. 316. 1986. 0)03. 04 . 0(65. 1)(00LaCKKPPPZ 故取 Z=4 根 7）求作用在带轮轴上的压力QF 由表 5.1 查得 mkgq/06. 0 由式（5.20）得 单根 V 带的张紧力N42.45) 15 . 2(50020qvKZvPFaC 由式（5.21）作用在带轮轴上的压力 NFQ7 .360213.166sin42.45428）带轮的结构设计 由可得 带轮采用腹板式结构，材料为 45#钢。mmmmD3002302 具体结构如图 152.圆柱斜齿轮的尺寸设计 第一级齿轮传动中1）选择齿轮材料及热处理 小齿轮：45 号钢，调制处理，硬度为 230-255HBS 大齿轮：45 号钢，正火处理，硬度为 190-217HBS2）确定许用应力a.确定极限应力limlimFH和 齿面硬度：小齿轮按 230HBS,大齿轮按 190HBS 查机械设计（第二版） 图 3-16 得 MPaH5801limMPaH5502lim 查图 3-17 得 MPaF2201limMPaF2102limb.确定寿命系数 查图 3-18 得 121NNZZ 查图 3-19 得 121NNYYc.计算许用应力 由表（3-4）取 1minHS4 . 1minFS 由式（3-11）得 由式（3-12）得 MPaSZMPaSZHNHFPHNHFP550580min22lim2lim11lim1 其中MPaSYYMPaSYYFNSTFFPFNSTFFP30028.314min22lim2min11lim12STY3）初步确定齿轮的基本参数和主要尺寸a.选择齿轮类型 根据齿轮传动的工作条件，选用斜齿圆柱齿轮b.选择齿轮精度等级 按圆周速度 v，由表 3-5 初步选用 8 级精度c.初选参数 初选 12201z44202 . 2122ziz021 xx6 . 0dd.初步计算齿轮的主要尺寸 可用式（3-16）初步计算出齿轮的分度圆直径或模数 因电动机驱动，工作机载荷平稳，查表 3-1 得 1AK 因齿轮速度不太高，取 K =1.05 V 因非对称布置，轴的刚性较小，取 13. 1K2 . 1K 则 K=424. 1KKKKKvA 由图 3-11 查得 45. 2HZ 查表 3-2 得 MPaZE8 .189 重合度系数 77. 0Z989. 0Z 由式（3-15）可初步计算出齿轮的分度圆直径等nmd ,1 主要参数和计算尺寸：88. 1cos49.3712)(11321zdmmmuuKTZZZZdndHPEH 按表 3-7 取标准模数,但考虑到熟化轴和挤丝轴受米粉得挤压力很大，2nm即取标准模数4nm 则，圆整后取mmzzman8 .130cos2)(21mma131 修改螺旋角 29.122)(arccos21azzmn mmbbbmmdbmmddmmzmdmmzmddnn57,6055)105(50180,8212.180cos87.81cos12112212211取取整得4）校核接触疲劳强度 圆周速度smndv/68. 260000/6258214. 3)100060/(11 根据圆周速度可选用 8 级精度的齿轮传动 由机械设计手册表查得使用系数 K1 . 1A 动载系数1 . 1vK 求齿间载荷分配系数 ,HK 先求：43.20)cos/arctan(tan584. 2966. 0/sin618. 1cos/1/12 . 388. 1 /100/14.1057/48.5251 . 1/48.525/22112ntntAtmbzzmmNmmNbFKNdTF端面压力角重合度轴向重合度）（端面重合度 基圆周面上 9798. 0cos/coscoscostnb 685. 1cos/2bFaHKK 齿面载荷分布系数: 41. 157001. 061. 07 . 06 . 01 16. 017. 110)/(6 . 01 2321bcdbBAKH 载荷系数: MPaSZMPaSZZZSZZZMPaZKKKKKHNHHHNHHNNHHEHHvA550/ ,580/11831989. 0cos77. 0)1 (3436. 28 .89. 188. 2min22lim2min11lim121min许用接触应力得查图接触最小安全系数螺旋角系数重合度系数节点系数弹性系数 校核：，合格 55097.233122211HEHHMPauubdKTZZZZ5）验算轮齿弯曲强度条件 按式（3-17）验算轮齿得弯曲强度条件 17.47cos44.21cos322311zZzZvv计算当量齿数查图 3-14 得 35. 2,76. 221FaFaYY查图 3-15 得 取68. 1,56. 121SaSaYY9 . 0, 7 . 0YY 212212130016. 856. 176. 268. 135. 228.31490. 82FPFFFPSaFanFMPaMPaMPaMPaYYYYmbdKT计算弯曲应力即合格齿轮传动的几何尺寸归于下表：1-2 名 称 计算公式 结果/mm 法面模数 mn 4 法面压力角 na 20 螺旋角 12.29 分度圆直径 21dd 82 180 齿顶圆直径 naanaamhddmhdd*22*1122 90 188 齿根圆直径 nffnffmhddmhdd*22*1122 72 170 中心距 cos2)(21zzman 131 齿宽 )105(2112bbdbd 50 576)齿轮的结构设计 小齿轮的结构尺寸按表 3-11 和后续设计出的轴孔直径计算如下表:1-3 代号 公式 结果/mm 轮毂轴向长 dL)5 . 10 . 1 ( 57 倒角尺寸 nmn 4设计如附图 1： 166?54?90?723.26.357245?82 附图 1 大齿轮的结构尺寸按表 3-11 和后续设计出的轴孔直径计算如下表：1-4 代号 结构尺寸计算公式 结果/mm 轮毂处直径 dD)0 . 26 . 1 (1 102.4 轮毂轴向长 dL)5 . 10 . 1 ( 50 倒角尺寸 nmn 4 齿根圆处厚度 nm)45 . 2(0 10 腹板最大直径 0202fdD 152 腹板厚 2)5 . 03 . 0(bC 21设计附图 2 附图 2第二级齿轮传动的设计中因传动比相同，其他条件相同或相似，第二级齿轮传动设计同第一级设计2.2.3 轴的设计.中间轴的设计一1.选择轴的材料 选择轴的材料为 45 号钢，经调制处理，其机械性能由机械设计表 11.1和表 11.4 查得 MPaMPaMPabBb95 ,600,60012.轴的初步估算 由机械设计手册的表查得 C=112,因此mmnPCd18.19333 考虑该处轴径应当大于熟化轴轴颈直径，取mmdd45min13.轴的结构设计 根据轴上零件的定位，装配及轴的工艺性要求，参考机械设计课程设计表 8-3，图 8-4，初步确定出中间轴的结构如下图 附图 31）确定各轴段的直径 初选滚动轴承下，代号为 6309 轴颈直径mmddd45min71 轴承轴肩高度（参考机械设计课程设计表 4-1） ,该处直径mm5 . 1450333. 0) 101. 0(mindh482d 齿轮 2 处轴头直径583d 按计算和装配可得 mmd604mmd545mmd5062）确定各轴段的轴向长度 按轴上零件的轴向尺寸及零件间相对位置，参考机械设计课程设计表8-3，图 8-4，确定出轴向长度，如附图 3 及图 4.4.按许用弯曲应力校核1）轴上力的作用点及支点跨距的确定 齿轮对轴的作用点按简化原则应在齿轮宽的中点，因此可决定中间轴上两齿轮力的作用点位置2）绘轴的受力图，见附图 4（a）3）计算轴上的作用力 齿轮 2： NFFNFFNdTFtantrt47.111tan61.190costan69.51118045.46052222222232 齿轮 3： NFFNFFNdTFtantrt09.239sin41.418costan23.11238245.460522233333334）计算支反力 垂直面支反力（XZ 平面） ，参考附图 3、4，绕支点 B 的力矩和，得0BZM NFFRMNFFRMBcXYNFdFdFFRMNFdFdFFRttBYAYttAYBYraarBZAZraarAZ26.760192/)6346(46, 066.874192/ 83)8363(, 04735.327)836346/(462/2/)6346(, 037.67)836346/(832/2/)6383(3232222333333222得由得点力矩和同样，由绕）（平面），参考附图水平平面（得同理，5）转矩，绘弯矩图垂直平面内的弯矩图：附图 4（b）mmNRMDmmNRMCcmmNRMmmNdFRMDmmNdFRMmmNRMCBYDYAYCYBZDZaBZDZaAZCZAZCZ58.589518336.3747446:4005.2720283135.174002/8328.69332/4602.3099463322处弯矩：处弯矩）（水平面弯矩图：附图处弯矩：处弯矩：右左右左6)合成弯矩:附图 4（d） mmNMMMmmNMMMDmmNMMMmmNMMMCDYDZDDYDZDCYCZCCYCZC86.6492487.6146534.3811028.3760222222222右右左左右右左左处：处：左右左右左右左右左右左右附图4 轴的受力及其弯矩图 附图 47）转矩及转矩图:附图 4（e） mmNT45.4605238）计算当量弯矩，绘弯矩图：附图 4（f）mmNMMmmNaTMMDmmNaTMMmmNMMCmmNaTaDDDDCCCCbb86.6492425.68000)(42.4794128.3760276.2908563. 095/60/232232301右，右左，左右，右左，左处：）（处：应力校正系数9）校核轴颈 够（齿根园直径）强度足剖面：强度足够剖面：，左，右mmmmMdDmmmmMdCbDdbCc5446.22 1 . 05899.19 1 . 031315.轴的细部结构设计 由机械设计课程设计 （下同）表 6-1 查出键槽尺寸： ；)3 . 0, 0 . 6(1016rthb 由表 6-2 查出键长 ;45L 参考表 9-2 得出各表面粗糙度值（如附图 5） 。 附图 56.安全系数法校核轴的疲劳强度1）判断校核的危险面 对照弯矩图附图 4 和结构图 5，从强度，应力集中分析，C 面可能是危险面。现在对 C 面进行校核。2）轴材的机械性能 材料为 45#钢，调质处理，由资料机械设计手册中表查得 ，再根据机械设计手册中表，查得MPaMPaSB350,600 25. 0218. 022886 . 1,4497 . 11803 . 0,24644. 0001001100011bbbbbBBbMPaMPaMPaMPa3）剖面 C 的安全系数 MPaMPaWTMPaWMmmdtdbtdWmmdtdbtdWamtcamcCaccctccccc64. 064. 02025. 294.360522)(1657.169072)(32323323平均切应力扭转切应力幅弯曲平均应力弯曲应力幅抗扭断面系数抗弯断面系数右 键槽所引起有效应力集中系数由机械设计手册表查出54. 1, 1kk 78. 084. 092. 0，尺寸系数表面状态系数 ，29. 1)84. 092. 0/(1)/(k 具有足够的强度剖面综合安全系数寿命系数进行计算取）响系数（剪切配合零件的综合影进行计算）其（）响系数（弯曲配合零件的综合影CSSSSSSkKSkKSKkkkkkkCCCCCmaDNCmaDbNCNDDDDD, 8 . 15 . 13 . 557.16)(,65. 5)(178. 1)(78. 1)(6 . 04 . 039. 1)/(3 . 23 . 22211.熟化轴的设计二1.选择轴的材料 材料同中间轴相同都为 45#，调质处理2.轴的初步估算 考虑到米粉对轴的挤压强度的影响，查出系数112C 最小直径 mmnPCd16322minmmd2613.轴的结构设计（参考附图 6，及图 10） 附图 6 具体设计过程如中间轴，这里设计过程略挤丝轴的设计三1.选择轴的材料 选择 45#钢，如中间轴和熟化轴。2.轴的初步估算 查表得，112CmmnPCd20344 考虑米粉对挤丝轴的挤压作用，最小轴颈应为mmd26min3.轴的结构设计（如附图 7，及图 7） 附图 7 其设计过程如中间轴，在这里略2.2.4 各轴健的选择与计算1.中间轴上键的选用及计算1）中间轴与大齿轮的键连接由前面轴的设计已知本处轴径为mmd58由表 6-1 选择：键，791096451016GB键的接触长度 ，接触高度mmbLl291645mmhh52/由机械设计手册查出键静联接的挤压许用应力MPap100，键联接强度足够。95.10233PPMPadlhT2）中间轴与小齿轮的键连接 由前面轴的设计，得此处轴径为 mmd54 由表 6-1 选择：键 161045GB109679 ,键联接强度足够。MPaMPaP10076.1132.熟化轴上键的选用及计算 在减速器里与齿轮联接的轴径为 mmd54 由表 6-1 选择：键791096451016GB ，键联接强度足够。1005 . 5222PPMPaMPadlhT3.挤丝轴上键的选用及计算 在减速器中的与齿轮联接的轴径 mm,选择键同中间轴。58d ，强度足够。10016.24244PPMPaMPadlhT2.2.5 滚动轴承的选择六个深沟球轴承选择型号为 6309，GB/T276-94.由表 5-9 查出 kNCkNCrr8 .31,8 .520三个推力球轴承选择型号为 51210,GB/T301-1995.由表 5-13 查出 kNCkNCaa112,5 .4802.2.6 箱体的设计 箱体材料选择为铸铁 HT200，具体结构如图 1 和图 2 具体数据如下表 1-5： 名称 符号 结果/mm 箱座壁厚 10 箱盖壁厚 1 10轴承端盖螺钉直径 d3 12 定位销直径 d 8 箱盖箱座肋厚 m 10 箱座轴承厚度 20 箱盖凸缘厚度 20 2.2.7 轴承端盖的设计 材料选择为铸铁 HT200，具体结构如图 5，图 12 和图 132.2