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毕业设计论文图书分类号密级自动穿串机自动穿串机自动穿串机自动穿串机AUTOMATICWEARSTRINGMACHINE学生姓名周文娟学院名称机电工程学院专业名称机械制造及其自动化指导教师刘文君201年5月25日徐州工程学院毕业设计论文I徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名日期年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名导师签名日期年月日日期年月日徐州工程学院毕业设计论文I摘要自动穿串机适用于新型食品加工行业。目的是研制一种自动穿插机构，能够代替手工劳动，提高工作效率，降低劳动强度。本文针对传动系统，进给机构及自动控制系统设计。并对所用的齿轮传动和轴进行计算。本产品采用电动机带动，通过各系统的相互协作，实现穿插动作。本机构是在食品装料机械的基础上设计的。此机构具有结构简单、体积小、成本低的优点。设计要求完成入料、动力源的选定、传动系统、执行机构、落料机构。入料选用排序机构，动力源的选定选用电动机，传动系统采用V带传动、齿轮传动、连续传送机构，执行机构采用插签机构、压盘装置，落料机构一个挡棒和盘子。关键词自动穿插；传动系统；自动控制系统徐州工程学院毕业设计论文IABSTRACTAUTOMATICWEARSTRINGMACHINEISUITABLEFORNEWFOODPROCESINGINDUSTRYPURPOSEISTODEVELOPAKINDOFAUTOMATICTHRUSTINSTIUTION,CANREPLACEMANUALLABOR,IMPROVEWORKEFICENCYANDREDUCELABORINTENSITYBASEDONTRANSMISIONSYTEM,LATHEANDAUTOMATICCONTROLSYTEMDESIGNANDONTHEGEARNDAXISTHISPRODUCTADOPTSMOTORDRIVINGTHROUGHTHECOOPERATIONANDREALIZNGTHESYTEMINTOACTIONHEAGENCYISINCHARGEOFFOODMACHINERYBASEDONTHEDESIGNTHEAGENCYHASIMPLESTRUCTURE,SMALVOLUME,LOWCOSTADVANTAGECOMPLETTHEDESIGNREQUIREMNTSOFPOWERANDSELCTED,TRANSMISIONSYTEM,ACTUATORS,BLANKINGINSTIUTIONSTHERANKINGSELCTION,THESELCTEDCHOOSESMOTOR,POWERTANSMISIONADOPTSTHEVBELTTRANSMISION,GEAR,CONTINUOUSTRANSMISION,ACTUATORADOPTSINSERTDSIGNINSTIUTIONS,PRESUREPLATEBLANKINGINSTIUTION,ABLOCKSTICKSANDPLATESKEYWORDSKKKAUTOMATICALYALTERNATES,TRANSMISIONSYTEMS,AUTOMATICCONTROLSYTEM徐州工程学院毕业设计论文I目目目目录录录录1绪论111序言112自动穿串机的设计思路12自动穿串机各机构的选择及设计设计思路221入料机构的选择及设计222振动筛的设计223穿插机构的设计5231插签机构5232压盘装置524落料机构的设计63轴承的选定731概述732滚动轴承的主要类型、特点和代号833轴承的寿命计算1031滚动轴承的基本额定寿命1032基本额定动负荷1033寿命计算公式1134额定寿命的修正1135滚动轴承的当量动载荷1136角接触轴承的计算1237主动轴轴承的校核1238从动轴轴承的校核134传动机构设计1441传动系统的选择1441带传动的类型和特点14412V带传动的设计1542电动机的选择18421电动机类型和结构的选择1842电动机功率的选择18423确定电动机转速18424电动机型号的确定1843齿轮传动的设计19徐州工程学院毕业设计论文I431选择齿轮材料并确定许应应力19432按齿面接触强度设计计算194传动装置运动、动力参数计算2141总传动比的确定2142分配各级传动比2143计算各轴转速2144计算各轴的功率2145计算各轴转矩2146传动装置运动、动力参数汇总表2245轴的设计计算22451输入轴的设计计算22452输出轴的设计计算2546输送机的设计265减速器的选择3151概述3152减速器的机构和附件的设计3153减速器的润滑和密封32结论33致谢34参考文献35附录36附录147徐州工程学院毕业设计论文11绪论1序言目前，许多生产食品串类的厂家，穿串的工序都是靠手工来完成的，手工穿串不仅劳动强度大、生产效率低，食品串形状不规则，但是由于穿串耗费时间长，串类的食品极其容易变质，从而难以达到食品卫生标准。因此，传统的手工操作存在的弊端是本设计有待解决的难题。有鉴于此，本实用新型的设计主要目的在于提供一种自动完成穿串，减少劳动力的投入，提高生产效率高，可达到卫生质量要求的设备。在我国的食品机械行业中，这类机械还是新型行业，主要用于一些小型机械。12自动穿串机的设计思路自动穿串机要完成入料、动力源的选定、传动系统、执行机构、落料机构。入料机构的选择很重要，它包括入料口和排序机构，排序机构在这里是个重点，因为面团是有黏性，所以如果选择以它的自重来排序就不稳当，要重新选择排序机构，我选择的是振动筛，在振动筛出料口有一个类似于齿轮形状的花盘。动力源是电动机，自动穿串机虽然不是大型机器，但是它对速度的要求还是很严格的，在穿串的时候输送机是要停止输送的，然后进行穿串。最后考虑到缓冲加了个减速器。传动系统首先是V带传动、齿轮传动、连续输送传动。带传动和齿轮传动不用多说。连续输送机构采用的是凹槽形状的输送链。执行机构就是插签机构。插签机构采用多排。因为工作需要一次达到20串，在插签机构的上面有个压盘机构，大小和插签机构差不多大。压盘装置的齿和输送链上的齿结构一样。面团在这两个齿的中间。落料机构为设置在所述连续传送链上方的档棒。在面团到达传送链的末端有个档棒挡住面团上的签，使穿好的面团掉落在下面的盘子中。徐州工程学院毕业设计论文22穿串机各机构的设计思路21入料机构的选择及设计入料机构的选择很重要，它包括入料口和排序机构，排序机构在这里是个重点，因为面团是有黏性，所以如果选择以它的自重来排序就不稳当，要重新选择排序机构，我选择的是振动筛，在振动筛出料口有一个类似于齿轮形状的花盘。2振动筛的设计21振动筛的用途振动筛是利用振动的大小孔工作面将颗粒大小不同的混合物料按粒度进行分级的机械。筛分工作一般适用于尺寸为1300毫米或更细物料的分级。当用于分级时，一层筛面可以获得两种产品；用N层筛面分级，可得到N1种产品。振动筛除了用于分级之外，还常用于物料的脱水，即除去物料中的水分；脱介，即在筛机中用水清洗并回收重要介质微粒；振动筛也常用于清洗物料表面的污泥。22筛分的方法目前已在工业中获得应用的筛分方法，有普通筛分法、薄层筛分法、概率筛分法、等厚筛分法和概率等厚筛分法等。本设计只要介绍普通筛分法。在工业部门中长期沿用的筛分法就是普通筛分法，这是一种中等料层厚度的筛分方法，在普通振动筛和共振筛中进行筛分就是利用这种筛分方法。它的特点如下。（1）料层厚度一般为筛孔尺寸的36倍。（2）筛面层数位12层。（3）物料颗粒的透筛是在筛面连续振动的情况下按照筛孔的大小进行的。小于筛孔的物料颗粒在沿筛长方向运动的过程中，不断透过筛孔；而大于筛孔的物料颗粒沿筛面方向移动，最后从筛面上方排出。徐州工程学院毕业设计论文3图1振动筛（4）在一般情况下，筛孔尺寸与筛下面的最大颗粒尺寸有如下关系对于圆孔，筛孔尺寸A是筛下物做大颗粒尺寸D的1314倍，即A1314D；对于方形孔，边长A11113D；对于长方形孔，狭长边A0708D。利用普通筛分方法对物料进行筛分，物料的透筛过程进行的比较缓慢，在筛长一定的情况下，该种筛分方法的筛分频率较低。因此近十多年来，不少国家的科技工作者对物料筛分过的理论进程了许多研究，相继提出了几种新的筛分发发，这些发发对提高筛分过程的质量和产量都有一定的实际价值。23计算1滑行指数的选择选取抛郑指数D1，正向滑行指数D1。2振动方向角的计算当摩擦系数0095时，摩擦角04344，计算出CD9SIN00/DKSIN0005033式（21）振动反方向角计算ARCTG1C1C019192756式（22）当取DK25时，振动方向角22。3振幅的计算900D9SIN00/2NCOS0式（23）1536MM取15毫米。4精算抛郑指数和正向滑行指数及反向滑行指数振动强度徐州工程学院毕业设计论文4K2N/900G1828式（24）抛郑指数DKSIN/COS006851有轻微的反向滑动。5计算滑始角与滑止角，确定滑行运动状态正向滑始角K0KARCSIN1/DK024式（28）反向滑始角909ARCSIN1/D9024633式（29）根据滑始角K0和K，查得正向滑止角0233，因为，058400H预期寿命足够38从动轴轴承的校核（1）计算当量载荷P1、P2由机械设计课本P280表161查得X1，Y0，P15两轴承径向反力FR1FR217616N初选两轴承为角接触球轴承。根据机械设计课本P279（164）式得P1FPX1FR1Y1FA115117616026424NP2FPX2FR1Y2FA215117616026424N2轴承寿命计算P12故取P26424N角接触球轴承3查机械设计手册得7213C角接触球轴承型额定静载荷，基本当量动载荷ORC552KN，根据课本P279表168得FT1。由课本P278（163）式得RC698KNL16670/NFTCR/P16670/7215169800/2642434258629H58400H预期寿命足够徐州工程学院毕业设计论文144传动机构设计41传动系统的选择41带传动的类型和特点带传动由主动带轮1、从动带轮2和挠性带3组成，借助带与带轮之间的摩擦或啮合，将主动轮1的运动传给从动轮2，如图41所示。图41带传动示意图一、带传动的类型根据工作原理不同，带传动可分为摩擦带传动和啮合带传动两类。1摩擦带传动摩擦带传动是依靠带与带轮之间的摩擦力传递运动的。按带的横截面形状不同可分为四种类型，如图42所示。ABCD图42带传动的类型1平带传动。平带的横截面为扁平矩形（图A），内表面与轮缘接触为工作面。常用的平带有普通平带胶帆布带、皮革平带和棉布带等，在高速传动中常使用麻织带和丝织带。其中以普通平带应用最广。平带可适用于平行轴交叉传动和交错轴的半交叉传动。2V带传动。V带的横截面为梯形，两侧面为工作面（图B），工作时V带与带轮槽两侧面接触，在同样压力FQ的作用下，V带传动的摩擦力约为平带传动的三倍，故能传递较大的载荷。3多楔带传动。多楔带是若干V带的组合图C,可避免多根V带长度不等,传力不均的缺点。4圆形带传动。横截面为圆形图D,常用皮革或棉绳制成,只用于小功率传动。徐州工程学院毕业设计论文152啮合带传动啮合带传动依靠带轮上的齿与带上的齿或孔啮合传递运动。啮合带传动有两种类型，如图43所示。A同步齿形带传动B齿孔带传动图43啮合带传动1同步带传动。利用带的齿与带轮上的齿相啮合传递运动和动力，带与带轮间为啮合传动没有相对滑动，可保持主、从动轮线速度同步（图A）。2齿孔带传动。带上的孔与轮上的齿相啮合，同样可避免带与带轮之间的相对滑动，使主、从动轮保持同步运动（图B）。二、带传动的特点摩擦带传动具有以下特点1结构简单，适宜用于两轴中心距较大的场合。2胶带富有弹性，能缓冲吸振，传动平稳无噪声。3过载时可产生打滑、能防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用。但不能保持准确的传动比。4传动带需张紧在带轮上，对轴和轴承的压力较大。5外廓尺寸大,传动效率低一般094096。根据上述特点，带传动多用于中、小功率传动（通常不大于100KW）；原动机输出轴的第一级传动（工作速度一般为525M/S）；传动比要求不十分准确的机械。本设计所选择的是V带传动。412V带的传动设计一、带的构造和标准标准V带都制成无接头的环形，其横截面由强力层1、伸张层2、压缩层3和包布层4构成，如图44所示。伸张层和压缩层均由胶料组成，包布层由胶帆布组成，强力层是承受载荷的主体，分为帘布结构（由胶帘布组成）和线绳结构（由胶线绳组成）两种。帘布结构抗拉强度高，一般用途的V带多采用这种结构。线绳结构比较柔软，弯曲疲劳强度较好，但拉伸强度低，常用于载荷不大，直径较小的带轮和转速较高的场合。V带在规定张徐州工程学院毕业设计论文16紧力下弯绕在带轮上时外层受拉伸变长，内层受压缩变短，两层之间存在一长度不变的中性层，沿中性层形成的面称为节面，如图44所示。节面的宽度称为节宽BP。节面的周长为带的基准长度LD。A帘布结构B线绳结构图44V带剖面结构V带和带轮有两种尺寸制，即有效宽度制和基准宽度制。基准宽度制是以V带的节宽为特征参数的传动体系。普通V带和SP型窄V带为基准宽度制传动用带。按GB/T1154497规定，普通V带分为Y、Z、A、C、D、E七种，截面高度与节宽的比值为07；窄V带分为SPZ、SPA、SPB、SPC四种，截面高度与节宽的比值为09。带的截面尺寸如表41所示，基准长度系列如表42所示。窄V带的强力层采用高强度绳芯，能承受较大的预紧力，且可挠曲次数增加，当带高与普通带相同时其带宽较普通V带小约1/3,而承载能力可提高1525倍。在传递相同功率时，带轮宽度和直径可减小，费用比普通V带降低2040，故应用日趋广泛。V带的型号和标准长度都压印在胶带的外表面上，以供识别和选用。例B2240GB/T1154497,表示B型V带，带的基准长度为2240MM。图45V带的节面和节线二、带传动的受力分析带以一定的预紧力套在带轮上。静止时带轮两边的拉力相等，均为预紧力F0，如图46A所示。负载转动时，由于带与带轮接触面摩擦力的作用，带绕上主动轮的一边被拉紧，称为紧边，紧边的拉力由F0增加到F1；另一边被放松，称为松边，拉力由F0降至F2。如图46B所示。徐州工程学院毕业设计论文17AB图46带传动的受力分析紧边与松边拉力的差值（F1F2）为带传动中起传递力矩作用的拉力，称为有效拉力F即FF1F2式41若带传递功率为P（KW）、带速为V（M/S）则F1000P/N式42如果近似的认为工作前后胶带总长不变，则带的紧边拉力增量应等于松边拉力的减少量，即F1F0F0F2，即式430212FFF由式（41）、（43）得F10F/2F2F0/2式44三、带传动的应力分析带在工作过程中主要承受拉应力，离心应力和弯曲应力三种应力。三种应力迭加后，最大应力发生在紧边绕入小带轮处，其值为式（45）CB11MAX式中1F1/A为紧边拉应力MPA,A为带的横截面积MM2；B1EH/D为带绕过小带轮时发生弯曲而产生的弯曲应力,E为带的弹性模量MPA,H为带的高度MM,D为带轮的基准直径MM；CQV/A为带绕带轮作圆周运动产生的离心应力，Q为每米长带的质量（KG/M），见表（41）。在带的高度H一定的情况下，D越小带的弯曲应力就越大，为防止过大的弯曲应力对各种型号的V带都规定了最小带轮直径DMIN如表41所示。表41V带轮的最小基准直径型号YZSPASPBSPCSPDEDMINMM2050637590125140200224355500徐州工程学院毕业设计论文1842电动机的选择421电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y系列三相异步电动机。42电动机功率的选择4221传动装置的总功率由设计手册得，V型带传动的效率096滚动轴承（一对）的效率098圆柱齿轮（闭式）的效率097齿轮联轴器的效率099输送机卷筒的效率为096总卷轴承2齿轮联轴器带0960982097099096085422电动机所需的工作功率P工作FV/总3517/08570（KW）423确定电动机转速计算卷筒的工作转速60V1000/D60171000/3144507215R/MINN筒（）按手册推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I136。取V带传动比I224，则总传动比理时范围为I总624。故电动机转速的可选范围为N筒（624）7215432917316R/MIN符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500R/MIN。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号因此有三种传动比方案通过综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选N1000R/MIN。424电动机型号的确定根据以上选用的电动机类型，及所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y160M6。其主要性能额定功率75KW，满载转速970R/MIN，额定转矩20。43齿轮传动设计431选择齿轮材料并确定许应应力徐州工程学院毕业设计论文19考虑到减速器传递功率不大及其工作条件，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40CR，调质；大齿轮选用45钢，调质。其主要参数如表42。根据课本P168表42选8级精度。圆周速度。SMV/6表42齿轮材料及其力学性能取表中所示范围的中间值，得，LIM1700HMPALIM2580HMPA，1590FEA1450FEA根据课本P171表115取。许用接触应力为10,125HFSS，LIM1170070010HHHMPASLIM2258058010HHHMPAS许用弯曲应力为，11590472125FEFFMPAS22450360125FEFFMPAS432按齿面接触强度设计计算根据软齿面闭式齿轮传动准则，应首先按齿面接触强度设计公式进行设计计算，然后再按软齿面弯曲强度验算公式进行验算。根据课本P171，可知设计计算公式为M213121EHDHKTUUZD4321确定计算参数计算小齿轮上的名义转矩61T9551070/4331543880NM选取载荷系数K，根据课本P169表113，取14K选取齿宽系数，根据课本P175表116，取D11D选取弹性系数，根据课本P171表114，取（选用锻钢）EZ1898EZ选取区域系数，对于标准齿轮，HZ25HZ令Z21，则6UI因代入公式计算。212,580HHHHMPA故用4322初算小齿轮分度圆直径材料牌号热处理方式硬度接触疲劳极限LIM/HMPA弯曲疲劳极限/FEMPA40CR调质217286HBS65075056062045调质197550620410480徐州工程学院毕业设计论文20221331212141543880611898256745116580EHDHKTUMUZD4323确定齿数和模数齿数取12120,620120ZZIZ则模数MD1/D26745/20337MM，按设计手册上，选取标准参数4MM4324确定中心距和齿宽中心距1242012028022MAZZM齿宽。11167457420DBM圆取整数175,80BMBM4325验证齿轮弯曲强度根据课本P172，可知验证公式为1212FASAFFKTYMPABMZ根据课本P173和P174中的图118和图119可得出选取齿形系数FAY12293,222FAFAYY选取应力修正系数SA12156,182SASAYY分别验算两轮的齿根弯曲应力1111122122141543880293156823375420FASAFFKTYMPABMZ1222222221415438802221821213754120FASAFFKTYMPABMZ验算结果软齿齿根弯曲疲劳强度足够。4326齿轮的基本尺寸设计确定齿轮的主要几何尺寸分度圆直径MMZD008020411D00480120422齿顶圆直径MMHDDAA00882112248800AADDH齿根圆直径1127000FADDHCMM2247000FADDHC4327计算齿轮的圆周速度VSMNDV/8110604380143106021徐州工程学院毕业设计论文21根据课本P168表112，可以确定齿轮传动的精度等级为8级。4传动装置运动、动力参数计算41总传动比的确定由已知数据可知。97013447215NIN满载总筒42分配各级传动比查阅资料可知，单级减速器I36合理，故可取齿轮I齿轮6则有，可得III总带齿轮13442246III总带齿轮43计算各轴转速电动机轴1970/MINNR电机V带轮轴433/MIN224NNRI12带970大齿轮轴4337215/MIN6NNRI23齿轮卷筒轴N4N筒7215R/MIN44计算各轴的功率电动机轴P1P电机70KWV带轮轴P2P1带7096675KW大齿轮轴P3P2轴承齿轮672098097639KW卷筒轴4P3517595KWFV45计算各轴转矩电动机轴6611P70T9551095510689175N970MN1V带轮轴徐州工程学院毕业设计论文26622P672T95510955101482125N433MN2大齿轮轴6633P639T95510955108455660N7217MN3卷筒轴6644P595T95510955107875606N7215MN446传动装置运动、动力参数汇总表表31传动装置运动、动力参数计算45轴的设计计算451输入轴的设计计算4511按扭矩初算轴径选用45调质，硬度197286HBS，根据课本P245式（142），并查表142，取C15。33701152908433PDCMN考虑有键槽，将直径增大5，则2908153053DM选D32MM4512轴的结构设计1轴上零件的定位，固定和装配由于根据给定条件设计出来的齿轮的齿根圆直径与根据经验公式设计出来的轴径接近，于是将齿轮和轴做成一体，称为齿轮轴。如图41。轴名参数电动机轴V带轮轴大齿轮轴卷筒轴转速R/MIN97043372157215输入功率P/KW70672639595输入转矩T/NMM689175148212584556607875606传动比I2246010效率096095093徐州工程学院毕业设计论文23图41齿轮轴根据齿轮轴上零件的位置，封油环、左轴承、轴承盖和大带轮由左端装配，右轴承、轴承盖从右端装配，轴上零件要做到定位准确，固定可端，其中轴承采用角接触球轴承，嵌入式轴承盖使轴系两端固定，齿轮通常采用油浴润滑，轴承采用脂润滑。（2）确定轴各段直径和长度从左端起，一次设计各段直径和长度第一段D132MM，L1的长度可根据皮带的条数和宽度，及根据轴径而确定出来的键槽长度确定出来。第二段D240MM（符合国家标准油封毡圈尺寸，可以外购），L240MM。第三段D345MM（此处轴肩位置不需要承受较大的轴向力，于是轴肩可以设置小点；同时符合轴承内径，便于轴承装拆。轴承型号初选为7209角接触球轴承），L341MM。第四段D455MM（此处轴肩设计比较高，是为了更好地承受封油环产生的较大轴向力），L410MM。第五段D588MM（因为此轴设计成齿轮轴，所以此尺寸为小齿轮齿顶圆的直径），L580MM（此尺寸即为设计齿轮的宽度）第六段因为齿轮轴是对称分布，所以此段尺寸与第四段一样。D655MM，L610MM。第七段D745MM，L741MM。由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L141MM3按弯矩复合强度计算求分度圆直径已知D180MM求转矩已知T21482125NMM求圆周力FTFT2T2/D12148215/8037053N求径向力FRFRTTAN37053TAN2013486N40418010104132404558545徐州工程学院毕业设计论文24因为该轴两轴承对称，所以LAB705MM1绘制轴受力简图（如图A）（2）绘制垂直面弯矩图（如图B）轴承支反力FAYFBYFR/26743N,FAZFBZFT/2185265N由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为MC1FAYLA67437054754NM3绘制水平面弯矩图（如图C）AFTCFRBAZYXTFBYFRFAYAZFTMC1FBZMC2MCTMECBCDEF图42轴受力简图截面C在水平面上弯矩为MC2FAZLB185265141/21306NM4绘制合弯矩图（如图D）MCC12MC21/247542130621/213898NM5绘制扭矩图（如图E）转矩T955（P2/N2）1061482NM6绘制当量弯矩图（如图F）转矩产生的扭剪力按脉动循环变化，取1，截面C处的当量弯矩MECMC2T21/21389821148221/220317NM徐州工程学院毕业设计论文257校核危险截面C的强度EMEC/01D320317/01883298MPA1B60MPA该齿轮轴强度足够。452输出轴的设计计算4521按扭矩初算轴径选用45调质，硬度197286HBS，根据课本P245式（142），并查表142，取C15。3363911551267215PDCMN考虑有键槽，将直径增大5，则512615538DM选D54MM4522轴的结构设计1轴上零件的定位，固定和装配单级圆柱齿轮减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用封油环轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和封油环定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，右轴承和皮带轮依次从右面装入。如图43。60657080756540607212202554图43从动轴（2）确定轴各段直径和长度从右端起，一次设计各段直径和长度第一段D154MM的，L1的长度可根据皮带的条数和宽度，及根据轴径而确定出来的键槽长度确定出来。第二段D260MM（符合国家标准油封毡圈尺寸，可以外购），L240MM。第三段D365MM（此处轴肩位置不需要承受较大的轴向力，于是轴肩可以设置小点；同时符合轴承内径，便于轴承装拆。轴承型号初选为7213角接触球轴承），L360MM。第四段D470MM（此段用来对齿轮在轴向和周向定位），L472MM（略小于齿轮宽23MM）。第五段D580MM（此处轴肩设计比较高，是为了更好地承受齿轮产生的较大轴向力），徐州工程学院毕业设计论文26L512MM。第六段D675MM，L620MM。第七段D765MM，725MM。由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L146MM3按弯矩复合强度计算求分度圆直径已知D2480MM求转矩已知T38455660NMM求圆周力FTFT2T3/D2845566/48035232N求径向力FRFRTTAN35232TAN2012823因为该轴两轴承对称，所以LALB73MM求轴承支反力FAYFBYFR/264115N,FAZFBZFT/217616N由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为M1FAYL6411573468NM。截面C在水平面上弯矩为MC2FAZLM4计算合成弯矩MCC12MC221/24682128621/213685NM5计算当量弯矩转矩产生的扭剪力按脉动循环变化，取1，截面C处的当量弯矩MECMC2T321/2136852184556621/285657NM6校核危险截面的强度EMEC/01D4385667/017032498MPA1B60MPA该输出轴强度足够。46输送机构461分类L、按作用原理分输送机有承装式和推刮式。带式、板式、小车式、斗式、摇架式、悬挂式输送机属于承装式输送机。沿槽底滑动输送物料的属于推刮式输送机。介于两者之间的有刮板一斗式输送机，在水平区段料斗沿沿槽推运物科，而在垂直区段料4承装物科。2、按使用范围分连续运输机有通用和专用两类。通用机械适用于所有或若干个国民经济部门，例如通用带式输送机就属于这一类机械。专用输送机械在某个工业部门使用，如煤炭工业中的井下刮板输送机。徐州工程学院毕业设计论文273、按构造特点可以分为两类有挠性牵引构件和无挠性牵引构件的输送机。带式、板式、小车式、斗式、摇架式、悬挂式、推料式、刮板式输送机和提升机部属于有挠性牵引构件的输送机。螺旋、惯性、波栓和步进式输送机以及旋转输送管道部属于无挠性牵引构件的输送机。4、按挠性牵引构件的类型分带式牵引构件的带式输送机，带式提升机和链式牵引构件的板式、刮板式、悬挂式、小车式、斗式、摇架式输送机，链式提升机以及钢丝绳牵引构件的带一绳式悬挂钢绳式输送机。带式和刮板输送机使用最为广泛。5、按用途分散堆物料输送机带式、板式、斗式、刮板式、螺旋式输送机，斗式提升机，输送管道、件货输送机带式、板式、小车式、摇架式、悬挂式、该柱式、步进式输送机，摇架式和隔板式提升机和客运输送机带式和板式输送机，自动扶梯。6、输送机可以是运输性的和工艺性的，前者用来将货物从发货点运到目的地，后者用来按工艺流程运送制品。当装卸散货和成件货物时，可利用装载机。向铁路、汽车、水运、空运等运输工具装、卸散货和件货时，装载机是机械化作业工具。连续作用的装载机包括移动式和铆动式的输送机和装载机带式、刮板式、板式和斗式。装载机与移动式输送机的区别是前者具有取物装置一取料机构，可以从科堆直接取科，而不需要装卸工的体力劳动。7、挪动式带式输送机在构造上与冈定式带式输送机类似，不同点是部件轻巧，滚筒和托辊尺寸减小。挪动式带式输送机用于从仓库向装货地点铁路站台、江河码头和海港等搬运散货或件货，这种输送机分为单节式和多节式两种。单节输送机配置一个驱动装置。有长、有短小于5M的单节挪动式输送机，其机架采用全焊接结构或用螺栓将各节机架连接成一体。由各个单节机架组成的输送机叫组合式输送机。它由驱动部分、张紧部分和中间部分构成，输送机有一条总输送带。这种输送机在矿山部门广泛应用多用于地下采掘或露天采掘。铆动多节式输送机由一串铆动单节式输送机机组组成。每台输送机装备各自的输送带，货物接力式地从一根带子向前方运行的带子上移动。铆动多节式输送机优于组合式输送机之处是可以在折线形线路上作业，而组合式输送机必须直线布置。多节式输送机的缺点是价格高、自重大。在船舱里搬运件贷时，采用挪动多节式板式输送机，由36M长的许多节组成。在复杂线路上使用时，可以来用有450、60和90。转角的曲线段。8、移动式带式输送机不同于挪动式带式输送机的地方是具有走行轮或履带重型输送机。采用走行轮或履带主要是为了向运输工具上直接传递货物，但也常常将输送机连在一起，象多节式输送机那样工作。输送带上有横隔板的移动式输送机的优点是可在大倾角到35情况下运送货物。这徐州工程学院毕业设计论文28样，当卸载高度一定时，可以减小输送机的良度。装运件货是常常采用装有水平托辊或整体木板承受的移动带式输送机，也可用移动板式输送机。机架首尾的倾角可以改变，从而改变装卸高度。具省运行驱动机构的长大带式输送机用于露天矿的料场供应石料，它叫自行式堆料机。9、连续装载机由取料、转运提升、卸栽三个部分构件组成。取料装置或称取料器用来从料堆中抓取物料并传递到转运装置上。转运装置将物料提升到必要的高度，以便装到运输工兵中。卸载装置能在水平面内旋转，把物科装在运输工兵的中心部分。有些装载机不带卸栽装置而由转运装置完成上述工作。根据转运浆置的类型分为带式、刮板式、板式和斗式多种。带式装载机可使用刮板输送机，斗轮或球形取料器作为取科装置。使用斗轮作为取料装置从料堆上取料供给转运输送机的斗轮带式装载机叫做斗轮取料机。斗轮取料机的带式输送机借助于装在机架上的机构可以改变倾角并可在水平面内转动。斗轮取料机装有履带走行装置。刮板装载机的取料装置装有蟹爪或圆盘。转运刮板输送机用蟹爪或因盘将散料沿料榴向上移动，由料槽来的散料倒人卸栽带式输送机的漏斗内。输送机可以在水平和垂直面内旋转，装栽机装有喷洒装置，向取科和卸科区喷水，以减少灰尘飞扬。刮板式装载机用来输送低强度硬块酌散装物科。连续作用斗式装载机的供料器在斗式提升机的左右两侧装有耙集螺旋，螺旋固定在斗式提升机的链轮轴上。螺旋伸进料堆里，将物料耙入提升机料斗。用料斗提升的物料沿料槽移向卸料输送机漏斗。清底机也属于连续作用的装载机，用它来清除车厢和船舱死角里剩余的物料，装载机的耙料装置一被难于舶及这些地方。沼底机形似小型装载机，它把集剩余物料并把它们达到主型装载机取物装置的作业区。462连续运输机械的选用基础同一种运输作业可以用不同的连续运输机完成，在设计运输设备时，关涩在于最合理地选择机械，以便在交付使用时保证最好的技术和经济效益。被运物科的特性，装科和卸料点的位置和它们之间的距离，必需的机器生产率；所设计的运输设备在生产过程中的自动化程度，在装载点物科存放的方法在斗形仓里，堆科场上，贷架上等；受科装置的特征输送机、漏斗仓、工艺性机械等，输送设备安装地点的特征在露天场地，在有暖气或无暖气的室内，输送机下面的净空尺寸；线路布置；设备对生产提出的特殊要求如不允许灰尘和噪音，运输线路或地址顺序有经常变化的可能性；安全技术等等。463连续运输机的生产率徐州工程学院毕业设计论文29单位时间内运输货物的数量决定机械的生产率。计算生产率分重量生产率QT/H、容积生产率V/M3/H和件数生产率Z个/小时三种。这些生产率之间的关系为QV、；QM1Z/1000式巾ML一例；货物的的重量KG。输送视生产率如果以速度VM/S运输货物，输送机每米长度上放置的货重为QK8/M，那么输送机1秒S发送的货物重量等于QVKG/S。生产率Q般以T/H表示，将Q乘3600再被1000除，则得Q36GT/H当用连续不断的固定断面货物流输送货物时，1M货重为QFKG/M式中F与货物输送方向垂直的横断而积M2。容积生产率；V3600FM3/H件数生产率Z3600Z1/A个/小时式中Z1在一个承裁构件上的货物件数。货物以M批分批输送比1M长度的货物重量为GM批/A如果每批货物出Z1个单位重量最为ML购货物组成，则M批Z1M1如果以容积为I斗的料斗输送散货，则QI斗式中I斗料斗容积L；P容重T/M3。当给定的生产率为QT/H时，在LM牵引构件上的料斗容为I斗/AQ/36二、原动机驱动功率NK功N0/N驱传K功N轴/N传式46式中N0和N轴分别为驱动构件滚筒、链轮、滑轮上和驱动构件轴上的计算功率；N驱和N传分别为驱动构件和传动机构的效率。驱动构件轴上的计策功率KW，按以下沂们公才计算N轴Q0LH/367KW式47式中W0一综合阻力系数，01042。承栽型输送机带式、板式等取小值；推载型输送机刮板、螺旋等取最大值综合阻力系数与输送机的支承零件、改向、驱动、装载、卸载和清扫装置的阻力有关。徐州工程学院毕业设计论文30功率也可按下式决定N传P/1000KW式中P换算到电动机轴上的牵引力。PQGL0HQQ/36如不知道挠性牵引构件输送机的综合阻力系数0，那么，功率按下式计算N轴K436M动QL水平HQK5/367式48式中K4、K5考虑挠性构件在曲线区段出于张紧力作用产生的阻力系数；M动输送机运动部分的质量KG，走行部分支承零件的阻力系数。前面两个公式个的号，当货物上升时，取号，货物下降时取号。徐州工程学院毕业设计论文315减速器的选择51概述减速器是一种由密封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，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机器中应用很广。本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之。本设计采用的是单级直齿轮传动。图51减速器结构52减速器的结构和附件的设计通气器由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M1815；徐州工程学院毕业设计论文32油面指示器选用游标尺M16；起吊装置采用吊环螺钉；放油螺塞选用外六角油塞及封油圈M1615。53润滑与密封531齿轮的润滑采用浸油润滑，低速级周向速度为181M/S,为了避免齿轮搅油时沉积的金属微粒泛起，齿顶到油池底部的距离应大于3050MM，取为50MM。532滚动轴承的润滑轴承采用脂润滑，安装零件时，应有封油环。53润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用LAN15润滑油。534密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为JB/ZQ46061986。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。徐州工程学院毕业设计论文3结论经过这一学期的设计，让我学到了许多实际知识，领我确实受益匪浅。第一、在做毕业设计时，通过在网上查询资料和到图书馆查阅书籍，让我学到了许多我在课堂上学不到的知识，从而扩大了我的知识面，同时也进一步加深了我对课堂知识的理解。让我深深体会到了，仅仅学习书本上的理论知识是远远不够的，作为一名大学生，我们必须要有一定的实践能力和动手能力。第二、在这次课程设计当中，画图是一项艰巨的任务，我选择了计算机作为我的画图工具，这就意味着我必须再一次熟悉CAD。事实也确是如此，通过这次设计，进一步加深了我对CAD的理解，同时让我学到了以前不知道的知识。另外，使我感受到，自己目前所学到的计算机绘图知识对于我自己专业所需要的程度使远远不够的，所以，我得利用我的课余时间再好好补补CAD。最后，我谈谈自己设计的自动穿串机。拿到这个题目的时候确实无从下手，经过一段时间的磨合搜索对自动穿串机有了一点了解，从而对这个设计有了一点新的思想，首先要选择动力源，选择是电动机。再次选择传动系统，传动系统无非是什么齿轮、蜗杆、带等，考虑到这个设计所选用的功率，选择了一级减速器。输送机构要求连续的。载物台的设计考虑到了落料。从我的整个设计作品来看，确是存在一些缺点首先，在我选择齿轮的次数时，由于次数选得不恰当，使得我的整个减速器相比之下比较笨重；其次，在选材方面，虽然，各项校核已符合标准，但我想应该还有更好更经济的选择，在一定程度上，导致了材料的浪费；选择传动机构时，查阅的书籍和资料都不是很准备的表达我想设计的机构，入料和落料机构比较简单，由于对这方面设计的不了解，因此，选择的机构比较少。最后，我设计的减速器在零件上的搭配也不够完善，有待改进。总之，这次的设计让我学到了许多以前无法学到的知识和方法，同时也对我所学的知识做了一次很好的检验。徐州工程学院毕业设计论文34致谢毕业设计是对我们知识运用能力的一次全面的考核，也是对我们进行科学研究基本功的训练，培养我们综合运用所学知识独立地分析问题和解决问题的能力，为以后撰写专业学术论文和工作打下良好的基础。本次设计能够顺利完成，首先我要感谢我的母校徐州工程学院，是她为我们提供了学习知识的土壤，使我们在这里茁壮成长；其次我要感谢机械与机电学院的老师们，他们不仅教会我们专业方面的知识，而且教会我们做人做事的道理；尤其要感谢在本次设计中给与我大力支持和帮助的刘文君老师，每有问题，老师总是耐心的解答，使我能够充满热情的投入到毕业设计中去；还要感谢我的同学们，他们热心的帮助，使我感到了来自兄弟姐妹的情谊；最后还要感谢相关资料的编著者和给予我们支持的社会各界人士，感谢您们为我们提供一个良好的环境，使本次设计圆满完成。徐州工程学院毕业设计论文35参考文献1许林成包装机械原理与设计上海科学技术出版社1988年09月2吴宗泽主编。机械结构设计。北京机械工业设计出版社。19883邱宣怀机械设计第四版高等教育出版社1997年7月4（美）米什克主编。机械设计通用手册。河海大学机械学院译。19935周开勤主编。机械零件手册。第四版。19946许尚贤编著。机械零件的现代设计方法。19947陈伸文主编。圆弧齿圆柱齿轮传动。19958徐灏主编。机械设计手册。北京机械工业出版社。19959（美）伯尔著。机械分析与机械设计。北京工业机械出版社，199810胡继强食品机械与设备中国轻工业出版社1999年07月第1版11任家隆机械制造基础高等教育出版社2003年3月12武予鲁带式输送机综合保护装置的工作原理和使用煤炭工业出版社2003年0413薛焱等中文CAD2004基础教程清华大学出版社2003年7月14张春林机械创新学设计机械工业出版社2008年7月徐州工程学院毕业设计论文36附录附录1ELECTROMAGNETICCLUTCHTHEELCTROMAGNETICCLUTCHONTHEPOWERTOCONTROLTHEOILWITHSEPARATIONOFCLUTCHELCTROMAGNETICLUTHANBEDIVIDEDINTODRYEXMONOLITHICELCTROMGNETILUTH,DRYMOREPIESOFELTROMAGNETICCLUTCH,WETMULTIPLELCTROMAGNETILUTH,MANETICPOWDERCLUTCH,TURNTOTHEDIFERNCOFTHEELTROMAGNTICCLUTH,ETCTHEELCTROMAGNETICCLUTCHWORKINGMODEANDANBEDIVIDEDINTOCOMBININGANDPOWERDRYMONOLITHICELTROMAGNETICCLUTCHWHENCURRETCOILMAGNETIFORCEAND“BIT,CLUTCHENGAGEMNTINTHE“STA,WHENTHEBIT“POWER“COIL,LUTCHINSEPARTECHIPSDRYMOREPIECSOFWETMULTIPLEPIECS,THEPRINCIPLEOFLCTROMAGNETICLUTCHSHOULDPAYANDDITIONALSVERALFRICTIONTORQUE,THESAMVOLUMETHANDRYMONOLITHICELTROMAGNETICCLUT