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螺旋式 洗米机 结构设计 CAD 图纸 PDF

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毕业设计（论文）任务书机械设计制造及其自动化 专业机制1101班学生：王宏智毕业设计（论文）题目：螺旋式洗米机结构设计毕业设计（论文）内容：根据题目进行调研并参观相似实物及照片，主要进行结构设计，完成螺旋式洗米机设计方案，对相应的设计方案进行详细介绍。毕业设计（论文）专题部分： 螺旋式洗米机结构设计的分析和确定。起止时间：2015年3月16号2015年6月4号指导教师： 签字 年 月 日 沈阳化工大学科亚学院本科毕业论文 题 目： 螺旋式洗米机结构设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机制1101 学生姓名： 王宏智 指导教师： 侯志敏 论文提交日期： 2015年 6 月 1 日论文答辩日期： 2015年 6 月 4 日毕业设计（论文）任务书机械设计制造及其自动化 专业机制1101班学生：王宏智毕业设计（论文）题目：螺旋式洗米机结构设计毕业设计（论文）内容：根据题目进行调研并参观相似实物及照片，主要进行结构设计，完成螺旋式洗米机设计方案，对相应的设计方案进行详细介绍。毕业设计（论文）专题部分： 螺旋式洗米机结构设计的分析和确定。起止时间：2015年3月16号2015年6月4号指导教师： 签字 年 月 日摘 要洗米机是一种食品加工机械，是洗米装置。是由电动机，水平螺旋轴的设计，倾斜螺旋轴和相应的减速器，框架和其他结构。米从入口到洗米机，洗涤的摩擦螺旋轴交付后，流量计和流量逆流流动，在流动过程中的漂浮杂质米，洗涤浑浊的水从溢流排出淘米。其结构简单，占地面积小，集搓米，洗米，除去漂浮的杂质，如砂石作为一个整体，用更少的水洗涤效果，是一种高效连续式洗米机，食堂，大型酒店，快餐中心理想的粮食洗涤机械。本设计制定洗米机的总体结构方案，运动学和动力学参数的计算；完成了水平螺旋轴，倾斜螺旋轴及其相应的减速器，与框架结构设计.关键词：螺旋洗米机；减速器；水平螺旋轴；倾斜螺旋轴；机架；AbstractRice washing machine is a kind of food processing machinery, for the rice washing device. The design of the spiral rice washing machine is composed of motor, horizontal spiral shaft, inclined screw shaft and corresponding reducer, a frame structure. Metres from the inlet into the washing machine, the spiral shaft carried by the conveyor to rubbing washing, water flow and countercurrent flow meters flow, Minaka floating impurities in the process of floating, and washing muddy water from overflow outlet, reach the rice washing purpose. It has the advantages of simple structure, small occupation area, rice, rice washing, rubbing the set of removing floating impurities, such as gravel as one with less water, good washing effect, is a kind of high efficient continuous washing rice machine, is the cafeteria, hotel, large fast food centers relatively ideal grain lavation machinery.The design of formulation of the rice washing machine the overall structure scheme, the movement and power parameters; completed the horizontal spiral shaft, inclined screw shaft and corresponding reducer, rack structure designKey words:Spiral rice washing machine;Retarder；Horizontal spiral shaft;Tilting screw shaft；Rack目 录第一章绪论 11.1 洗米机设计的目的及意义 11.2 我国洗米行业发展概况 11.3 各类洗米机简介 21.4 本章小结 3第二章 总体结构方案设计及运动和动力参数计算 42.1 总体结构方案设计 42.2 电机的选择 52.3 水平螺旋运动和动力参数计算 62.3.1 计算总传动比及分配各轴传动比 62.3.2各轴参数计算 62.4倾斜螺旋运动和动力参数计算 72.4.1 计算总传动比及分配各轴传动比 72.4.2 各轴参数计算 72.5本章小结 8第三章水平螺旋减速器设计 93.1高速级齿轮传动设计 93.2 低速级齿轮传动设计 123.3 各轴的结构设计与强度校核 143.3.1 输入轴的设计 143.3.2 中间轴的设计 163.3.3 输出轴的设计 173.4 各轴轴承与键的设计 213.5 本章小结 23 第四章水平螺旋减速器设计 244.1高速级齿轮传动设计 244.2 低速级齿轮传动设计 264.3 各轴的结构设计与强度校核 29 4.3.1 输入轴的设计 294.3.2 中间轴的设计314.3.3 输出轴的设计 334.4 各轴轴承与键的设计 374.5 本章小结 38第五章螺旋轴机架结构设计 395.1 水平及倾斜螺旋轴设计 395.1.1 水平螺旋轴的设计 395.1.2 倾斜螺旋轴的设计 425.2 机架结构的确定 445.3 料斗及出料口设计 445.4 润滑方案 445.5 密封方案 445.6 本章小结 45结论 46参考文献 47致谢 48 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章绪论第一章 绪 论1.1 洗米机设计目的及意义洗米机是一种食品加工机械，洗米装置为了适应餐厅，大型酒店，快餐中心，所以一个螺旋输送机连续式洗米机的设计，该机主要由电机，减速器，套管，进料口，进料口，螺旋推进器的结构水的侵蚀和泥沙沉降达到清洗大米的目的在水稻深加工，洗米是第一个过程。在传统加工中，洗米是手工劳动，不仅劳动强度大，而且效果差。螺旋式洗米机结构简单，占地面积小等优点，集搓米，米洗净，除去漂浮杂质，砂等于一体，用更少的水，清洗效果好，大大降低劳动强度。它还具有液压运输功能，可以洗米输出至设计位置，是一种高效的连续洗米机。适用于洗衣粉和大米，玉米，小麦，豆类和其他食物颗粒输送，也可用于大米制品厂，豆制品厂，如洗涤原料，又是一个餐厅，大型酒店，快餐中心及酿造，理想的粮食洗涤机械加工。1.2 我国洗米行业发展概况 随着我国经济的快速发展，国民生活水平的提高，其机械化水平在行业得到了空前的发展，农业和三产业在传统的服务行业，对餐饮企业的机械作业越来越普及，大大减轻了工人的劳动强度，同时也降低了劳动力成本 目前，发达国家在欧洲和美国的洗米机的应用为了达到相当的普及，因为它的人口密度不大，所以中小型洗衣机的需求量也比较大从洗衣机的结构看，洗米机外趋于小型化，效率高，结构简单等。由于人口众多，有许多学生，在学校的顾客和工作人员，餐饮和工厂因此，在洗衣机的生产是以大中型洗米机国内食品机械厂在洗米机结构，欧洲，美国，日本和其他发达国家从过去的一次性洗涤发展到现在的连续型在过去的混合型发展到现在的电磁振动和螺旋输送摩擦方式洗涤模式和工作机制中国正逐渐在这一领域的发展，现在市场上也出现在清洗螺旋输送机新的洗涤方式淘米洗衣机是提高50水稻的洗涤效率，减少水的浪费，而且可以大大降低食品加工工人的工作量，以实现优质、高效的洗涤效果由于中国人口众多，特别是在学校，工厂，食品和饮料行业需要解决大量M洗涤，通过调查国内食品机械中可以看出，目前洗米机的需求增长趋势所以，洗衣机的发展具有重要的现实意义。洗衣机的设计可以实现安全操作和低成本的优点通过1000kg m洗衣的理论分析，所需时间为2小时，水的消耗量约为6500l，只有1-2个操作是需要的。与手洗相比，洗涤过程中可以节省清洗成本，大大提高了清洗效率1.3 各类洗米机简介（1） 水压式洗米机如图1.1所示，该洗米机，它利用水作为驱动力，通过水主阀压力水，将孔内注入一束喷射的水，它有足够的能量在水稻输送和清洗料斗的摩擦和冲击，大米表面，彻底冲洗干净表面和糠后通道，其他粒子的清洗和运输在洗米的过程中，大米可以用洗米机放电表面洗净，大米可以保证清洁卫生特点：提高洗米质量，减少浪费，节省能源，适用于大米、黄豆、小麦、玉米、豆类等的淘洗 图1.1水压式洗米机（2）循环式洗米机如图1.2所示，由分离器和供水管，形成一个整体，在分离器内纵向设有落米的房间，米砂分离室，储米仓和放电室中的漂浮物，泵和落米的房间，斗连接，M泵分别由传输测量管和送饭管和米的房间和大米和水分离器连接，它是各种物质的不同比例，砾石，帕瓦诺，糠，尘土等杂物清除当使用米放入不锈钢料斗，水稻从料斗底部的高压清洗机水稻是吸进一个不锈钢容器，然后从容器的底部被吸入，并从顶部流入洗米机这个动作循环一个周期，所以适当的清洗和浸米，自动程序控制吸入另一个米水分离装置和过滤水特点：清洗效果好，水可重复利用，节约用水，体积小，重量轻，操作方便，大量的大米，广泛适用于家庭，餐厅，酒店和其他单位 图1.2循环式洗米机1.4 本章小结本章分析了洗米机设计的目的及意义，介绍了我国洗米机行业的发展概况，列举了几类洗米机的特点和工作原理沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章总体结构方案设计及运动和动力参数计算第二章 总体结构方案设计及运动和动力参数计算2.1 总体结构方案设计螺旋洗米机结构示意图如图2.1所示在水平螺旋2在输送擦在流动过程中的漂浮杂质，洗米的过程中加入粳米1斗，并从溢流口排出的洗涤污水12大米是从运料口斜螺旋9的水平螺旋桨.在这里，我开始斜螺旋向上运输，由于水浸泡侵蚀，沙子和砾石沉降速度在砂槽8沉（有螺丝孔，小槽定时拆下清洁），喷水装置，从出料口排出10以上的排水后最终米，米洗涤操作。洗涤水在洗涤过程中从喷雾装置11成流，沿着倾斜的螺旋向下流动，水平螺旋，从溢流最后流出。在整个洗米，水流流动的米，有斜钻一个洞，并有上盖和螺丝.之间的差距卧式螺旋的开盖暴露，也容易漂浮杂质浮出水面 图 2.1 洗米机结构简图2.2 电机的选择利用阻力系数法计算出所需要的电机功率，以额定功率和斜螺旋运动的螺旋运动水平所需额定功率和倾斜螺旋电机 (2-1) (2-2)式中：功率备用系数，取=1； 传动效率，取=0.90； L螺旋长度，水平螺旋长度L1=0.6m ，倾斜螺旋长度L2=0.8m；倾斜螺旋的倾角=30度；阻力系数，此取=4.0；G螺旋输送机生产能力（T/h）。考虑到水（介质）充满螺旋，计算阻力时除输送阻力外，还应有介质阻力较难计算，此外可假设输送充填系数为1的水来作为其生产能力，以次来近似计算总阻力，由此可按公式：得：G=8.1(T/h) , G =10.2(T/h)以上各数值代入式(2-1)、式(2-2)，可得： N =0.058kw，N=0.111kw上述计算是稳定运转功率，由于计算值可看出，所需功率较小，考虑到运转中冲击等突发载荷，参考有关其它机械的经验及有关试验和电机效率，最终选取水平螺旋电机功率位120W，电机用型号为YU7114（转速为1400r/min,效率为50%）倾斜螺旋电机功率为250W，型号为YU8014（转速为1400r/min效率为58%）2.3 水平螺旋运动和动力参数计算2.3.1 计算总传动比及分配各轴传动比因为水平减速器电机功率为120W，N1=1400r/min，i=N1/n=1400/80=17.5对展开式二级减速器，可取式中，高速级传动比，低速级传动比；为总传动比，要使均在推荐的数值范围内。 i=N/n=1400/80=17.5 i=4.9，i=3.5(取i=1.4)2.3.2 各轴的功率转速扭钜的计算 ； 表2.1 水平螺旋减速器参数电机轴轴轴轴转速n（r/min）1400140028580功率p（kw）0.120.1190.1170.115扭矩T(Nm)0.820.813.9213.7传动比i14.93.5效率0.9920.9850,9852.4 倾斜螺旋运动和动力参数计算2.4.1 计算总传动比及分配各轴传动比倾斜减速器功率为250kw，i=N1/n=1400/100=14；i1=4.42，i2=3.15(取i=1.4)2.4.2 各轴的功率转速扭钜的计算； 表2-2 倾斜螺旋减速器参数电机轴轴轴轴转速n（r/min）14001400316100功率p（kw）0.250.2480.24430.244062扭矩T(Nm)1.71.647.3822.97传动比i14.24.3.15效率0.9920.9850,9852.5 本章小结本章主要对洗衣机的整体结构设计、运动和动力参数的计算主要在电动机功率的设计计算过程中的困难，以确定阻力系数法和电动机功率的验算确定为yu8014 yu7114倾斜电机模型的电机模型的水平，卧式减速器和传动比和轴的转速，功率水平倾斜的减速装置，转矩的计算沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章水平螺旋减速器设计第三章 水平螺旋减速器设计3.1 高速级齿轮传动设计 1选择齿轮材料及热处理，齿面硬度，精度等级，齿数（1）因为齿轮传动功率不大，转速不太高，选用软齿面齿轮传动。（2）小齿轮：45钢（调质），硬度为：240HBS大齿轮：45钢（常化），硬度为：200HBS（3）运输机为一般工作的机器，转速不高，故齿轮选用8级精度 （4）选择齿数 （5）因选用闭式软齿面传动，故采用接触疲劳强度设计，用弯曲疲劳强度校核的设计方法。 2齿面接触疲劳强度计算 （3-1）确定公式内的各计算参数值。试选载荷系数K=1.3 （1）选齿宽系数。（2）小齿轮扭矩（3）查取弹性影响系数（4）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度Hlim=600MPa大齿轮的接触疲劳强度Hlim=550MPa计算应力循环次数，（工作寿命为10年，每年300工作日单班值）计算许用应力。取失效概率为1%，接触强度最小安全系数。 （3-2） （3-3）（5）设计计算1 试算小齿轮分度圆直径 2 圆周速度3 定载荷系数查设计书表10-2取使用系数，（直齿轮），由设计书图10-8查得Kv=1.04；由设计书表10-4用插值法查得8级精度小齿轮支撑非对称布置时 。由模数、 查设计书图10-13得 故载荷系数 （6）按实际载荷系数教正小齿轮分度圆直径计算值：3确定主要几何尺寸和参数（1）确定模数 取（2）计算分度圆直径 （3） 计算中心距 （4）计算齿宽 4校核齿根弯曲疲劳强度（1）确定计算参数1 由设计书图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度大齿轮的弯曲疲劳强度 由图10-18查取弯曲疲劳强度寿命系数： 2 计算许用应力，取弯曲强度最小安全系数查设计书表10-5得齿形系数 ；查设计书表10-5应力校正系数 （2）校核计算 符合要求3.2 低速级齿轮传动设计 1选择齿轮材料及热处理，齿面硬度，精度等级，齿数（1）因为齿轮传动功率不大，转速不太高，选用软齿面齿轮传动。（2）小齿轮：45钢（调质），硬度为：240HBS大齿轮：45钢（常化），硬度为：200HBS（3）运输机为一般工作的机器，转速不高，故齿轮选用8级精度 （4）选择齿数Z1=30,U=i1=3.5Z2=Z1U=303.5=105（5）因选用闭式软齿面传动，故采用接触疲劳强度设计，用弯曲疲劳强度校核的设计方法。 2齿面接触疲劳强度计算确定公式（3.1）内的各计算参数值。试选载荷系数K=1.3 （1）选齿宽系数（2）小齿轮扭矩（3）查取弹性影响系数（4）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度Hlim=600MPa大齿轮的接触疲劳强度Hlim=550MPa计算应力循环次数，（工作寿命为10年，每年300工作日单班值）计算许用应力。取失效概率为1%，接触强度最小安全系数。据式（3-2）（3-3）计算得，(5)设计计算1 据式（3.1）计算小齿轮分度圆直径 2 圆周速度3 定载荷系数查设计书表10-2取使用系数，（直齿轮），由设计书图10-8查得：Kv=1.01，由设计书表10-4用插值法查得8级精度小齿轮支撑非对称布置时 由模数、 查设计书图10-13得 故载荷系数 （6）按实际载荷系数教正小齿轮分度圆直径计算值 3确定主要几何尺寸和参数（1）确定模数 ， 取（2）计算分度圆直径 （3） 计算中心距 （4）计算齿宽 4 校核齿根弯曲疲劳强度（1）定计算参数1 由设计书图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度大齿轮的弯曲疲劳强度 由图10-18查取弯曲疲劳强度寿命系数： 2 计算许用应力，取弯曲强度最小安全系数查设计书表10-5得齿形系数 查设计书表10-5应力校正系数 （2） 校核计算 符合要求3.3 各轴的结构设计与强度校核3.3.1 输入轴的设计1求轴传递扭矩 2求作用在齿轮上的力 3初步估算轴的最小直径，选取联轴器安装联轴器处轴的直径为轴的最小直径。根据A=102126考虑轴上键槽的削弱，轴径需加大3%7%，则取=9mm。选取联轴器：按扭矩T=812N查手册，选用LT1型弹性柱销联轴器其半联轴器的孔径=9mm, 半联轴器长L。4轴的结构设计（1） 提出的方案对装配轴类零件，轴类零件包括左轴承和端盖轴承和联轴器在装配的左端，右端的轴承和轴承端盖装配的右端。（2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（3） 装联轴器段A：=9mm，=18mm，因半联轴器与轴配合各部分长L，为保证轴挡圈压紧联轴器。小于20，可取=18mm（4） 装轴承段B：，这段（两）轴径由滚动轴承的内圈孔径决定，选用深沟球轴承6002，其尺寸为，故。，（5） 轴肩段C： （6） 装齿轮段D：经计算圆柱齿轮齿根圆到键槽底部尺寸x,应做成齿轮轴（7） 轴肩段E：（8） 装轴承段F：（9） 轴上零件的周向固定，半联轴器与轴的周向固定均采用平键联接，同时为了保证半联轴器与轴的配合有良好对中性，采用H7/k6，滚动轴承与轴采用H7/k6。（10）定出轴肩处的圆角半径R=1，轴端倒角取15. 选择轴的材料为45钢，调质处理。由设计书表15-1查得轴的主要力学性能，3.3.2 中间轴的设计1求轴传递的扭矩 2.求作用在齿轮上的力3.估算轴的最小直径4.轴的结构设计（1）提出的方案对装配轴类零件，轴的大部分零件包括齿轮，轴套，左轴承和轴承端盖反过来从装配的左端，右端的轴承和轴承端盖装配的右端。（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 （3）装左端轴承段A：=17mm，由上面所求第二段轴的直径=20mm.，则直径应小于，取=17mm，。 （4）轴肩段B：（5）装齿轮段C： 。 段应小于齿轮的宽度，为保证套筒紧靠齿轮左端面使齿轮轴向固定。（6）轴环段D：（7）装右端齿轮段E：，经计算圆柱齿轮齿根圆到键槽底部尺寸x,应做成齿轮轴。（8）轴肩段F：（9）装右端轴承段G：=17mm，.（10）轴上零件的周向固定，采用平键联接，同时为了保证齿轮与轴的配合有良好对中性，采用H7/k6，滚动轴承与轴采用H7/k6。（11）定出轴肩处的圆角半径R=1，轴端倒角取1。5. 选择轴的材料为45钢，调质处理，由设计书表15-1查得轴的主要力学性能。 3.3.3 输出轴的设计1求轴传递扭矩 2求作用在齿轮上的力 3初步估算轴的最小直径，选取联轴器安装联轴器处轴的直径为轴的最小直径。根据表，A=103126取=14mm.选取联轴器：按扭矩T=13728N查手册，选用LT1型弹性柱销联轴器其半联轴器的孔径=14mm, 半联轴器长L4轴的结构设计（1）拟定轴上的零件装配方案，轴上的零件包括左端轴承和轴承端盖及联轴器依次由左端装配，齿轮、右端轴承和轴承端盖由右端装配。（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。（3）装联轴器段A：=14mm，=30mm，因半联轴器与轴配合各部分长L，为保证轴挡圈压紧联轴器。小于32，可取=30mm。（4）装轴承段B：，这段（两）轴径由滚动轴承的内圈孔径决定。选用深沟球轴承6003。（5）轴肩段C： 。（6）轴环段D：。（7）装齿轮段E：。（8）轴肩段F：。（9）装轴承段G：。（10）轴上零件的周向固定，半联轴器与轴的周向固定均采用平键联接，同时为了保证半联轴器与轴的配合有良好对中性，采用H7/k6，滚动轴承与轴采用H7/k6。（11）定出轴肩处的圆角半径R=1，轴端倒角取1。 5. 选择轴的材料为45钢，调质处理，由设计书表15-1查得轴的主要力学性能。6画轴的结构简图如图（3.1a）所示，确定出轴承的支点跨距，悬臂由此可画出轴的水平面的支反力：,垂直面支反力：，7画弯矩图，转矩图（1）水平弯矩图如图(3.1d), (在C截面处)。（2）垂直面弯矩图如图(3.1f)， (在C截面处)。（3）合成弯矩图如图(3.1g)，在C截面处，（4）转矩图如图(3.1h)，T=13728N图3.1水平螺旋减速器输出轴弯矩、扭矩图8按弯矩合成应力校核轴的强度由弯矩图知C处的弯矩最大，校核该截面强度。截面C处的当量弯矩， ，可得：校核结果：，C截面强度足够。9按疲劳强度精度校核轴的安全系数根据轴的结构和弯矩图及转矩图可见，CC截面为危险截面，故校核此截面，查表，。按渐开线花键查得。1 查表得尺寸系数。2 查表得表面质量系数=0.93。，3 查表得钢的。4 查表许用安全系数。5 弯曲应力幅。 6 扭转应力幅：。 7 只考虑弯矩作用时的安全系数 8 只考虑转矩作用时的安全系数 9 安全系数：= ，满足强度要求。3.4 各轴轴承与键的设计（1） 各轴轴承选用如表3.1 表3.1 各轴轴承型号及尺寸输入轴中间轴输出轴型号600260036003尺寸（dDB）153510173510173510（2） 输出轴轴承的校核 因输出轴选用深沟球轴承6003，轴上所承受的最大径向力的轴承是靠近齿轮端的其F为：F=N计算轴承寿命由式L=计算其中：由表查得f=1.01.2 取f=1.1；由表查得基本额定载荷C=5580N；轴转速n=80r/min；深沟球轴承=3；L=按每年300日工作日，每天8小时可知轴承使用年限为 L=设计年限10年所以轴承满足使用要求。（3） 各轴键的选用各轴上的键皆选用A型平键，其尺寸如表3.2 表3.2 各轴键的选用输入轴中间轴输出轴联轴器键（bhL）33105525齿轮键（bhL）87108718（4）联轴器键尺寸b=5mm,h=5mm,L=25mm 校核挤压强度： （3-4） K=2.5mm , 25-5=20mm ,T=13728 设计书表6-2，由式（3-1）计算 挤压强度满足要求。 齿轮键尺寸b=8mm,h=7mm,L=18mm 校核挤压强度：，K=3.5mm, 18-8=10mm ,T=13728 设计书表6-2 ， 挤压强度满足要求。3.5 本章小结水平螺旋减速器采用二级直齿圆柱齿轮减速器，完成了减速器中齿轮、轴、轴承、键等零件的设计与校核。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章倾斜螺旋减速器设计第四章 倾斜螺旋减速器设计4.1高速级齿轮传动设计 1选择齿轮材料及热处理，齿面硬度，精度等级，齿数（1）因为齿轮传动功率不大，转速不太高，选用软齿面齿轮传动。（2）小齿轮：45钢（调质），硬度为：240HBS大齿轮：45钢（常化），硬度为：200HBS（3）运输机为一般工作的机器，转速不高，故齿轮选用8级精度 （4）选择齿数（5）因选用闭式软齿面传动，故采用接触疲劳强度设计，用弯曲疲劳强度校核的设计方法。2齿面接触疲劳强度计算 确定公式内的各计算参数值。试选载荷系数K=1.3 （1）选齿宽系数（2）小齿轮扭矩（3）查取弹性影响系数（4）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度Hlim=600MPa大齿轮的接触疲劳强度Hlim=550MPa计算应力循环次数，（工作寿命为10年，每年300工作日单班值）计算许用应力。取失效概率为1%，接触强度最小安全系数。 （5）设计计算1 试算小齿轮分度圆直径： 2 圆周速度 3 定载荷系数，查设计书表10-2取使用系数， （直齿轮），由设计书图10-8查得：Kv=1.08由设计书表10-4用插值法查得8级精度小齿轮支撑非对称布置时 由模数、 查设计书图10-13得。 故载荷系数 4 按实际载荷系数教正小齿轮分度圆直径计算值3 确定主要几何尺寸和参数（1）确定模数， 取（2）计算分度圆直径 （3）计算中心距 （4）计算齿宽 4校核齿根弯曲疲劳强度（1）确定计算参数1 由设计书图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度 大齿轮的弯曲疲劳强度 由图10-18查取弯曲疲劳强度寿命系数： 2 计算许用应力，取弯曲强度最小安全系数 查设计书表10-5得齿形系数 查设计书表10-5应力校正系数 （2） 校核计算 符合要求4.2低速级齿轮传动设计1选择齿轮材料及热处理，齿面硬度，精度等级，齿数（1）因为齿轮传动功率不大，转速不太高，选用软齿面齿轮传动。（2）小齿轮：45钢（调质），硬度为：240HBS 大齿轮：45钢（常化），硬度为：200HBS（3）运输机为一般工作的机器，转速不高，故齿轮选用8级精度 （4）选择齿数（5）因选用闭式软齿面传动，故采用接触疲劳强度设计，用弯曲疲劳强度校核的设计方法。2齿面接触疲劳强度计算 （4-1）确定公式内的各计算参数值。试选载荷系数K=1.3 （1）选齿宽系数 （2）小齿轮扭矩（3）查取弹性影响系数 （4）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度Hlim=600MPa大齿轮的接触疲劳强度Hlim=550MPa计算应力循环次数，（工作寿命为10年，每年300工作日单班值）计算许用应力。取失效概率为1%，接触强度最小安全系数。 （4-2） （4-3）（5）设计计算1 据式（3.5）计算小齿轮分度圆直径： 2 圆周速度 3 定载荷系数：查设计书表10-2取使用系数：， （直齿轮），由设计书图10-8查得：Kv=1.014，由设计书表10-4用插值法查得8级精度小齿轮支撑非对称布置 由b=26.72模数、 查设计书图10-13得故载荷系数 4 按实际载荷系数教正小齿轮分度圆直径计算值： 3确定主要几何尺寸和参数 （1）确定模数，取 （2）计算分度圆直径 （3）计算中心距 （4）计算齿宽 取4 校核齿根弯曲疲劳强度（1）确定计算参数 由设计书图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度 大齿轮的弯曲疲劳强度 由图10-18查取弯曲疲劳强度寿命系数 计算许用应力，取弯曲强度最小安全系数 查设计书表10-5得齿形系数 查设计书表10-5应力校正系数 （2） 校核计算 符合要求4.3 各轴的结构设计与强度校核4.3.1输入轴的设计1求轴传递扭矩 2求作用在齿轮上的力： 3初步估算轴的最小直径，选取联轴器安装联轴器处轴的直径为轴的最小直径。根据A=102126考虑轴上键槽的削弱，轴径需加大3%7%，则取=10mm.选取联轴器：按扭矩T=1691N查手册，选用LT1型弹性柱销联轴器其半联轴器的孔径=10mm, 半联轴器长L4轴的结构设计 （1）拟定轴上的零件装配方案，轴上的零件包括左端轴承和轴承端盖及联轴器 依次由左端装配，仅右端轴承和轴承端盖由右端装配。（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。（3） 装联轴器段A：=10mm，=23mm，因半联轴器与轴配合各部分长L，为保证轴挡圈压紧联轴器。小于25，可取=23mm。（4）装轴承段B：，这段（两）轴径由滚动轴承的内圈孔径决定，选用深沟球轴承6002，其尺寸为，故。，。（5）轴肩段C： 。（6）装齿轮段D：经计算圆柱齿轮齿根圆到键槽底部尺寸x,应做成齿轮轴。（7）轴肩段E：（8）装轴承段F：（9）轴上零件的周向固定，半联轴器与轴的周向固定均采用平键联接，同时为了保证半联轴器与轴的配合有良好对中性，采用H7/k6，滚动轴承与轴采用H7/k6。（10）定出轴肩处的圆角半径R=1，轴端倒角取1。 5.2材料为45钢，调质处理由设计书表15-1查得轴的主要力学性能，。4.3.2中间轴的设计 1求轴传递的扭矩 2.求作用在齿轮上的力3.估算轴的最小直径 4.轴的结构设计 （1）拟定轴上的零件装配方案，轴上的大部分零件包括齿轮，套筒，左端轴承和轴承端盖依次由左端装配，仅右端轴承和轴承端盖由右端装配。（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。 （3）装左端轴承段A：=17mm，由上面所求第二段轴的直径=20mm.，直径应小于，取=17mm，。 （4）轴肩段B： （5）装齿轮段C： 。 段应小于齿轮的宽度，为保证套筒紧靠齿轮左端面使齿轮轴向固定。（6）轴环段D： （7）装右端齿轮段E：，经计算圆柱齿轮齿根圆到键槽底部尺寸x,应做成齿轮轴。（8）轴肩段F：（9）装右端轴承段G：=17mm，. （10）轴上零件的周向固定，采用平键联接，同时为了保证齿轮与轴的配合有良好对中性，采用H7/k6，滚动轴承与轴采用H7/k6。（11）定出轴肩处的圆角半径R=1，轴端倒角取1。5. 选择轴的材料为45钢，调质处理由设计书表15-1查得轴的主要力学性能，。 4.3.3输出轴的设计 1求轴传递扭矩 2求作用在齿轮上的力 3初步估算轴的最小直径，选取联轴器安装联轴器处轴的直径为轴的最小直径。根据表，A=103126取=18mm.选取联轴器：按扭矩T=22979N查手册，选用LT1型弹性柱销联轴器其半联轴器的孔径=18mm, 半联轴器长L4轴的结构设计（1）拟定轴上的零件装配方案，轴上的零件包括左端轴承和轴承端盖及联轴器依次由左端装配，齿轮、右端轴承和轴承端盖由右端装配。（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。（3）装联轴器段A：=18mm，=30mm，因半联轴器与轴配合各部分长L，为保证轴挡圈压紧联轴器。小于32，可取=30mm。（4）装轴承段B：，这段（两）轴径由滚动轴承的内圈孔径决定。选用深沟球轴承6004。（5）轴肩段C： 。（6）装齿轮段D：。（7）轴环段E：。（8）轴肩段F：。（9）装轴承段G：。 (10)轴上零件的周向固定，半联轴器与轴的周向固定均采用平键联接，同时为了保证半联轴器与轴的配合有良好对中性，采用H7/k6，滚动轴承与轴采用H7/k6。（11）定出轴肩处的圆角半径R=1，轴端倒角取1。 5. 选择轴的材料为45钢，调质处理由设计书表15-1查得轴的主要力学性能，。6画轴的结构简图如图（3.2a）所示，确定出轴承的支点跨距悬臂由此可画出轴的水平面的支反力： ；垂直面支反力，。7画弯矩图，转矩图（1）水平弯矩图如图(3.1d), (在C截面处)。（2）垂直面弯矩图如图(3.2f)， (在C截面处)。（3）合成弯矩图如图(3.2g)，在C截面处，（4）转矩图如图(3.2h)，T=22979N8按弯矩合成应力校核轴的强度由弯矩图知C处的弯矩最大，校核该截面强度。截面C处的当量弯矩， 可得校核结果，C截面强度足够。9按疲劳强度精度校核轴的安全系数根据轴的结构和弯矩图及转矩图可见，CC截面为危险截面，故校核此截面，查表，。按渐开线花键查得。查表得尺寸系数，查表得表面质量系数=0.93，查表得钢的，查表许用安全系数，弯曲应力幅， 扭转应力幅：， 只考虑弯矩作用时的安全系数只考虑转矩作用时的安全系数 ，安全系数：= ，满足强度要求图4-1 倾斜螺旋减速器输出轴弯矩、扭矩图4.4各轴轴承与键的设计 （1）各轴轴承选用如表4.1 表4.1 各轴轴承型号及尺寸输入轴中间轴输出轴型号600260036004尺寸（dDB）153510173510204212（2）输出轴轴承的校核 因输出轴选用深沟球轴承6003，轴上所承受的最大径向力的轴承是靠近齿轮端的其F为：F=N计算轴承寿命由式L=计算其中：由表查得f=1.01.2 取f=1.1；由表查得基本额定载荷C=5580N；轴转速n=100r/min；深沟球轴承=3；L=按每年300日工作日，每天8小时可知轴承使用年限为 L=设计年限10年所以轴承满足使用要求。（4） 各轴键的选用各轴上的键皆选用A型平键，其尺寸如表3.2 表3.2 各轴键的选用输入轴中间轴输出轴联轴器键（bhL）33185525齿轮键（bhL）87188720（5)输出轴联轴器键b=5mm,h=5mm,L=25mm 校核挤压强度：，K=2.5mm, 25-5=20mm,T=22979 设计书表6-2 挤压强度满足要求。 齿轮键b=8mm,h=7mm,L=20mm 校核挤压强度：，K=3.5mm , 20-8=12mm ,T=22979 设计书表6-2 ， ，挤压强度满足要求。4.5本章小结水平螺旋减速器采用二级直齿圆柱齿轮减速器，完成了减速器中齿轮、轴、轴承、键等零件的设计与校核。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章螺旋轴及机架结构设计第五章 螺旋轴及机架结构设计5.1 水平及倾斜螺旋轴设计5.1.1 水平螺旋轴的设计求水平螺旋直径为D1，转速为N1及长度L1螺旋直径和转速计算公式如下： （5.1） （5.2）式中，D1水平螺旋直径，m；G生产能力，0.5T/h;K物料综合特性系数，此处选K=0.049物料填充系数，由于螺旋具有输送和揉搓作用，故应适当取小值，可选=0.25见表5-1；P物料的堆积密度，此处C与输送倾角有关的系数，水平输送C=1；N1水平螺旋转速（rpm）；A物料综合特性系数，此处A=50见表5-1 表5.1 常用物料的填充、特性、综合系数物料的磨琢性物料的典型例子推荐的填充系数推荐的螺旋面型式特性系数K综合系数A粉状无磨琢性半磨琢性面粉、石墨、石灰、0.350.40实体螺旋面0.041575粉状磨琢性水泥、石膏粉、白粉0.250.30实体螺旋面0.056535粒状无磨琢性半磨琢性谷物、锯木屑0.250.30实体螺旋面0.049050粒状磨琢性造型土、型砂0.250.30实体螺旋面0.060030小块a60mm无磨琢性半磨琢性煤、石灰石0.250.30实体螺旋面0.053740小块a60mm磨琢性卵石、砂岩0.250.30实体螺旋面或带式螺旋面0.064525中等及大块a60mm无磨琢性半磨琢性块煤、块状石灰0.250.30实体螺旋面或带式螺旋面0.060030中等及大块a60mm磨琢性干粘土、硫矿石0.250.30实体螺旋面或带式螺旋面0.079515固状粘性、易结块含水糖、淀粉质的团0.250.30带式螺旋面0.071020 代入式(5.12)可求出D1，N1。圆整为标准系列D1=150mm。N1=120rpm。螺旋填充系数的校核公式为： (5.3)式中S螺距（ m），此处S=0.8D=0.12，其他符号意义同前。从上所得=0.04小于前面的初选=0.25，为此可以考虑降低转速以减少摩擦。取N1=80rpm，则可得=0.060.2，为此，最终取定水平螺旋的直径和转速为：D1=150mm;N1=80rpm;另由有关试验及经验，兼顾机体尺寸，取水平螺旋长为L1=0.6m.水平螺旋轴选用碳素钢，其屈服点=235Mpa.在一般机械设计中塑性材料Ns=1.22.5 (安全系数)许用应力 ：对塑性材料的许用剪应力为了保证受扭拒作用的圆轴正常工作，圆轴中的最大工作剪应力应小于材料的许用剪应力。得：为了减少螺旋旋转过程中振动，提高叶片的强度由经验公式取d=40mm。校核轴的强度：当米完全充满水平螺旋时，米的体积约为：质量为，则若米的全部重力完全作用于水平螺旋轴的尾部，则弯矩 按弯扭合成强度校核计算：当量应力为轴的许用弯曲应力，可知强度足够。5.1.2 倾斜螺旋轴的设计 倾斜螺旋设计计算求倾斜螺旋直径为D2，转速为N2及长度L2螺旋直径和转速计算公式如下： (5.4) (5.5)式中：D2倾斜螺旋直径，m；G生产能力，0.5T/h;K物料综合特性系数，此处选K=0.049物料填充系数，由于螺旋具有输送和揉搓作用，故应适当取小值，可选=0.25；P物料的堆积密度，此处C与输送倾角有关的系数，C=0.65见表5-2；N2水平螺旋转速（rpm）；A物料综合特性系数，此处A=50 表5-2 倾角系数表倾斜角05101530螺旋输送器倾斜布置时的输送校正系数C1.00.90.80.70.65 代入式(5.4)可求出D2，N2。圆整为标准系列D2=150mm。N2=120rpm。螺旋填充系数的校核公式为：式中S螺距（ m），此处S=0.8D，其他符号意义同前。从上所得=0.063小于前面的初选=0.25，为此可以考虑降低转速以减少摩擦。取N2=100rpm ，则可得=0.0.0750.2，为此，最终取定水平螺旋的直径和转速为D2=150mm;N2=100rpm;另由有关试验及经验，兼顾机体尺寸，取水平螺旋长为L2=0.8m.倾斜螺旋轴选用碳素钢，其屈服点=235Mpa.在一般机械设计中塑性材料Ns=1.22.5 (安全系数)许用应对塑性材料的许用剪应力：为了保证受扭拒作用的圆轴正常工作，圆轴中的最大工作剪应力应小于材料的许用剪应力。得：为了把水平螺旋输送来的米很好的送到出料口，由经验公式取d=35mm。校核轴的强度：当米完全充满倾斜螺旋时，米的重力约若米的所有重量都作用于出口处则按弯扭合成强度校核计算：当量应力为轴的许用弯曲应力，可知强度足够。5.2机架结构的确定由装配图显示，重力作用下的机主架，所以只有检查框架弯矩可以，当总P加载跨中的最大弯矩，角钢框架由两个减速装置和水完全充满了两槽和其他质量，P. P是24950n，最大弯矩MPL / 4 = 0.25x245950 = 6084nm。，从查找表的角度为W = 3870毫米，已知的正常应力弯曲角度应力条件：最大弯矩小于总弯矩强度足够的M.5.3 料斗及出料口设计为了方便米到工作舱和减少表的废物，料斗采用上部和底部造型精美，上端直径为260mm，下端直径120mm。出料孔位于斜螺杆的上端，和水的流动可以充分地形成一个逆流运动，以便在米沙子可以洗干净。出料口直径设为83mm。5.4润滑方案 减速器齿轮采用油润滑，润滑油高度能够达到大齿轮轮齿即可，大齿轮上的残留润滑油即可对小齿轮进行润滑。 轴承采用脂润滑，润滑脂选用钙基润滑脂。钙基润滑脂有一定的耐水性能，工作温度在55摄氏度以下，适合本设计使用。5.5密封方案 两螺旋槽端面出采用皮碗密封。其余密封处采用密封毛毡密封。5.6本章小结本章完成了两个螺旋轴的设计。设计中螺旋的直径要保证有足够的空间使