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红枣
去核机
结构设计
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西安思源学院本科毕业论文（设计）中文摘要我国目前的红枣去核机械的发展状况比较落后，由于缺少良好的设备，加工手段落后，生产效率低，致使一些地区水果积压腐烂现象，给果农造成很大的经济损失。红枣去核手工作业现在在中国仍然是主要的加工手段，不仅占用大量劳动力、劳动强度大、生产效率低，而且卫生安全得不到有效的保障。本设计主要是为了解决红枣去核作业的劳动强度大，安全卫生，提高生产效率，降低红枣果实破损率，保证红枣产品的质量。因此，小型红枣去核机有很好的应用前景。本次设计首先，调查了红枣去核机的研究及发展现况；接着，通过现有红枣去核机原理进行分析，在此分析基础上提出了总体结构方案；然后，对各主要机构及其零件进行设计；最后，绘制了本去核机的装配图和主要零件图并采用Pro/E三维设计软件构建了三维模型。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD、Pro/E软件，对今后的工作与生活具有极大意义。关键词：红枣 去核 设计 校核IVAbstractThe jujube go nuclear machinery development is relatively backward, due to the lack of good equipment, processing methods are backward, low production efficiency, resulting in some fruit in backlog rotten phenomenon, cause great economic losses to farmers. Red dates to the nuclear manual work is still the main means of processing in China, not only takes a large number of labor, labor intensity, low production efficiency, and health and safety can not be effectively guaranteed. This design is mainly to solve the labor intensity of red jujube to nuclear work, safety and health, improve production efficiency, reduce the damage rate of jujube fruit, ensure the quality of jujube products. Therefore, the small red dates to the nuclear machine has a very good application prospect.This design first of all, the research and development status of the red dates to the nuclear machine, and then, through the analysis of the principle of the existing red dates, based on the analysis of the overall structure of the program; then, the main body and its parts design; finally, drawing the assembly drawings and the main parts of the machine and three-dimensional design software Pro/E three-dimensional model.Through this design, we have consolidated the professional knowledge of the University, such as: mechanical principle, mechanical design, material mechanics, tolerance and exchange theory, mechanical drawing, etc. Master the design method of common mechanical products and be able to skillfully use AutoCAD, Pro/E software, for the future work and life of great significance.Key words：Jujube; Go nuclear; Design; Check目 录中文摘要IAbstractII1 绪论11.1课题背景及意义11.2红枣去核机国现状11.2.1红枣去核机发展现状11.1.2几种典型的红枣去核机22 总体方案的确定42.1动力类型的选择42.2减速器类型的选择42.3红枣去核机机构方案选择52.3.1去核动作机构选择52.3.2进排料机构选择52.4红枣去核机方案确定62.4.1最终方案62.4.1工作原理73 整机参数选择与计算83.1电动机选择83.1.1选择电动机系列83.1.2选择电动机功率83.2减速器选择93.3运动和动力参数计算94 主要零部件的设计114.1 V带传动的设计114.1.1V带的基本参数计算114.1.2带轮结构的设计134.2圆柱凸轮机构134.2.1圆柱凸轮机构中心距 a 的确定134.2.2凸轮廊线方程144.2.3压力角154.2.4轮廓线的曲率半径164.3槽轮机构164.3.1槽轮机构运动164.3.2槽轮机构运动参数174.4工作头的设计174.5 红枣定位盘184.5.1 红枣定位盘材料184.5.2 红枣定位盘尺寸184.6传动轴的设计184.6.1尺寸与结构设计计算184.6.2强度校核计算194.7轴承及键的选用与校核214.7.1轴承214.7.2键21总 结23参考文献24致 谢251 绪论1.1课题背景及意义核果类水果主要是指枣、桃、杏、李、山植、梨等，在水果总产垦中占有较大比例。以核果类水果为原料，加工成饮料、罐头、果脯及果干制品时，去核工序是一项十分重要的前处理作业。我国从80年代后期开始着手研制去核机，并陆续推出了一些加工设备。但由于在去核时出现的一些技术问题尚未真正解决，使得这些加工设备在推广使用上受限。随着核果食品工业的蓬勃发展，人民生活水平的不断提高，消费者对食品质量的要求也越来越高，而前处理工序对产品质量有若非常重要的影响，开发性能优良的核果去核机械化、自动化加工设备的需求日趋迫切。由于农村科技水平的限制，原有的手工去枣核机去枣核的效率比较低，容易在操作中使初学者操作不便甚至受伤，并且去枣核后的蜜枣的质量也比较差，极大的影响了操作者的经济收入和工厂的加工效率，所以红枣去核机已经向安全，高效，简便的方向发展，以满足人们不断增长的需求。本设计即为解决这方面问题，主要从简单化、轻巧化、实用化、高效化、生产过程人性化以及制造成本低廉化等方面出发，设计一种红枣去核机，来满足人们不断增长的需求，有广阔的应用前景。1.2红枣去核机国现状1.2.1红枣去核机发展现状我国从20 世纪80 年代后期开始着手对红枣去核机具进行研制和开发，并陆续推出一些机具。但由于一些关键技术问题尚未能很好地解决，所以至今真正能在生产中推广应用的机型并不多。目前红枣加工大都是由人工来完成去核这一过程的。为了提高红枣去核效率，一些生产厂家、科研院所先后研究试产出一批红枣去核机。主要有简易式连杆、手动、脚踩去核机、槽式机械去核机和模具式机械冲核机等几个类型，但这些去核机的使用效果都不好。用全自动红枣去核机代替人工去核，红枣去核机的应用可以节省大量的人工，将节省下的人工投入到劳动力密集型企业和劳动力急需型企业上，可以创造出更高的经济效益，为社会做更大的贡献。因此，设计去核后果肉完整性较好全自动红枣去核机，提高工作效率，安全性能，具有重要的现实意义。1.1.2几种典型的红枣去核机 据了解现在市面上的红枣去核机机械基本上有以下几种典型结构：（1）典型履带式去核机如图1-1包括有：电机、传动轮、传动轴、捣机、及其下端的冲头，电机与传动轮联结，传动轮通过传动轴与捣机联结，其特征在于：冲头下断面和冲针，在再冲头下方设有载枣履带，载枣履带上开有若干枣孔，载枣履带下方设有模板，模板上对应于冲核针和冲枣针开有若干漏核孔和漏枣孔，载枣履带一端触联有驱动轮，一端触联有从动轮，驱动轮通过传动装置与传动轮联接，在载枣履带一端的上端设有枣箱。驱动轮和从动轮均为多面体轮，载枣履带是由若干个带板组合联接而成的。图1-1 履带式红枣去核机1-电机；2-传动轮；3-传动轴；4-捣机；5-冲头；6-冲核针；7-冲枣针；8-载枣履带；9-枣孔；10-模板；13-驱动轮；14-从动轮；15-传动装置；15a-传动杆；15b-传动齿轮；16-枣箱；17-带板 此设备使用时，将枣注入枣箱，枣箱中的漏枣在载枣履带上的枣孔中。电机带着传动轮运转，将枣运至冲头下方，冲核针先将枣核冲出，然后冲枣针将枣冲出，实现冲核目的。是一种改良的红枣去核机，其工作效率高，安全性能强，结构简单合理，使用方便安全。不足之处是对枣的周径大小适应能力较低，是的原料使用率低，产能不高。（2）典型转盘式去核机如图1-2包括有:电动机、主动轮、冲针，其特征在于：主动轮通过曲轴、连杆与带有若干冲针的机头活动联结，冲针由半部分的冲核针与半部分的冲枣针组成，冲针下方是间歇式旋转盘，旋转盘上设有若干隔离区，隔离区上设有红枣定位孔，主动轮由传动装置分别联接旋转盘下方的转盘轴以及料斗下方的定量给枣总成，在旋转盘下方对应于机头位置设有半部分的漏核区和半部分的漏枣区，与之相对应设有枣核传送带和红枣传送带。传动装置包括从动轮和与之联结的连杆。图1-2 转盘式红枣去核机1-电动机；2-皮带；3-主动轮；4-曲轴；5-连杆；6-冲针；6a-冲核针；6b-冲枣针；7-机头 ；8-旋转盘；9-隔离区；10-红枣定位孔；11-从动轮；12-转盘轴；13-料斗；14-定量给枣总成；15-漏核区；16-漏枣区；17-枣核传送带；18-红枣传送带；19-导轨；20-扶正装置；21-清除装置此设备无需手持单个红枣逐个进行操作，提高了工作效率，也提高了安全性能。其不足之处是可能将枣压烂，或将枣核挤到一边的枣肉中，导致成品合格率低。对枣的周径大小适应能力低，是的原料使用率低。232 总体方案的确定2.1动力类型的选择在机械系统设计过程中，原动机的选择是非常重要的一个环节，因为它直接影响到动力输出的稳定性、系统运行效率和总体结构。现代机械中，常见的原动机有热机、电动机、液动机和气动机，各自具有不同的特点和应用。热机包括蒸汽机和内燃机，其应用范围相对单一，主要用于经常变换工作场所的机械设备和运输车辆。电动机在现代机械中应用最为广泛，尤其是交流异步电动机，其具有结构简单，价格低廉，动力源方便等优点，但功率系数较低，且调速不便，适用于运行环境比较稳定、调速范围窄的场合。液动机一般调速方便，且传动链较短，但需配备液压站，成本较高。当只需实现简单的运动变换时，气动机较为方便，其缺点是有一定的噪声。本设计中对原动机的要求为：运行环境稳定、结构简单、成本较低，综合以上各种原动机的特点，选择交流异步电动机作为大枣去核机的原动机。2.2减速器类型的选择减速器是指原动机与工作机之间独立封锁式传动装置，用来减低转速并相应地增大转矩。减速器种类繁多，一般可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器。齿轮减速器的优点是结构简单，运转平稳，安装方便，其缺点是传动比的分配比较麻烦；而蜗杆减速器具有结构紧凑，传动比大，噪音低等优点，但容易引起发热、漏油、涡轮磨损等问题。行星齿轮减速器的主要特点有：结构紧凑、重量轻、体积小、传动比大等优点，但其结构比较复杂，制造和安装较为困难，成本也高。在本设计中，对减速器要求为：传动比较小，结构尽量简单，成本低廉，制造安装方便。综合以上各种减速器的优缺点，选择圆柱-圆锥齿轮减速器作为大枣去核机的减速器。2.3红枣去核机机构方案选择2.3.1去核动作机构选择在去核机中，推杆的运动为复合运动，即回转运动与具有特定运动规律的上下往返运动。满足这种要求的机构有很多，在此仅讨论曲柄滑块机构和凸轮机构。（1）曲柄滑块机构图2-1 曲柄滑块机构图2-1所式为典型的曲柄滑块机构，具有结构简单，零件加工容易，易实现所需动作要求等优点，但其结构零件重用性差，比较适合于执行机构不改变的系统。（2）凸轮机构图2-2 凸轮机构凸轮机构的特点是结构简单、紧凑，能精确实现所需的运动轨迹，其缺点是从动件行程不宜过大，且曲面加工成本较高。适用于传力较小、运动灵活、运动规律复杂的场合。本设计中，推杆的运动规律较为复杂，既有绕中心轴的旋转运动，也有按给定规律往返的上下运动，结合以上两种机构的特点分析，选择凸轮机构能够满足要求。2.3.2进排料机构选择（1）槽轮机构进排料动作须由间歇机构完成，槽轮机构槽轮机构的特点是结构简单，工作可靠，易加工，转角准确，机械效率高。常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。故进排料机构选取槽轮机构。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速。图2-3 单销四槽外槽轮机构（2）不完全齿轮齿条机构图2-4 不完全齿轮齿条机构不完全齿轮齿条机构的优点是结构简单，容易制造，允许选择的范围比棘轮机构和槽轮机构的大，因而设计灵活。其缺点是从动轮在转动开始和终止时，角速度有突变，冲击较大，故一般只适用于低速、轻载的工作条件。综合以上分析，结合去核机的工作条件，选择槽轮机构实现间歇运动。2.4红枣去核机方案确定 2.4.1最终方案综合以上的分析，最终确定的系统运动方案见下表：表2-1系统运动方案原动机减速器去核机构间歇进排料机构交流异步电动机涡轮蜗杆减速器圆柱凸轮槽轮红枣去核机由上端盖、机架、圆柱凸轮、凸轮辊子、摆动推杆、销铀、摆动推杆、下端盖、楷轮拨销、槽轮、锁止盘筹组成，如图2-5所示。图2-5 红枣去核机结构图2.4.1工作原理由本机功能决定，传动装置要实现工作台的间歇运动和工作头的往复直线运动。要实现间歇运动采用的是槽轮机构，而实现工作头的往复直线运动的则采用摆动拒杆凸轮机构。为满足上述要求，应将槽轮的拨销和摆动推杆凸轮安装在同一横轴上，这样就能保证其运动协调，传动装置的运动就能达到预期的效果。传动轴下端连接的是槽轮拨销和锁止盘，通过槽轮带动工作盘做间歇运动；上端连接有圆柱凸轮，其从动件是摆动件，通过摆动从动仵的杠杆带动工作头冲针在工作台停歇的间隙作往复直线运动以完成大枣的去核加工。3 整机参数选择与计算3.1电动机选择3.1.1选择电动机系列电动机选择应保证：式中：P0电动机额定功率，kW； Pr工作机所需电动机功率，kW。所需电动机功率由下式计算：Pr=Pw/式中：Pr工作机所需有效功率，由工作机的工艺阻力及运行参数确定； 电动机到工作机的总效率，%。皮带运输机的PW计算方法：PW=Fv/1000 (kW)式中：F工作机的圆周力，例如运输机上运输带的有效拉力，N； v工作机的线速度，例如运输带的带速，m/s； D带运输机主动滚筒的直径，mm； n工作机卷筒轴的转速，r/min。按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y系列。3.1.2选择电动机功率PW=0.27 kW，=0.990.950.960.950.9940.96=0.7698Pr1=PW/1=0.36 kW查表4.12-1，可选Y系列三相异步电动机Y802-4型，额定功率P0=0.75kW，或选Y系列三相异步电动机Y90S-4型，额定功率P0=0.75kW。以同步转速为1500r/min及1000r/min两种方案进行比较，由表4.12.1查得电动机数据，计算出传动比如下表。表3-1电动机数据表方案电动机型号额定功率/kW同步转速/(r/min)满载转速/(r/min)总传动比质量/kg价格/元12Y802-4Y90S-40.750.7515001000139091057.9237.921823475570比较两方案可见，方案1选用的电动机虽然质量和价格较低，但总传动比大。为使传动装置结构紧凑，决定选用方案2。电动机型号为Y90S-4，额定功率为0.75 kW，同步转速为1000 r/min，满载转速为910 r/min。3.2减速器选择（1）总传动比红枣定位转盘的转速应合理选择，过大会导致红枣甩出，过小去核效率低，参考市场现有红枣去核机，取转盘转速为，而：电机满载转速：。故总传动比为：（2）分配传动比为使传动装置尺寸协调、结构匀称、不发生干涉现象，选V带传动比：；则减速器的传动比为：因此减速器传动比较大，为了保证结构紧凑性，本去核机选用蜗杆减速器，查机械设计手册型号为：CW-80-22.53.3运动和动力参数计算（1）各轴的转速：1轴 ；2轴 ；3轴 转盘轴 （2）各轴的输入功率：1轴 ；2轴 ；3轴 ；（3）各轴的输入转矩：电机轴 ；1轴 ；2轴 ；3轴 ；（4）整理列表轴名功率转矩转速传动比电机轴0.757.879101轴0.6757.0891012轴0.506119.6140.422.53轴0.456215.5820.224 主要零部件的设计4.1 V带传动的设计4.1.1V带的基本参数计算1）确定计算功率根据上述所选电机参数：；查机械设计基础表13-8得工况系数：；则：2）选取V带型号根据、查机械设计基础图13-15选用A型V带,3）确定大、小带轮的基准直径（1）初选小带轮的基准直径：；（2）计算大带轮基准直径：；圆整取，误差小于5%，是允许的。4）验算带速，带的速度合适。5）确定V带的基准长度和传动中心距：中心距：初选中心距（2）基准长度：对于A型带选用6）验算主动轮上的包角：由得主动轮上的包角合适。7）计算V带的根数：，查机械设计基础表13-3 得：；（2），查表得：；（3）由查表得，包角修正系数（4）由，与V带型号A型查表得： 综上数据，得取合适。8）计算预紧力（初拉力）：根据带型A型查机械设计基础表13-1得：9）计算作用在轴上的压轴力：其中为小带轮的包角。10）V带传动的主要参数整理并列表：带型带轮基准直径(mm)传动比基准长度(mm)B21000中心距（mm）根数初拉力(N)压轴力(N)350252.42014.1.2带轮结构的设计（1）带轮的材料采用铸铁带轮（常用材料HT150）（2）带轮的结构形式V带轮的结构形式与V带的基准直径有关。小带轮接减速机，较小，所以采用腹板式结构带轮；大带轮接减速器，所以采用孔板式结构带轮。4.2圆柱凸轮机构在所有基本运动链中，凸轮具有易设计的优点，它还能准确有效地预测所产生运动的基本趋势、工作行为、结构和寿命等.圆柱凸轮机构作为间歇运动机够的发展方向，具有良好的运动性能和动力性能，波广泛应用于各种自动机械和自动生产线中。凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成。本设计的凸轮机构主要任务是实现工作头的往复直线运动。根据其工作要求，工作头的行程为70mm，凸轮在推程和回程阶段以等角速度转动。 4.2.1圆柱凸轮机构中心距 a 的确定摆动从动件圆柱凸轮机构的中心距不但要受机构中空间位置的限制，还与摆动从动件的运动特点有关。图4-1是简化了的滚子摆动从动件圆柱凸轮机构，摆动从动件轴线 A与圆柱凸轮轴线OO间的最短距离就是摆动从动件圆柱凸轮机构的中心距 a， AB和 AB 是摆动从动件的两个极限位置，AB是摆从动件的中间位里，为了使滚子中心B的轨迹尽量与同一个圆拄接近，取 BB / 00，CD = DB, 则： a = AD = AC + CD = AC + 1/ 2 ( AB - AC ) = 1/ 2 ( AB + AC )= 1/2 ( L + Lcosmax / 2 )即：a= L/2(1 + cosmax/2)式中a：凸轮机构的中心距； L：摆动从动件的长度；j max：摆动从动件的最大摆角。图4-1 摆动从动件圆柱凸轮机构简图4.2.2凸轮廊线方程解析法是凸轮轮廓设计的有效方法，其实质是建立凸轮廓线的数学方程式，用此方程式精确地计算出凸轮廓线上各点的坐标值，控制刀具和各坐标之间的运动关系行成出所需的曲面。用解析法设计出圆住凸轮廓线，加工出的凸轮工作精度高，不必影响凸轮速度和从动件的位移就能够使从动件按拟定的规律运动。依据去核机的工作原理、摆动从动件圆柱凸轮机构在机械中的工作性质、从动件的运动和动力特性、制造和装配工艺等因素综合考虑选取。建立摆动从动件等速运动规律的解析式： = F( j )式中：摆动从动件的摆角；j：圆柱凸轮的转角。（去该机对摆动从动件的摆角规律有较严格的要求，所以应首先满足摆角的要求。）(1)理论轮廓线方程：将图4-2所示圆柱凸轮沿凸轮的平均圆柱半径 rp 展开成平面，并建立图示直角坐标系(X轴的正向与凸轮的转动方向相反，Y轴的正向指向摆杆的上升方向)。由图 3可见.理论廓线上任意点 C的坐标(x，y)，亦即理论廓线 b 的方程为： x = rp j + Lcos ( max / 2 ) Lcos ( max / 2 j )y = Lsin ( max / 2 ) - Lsin ( max / 2 - j)式中，x 、y为理论轮廓线上点的直角坐标； rp 为凸轮的平均圆柱半径；j 为凸轮的转角；L 为撑杆的长度；max 为摆杆的最大摆角；为摆杆在任意位置时的投角。图4-2圆柱凸轮转向与摆杆配置方位（2）实际轮廓线方程：摆动推杆与圆柱凸轮的实际廓线方程，按包络线原理，引人包络线方程后便可获得：X= x rt * dy/dj ( dx/dj ) + ( dy/dj ) Y = y rt * dx/dj / ( dx/dj ) + ( dy/dj ) 式中XY为实际轮廓线上任意点的坐标；rt为滚子半径；dx/dj ，dy/dj 对j求导得到。上面一组加减号表示理论廓线下方的包络线，下面的一组加减号表示理轮廓线上方的包络线。4.2.3压力角凸轮机构的轮廓压力角决定着作用在从动件上力的分配，所以应该考虑压力角的最大值。压力角过大会使凸轮的基圆半径小，凸轮尺寸较小，同时会使机构受力情况变坏，当压力角大到某一临界值a时，机构将发生自锁。所以在设计中可将基圆半径选大一些，以便减小压力角。一般要求压力角 a 不超过它的许用值a。摆动从动仵，升程的许用压力角a45，对于回程，由于负荷减小传递动力已不是主要问题，a7075。计算公式：tana = d/dj * L/rp cos (max / 2 -）干 tanmax/ 2 - )，式中，a 为任意位置时的压力角；减号用于升程，加号用于回程。4.2.4轮廓线的曲率半径在设计或加工凸轮轮廓时，曲率不适当就会发生“顶切”现象，从动件就不能按照拟定的规律运动，而且凸轮轮廓还要承受不许可的应力。理论轮廓线上r点的曲率半径的计算公式为;r = (dx/dj) + ( dy/dj) / ( dx/dj * dy / dj-Dy / dj*dx/dj )按理论廓线的曲率半径，可得实际廓线的曲率半径; r= rrt,式中r为实际廓线的曲率半径。加号用于理论廓线下方的一根包络线, 减号用于理论廓线上方的一根包络线。4.3槽轮机构槽轮机构又称为马耳他机构，能把主动轴的匀速连续转动转换为从动轴的周期性间歇运动。槽轮机构结构简单、紧凑、工作可靠；且转位时间与静止时间之比为定值，能平稳地改变从动件的角速度；在拔销进人和脱出槽轮时运动比较平稳，但槽轮的转角大小不能凋节，当精度要求较高时需另加定位装置。4.3.1槽轮机构运动图4-3槽轮机构转位简图如图4-3所示，槽轮的圆弧面定位是最常用的定位方法。图4-3(a)销轮滚子刚进入径向槽；图4-3 0，Z 3，在工作时槽轮的角速度和角加速度变化很大，在拨销进人和脱出径向槽的瞬间，槽轮的角加速度发生突变，引起的震动和冲击力也很大。因t 0.5，可采用多圆销槽轮机构，设均匀分布的圆销数目为 R，则一个运动循环中槽轮的运动时间是单圆销时的 R 倍，故t = R ( Z2 ) / ( 2Z )。又因为t 1，故 R 2Z/ ( Z2 ) ，由此可知： Z = 3 时，R 可为 l 5；Z = 4或 5 时，R 可为 1 3 ；Z 6时，R 可为 1 2。中心距 a 和圆销半径 r 的确定要根据受力情况和该机构所占用空间位置大小。4.4工作头的设计工作头结构如图4-4所示：1 - 支座 2 - 冲针 3 - 导套架 4 - 导套图4-4 工作头结构图根据现有的去核工具和大枣的结构形状，工作头由支座、冲针、导套架、导套组成。在冲针上设计了前后导向装置，冲针是轴向阶梯状。这样不仅增加了冲针的刚度和强度，还便冲针运动的精确度得到提高。工作头冲针的行程70mm，冲针的极限位置距离工作盘 10 mm，当工作盘转位完成停止不动时，冲针下行 10 mm与工作盘工位中的大枣接触，冲针继续下行50 mm完成对大枣的加工，并使枣横完全脱离大枣后回程运动 70 mm到达极限位置，工作盘转位，到下一个工作位置，冲针重复动作。4.5 红枣定位盘 4.5.1 红枣定位盘材料由于红枣去核机属于常用食品加工类机械，材料的选择应考虑到材料易得、材料容易加工切削、干净卫生、成本低且容易清洗等特点，所以本设计选用45号钢作为红枣定位盘的材料。4.5.2 红枣定位盘尺寸红枣定位盘如图8所示。考虑到人工放置红枣的舒适度问题以及作业的工作效率，本设计采用直径900mm的圆盘作为定位盘，圆盘上均匀分布12个直径30mm的红枣定位孔，为了使定位盘工作稳定可靠不产生倾斜本设计采用双键连接轴，基孔制配合为H7。4.6传动轴的设计轴的设计以转盘轴为例，其他轴与之类似：4.6.1尺寸与结构设计计算（1）转盘轴上的功率P1,转速n1和转矩T1，（2）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据机械设计表11.3，取，于是得：（3）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度该处开有键槽故轴径加大510，且这是红枣定位转盘的直径，取20mm。轴的结构设计：为了满足带轮的轴向定位，-轴段右端要有一轴肩，故取-段直径为d-=24mm。初步选定滚动轴承，因轴承受径向力和轴向力，根据d-=24mm，取用6205型深沟球轴承，其尺寸为dDT=25mm62mm15mm，则有d-=d-=25mm，L=15mm，轴承中间处用轴肩定位，这段取直径d-=30mm。右端轴承与齿轮之间应有一套同固定，-长应为：取套同长12mm，则L-=32mm。取轴承端盖总宽为32mm，外端面与大带轮右端面间距离为10mm，故取L-=42mm。结合箱体结构，取L-=76mm。（4）轴上零件的周向定位轴上零件的周向定位：联轴器与轴的周向定位均用平键联接。按d-=20mm查得平键截面bh=6mm6mm，键槽用铣刀加工，长28mm，同时为了保证转盘与轴配合有良好的对中性，故选择轮毂与轴配合为H7/n6。4.6.2强度校核计算（1）求作用在轴上的力根据机械设计（轴的设计计算部分未作说明皆查此书）式(10-14)，则（2）求轴上的载荷（详细过程以轴2为例，其他轴类似不一一复述）首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取a值。对于6207型深沟球轴承，由手册中查得a=17mm。因此，轴的支撑跨距为L1=172mm。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。载荷水平面H垂直面V支反力F，C截面弯矩M总弯矩扭矩（3）按弯扭合成应力校核轴的强度根据式(15-5)及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取，轴的计算应力已选定轴的材料为45Cr，调质处理。由表15-1查得。因此，故安全。4.7轴承及键的选用与校核4.7.1轴承1）.按承载较大的滚动轴承选择其型号，因支承跨距不大，故采用两端固定式轴承组合方式。轴承类型选为深沟球轴承，轴承的预期寿命取为：Lh29200h由上面的计算结果有轴承受的径向力为Fr1=340.43N，轴向力为Fa1=159.90N，2）初步选择滚动轴承型号为6205，其基本额定动载荷为Cr=51.8KN，基本额定静载荷为C0r=63.8KN。3）径向当量动载荷 动载荷为，查得，则有 由式13-5得 满足要求。4.7.2键1）选择键联接的类型和尺寸联轴器处选用单圆头平键，尺寸为2)校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由机械设计查得键联接的许用挤压力为键的工作长度 ，合适总 结毕业设计是大学学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的学习机会，通过这次理论知识和实际设计的相结合，锻炼了我的综合运用所学专业知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高了我查阅文献资料、设计手册、设计规范能力
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