资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共33页)
编号：145295134
类型：共享资源
大小：3.62MB
格式：ZIP
上传时间：2021-09-18
上传人：QQ14****9609
认证信息
个人认证
郭**（实名认证）
陕西
IP属地：陕西
150
积分
- 关 键 词：
-
家用
多功能
面条机
设计
CAD
- 资源描述：
-
家用多功能面条机的设计含5张CAD图,家用,多功能,面条机,设计,CAD
- 内容简介：
-
家用多功能面条机的设计摘要随着社会经济的发展，越来越多的食品行业机械进入到家庭，并受到热烈的追捧。面条机就是其中一个。面条无论在国内外都是非常受欢迎的主食，至今已有四千多年的悠久历史，并受到了广泛的欢迎，在中国，自古以来就有“北方面条，南方米饭”的传统；在国外有赫赫有名的意大利面等等。为什么面条受到广泛的欢迎呢，主要由面条的几个特点所决定。一方面，面条是一种原材料极其普遍并且原材料的储存时间较长；另一方面，面条制作种类较多，且适宜人群较广。因此面条在国内外受到了广泛的欢迎。随着食品行业加工机械化的大背景下，传统手工制作面条，因为其生产效率低下，劳动强度大，制作困难等因素，而买的面条由于种类单一，材料不放心等因素使得家庭拥有一部家用多功能面条机越来越受到人们的追捧，并且使得机器拥有广泛的市场，会给企业带来较好的效益，因此此次毕业设计以家用多功能面条机设计课题。此次设计之中主要是参考了大型面条机的设计方案，并且对家用面条机进行来自机械原理部分，机械设计以及传动部分， 电动机的选用进行分析应用。此次设计的重点是对从原材料添加，和面机构，压面机构，切面机构等进行分析研究。设计步骤为：再明确设计任务要求及其背景下，查找相关资料并与指导老师讨论明确设计纲领，利用CAD制图将总装图，部件图以及重要的零件图绘制出来。关键词：家用电动面条机；传动机构；压片机构；切削。IABSTRACTWith the development of social economy, more and more food industry machinery into the family, and is warmly sought after. The noodle maker is one of them. Noodles are very popular staple food both at home and abroad, has a long history of more than 4,000 years, and has been widely welcomed in China, since ancient times, there has been northern noodles, southern Rice tradition; In foreign countries there are famous pasta and so on. Why noodles are so popular is mainly determined by a few characteristics of noodles. On the one hand, noodles are a very common raw material and the storage time of the raw material is long; on the other hand, noodles produce a variety of, and suitable for a wide range of people. Therefore, noodles are widely welcomed at home and abroad. With the mechanization of food processing in the background, the traditional hand-made noodles, because of its low production efficiency, labor intensity, production difficulties and other factors, but the type of noodles bought because of a single, factors such as insecure materials make it more and more popular for families to own a household multifunctional noodle maker, and make the machine have a wide market, which will bring better benefits to enterprises, therefore, the graduation project to the family multi-functional noodle machine design topic. This design mainly refers to the design of the large-scale noodle machine, and carries on the analysis and application from the mechanical principle part, the mechanical design as well as the transmission part, the electric motors choice. The focus of this design is from the raw materials to add, and surface mechanism, pressure surface mechanism, section mechanism analysis and research. The design steps are: clear the design task requirements and the background, find the relevant information and discuss with the instructor clear design program, using CAD drawing to draw the final assembly drawing, parts drawing and important parts drawing. Key words: Household Electric Noodle Machine; transmission mechanism; tablet pressing mechanism; cutting.目录摘要IABSTRACTII第一章 绪论11.1 面条的形成与发展11.2家用面条机的研究背景11.3 预期目标21.4本文的主要内容3第二章 家用多功能面条机的设计方案42.1 设计思路42.2 工作原理5第三章 面条机主要部件的设计63.1 压片机构的设计63.1.1 压片机构的基本结构63.1.2 影响压片的因素73.2 辊刀的设计及其说明8第四章 面条机传动部分的设计104.1关于电动机的选择104.2 带传动的设计104.2.1 确定带的输入功率114.2.2 V带的选择114.2.3 带轮上的压力的计算134.2.4带轮的选择134.3齿轮设计144.3.1材料的选择及精度等级要求144.3.2根据接触强度进行初步计算154.3.3 按照齿根弯曲强度设计174.3.4模数的确定184.3.5齿轮齿数的确定184.3.6几何尺寸的确定19第五章 轴的设计205.1 轴的选择205.2轴的结构设计要求205.3 轴的设计计算215.3.1轴的最小直径计算215.3.2 轴的结构简图及其功能225.3.3轴的尺寸23第六章 轴承的应用246.1轴承的选用及其安装246.2轴承的相关参数查阅和计算24总结26致谢27参考文献28III第一章 绪论1.1 面条的形成与发展面条早在中国的汉代就已经起源，现如今已经有了四千多年的食用和制造的历史了。中国作为面条的发源地，中国无论从古还是至今由于且国土辽阔，致使面条文化在中国悠久的历史长河中孕育出了两千多种面条的制作方法，整个东亚地区的面条文化都受到中国的影响。面条的品类多种多样。具有极其丰富的地方特色，如在祝寿的时候吃的长寿面，以及国外非常受欢迎的意大利面等等。面条为什么从古至今这么受欢迎？主要原因在于它的筋道而富有弹性，并且将面食面食容易入味，使面条的口味多种多样，受到人们的青睐，在世界各地拥有不可或缺的地位。在国内的特色面食有多种多样，如有北方地区的：北京的炸酱面、山西的刀削面、安徽的板面、东北的烤冷面、陕西的油泼面、河南的烩面、捞面、麻鸭面、饸烙面等等；在南方地区的：重庆的重庆小面、上海的阳春面、福建沙县的拌面、漳州的卤面、四川的担担面、铺盖面、岐山和新野的臊子面，涡阳的干扣面、武汉的热干面等等；而在西北地区又有：内蒙古的焖面、兰州的拉面等等；可以说我国的面食使多种多样，种类繁多。在国外的特色面条有俄罗斯的大块牛肉面，意大利的意大利面，美国的奶油鸡肉面，日本的日本拉面，印度的咖喱面，韩国的火鸡面等等再如现如今发展出来的方便面等一系列的，都足以说明面条在世界上的地位。到现如今面条仍然是一种种类繁多，具有地方特色，制作简单且可口，被大多数家庭所认可的一种主食。1.2家用面条机的研究背景随着社会经济的发展，追求健康的生活方式成为越来越多国人们的目标，这也使越来越多家庭使用到了食品行业机械，并受到热烈的追捧。其中一个典型的例子，就是今天此设计所涉及到的面条机。作为中华民族传统美食的面条，在世界各地都是非常受欢迎的食品，面条有利于消化等优点并且富含蛋白质、碳水化合物、淀粉、脂肪等营养物质，可以满足人们日常生活品的需要，并有养胃、增强免疫力、改善贫血等功效。美味的面条需要更加精美的制作，但是其加工起来一方面需要体力支撑，另一方方面好吃的面需要大量的制作工艺，其中包括：和面需要力度合适且筋道，压面、切面外形标准美观且易入口，这必将导致了好吃的面条难以制作的现象。这样利用机械化制作面条应运而生，使食品行业机械进入家庭市场，面条机的设计并投入市场可以大大减轻劳动量，增加生产效率，可以有很大的市场前景。而市场上已经出现了的单独的和面机，单独的面条制作机器，这些机器虽然可以减轻制作者的劳动量，提高生产效率，但是由于其功能单一，只能完成相应的一种工序，导致其增加了占地面积，并且不适合现如今的食品行业机械发展的方向，必将被淘汰。而在一些较大的面条店铺的店里面有一些一体化的产品但是其体积较大，购买成本高，使用成本也高，从根本上不适合家用的范畴。综上所述设计一款占地面积小巧，功能多且可以达到一体化的面条机成为了一个市场需求的方向。所以研发一款家用多功能面条机会有很大的市场需求。1.3 预期目标（1）设计出来的面条机操作简单，生产效率高，产生噪音小，符合家用需求，便于维护，寿命长。（2）对操作者进行保护，此次设计在运行中要设计安装出触电保护装置，在便于按到的地方设置急停按钮。（3）在实用性方面，要设计到功能多样，可以满足用户平时面制食品的需要，对轧辊和辊刀的调节范围尽可能地增大，以达到设计要求。（4）在工作稳定性方面，工作稳定可靠，必须满足足够的工作稳定性。（5）在设计和使用成本方面，降低设计成本，使用成本低，有良好的工作稳定性，维修方便，工作可靠，在满足日常应用的质量要求和控制要求的基础上，使成本降到最低，以达到良好的经济性。1.4本文的主要内容在此次设计中，为了达到自动化的要求，关于面条的制作，共提出两种选择方案，也是市面上比较成熟且认可的方案：方案一：制作为压片方式的面条机；方案二：制作为挤压方式的面条机。压片方式的面条机是通过将面团辊压成面饼直到成为面片，再经过机头处的刀具，将面片切出面条的形状，其中面条机的切面刀具是可以更换的，当需要不同规格的面条时，将切面刀具换为不同型号，这样可以制作出不同规格的面条，这样制作出来的面条可以达到面条规格各种各样，并且制作出来的面条有嚼劲且韧性，口感上佳，与人工制作的面条口感相似。挤压方式的面条机是通过将面团直接将和好的面团通过机械装置进行挤压，在机头处，设置出不同规格的切面刀，利用挤压将面条挤出，虽然这个方案机器工作速度快，也可以实现自动化，但是这个应用于商家是一个合理的选择，但是由于做出来的面条韧劲不足，口感一般，不适合家用。综上所述，此次设计选择方案一：制作为压片方式的面条机是最为适合家用的一个选择，并且制作出来的机器结构紧凑，效率高，口感好可以受到更加广泛的市场。最后是将制作好的面条输送到成品暂放板上，等待操作者进行下一道工序。在此次设计中，最为关键的问题是面团的传送装置，压面的辊压装置，面条的刀具，中间的传动装置的设计。设计思路：（1） 动力源的选择。（2） 动力传递机构的设计。（3） 压面辊，切面刀具的设计。（4） 传料装置的设计。（5） 使用Auto CAD等制图软件，对二维图进行绘制，包括：零件图和总体装配图。（6） 对机器的生产效率进行分析。29第二章 家用多功能面条机的设计方案2.1 设计思路（1）设计出合理的填料面板，要求结构表面光滑，不粘面，必须严格按照集合计算得到面板的斜度（2）对和好的面进行压面处理，设计中压面机构及输送面机构设计合理，不能出现卡料现象的发生，所以需要轧辊表面进行精加工或者光整加工，使轧辊出来的面片光滑美观。（3）对动力源进行选择，在传动方面使用带轮与齿轮结合的传动装置。（4）设计可以能够改变规格的辊刀（切面刀具），通过改变辊刀之间的距离，从而达到加工出不同规格的面条的目的。（5）在切面刀具下方，设计出一个可以放容器的地方，将加工好的面条最终输送到容器中，最终制作好成品。（6）如图2-1 所示表示出了面条机的机构总图。图 2-1 面条机的结构总图1、 填料面板 2、左侧机架 3、半轴 4、传动带 5、带轮 6、螺母 7、螺杆 8、可调节式螺母 9、压辊装置 10、电动机 11、右侧机架 12、辊刀（切面装置） 2.2 工作原理此次设计出来的面条机，体现出了多功能方面，一方面可以通过改变辊刀之间的距离来制作出规格不相同的的面条，另一方面可以将辊刀功能取消，直接压出薄面片，再利用模具，可以将薄面片做成饺子皮，馄饨皮等等以达到功能多样，制作品种多样。其中主要功能是在于对输送的面团进行碾压轧辊，然后通过不同规格的辊刀以达到目标功能，所以说轧辊和辊刀的设计是最重要的设计部件。设计的面条机的设计流程图，如图2-2所示，可以将面条机的流程分为：面胚-一级输送-辊压-二级输送-辊刀切割-成型面条-输送到暂存盘。图 2-2 面条机设计流程图具体为混合均匀后的面粉和水，制成面团，然后将面胚放入填料面板上，自动滑入双面滚中进行一级传送，在经过双面滚的压辊使面胚碾压成型，再经过二级传送使加工的面片传送到辊刀处，经过对辊刀设定好规格，对面片进行切割加工，最终在重力作用下，使面条放入成品暂存盘中。通过上述循环可以将面条最终制作成成品，最终完成工作。第三章 面条机主要部件的设计3.1 压片机构的设计3.1.1 压片机构的基本结构此次设计中，面条机的最重要的工作部件之一就是压片机构，制作出来的面条的好坏，最关键的一步就取决于对压辊的设计。对于面条机来说，压辊的表面必须光滑不粘料，所以说此次设计的压辊必须要加工精度高，粗糙度小甚至可以利用光整加工；此次设计中所需要的压辊是要成对存在的，所以说在安装设计时需要有良好的平行度。如图3-1所示压辊机构的结构示意图，在其中有一根压辊的左右两侧有一个大小直径大于压辊直径的挡板，且与另一根不带挡板的压辊进行配合，可以形成一个密闭的空间，令其之间的距离为B，这样一方面可以控制压辊压出面片的厚度，另一方面，可以保证在工作过程中，防止面片左右晃动过大，影响面料的损坏，并间接保保证了机器的高效的运转。在这一对压辊中，我们将一根固定，保证径向距离不动，我们把这根压辊称之为定辊；在另一个压辊中我们利用改变轴承座位置，来改变一对压辊之间的距离，来保证可人工对面片厚度的调整，其中我们把真跟相对位置可调的压辊称之为动辊；最后我们为了保证一对压辊可以同速转动，以保证在压面过程中面片可以等速传送，在此次设计中将压辊两端装有一对传动比为1的齿轮，来保证两压辊同速转动。图3-1 压辊机构示意图其中：1、 侧边端板 2、压辊 3、齿轮 4、键槽 B、两压辊间隙3.1.2 影响压片的因素（1）压辊的直径和压辊的压力：在设计中压辊的直径应该选择的大一些，可以保证足够大的喂料角，使料更加容易的进入压辊；压辊的压力应该选择的大一些，这样可以保证通过压辊压出来的面片可以组织紧密，不易被折断，面片有韧劲，以达到较好的口感。（2）压延比的选择：指面片进出压辊的厚度差与进入前厚度的比值称之为压延比。压片效果的重要因素是压延比。通过查的有关资料可知，压延比的大小一般不得超过0.5。（3）压辊的速度：在对面进行压片的过程中，压辊的旋转速度将影响到对面料加工的速度，最终会影响生产效率；所以在此次设计中，为了要求有较高的生产效率，因此我们必须在满足质量要求方面的前提下，给予压辊最大的旋转速度。（4）压辊的工作原理：在正常工作的过程中，主动和从动压辊是相对运动的，且运动速度相同，以保证对面片的加工，这就需要安装一对传动比为1的齿轮 对压辊的相对转动进行控制，使这一对压辊形成相同的旋转速度，相反的旋转方向。因此面料可在两压辊之间进行压片处理，以达到相应的规格，为下一步进行加工做好准备，同时由于两压辊相对转动，可以保证在对面坯料进行加工的同时保证面坯料向前移动，以达到连续传送的目的。所以面料可以在压辊的连续工作下，使机器可以高效率的生产。（5）对面皮厚度的调节：此次设计在从动压辊的两侧装有一对滑块，如图3-2所示，将从动轮的轴承座固定在滑块上面，利用调节螺母对滑块进行前后的移动，这样就可以调节两压辊之间的距离，从而可以达到控制生产出来的面片的厚度，我们在此次设计中将两压辊的可调范围控制在07 mm，这样可以满足绝大部分日常生活中所能够产生的面条要求的需要，这一步也是此次设计最为关键的一部分。图3-2 间隙调节机构1、滑块 2、调节螺母 3、机体3.2 辊刀的设计及其说明在此次设计中，辊刀又称为切面刀具，主要是对上一步已加工好的面片再进行加工，以达到可以得到相应要求的成品。辊刀是由一对运转速度相等，运转方向相反的齿辊组成。辊刀是通过将面片碾压成为成品的过程，而在现如今的市场上，大部分利用辊刀加工的面条机，当需要规格不同的面条时，需要对辊刀进行更换，才可以得到不同规格的面条，在此次设计中，最为关键的是对辊刀进行可调式更改，可以制造出不同宽度的面条，再与上一步的压辊相配合，可以制作出几乎市场上见过所有样式的面条，以达到功能多样化。如图3-3所示，辊刀的装配图。图3-3 辊刀装配图1、 调节螺母 2、滑块 3、调节杆 4、主动辊刀 5、动力传送齿轮 6、辊刀传动齿轮 7、从动辊刀在此次针对辊刀的设计中主要包括以下方面：（1）面条机的辊刀机构的基本工作方式：其中包括，上下一对纵向啮合的辊刀，并且在外装一对传动比为1的传动齿轮，再前面的基础上在主动辊刀轴上装有一个齿轮，以保证动力源对辊刀带来输入功，在辊刀的滚轴上套有相应的深沟球轴承，用来支撑刀棍的滚动体，保证加工精度和相对位置精度，在深沟球轴承外部设置一滑块，用来调节辊刀的相对位置，在滑块处安装有像在压辊上的调节螺母，来进行对辊刀之间的径向距离间的位置调节，可以保证加工出来不同规格的成品，这样可以达到在保证辊刀不更换的情况下，加工规格众多，加工效率高，操作简单，便于维护，从而减少了设计和使用成本。（2）辊刀的工作原理：在此次设计中针对于辊刀就是可以保证设计成为可调节式的辊刀，是通过调节两辊刀之间的轴向距离，进而来达到改变加工出来的面条的不同宽度，以达到多样性的要求。如图3-4所示辊刀的简图。图3-4 辊刀简图（3）辊刀的调节办法：在此次设计中，通过转动辊刀两侧的调节螺母，从而经过深沟球轴承，使调节杆进行移动，从而可以达到改变上下两辊刀之间的轴向相对位置最终实现了针对辊刀间隙的调节。在此次设计中，面条机可以加工出4mm16mm不等宽度的面条。第四章 面条机传动部分的设计4.1关于电动机的选择由于我们设计的面条机适合于低速大转矩的电动机，所以说我们选用的电动机的转速越低越好，并且由于我们国家家用的电源都是220v交流电，所以根据机械设计手册考虑到我们设计的机器需要体积小，所以综合考虑电动机的尺寸，质量传动装置的尺寸，传动比等，我们初步选用的电动机的型号为YU7124型电动机。其中该电动机为单相异步电动机，它的额定功率：P=180 w，所能达到的转速为：n=1400 r/min，可以使总体传动紧凑，传动比适合该机器的正常工作范围，且能够满足机器的正常运转。如表4-1所示 YU7124型电动机的基本参数。表4-1 YU7124型电动机的基本参数4.2 带传动的设计由于此次设计要保证工作稳定性好，噪音小等，我们此次设计选取电动机与主轴之间才用带传动，一方面这样的配合可以满足机器日常的工作输入功的需求，另一方面，带传动自身就是挠性件且具有适用于中心距较大的场合，可缓和冲击吸收振动，打滑可以防止其他零部件的损坏，结构简单且成本造价低廉，有过载保护，且便于维护，便于安装。所以说，利用带传动进行连接电动机与主轴是最合适的选择，带传动有摩擦型和啮合型，为了保证设计成本和使用成本此次设计选用成本较低且稳定性好的摩擦型带中的V带传动，可满足机器在日常正常工作。此次设计中，对于带传动的设计主要是带和带轮的动力参数的运算，及根据电动机的输出功率和保证压辊与辊刀可以正常工作，根据相关参数来确定V带的型号，V带的中心距，以及所需V带的长度和根数，最终选取带轮的材料、尺寸和结构等一系列的相关参数，并对传动带在正常工作中所产生的应力情况进行分析，使其满足工作要求，为下一步对轴的设计做好相关参数的铺垫。4.2.1 确定带的输入功率 （4-1）：输入功率；：工作情况系数；：电动机的功率；4.2.2 V带的选择V带的基准直径的选择选择主动带轮的基准直径，根据机械设计中有关数据，可选择V带的型号参考根据表6-11可选用Y型传动带，其中主动带轮直径=30mmV带的运转速度 （4-2） （1） 从动轮的直径 （4-3）根据表6-11可知符合设计要求。（2） 中心距和带长的计算1）带传动的中心距选取中心距 （4-4）可取=150mm，可满足2）带长L的计算根据公式可计算出带的基准长度 （4-5）查表6-3可得，选用带长为：L=450mm的Y型带。再由公式计算出带传动的实际中心距 （4-6）（3） 对小带轮的包角进行验算 （4-7）大于最小包角，符合运转要求（4） 计算V带的工作根数由公式可得根数Z （4-8）根据前面的数据可得n=1400r/min,=30mm,查表可得=0.06kw再根据=168，查表可得=0.03kw，=0.98，=1.03，代入公式（4-8）中可得在保证正常工作的情况下，根数取2根。4.2.3 带轮上的压力的计算查阅参考书中表6-2可得 q=0.04kg/m，由公式可算得出V带的初拉力 （4-9）通过计算出初拉力，可计算出作用在轴上的压力 （4-10）4.2.4带轮的选择（1） 带轮材料的选择在此次设计中，带轮的转速V=2.2m/s，相对来说转速较低，再考虑性能和成本的前提下，为了能够保证带轮能够进行正常工作，综合各种因素选灰口铸铁为带轮的材料，其硬度为HT 150既可以满足带轮的正常工作。（2） 带轮的有关结构设计针对带轮的结构性设计，依据带轮的基准直径，从而进行选择带轮的结构形式，主要是依据传动带的型号，从而进行确定带轮轮槽的尺寸等参数。在此次设计中，主要根据主动轮的基准直径，并且与主动轮相配合的电动机的直径d=10mm，根据公式，综合上述的要求，可以确定在此次设计中，主动带轮采用实心式带轮。查表可得： （4-11） （4-12） （4-13）可取得：综上所述，为带轮的实际相关参数。4.3齿轮设计4.3.1材料的选择及精度等级要求根据此次设计中的传动比的要求，由于电动机的最大输出转速n=1400r/min，带传动的传动比为i=2，所以齿轮的输入转速为700r/min，在齿轮运行过程中主要起到的是传动、增大转矩和减速的作用，在初始数据中，为了让机器稳步运行，选取的传动比为i=2.25，又因为传送的扭矩不大，且满足最小理论齿数的相关定义，所以此次设计中运用直齿圆柱齿轮进行传动；由于面条机的正常工作情况下，压辊和辊刀的运转速度不高，可以选用8级精度可完成正常工作，齿轮的材料选用热处理为调制处理的45钢，其中硬度240HBS可达到相关要求；在此次设计中在齿轮传动方面，不需要很大的传动比，所以此次设计选用定轴轮系进行传动，如图4-1所示。图4-1 定轴轮系其中齿轮1 Z1=20,齿轮2 Z2=45，齿轮3 Z3=15，齿轮4 Z4=45其中齿轮3采用=0.8,a=20的短齿标准齿轮渐开线，最小齿数可达到14齿，不会产生根切现象，所以不需要变位齿轮传动。由公式 （4-14）可得出n2=n3=311r/min,n4=104r/min4.3.2根据接触强度进行初步计算（1） 根据设计要求，齿轮精度要求为8级，根据机械设计手册可查得载荷系数=1.3，齿宽系数=0.2（2） 设计计算轴的传递转矩由公式可得： （4-15） （4-16）（3） 弹性系数的选择由公式进行对弹性系数的选择，其中ZE称为弹性系数，通过机械设计手册可查得，取弹性系数为：= 188（4） 根据机械设计手册中，按照齿面硬度分别可以查得，齿轮1和齿轮2的接触疲劳强度极限为：（5） 计算应力循环次数： （4-17）（6） 根据参考文献可以得到接触疲劳寿命系数为：（7） 接触疲劳许用应力的计算（8） 在此次设计中，根据参考文献可查得失效概率为1%，取安全系数为1，根据参考文献中的公式可以得出： （4-18）（9） 对齿轮的分度圆直径进行计算将第（7）步中计算代入公式可以得出： (4-19)所以根据尺寸要求取得d=50mm。（10） 圆周速度的计算 （4-20）（11） 齿宽与尺高的计算 （12） 载荷系数的计算根据圆周速度V=0.81m/s，8级加工精度，根据参考书目可查得KV=1.12；直齿轮的；根据参考文献可得使用系数为：KA=1；根据参考文献可得非对称布置且8级精度参数为：；根据第（10）步的，根据参考书目可以查得；由此可以计算出载荷系数： (4-21）综合以上的参数，分度圆直径由实际载荷系数矫正得，由公式可以得出： （4-22） （4-23)4.3.3 按照齿根弯曲强度设计（1）根据参考文献中查得的公式可得弯曲强度的设计公式： (4-24) (2) 根据参考文献查得的齿轮1的弯曲疲劳强度极限为：(3） 根据参考文献查得的齿轮的弯曲疲劳寿命系数为：由此对于有关弯曲疲劳许用应力的计算可得：其中取弯曲疲劳安全系数为：SF=1.4；根据公式可以得出： （4-25）(4) 对于载荷系数的计算 （4-26）(5) 根据参考书目可查得齿形系数，YFA1=2.57,YSA1=1.6； （4-27）最终代入可得： （4-28）4.3.4模数的确定根据以上计算的结果，再根据齿面接触疲劳强度所计算出的模数始终要大于根据齿根弯曲疲劳强度计算出的模数，因为在齿轮正常工作中，开式齿轮主要受的磨损为齿面磨损，所以齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所，疲劳磨损主要是决定齿轮的承载能力和齿轮的直径（因为齿轮直径是与模数和齿数有关的），所以最终根据弯曲疲劳强度所计算的模数作为此次设计中齿轮的模数；经过元整，最终取此次设计中的齿轮模数为：m=2.5。4.3.5齿轮齿数的确定依据接触强度计算可以得到的分度圆直径为：，又经过4.3.4可得出模数m=2.5，最终可以计算出齿轮1对应的齿数： （4-29） （4-30）根据上述所设计的齿轮传动情况，不但可以在满足齿面接触强度的情况下，还会满足弯曲疲劳强度，可以使两齿轮相互啮合工作，拥有较高的工作稳定性，可以做到结构紧凑，无根切，传动比准确，保证了机器紧张有序的工作。4.3.6几何尺寸的确定（1） 两齿轮的分度圆直径： （4-31）（2） 两齿轮中心距的计算： (4-32)(3) 齿轮宽度的计算： （4-33）根据机械设计手册查表，最终取B1=B2=10mm齿轮1和齿轮2的相关参数如表4-2所示表4-2齿轮相关参数第五章 轴的设计5.1 轴的选择轴作为一台机器最主要的零件，主要做旋转运动，必须要对轴进行选择，轴按其承载方式的不同，可以分为转轴，心轴和传动轴，轴主要的功能是传递扭矩和动力，并且对轴上零件进行支撑。由于传动轴只传递扭矩，心轴只传递弯矩，转轴即可传递扭矩又可传递弯矩，根据轴的承载方式，结合此次设计的实际工作情况分析可得，在此次设计中我们选择的轴为转轴。轴按其形状不同可以分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴，根据实际工作情况分析，此次设计运用直轴就可以完成工作。而直轴又分为光轴和阶梯轴两种，在正常情况下直轴都会做成实心的，所以在此次设计中为了能够使压辊可以正常工作，我们选择实心的阶梯轴，选择阶梯轴的原因是，阶梯轴自带轴肩，可以定位零件；选用实心的是因为一方面可以保证工作状态的稳定运行，另一方面可以降低设计和使用成本。轴的用料方面，正常的轴主要用碳素钢和合金钢作为轴的材料，在实际生产过程中，碳钢的生产成本要比合金钢的生产成本低得多，而且碳钢经过热处理，可以达到很高的强度和硬度，耐磨性和抗疲劳强度，由于此次设计的机器工作强度不会特别大，所以选用碳钢中的45钢即可满足机器的运行需要。在此指出的是：在正常工作条件下，碳钢和合金钢弹性模量相差不大，所以在对轴的材料选择时，是对材料的强度和耐磨性进行比较，由于设计的面条机本来电动机输出的功率和扭矩就不算太大，又加上加工的面片相对容易，所以说选择45钢是一个很好的选择。5.2轴的结构设计要求在此次设计中，轴的结构性设计主要包括：对有关轴的外形和轴的尺寸的设计；然而在轴的设计中轴的结构主要取决于：轴在机器中的安装位置，轴上零件的类型及其零件的质量和数量，并且要确定零件在轴上的连接方式，轴受力载荷的分布情况、方向和大小。由于在轴上的载荷分布变换较复杂，并且轴的结构形式具体情况会因为随着轴及其轴上零件的转动而发生改变，所以在设计轴的前提条件是要保证在轴上的零件要便于装拆和拥有良好的定位，并且要尽量去避免或者减小应力集中现象的发生，要做到受力合理且均匀，工艺性良好满足运转条件；在要求刚度大的轴上，需要尽量去避免或者减小轴的变形。综上所述，设计出来的轴应该满足的条件：（1） 轴及其轴上零件要有良好的位置关系；（2） 便于轴和轴上零件的定位和装拆；（3） 设计出的轴要便于制造；（4） 设计的轴要有良好的工艺水平；（5） 受力情况分析，尽量避免应力集中现象；（6） 再出现应力集中时采用圆角过渡；（7） 重要结构可以增加卸荷槽、过度肩环、增大圆角半径或者凹切圆角等处理；（8） 尽量避免出现开横孔、切口或者凹槽。所以要根据轴系的不同要求，将轴分开进行考虑，再根据轴上的配合情况，对轴的安装、维护、拆卸等要求综合考虑，最终调整好对应的结构和对用的尺寸链。5.3 轴的设计计算5.3.1轴的最小直径计算首先对于轴的初步计算常常采用按许用切应力估算法、类比法和经验法，对轴进行初步的结构设计。在此次设计中，由于带轮应放在轴的端部，因此可以求出轴的最小直径；根据机械设计手册可得到轴的基本直径公式：在此次设计中，在满足面条机的性能要求，在5.1中将此次设计的轴的材料为45钢，根据下表5-1可得到的相关参数。表5-1常用的几种材料及其A0值所以可得： （5-1）当轴的直径d100mm时，并且在轴上有一个键槽的时候，需要将轴颈增大到5%-7%，而当有两个键槽存在的时候，轴颈应该增加到10%-15%，在此次的设计中我们需要有一个键槽，给轴上零件进行固定，出于安全考虑，此次设计将轴的直径增加7%，即d29.3（1+0.07）=31.4mm，又因为此次设计的面条机主轴不仅仅是为了承受扭矩和弯矩，而且还将设计成与压辊为一体的，作为一个工作件使用，所以说该轴会承受一定的冲击载荷，因为在此次设计中轴作为一个与外界直接接触的工作件，受力情况难以分析，所以在此次设计中，设计的轴应该要大于理论最小直径，综合考虑后，轴的材料为进行调制热处理的45钢，所以说，选取轴的最小直径dmin=35mm。5.3.2 轴的结构简图及其功能如下图 图5-1所示，为轴的结构简图：图5-1 压辊轴的结构示意图其中1：左侧轴端；2：压辊工作面；3：支撑作用轴； 4：压辊之间传动轴； 5：辊刀与压辊之间传动轴；6、压辊与传动轴之间传动轴在1处和3处的轴，主要的功能是用于将轴的定位和固定；在2处主要的功能是做一个对面料起到压片作用的压辊的作用；在4、5、6处，主要是应用于对齿轮的定位，并且设有键槽。5.3.3轴的尺寸根据前面的设计，最终关于轴的相关尺寸可确定，如下表5-2所示：表5-2压辊轴的相关参数第六章 轴承的应用6.1轴承的选用及其安装在此次设计中，轴承主要是承担着支撑和导向的作用，由于在面条机的运行过程中，只承受径向力的作用，又因为在此次设计中，不要求特别高的加工精度，也不会出现重载的情况，不会出现较高的冲击载荷，所以本着制造成本低的原则，选用已经标准化的滚动轴承，就可以完成工作，又因为只承受径向力，所以选用深沟球轴承就可以完全完成工作。滚动轴承一般是由外圈、内圈、滚动体和保持架组成的，由于滚动轴承具有摩擦阻力小、启动灵敏且效率高、易于润滑和容易互换、而且已经标准化加工和使用成本低等优点。在此次的设计中，选用的是深沟球轴承，这一系列的轴承的滚动体为球体，摩擦阻力小，可以承受较高的转速，而且在市场上使用最为广泛，而且已于维护且稳定性好，价格低廉，可以完全控制好设计成本，易于更换，可以保障日常的维护工作。由于在此次设计的面条机的而工作环境，较为恶劣，可能会有面粉等粉尘侵入到轴承附近，与润滑油等抱团，导致成品的污染，也有可能使面粉等进入轴承内部，导致轴承的直接报废，所以说在此次关于深沟球轴承系列的选用中，我们需要一款自带密封装置的深沟球轴承，通过查阅机械设计手册中，可以找到一款代号为6905-2Z的深沟球轴承，可以满足工作条件。在安装的配合方法中分为：过度配合，过盈配合，间隙配合；
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号