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文档简介
1、擅胨境狙擅胨境狙目 录擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙摘要1擅胨境狙关键词1擅胨境狙1 前言1擅胨境狙1.1 选题的背景和目的5擅胨境狙1.2 圆盘式剪切机国内外的发展现状5擅胨境狙1.3 剪切机设计内容和方法6擅胨境狙2 电动机的选择7擅胨境狙2.1传动装置总体传动比的确定及传动比的分配7擅胨境狙2.2确定各轴转速、转矩7擅胨境狙2.2.1转速计算7擅胨境狙2.2.2转矩计算7擅胨境狙3各齿轮的设计计算8擅胨境狙3.1减速器内锥齿轮的设计计算8擅胨境狙3.1.1选定齿轮精度等级、材料热处理方式及齿数8擅胨境狙3.1.2按齿面接触疲劳强度计算8擅胨境狙3.1.3齿轮部分相关参数10擅胨境狙3.1.4校
2、核齿根弯曲疲劳强度11擅胨境狙3.1.5锥齿轮转动数据汇总12擅胨境狙3.1.6核算转速,转矩13擅胨境狙3.1.7锥齿轮结构示意图13擅胨境狙4 轴的设计14擅胨境狙4.1 小锥齿轮轴(轴)的设计14擅胨境狙4.1.1作用在小齿轮上的力14擅胨境狙4.1.2小齿轮轴上的参数14擅胨境狙4.1.3 初步确定轴的最小直径14擅胨境狙4.1.4 联轴器的选用14擅胨境狙4.1.5轴的结构设计15擅胨境狙4.1.6求轴上的载荷17擅胨境狙4.1.7按弯扭合成应力校核轴的强度18擅胨境狙4.2 大锥齿轮轴(轴)的设计18擅胨境狙4.2.1作用在大齿轮上的力19擅胨境狙4.2.2类似轴的设计过程19擅胨
3、境狙4.2.3轴的结构设计19擅胨境狙4.2.4求轴上载荷21擅胨境狙4.2.5 按弯扭矩合成应力校核轴的强度22擅胨境狙4.2.6 精确校核轴的强度22擅胨境狙5轴承和键的选择 23擅胨境狙5.1 轴承的选取 23擅胨境狙5.2.键的设计和计算25擅胨境狙6 刀盘刀片设计26擅胨境狙7 总结 28擅胨境狙参考文献29擅胨境狙致谢 30擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙药材切片机的设计擅胨境狙学 生:张 力擅胨境狙指导老师:张岚擅胨境狙(湖南农业大学东方科技学院,长沙 410128)擅胨境狙擅胨境狙摘 要:本文以药材加工为背景,针对药材大都收工切片的现状,通过查找大量相关文献资料和观看已有药材切片机产品
4、结构,综合它们的优缺点加以比较,设计出了一种适合药材零售商和批发商的小批量加工,切生产率介于大型切片机和手工加工之间的小型切片机。该药材切片机结构紧凑,重量轻巧,工作过程平稳,价格相对较低,适合大部多数药材加工的需求。擅胨境狙关键词:中药饮片;设计;切片机擅胨境狙Design on section cutter for medicicanl materials擅胨境狙Student:Zhang Li擅胨境狙Tutor:Zhang Lan擅胨境狙(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Chang
5、sha 410128)擅胨境狙擅胨境狙Abstract:In this paper, the background processing of medicinal herbs, most call it a day for the medicine section of the status quo, by looking for a large number of related documents and view the product structure has medicinal slicer, integrated to compare their advantages and d
6、isadvantages, design a retail and wholesale for medicinal herbs Batch processing of small business, cut between the productivity of large sections between machine and manual processing of small slicer. The medicine slicing machine compact, lightweight, smooth work process, the price is relatively lo
7、w for most of the needs of most medicinal herbs processing.擅胨境狙朗读擅胨境狙显示对应的拉丁字符的拼音擅胨境狙 擅胨境狙字典擅胨境狙Key Words:chinese herbal medicine;design;section cutter擅胨境狙1.前言擅胨境狙1.1 选题的背景和目的擅胨境狙剪切机有各种类型,平刃剪、斜刃剪、圆盘剪和飞剪。平刃剪用于剪切方坯,斜刃剪用于剪切板材,而圆盘剪广泛用于纵向剪切厚度小于2030毫米的钢板及薄带钢。而飞剪用于剪切运动着的轧件,其剪刃有平刃、斜刃和圆盘式飞剪。擅胨境狙圆盘式剪切机由于
8、刀片是旋转的圆盘,因而可连续纵向剪切运动钢板和带钢。圆盘式剪切机通常设置在精整作业线上用于将运动着的钢板纵向边缘切齐和剪切或者切成窄带钢,根据其用途可分为剪切板边的圆盘剪和剪切带钢的圆盘剪。擅胨境狙剪切板边的圆盘剪,每个圆盘刀片均以悬臂的形式固定在单独传动的轴上,刀片的数目为两对。这种圆盘剪用于厚板精整加工线。板卷的横切机组和连续酸洗机组等作业线。剪切带钢的圆盘剪用于板卷的纵切机组,连续退火和渡锌机组等作业线上。将板卷切成窄带钢,作为焊管坯料和车圈的坯料等。这种圆盘剪的刀片数目是多对的,一般刀片都固定在两根公用的运动轴上,也有少数的圆盘刀片是固定在独立的传动轴上的。擅胨境狙这次选圆盘式剪切机作
9、为设计题目是在对1700横切机组的调研的背景下进行的。1700横切机组使用多年,其中圆盘剪使用过程中存在一些问题。该厂对该剪切机也进行了多次改造。圆盘剪使用过程中传动系统精度底,径向调整机构和刀片侧向调整精度低,迫切要求更新和改造设计。擅胨境狙这次设计的目的就是通过设计对主轴传动系统,刀片侧向调整机构,特别是各个机构中的传动部分进行设计。通过设计过程掌握圆盘剪单体机械设备的设计方法,使所学的理论知识和实际结合起来,提高设计能力,独立分析能力和绘图技术,进行规范化的的训练为今后的工作打下有力的基础。擅胨境狙1.2 圆盘式剪切机国内外的发展现状擅胨境狙 剪切机有下列几个机构组成:刀盘旋转传动系统,
10、刀盘径向调整和刀片的侧向调整,剪切宽度的调整等。剪切宽度的调整实际上就是对机架的距离调整。擅胨境狙早期圆盘式剪切机速度较低,圆盘式剪切机刀片旋转是用电机通过齿轮传动,以及和万向连接轴来实现的。刀盘径向间隙调整用电机通过蜗杆蜗轮传动是偏心套转动来实现的。而刀片侧向间隙是 用手动通过蜗轮传动使刀片轴轴向移动来完成的。擅胨境狙圆盘剪后设置碎边剪,将剪切下来的板边剪成碎段送到下面的滑槽中,也可对剪下来的薄板边用卷取机卷起来,然后停车卸卷。为了使切下来的板边的钢板平直,在出圆盘剪时切边应向下弯曲,现在采用上刀片轴相对下刀片轴移动一个不大的距离或者上刀片直径比下刀片直径小一些来实现。擅胨境狙分条圆盘剪为了
11、提高工作效率,从而采用了两套机架,轮流使用,整体更换使设备的维修性提高,但投资费用大。擅胨境狙1.3 剪切机设计内容和方法擅胨境狙1、通过靠工厂调研,了解同类圆盘剪生产中存在的问题,查阅相关资料掌握圆盘剪的发展现状。擅胨境狙2、制定圆盘剪设计方案,在认真研究,有创新和改进,方案合理,并进行方案评述。擅胨境狙3、进行设计计算,保证机件强度和刚度,计算公式采用要有依据。擅胨境狙4、画出总图,部分部件图和零件图,利用计算机绘图。擅胨境狙5、对设计中控制系统提出要求,选择润滑方法。擅胨境狙6、试车方法和维修技术,保证维修方便。擅胨境狙7、对设备进行经济分析和评价,降低设计成本。擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙
12、擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙2电动机的选择擅胨境狙其技术数据如下:额定功率:0.75KW,满载转速:1400r/min 。电机所需功率为P=P/=1900×1.3/1000×0.759=3.25KW。根据2.2转速转矩计算,电动机轴转矩Td=5.1NM 各转动轴功率P1=0.72KW P2=0.68KW,所以确定Y系列电动机。擅胨境狙Y系列三相异步电动机具有国际互换性特点其中,Y系列(IP44)电动机为一般用途全封闭自扇式笼型三相异步电动机,具有防止灰尘铁屑等杂物侵入电电动机内部之特点,B级绝缘,工作环境不超过40°C相
13、对湿度不超过95,海拔不超过1000m,额定电压220V,频率50Hz。适用于无特殊要求的机械上。这里即选用此系列电动机。擅胨境狙查取电动机参数。比较选择Y系列三项异步电动机在2.2节中求出工作机至少需要功率3.25kW,在不小于此功率前提下,选取额定功率至少4kW的电动机,有如下备选型号Y112M-2,Y112M-4,Y132M1-6,Y160M1-8,其中Y112M-2型磁极少体积小,价格较低,但其转速高会使传动比增大;Y160M1-8型转速低,磁极多,重量大,成本高,这两种电动机不宜在此处选用,通过比较选用Y112M-4-B3型电动机。扭转转矩:2.2,额定转矩:2.3擅胨境狙2.1传动
14、装置总体传动比的确定及传动比的分配擅胨境狙总传动比 擅胨境狙2.2确定各轴转速、转矩擅胨境狙2.2.1转速计算擅胨境狙1) 小锥齿轮轴转速擅胨境狙2) 大锥齿轮转速擅胨境狙2.2.2转矩计算擅胨境狙1) 对电动机轴:擅胨境狙2) 对各转动轴:擅胨境狙功率: 擅胨境狙擅胨境狙转矩: 擅胨境狙擅胨境狙3各齿轮的设计计算擅胨境狙3.1减速器内锥齿轮的设计计算擅胨境狙3.1.1选定齿轮精度等级、材料热处理方式及齿数擅胨境狙本运输机工作速度、功率都不高,故选用8级精度。擅胨境狙1) * 选择小齿轮材料为40Gr,调质处理,硬度270HBS,大齿轮材料为45号钢,调质处理,硬度为230HBS,二者硬度差为
15、40HBS。擅胨境狙2) 选取小齿轮齿数Z1=20,*初步确定传动比为U1=1.9则大齿轮齿数Z2= U1 Z1=1.9×2038此时传动比擅胨境狙3.1.2按齿面接触疲劳强度计算擅胨境狙锥齿轮以大端面参数为标准值,取齿宽中点处的当量齿轮作为强度计算依据进行计算。擅胨境狙3.1.2.1设计齿轮擅胨境狙 擅胨境狙1) 初拟载荷系数,取齿宽系数擅胨境狙2) 弹性影响系数擅胨境狙查得擅胨境狙3) 应力循环次数擅胨境狙使用期:擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙4) 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限为:擅胨境狙小齿轮:;大齿轮:擅胨境狙5) 接触疲劳强度寿命系数擅胨境狙*,选用线型1(允许少量点蚀)
16、查得:擅胨境狙;擅胨境狙6) 计算接触疲劳许用应力擅胨境狙取失效概率为1%,安全系数S=1,由课本式10-12得擅胨境狙 擅胨境狙 擅胨境狙3.1.2.2参数计算擅胨境狙1) 试计算小齿轮(大端)分度圆直径,代入较小的有: 擅胨境狙擅胨境狙2) 计算平均圆周速度擅胨境狙由*,求平均分度圆直径擅胨境狙擅胨境狙3) 计算载荷系数擅胨境狙使用系数:由*,取擅胨境狙动载系数:由*,按9级精度查取,擅胨境狙齿间载荷分布系数:取1擅胨境狙齿向载荷分布系数:擅胨境狙其中,轴承系数由*查得擅胨境狙所以擅胨境狙综上,载荷系数擅胨境狙4) 校正分度圆直径,由*擅胨境狙 擅胨境狙模数擅胨境狙取标准值m=4mm擅胨境
17、狙擅胨境狙3.1.3齿轮部分相关参数擅胨境狙1) 由分度圆直径计算齿轮擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙2) 最终传动比擅胨境狙擅胨境狙3) 由齿数球分度圆直径擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙4) 锥距R,由*擅胨境狙 擅胨境狙齿宽擅胨境狙圆整取 擅胨境狙5) 计算 擅胨境狙* 擅胨境狙则擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙3.1.4校核齿根弯曲疲劳强度擅胨境狙1) 确定弯曲强度载荷系数,与接触强度载荷系数相同擅胨境狙擅胨境狙2) 确定齿形系数,应力校正系数,*:擅胨境狙 擅胨境狙 擅胨境狙3) 确定弯曲疲劳许用应力擅胨境狙取弯曲疲劳安全系数,寿命系数查*擅胨境狙查得: 擅胨境狙疲劳极限应力,由*擅胨境狙查得: 擅胨境狙*
18、可求出许用应力擅胨境狙 擅胨境狙 擅胨境狙4) 校核弯曲强度擅胨境狙轮齿所受切向力,由*,有擅胨境狙 擅胨境狙*校核擅胨境狙 擅胨境狙 擅胨境狙弯曲强度满足要求。擅胨境狙以上所选参数合适,至此减速器内锥齿轮转动设计完毕。擅胨境狙3.1.5锥齿轮转动数据汇总擅胨境狙表3-1 齿轮的参数12擅胨境狙Table 3-1 gear parameters 12擅胨境狙擅胨境狙名称擅胨境狙代号擅胨境狙小齿轮擅胨境狙大齿轮擅胨境狙 分度圆直径擅胨境狙d擅胨境狙80擅胨境狙152擅胨境狙 齿数擅胨境狙z擅胨境狙20擅胨境狙38擅胨境狙 大端模数擅胨境狙m擅胨境狙4擅胨境狙 节锥角擅胨境狙擅胨境狙27.759o
19、擅胨境狙62.241o擅胨境狙 锥距擅胨境狙R擅胨境狙85.882擅胨境狙 齿宽擅胨境狙b擅胨境狙26擅胨境狙 齿距擅胨境狙p擅胨境狙12.56擅胨境狙 工作齿高擅胨境狙h擅胨境狙6.8擅胨境狙 齿高擅胨境狙h擅胨境狙7.552擅胨境狙 齿顶高擅胨境狙擅胨境狙4.528擅胨境狙2.272擅胨境狙 齿根高擅胨境狙擅胨境狙3.024擅胨境狙5.28擅胨境狙 顶隙擅胨境狙c擅胨境狙0.725擅胨境狙 齿跟角擅胨境狙擅胨境狙2.017o擅胨境狙3.518o擅胨境狙 齿顶角擅胨境狙擅胨境狙3.018o擅胨境狙1.515o擅胨境狙 顶圆锥角擅胨境狙擅胨境狙30.777o擅胨境狙63.756o擅胨境狙 跟圆
20、锥角擅胨境狙擅胨境狙25.742o擅胨境狙58.723o擅胨境狙 齿顶圆直径擅胨境狙擅胨境狙88.014擅胨境狙154.116擅胨境狙 冠顶距擅胨境狙擅胨境狙73.891擅胨境狙37.989擅胨境狙 大端分度圆弧齿厚擅胨境狙s擅胨境狙7.583擅胨境狙4.977擅胨境狙 法向侧隙擅胨境狙擅胨境狙46擅胨境狙齿轮材料为20Cr且经渗碳淬火,接触材料系数:KHC=0.86 擅胨境狙弯曲材料系数 KFC=0.97。 擅胨境狙 考虑小齿轮的分度圆直径相对于传动轴的直径差别并不是很大,而且为了保证更好的传动精度,在本次设计中将小齿轮和传动轴设计成一个齿轮轴。齿轮轴上的小齿轮与大齿轮安装时保证它们之间存在
21、一定的间隙,这个间隙用铅丝检验,保证间隙不小于0.16mm并且不大于0.64mm。擅胨境狙擅胨境狙3.1.6核算转速,转矩擅胨境狙表3-2 各轴运动、动力参数表擅胨境狙Table 3-2 of the axis, dynamic parameter list擅胨境狙参 数擅胨境狙转速n(r/min)擅胨境狙功率p(KW)擅胨境狙转矩()擅胨境狙轴擅胨境狙1440擅胨境狙1.944擅胨境狙19.52擅胨境狙轴擅胨境狙571.66擅胨境狙2.770擅胨境狙46.28擅胨境狙轴擅胨境狙87.60擅胨境狙2.687擅胨境狙293.02擅胨境狙3.1.7锥齿轮结构示意图擅胨境狙擅胨境狙图3-3 锥齿轮结
22、构示意图擅胨境狙Figure 3-3 Schematic diagram of bevel gear擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙4 轴的设计擅胨境狙4.1 小锥齿轮轴(轴)的设计擅胨境狙4.1.1作用在小齿轮上的力擅胨境狙切向力:擅胨境狙前面已求出擅胨境狙径向力:擅胨境狙轴向力:擅胨境狙4.1.2小齿轮轴上的参数擅胨境狙表4-1 小齿轮轴参数表擅胨境狙Table 4-1 Parameter Table pinion shaft擅胨境狙功 率擅胨境狙擅胨境狙转 速擅胨境狙擅胨境狙扭 矩擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙4.1.3 初步确定轴的最小直径擅胨境狙先按*初步估算轴的直径,这里选取轴的材料为4
23、5号钢,调质处理。擅胨境狙根据*,取,于是有擅胨境狙 擅胨境狙安装联轴器处轴的直径最小擅胨境狙4.1.4 联轴器的选用擅胨境狙为减小传动间的振动,使传动更平稳,及补偿电动机轴与小齿轮轴可能存在的相对位移并根据传递功率、转矩的大小这里选用弹性套柱销联轴器。擅胨境狙由课本有,连轴器的计算转矩公式:擅胨境狙查*,取,则有:擅胨境狙擅胨境狙根据,查手册(GB/T4323-2002),*擅胨境狙已知电动机输出轴直径为28mm,而能与28mm轴配合的弹性套柱销联轴器的最小型号为LT4,此型联轴器的最小孔径为20mm,这里就选用LT4型弹性套柱销联轴器,其公称转矩为,与小齿轮配合的半联轴器孔径,所以轴段-直
24、径为,半联轴器长度L=52mm,与轴配合的毂孔长度L1=38mm。擅胨境狙擅胨境狙图4-2联轴器示意图擅胨境狙Figure4-2 Coupling diagram擅胨境狙擅胨境狙4.1.5轴的结构设计擅胨境狙4.1.5.1拟定轴上零件的装配方案擅胨境狙通过对轴及轴系零件的安装的可行性,难易程度的比较,对轴上零件的定位,轴的结构工艺性优劣的分析,以及对现有方案的类比,现使用如下装配方案: 擅胨境狙擅胨境狙图4-3 装配方案图擅胨境狙Figure 4-3 Figure assembly scheme擅胨境狙4.1.5.2根据轴向定位的要求,硬度轴各段直径和长度擅胨境狙1) 前已得到,半联轴器右端以
25、轴肩定位,所以取,连轴器左端用轴端挡圈定位,型号为:挡圈GB/T891 28,半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=38mm,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故-段的长度应比L1略短,现取。擅胨境狙2) 初步选择滚动轴承擅胨境狙因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚子轴承,参照工作要求并根据,查取手册表6-7,由轴承产品目录中初步取基本游隙组,标准精度级的单列圆锥滚子轴承30206,其尺寸。故, ,擅胨境狙3) 轴承端盖的总宽度为25mm,根据轴承端盖的装拆,取端盖的外端面与半 联轴器右端面间的距离L=30mm故取擅胨境狙4) *由轴承的轴向定位需求取,长度初步取为
26、擅胨境狙5) 安装小锥齿轮处轴段的直径擅胨境狙由*,齿轮轮毂长计算式L=(11.2)d,即L=1.2×22=26.4mm。但,小齿轮齿宽已为32mm,所以轮毂长应大于32mm,于是取轮毂长为40mm也由手册表11-7,可求出轮毂外径:。圆整取。擅胨境狙小齿轮与箱体内壁应有一定距离避免干扰,同时小齿轮与轴承的距离应尽量小,以改善受力,综合考虑,取,小齿轮右端伸出轴右端2mm,小齿轮与轴承间用一挡油环定位。擅胨境狙至此,已初步确定了轴的各段直径和长度。擅胨境狙6) 轴上零件的周向定位擅胨境狙齿轮、半联轴器于轴的周向定位全采用平键连接。*,轴-段使用键位GB/T 1096键 6×
27、6×25,半联轴器与轴向配合为;轴-段使用键为GB/T 1096键 C6×6×36,为保证齿轮与轴配合有良好的对中性,选择齿轮毂与轴的配合为;滚动轴承周向定位由过渡配合保证,选用轴直径的公差为m6。擅胨境狙4.1.6求轴上的载荷擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙图4-4 小齿轮轴上载荷图擅胨境狙Figure 4-4 pinion shaft load diagram擅胨境狙擅胨境狙对于30206型圆锥滚子轴承,由*查得a=13.8mm。固此可求得作为筒与梁的轴的支撑跨距L2+L3=87mm+49mm=136mm。擅胨境狙根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图,即如上图(b)
28、(c) (d)所示。从轴的结构图以及弯矩图和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险截面。擅胨境狙截面C处的各种受力值列表如下:擅胨境狙表4-2 截面C处的受力参数列表擅胨境狙Table 4-2 cross-section C at the force parameter list擅胨境狙载 荷擅胨境狙垂直面V擅胨境狙水平面H擅胨境狙支反力F(N)擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙弯矩擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙总弯矩擅胨境狙擅胨境狙扭矩擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙4.1.7按弯扭合成应力校核轴的强度擅胨境狙这里只校核危险截面C的强度。*及上表中的数据,以及轴单向旋转,扭转切应力为脉动循动循环变应力,取折合系数擅胨境狙
29、首先计算截面C的抗弯截面系数W擅胨境狙 擅胨境狙轴的计算应力擅胨境狙 擅胨境狙该轴材料为45号钢,调质处理,由*查得许用应力因此,故安全。擅胨境狙4.2 大锥齿轮轴(轴)的设计擅胨境狙4.2.1作用在大齿轮上的力 擅胨境狙由前对小齿轮受力的计算结果及两齿轮间的作用与反作用对应关系有:擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙大齿轮上运动动力参数擅胨境狙功率 转速 擅胨境狙4.2.2类似轴的设计过程擅胨境狙初步估算最小直径擅胨境狙 擅胨境狙安装输出联轴器的直径最小擅胨境狙4.2.3轴的结构设计擅胨境狙4.2.3.1拟定轴上零件的装配方案(见图4-3)擅胨境狙4.2.3.2根据轴向定位要求确定轴的各段直径和
30、长度擅胨境狙1) 为了满足半联轴器的轴向定位要求,轴右端制出一轴肩,故取段的直径左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径D28mm,段 的长度应比略短,取。擅胨境狙2) 初步选择滚动轴承擅胨境狙因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚动轴承,参照工作要求并根据,查*初步选取:基本游隙组,标准精度级的单列圆锥滚动轴承30206,其尺寸,故;滚动轴承采用长为10mm的挡油环右端定位,取。由手册查询,取擅胨境狙3) 取安装齿轮处的轴段的直径,齿轮左端以轴套定位,轴肩的高度h>0.07d,取h=4mm,则轴环直径。轴环宽度,取。擅胨境狙4) 轴段参考前一根轴设计原则,取擅胨境狙5)
31、考虑齿轮与箱体壁间距,与轴承的安装,取,齿轮轴与轴承间的挡油环长度取15mm,外径取40mm擅胨境狙6) 综合考虑,减速器的对称及空间需求取擅胨境狙至此,以初步确定了轴的各段直径和长度。擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙图4-5 大齿轮轴结构示意图擅胨境狙Figure 4-5 Schematic diagram of the gear shaft擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙7) 轴上零件的周向定位擅胨境狙齿轮,半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。由手*得所选平键尺寸,半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位由过渡配合来保证,选取轴的直径尺寸公差为擅胨境狙8) 确定轴上圆角和倒角尺寸,参
32、考课本表15-2擅胨境狙取轴端倒角为,轴肩圆角均为R1.6,其余为R1。擅胨境狙4.2.4求轴上载荷擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙图4-6 大齿轮轴上载荷图擅胨境狙Figure 4-6 the gear shaft load diagram擅胨境狙擅胨境狙对于30206型圆锥滚子轴承,由*a=13.8mm。因此可求得作为筒与梁的轴的支撑跨距L2+L3=52mm+104mm=156mm,根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图,即如上图所示。擅胨境狙从轴的机构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险截面。C处各面的弯矩值列表如下擅胨境狙表4-3 截面C处弯矩值列表擅胨境狙Table
33、4-3 lists the value of cross-section C at the moment擅胨境狙载 荷擅胨境狙垂直面V擅胨境狙水平面H擅胨境狙支反力F(N)擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙弯 矩擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙总弯矩擅胨境狙 擅胨境狙扭 矩擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙4.2.5 按弯扭矩合成应力校核轴的强度擅胨境狙这里只校核危险截面C的强度,根据课本式(15-5)及上表中的数据,以及轴单向旋转,扭转切应力为脉动循环变应力,取=0.6,轴的计算应力擅胨境狙其中抗弯截面系数W由式计算擅胨境狙前已选定轴的材料为45号钢,调质处理,由课本表15-1查得,因此,故安全。擅胨境狙4.2.6 精
34、确校核轴的强度擅胨境狙4.2.6.1判断危险截面擅胨境狙考查图a、图b、图d可知,从应力集中且M、T又较大考虑,截面和C截面都有较大的合弯矩,但C截面处键槽引起的应力集中较小,键槽引起的应力集中是在键槽两侧,键槽引起的应力集中小于轴肩和过盈配合,故把危险断面定在处,在处左侧是轴肩应力集中,在处右侧是过盈应力集中由于截面IV处受的载荷较大,直径较小,所以判断为危险截面。擅胨境狙4.2.6.2截面左侧擅胨境狙抗弯截面系数擅胨境狙抗扭截面系数擅胨境狙截面左侧的弯矩M为擅胨境狙擅胨境狙截面上的扭矩T2为:擅胨境狙截面上的弯曲应力擅胨境狙截面上的扭转切应力擅胨境狙轴的材料为45号钢,调质处理,由*15-
35、1查得抗拉强度极限,抗弯疲劳极限,剪切疲劳极限截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数 ,按*附表3-2查取。擅胨境狙因,经带值后查得。擅胨境狙 擅胨境狙又由*附图3-1可得轴的材料的刚性系数为擅胨境狙 擅胨境狙故有效应力集中系数,由课本式(附3-4)有擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙由附图3-2的尺寸系数;擅胨境狙由附图3-3的扭转尺寸系数擅胨境狙轴按磨削加工,由附图3-4的3表面质量系数为擅胨境狙擅胨境狙轴末径表面强化处理,即,则按式(3-12)及式(3-12a)得综合系数为擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙又有碳钢的特性系数,取擅胨境狙 擅胨境狙计算安全系数值,按课本式(15-6)(15-8)得擅胨境狙擅胨
36、境狙擅胨境狙擅胨境狙故可知其安全擅胨境狙4.2.6.3截右侧擅胨境狙抗弯截面系数W按表15-4中的公式计算擅胨境狙擅胨境狙抗扭系数擅胨境狙擅胨境狙弯矩M及弯曲应力为擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙扭矩T2及扭转切应力为擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙过盈配合处的,由*附表3-8用插值法求出,并取擅胨境狙 擅胨境狙轴按磨削加工,由*附图3-4得表面质量系数为擅胨境狙擅胨境狙故得综合系数为擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙所以轴在截面右侧的安全系数为擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙故该轴在截面右侧的强度也是足够的。该轴无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称性,故不对轴进行静强度校核。擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅
37、胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙5轴承和键的选择擅胨境狙5.1 轴承的选取擅胨境狙a 作为机座的支承原件,必须能够承受较大的轴向载荷。在这里选用推力球轴承11,轴承的型号为51209。擅胨境狙表5-1 轴承51209的主要技术参数擅胨境狙Table5-1 bearing the main technical parameters of 51209擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙轴承代号擅胨境狙擅胨境狙 基本额定擅胨境狙 极限转速 r/min擅胨境狙动载荷 Ca/KN擅胨境狙静载荷 Coa/KN擅胨境狙 脂润滑擅胨境狙油润滑擅胨境狙 51209擅胨境狙47.8擅胨境狙105
38、擅胨境狙2200擅胨境狙3400擅胨境狙b 齿轮轴上轴承的选取:擅胨境狙考虑到齿轮轴上两个轴承的安装问题,在轴的齿轮端安装直径稍大的轴承。选取圆锥滚子轴承,型号为30206和30207。擅胨境狙表5-2 齿轮轴上轴承的主要技术参数擅胨境狙Table5-2 gear shaft bearing the main technical parameters擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙轴承代号擅胨境狙擅胨境狙 基本额定擅胨境狙 极限转速 r/min擅胨境狙动载荷 Cr/KN擅胨境狙静载荷 Cor/KN擅胨境狙 脂润滑擅胨境狙油润滑擅胨境狙 30206擅胨境狙43.2擅胨境狙50.5擅胨境狙6000擅胨境狙
39、7500擅胨境狙30207擅胨境狙54.2擅胨境狙63.5擅胨境狙5300擅胨境狙6700擅胨境狙c传动轴上轴承的选取:擅胨境狙 传动轴上已经有一个推力球轴承来承受轴向载荷,在这里在选取一对轴承支撑传动轴的转动。选取滚子轴承,型号为30210,擅胨境狙擅胨境狙表5-3 传动轴上轴承的主要技术参数擅胨境狙Table5-3 shaft bearing the main technical parameters擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙轴承代号擅胨境狙擅胨境狙 基本额定擅胨境狙 极限转速 r/min擅胨境狙动载荷 Cr/KN擅胨境狙静载荷 Cor/KN擅胨境狙 脂润滑擅胨境狙油润滑擅胨境狙 30210
40、擅胨境狙73.2擅胨境狙92.0擅胨境狙4300擅胨境狙5300擅胨境狙轴承的校核擅胨境狙由圆锥滚子轴承的工作条件可知其失效形式是,接触应力过大,产生永久性的过大的凹坑(即材料发生了不允许的永久变形),按轴承静载能力选择的公式为:擅胨境狙机械设计13-17 擅胨境狙其中为当量静载荷,为轴承静强度安全系数,取决于轴承的使用条件。按机械设计表3-8 作连续旋转轴承,普通载荷,So=1-2此处取1.5.擅胨境狙上轴承受纯径向载荷,擅胨境狙所以擅胨境狙因此轴承合适.擅胨境狙下轴承受径向和轴向载荷, 擅胨境狙R为径向载荷擅胨境狙A为轴向载荷擅胨境狙X Y分别为径向轴向载荷系数,其值按机械设计表135查取
41、擅胨境狙擅胨境狙因为 擅胨境狙擅胨境狙所以 擅胨境狙所以擅胨境狙因此轴承合适擅胨境狙齿轮轴上轴承受力很小,所以不用教核。擅胨境狙轴承摩擦力矩的计算:擅胨境狙如果 (C为基本额定动载荷,P为所受当量动载荷),可按机械擅胨境狙设计手册第二版 (16.1-13)公式:擅胨境狙 估算擅胨境狙其中:为滚动轴承摩擦因数,F为轴承载荷,d为轴承内径。擅胨境狙 查表机械设计手册第二版 表16.1-29得擅胨境狙擅胨境狙,所以也可以用此公式估算擅胨境狙擅胨境狙所以擅胨境狙 擅胨境狙5.2.键的设计和计算擅胨境狙选择键联接的类型和尺寸擅胨境狙一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键.擅胨境狙根据 d=
42、55 d=65擅胨境狙查表6-1取: 键宽 b=16 h=10 =36擅胨境狙 b=20 h=12 =50擅胨境狙校和键联接的强度擅胨境狙 查表6-2得 =110MP擅胨境狙工作长度 36-16=20擅胨境狙50-20=30擅胨境狙键与轮毂键槽的接触高度擅胨境狙 K=0.5 h=5擅胨境狙K=0.5 h=6擅胨境狙由式(6-1)得:擅胨境狙 擅胨境狙 擅胨境狙两者都合适擅胨境狙取键标记为:擅胨境狙 键2:16×36 A GB/T1096-1979擅胨境狙键3:20×50 A GB/T1096-1979擅胨境狙6 刀盘和刀片的设计擅胨境狙本设计刀盘刀片图如下所示:擅胨境狙擅胨
43、境狙擅胨境狙图6-1刀盘示意图擅胨境狙Figure 6-1 Schematic cutter擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙图6-2刀片示意图擅胨境狙Figure 6-2 Schematic diagram of the blade擅胨境狙擅胨境狙刀片选材和动平衡性说明:擅胨境狙因为相同直径的不同刀具的破裂极限与刀体质量、刀具构件数和构件接触面数之间的关系,经比较发现,刀具质量越轻,构件数量和构件接触面越少,刀具破裂的极限转速越高。研究发现,用钛合金作为刀体材料减轻了构件的质量,可提高刀具的破裂极限和极限转速。但由于钛合金对切口的敏感性,不适宜制造刀体,因此刀片采用高强度铝合金来制造刀体。擅胨境狙在刀
44、体结构上,应注意避免和减小应力集中,药材上的凹槽会引起应力集中,降低刀体的强度,因此应尽量避免药材表面的不平整。同时,刀体的结构应对称于回转轴,使重心通过刀片的轴线。刀片和刀座的夹紧、调整结构应尽可能消除游隙,并且要求重复定位性好。擅胨境狙 提高刀片的动平衡性对提高刀片的安全性有很大的帮助。因为刀具的不平衡量会对主轴系统产生一个附加的径向载荷,其大小与转速的平方成正比。按照标准草案要求,用于高速切削的刀片必须经过动平衡测试,并应达到ISO19401规定的G4.0平衡质量等级以上要求。擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙7 总结擅胨境狙机械设计制造及其自动化毕业设计是我们学完了大学的全部课程之后进行
45、的。这是我们对所学课程的一次深入的综合性总复习,也是一次理论联系实际的训练。因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。擅胨境狙在这次毕业设计中,我有很多收获,首先把我几年来所学的知识做了一次系统的复习,更深一步了解了所学的知识,培养了我综合运用所学知识,独立分析问题和解决问题的能力,也使我学会怎样更好的利用图书馆,网络查找资料和运用资料,还使我学会如何与同学共同讨论问题。这对我以后的工作有很大的帮助,今后我会在工作中不断的学习,努力的提高自己的水平。经过本次设计,我切实体会到作为一个优秀的设计人员的艰难性。在设计过程中,我经常遇到各种各样的问题,有的是知识方面的不足导致的,有的是设计经验方
46、面不足导致的。这些问题有时使得我束手无措,不过在指导老师帮助和自己的努力下,终于使得我顺利完成了设计。擅胨境狙由于知识面的缺乏和实践经验的不足我,设计中还存在很多不足的地方。总的来说,我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练,从中锻炼自己分析问题,解决问题的能力,为将来工作打下良好的基础。擅胨境狙擅胨境狙参考文献擅胨境狙1 蒋健兰 肖杰明.一种中药材切片机设计的新思路J 机电信息 ,2009年 26期,34-35擅胨境狙2 韦恩铸 胡建平.莲藕切片机推料装置的设计J 农机化研究,2008年 11期,104-106。擅胨境狙3 汪虹, 张永林高效核桃仁切片机的设计J粮油食
47、品科技,2006年 14卷 4期:6-7。擅胨境狙4 王文奎直线往复式中药切片机原理J 机床与液压 ,2004No2:1920擅胨境狙5 刘峰蔬菜切丝切片机J 沿海企业与科技,2004年 6期:24-24擅胨境狙6 梁锐小型粮食制品切片机的设计J 现代农业装备,2003年 5期,64-66。擅胨境狙7 周勇生菠萝立式切片机的设计J 食品与机械,2003年 1期:38-38擅胨境狙8 李天元简明机械工程师手册 昆明:云南科技出版社,1992擅胨境狙9 陈家新 谭羽非.摆动式带锯石料切片机J 建筑机械,2001年 2期,55-56擅胨境狙10 种宝春.切片机主轴系统的设计、装配与维修J 电子工业专
48、用设备,2001年 30卷 4期,22-26擅胨境狙11齿轮国家标准汇编M 北京:中国标准出版社,1992擅胨境狙12朱冬梅等主编 画法几何及机械制图M第五版 北京:高等教育出版社擅胨境狙13刘鸿文主编 材料力学M第三版 北京:高等教育出版社,2004擅胨境狙14孙恒,陈作模主编 机械原理M 北京:高等教育出版社 2001擅胨境狙15李增铮主编 新型混料机及其应用J电工合金 1995年4期,25-27擅胨境狙16李晓堂,田野主编 高校双螺旋混料机的设计与研究J 冶金能源,1987年17卷1期,35-37擅胨境狙17何炜德.弹簧式混料机的设计J塑料开发,1992年19卷2期,94-95擅胨境狙1
49、8方成.圆筒混料机进料系统的设计改进J 烧结球团 ,1993年18卷3期,35-37擅胨境狙19强启先.空间机构的分析与综合(上册)M,北京机械工业出版社,1984年3月擅胨境狙20仇宏程 梅怡.一种新型混料机中传动机构的运动分析J现代机械,1995年3期,19-21擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙致谢擅胨境狙经过一段时间的忙碌和工作,本次毕业设计已经接近尾声,作为一个本科生的毕业设计,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有导师的督促指导,以及一起工作的同学们的支持,想要完成这个设计是难以想象的。擅胨境狙先要感谢我的导师张岚老师。他平日里工作繁多,但在我做毕业设计
50、的每个阶段,从外出实习到查阅资料,设计草案的确定和修改,中期检查,后期详细设计,装备草图等整个过程中都予以我悉心的指导。我的设计较为复杂繁琐。但是张老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩张老师的专业水平外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。擅胨境狙感谢大学四年来所有的老师,为我们打下机械专业知识的基础;同时还要感谢所有的同学们,正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。擅胨境狙感谢湖南农业大学四年来对我的大力栽培。擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙擅胨境狙呸合诺缈默饫馊先冁灏灏蟥忝阌杖寥坍操恨毫柿忖巫巫凇桶桶黥妇赶煜鞯鬈管窝邬隈鲴面霏霏肥筏韦甚甚烽窬窬淄岍崆芮门惫惫爰糍糍咐帷帷肟肟圳誊誊斛溯溯岫朐吨端晁比被艋涟涟诺饿饿啸漓酪算枫祝祝祧禅锁朗朗湛烤烤耸丝嗫递颠肋愁愁啕韬韬碡呒咄弁戛戛鲅鲼树盖盖疴颏颏陇铝肆谎倚倚僚廉女墉墉危翁厶耒耒罐供濠飙尕蜾蜾给傅鸬官官豹豹痉晒晒吉霆霆镌镌硌厕厕冖冖界绞鳅喧衬衬忙霉惫萜萜磺回胸徉憔憔糙菠兢赜乇直诙诙阌阌秤冰冰款猪猪喊喊挪盘盘恣恣唛吲吓剽剽括廓弄
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