切糕機(jī)設(shè)計(jì)-小型糕點(diǎn)切片機(jī)【cad高清圖紙和說(shuō)明書(shū)全套】[更新1]
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畢業(yè)課題:切糕機(jī)設(shè)計(jì) 答辯人:熊小霞 學(xué)號(hào):20100966 班級(jí):農(nóng)機(jī)101,切糕機(jī)是用于糕點(diǎn)切片的機(jī)器,它是由帶輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。在設(shè)計(jì)切糕機(jī)時(shí),從切糕機(jī)的方案設(shè)計(jì)開(kāi)始,再是切糕機(jī)機(jī)架及傳動(dòng)方式的設(shè)定,然后是機(jī)械零件的設(shè)計(jì)及畫(huà)圖,最后做出總結(jié)。本次設(shè)計(jì)切糕機(jī)的目地是把理論知識(shí)用于實(shí)踐,更好地總結(jié)大學(xué)四年的知識(shí),讓我進(jìn)一步掌握知識(shí),是對(duì)我能力的一個(gè)考核和認(rèn)定。切糕機(jī)可以使人們節(jié)省生產(chǎn)力,提高工作效率。了解切糕機(jī)的設(shè)計(jì)要求,明確切糕機(jī)的工作原理與過(guò)程,根據(jù)切糕機(jī)工作原理來(lái)對(duì)切糕機(jī)的機(jī)架及傳動(dòng)部件進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)刀具、聯(lián)軸器、軸、軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)。重點(diǎn)在于對(duì)帶輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、軸的設(shè)計(jì),并畫(huà)出相應(yīng)的零件圖和組裝圖,并最后做出相應(yīng)的總結(jié)歸納,1,2,3,4,切糕機(jī)的工作原理,切糕機(jī)主世圖,切糕機(jī)俯視圖,切糕機(jī)左圖視,如圖糕點(diǎn)成型后平鋪在面板上再切成條,把面板旋轉(zhuǎn)后再切成片。切糕機(jī)要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)動(dòng)作,一是糕點(diǎn)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),二是切刀的勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),通過(guò)這兩個(gè)動(dòng)作將糕點(diǎn)切片。由電機(jī)帶動(dòng)帶輪機(jī)構(gòu),帶輪機(jī)構(gòu)通過(guò)軸1帶動(dòng)齒輪1,齒輪1帶動(dòng)齒輪2,從而通過(guò)軸2上的齒輪齒條機(jī)構(gòu)使糕點(diǎn)做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),與之同時(shí),齒輪2通過(guò)帶動(dòng)齒輪3從而帶動(dòng)齒輪4,齒輪4與裝有圓盤(pán)形刀具的桿相連從而使刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),從而完成糕點(diǎn)的切片。,選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型 : 按工作要求和條件,選擇三相異步電動(dòng)機(jī),電流3.2A,電壓380V,型號(hào)為Y90L-6. 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與功率: 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n=910r/min,功率為P=1.1kw,效率為=72%。 所以輸出功率=P=0.792kw,1. 帶輪的設(shè)計(jì):根據(jù)表8-6和,取D1=56mm,驗(yàn)算帶速 V= =2.67m/s 帶速在525m/s之間,故D1選取合適。取傳動(dòng)比i=2, 則D2=2D1=112mm,有表8-8得D2=112mm,軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):軸1最左端為帶輪,再是軸承,右端先是齒輪再是軸承;軸2中間位置還有齒輪,左端只有軸承,右端與軸1相同。 選取機(jī)架寬為500mm,軸1帶輪相連的部分為76mm,直徑為15mm;與軸承相連的有26mm,直徑為30mm;與齒輪相連的有27mm,直徑為15mm;機(jī)架厚10mm,所以軸1603mm。軸2與軸承相連的有26mm,直徑為30mm;右端與齒輪相連的有27mm,直徑為15mm;中間連一齒輪。,齒輪的設(shè)計(jì):齒輪1、齒輪3的材料為40cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS;齒輪2、齒輪4的材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS。 選齒輪1、齒輪3的齒數(shù)為24,i=2,所以齒輪2、4的齒數(shù)為48 齒輪齒條機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì):齒輪齒條機(jī)構(gòu),就是完成直線運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu) 切片組件的設(shè)計(jì):如下圖所示,圓盤(pán)為切刀,螺釘控制切刀的升降,機(jī)架的設(shè)計(jì):根據(jù)以上所設(shè)計(jì)出的數(shù)據(jù),本設(shè)計(jì)中機(jī)架部分采用材料為Q235-A的5.6號(hào)和8號(hào)兩種角鐵,厚度均為10mm,其連接部分均采用焊拉聯(lián)接;與食品直接接觸的部分采用不銹鋼材料。 根據(jù)前面的數(shù)據(jù)和實(shí)際需求,取機(jī)架高為800mm,長(zhǎng)為1000mm,寬為500mm 聯(lián)軸器的選擇:從GB432384中查得TL2型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)距為16N,許用最大轉(zhuǎn)距為5500r/min,軸徑為1216mm之間,塊狀。 切刀做圓周運(yùn)動(dòng)從而使得糕點(diǎn)切割成 齒條直線運(yùn)動(dòng),又齒輪帶動(dòng)切片軸使 帶動(dòng)齒輪,齒輪通過(guò)軸上齒輪帶帶動(dòng) 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng),帶輪通過(guò)齒輪 切糕機(jī)主視圖 如圖所示10為電動(dòng)機(jī),,的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。 離,機(jī)架上有導(dǎo)軌和導(dǎo)桿用于送料板 厚度不能大于送料板到刀槽之間的距 看出切刀軸下方裝有刀槽,所以糕點(diǎn) 此圖為切糕機(jī)的俯視圖,從圖中可以,齒輪,從而使切刀軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 齒輪軸帶動(dòng)右側(cè)小齒輪從而帶動(dòng)上側(cè) 帶動(dòng)左側(cè)齒輪,左側(cè)齒輪帶動(dòng)齒輪軸 了切糕機(jī)中右側(cè)的齒輪機(jī)構(gòu),由帶輪 右圖為切糕機(jī)的左視圖,在圖中剖出,謝謝老師, JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目: 切糕機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 院: 工學(xué)院 姓 名: 熊小霞 學(xué) 號(hào): 20100966 專(zhuān) 業(yè): 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí): 農(nóng)機(jī)101班 指導(dǎo)教師: 涂建平 職 稱(chēng): 副書(shū)記 2014 年 05 月目錄摘要4Abstract5第1章 緒論6第2章 設(shè)計(jì)要求72.1 工作原理及工作過(guò)程72.2 裝置操作82.3 核心部件的設(shè)計(jì)83.1 電動(dòng)機(jī)的選擇83.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型83.2 帶輪的設(shè)計(jì)83.2.1 確定計(jì)算功率83.2.2 選擇帶型83.2.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑D1和D283.2.4 確定中心距a和帶長(zhǎng)L93.2.5 驗(yàn)算小帶輪上的包角93.2.6 確定帶的根數(shù)z和額定功率Pr93.2.7 確定帶的初拉力103.2.8 計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力F103.2.9 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)103.3 軸承的設(shè)計(jì)113.4 軸的設(shè)計(jì)123.4.1 求軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距123.4.2 求作用在齒輪上的力123.4.3 初步確定軸的最小直徑123.4.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)123.5 齒輪的設(shè)計(jì)123.5.1 選定精度等級(jí)、材料及齒數(shù)133.5.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)133.5.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)143.5.4 幾何尺寸設(shè)計(jì)153.5.5 驗(yàn)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)153.6 齒輪齒條機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)163.6.1 齒輪的數(shù)據(jù)確定163.6.2 齒條的設(shè)計(jì)163.7 切片組件的設(shè)計(jì)163.7.1 切片軸的設(shè)計(jì)173.7.2 切片軸的位置設(shè)計(jì)173.7.3 切刀的設(shè)計(jì)18第4章 機(jī)架的設(shè)計(jì)184.1 機(jī)架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則184.2 機(jī)架的材料選擇184.3 機(jī)架的尺寸設(shè)計(jì)18第5章 聯(lián)軸器的選擇185.1 選擇聯(lián)軸器的類(lèi)型195.2 計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)距195.3 確定聯(lián)軸器的型號(hào)19總結(jié)20參考文獻(xiàn)21致謝22摘要切糕機(jī)是用于糕點(diǎn)切片的機(jī)器,它是由帶輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。在設(shè)計(jì)切糕機(jī)時(shí),從切糕機(jī)的方案設(shè)計(jì)開(kāi)始,再是切糕機(jī)機(jī)架及傳動(dòng)方式的設(shè)定,然后是機(jī)械零件的設(shè)計(jì)及畫(huà)圖,最后做出總結(jié)。本次設(shè)計(jì)切糕機(jī)的目地是把理論知識(shí)用于實(shí)踐,更好地總結(jié)大學(xué)四年的知識(shí),讓我進(jìn)一步掌握知識(shí),是對(duì)我能力的一個(gè)考核和認(rèn)定。切糕機(jī)可以使人們節(jié)省生產(chǎn)力,提高工作效率。了解切糕機(jī)的設(shè)計(jì)要求,明確切糕機(jī)的工作原理與過(guò)程,根據(jù)切糕機(jī)工作原理來(lái)對(duì)切糕機(jī)的機(jī)架及傳動(dòng)部件進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)刀具、聯(lián)軸器、軸、軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)。重點(diǎn)在于對(duì)帶輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、軸的設(shè)計(jì),并畫(huà)出相應(yīng)的零件圖和組裝圖,并最后做出相應(yīng)的總結(jié)歸納 關(guān)鍵詞 切糕機(jī) 帶輪機(jī)構(gòu) 齒輪機(jī)構(gòu)AbstractQiegao machine for cutting pastry machines, it consists of pulley mechanism, gears, linkage, sports bodies and other institutions. Design qiegao machine, qiegao machine design begins, then is the rack and the qiegao drive mode is set, then the design and drawing of mechanical parts, and finally take stock. Qiegao purpose of this design is to put theoretical knowledge into practice, better summed up the four years of knowledge, let us further understand knowledge, is for us an assessment of the capacity and determination. Qiegao productivity will allow people to save and enhance efficiency. Design qiegao design, analysis of qiegao works, qiegaos Bay according to the works and transmission scheme in progress, and designed props, shafts, bearings. Focus on design of belt wheel mechanism, gears, shafts, and draw the corresponding parts and Assembly diagrams, corresponding summary final summaryKey Words QieGao machine Pulley mechanism gear mechanism第1章 緒論切糕機(jī)是一種由帶輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的機(jī)械。 切糕機(jī)的設(shè)計(jì)能夠使我更好的回顧機(jī)械原理機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械制圖農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備所學(xué)的知識(shí),并且能夠從對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的研究當(dāng)中提升自己的能力,接觸一些原來(lái)沒(méi)有學(xué)到的知識(shí),思考很多從前沒(méi)有想過(guò)的問(wèn)題,鞏固大學(xué)四年來(lái)所學(xué)的知識(shí),對(duì)自己的所學(xué)做一個(gè)總結(jié)和融會(huì)貫通。通過(guò)對(duì)所學(xué)資料的查詢(xún),了解切糕機(jī)的構(gòu)造、作用和組成。與課本中學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行緊密的聯(lián)結(jié),從連桿機(jī)構(gòu)到帶輪齒輪機(jī)構(gòu)等都可以應(yīng)用。我們可以通過(guò)對(duì)自己所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用來(lái)制作簡(jiǎn)單的、方便實(shí)用的切糕機(jī)。糕點(diǎn)成型后,須經(jīng)過(guò)切片后才能烘干。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪即而帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu),齒輪機(jī)構(gòu)連結(jié)著帶有刀片的桿并帶動(dòng)帶片運(yùn)動(dòng),同時(shí)通過(guò)另外帶動(dòng)另外一根軸進(jìn)而使軸上的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)糕點(diǎn)的切片。刀具的圓周運(yùn)動(dòng)與糕點(diǎn)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)相互配合,由于刀片均勻分布在切片軸上,從而能夠把每一片糕點(diǎn)的大小都切的一樣??赏ㄟ^(guò)調(diào)整刀片間的距離和刀具高度來(lái)改變糕點(diǎn)的大小和切割厚度。通過(guò)分析與研究,我可以設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單便攜、體積小、工作效率高的自動(dòng)切糕機(jī),方便使用,操作簡(jiǎn)單,方便生活中切糕所需。該設(shè)備的研制將加大工作效率,節(jié)省人力物力,具有很大的市場(chǎng)空間和廣大的發(fā)展前景。第2章 設(shè)計(jì)要求2.1 工作原理及工作過(guò)程如圖1所示將大塊糕點(diǎn)平鋪在送料板上切成條,再把面板旋轉(zhuǎn)不同的角度切成不同形狀的三角形塊或正方形塊。切糕機(jī)要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng),一是糕點(diǎn)隨著送料板的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),二是切刀由齒輪帶動(dòng)的勻速圓周運(yùn)動(dòng),通過(guò)這兩個(gè)動(dòng)作間的相互配合將糕點(diǎn)切成不同塊狀。由電機(jī)帶動(dòng)聯(lián)軸器繼而帶動(dòng)帶輪機(jī)構(gòu),帶輪機(jī)構(gòu)通過(guò)帶動(dòng)軸1從而帶動(dòng)齒輪1,齒輪1帶動(dòng)齒輪2,從而通過(guò)軸2上的齒輪齒條機(jī)構(gòu)使糕點(diǎn)做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),與此同時(shí),齒輪2通過(guò)帶動(dòng)齒輪3從而帶動(dòng)齒輪4,齒輪4與裝有圓盤(pán)形刀具的桿相連從而使刀具做圓周運(yùn)動(dòng),從而完成糕點(diǎn)的切割。 圖12.2 裝置操作將待切的糕點(diǎn)放在指定的位置上,接通電源,打開(kāi)電機(jī),裝置便啟動(dòng)起來(lái),待糕點(diǎn)切完后,可以再放另外一塊繼續(xù)切。2.3 核心部件的設(shè)計(jì)糕點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)可采用齒輪齒條機(jī)構(gòu),切刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用齒輪機(jī)構(gòu),電機(jī)帶動(dòng)帶輪機(jī)構(gòu)。第3章傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇3.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型按工作要求和工作條件,應(yīng)選擇三相異步電動(dòng)機(jī),電流3.2A,電壓380V,型號(hào)為Y90L-6.3.1.2確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與功率電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n=910r/min,功率為P=1.1kw,效率為=72%。所以輸出功率Pw=P=0.792kw3.2 帶輪的設(shè)計(jì)3.2.1 確定計(jì)算功率計(jì)算功率Pca是通過(guò)電動(dòng)機(jī)傳遞的功率P和帶的工作條件而確定的Pca=KAP 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表8-7得KA=1.1,則Pca=1.1Pw=0.8712kw3.2.2選擇帶型根據(jù)計(jì)算功率Pca和小帶輪的轉(zhuǎn)速n1=n=910r/min,由機(jī)械設(shè)計(jì)圖8-11得應(yīng)選擇帶的類(lèi)型為Z型V帶3.2.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑D1和D2根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表8-6和Dd(Dd)min,取D1=56mm,驗(yàn)算帶速V=D1n601000=3.14150910601000=2.67m/s帶速在525m/s之間,故D1選取合適。取傳動(dòng)比i=2,則D2=2D1=112mm,有機(jī)械設(shè)計(jì)表8-8得D2=112mm。3.2.4 確定中心距a和帶長(zhǎng)L在這次設(shè)計(jì)中沒(méi)有設(shè)定中心距a,故可以自由選取中心距為a00.7(D1+D2)a02(D1+D2) 117.6mma0336mm初選a0=200mm,根據(jù)帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系,按下式計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld Ld02a0+2(D1+D2)+(-)a0+.(+)+(+)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld。按下式計(jì)算實(shí)際中心距。a0+Ld-Ld0+-.??紤]到帶輪的帶長(zhǎng)誤差、制造誤差、因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊以及彈性的需要,所以中心距的變化范圍為-.Ld.+.Ld.3.2.5 驗(yàn)算小帶輪上的包角-(D-D).-(-).3.2.6 確定帶的根數(shù)和額定功率P由D和/,查機(jī)械設(shè)計(jì)表得P.5,由表-得P.,又由表得K.88,表得K.,所以P(P+P)KK(.5+.).88.7又由式P.5.92,取6根3.2.7 確定帶的初拉力由機(jī)械設(shè)計(jì)表得Z型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量為./(F)(.-K)PKV+V(.-.).+.N對(duì)于新裝V帶初拉力應(yīng)為.(F)3.2.8 計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力FF(F)sinsin.N.N3.2.9 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于連接帶輪的軸直徑未知,所以根據(jù)軸的直徑計(jì)算得15 圖2帶輪的基準(zhǔn)直徑D,因?yàn)镈,所以采用腹板式結(jié)構(gòu)。其參數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)表得項(xiàng)項(xiàng)目基準(zhǔn)寬度(節(jié)寬)基準(zhǔn)線上槽寬準(zhǔn)線下槽寬槽 間 距第一槽對(duì)稱(chēng)離最小輪緣厚帶輪寬外 徑 輪槽角 符符號(hào) bd hamin hfmin e f min B da 參參數(shù) 8.5 2.00 7.0 120.3 81 5.5 76 116 34o 已知軸的直徑d=15mm,帶輪的基準(zhǔn)直徑D1=54mm,所以2.5dD1300mm,采用腹板式帶輪。參數(shù)如下表項(xiàng)項(xiàng)目基準(zhǔn)寬度(節(jié)寬)基準(zhǔn)線上槽寬準(zhǔn)線下槽寬槽 間 距第一槽對(duì)稱(chēng)離最小輪緣厚帶輪寬外 徑 輪槽角 符符號(hào) bd hamin hfmin e f min B da 參參數(shù) 8.5 2.00 7.0 120.3 81 5.5 76 60 34o 3.3 軸承的設(shè)計(jì)由下列實(shí)物圖3可看出 圖3應(yīng)選擇深溝球滾動(dòng)軸承,內(nèi)經(jīng)d=30mm所以可選擇型號(hào)為6006.上網(wǎng)查詢(xún)國(guó)標(biāo)得外徑D=55mm,寬度B=13mm3.4 軸的設(shè)計(jì)3.4.1 求軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距軸的輸出功率Pw=P=0.792kw轉(zhuǎn)速n1=ni=455r/min所以轉(zhuǎn)矩T=9550000Pwn1=95500000.792455Nmm=16623.3 Nmm3.4.2 求作用在齒輪上的力因?yàn)橐阎X輪的分度圓直徑為 d1=54mm Ft=2Td1=216623.354N=615.678N3.4.3 初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3,取A0=112,于是得 dmin=A03PWn1=11230.792455mm=13.47軸的最小直徑是安裝帶輪處的直徑,所以取直徑為15mm3.4.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)確定軸上零件的位置軸1最左端為帶輪,再是軸承,右端先是齒輪再是軸承;軸2中間位置還有齒輪,左端只有軸承,右端與軸1相同。(2)徑相尺寸確定選取機(jī)架寬為500mm,軸1帶輪相連的部分為76mm,直徑為15mm;與軸承相連的有26mm,直徑為30mm;與齒輪相連的有27mm,直徑為15mm;機(jī)架厚10mm,所以軸1603mm。軸2與軸承相連的有26mm,直徑為30mm;右端與齒輪相連的有27mm,直徑為15mm;中間連一齒輪。(3)軸上零件的周向定位齒輪、帶輪和軸的周向定位都采用平鍵連接,由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1得平鍵界面bh=5mm5mm,長(zhǎng)為20mm(4)查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2可得與帶輪。齒輪相連的軸段C為0.8,R為0.8;與軸承相連的軸段C為1.0R為1.03.5 齒輪的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)實(shí)地觀察,齒輪系統(tǒng)中一共四個(gè)齒輪,前面的圖1中已大致標(biāo)明,已知齒輪1、2、3、4均為直齒圓柱齒輪。已知機(jī)構(gòu)的輸入功率P1=Pw=0.792kw,齒輪1的轉(zhuǎn)速n1=455r/min,取齒輪2與齒輪1的齒數(shù)比為2:1,齒輪機(jī)構(gòu)由帶輪機(jī)構(gòu)通過(guò)軸驅(qū)動(dòng),工作年限為15年,每年工作300天,每天工作16小時(shí)。3.5.1 選定精度等級(jí)、材料及齒數(shù)切糕機(jī)為一般工作機(jī)器,速度不高,故選用8級(jí)精度。由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1選擇齒輪1、齒輪3的材料為40cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS;齒輪2、齒輪4的材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS。選齒輪1、齒輪3的齒數(shù)為24,i=2,所以齒輪2、4的齒數(shù)為483.5.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式d1t2.323KT1d1(ZE【H】)2,(=i)進(jìn)行計(jì)算。1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值選取載荷系數(shù)Kt=1.3,又小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為T(mén)1. T1=9550000P1n1=95500000.792455Nmm=1.662104Nmm由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7可取齒寬系數(shù)d=0.4.由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa12.由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21d按齒面硬度查得齒輪1和3的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=600Mpa;齒輪2和4的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=550Mpa。再來(lái)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù): N1=60n1jLh=60455(2830015)=1.966109 N2= N1i=1.9661092=9.83108由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.95,KHN2=1.0取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 【H】1=KHN1Hlim1S=0.95600MPa=570Mpa 【H】2=KHN2Hlim2S=1.0550Mpa=550Mpa2) 計(jì)算計(jì)算齒輪1、3的分度圓直徑d1t2.323KtT1d1(ZE【H】)2 =2.3231.31.6621040.432(189.8550)2mm =50.94mm計(jì)算圓周速度v:v=d1tn1601000=50.94455601000m/s=1.213m/s計(jì)算齒寬b: b=dd1t=150.94=20.376mm齒寬與齒高之比為bh模數(shù) mt=d1tz1=50.9424=2.12mm齒高 h=2.25mt=2.252.12mm=4.776mm 所以 bh=20.3764.776=4.266計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=1.213m/s,8級(jí)精度,由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.12;直齒輪,KH=KF=1;由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2查得使用系數(shù)KA=1.0;由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-4用插值法查得8級(jí)精度、齒輪懸臂布置時(shí),KH=1.21,bh=4.266,查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-13得KF=1.16;故載荷系數(shù)K=KAKvKHKF=1.01.121.211.16=1.572.按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由下式得 d1=d1t3KKt=50.9431.5721.3=54.27mm計(jì)算模數(shù)m m=d1z1=54.2724=2.26mm3.5.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)按下式的彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 m32KT1dz12(YFaYSa【F】)1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算值由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-20c齒輪1、3的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500Mpa;齒輪2、4的彎曲強(qiáng)度極限FE2=380Mpa;由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85,KFN2=0.88;取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由下式可得彎曲疲勞許用應(yīng)力 【F】1=KFN1FE1S=0.855001.4=303.57Mpa 【F】2=KFN2FE2S=0.883801.4=238.86Mpa計(jì)算載荷系數(shù)K:K=KAKvKFKF=1.01.1211.16=1.299由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5查取齒形系數(shù)得YFa1=2.65;YFa2=2.332。YSa1=1.58;YSa2=1.692. 計(jì)算大小齒輪的YFaYSa【F】并加以校正 YFa1YSa1【F】1=2.651.58303.57=0.01379 YFa2YSa2【F】2=2.3321.692238.86=0.01652齒輪2、4的數(shù)值大2)設(shè)計(jì)計(jì)算 m321.2991.6621040.52420.01652mm=1.14mm對(duì)于上述計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得出的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算得出的模數(shù),因?yàn)辇X面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,只與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關(guān),而齒根模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力,可以選取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.14并就近取標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=54.27mm,算出齒輪1、3的齒數(shù) z1=d1m=54.271.536齒輪2、4的齒數(shù) z2=236=72這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng),即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度,又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)滴,并做到結(jié)構(gòu)緊湊,避免浪費(fèi)。3.5.4 幾何尺寸設(shè)計(jì)1)計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=361.5=54mm d2=z2m=721.5=108mm2)計(jì)算中心距 a=d1+d22=54+1082=81mm3)計(jì)算齒輪寬度 b=dd1=0.554=27mm取B2=27mm,B1=32mm。3.5.5 驗(yàn)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Ft=2T1d1=21.66210454N=615.56N KAFtb=1615.5627Nmm=22.798Nmm100Nmm,合適 因?yàn)辇X頂圓直徑小于160mm,所以齒輪選用實(shí)心式。 3.6 齒輪齒條機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪齒條機(jī)構(gòu),就是完成直線運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu)3.6.1 齒輪的數(shù)據(jù)確定m=1.5,z=36,=20o,d=54mm,ha=1.5mm,hf=1.875mm.3.6.2 齒條的設(shè)計(jì)m=1.5,=20o,d=54mm,ha=1.5mm,hf=1.875mm,z=Lp=5004.71=106.15,所以取z=107,L=503.97mm3.7 切片組件的設(shè)計(jì)如下圖3、圖4所示的圓盤(pán)為切刀,螺釘控制切刀的升降 圖4 圖53.7.1 切片軸的設(shè)計(jì)1)切片軸的長(zhǎng)的設(shè)計(jì) 圖6如上圖6所示機(jī)架寬為500mm,由此設(shè)計(jì)切片軸,故取l1=5mm,d1=20mm,l2=l6=30mm,d2=d6=25mm,l3=l5=20mm,d3=d5=20mm,l4=420,d4=60mm,l7=30mm,d7=15mm。查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2得第2、6段處C=R=0.8,第3、5段處C=R=1.03.7.2 切片軸的位置設(shè)計(jì)切片軸的第2和第6段穿過(guò)連著定位螺釘?shù)幕瑝K定位螺釘可使滑塊在機(jī)架上上下滑動(dòng),從而起到調(diào)整切片軸高度的作用。切片軸右端與齒輪4相連,因?yàn)辇X輪1、2的位置固定不動(dòng),而輪4可動(dòng),所以通過(guò)連桿的連接和齒輪3的傳遞,從而把齒輪2的運(yùn)動(dòng)傳到齒輪4,進(jìn)而帶動(dòng)切片軸轉(zhuǎn)動(dòng),切片軸的升降范圍為0mm-54mm。3.7.3 切刀的設(shè)計(jì)切刀選用圓盤(pán)切刀,直徑為120mm,切刀均因分布在軸第4段上第4章 機(jī)架的設(shè)計(jì)4.1 機(jī)架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)架的設(shè)計(jì)主要保證剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求在滿足強(qiáng)度和剛度要求的前提下,機(jī)架的重量應(yīng)盡量選擇輕且成本低。抗振性良好,把受迫振動(dòng)振的幅限制在一定的允許范圍內(nèi)。噪聲小。溫度場(chǎng)分布合理,熱變形對(duì)精度的影響小。結(jié)構(gòu)要求便于安裝和調(diào)整,方便更換零部件。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理緊湊,工藝性能良好,便于焊接、鑄造和機(jī)械加工。有導(dǎo)軌的機(jī)架要求導(dǎo)軌面的受力合理、耐磨性好。造型好,既實(shí)用經(jīng)濟(jì),又大方美觀。4.2 機(jī)架的材料選擇根據(jù)以上所設(shè)計(jì)出的數(shù)據(jù),本設(shè)計(jì)中機(jī)架部分采用材料為Q235-A的5.6號(hào)和8號(hào)兩種角鐵,厚度均為10mm,其連接部分均采用焊拉聯(lián)接;與食品直接接觸的部分采用不銹鋼材料。4.3 機(jī)架的尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)前面的數(shù)據(jù)和實(shí)際需求,取機(jī)架高為800mm,長(zhǎng)為1000mm,寬為500mm第五章 聯(lián)軸器的選擇5.1 選擇聯(lián)軸器的類(lèi)型選擇一種合用的聯(lián)軸器類(lèi)型要考慮以下幾點(diǎn):(1)所需傳遞的轉(zhuǎn)距大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖減振功能的要求。(2)聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速的高低、引起的離心力的大小。(3)兩軸相對(duì)位移的大小方向。(4)聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。(5)聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。5.2 計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)距因?yàn)闄C(jī)器起動(dòng)時(shí)有動(dòng)載荷和運(yùn)轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象,所以應(yīng)按軸上的最大轉(zhuǎn)距作為計(jì)算轉(zhuǎn)距Tca。 Tca=KAT查機(jī)械設(shè)計(jì)表14-1選類(lèi)載荷得KA=1.5又 Tca=9.55106Pn=9.551060.792910Nmm=0.83104Nmm所以 Tca=KAT=1.50.83104Nmm=12.450Nm5.3 確定聯(lián)軸器的型號(hào)從GB432384中查得TL2型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)距為16Nm,許用最大轉(zhuǎn)距為5500r/min,軸徑為1216mm之間,故合用??偨Y(jié)在設(shè)計(jì)過(guò)程中,遇到了很多問(wèn)題,比如傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的知識(shí),而我所學(xué)也只不過(guò)是滄海一粟罷了,需要老師的指導(dǎo)和自己在圖書(shū)館或是網(wǎng)上查閱資料。在設(shè)計(jì)過(guò)程中一些必要的公式和內(nèi)容,更是無(wú)從下手,其中的一些內(nèi)容不只是靠書(shū)本的知識(shí)就可以掌握完成的,我在設(shè)計(jì)的時(shí)候往往只注意到局部的設(shè)計(jì)而沒(méi)有全面的考慮整體的設(shè)計(jì)。在本次機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程之中,對(duì)于機(jī)構(gòu)整體的設(shè)計(jì)花費(fèi)了很多精力,讓我修改了很多遍。如在進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中,我查找了很多資料,每一步設(shè)計(jì)都是要進(jìn)行分析,而且都是相互聯(lián)系的。在設(shè)計(jì)中,自知自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)不夠硬,沒(méi)能夠把切糕機(jī)的模型圖完整的畫(huà)出來(lái),這是設(shè)計(jì)中最不足的地方。另一方面,在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)了很多錯(cuò)誤,盡管已經(jīng)多次修改,但還不是不是一份完美的設(shè)計(jì),但是我也付出了一定的努力,希望可以得到認(rèn)可。而我之所以可以順利的進(jìn)行,與指導(dǎo)老師和同室同學(xué)有很大的幫助,通過(guò)這次設(shè)計(jì)讓我懂得了不少專(zhuān)業(yè)知識(shí),同時(shí)也讓我知道做事情一定要思維嚴(yán)謹(jǐn),否則一步走錯(cuò),全盤(pán)皆輸。本次課題主要是切糕機(jī)設(shè)計(jì)。利用了圓周運(yùn)動(dòng)與直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合,并對(duì)其作了進(jìn)一步改進(jìn)。本次設(shè)計(jì)的切糕機(jī)樣式美觀、大方。另本次設(shè)計(jì)的切糕機(jī)可以使得切刀和糕點(diǎn)的相互運(yùn)動(dòng)更能夠完美的相互配合,使切糕機(jī)應(yīng)用得更加的廣泛和和靈活。切糕機(jī)可以加工一切(包括軟硬)的各種糕點(diǎn),大大提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,從而提高了生產(chǎn)力水平。降低了由前幾代切糕機(jī)所生產(chǎn)出來(lái)的廢品率,從而節(jié)約了資源,也節(jié)約了人力,物力,為社會(huì)創(chuàng)造了更多的財(cái)富。一臺(tái)切糕機(jī)機(jī)器是由若干個(gè)零部件組成的,并按一定的形式把它們組裝起來(lái),本次設(shè)計(jì)的切糕機(jī)里面涉及到許許多多的零部件,它們有電動(dòng)機(jī),主軸,皮帶輪,齒輪機(jī)構(gòu),齒輪齒條機(jī)構(gòu),軸承,直齒圓柱齒輪,機(jī)架的整體設(shè)計(jì)等。任何一臺(tái)機(jī)器或一個(gè)零部件都是由若干零件按一定的裝配關(guān)系和設(shè)計(jì)、使用要求裝配而成的。切糕機(jī)的零部件設(shè)計(jì)出來(lái)還是沒(méi)有用的,我學(xué)機(jī)械的,設(shè)計(jì)的是裝配零件整體,在設(shè)計(jì)的時(shí)候,還要考慮好怎樣去把這些已經(jīng)設(shè)計(jì)好的零部件,一件一件的把它們按照已經(jīng)設(shè)計(jì),規(guī)劃好的次序把它們組裝起來(lái)。所以在畫(huà)裝配圖時(shí)候,要把它們組裝起來(lái)成為一個(gè)機(jī)器的整體,畫(huà)裝配圖組裝零件,首先考慮這個(gè)零部件裝在哪里,確定好位置之后再考慮怎么裝。在組裝零部件的時(shí)候,考慮到幾種聯(lián)接,第一就是螺紋聯(lián)接,第二是鍵連接,鍵連接又分為平鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接,我設(shè)計(jì)的時(shí)候大多用的是平鍵連接,在設(shè)計(jì)軸承的時(shí)候大多用的是帶軸瓦的帶座軸承,因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,組裝方便,而且很牢固,因?yàn)閹ёS承固定時(shí)候,只要用螺栓螺母擰緊鎖死就可以了。當(dāng)然還可以選用焊接,但我個(gè)人認(rèn)為選用焊接不可靠,不牢固。參考文獻(xiàn)1 濮良貴 紀(jì)名剛主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版). 高等教育出版社 2 錢(qián)可強(qiáng) 徐祖茂 何銘新主編. 機(jī)械制圖(第七版). 高等教育出版社3 余桂英 郭紀(jì)林主編. AutoCAD 2008基礎(chǔ)教程 大連理工大學(xué)出版社4 鄭文緯 吳克堅(jiān)主編. 機(jī)械原理(第七版) 高等教育出版社5 葉君主編 實(shí)用緊固件手冊(cè)(第二版) 機(jī)械工業(yè)出版社 6 DB/OL聯(lián)機(jī)網(wǎng)上數(shù)據(jù)(database online) 7 王旭主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社8 朱孝錄主編. 機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京:電子工業(yè)出版社9 東北大學(xué)編. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京:冶金工業(yè)出版社10 王伯平主編 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)(第三版) 機(jī)械工業(yè)出版社 11 吳宗澤主編. 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社12 齒輪手冊(cè)編委會(huì). 齒輪手冊(cè). 第二版. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社13 周開(kāi)勤. 機(jī)械零件手冊(cè). 第五版. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社14朱家誠(chéng)等主編. 機(jī)械設(shè)計(jì). 武漢:武漢理工大學(xué)出版社15辛一行主編. 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社致謝新型切糕機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程是辛苦的,但結(jié)果是甜蜜的。不積跬步何以至千里,本設(shè)計(jì)能夠順利的完成,也有我的室友們的幫助在里面。在這里我要好好的感謝一下我的室友,她們?cè)谶@次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中給了我很大的幫助,每當(dāng)我在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到困難時(shí),她們都會(huì)熱心的幫助我,當(dāng)我想退縮時(shí)她們會(huì)鼓勵(lì)我,我想偷懶時(shí)她們會(huì)激勵(lì)我,她們的支持和幫助是我堅(jiān)持完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的動(dòng)力。新型切糕機(jī)的設(shè)計(jì)能夠順利的完成也歸功于老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)和耐心的教導(dǎo)。涂建平老師為設(shè)計(jì)課題的研究提出了許多指導(dǎo)性的意見(jiàn),為論文的撰寫(xiě)、修改提供了許多具體的指導(dǎo)和幫助,而且引導(dǎo)我學(xué)習(xí)的方法和思路,使我在設(shè)計(jì)及論文寫(xiě)作過(guò)程中不斷有新的認(rèn)識(shí)和提高。涂建平老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、不斷探索的科研作風(fēng),敏銳深邃的學(xué)術(shù)洞察力,孜孜不倦的敬業(yè)精神,給我留下了深刻的印象,使我受益良多。老師一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度,精益求精、誨人不倦的學(xué)者風(fēng)范,以及正直無(wú)私、磊落大度的高尚品格,更讓我明白許多做人的道理!在此,特向敬愛(ài)的涂建平老師致以最崇高的敬禮和深深的感謝!正是有了您的悉心幫助和支持,才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作順利完成。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)幸好遇到了涂建平老師,我深感萬(wàn)幸,沒(méi)有他相信我也完成不了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),不管我選哪個(gè)課題,只憑我自身的努力是無(wú)法完成的,因?yàn)樽灾约旱哪芰τ邢?,我在這里對(duì)涂建平老師這么久以來(lái)對(duì)我的指導(dǎo)說(shuō)一聲:您辛苦了。在此我也要向所有幫助過(guò)我的老師同學(xué)表示衷心的感謝!致以誠(chéng)摯的謝意!江 西 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)
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