家用自動(dòng)包子機(jī)的設(shè)計(jì)含5張CAD圖

家用自動(dòng)包子機(jī)的設(shè)計(jì)含5張CAD圖,家用,自動(dòng),包子,設(shè)計(jì),CAD 家用自動(dòng)包子機(jī)的設(shè)計(jì) 摘 要 根據(jù)現(xiàn)代化食品機(jī)械自動(dòng)化的要求，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中進(jìn)行了“家用自動(dòng)包子機(jī)的設(shè)計(jì)”，將包子生產(chǎn)從人工生產(chǎn)向機(jī)械化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換是本次畢業(yè)論文的目標(biāo)。在研究了一些包子手工生產(chǎn)過程與食品機(jī)械的部件優(yōu)勢(shì)后，發(fā)現(xiàn)可以采用灌腸式滾切成型原理設(shè)計(jì)家用自動(dòng)包包子機(jī)，就是面料輸送元件采用的是螺旋機(jī)構(gòu)，成型盤作為成型元件，輸餡元件采用的是滑片泵這一原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。 在本次設(shè)計(jì)中，首先要做的就是對(duì)包子機(jī)進(jìn)行 Solidworks三維建模，然后將三維建模模型用AUTOCAD繪制成二維平面圖。在對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)中大部分的使機(jī)器或機(jī)器部件運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了認(rèn)真研究和校核后，在設(shè)計(jì)內(nèi)容上分為了機(jī)架部分、減速部分、供餡部分、供面部分、成形部分等五大部份。 關(guān)鍵詞： 灌腸式包子機(jī)；三維建模；食品機(jī)械 Abstract According to the requirements of the teacher, I built a household sub machine in this project. After observing and comparing the structural characteristics of food molding machines at home and abroad, the author also studied some methods to ensure the safety of food molding machines. In the production of process steam drum, the design principle of the imported section of the home automatic packaging machine is adopted. The packaging conveyor uses the screw machine, the mold is used as the mold element, and the filling conveyor uses the sliding pump design principle. In this design, the first thing we need to do is to carry out SolidWorks 3D modeling for the baozi machine, and then use AutoCAD to draw the 3D modeling model into a 2D plan. After carefully studying and checking most of the transmission parts in the transmission system, I decided to use the motor as the power source, the transmission mode of the shunt shaft as the power distribution mechanism, and in terms of speed change, the worm gear is selected. Key words: enema baozi machine; 3D modeling;Food machinery 目 錄 摘 要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1 家用自動(dòng)包包子機(jī)的大眾應(yīng)用前景和發(fā)展?fàn)顩r 1 1.2 家用自動(dòng)包包子機(jī)的簡(jiǎn)介 1 1.3 家用自動(dòng)包包子機(jī)的作用和整體發(fā)揮的前景 1 第二章 機(jī)械系統(tǒng)方面的擬定 3 2.1動(dòng)力系統(tǒng)方面的確定 3 2.2傳動(dòng)系統(tǒng)方面的確定 3 2.3驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面的確定 4 第三章 工作系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 3.1產(chǎn)品的尺寸設(shè)計(jì) 4 3.2 驅(qū)動(dòng)裝置與產(chǎn)能的設(shè)計(jì) 6 3.3 螺旋推進(jìn)器的參數(shù)計(jì)算 6 3.4 面團(tuán)出口處機(jī)構(gòu)的構(gòu)想 8 3.5 輸餡泵的設(shè)計(jì) 8 第四章 鏈條帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)、蝸輪蝸桿帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)、齒輪帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)擬定 9 4．1 擬定相關(guān)速比 9 4.1.1 選擇動(dòng)力源 9 4.1.2 設(shè)計(jì)一些其它軸的轉(zhuǎn)速和擬定速比 9 4.1.3 驅(qū)動(dòng)裝置功率的選擇 10 4.2 鏈條帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擬定 11 4.2.1 橫絞龍鏈條帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擬定 11 4.2.2 塑形部分鏈條帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擬定 13 4.3 直齒圓柱齒輪參數(shù)的擬定和計(jì)算 14 4.3.1 豎蛟龍的擬定 14 4.3.2 出面嘴的擬定 18 4.4 直齒圓錐齒輪參數(shù)的擬定和計(jì)算 22 4.4.1 前提條件的確認(rèn) 22 4.4.2 參數(shù)和材料的擬定 23 4.4.3 求載荷力 24 4.4.4 擬定直齒圓錐齒輪 25 4.4.5 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核 26 4.4.6 受載荷力分析 26 4.5 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì) 26 4.5.1 擬定數(shù)據(jù) 26 4.5.2 設(shè)計(jì)要求 28 4.5.3 參數(shù)擬定 28 4.5.4 蝸輪蝸桿副的計(jì)算 29 4.5.5 對(duì)蝸輪彎曲疲勞極限等的校對(duì)計(jì)算 31 4.5.6 載荷力的計(jì)算 31 第五章 分流軸部分的擬定 32 5.1 分流軸參數(shù)的擬定與計(jì)算 32 5.1.1 前提標(biāo)準(zhǔn) 32 5.1.2 分流軸的概述設(shè)計(jì) 32 5.1.3 軸徑的初步計(jì)算 33 5.1.4 分流軸各段軸徑的確定 34 5.1.5 載荷力對(duì)于軸的作用 34 5.1.6 軸的校核 42 5.2 擬定和計(jì)算軸承參數(shù) 45 5.2.1 確認(rèn)型號(hào) 45 5.2.2 軸承的校核 45 5.3 鍵聯(lián)接參數(shù)的擬定與計(jì)算 50 5.3.1 長(zhǎng)寬高的選取 50 5.3.2 鍵計(jì)算的數(shù)據(jù)核對(duì) 51 5.4 花鍵參數(shù)的擬定與計(jì)算 52 5.4.1長(zhǎng)寬高的選取 52 5.4.2花鍵計(jì)算的數(shù)據(jù)核對(duì) 52 結(jié)論 53 參考文獻(xiàn) 54 致 謝 56 XXXXX 第一章 緒論 1.1 家用自動(dòng)包包子機(jī)的大眾應(yīng)用前景和發(fā)展?fàn)顩r 在中華民族上下五千年的演變中，美食一直是中華民族的一種文化，尤其是現(xiàn)代社會(huì)，人們對(duì)烹飪的要求也是越來越高，像包子、餃子、面條等我國(guó)的傳統(tǒng)面食，始終穿插于人們的生活中。 改革開放以后，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為了適應(yīng)人們的快節(jié)奏生活，在八十年代，第一臺(tái)包子機(jī)在中國(guó)問世后至今已經(jīng)經(jīng)歷了四十個(gè)年頭，包子機(jī)也經(jīng)歷了四個(gè)階段的改進(jìn)與發(fā)展，根據(jù)在網(wǎng)上查到的資料是盆式包子機(jī)、灌腸式包子機(jī)、為包合式包子機(jī)分別為第一代、第二代、第三代包子機(jī)，還有新一代包子機(jī)，既可以做包子，也可以做饅頭面條。這幾代都是在成型與輸陷結(jié)構(gòu)上有所不同?，F(xiàn)在市面上銷售的主要是灌腸式包子機(jī)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)也是研究灌腸式包子機(jī) 1.2 家用自動(dòng)包包子機(jī)的簡(jiǎn)介 “家用自動(dòng)包包子機(jī)”在機(jī)械種類中應(yīng)該是屬于食品包餡成型類機(jī)械，就是我們?nèi)粘Ｉ钪羞M(jìn)行包子生產(chǎn)時(shí)以機(jī)械操作代替人工操作，這類機(jī)械產(chǎn)品的功能是比較單一的，一般情況下是將一類帶餡料并且對(duì)外形有要求的產(chǎn)品通過機(jī)械操作制造出來。為了適應(yīng)本類食品生產(chǎn)加工的要求，一些其他特殊類型的包餡食品成型機(jī)械一般通過參考包子機(jī)、餛飩機(jī)、餃子機(jī)等這一類機(jī)械中技術(shù)比較成熟的機(jī)械產(chǎn)品的一些結(jié)構(gòu)，然后對(duì)整體進(jìn)行一定的設(shè)計(jì)改良，制造出符合客戶需求的生活產(chǎn)品。 1.3 家用自動(dòng)包包子機(jī)的作用和整體發(fā)揮的前景 包子是我們國(guó)家民間的一種受人喜愛的美食，深受廣大人民的喜愛。但改革開放以前，技術(shù)并不發(fā)達(dá)，人們只能通過人工生產(chǎn)，且衛(wèi)生方面也存在一些問題，尤其是南方的地區(qū)，使得包子無法長(zhǎng)期保存，所以通常是隨時(shí)吃隨時(shí)做，如果放 1 入冰箱進(jìn)行冷凍保存的話，會(huì)對(duì)包子的口感和形狀有一些影響。大部分人會(huì)在生活中自己動(dòng)手包包子，這是一個(gè)很需要將前提條件準(zhǔn)備好的工作，而且有時(shí)候更是要全家動(dòng)員。 因此設(shè)計(jì)之初的目的，就是要設(shè)計(jì)一種可以節(jié)約勞動(dòng)成本、提高商家的利潤(rùn)、提高人們生活質(zhì)量的一種機(jī)器，它可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械操作取代手工操作，方便了人們的生活。 家用自動(dòng)包包子機(jī)正朝著無人操作的方向發(fā)展。起初為實(shí)現(xiàn)包子在包餡工藝方面的自動(dòng)化，以后會(huì)對(duì)這種設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母倪M(jìn)，就是可以在包子生產(chǎn)的時(shí)候多方面生產(chǎn)化與自主式生產(chǎn)。 2 第二章 機(jī)械系統(tǒng)方面的擬定 2.1動(dòng)力系統(tǒng)方面的確定 家用自動(dòng)包包子機(jī)因其功率小，在結(jié)構(gòu)上也屬于功能不復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品要求沒有一些必須的限制，對(duì)動(dòng)力參數(shù)也不是特別的有要求，所以動(dòng)力輸出裝置最終選用兩項(xiàng)或三項(xiàng)交流電動(dòng)機(jī)。經(jīng)過一番對(duì)比，并且結(jié)合此設(shè)計(jì)自身特性后選擇了三相交流電動(dòng)機(jī)，功率上采用2.2KW. 2.2傳動(dòng)系統(tǒng)方面的確定 家用自動(dòng)包包子機(jī)綜合了機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中的必要結(jié)構(gòu)來優(yōu)化傳動(dòng)系統(tǒng)，變速箱通常是由蝸輪蝸桿帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)，鏈條帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)，皮帶帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)，齒輪帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)等，它屬于一種混合的使機(jī)器或機(jī)器部件運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。 上面所述的使機(jī)器或機(jī)器部件運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)如下圖所示。 2.3驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面的確定 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常分為了以下幾個(gè)方面：第一部分是用于填充餡料的填充機(jī)構(gòu)；第二部分是用于輸送面料的輸送機(jī)構(gòu)；第三部分是整個(gè)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的核心，它由兩個(gè)有著相同目標(biāo)成型塊移動(dòng)組成的成型機(jī)構(gòu)。 第三章 工作系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1產(chǎn)品的尺寸設(shè)計(jì) 經(jīng)過一番實(shí)地考察后，下圖顯示了預(yù)先設(shè)計(jì)的包子的輪廓尺寸: 根據(jù)最開始設(shè)計(jì)好的參數(shù)和的產(chǎn)品皮厚度，并且按照標(biāo)準(zhǔn)Solidworks設(shè)計(jì)如下： 使用Solidworks里的技術(shù)弄清楚了包子的整體部分體積為，在整體體積重包腹空間體積為，外面包子皮的體積。 3.2 驅(qū)動(dòng)裝置與產(chǎn)能的設(shè)計(jì) 因?yàn)樵摦厴I(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的是一種比較特殊的食品生產(chǎn)機(jī)器，還未找到一些具體的理論方面的研究，故經(jīng)過一番探討后，生產(chǎn)效率初步設(shè)計(jì)為個(gè)/H，轉(zhuǎn)速根據(jù)成型盤“一周一包子”的情況，初步擬定為。根據(jù)實(shí)際觀察后，決定將機(jī)器生產(chǎn)擬定為，并且初步擬定成型圓盤機(jī)構(gòu)的直徑為，四舍五入后選擇。 3.3 螺旋推進(jìn)器的參數(shù)計(jì)算 螺旋推進(jìn)器，即橫、豎絞龍，它的最重要的功能是運(yùn)面皮，豎絞龍的內(nèi)壁的功能是進(jìn)行餡料的進(jìn)給，所以它是一個(gè)空心的結(jié)構(gòu)，這一部分空心其名為傳送餡料的餡管，是機(jī)器的必備機(jī)構(gòu)。 對(duì)于橫絞龍而言，通常設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)如下： 螺旋管外徑 導(dǎo)料槽內(nèi)徑 螺旋帶厚度 螺旋帶外緣半徑 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得以下事實(shí)：對(duì)于不適用于太大的彎矩的橫絞龍，采用了一種單端緊固的方法，通過提高螺旋推進(jìn)器的轉(zhuǎn)速，目的是為了減小螺旋線上相鄰對(duì)應(yīng)點(diǎn)的軸向距離，以補(bǔ)償作用在軸承座上的通過物體截面的圓心,且垂直于物體的軸線的力。轉(zhuǎn)速方面建議的速度是成形盤速度的倍，即。 將參數(shù)代入公式得: 因?yàn)槊媪鲜侨彳浀?，具有壓縮性,故將螺旋線上相鄰對(duì)應(yīng)點(diǎn)的軸向距離四舍五入為。 對(duì)于橫絞龍而言，通常設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)如下： 面皮部分體積 包子空心直徑 豎絞龍螺旋管的外徑 豎絞龍的套筒內(nèi)徑 螺旋帶厚度 螺旋帶最外緣半徑 計(jì)算有： 我們假設(shè)豎絞龍的旋轉(zhuǎn)速度與成形盤的旋轉(zhuǎn)速度相同。換句話說，豎絞龍的每次旋轉(zhuǎn)都會(huì)使面塊垂直向下移動(dòng)的距離為一個(gè)導(dǎo)程，且以的轉(zhuǎn)速使得成型盤剛好用一個(gè)螺旋線上相鄰對(duì)應(yīng)點(diǎn)的軸向距離內(nèi)的面塊生產(chǎn)一個(gè)包子。計(jì)算螺旋管的螺旋線上相鄰對(duì)應(yīng)點(diǎn)的軸向距離得: 代入公式可以有: 因?yàn)槊媪鲜侨彳浀?，具有壓縮性,故將螺旋線上相鄰對(duì)應(yīng)點(diǎn)的軸向距離四舍五入為。 3.4 面團(tuán)出口處機(jī)構(gòu)的構(gòu)想 因?yàn)槭菣C(jī)器操作，并沒有意識(shí)，這樣就可能在揉面的過程中將面塊揉搓的不像樣子，所以在設(shè)計(jì)面團(tuán)出口處的轉(zhuǎn)速的時(shí)候，在面團(tuán)出口處轉(zhuǎn)速不應(yīng)該與在成型盤中的面團(tuán)轉(zhuǎn)速有顯著差異。我們?cè)O(shè)定一個(gè)前提條件就是面團(tuán)參照成型盤是不動(dòng)的，那么我們就可以根據(jù)公式得到面皮的轉(zhuǎn)速： 代入數(shù)據(jù)變形得： 3.5 輸餡泵的設(shè)計(jì) 我們通常在輸送餡料前，通常先將面團(tuán)揉搓好后，才會(huì)進(jìn)行餡料的輸送。因此餡料不能一直輸入，需要一定的時(shí)間間隔，所以決定將供餡泵與槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)合在一起，這樣就可以確定輸送頻率了,輸送頻率假設(shè)為. 根據(jù)一番商討后決定將供餡泵結(jié)構(gòu)取用雙滑片偏心泵的形式，即。 第四章 鏈條帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)、蝸輪蝸桿帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)、齒輪帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)擬定 4．1 擬定相關(guān)速比 4.1.1 選擇動(dòng)力源 選擇電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，選定型電動(dòng)機(jī)在額定功率下電機(jī)的轉(zhuǎn)速是[6]。 4.1.2 設(shè)計(jì)一些其它軸的轉(zhuǎn)速和擬定速比 各元件的速比如下表所示： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 最大 最小 減速器 錐齒輪副 橫絞龍鏈輪副 豎絞龍齒輪副 面嘴齒輪副 成型盤鏈輪副 槽輪機(jī)構(gòu) 根據(jù)設(shè)計(jì)的各軸的參數(shù)列出下表： 軸承 轉(zhuǎn)速 電機(jī)軸承 蝸桿軸承 蝸輪軸承 分流軸承 4.1.3 驅(qū)動(dòng)裝置功率的選擇 所有驅(qū)動(dòng)裝置所占比例列出下表： 驅(qū)動(dòng)裝置 所占比例 成型機(jī)構(gòu) 橫絞龍 豎絞龍 面料出口處機(jī)構(gòu) 供餡泵 4.2 鏈條帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擬定 4.2.1 橫絞龍鏈條帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擬定 通常選用鏈條帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)作為螺旋推進(jìn)器的使機(jī)器或機(jī)器部件運(yùn)動(dòng)的方式，一般是單排滾子鏈結(jié)構(gòu)作為橫絞龍的使機(jī)器或機(jī)器部件運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，查找手冊(cè)后選用型滾子鏈。 參數(shù)擬定： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 設(shè)備吸收功率 設(shè)備吸收轉(zhuǎn)速 速比 鏈節(jié)距 小鏈輪齒數(shù) 速比 計(jì)算得 鏈速 運(yùn)動(dòng)拉力 壓軸力系數(shù) 軸受載荷力 4.2.2 塑形部分鏈條帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擬定 通常選用鏈條帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)作為塑形部分的使機(jī)器或機(jī)器部件運(yùn)動(dòng)方式，一般是單排滾子鏈結(jié)構(gòu)作為塑形部分的使機(jī)器或機(jī)器部件運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu),查找手冊(cè)后選用型滾子鏈。 參數(shù)擬定： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 設(shè)備吸收功率 設(shè)備吸收轉(zhuǎn)速 速比 鏈節(jié)距 小鏈輪齒數(shù) 速比 計(jì)算得 鏈速 運(yùn)動(dòng)拉力 壓軸力系數(shù) 軸受載荷力 4.3 直齒圓柱齒輪參數(shù)的擬定和計(jì)算 4.3.1 豎蛟龍的擬定 參數(shù)擬定： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 設(shè)備吸收功率 設(shè)備吸收轉(zhuǎn)速 速比 擬定的中心距 齒寬 直齒圓柱齒輪總體未知指標(biāo)的校核： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 大齒輪分度圓直徑 小齒輪分度圓直徑 模數(shù) 齒數(shù) ； 對(duì)于材料的選擇方面，決定選用大小齒輪45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 齒形系數(shù) 壽命系數(shù) 、 最小安全系數(shù) 、 工作系數(shù) 、、、 應(yīng)力修正系數(shù) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 材料系數(shù) 重合度系數(shù) 、 齒數(shù)比 ，， 許用齒面接觸應(yīng)力 許用齒根彎曲應(yīng)力 齒輪抵抗變形能力的計(jì)算： 校核 公式 是否合格 齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件 是 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 是 載荷力的計(jì)算： 4.3.2 出面嘴的擬定 參數(shù)擬定： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 設(shè)備吸收功率 設(shè)備吸收轉(zhuǎn)速 速比 要求中心距 齒寬 尺寸參數(shù)的校核： 參數(shù)名稱 數(shù)據(jù) 初選模數(shù) 齒數(shù) ， 齒輪分度圓直徑 對(duì)于材料的選擇方面，依舊是決定選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度還是為。 相關(guān)系數(shù) 數(shù)據(jù) 工作系數(shù) 、、、 壽命系數(shù) 、 最小安全系數(shù) 、 齒形系數(shù) ， 應(yīng)力修正系數(shù) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 材料系數(shù) 重合度系數(shù) 、 齒數(shù)比 許用齒面接觸應(yīng)力 許用齒根彎曲應(yīng)力 齒輪抵抗變形能力的計(jì)算： 校核 公式 是否合格 齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件的校核 （4-3） 是 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 （4-4） 是 載荷力的計(jì)算： 4.4 直齒圓錐齒輪參數(shù)的擬定和計(jì)算 4.4.1 前提條件的確認(rèn) 對(duì)于直齒圓錐齒輪，在一定時(shí)間內(nèi)、在一定條件下無故障地執(zhí)行指定功能的能力的可靠性一般；對(duì)于設(shè)備吸收功率，設(shè)定為，而對(duì)于設(shè)備吸收轉(zhuǎn)速，通常為；至于速比，則為。最后，對(duì)工作時(shí)間的累計(jì)要求不小于。 4.4.2 參數(shù)和材料的擬定 對(duì)于材料的選擇方面，決定選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度通常選擇 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 工作載荷系數(shù) 、、 壽命系數(shù) 、 齒寬系數(shù) 分度錐角 齒形系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 最小安全系數(shù) 、 材料系數(shù) ；、 4.4.3 求載荷力 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 許用齒面接觸應(yīng)力 許用齒根彎曲應(yīng)力 輸入轉(zhuǎn)矩 工作系數(shù) 4.4.4 擬定直齒圓錐齒輪 參考標(biāo)準(zhǔn)： （4-5） 選一個(gè)大一點(diǎn)的數(shù)更安全，所以選?。? 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 模數(shù) 齒數(shù) 錐距 齒寬 ，選一個(gè)更安全的數(shù)據(jù)后取 圓整齒寬系數(shù) 4.4.5 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核 參考標(biāo)準(zhǔn)： （4-6） 由上得知強(qiáng)度合格。 4.4.6 受載荷力分析 4.5 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì) 4.5.1 擬定數(shù)據(jù) 根據(jù)下表進(jìn)行后續(xù)計(jì)算： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 蝸桿頭數(shù) 蝸輪齒數(shù) 變位系數(shù) 使機(jī)器或機(jī)器部件運(yùn)動(dòng)的效率 蝸輪使用系數(shù) 蝸輪動(dòng)載系數(shù) 減速器散熱系數(shù) 首先要對(duì)桿型進(jìn)行確定，定為型阿基米德蝸桿。對(duì)于材料的選擇方面，通常蝸輪選擇的材料是，一般采用的技術(shù)是離心鑄造；而蝸桿選用的是鋼，采用的技術(shù)是淬火，齒面硬度選擇的是。 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 疲勞接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù) 彎曲疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù) 材料的彈性系數(shù) 蝸輪材料的接觸疲勞極限應(yīng)力 蝸輪材料的彎曲疲勞極限應(yīng)力 4.5.2 設(shè)計(jì)要求 首先，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要有良好的通風(fēng)環(huán)境，以便于機(jī)器的散熱，這就要求室溫最好在左右，工作油溫不高于，而減速器進(jìn)行散熱時(shí)的有效面積不小于。機(jī)器的設(shè)備吸收功率為，設(shè)備吸收轉(zhuǎn)速，速比。在蝸桿方面我們要求的是右旋，并且在工作時(shí)單向運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)器的可靠性要求一般，我們會(huì)選用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且要求運(yùn)行時(shí)間加起來至少 4.5.3 參數(shù)擬定 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)速系數(shù) 壽命系數(shù) 蝸輪材料許用接觸應(yīng)力 蝸輪材料許用彎曲應(yīng)力 蝸桿轉(zhuǎn)矩 蝸輪轉(zhuǎn)矩 工作系數(shù) 4.5.4 蝸輪蝸桿副的計(jì)算 通過我們掌握的計(jì)算公式可得： （4-7） 通過查手冊(cè)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行四舍五入后取大值得，然后根據(jù)手冊(cè)；；。 根據(jù)下表進(jìn)行后續(xù)計(jì)算： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 蝸輪分度圓直徑 實(shí)際中心距 蝸桿的速度 蝸桿的齒頂圓直徑 蝸桿的齒根圓直徑 導(dǎo)程角 導(dǎo)程角系數(shù) 當(dāng)量齒數(shù) 蝸輪輪齒齒形系數(shù) 螺桿螺紋部分長(zhǎng)度 蝸輪的喉圓直徑 蝸輪的齒頂圓直徑 蝸輪的齒根圓直徑 蝸輪的輪緣寬度 ，四舍五入后取大值得 4.5.5 對(duì)蝸輪彎曲疲勞極限等的校對(duì)計(jì)算 彎曲疲勞極限的運(yùn)算方法： （4-8） 經(jīng)過各種運(yùn)算得疲勞極限滿足。 校核熱平衡： （4-9） 經(jīng)過各種運(yùn)算得減速器熱平衡滿足。 4.5.6 載荷力的計(jì)算 第五章 分流軸部分的擬定 5.1 分流軸參數(shù)的擬定與計(jì)算 5.1.1 前提標(biāo)準(zhǔn) 通常采用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)作為軸材料，然后在設(shè)計(jì)的這個(gè)軸上有四個(gè)不能移動(dòng)的傳遞動(dòng)力的零件，也就是我們一般情況下所說的使機(jī)器或機(jī)器部件運(yùn)動(dòng)部件。軸通常是被支撐的，是不變動(dòng)的，在這方面依靠了三個(gè)軸承。傳遞動(dòng)力的零件都是以鍵連接而成的，且軸的末端按照標(biāo)準(zhǔn)需制造成花鍵軸。每種軸端與中心軸同向的尺寸好比以下圖。 5.1.2 分流軸的概述設(shè)計(jì) 每種軸段轉(zhuǎn)矩的值大體為： ；；；；。 根據(jù)上面的計(jì)算畫出轉(zhuǎn)矩圖。 5.1.3 軸徑的初步計(jì)算 我們可以清楚地從轉(zhuǎn)矩圖了解到，從右邊開始數(shù)，第一個(gè)花鍵左邊的位置（假設(shè)為位置2）和四個(gè)鍵左側(cè)的位置（假設(shè)為位置1）受到的扭轉(zhuǎn)力最大。所以設(shè)這兩個(gè)截面為危險(xiǎn)截面，以此來計(jì)算，進(jìn)行軸徑的選取。因?yàn)檩S的材料我們采取的是號(hào)鋼，這樣的話扭轉(zhuǎn)應(yīng)力系數(shù)就定下 （5-1） 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)我們也得知影響軸強(qiáng)度的因素之一就是在軸上開鍵槽，所以為了保證軸的強(qiáng)度，決定將軸徑擴(kuò)大，數(shù)據(jù)四舍五入后取大值得。 。 根據(jù)我們所學(xué)到的知識(shí)，對(duì)于花鍵的生產(chǎn)方面，通常選用軸徑較大的進(jìn)行制作。所以在選擇大徑方面，應(yīng)該考慮的是軸徑末端，所以我們認(rèn)為軸徑的末端應(yīng)該假設(shè)為。 5.1.4 分流軸各段軸徑的確定 根據(jù)查找資料后可知我們需要稍稍擴(kuò)大一些軸段陸的軸的外徑尺寸，然后才方便將軸承設(shè)置在軸段伍（軸段伍上設(shè)置軸承的軸的外徑尺寸是）上，最終假設(shè)這一部分軸的外徑尺寸是。 通常情況下一般會(huì)用軸段肆來對(duì)軸段伍上的軸承推進(jìn)與中心軸共同方向的定位，所以最終假定軸段伍軸的外徑尺寸是； 圓錐齒輪應(yīng)該設(shè)置在有鍵槽的軸段貳上，并且軸段壹上軸承（軸段壹上設(shè)置軸承的軸的外徑尺寸）做沿中心軸方向定位也需要圓錐齒輪的作用，因此決定將這一部分軸徑考慮為； 軸段叁用于軸環(huán)，來對(duì)圓錐齒輪進(jìn)行固定，所以最終假定尺寸就考慮為。 5.1.5 載荷力對(duì)于軸的作用 首先對(duì)軸進(jìn)行受力分析： 受到的力如下表所示（5-1）： 受力 矢量() 目前有七個(gè)數(shù)據(jù)是不知曉的，根據(jù)受力分析得到如下幾個(gè)平衡方程。因?yàn)檫@是一個(gè)屬于有多余約束的幾何不變體系，所以需要在軸承處列一個(gè)在變形時(shí)其軸線上各點(diǎn)在該點(diǎn)處軸線法平面內(nèi)的位移量為零的變形協(xié)調(diào)方程。 受力平衡條件方程： 式一: 式二: 式三: 式四: 式五: 以上的（為圓錐齒輪的厚度的中心線的一處的分度圓半徑值）。 變形協(xié)調(diào)方程： 以上的 ； ； ； ； 對(duì)上面用到的符號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的描述： 符號(hào) 意義 x 位置1→3 L 位置1→7 a F(力)→位置1 b F(力)→位置7 E 彈性模量 I 極慣性矩 接下來是： 將上列幾式聯(lián)立： 由此可以推出 將上列幾式聯(lián)立： 由此可以推出： 由此可以推出： 將上列幾式聯(lián)立： 由此可以推出： 將上列幾式聯(lián)立： 由此可以推出： 由解出的未知數(shù)再次代入下表： 受力 矢量() -400.3 -509.5 1966.3 316.7 795.8 11141.7 5.1.6 軸的校核 根據(jù)受力情況畫 由圖（5-3）可知，4位置這一截面為危險(xiǎn)截面。再根據(jù)內(nèi)力圖可知彎矩內(nèi)力大小為。 根據(jù)我們所設(shè)計(jì)的列表如下： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 軸的外徑尺寸 鍵槽寬 入軸深 抗彎截面系數(shù) 許用彎曲應(yīng)力 （5-3） 經(jīng)過各種運(yùn)算得軸的強(qiáng)度滿足。 5.2 擬定和計(jì)算軸承參數(shù) 5.2.1 確認(rèn)型號(hào) 經(jīng)過一系列的資料查找，下面將從上個(gè)單元的數(shù)據(jù)及要求中對(duì)1、3、7位置的軸承選取。經(jīng)過商討決定在1位置和3位置采用圓錐滾子軸承，1位置和3位置的軸承型號(hào)選用；然后決定將深溝球軸承作為7位置的軸承連接，軸承型號(hào)選用的是。 5.2.2 軸承的校核 首先將進(jìn)行壹位置的校核。 由以上單元的計(jì)算數(shù)據(jù)和查表后，列下表： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 判斷系數(shù) 軸向載荷系數(shù) ； 軸頸直徑 轉(zhuǎn)速 ； 要求壽命 溫度系數(shù) ； 潤(rùn)滑方式 脂潤(rùn)滑 基本額定動(dòng)載荷 ； 基本額定靜載荷 極限轉(zhuǎn)速 ； 壽命系數(shù) 徑向力 ； 軸向力 ； 載荷系數(shù) 將上面數(shù)據(jù)代入公式得： 當(dāng)量動(dòng)載荷： 軸承使用壽命：。 所以由計(jì)算結(jié)果可知滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。 下面進(jìn)行叁位置的校核： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 徑向力 軸頸直徑 轉(zhuǎn)速 要求壽命 溫度系數(shù) 潤(rùn)滑方式 脂潤(rùn)滑 基本額定動(dòng)載荷 基本額定靜載荷 極限轉(zhuǎn)速 壽命系數(shù) 判斷系數(shù) 軸向載荷系數(shù) ； 載荷系數(shù) 將上面數(shù)據(jù)代入公式得： 當(dāng)量動(dòng)載荷： 軸承使用壽命：。 所以由計(jì)算結(jié)果可知滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。 下面進(jìn)行柒位置的校核： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 徑向力 軸頸直徑 轉(zhuǎn)速 要求壽命 溫度系數(shù) 潤(rùn)滑方式 脂潤(rùn)滑 基本額定動(dòng)載荷 基本額定靜載荷 極限轉(zhuǎn)速 壽命系數(shù) 判斷系數(shù) 軸向載荷系數(shù) , 載荷系數(shù) 將上表數(shù)據(jù)代入公式得： 當(dāng)量動(dòng)載荷： 軸承使用壽命： 所以由計(jì)算結(jié)果可知滿足設(shè)計(jì)要求。 5.3 鍵聯(lián)接參數(shù)的擬定與計(jì)算 5.3.1 長(zhǎng)寬高的選取 位置 尺寸 2 4 5 6 5.3.2 鍵計(jì)算的數(shù)據(jù)核對(duì) 前提條件列表如下： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 材料 Q235鋼 許用壓強(qiáng) ； 鍵核對(duì)計(jì)算的公式 （5-13） 下面依次代表2、4、5、6位置鍵的校核 2： 4： 5： 6： 因此由計(jì)算結(jié)果可知鍵的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 5.4 花鍵參數(shù)的擬定與計(jì)算 5.4.1長(zhǎng)寬高的選取 選擇花鍵尺寸時(shí)，需要依據(jù)軸的末端尺寸來進(jìn)行花鍵尺寸的選取。最終決定選用的尺寸為： 5.4.2花鍵計(jì)算的數(shù)據(jù)核對(duì) 查表與計(jì)算如下： 總體未知指標(biāo)的名稱 數(shù)據(jù) 最小接觸長(zhǎng)度 校核參數(shù) 平均直徑 許用壓強(qiáng) 所以由計(jì)算結(jié)果可知花鍵的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 結(jié)論 本次通過查閱大量資料后才能完成家用包子機(jī)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)內(nèi)容上分為了機(jī)架部分、減速部分、供餡部分、供面部分、成形部分等五大部份。機(jī)架部分和減速部分主要是做了傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，供餡部分和供面部分是為了螺旋推進(jìn)器、出面嘴和餡泵的設(shè)計(jì)，而成形部分主要是為了成型盤的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)主要目的就是想要實(shí)現(xiàn)包子的自動(dòng)化生產(chǎn)，無需人力進(jìn)行干預(yù)，在設(shè)計(jì)的同時(shí)知識(shí)加了一些簡(jiǎn)單的元素，時(shí)間上不是很充裕，且經(jīng)驗(yàn)有些不足，若是再多研究一些時(shí)間，或許還可以開發(fā)出一些其他功能。 通過以上的研究，我也充分認(rèn)識(shí)到，只有擁多加進(jìn)行實(shí)踐，才可以將自己所學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為手中的武器，只有經(jīng)過多加鍛煉，以后才能在工作上勝任，并且設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的產(chǎn)品。 參考文獻(xiàn) [1] 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理與機(jī)械零件教研室,機(jī)械原理[M].北京:高等教育出版社,2013. 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