花生脫殼機(jī)(共36頁(yè))

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 目 錄 第1章 總體方案設(shè)計(jì)………………………………………………………………………2 1.1 方案分析……………………………………………………………………………2 1.2 材料分析及選擇……………………………………………………………………4 1.3 電動(dòng)機(jī)的選擇………………………………………………………………………4 第2章 脫殼清選裝置設(shè)計(jì)…………………………………………………………………7 2.1 快慢輥皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)………………………………………………………………7 2.2 換向齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)………………………………………………………

2、…………11 2.3 清選裝置設(shè)計(jì)………………………………………………………………………16 2.4 振動(dòng)篩皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)………………………………………………………………18 第3章 軸的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………20 3.1 快速輥軸設(shè)計(jì)校核…………………………………………………………………20 3.2 慢速輥軸設(shè)計(jì)校核…………………………………………………………………23 3.3 換向齒輪軸設(shè)計(jì)校核………………………………………………………………26 第4章 軸承校核、鍵校核、潤(rùn)滑與裝配使用……………………………………………30 4.1

3、 軸承校核與潤(rùn)滑……………………………………………………………………30 4.2 鍵校核………………………………………………………………………………30 4.3 使用說(shuō)明書(shū)…………………………………………………………………………31 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………34 專心---專注---專業(yè) 第1章 總體方案設(shè)計(jì) 1.1 方案分析材 對(duì)于設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中所提及的要求，應(yīng)首先確定花生脫殼機(jī)的脫殼原理、 清選原理，然后再擬定總體的傳動(dòng)方案和結(jié)構(gòu)方案，最后繪制裝配草圖。 目前花生脫殼機(jī)采用的脫殼結(jié)構(gòu)主要有：以打擊、揉搓

4、為主的鋼紋桿或鋼柵條凹板結(jié)構(gòu)，以擠壓、揉搓為主的橡膠滾筒或橡膠浮動(dòng)凹板結(jié)構(gòu)兩大類。前者存在著花生破碎率高的缺點(diǎn)，后者脫殼效率與脫凈率不高。 還有一種采用差速輥對(duì)滾的脫殼方式，具有破碎率低，生產(chǎn)率、脫凈率都能達(dá)到較好效果的特點(diǎn)。因此，本設(shè)計(jì)中采用這種原理來(lái)設(shè)計(jì)花生脫殼機(jī)。 清選機(jī)構(gòu)也是本設(shè)計(jì)中的重要部分，清選機(jī)構(gòu)多采用振動(dòng)篩配合清選風(fēng)機(jī)，來(lái)達(dá)到清選的目的，最后得到清潔的花生米。 針對(duì)以上分析，設(shè)計(jì)了如圖1-1的脫殼原理示意圖。 1.電動(dòng)機(jī)皮帶輪 2.快速輥皮帶輪 3.快速輥 4.慢速輥皮帶輪 5、7.換向齒輪 6.慢速輥 8.振動(dòng)篩皮帶輪 9.振動(dòng)篩曲軸 10.清選

5、風(fēng)機(jī) 11.振動(dòng)篩 圖1-1 花生脫殼機(jī)原理示意圖 如圖1-1所示，動(dòng)力從電動(dòng)機(jī)皮帶輪1傳出，快速輥3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；在兩個(gè)換向齒輪5、7的換向作用下，慢速輥6逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣兩個(gè)轉(zhuǎn)速不一樣的滾筒就將花生帶入間隙。由于間隙較小，因此對(duì)花生有擠壓作用；而快慢輥的轉(zhuǎn)速不一樣，就產(chǎn)生對(duì)花生的撕搓作用。在擠壓和撕搓的共同作用下，花生殼就會(huì)被除去。 去殼后，花生和花生殼的混合物就落在振動(dòng)篩11上，振動(dòng)篩在振動(dòng)篩曲軸9的作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，較大的花生殼就被過(guò)濾掉，從

6、振動(dòng)篩的左邊流走。較小的花生殼和花生米在下落過(guò)程中受到風(fēng)機(jī)10的作用，只要控制好送風(fēng)量，較小的花生殼和粉塵就被吹走，得到清潔的花生米。 除此之外，設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中還要求脫殼的間隙可以調(diào)整，以適應(yīng)不同品種的花生，這在上述的原理中也是可以實(shí)現(xiàn)的。由于慢速輥6上有齒輪，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此本設(shè)計(jì)中調(diào)整快速輥3的水平位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)脫殼間隙的可調(diào)性。軋輥是安裝在軸上的，軸是靠軸承和軸承座來(lái)支撐的，因此，只要調(diào)整軸承座的位置，軋輥就跟著移動(dòng)，脫殼間隙也就可以調(diào)整了。 本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)了可以調(diào)整位置的軸承座來(lái)調(diào)整脫殼間隙，但是，這會(huì)引起皮帶輪1和皮帶輪2的中心距的變化，皮帶的張緊力就會(huì)發(fā)生變化，從而影響脫殼的效果?？梢?/p>

7、設(shè)置一個(gè)張緊輪，在調(diào)整軸承座后，對(duì)皮帶進(jìn)行張緊，這樣就不會(huì)影響到傳動(dòng)的有效性。 這樣，脫殼原理和傳動(dòng)方案就基本確定了。以下分析對(duì)各個(gè)主要零件的要求。 由于是加工站用花生脫殼機(jī)，不經(jīng)常移動(dòng)，脫殼量大，利用率也較高。因此，脫殼機(jī)機(jī)體可以采用鑄造。在保證強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省材料，減輕重量。軋輥是最關(guān)鍵的脫殼零件，軋輥的間距、轉(zhuǎn)速、直徑、材料都直接影響到脫殼的效果，因此軋輥這幾個(gè)參數(shù)是須仔細(xì)確定的。皮帶輪主要是傳遞動(dòng)力，其尺寸將由皮帶傳動(dòng)的計(jì)算給出。除此之外，還應(yīng)該保證傳動(dòng)安全可靠，布置合理。各軸受到循環(huán)交變應(yīng)力，應(yīng)保證其疲勞強(qiáng)度。振動(dòng)篩是篩選的關(guān)鍵零件，篩選的速度、頻率、篩選孔的大

8、小是影響篩選效果的關(guān)鍵參數(shù)。風(fēng)機(jī)主要要確定其送風(fēng)量，來(lái)保證二次清選的有效。 綜合以上分析，畫(huà)出花生脫殼機(jī)裝配草圖如圖1-2。 1.2 材料分析及選擇 前文中已經(jīng)列出了主要零件，在此將對(duì)各個(gè)零件的選材進(jìn)行分析和選擇。 機(jī)體的材料，考慮是加工站用，使用率很高，不經(jīng)常移動(dòng)，可以采用HT200。脫殼輥采用Q235，承受的力較大，有一定的剛度。軸受到彎矩、扭矩的作用，所有的軸均采用45鋼調(diào)質(zhì)處理。兩個(gè)齒輪由于只起到換向作用，不需要采用不同的材料，因此都采用同一種材料，均使用45

9、鋼調(diào)質(zhì)。軸承蓋無(wú)特殊要求，采用HT200。張緊輪采用HT200。振動(dòng)篩連桿采用45鋼，承受一定的沖擊載荷，振動(dòng)篩采用45鋼。 這樣基本的零件材料就選定了。 1.3 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)為整個(gè)機(jī)械提供動(dòng)力，必須選擇合適功率和轉(zhuǎn)速的電機(jī)，保證設(shè)計(jì)符合要求。在選擇電機(jī)之前，先確定脫殼輥的參數(shù)，以此來(lái)估計(jì)整個(gè)系統(tǒng)需要的功率。經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)和參照以往所設(shè)計(jì)的類似產(chǎn)品的參數(shù)，初步選定參數(shù)如表1-1。 表1-1 脫殼輥相關(guān)參數(shù) 項(xiàng)目 代號(hào) 參數(shù)值 快輥直徑 dk 350mm 慢輥直徑 dm 350mm 快輥轉(zhuǎn)速 nk 350r/min 慢輥轉(zhuǎn)速 nm 250r/m

10、in 快慢輥長(zhǎng)度 l 500mm 脫殼最小間隙 lj 10mm 快慢輥速度差 v0 1.5m/s 圖1-3 脫殼輥間花生占據(jù)的體積 花生所能提供的空間 V=64.650013=mm3 每顆花生的體積，根據(jù)所做的花生尺寸統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) Vi=151545=10125mm3 受力花生的顆數(shù) k=VVi==42 按照每顆花生受40N的切向力計(jì)算，沿輥切線方向的力 Ft=40k=4042=1680N 徑向力按照每顆花生受60N計(jì)算，沿輥徑向

11、的力 Fr=60k=6042=2520N 那么，整個(gè)機(jī)器消耗在脫殼上的功率 P1=Ftv0=16801.5=2.5kW 另外估計(jì)振動(dòng)篩所消耗的功率為P2=1kW左右，那么所設(shè)計(jì)的機(jī)器總功率估計(jì)值 P=P1+P2=2.5+1=3.5kW 考慮功率傳遞的損失及估算的誤差，選擇功率為4 kW的電動(dòng)機(jī)來(lái)作為整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力。參考手冊(cè)[2]，選擇Y系列封閉式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)，其型號(hào)及參數(shù)如表1-2。 Ft=1680N Fr=2520N P=3.5kW 表1-2 主電機(jī)參數(shù)

12、 型號(hào) 額定功率/kW 轉(zhuǎn)速/( r/min) 電流/ A 效率/ % 功率因數(shù) cosφ Y160M1-8 4.0 720 9.91 84 0.73 最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流額定電流 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)量GD2 / N?m2 重量/kg 2.0 2.0 6.0 0.753 118  第2章 脫殼清選裝置設(shè)計(jì) 2.1 快慢輥皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 首先確定各參數(shù)的意義，方便以后的計(jì)算。如圖2-1。 D1—電動(dòng)機(jī)皮帶輪直徑 D2—

13、快速輥皮帶輪直徑 D3—慢速輥大皮帶輪直徑 D4—慢速輥小皮帶輪直徑 D5—振動(dòng)篩皮帶輪直徑 圖2-1 皮帶輪參數(shù)示意圖 2.1.1 電動(dòng)機(jī)帶輪與快輥傳動(dòng)設(shè)計(jì) 首先根據(jù)皮帶輪所傳遞的功率選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算功率 Pc=KAP kA—工作情況系數(shù)，據(jù)書(shū)[3]表11.5，取為1.1。 P —傳遞的功率，此處為電機(jī)傳遞到快輥的功率，約為1.25kW。 因此 Pc=1.11.25=1.36kW 查書(shū)[3]圖11.15，選為A型帶，為了保持一致性，整個(gè)帶傳動(dòng)均采用A型帶。 D1帶輪的直徑由書(shū)[3]表11.6，取為125mm。D2帶

14、輪直徑為 D2=1-εD1n1n2 ε —帶傳動(dòng)滑動(dòng)率，根據(jù)書(shū)[3]，取為1%。 n1—D1帶輪的轉(zhuǎn)速，此處為電機(jī)轉(zhuǎn)速720r/min。 n2—D2帶輪的轉(zhuǎn)速，此處為快速輥轉(zhuǎn)速350r/min。 D2=1-1%125=254.6mm 取標(biāo)準(zhǔn)帶輪直徑D2=250mm。 D1=125mm D2=250mm D2帶輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速 n2=1-εD1n1D2 n2=1-1%125=356.4r/min 皮帶的長(zhǎng)度 L=πDm

15、+2a+Δ2a Dm—Dm=D1+D22=125+2502=187.5mm。 Δ —Δ=D2-D12=250-1252=62.5mm。 a —初取中心距，據(jù)書(shū)[3]，取為500mm。 L=3.14187.5+2500+62.52500=1596.6mm 查書(shū)[3]圖11.4，取標(biāo)準(zhǔn)帶長(zhǎng)Ld=1600mm。 則實(shí)際中心距 a=L-πDm4+14L-πDm2-8Δ2 a=1600-3.14187.54+-3.14187.52-862.52 =501.7mm D1帶輪包角 α1=180-D2-D1a60 α1=180-

16、250-.760 =165.1 α1=165.1>120，符合包角要求。 帶速 v=πD1n1601000 v=3.14125720601000 =4.71m/s 傳動(dòng)比 i=n1n2 n2為 356.4r/min Ld=1600mm a=501.7mm α1>120，符合包角要求。 i=.4=2.02 V帶根數(shù) z=PcP0+ΔP0kαkl

17、 P0—單根V帶傳遞的功率，由書(shū)[3]表11.8，取為1.56。 ΔP0—單根V帶傳遞的功率增量，由書(shū)[3]表11.10，取為0.09。 kα—包角系數(shù)，由書(shū)[3]表11.7，取為0.96。 kl—包角系數(shù)，由書(shū)[3]表11.12，取為0.99。 z=1.361.56+0.090.960.99=0.87 因此，只用1根V帶就可以滿足要求 張緊力 F0=500Pcvz2.5-kαkα+qv2 q—V帶質(zhì)量，由書(shū)[3]表11.4，取為0.10。 F0=5001.364.7112.5-0.960.96+0.14.712

18、 =172.5N 軸上的載荷 FQ=2zF0sinα12 FQ=21172.5sin165.12=342.1N 軸上載荷將在軸的設(shè)計(jì)中用到，至此，該皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)就完成。 2.1.2 電動(dòng)機(jī)帶輪與慢輥帶輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 上一節(jié)已經(jīng)選用了A型帶，電動(dòng)機(jī)皮帶輪直徑也已經(jīng)確定。 D3帶輪直徑為 D3=1-εD1n1n3 n3—D3帶輪的轉(zhuǎn)速，此處為慢速輥轉(zhuǎn)速250r/min。 D3=1-1%125=356.4mm 取標(biāo)準(zhǔn)帶輪直徑D3=355mm。 帶根數(shù) z=1

19、 FQ=342.1N D3=355mm D3帶輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速 n3=1-εD1n1D3 n3=1-1%125=251r/min 皮帶的長(zhǎng)度 L=πDm+2a+Δ2a Dm—Dm=D1+D32=125+3552=240mm。 Δ —Δ=D3-D12=355-1252=115mm。 a —初取中心距，考慮到整個(gè)傳動(dòng)的布置，取為600mm。 L=3.14240+2600+=1975mm 查書(shū)[3]圖11.4，取標(biāo)準(zhǔn)帶長(zhǎng)Ld=2000mm。 則實(shí)際中心距 a=L-πDm4+14L-πDm2

20、-8Δ2 a=1600-3.142404+-3.142402-81152 =612.4mm D1帶輪包角 α1=180-D3-D1a60 α1=180-355-.460 =157.5 α1=157.5>120，符合包角要求。 帶速 v=πD1n1601000 v=3.14125720601000 =4.71m/s 傳動(dòng)比 i=n1n3 n3為 251r/min Ld=2000mm

21、 a=612.4mm α1>120，符合包角要求。 i==2.87 V帶根數(shù) z=PcP0+ΔP0kαkl Pc—傳遞到慢輥帶輪的功率的計(jì)算功率，由于振動(dòng)篩經(jīng)過(guò)此皮帶輪傳動(dòng)，故包含振動(dòng)篩功率，按2.5 kW計(jì)。 P0—單根V帶傳遞的功率，由書(shū)[3]表11.8，取為1.56。 ΔP0—單根V帶傳遞的功率增量，由書(shū)[3]表11.10，取為0.09。 kα—包角系數(shù)，由書(shū)[3]表11.7，取為0.95。 kl—包角系數(shù)，由書(shū)[3]表11.12，取為1.06。 z=2.51.11+0.090

22、.951.06=2.07 因此，選用2根V帶就可以滿足要求 張緊力 F0=500Pcvz2.5-kαkα+qv2 F0=5002.54.7122.5-0.950.95+0.14.712 =218.7N 軸上的載荷 FQ=2zF0sinα12 FQ=22218.7sin157.52=858N 軸上載荷將在軸的設(shè)計(jì)中用到，至此，該皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)就完成。 2.2 換向齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 此處的齒輪只用來(lái)改變慢輥的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，而不需要改變轉(zhuǎn)速，因此傳 動(dòng)比i=1。此處使屬于閉式軟齒面標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，先以齒面接觸疲勞強(qiáng)度來(lái)確定基本

23、參數(shù)，再校核彎曲疲勞強(qiáng)度。 由于比i=1，因此兩個(gè)齒輪的受力情況一致，故只需計(jì)算一個(gè)齒輪，另一個(gè)齒輪的參數(shù)完全一樣。在1.2節(jié)中分析了齒輪的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，現(xiàn)查書(shū)[3]，其硬度為229~286HB，平均取258HB。 帶根數(shù)z=2 FQ=858N i=1 2.2.1 以齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪基本尺寸 齒輪受到的轉(zhuǎn)矩來(lái)自于慢輥，因此齒輪轉(zhuǎn)矩 T=Ftdm2 Ft —慢輥的切向力，1.3節(jié)中已經(jīng)計(jì)算出來(lái)為1680N。 dm—慢輥的直徑350mm。 T=

24、16803502=N?mm 許用接觸應(yīng)力 [σH]=0.9σHlim σHlim—接觸疲勞極限，由書(shū)[3]圖12.17c，為580MPa。 σH=0.9580=522MPa 初步計(jì)算齒輪直徑 d=Ad3TψdσH2?u+1u Ad—Ad值據(jù)書(shū)[3]表12.16，取82。 ψd—齒寬系數(shù)，由書(shū)[3]表12.13，取0.6。 u —齒數(shù)比，由于傳動(dòng)比為1，故齒數(shù)比也為1。 d=82.65222?1+11=125.6mm 選取直徑為d=128mm，則齒寬 b=ψdd b=0.6128=76.8mm 圓整后取齒寬b=77mm。 圓周速度

25、v=πdn601000 n—齒輪轉(zhuǎn)速，與慢輥的轉(zhuǎn)速一致，為251r/min。 v=3.14128251601000=1.68m/s 因此由書(shū)[3]表12.6,選8級(jí)精度。 閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)齒數(shù)宜為20~40，此處初選齒數(shù)為30，則模數(shù) m=dz m=12830=4.26 選取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4，則齒數(shù) z=dm=1284=32 2.2.2 校核齒輪接觸疲勞強(qiáng)度 齒輪受到的切向力 Ft=Td Ft==2296.9N 驗(yàn)算 K

26、AFtb KA—使用系數(shù)，據(jù)書(shū)[3]表12.9，選1.25。 KAFtb=1.252296.977=37.3N/m<100N/m 因此查書(shū)[3]表12.10，齒間載荷分配系數(shù) KHα=1Zε2 zε—接觸疲勞強(qiáng)度重合度系數(shù) Zε=4-εα3 εα—端面重合度 εα=1.88-3.21z1+1z2 εα=1.88-3.2132+132=1.68 則接觸疲勞強(qiáng)度重合度系數(shù) Zε=4-1.683=0.88

27、那么齒間載荷分配系數(shù) KHα=10.882=1.29 齒向載荷分配系數(shù)由書(shū)[3]表12.11得 KHβ=A+B1+0.6bd2bd2 A、B—由書(shū)[3]表12.11，分別取為1.09和0.16。 KHβ=1.09+0.161+0.82 =1.22 載荷系數(shù) K=KAKVKHαKHβ KV—?jiǎng)虞d系數(shù)，由書(shū)[3]圖12.9，取KV=1.05。 K=1.251.051.291.17=1.98 許用接觸應(yīng)力 [σH]=σHlimZNSHmin ZN —接觸壽命系數(shù)，由于無(wú)特殊要求，由書(shū)[3]圖12.1

28、8，取為1.3。 SHmin—接觸最小安全系數(shù)，由書(shū)[3]表12.14，取為1.02。 σH=5801.31.02=739.2MPa 實(shí)際接觸應(yīng)力 σH=ZEZHZε2KTbd2?u+1u ZE—彈性系數(shù)，由書(shū)[3]表12.12，取為189.8MPa。 ZH—節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，由書(shū)[3]圖12.16，應(yīng)取為2.5。 σH=189.82.50.8821.981282?1+11 =567.3MPa σH=567.3MPa<σH=739.2MPa，故接觸疲勞強(qiáng)度校核合格，可以接著校核彎曲疲勞強(qiáng)度。如果此處驗(yàn)算不合格，則應(yīng)該重新確定

29、齒輪的 各項(xiàng)參數(shù)，直到接觸疲勞校核合格才可以進(jìn)一步校核。 2.2.3 校核齒輪接彎曲疲勞強(qiáng)度 彎曲疲勞強(qiáng)度的齒間載荷分配系數(shù)由書(shū)[3]表12.10得 KFα=1Yε Yε—彎曲強(qiáng)度重合度系數(shù) Yε=0.25+0.75εα Yε=0.25+0.751.68=0.7 那么彎曲疲勞強(qiáng)度的齒間載荷分配系數(shù) KFα=10.7=1.44 驗(yàn)算齒寬與全齒高之比 bh=772.254=8.56 因此彎曲疲勞強(qiáng)度的齒向載荷分配系數(shù)由書(shū)[3]圖12

30、.14，取KFβ=1.15。 載荷系數(shù) K =KAKVKFαKFβ K =1.251.051.441.15=2.17 許用彎曲應(yīng)力 [σF]=σFlimYNYXSFmin σFlim—彎曲疲勞極限，由書(shū)[3]圖12.13c，取為450MPa。 YN —彎曲壽命系數(shù)，由書(shū)[3]圖12.24，取為1.15。 YX —尺寸系數(shù)，由書(shū)[3]圖12.25，取為1。 SFmin —彎曲最小安全系數(shù)，由書(shū)[3]表12.14，取為1.25。 σF=4501.1511.25=414MPa 實(shí)際彎曲應(yīng)力 σF=2KTbdmYFaYSa

31、Yε YFa—齒形系數(shù)，由書(shū)[3]圖12.21，取為1.25。 YSa—應(yīng)力修正系數(shù)，由書(shū)[3]圖12.22，取為1.63。 σF=22.1712842.531.630.7 =93MPa σF=93MPa<σF=414MPa，故彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格。 2.2.4 齒輪設(shè)計(jì)小結(jié) 經(jīng)過(guò)計(jì)算以及校核，可以確定齒輪的基本參數(shù)，進(jìn)而得到齒輪的尺寸 如表2-1。 表2-1 換向齒輪參數(shù) 名稱 符號(hào) 公式 數(shù)

32、值 齒數(shù) z —— 32 分度圓直徑 d d=mz 128 齒頂高 ha ha=ha*m 4 齒根高 hf hf=ha*+c*m 5 齒頂圓直徑 da da=d+2ha 136 齒根圓直徑 df df=d-2hf 118 中心距 a a=12mz1+z2 256 孔徑 d0 55 齒寬 b b=ψdd1 77 2.3 清選裝置設(shè)計(jì) 清選裝置包括振動(dòng)篩和一個(gè)有獨(dú)立電機(jī)的風(fēng)機(jī)，由于清選的效果由諸 多因素決定，因此只能在有條件的實(shí)驗(yàn)中能夠達(dá)到很滿意的清選效果。因此，本設(shè)計(jì)中參考已有振動(dòng)篩來(lái)確定參數(shù)。振動(dòng)篩主要參數(shù)

33、如表2-2。 表2-2 振動(dòng)篩相關(guān)參數(shù) 項(xiàng)目 值 曲軸轉(zhuǎn)速 220r/min 曲柄偏心距 40mm 連桿長(zhǎng)度 200 mm 長(zhǎng)吊桿長(zhǎng)度 300 mm 短吊桿長(zhǎng)度 220 mm 吊桿間距 500mm 振動(dòng)篩尺寸 800mm400mm 風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)選擇分馬力異步電動(dòng)機(jī)CO2-7114，其參數(shù)如表 表2-3 篩選風(fēng)扇參數(shù)表 型號(hào) 功率/W 電流/ A 電壓/ V 頻率/ Hz 轉(zhuǎn)速/( r/min) CO2-

34、7114 120 1.88 220 50 1400 效率/ % 功率因數(shù)cosφ 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 起動(dòng)電流/ A 最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 50 0.58 3 9 1.8 該風(fēng)扇電機(jī)安裝可以調(diào)速的裝置，以便在清選的時(shí)候可以控制風(fēng)速，從而達(dá)到較好的清選效果。 2.4 振動(dòng)篩皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 振動(dòng)篩的動(dòng)力是從換向齒輪軸上的皮帶輪傳出來(lái)的，在2.1節(jié)已經(jīng)選用了A型帶，初取換向齒輪軸小皮帶輪直徑D4=125mm。

35、 D4帶輪直徑為 D5=1-εD4n4n5 n5—D5帶輪的轉(zhuǎn)速，此處為振動(dòng)篩曲軸轉(zhuǎn)速220r/min。 D5=1-1%125=141.2mm 取標(biāo)準(zhǔn)帶輪直徑D5=150mm。 D3帶輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速 n5=1-εD4n4D5 n3=1-1%125=209.2r/min 皮帶的長(zhǎng)度 L=πDm+2a+Δ2a Dm—Dm=D4+D52=125+1502=137.5mm。 Δ —Δ=D5-D42=250-1252=12.5mm。 a —初取中心距，考慮到整個(gè)傳動(dòng)的布置，取為600mm。 L=3.14137.5+26

36、00+12.52600=1632.2mm 查書(shū)[3]圖11.4，取標(biāo)準(zhǔn)帶長(zhǎng)Ld=1800mm。 則實(shí)際中心距 a=L-πDm4+14L-πDm2-8Δ2 a=1800-3.14137.54+-3.14137.52-812.52 =683.9mm D1帶輪包角 α1=180-D5-D4a60 α1=180-250-.460=177.8 D4=125mm D5=150mm Ld=1800mm a=683.9mm α1=177.8<120，符合

37、包角要求。 帶速 v=πD4n4601000 v=3.14125251601000 =1.64m/s 傳動(dòng)比 i=n4n5 i=.2=1.2 V帶根數(shù) z=PcP0+ΔP0kαkl Pc—傳遞到振動(dòng)篩的功率的計(jì)算功率，按1 kW計(jì)。 P0—單根V帶傳遞的功率，由書(shū)[3]表11.8，取為0.94。 ΔP0—單根V帶傳遞的功率增量，由書(shū)[3]表11.10，取為0.04。 kα—包角系數(shù)，由書(shū)[3]表11.7，取為0.99。 kl—包角系數(shù)，由書(shū)[3]表11.

38、12，取為1.01。 z=10.94+0.090.991.01=1.02 因此，選用1根V帶就可以滿足要求 張緊力 F0=500Pcvz2.5-kαkα+qv2 F0=50011.6412.5-0.990.99+0.11.642 =465.3N 軸上的載荷 FQ=2zF0sinα12 FQ=21465.3sin177.82=930.4N 按照傳動(dòng)布置的要求，此力在平面內(nèi)的角度為293。 軸上載荷將在軸的設(shè)計(jì)中用到，至此，該皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)就完成。 α1<120，符合包角要求。

39、 帶根數(shù) z=1 FQ=930.4N  第3章 軸的設(shè)計(jì) 3.1 快速滾軸設(shè)計(jì) 軸的設(shè)計(jì)中，先估算軸的最小直徑，再根據(jù)軸的安裝的零件等來(lái)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)，最后校核軸。 3.1.1 軸的最小尺寸的確定 在1.2節(jié)中已經(jīng)確定軸的材料45鋼調(diào)質(zhì)。軸的最小直徑 dmin=A03Pn A0—由書(shū)[4]表15-3，取為120。 P —快輥所傳遞的功率，估計(jì)為1.25kW。 n —快輥轉(zhuǎn)速，為350 r/min。 dmin=12031.25350=21.3mm 由于軸上開(kāi)有鍵槽，加大軸的直徑15%。 d

40、min=21.3115%=24.5mm 因此，取最小軸徑為25 mm。顯然，此處的安裝皮帶輪處的軸徑應(yīng)為最小軸徑，為25 mm。 3.1.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸上零件擬定裝配圖如圖3-1。 Ⅰ-Ⅱ軸段，改為螺栓加擋圈固定。 Ⅱ-Ⅲ軸段，已經(jīng)確定dⅡ-Ⅲ=25mm。其長(zhǎng)度由安裝的皮帶輪的輪轂長(zhǎng)度決定，取皮帶輪輪轂長(zhǎng)度為40 mm，則該軸段應(yīng)該短2~3 mm，故取lⅡ-Ⅲ=37mm。 Ⅲ-Ⅳ軸段，為皮帶輪定位，定位軸肩高應(yīng)為0.07~0.1d，故取dⅢ-Ⅳ=42mm。該軸段跨過(guò)軸承蓋，取其長(zhǎng)度為lⅢ-Ⅳ=50mm。

41、 取最小軸徑為 25 mm 圖3-1 快輥軸裝配方案圖 Ⅳ-Ⅴ軸段，安放深溝球軸承，查手冊(cè)[5]，選取深溝球軸承6209，其尺寸為458519，定位軸肩直徑為51mm。故dⅣ-Ⅴ=45mm，lⅣ-Ⅴ=21mm。 Ⅴ-Ⅵ軸段，為軸承定位dⅤ-Ⅵ=51mm。此軸穿過(guò)軸承座外殼與脫殼機(jī)殼體，取其長(zhǎng)度為lⅤ-Ⅵ=27mm。 Ⅵ-Ⅶ軸段，為安裝脫殼輥，應(yīng)比前一軸段高出一些，長(zhǎng)度比輪轂短一些。故取dⅥ-Ⅶ=55mm，該段輪轂長(zhǎng)度為90mm，取lⅥ-Ⅶ=87mm。 Ⅷ-Ⅸ軸段，與Ⅵ-Ⅶ軸段一樣dⅧ-Ⅸ=55mm，lⅧ-Ⅸ=87mm。 Ⅶ-

42、Ⅷ軸段，為減少加工的長(zhǎng)度和使輥的裝配更方便，所以直徑應(yīng)小些，dⅦ-Ⅷ=51mm。其長(zhǎng)度為脫殼輥的長(zhǎng)度減去輪轂的長(zhǎng)度，再短2~3 mm，故lⅦ-Ⅷ=317mm。 Ⅸ-Ⅹ軸段，安裝與Ⅴ-Ⅵ軸段相同， dⅨ-Ⅹ=51mm，lⅨ-Ⅹ=27mm。 Ⅹ-Ⅺ軸段，安裝與同型號(hào)軸承，dⅩ-Ⅺ=45mm，lⅩ-Ⅺ=21mm。 查閱書(shū)[4]表15-2，軸各處倒角或倒圓為1.2 mm。 3.1.3 軸的彎扭合成校核 軸的彎扭圖如圖3-2。 圖3-2 快輥彎扭合成圖

43、 由圖中可以看出，在截面C承受最大彎矩，因此校核截面C的強(qiáng)度 σca=McaW 經(jīng)計(jì)算該截面的合成彎矩為.4N?mm σca=.40.1513=34.5MPa 前已選定軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，查書(shū)[4]表15-1，σ-1=60MPa。σca=34.5MPa<σ-1=60MPa，故彎扭合成校核合格。 4.1 慢速輥軸設(shè)計(jì) 由于慢輥軸與快輥軸承受的扭矩大小基本一樣，所以慢輥軸選定與快 輥軸相同的軸承，是滿足最小直徑要求的，因此根據(jù)選定的軸承來(lái)設(shè)計(jì)慢輥軸的結(jié)構(gòu)。 3.

44、2.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸上零件擬定裝配圖如圖3-3。 圖3-3 慢輥軸裝配圖 Ⅰ-Ⅱ軸段，安裝深溝球軸承，尺寸為故dⅠ-Ⅱ=45mm，lⅠ-Ⅱ=21mm。 Ⅱ-Ⅲ軸段，為軸承定位，dⅡ-Ⅲ=51mm，為了保持齒輪與殼體之間的間隙，取lⅡ-Ⅲ=30mm。 σca<σ-1 彎扭合成合格 齒輪處用彈性擋圈定位，查手冊(cè)[2]選用： 軸徑為55 mm，材料為65Mn，熱處理44-51HRC，經(jīng)表面氧化處理的A型軸用彈性擋圈。擋圈GB-T 894.1-1986。 Ⅲ-Ⅳ軸段

45、，為擋圈定位，根據(jù)擋圈安裝要求，取dⅢ-Ⅳ=55mm，lⅢ-Ⅳ=5mm。 Ⅳ-Ⅴ軸段，安放擋圈，根據(jù)擋圈安裝要求，取dⅣ-Ⅴ=50.8mm，lⅣ-Ⅴ=2.2mm。 Ⅴ-Ⅵ軸段，安裝齒輪，齒輪輪轂取為55 mm，長(zhǎng)度為84 mm，因此取dⅤ-Ⅵ=55mm，lⅤ-Ⅵ=83.8mm。 Ⅵ-Ⅶ軸段，為齒輪定位，根據(jù)定位要求，故取dⅥ-Ⅶ=64mm， lⅥ-Ⅶ=12mm。 以下幾個(gè)軸段均與快輥相應(yīng)的軸段參數(shù)一致。 Ⅶ-Ⅷ軸段， dⅦ-Ⅷ=51mm， lⅦ-Ⅷ=27mm。 Ⅷ-Ⅸ軸段， dⅧ-Ⅸ=55mm，lⅧ-Ⅸ=87mm。 Ⅸ-Ⅹ軸段， dⅨ-Ⅹ=51mm，lⅨ-Ⅹ=317mm。 Ⅹ-

46、Ⅺ軸段， dⅩ-Ⅺ=55mm，lⅩ-Ⅺ=87mm。 Ⅺ-Ⅻ軸段， dⅪ-Ⅻ=51mm， lⅪ-Ⅻ=27mm。 Ⅻ-ⅫⅠ軸段， dⅫ-Ⅻ Ⅰ=45mm，lⅫ-Ⅻ Ⅰ=21mm。 查閱書(shū)[4]表15-2，軸各處倒角或倒圓為1.2 mm。 3.2.2 軸的彎扭合成校核 軸的彎扭合成圖如圖3-4。 由圖中可以看出，在截面C承受最大彎矩，因此校核截面C的強(qiáng)度 σca=McaW 經(jīng)計(jì)算該截面的合成彎矩為.3N?mm σca=.30.1513=37.8MPa

47、 前已選定軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，查書(shū)[4]表15-1，σ-1=60MPa。σca=37.8MPa<σ-1=60MPa，故彎扭合成校核合格。 圖3-4 慢輥彎扭合成圖 σca<σ-1 彎扭合成合格 4.1 換向齒輪軸設(shè)計(jì) 4.1.1 軸最小直徑的確定 軸的最小直徑 dmin=A03Pn A0—由書(shū)[4]表15-3，取為120。 P —換向齒輪軸所傳遞的功率，估計(jì)為2.5kW。 n —軸轉(zhuǎn)速，與慢速輥轉(zhuǎn)速相同，為251 r/min。

48、dmin=12032.5251=25.8mm 由于軸上開(kāi)有鍵槽，加大軸的直徑15%。 dmin=25.8115%=27.6mm 取最小軸徑為35 mm。此處的安裝皮帶輪處的軸徑應(yīng)為最小軸徑，為35 mm。 4.1.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸上零件擬定裝配圖如圖3-5。 圖3-5換向齒輪軸裝配圖 最小軸徑為35 mm Ⅰ-Ⅱ軸段，改為螺栓加擋圈固定 Ⅱ-Ⅲ軸段，已經(jīng)確定dⅡ-Ⅲ=35mm。其長(zhǎng)度由安裝的皮帶輪的輪轂長(zhǎng)度決定，由于此處有三根V帶，取皮帶輪輪轂長(zhǎng)度為

49、80 mm，則該軸段應(yīng)該短2~3 mm，故取lⅡ-Ⅲ=77mm。 Ⅲ-Ⅳ軸段，為皮帶輪定位，取dⅢ-Ⅳ=42mm。該軸段跨過(guò)軸承蓋，取其長(zhǎng)度為lⅢ-Ⅳ=40mm。 Ⅳ-Ⅴ軸段，安放深溝球軸承，型號(hào)如前所選。故dⅣ-Ⅴ=45mm，lⅣ-Ⅴ=21mm。 Ⅴ-Ⅵ軸段，為軸承定位dⅤ-Ⅵ=51mm。為保持齒輪與箱體之間的間隙，取其長(zhǎng)度為lⅤ-Ⅵ=30mm。 Ⅵ-Ⅶ軸段，與慢輥軸對(duì)應(yīng)軸段一致，dⅥ-Ⅶ=55mm，取lⅥ-Ⅶ=5mm。 Ⅶ-Ⅷ軸段，與慢輥軸對(duì)應(yīng)軸段一致，dⅦ-Ⅷ=50.8mm，lⅦ-Ⅷ=2.2mm。 Ⅷ-Ⅸ軸段，與慢輥軸對(duì)應(yīng)軸段一致， dⅧ-Ⅸ=55mm，lⅧ-Ⅸ=83.8mm

50、。 Ⅸ-Ⅹ軸段，與慢輥軸對(duì)應(yīng)軸段一致，， dⅨ-Ⅹ=64mm，lⅨ-Ⅹ=12mm。 Ⅹ-Ⅺ軸段，考慮齒輪與箱體的間隙，dⅩ-Ⅺ=51mm，lⅩ-Ⅺ=10mm。 Ⅺ-Ⅻ軸段，安放軸承， dⅪ-Ⅻ=45mm， lⅪ-Ⅻ=21mm。 查閱書(shū)[4]表15-2，軸各處倒角或倒圓為1.2 mm。 4.1.3 軸的彎扭合成校核 軸的彎扭合成圖如圖3-6。 由圖中可以看出，在截面C承受最大彎矩，因此校核截面C的強(qiáng)度 σca=McaW 經(jīng)計(jì)算該截面的合成彎矩為.9N?mm σca=.90.1553=14.0MPa

51、 前已選定軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，查書(shū)[4]表15-1，σ-1=60MPa。 σca=14MPa<σ-1=60MPa，故彎扭合成校核合格。 圖3-6換向齒輪軸彎扭合成圖 σca<σ-1 由于振動(dòng)篩軸受載荷不大，因此不做校核，至此軸的設(shè)計(jì)校核部分就完成了。

52、  第4章 軸承校核、鍵校核、潤(rùn)滑與裝配使用 這一章將對(duì)前幾章所選用的軸承進(jìn)行校核，選用鍵聯(lián)接中鍵的型號(hào)并進(jìn)行校核，選用潤(rùn)滑方式，裝配和使用說(shuō)明。 4.1 軸承校核與潤(rùn)滑 本設(shè)計(jì)中只選用了 深溝球軸承 6209 GB/T276-1994 故只考慮該軸承，但由于對(duì)軸承壽命無(wú)特殊要求，并且軸承受力較小，故滿足一般使用要求，不進(jìn)行校核。 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑根據(jù)速度因數(shù)進(jìn)行選擇，速度因數(shù) dn d—與軸承配合軸徑的直徑，所有軸均為45 mm。 n—工作轉(zhuǎn)速，四根軸中最大轉(zhuǎn)速為356.4 r/min。 dn=45356

53、.4=16038mm? r/min 根據(jù)書(shū)[3]表18.17，選擇脂潤(rùn)滑，考慮其工作情況，不屬于高速和高溫場(chǎng)合，因此選用一般的軸承脂潤(rùn)滑即可。采用氈封圈密封。 4.2 鍵校核 本設(shè)計(jì)中選擇了三種鍵?？燧亷л喤c振動(dòng)篩是同樣的鍵，b=8mm， h=7mm，l=28mm： 鍵 828GB/T1906-1997 慢輥帶輪鍵，b=10mm，h=8mm，l=70mm： 鍵 1070GB/T1906-1997 脫殼輥鍵，b=16mm，h=10mm，l=80mm： 鍵 1680GB/T1906-1997 齒輪鍵，b=16mm，h=10mm，l=70mm： 鍵 1670GB/T19

54、06-1997 鍵聯(lián)接所承受的應(yīng)力，參考書(shū)[4]6-1式 σp=2Tkld l —接觸有效長(zhǎng)度。 k—鍵與輪轂鍵槽接觸高度，k=0.5h。 d—該段軸軸徑。 快輥帶輪鍵承受應(yīng)力 σp1=2.5728-825=67MPa 許用擠壓應(yīng)力σp，由書(shū)[3]表7.1，選用110MPa，σp1=67MPa<σp。 慢輥帶輪鍵承受應(yīng)力 σp2=2.5870-1055=14.25MP<σp 校核合格。 脫殼輥鍵承受應(yīng)力

55、 σp3=2.51080-1655=5.3MP<σp 校核合格。 齒輪鍵承受應(yīng)力 σp4=2.51070-1655=6.3MP<σp 校核合格。 4.3 使用說(shuō)明書(shū) 4.3.1 使用前的準(zhǔn)備 使用前接好380伏三相電源，然后將電機(jī)啟動(dòng)，看運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否與指示箭頭方向一致，如不一致應(yīng)將電源中任意兩接頭對(duì)調(diào)一下，即可達(dá)到與指示箭頭方向一致。 經(jīng)過(guò)試車，如果機(jī)器各部分運(yùn)轉(zhuǎn)正常且無(wú)異常聲響，即可投料生產(chǎn)。 在投料生產(chǎn)前，最好先將準(zhǔn)備脫殼的花生果分選，將不同品種、大小懸殊的花生果分開(kāi)，這樣可以大大提高生產(chǎn)效率，減少破碎率。 花生晾曬合適的時(shí)間，保持適當(dāng)?shù)暮士梢越档推扑槁省?

56、 4.3.2 工作中的管理 操作過(guò)程中，投料應(yīng)保持均勻。 使用過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)破碎率高，可以停機(jī)，調(diào)整快速輥的軸承座，從而調(diào)整脫殼輥之間的間隙，使之適應(yīng)不同的花生品種，調(diào)整間隙后調(diào)整張緊輪再開(kāi)機(jī)工作。 清選風(fēng)機(jī)的葉片轉(zhuǎn)速時(shí)可以調(diào)整的，如發(fā)現(xiàn)清選不徹底或有過(guò)度清選現(xiàn)象，可以調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速旋鈕來(lái)控制清選程度。 4.3.3 維護(hù)與保養(yǎng) 本機(jī)采用三角帶傳動(dòng)，在長(zhǎng)時(shí)間使用后如需更換皮帶，一定要選擇型號(hào)一致的三角帶。 各部位有潤(rùn)滑的，應(yīng)定期查看潤(rùn)滑脂的情況，如有變質(zhì)現(xiàn)象，需更換潤(rùn)滑脂。

57、 機(jī)器在使用時(shí)，應(yīng)經(jīng)常注意各部位運(yùn)轉(zhuǎn)情況，檢查各部位緊固螺栓是否松動(dòng)，如發(fā)現(xiàn)松動(dòng)應(yīng)隨時(shí)緊固。特別是高轉(zhuǎn)速部位。 加工季節(jié)結(jié)束后，應(yīng)將機(jī)器進(jìn)行一次大檢查，然后清理機(jī)器內(nèi)的雜物，添加潤(rùn)滑脂，最后用牛皮紙遮蓋好，以備下一季使用。 4.3.4 機(jī)械安全操作規(guī)程 剝殼作業(yè)前應(yīng)對(duì)所有參加剝殼作業(yè)人員進(jìn)行安全教育，熟悉剝殼的結(jié)構(gòu)、性能和操作方法。 參加剝殼作業(yè)人員應(yīng)穿工作衣，女同志應(yīng)把長(zhǎng)發(fā)戴入工作帽內(nèi)，不準(zhǔn)佩帶圍巾作業(yè)，閑雜人員或未成年人不準(zhǔn)靠近作業(yè)區(qū)域。 開(kāi)機(jī)前，操作人員應(yīng)對(duì)剝殼機(jī)技術(shù)狀態(tài)全面檢查一遍，特別是對(duì)各安全防護(hù)部件的檢查，要求不松、不缺，嚴(yán)禁違章使用。 剝殼機(jī)所用一切工具、金屬物等

58、嚴(yán)禁放在機(jī)器上。 開(kāi)機(jī)前應(yīng)發(fā)出各自規(guī)定的信號(hào)，待剝殼機(jī)空轉(zhuǎn)3—5分鐘，確無(wú)異常情況后方可均勻連續(xù)喂料進(jìn)行作業(yè)。停機(jī)前應(yīng)有3—5分鐘空轉(zhuǎn)時(shí)間，將花生仁、殼清理干凈。 剝殼機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)經(jīng)常注意其轉(zhuǎn)速、聲音、軸承溫升，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即 停機(jī)檢查，待排除后，方可繼續(xù)作業(yè)。 每連續(xù)工作一天，應(yīng)停機(jī)檢查滾筒、風(fēng)扇、篩箱及風(fēng)送機(jī)及各軸承座等部件緊固件是否松動(dòng)，并隨時(shí)加以緊固。 嚴(yán)禁在剝殼機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行檢修和調(diào)試，嚴(yán)禁身體和其他異物靠近傳動(dòng)部位。 剝殼機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，嚴(yán)禁將手或其他異物伸入機(jī)

59、器內(nèi)。  參考文獻(xiàn) [1] 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)下冊(cè).北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，1985. [2] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本機(jī)構(gòu).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004. [3] 邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，1997. [4] 濮良貴.機(jī)械零件.北京：高等教育出版社，1982. [5] 楊黎明，楊智勤.機(jī)械手機(jī)簡(jiǎn)明手冊(cè).北

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