機械畢業(yè)設(shè)計-螺旋式洗米機結(jié)構(gòu)設(shè)計(含CAD圖紙全套)
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外文翻譯資料
機電一體化技術(shù)及其應(yīng)用研究
1 機電一體化技術(shù)發(fā)展
機電一體化是機械、微、控制、機、信息處理等多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展和進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1 數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人;而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路,如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復(fù)。
1.2 智能化
即要求機電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能,設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展,為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
1.3 模塊化
由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時,可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
1.4 網(wǎng)絡(luò)化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品,現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處,因此,機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
1.5 人性化
機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對人來說還是一種享受,如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
1.6 微型化
微型化是精細加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(Micro Electronic Mechanical Systems,簡稱MEMS)是指可批量制作的,集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學(xué)研制出第一個醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個微電機以來,國內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機理方面取得了很大進展,開發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構(gòu)件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等)。
1.7 集成化
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合,又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率,應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn),然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強。
1.8 帶源化
是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
1.9 綠色化
技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以,人們呼喚保護環(huán)境,回歸,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求,機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品壽命結(jié)束時,產(chǎn)品可分解和再生利用。
2 機電一體化技術(shù)在鋼鐵中應(yīng)用
在鋼鐵企業(yè)中,機電一體化系統(tǒng)是以微處理機為核心,把微機、工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機的結(jié)合起來,采用組裝合并方式,為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件,增強系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中主要應(yīng)用于以下幾個方面:
2.1 智能化控制技術(shù)(IC)
由于鋼鐵具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點,傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難,因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)等,智能控制技術(shù)廣泛于鋼鐵的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面,如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼———連鑄———軋鋼綜合調(diào)度系統(tǒng)、冷連軋等。
2.2 分布式控制系統(tǒng)(DCS)
分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的,分布式控制系統(tǒng)的功能越來越多。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制,而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能,成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監(jiān)視集中控制分散,故障面小,而且系統(tǒng)具有連鎖保護功能,采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施,使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比,其功能更強,具有更高的安全性。是當(dāng)前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。
2.3 開放式控制系統(tǒng)(OCS)
開放控制系統(tǒng)(Open Control System)是計算機技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念?!伴_放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識和支持,按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的系統(tǒng),可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換,且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計算機互聯(lián),實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成,通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián),實現(xiàn)測量與控制一體化。
2.4 計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)
鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體,用以實現(xiàn)從原料進廠,生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業(yè)已基本實現(xiàn)了過程自動化,但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理,難以適應(yīng)鋼鐵生產(chǎn)的要求。未來鋼鐵企業(yè)競爭的焦點是多品種、小批量生產(chǎn),質(zhì)優(yōu)價廉,及時交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存,加速資金周轉(zhuǎn),實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化,關(guān)鍵就是加強管理,獲取必須的效益,提高了企業(yè)的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業(yè)在20世紀80年代已廣泛實現(xiàn)CIMS化。
2.5 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT)
現(xiàn)場總線技術(shù)(Fied Bus Technology)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)(如4~20mA,DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導(dǎo)線。現(xiàn)場總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表,如智能變送器、智能執(zhí)行器、現(xiàn)場總線化檢測儀表、現(xiàn)場總線化PLC(Programmable Logic Controller)和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。
2.6 交流傳動技術(shù)
傳動技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中起作至關(guān)重要的作用。隨著電力技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性,電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動,數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn),交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達到和超過直流調(diào)速水平。現(xiàn)在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎,應(yīng)用不斷擴大。
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畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)教師評閱意見表
專業(yè)
機械制造及其自動化
班級
機制1101
姓名
王宏智
題目
螺旋式洗米機結(jié)構(gòu)設(shè)計
指
導(dǎo)
教
師
評
語
該同學(xué)按畢業(yè)設(shè)計論文任務(wù)書完成規(guī)定的任務(wù)工作量,論文題目難度較大,工作量較大。設(shè)計成果具有較廣泛的應(yīng)用性。該同學(xué)勤奮努力,按選題要求能獨立查閱相關(guān)文獻資料并掌握和運用新知識;能夠進行選題要求的計算,理論依據(jù)正確,數(shù)據(jù)處理方法及結(jié)果合理。能夠熟練應(yīng)用CAD軟件繪圖和運用辦公軟件進行計算、錄入、排版。論文概念清楚、文理通順、圖表規(guī)范結(jié)構(gòu)嚴謹、邏輯性強。從完成論文情況來看該同學(xué)已經(jīng)具備了較強的實際動手能力和綜合運用知識的能力,達到了本科畢業(yè)設(shè)計論文要求。同意答辯。
簽字: 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯記錄
專業(yè)班級:機械設(shè)計制造及其自動化 班級:1101 學(xué)號:311202205 姓名: 王宏智
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記錄人:
摘 要
洗米機是一種食品加工機械,是洗米裝置。是由電動機,水平螺旋軸的設(shè)計,傾斜螺旋軸和相應(yīng)的減速器,框架和其他結(jié)構(gòu)。米從入口到洗米機,洗滌的摩擦螺旋軸交付后,流量計和流量逆流流動,在流動過程中的漂浮雜質(zhì)米,洗滌渾濁的水從溢流排出淘米。其結(jié)構(gòu)簡單,占地面積小,集搓米,洗米,除去漂浮的雜質(zhì),如砂石作為一個整體,用更少的水洗滌效果,是一種高效連續(xù)式洗米機,食堂,大型酒店,快餐中心理想的糧食洗滌機械。
本設(shè)計制定洗米機的總體結(jié)構(gòu)方案,運動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)的計算;完成了水平螺旋軸,傾斜螺旋軸及其相應(yīng)的減速器,與框架結(jié)構(gòu)設(shè)計.
關(guān)鍵詞:螺旋洗米機;減速器;水平螺旋軸;傾斜螺旋軸;機架;
Abstract
Rice washing machine is a kind of food processing machinery, for the rice washing device. The design of the spiral rice washing machine is composed of motor, horizontal spiral shaft, inclined screw shaft and corresponding reducer, a frame structure. Metres from the inlet into the washing machine, the spiral shaft carried by the conveyor to rubbing washing, water flow and countercurrent flow meters flow, Minaka floating impurities in the process of floating, and washing muddy water from overflow outlet, reach the rice washing purpose. It has the advantages of simple structure, small occupation area, rice, rice washing, rubbing the set of removing floating impurities, such as gravel as one with less water, good washing effect, is a kind of high efficient continuous washing rice machine, is the cafeteria, hotel, large fast food centers relatively ideal grain lavation machinery.
The design of formulation of the rice washing machine the overall structure scheme, the movement and power parameters; completed the horizontal spiral shaft, inclined screw shaft and corresponding reducer, rack structure design
Key words:Spiral rice washing machine;Retarder;Horizontal spiral shaft;Tilting screw shaft;Rack
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章緒論
目 錄
第一章緒論 1
1.1 洗米機設(shè)計的目的及意義 1
1.2 我國洗米行業(yè)發(fā)展概況 1
1.3 各類洗米機簡介 2
1.4 本章小結(jié) 3
第二章 總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計及運動和動力參數(shù)計算 4
2.1 總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 4
2.2 電機的選擇 5
2.3 水平螺旋運動和動力參數(shù)計算 6
2.3.1 計算總傳動比及分配各軸傳動比 6
2.3.2各軸參數(shù)計算 6
2.4傾斜螺旋運動和動力參數(shù)計算 7
2.4.1 計算總傳動比及分配各軸傳動比 7
2.4.2 各軸參數(shù)計算 7
2.5本章小結(jié) 8
第三章水平螺旋減速器設(shè)計 9
3.1高速級齒輪傳動設(shè)計 9
3.2 低速級齒輪傳動設(shè)計 12
3.3 各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度校核 14
3.3.1 輸入軸的設(shè)計 14
3.3.2 中間軸的設(shè)計 16
3.3.3 輸出軸的設(shè)計 17
3.4 各軸軸承與鍵的設(shè)計 21
3.5 本章小結(jié) 23
第四章水平螺旋減速器設(shè)計 24
4.1高速級齒輪傳動設(shè)計 24
4.2 低速級齒輪傳動設(shè)計 26
4.3 各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度校核 29
4.3.1 輸入軸的設(shè)計 29
4.3.2 中間軸的設(shè)計 31
4.3.3 輸出軸的設(shè)計 33
4.4 各軸軸承與鍵的設(shè)計 37
4.5 本章小結(jié) 38
第五章螺旋軸機架結(jié)構(gòu)設(shè)計 39
5.1 水平及傾斜螺旋軸設(shè)計 39
5.1.1 水平螺旋軸的設(shè)計 39
5.1.2 傾斜螺旋軸的設(shè)計 42
5.2 機架結(jié)構(gòu)的確定 44
5.3 料斗及出料口設(shè)計 44
5.4 潤滑方案 44
5.5 密封方案 44
5.6 本章小結(jié) 45
結(jié)論 46
參考文獻 47
致謝 48
第一章 緒 論
1.1 洗米機設(shè)計目的及意義
洗米機是一種食品加工機械,洗米裝置.為了適應(yīng)餐廳,大型酒店,快餐中心,所以一個螺旋輸送機連續(xù)式洗米機的設(shè)計,該機主要由電機,減速器,套管,進料口,進料口,螺旋推進器的結(jié)構(gòu).水的侵蝕和泥沙沉降達到清洗大米的目的.
在水稻深加工,洗米是第一個過程。在傳統(tǒng)加工中,洗米是手工勞動,不僅勞動強度大,而且效果差。螺旋式洗米機結(jié)構(gòu)簡單,占地面積小等優(yōu)點,集搓米,米洗凈,除去漂浮雜質(zhì),砂等于一體,用更少的水,清洗效果好,大大降低勞動強度。它還具有液壓運輸功能,可以洗米輸出至設(shè)計位置,是一種高效的連續(xù)洗米機。適用于洗衣粉和大米,玉米,小麥,豆類和其他食物顆粒輸送,也可用于大米制品廠,豆制品廠,如洗滌原料,又是一個餐廳,大型酒店,快餐中心及釀造,理想的糧食洗滌機械加工。
1.2 我國洗米行業(yè)發(fā)展概況
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,國民生活水平的提高,其機械化水平在行業(yè)得到了空前的發(fā)展,農(nóng)業(yè)和三產(chǎn)業(yè).在傳統(tǒng)的服務(wù)行業(yè),對餐飲企業(yè)的機械作業(yè)越來越普及,大大減輕了工人的勞動強度,同時也降低了勞動力成本.
目前,發(fā)達國家在歐洲和美國的洗米機的應(yīng)用為了達到相當(dāng)?shù)钠占?,因為它的人口密度不大,所以中小型洗衣機的需求量也比較大.從洗衣機的結(jié)構(gòu)看,洗米機外趨于小型化,效率高,結(jié)構(gòu)簡單等。由于人口眾多,有許多學(xué)生,在學(xué)校的顧客和工作人員,餐飲和工廠.因此,在洗衣機的生產(chǎn)是以大中型洗米機國內(nèi)食品機械廠.在洗米機結(jié)構(gòu),歐洲,美國,日本和其他發(fā)達國家從過去的一次性洗滌發(fā)展到現(xiàn)在的連續(xù)型在過去的混合型發(fā)展到現(xiàn)在的電磁振動和螺旋輸送摩擦方式洗滌模式和工作機制.中國正逐漸在這一領(lǐng)域的發(fā)展,現(xiàn)在市場上也出現(xiàn)在清洗螺旋輸送機新的洗滌方式.淘米洗衣機是提高
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水稻的洗滌效率,減少水的浪費,而且可以大大降低食品加工工人的工作量,以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效的洗滌效果.由于中國人口眾多,特別是在學(xué)校,工廠,食品和飲料行業(yè)需要解決大量M洗滌,通過調(diào)查國內(nèi)食品機械中可以看出,目前洗米機的需求增長趨勢.所以,洗衣機的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。洗衣機的設(shè)計可以實現(xiàn)安全操作和低成本的優(yōu)點.通過1000kg m洗衣的理論分析,所需時間為2小時,水的消耗量約為6500l,只有1-2個操作是需要的。與手洗相比,洗滌過程中可以節(jié)省清洗成本,大大提高了清洗效率.
1.3 各類洗米機簡介
(1) 水壓式洗米機
如圖1.1所示,該洗米機,它利用水作為驅(qū)動力,通過水主閥壓力水,將孔內(nèi)注入一束噴射的水,它有足夠的能量在水稻輸送和清洗料斗的摩擦和沖擊,大米表面,徹底沖洗干凈表面和糠后通道,其他粒子的清洗和運輸.在洗米的過程中,大米可以用洗米機放電表面洗凈,大米可以保證清潔衛(wèi)生.特點:提高洗米質(zhì)量,減少浪費,節(jié)省能源,適用于大米、黃豆、小麥、玉米、豆類等的淘洗.
圖1.1水壓式洗米機
(2)循環(huán)式洗米機
如圖1.2所示,由分離器和供水管,形成一個整體,在分離器內(nèi)縱向設(shè)有落米的房間,米砂分離室,儲米倉和放電室中的漂浮物,泵和落米的房間,斗連接,M泵分別由傳輸測量管和送飯管和米的房間和大米和水分離器連接,它是各種物質(zhì)的不同比例,礫石,帕瓦諾,糠,塵土等雜物清除.當(dāng)使用米放入不銹鋼料斗,水稻從料斗底部的高壓清洗機.水稻是吸進一個不銹鋼容器,然后從容器的底部被吸入,并從頂部流入.洗米機這個動作循環(huán)一個周期,所以適當(dāng)?shù)那逑春徒?,自動程序控制吸入另一個米水分離裝置和過濾水.
特點:清洗效果好,水可重復(fù)利用,節(jié)約用水,體積小,重量輕,操作方便,大量的大米,廣泛適用于家庭,餐廳,酒店和其他單位.
圖1.2循環(huán)式洗米機
1.4 本章小結(jié)
本章分析了洗米機設(shè)計的目的及意義,介紹了我國洗米機行業(yè)的發(fā)展概況,列舉了幾類洗米機的特點和工作原理.
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計及運動和動力參數(shù)計算
第二章 總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計及運動和動力參數(shù)計算
2.1 總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
螺旋洗米機結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.1所示.在水平螺旋2在輸送擦在流動過程中的漂浮雜質(zhì),洗米的過程中加入粳米1斗,并從溢流口排出的洗滌污水12.大米是從運料口斜螺旋9的水平螺旋槳..在這里,我開始斜螺旋向上運輸,由于水浸泡侵蝕,沙子和礫石沉降速度在砂槽8沉(有螺絲孔,小槽定時拆下清潔),噴水裝置,從出料口排出10以上的排水后最終米,米洗滌操作。洗滌水在洗滌過程中從噴霧裝置11成流,沿著傾斜的螺旋向下流動,水平螺旋,從溢流最后流出。在整個洗米,水流流動的米,有斜鉆一個洞,并有上蓋和螺絲..之間的差距臥式螺旋的開蓋暴露,也容易漂浮雜質(zhì)浮出水面.
圖 2.1 洗米機結(jié)構(gòu)簡圖
2.2 電機的選擇
利用阻力系數(shù)法計算出所需要的電機功率,以額定功率和斜螺旋運動的螺旋運動水平所需額定功率和傾斜螺旋電機
(2-1)
(2-2)
式中:——功率備用系數(shù),取=1;
——傳動效率,取=0.90;
L——螺旋長度,水平螺旋長度L1=0.6m ,傾斜螺旋長度L2=0.8m;
——傾斜螺旋的傾角=30度;
——阻力系數(shù),此取=4.0;
G——螺旋輸送機生產(chǎn)能力(T/h)。
考慮到水(介質(zhì))充滿螺旋,計算阻力時除輸送阻力外,還應(yīng)有介質(zhì)阻力較難計算,此外可假設(shè)輸送充填系數(shù)為1的水來作為其生產(chǎn)能力,以次來近似計算總阻力,由此可按公式:
得:
G=8.1(T/h) , G =10.2(T/h)
以上各數(shù)值代入式(2-1)、式(2-2),可得:
N =0.058kw,N=0.111kw
上述計算是穩(wěn)定運轉(zhuǎn)功率,由于計算值可看出,所需功率較小,考慮到運轉(zhuǎn)中沖擊等突發(fā)載荷,參考有關(guān)其它機械的經(jīng)驗及有關(guān)試驗和電機效率,最終選取水平螺旋電機功率位120W,電機用型號為YU7114(轉(zhuǎn)速為1400r/min,效率為50%)傾斜螺旋電機功率為250W,型號為YU8014(轉(zhuǎn)速為1400r/min效率為58%).
2.3 水平螺旋運動和動力參數(shù)計算
2.3.1 計算總傳動比及分配各軸傳動比
因為水平減速器電機功率為120W,N1=1400r/min,i=N1/n=1400/80=17.5
對展開式二級減速器,可取
式中,—高速級傳動比,—低速級傳動比;
為總傳動比,要使均在推薦的數(shù)值范圍內(nèi)。
i=N/n=1400/80=17.5
i=4.9,i=3.5(取i=1.4)
2.3.2 各軸的功率轉(zhuǎn)速扭鉅的計算
;
;
;
表2.1 水平螺旋減速器參數(shù)
電機軸
Ⅰ軸
Ⅱ軸
Ⅲ軸
轉(zhuǎn)速n(r/min)
1400
1400
285
80
功率p(kw)
0.12
0.119
0.117
0.115
扭矩T(N·m)
0.82
0.81
3.92
13.7
傳動比i
1
4.9
3.5
效率η
0.992
0.985
0,985
2.4 傾斜螺旋運動和動力參數(shù)計算
2.4.1 計算總傳動比及分配各軸傳動比
傾斜減速器功率為250kw,i=N1/n=1400/100=14;i1=4.42,i2=3.15(取i=1.4)
2.4.2 各軸的功率轉(zhuǎn)速扭鉅的計算
;
;
;
表2-2 傾斜螺旋減速器參數(shù)
電機軸
Ⅰ軸
Ⅱ軸
Ⅲ軸
轉(zhuǎn)速n(r/min)
1400
1400
316
100
功率p(kw)
0.25
0.248
0.2443
0.244062
扭矩T(N·m)
1.7
1.64
7.38
22.97
傳動比i
1
4.24.
3.15
效率η
0.992
0.985
0,985
2.5 本章小結(jié)
本章主要對洗衣機的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、運動和動力參數(shù)的計算.主要在電動機功率的設(shè)計計算過程中的困難,以確定阻力系數(shù)法和電動機功率的驗算確定為yu8014 yu7114傾斜電機模型的電機模型的水平,臥式減速器和傳動比和軸的轉(zhuǎn)速,功率水平傾斜的減速裝置,轉(zhuǎn)矩的計算.
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章水平螺旋減速器設(shè)計
第三章 水平螺旋減速器設(shè)計
3.1 高速級齒輪傳動設(shè)計
1.選擇齒輪材料及熱處理,齒面硬度,精度等級,齒數(shù)
(1)因為齒輪傳動功率不大,轉(zhuǎn)速不太高,選用軟齒面齒輪傳動。
(2)小齒輪:45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為:240HBS
大齒輪:45鋼(?;捕葹椋?00HBS
(3)運輸機為一般工作的機器,轉(zhuǎn)速不高,故齒輪選用8級精度
(4)選擇齒數(shù)
(5)因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?,故采用接觸疲勞強度設(shè)計,用彎曲疲勞強度校核的設(shè)計方法。
2.齒面接觸疲勞強度計算
(3-1)
確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)值。試選載荷系數(shù)K=1.3
(1)選齒寬系數(shù)。
(2)小齒輪扭矩
(3)查取彈性影響系數(shù)
(4)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度σHlim=600MPa大齒輪的接觸疲勞強度σHlim=550MPa
計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù),(工作壽命為10年,每年300工作日單班值)
計算許用應(yīng)力。取失效概率為1%,接觸強度最小安全系數(shù)。
(3-2)
(3-3)
(5)設(shè)計計算
1 試算小齒輪分度圓直徑
2 圓周速度
3 定載荷系數(shù)
查設(shè)計書表10-2取使用系數(shù),(直齒輪),
由設(shè)計書圖10-8查得Kv=1.04;由設(shè)計書表10-4用插值法查得8級精度小齒輪支撐非對稱布置時 。
由模數(shù)、
查設(shè)計書圖10-13得
故載荷系數(shù)
(6)按實際載荷系數(shù)教正小齒輪分度圓直徑計算值:
3.確定主要幾何尺寸和參數(shù)
(1)確定模數(shù) 取
(2)計算分度圓直徑
(3) 計算中心距
(4)計算齒寬
4.校核齒根彎曲疲勞強度
(1)確定計算參數(shù)
1 由設(shè)計書圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度
大齒輪的彎曲疲勞強度
由圖10-18查取彎曲疲勞強度壽命系數(shù):
2 計算許用應(yīng)力,取彎曲強度最小安全系數(shù)
查設(shè)計書表10-5得齒形系數(shù) ;查設(shè)計書表10-5應(yīng)力校正系數(shù)
(2)校核計算
符合要求
3.2 低速級齒輪傳動設(shè)計
1.選擇齒輪材料及熱處理,齒面硬度,精度等級,齒數(shù)
(1)因為齒輪傳動功率不大,轉(zhuǎn)速不太高,選用軟齒面齒輪傳動。
(2)小齒輪:45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為:240HBS
大齒輪:45鋼(常化),硬度為:200HBS
(3)運輸機為一般工作的機器,轉(zhuǎn)速不高,故齒輪選用8級精度
(4)選擇齒數(shù)
Z1=30,U=i1=3.5
Z2=Z1×U=30×3.5=105
(5)因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?,故采用接觸疲勞強度設(shè)計,用彎曲疲勞強度校核的設(shè)計方法。
2.齒面接觸疲勞強度計算
確定公式(3.1)內(nèi)的各計算參數(shù)值。試選載荷系數(shù)K=1.3
(1)選齒寬系數(shù)
(2)小齒輪扭矩
(3)查取彈性影響系數(shù)
(4)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度σHlim=600MPa大齒輪的接觸疲勞強度σHlim=550MPa
計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù),(工作壽命為10年,每年300工作日單班值)
計算許用應(yīng)力。取失效概率為1%,接觸強度最小安全系數(shù)。據(jù)式(3-2)(3-3)計算得,.
(5)設(shè)計計算
1 據(jù)式(3.1)計算小齒輪分度圓直徑
2 圓周速度
3 定載荷系數(shù)
查設(shè)計書表10-2取使用系數(shù),(直齒輪),
由設(shè)計書圖10-8查得:Kv=1.01,由設(shè)計書表10-4用插值法查得8級精度小齒輪支撐非對稱布置時
由模數(shù)、 查設(shè)計書圖10-13得
故載荷系數(shù)
(6)按實際載荷系數(shù)教正小齒輪分度圓直徑計算值
3.確定主要幾何尺寸和參數(shù)
(1)確定模數(shù) , 取
(2)計算分度圓直徑
(3) 計算中心距
(4)計算齒寬
4. 校核齒根彎曲疲勞強度
(1)定計算參數(shù)
1 由設(shè)計書圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度
大齒輪的彎曲疲勞強度
由圖10-18查取彎曲疲勞強度壽命系數(shù):
2 計算許用應(yīng)力,取彎曲強度最小安全系數(shù)
查設(shè)計書表10-5得齒形系數(shù)
查設(shè)計書表10-5應(yīng)力校正系數(shù)
(2) 校核計算
符合要求
3.3 各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度校核
3.3.1 輸入軸的設(shè)計
1.求軸傳遞扭矩
2.求作用在齒輪上的力
3.初步估算軸的最小直徑,選取聯(lián)軸器
安裝聯(lián)軸器處軸的直徑為軸的最小直徑。根據(jù)A=102~126
考慮軸上鍵槽的削弱,軸徑需加大3%~7%,則取=9mm。
選取聯(lián)軸器:按扭矩T=812N查手冊,選用LT1型彈性柱銷聯(lián)軸器其半聯(lián)軸器的孔徑=9mm, 半聯(lián)軸器長L。
4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1) 提出的方案對裝配軸類零件,軸類零件包括左軸承和端蓋軸承和聯(lián)軸器在裝配的左端,右端的軸承和軸承端蓋裝配的右端。
(2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度.
(3) 裝聯(lián)軸器段A:=9mm,=18mm,因半聯(lián)軸器與軸配合各部分長L,為保證軸擋圈壓緊聯(lián)軸器。小于20,可取=18mm.
(4) 裝軸承段B:,這段(兩)軸徑由滾動軸承的內(nèi)圈孔徑?jīng)Q定,選用深溝球軸承6002,其尺寸為,故。,.
(5) 軸肩段C: .
(6) 裝齒輪段D:經(jīng)計算圓柱齒輪齒根圓到鍵槽底部尺寸x,應(yīng)做成齒輪軸.
(7) 軸肩段E:.
(8) 裝軸承段F:.
(9) 軸上零件的周向固定,半聯(lián)軸器與軸的周向固定均采用平鍵聯(lián)接,同時為了保證半聯(lián)軸器與軸的配合有良好對中性,采用H7/k6,滾動軸承與軸采用H7/k6。
(10)定出軸肩處的圓角半徑R=1,軸端倒角取1.
5. 選擇軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。由設(shè)計書表15-1查得軸的主要力學(xué)性能
,.
3.3.2 中間軸的設(shè)計
1.求軸傳遞的扭矩
2.求作用在齒輪上的力
3.估算軸的最小直徑
4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)提出的方案對裝配軸類零件,軸的大部分零件包括齒輪,軸套,左軸承和軸承端蓋反過來從裝配的左端,右端的軸承和軸承端蓋裝配的右端。
(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度.
(3)裝左端軸承段A:=17mm,由上面所求第二段軸的直徑=20mm.,則直徑應(yīng)小于,取=17mm,。
(4)軸肩段B:
(5)裝齒輪段C: 。 段應(yīng)小于齒輪的寬度,為保證套筒緊靠齒輪左端面使齒輪軸向固定。
(6)軸環(huán)段D:
(7)裝右端齒輪段E:,經(jīng)計算圓柱齒輪齒根圓到鍵槽底部尺寸x,應(yīng)做成齒輪軸。
(8)軸肩段F:
(9)裝右端軸承段G:=17mm,.
(10)軸上零件的周向固定,采用平鍵聯(lián)接,同時為了保證齒輪與軸的配合有良好對中性,采用H7/k6,滾動軸承與軸采用H7/k6。
(11)定出軸肩處的圓角半徑R=1,軸端倒角取1。
5. 選擇軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,由設(shè)計書表15-1查得軸的主要力學(xué)性能。
3.3.3 輸出軸的設(shè)計
1.求軸傳遞扭矩
2.求作用在齒輪上的力
3.初步估算軸的最小直徑,選取聯(lián)軸器
安裝聯(lián)軸器處軸的直徑為軸的最小直徑。根據(jù)表,A=103~126
取=14mm.
選取聯(lián)軸器:按扭矩T=13728N查手冊,選用LT1型彈性柱銷聯(lián)軸器其半聯(lián)軸器的孔徑=14mm, 半聯(lián)軸器長L
4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)擬定軸上的零件裝配方案,軸上的零件包括左端軸承和軸承端蓋及聯(lián)軸器依次由左端裝配,齒輪、右端軸承和軸承端蓋由右端裝配。
(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。
(3)裝聯(lián)軸器段A:=14mm,=30mm,因半聯(lián)軸器與軸配合各部分長L,為保證軸擋圈壓緊聯(lián)軸器。小于32,可取=30mm。
(4)裝軸承段B:,這段(兩)軸徑由滾動軸承的內(nèi)圈孔徑?jīng)Q定。選用深溝球軸承6003。。
(5)軸肩段C: 。
(6)軸環(huán)段D:。
(7)裝齒輪段E:。
(8)軸肩段F:。
(9)裝軸承段G:。
(10)軸上零件的周向固定,半聯(lián)軸器與軸的周向固定均采用平鍵聯(lián)接,同時為了保證半聯(lián)軸器與軸的配合有良好對中性,采用H7/k6,滾動軸承與軸采用H7/k6。
(11)定出軸肩處的圓角半徑R=1,軸端倒角取1。
5. 選擇軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,由設(shè)計書表15-1查得軸的主要力學(xué)性能。
6.畫軸的結(jié)構(gòu)簡圖
如圖(3.1a)所示,確定出軸承的支點跨距,懸臂由此可畫出軸的水平面的支反力:
,
垂直面支反力:,
7.畫彎矩圖,轉(zhuǎn)矩圖
(1)水平彎矩圖如圖(3.1d), (在C截面處)。
(2)垂直面彎矩圖如圖(3.1f), (在C截面處)。
(3)合成彎矩圖如圖(3.1g),在C截面處,
(4)轉(zhuǎn)矩圖如圖(3.1h),T=13728N
圖3.1水平螺旋減速器輸出軸彎矩、扭矩圖
8.按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強度
由彎矩圖知C處的彎矩最大,校核該截面強度。截面C處的當(dāng)量彎矩,,
,可得:
校核結(jié)果:,C截面強度足夠。
9.按疲勞強度精度校核軸的安全系數(shù)
根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和彎矩圖及轉(zhuǎn)矩圖可見,C——C截面為危險截面,故校核此截面,查表,。按漸開線花鍵查得。
1 查表得尺寸系數(shù)。
2 查表得表面質(zhì)量系數(shù)=0.93。,
3 查表得鋼的。
4 查表許用安全系數(shù)。
5 彎曲應(yīng)力幅。
6 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅:。
7 只考慮彎矩作用時的安全系數(shù)
8 只考慮轉(zhuǎn)矩作用時的安全系數(shù)
9 安全系數(shù):= ,滿足強度要求。
3.4 各軸軸承與鍵的設(shè)計
(1) 各軸軸承選用如表3.1
表3.1 各軸軸承型號及尺寸
輸入軸
中間軸
輸出軸
型號
6002
6003
6003
尺寸(d×D×B)
15×35×10
17×35×10
17×35×10
(2) 輸出軸軸承的校核
因輸出軸選用深溝球軸承6003,軸上所承受的最大徑向力的軸承是靠近齒輪端的其F為:
F=N
計算軸承壽命
由式L=計算
其中:由表查得f=1.0~1.2 取f=1.1;
由表查得基本額定載荷C=5580N;軸轉(zhuǎn)速n=80r/min;深溝球軸承ε=3;
L=
按每年300日工作日,每天8小時可知軸承使用年限為
L=>設(shè)計年限10年
所以軸承滿足使用要求。
(3) 各軸鍵的選用
各軸上的鍵皆選用A型平鍵,其尺寸如表3.2
表3.2 各軸鍵的選用
輸入軸
中間軸
輸出軸
聯(lián)軸器鍵(b×h×L)
3×3×10
—
5×5×25
齒輪鍵(b×h×L)
—
8×7×10
8×7×18
(4)聯(lián)軸器鍵尺寸b=5mm,h=5mm,L=25mm
校核擠壓強度: (3-4)
K=2.5mm , 25-5=20mm ,T=13728
設(shè)計書表6-2,由式(3-1)計算
擠壓強度滿足要求。
齒輪鍵尺寸b=8mm,h=7mm,L=18mm
校核擠壓強度:,
K=3.5mm, 18-8=10mm ,T=13728
設(shè)計書表6-2 ,
擠壓強度滿足要求。
3.5 本章小結(jié)
水平螺旋減速器采用二級直齒圓柱齒輪減速器,完成了減速器中齒輪、軸、軸承、鍵等零件的設(shè)計與校核。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傾斜螺旋減速器設(shè)計
第四章 傾斜螺旋減速器設(shè)計
4.1高速級齒輪傳動設(shè)計
1.選擇齒輪材料及熱處理,齒面硬度,精度等級,齒數(shù)
(1)因為齒輪傳動功率不大,轉(zhuǎn)速不太高,選用軟齒面齒輪傳動。
(2)小齒輪:45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為:240HBS
大齒輪:45鋼(?;?,硬度為:200HBS
(3)運輸機為一般工作的機器,轉(zhuǎn)速不高,故齒輪選用8級精度
(4)選擇齒數(shù)
(5)因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?,故采用接觸疲勞強度設(shè)計,用彎曲疲勞強度校核的設(shè)計方法。
2.齒面接觸疲勞強度計算
確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)值。試選載荷系數(shù)K=1.3
(1)選齒寬系數(shù)
(2)小齒輪扭矩
(3)查取彈性影響系數(shù)
(4)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度σHlim=600MPa大齒輪的接觸疲勞強度σHlim=550MPa
計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù),(工作壽命為10年,每年300工作日單班值)
計算許用應(yīng)力。取失效概率為1%,接觸強度最小安全系數(shù)。
(5)設(shè)計計算
1 試算小齒輪分度圓直徑:
2 圓周速度
3 定載荷系數(shù),查設(shè)計書表10-2取使用系數(shù), (直齒輪),
由設(shè)計書圖10-8查得:Kv=1.08由設(shè)計書表10-4用插值法查得8級精度小齒輪支撐非對稱布置時
由模數(shù)、
查設(shè)計書圖10-13得。
故載荷系數(shù)
4 按實際載荷系數(shù)教正小齒輪分度圓直徑計算值
3. 確定主要幾何尺寸和參數(shù)
(1)確定模數(shù), 取
(2)計算分度圓直徑
(3)計算中心距
(4)計算齒寬
4.校核齒根彎曲疲勞強度
(1)確定計算參數(shù)
1 由設(shè)計書圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度
大齒輪的彎曲疲勞強度
由圖10-18查取彎曲疲勞強度壽命系數(shù):
2 計算許用應(yīng)力,取彎曲強度最小安全系數(shù)
查設(shè)計書表10-5得齒形系數(shù)
查設(shè)計書表10-5應(yīng)力校正系數(shù)
(2) 校核計算
符合要求
4.2低速級齒輪傳動設(shè)計
1.選擇齒輪材料及熱處理,齒面硬度,精度等級,齒數(shù)
(1)因為齒輪傳動功率不大,轉(zhuǎn)速不太高,選用軟齒面齒輪傳動。
(2)小齒輪:45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為:240HBS
大齒輪:45鋼(常化),硬度為:200HBS
(3)運輸機為一般工作的機器,轉(zhuǎn)速不高,故齒輪選用8級精度
(4)選擇齒數(shù)
(5)因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?,故采用接觸疲勞強度設(shè)計,用彎曲疲勞強度校核的設(shè)計方法。
2.齒面接觸疲勞強度計算
(4-1)
確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)值。試選載荷系數(shù)K=1.3
(1)選齒寬系數(shù)
(2)小齒輪扭矩
(3)查取彈性影響系數(shù)
(4)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度σHlim=600MPa大齒輪的接觸疲勞強度σHlim=550MPa
計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù),(工作壽命為10年,每年300工作日單班值)
計算許用應(yīng)力。取失效概率為1%,接觸強度最小安全系數(shù)。
(4-2)
(4-3)
(5)設(shè)計計算
1 據(jù)式(3.5)計算小齒輪分度圓直徑:
2 圓周速度
3 定載荷系數(shù):查設(shè)計書表10-2取使用系數(shù):, (直齒輪),
由設(shè)計書圖10-8查得:Kv=1.014,由設(shè)計書表10-4用插值法查得8級精度小齒輪支撐非對稱布置
由b=26.72模數(shù)、 查設(shè)計書圖10-13得
故載荷系數(shù)
4 按實際載荷系數(shù)教正小齒輪分度圓直徑計算值:
3.確定主要幾何尺寸和參數(shù)
(1)確定模數(shù),取
(2)計算分度圓直徑
(3)計算中心距
(4)計算齒寬 取
4. 校核齒根彎曲疲勞強度
(1)確定計算參數(shù)
① 由設(shè)計書圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度
大齒輪的彎曲疲勞強度
由圖10-18查取彎曲疲勞強度壽命系數(shù)
② 計算許用應(yīng)力,取彎曲強度最小安全系數(shù)
查設(shè)計書表10-5得齒形系數(shù)
查設(shè)計書表10-5應(yīng)力校正系數(shù)
(2) 校核計算
符合要求
4.3 各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度校核
4.3.1輸入軸的設(shè)計
1.求軸傳遞扭矩
2.求作用在齒輪上的力:
3.初步估算軸的最小直徑,選取聯(lián)軸器
安裝聯(lián)軸器處軸的直徑為軸的最小直徑。根據(jù)A=102~126
考慮軸上鍵槽的削弱,軸徑需加大3%~7%,則取=10mm.
選取聯(lián)軸器:按扭矩T=1691N查手冊,選用LT1型彈性柱銷聯(lián)軸器其半聯(lián)軸器的孔徑=10mm, 半聯(lián)軸器長L
4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)擬定軸上的零件裝配方案,軸上的零件包括左端軸承和軸承端蓋及聯(lián)軸器
依次由左端裝配,僅右端軸承和軸承端蓋由右端裝配。
(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。
(3) 裝聯(lián)軸器段A:=10mm,=23mm,因半聯(lián)軸器與軸配合各部分長L,為保證軸擋圈壓緊聯(lián)軸器。小于25,可取=23mm。
(4)裝軸承段B:,這段(兩)軸徑由滾動軸承的內(nèi)圈孔徑?jīng)Q定,選用深溝球軸承6002,其尺寸為,故。,。
(5)軸肩段C: 。
(6)裝齒輪段D:經(jīng)計算圓柱齒輪齒根圓到鍵槽底部尺寸x,應(yīng)做成齒輪軸。
(7)軸肩段E:
(8)裝軸承段F:
(9)軸上零件的周向固定,半聯(lián)軸器與軸的周向固定均采用平鍵聯(lián)接,同時為了保證半聯(lián)軸器與軸的配合有良好對中性,采用H7/k6,滾動軸承與軸采用H7/k6。
(10)定出軸肩處的圓角半徑R=1,軸端倒角取1。
5.2材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理
由設(shè)計書表15-1查得軸的主要力學(xué)性能,
,。
4.3.2中間軸的設(shè)計
1.求軸傳遞的扭矩
2.求作用在齒輪上的力
3.估算軸的最小直徑
4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)擬定軸上的零件裝配方案,軸上的大部分零件包括齒輪,套筒,左端軸承和軸承端蓋依次由左端裝配,僅右端軸承和軸承端蓋由右端裝配。
(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。
(3)裝左端軸承段A:=17mm,由上面所求第二段軸的直徑=20mm.,
直徑應(yīng)小于,取=17mm,。
(4)軸肩段B:
(5)裝齒輪段C: 。 段應(yīng)小于齒輪的寬度,為保證套筒緊靠齒輪左端面使齒輪軸向固定。
(6)軸環(huán)段D:
(7)裝右端齒輪段E:,經(jīng)計算圓柱齒輪齒根圓到鍵槽底部尺寸x,應(yīng)做成齒輪軸。
(8)軸肩段F:
(9)裝右端軸承段G:=17mm,.
(10)軸上零件的周向固定,采用平鍵聯(lián)接,同時為了保證齒輪與軸的配合有良好對中性,采用H7/k6,滾動軸承與軸采用H7/k6。
(11)定出軸肩處的圓角半徑R=1,軸端倒角取1。
5. 選擇軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理
由設(shè)計書表15-1查得軸的主要力學(xué)性能,
,。
4.3.3輸出軸的設(shè)計
1.求軸傳遞扭矩
2.求作用在齒輪上的力
3.初步估算軸的最小直徑,選取聯(lián)軸器
安裝聯(lián)軸器處軸的直徑為軸的最小直徑。根據(jù)表,A=103~126
取=18mm.
選取聯(lián)軸器:按扭矩T=22979N查手冊,選用LT1型彈性柱銷聯(lián)軸器其半聯(lián)軸器的孔徑=18mm, 半聯(lián)軸器長L
4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)擬定軸上的零件裝配方案,軸上的零件包括左端軸承和軸承端蓋及聯(lián)軸器依次由左端裝配,齒輪、右端軸承和軸承端蓋由右端裝配。
(2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。
(3)裝聯(lián)軸器段A:=18mm,=30mm,因半聯(lián)軸器與軸配合各部分長L,為保證軸擋圈壓緊聯(lián)軸器。小于32,可取=30mm。
(4)裝軸承段B:,這段(兩)軸徑由滾動軸承的內(nèi)圈孔徑?jīng)Q定。選用深溝球軸承6004。。
(5)軸肩段C: 。
(6)裝齒輪段D:。
(7)軸環(huán)段E:。
(8)軸肩段F:。
(9)裝軸承段G:。
(10)軸上零件的周向固定,半聯(lián)軸器與軸的周向固定均采用平鍵聯(lián)接,同時為了保證半聯(lián)軸器與軸的配合有良好對中性,采用H7/k6,滾動軸承與軸采用H7/k6。
(11)定出軸肩處的圓角半徑R=1,軸端倒角取1。
5. 選擇軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理
由設(shè)計書表15-1查得軸的主要力學(xué)性能,
,。
6.畫軸的結(jié)構(gòu)簡圖
如圖(3.2a)所示,確定出軸承的支點跨距懸臂由此可畫出軸的水平面的支反力:
;
垂直面支反力
,。
7.畫彎矩圖,轉(zhuǎn)矩圖
(1)水平彎矩圖如圖(3.1d), (在C截面處)。
(2)垂直面彎矩圖如圖(3.2f), (在C截面處)。
(3)合成彎矩圖如圖(3.2g),在C截面處,
(4)轉(zhuǎn)矩圖如圖(3.2h),T=22979N
8.按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強度
由彎矩圖知C處的彎矩最大,校核該截面強度。截面C處的當(dāng)量彎矩,
可得
校核結(jié)果,
C截面強度足夠。
9.按疲勞強度精度校核軸的安全系數(shù)
根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和彎矩圖及轉(zhuǎn)矩圖可見,C——C截面為危險截面,故校核此截面,查表,。按漸開線花鍵查得。
查表得尺寸系數(shù),
查表得表面質(zhì)量系數(shù)=0.93,
查表得鋼的,
查表許用安全系數(shù),
彎曲應(yīng)力幅,
扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅:,
只考慮彎矩作用時的安全系數(shù)
只考慮轉(zhuǎn)矩作用時的安全系數(shù)
,
安全系數(shù):= ,滿足強度要求
圖4-1 傾斜螺旋減速器輸出軸彎矩、扭矩圖
4.4各軸軸承與鍵的設(shè)計
(1)各軸軸承選用如表4.1
表4.1 各軸軸承型號及尺寸
輸入軸
中間軸
輸出軸
型號
6002
6003
6004
尺寸(d×D×B)
15×35×10
17×35×10
20×42×12
(2)輸出軸軸承的校核
因輸出軸選用深溝球軸承6003,軸上所承受的最大徑向力的軸承是靠近齒輪端的其F為:
F=N
計算軸承壽命
由式L=計算
其中:由表查得f=1.0~1.2 取f=1.1;
由表查得基本額定載荷C=5580N;軸轉(zhuǎn)速n=100r/min;深溝球軸承ε=3;
L=
按每年300日工作日,每天8小時可知軸承使用年限為
L=>設(shè)計年限10年
所以軸承滿足使用要求。
(4) 各軸鍵的選用
各軸上的鍵皆選用A型平鍵,其尺寸如表3.2
表3.2 各軸鍵的選用
輸入軸
中間軸
輸出軸
聯(lián)軸器鍵(b×h×L)
3×3×18
—
5×5×25
齒輪鍵(b×h×L)
—
8×7×18
8×7×20
(5)輸出軸聯(lián)軸器鍵b=5mm,h=5mm,L=25mm
校核擠壓強度:
,K=2.5mm, 25-5=20mm,T=22979
設(shè)計書表6-2
擠壓強度滿足要求。
齒輪鍵b=8mm,h=7mm,L=20mm
校核擠壓強度:,K=3.5mm , 20-8=12mm ,T=22979
設(shè)計書表6-2 , ,擠壓強度滿足要求。
4.5本章小結(jié)
水平螺旋減速器采用二級直齒圓柱齒輪減速器,完成了減速器中齒輪、軸、軸承、鍵等零件的設(shè)計與校核。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章螺旋軸及機架結(jié)構(gòu)設(shè)計
第五章 螺旋軸及機架結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.1 水平及傾斜螺旋軸設(shè)計
5.1.1 水平螺旋軸的設(shè)計
求水平螺旋直徑為D1,轉(zhuǎn)速為N1及長度L1
螺旋直徑和轉(zhuǎn)速計算公式如下:
(5.1)
(5.2)
式中,D1——水平螺旋直徑,m;
G——生產(chǎn)能力,0.5T/h;
K—物料綜合特性系數(shù),此處選K=0.049物料填充系數(shù),由于螺旋具有輸送和揉搓作用,故應(yīng)適當(dāng)取小值,可選=0.25見表5-1;
P——物料的堆積密度,此處
C——與輸送傾角有關(guān)的系數(shù),水平輸送C=1;
N1——水平螺旋轉(zhuǎn)速(rpm);
A——物料綜合特性系數(shù),此處A=50見表5-1
表5.1 常用物料的填充、特性、綜合系數(shù)
物料的磨琢性
物料的典型例子
推薦的填充系數(shù)ψ
推薦的螺旋面
型式
特性系數(shù)
K
綜合系數(shù)
A
粉狀
無磨琢性半磨琢性
面粉、石墨、石灰、
0.35~0.40
實體螺旋面
0.0415
75
粉狀
磨琢性
水泥、石膏粉、白粉
0.25~0.30
實體螺旋面
0.0565
35
粒狀
無磨琢性半磨琢性
谷物、鋸木屑
0.25~0.30
實體螺旋面
0.0490
50
粒狀
磨琢性
造型土、型砂
0.25~0.30
實體螺旋面
0.0600
30
小塊
a<60mm
無磨琢性半磨琢性
煤、石灰石
0.25~0.30
實體螺旋面
0.0537
40
小塊
a<60mm
磨琢性
卵石、砂巖
0.25~0.30
實體螺旋面或帶式螺旋面
0.0645
25
中等及大塊
a>60mm
無磨琢性半磨琢性
塊煤、塊狀石灰
0.25~0.30
實體螺旋面或帶式螺旋面
0.0600
30
中等及大塊
a>60mm
磨琢性
干粘土、硫礦石
0.25~0.30
實體螺旋面或帶式螺旋面
0.0795
15
固狀
粘性、易結(jié)塊
含水糖、淀粉質(zhì)的團
0.25~0.30
帶式螺旋面
0.0710
20
代入式(5.12)可求出D1,N1。圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列D1=150mm。N1=120rpm。
螺旋填充系數(shù)的校核公式為:
(5.3)
式中S——螺距( m),此處S=0.8D=0.12,其他符號意義同前。
從上所得=0.04小于前面的初選=0.25,為此可以考慮降低轉(zhuǎn)速以減少摩擦。取N1=80rpm,則可得=0.060.2,為此,最終取定水平螺旋的直徑和轉(zhuǎn)速為:
D1=150mm;
N1=80rpm;
另由有關(guān)試驗及經(jīng)驗,兼顧機體尺寸,取水平螺旋長為L1=0.6m.
水平螺旋軸選用碳素鋼,其屈服點=235Mpa.
在一般機械設(shè)計中塑性材料Ns=1.2~2.5 (安全系數(shù))許用應(yīng)力 :
對塑性材料的許用剪應(yīng)力
為了保證受扭拒作用的圓軸正常工作,圓軸中的最大工作剪應(yīng)力應(yīng)小于材料的許用剪應(yīng)力。
得:
為了減少螺旋旋轉(zhuǎn)過程中振動,提高葉片的強度由經(jīng)驗公式取d=40mm。
校核軸的強度:當(dāng)米完全充滿水平螺旋時,米的體積約為:
質(zhì)量為,則
若米的全部重力完全作用于水平螺旋軸的尾部,則彎矩
按彎扭合成強度校核計算:
當(dāng)量應(yīng)力
為軸的許用彎曲應(yīng)力,可知強度足夠。
5.1.2 傾斜螺旋軸的設(shè)計
傾斜螺旋設(shè)計計算
求傾斜螺旋直徑為D2,轉(zhuǎn)速為N2及長度L2
螺旋直徑和轉(zhuǎn)速計算公式如下:
(5.4)
(5.5)
式中:D2——傾斜螺旋直徑,m;
G——生產(chǎn)能力,0.5T/h;
K—物料綜合特性系數(shù),此處選K=0.049物料填充系數(shù),由于螺旋具有輸送和揉搓作用,故應(yīng)適當(dāng)取小值,可選=0.25;
P——物料的堆積密度,此處
C——與輸送傾角有關(guān)的系數(shù),C=0.65見表5-2;
N2——水平螺旋轉(zhuǎn)速(rpm);
A——物料綜合特性系數(shù),此處A=50
表5-2 傾角系數(shù)表
傾斜角?
0o
≤5o
≤10o
≤15o
≤30o
螺旋輸送器傾斜布置時的輸送校正系數(shù)C
1.0
0.9
0.8
0.7
0.65
代入式(5.4)可求出D2,N2。圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列D2=150mm。N2=120rpm。
螺旋填充系數(shù)的校核公式為:
式中S——螺距( m),此處S=0.8D,其他符號意義同前。
從上所得=0.063小于前面的初選=0.25,為此可以考慮降低轉(zhuǎn)速以減少摩擦。取N2=100rpm ,則可得=0.0.0750.2,為此,最終取定水平螺旋的直徑和轉(zhuǎn)速為
D2=150mm;
N2=100rpm;
另由有關(guān)試驗及經(jīng)驗,兼顧機體尺寸,取水平螺旋長為L2=0.8m.
傾斜螺旋軸選用碳素鋼,其屈服點=235Mpa.
在一般機械設(shè)計中塑性材料Ns=1.2~2.5 (安全系數(shù))許用應(yīng)
對塑性材料的許用剪應(yīng)力:
為了保證受扭拒作用的圓軸正常工作,圓軸中的最大工作剪應(yīng)力應(yīng)小于材料的許用剪應(yīng)力。
得:
為了把水平螺旋輸送來的米很好的送到出料口,由經(jīng)驗公式取d=35mm。
校核軸的強度:當(dāng)米完全充滿傾斜螺旋時,米的重力約
若米的所有重量都作用于出口處則按彎扭合成強度校核計算:
當(dāng)量應(yīng)力
為軸的許用彎曲應(yīng)力,可知強度足夠。
5.2機架結(jié)構(gòu)的確定
由裝配圖顯示,重力作用下的機主架,所以只有檢查框架彎矩可以,當(dāng)總P加載跨中的最大彎矩,角鋼框架由兩個減速裝置和水完全充滿了兩槽和其他質(zhì)量,P. P是24950n,最大彎矩M=PL / 4 = 0.25x245950 = 6084nm。,從查找表的角度為W = 3870毫米,已知的正常應(yīng)力彎曲角度應(yīng)力條件:最大彎矩小于總彎矩強度足夠的M.
5.3 料斗及出料口設(shè)計
為了方便米到工作艙和減少表的廢物,料斗采用上部和底部造型精美,上端直徑為260mm,下端直徑120mm。
出料孔位于斜螺桿的上端,和水的流動可以充分地形成一個逆流運動,以便在米沙子可以洗干凈。出料口直徑設(shè)為83mm。
5.4潤滑方案
減速器齒輪采用油潤滑,潤滑油高度能夠達到大齒輪輪齒即可,大齒輪上的殘留潤滑油即可對小齒輪進行潤滑。
軸承采用脂潤滑,潤滑脂選用鈣基潤滑脂。鈣基潤滑脂有一定的耐水性能,工作溫度在55攝氏度以下,適合本設(shè)計使用。
5.5密封方案
兩螺旋槽端面出采用皮碗密封。其余密封處采用密封毛氈密封。
5.6本章小結(jié)
本章完成了兩個螺旋軸的設(shè)計。設(shè)計中螺旋的直徑要保證有足夠的空間使米進行流動,螺旋的長度使米中的雜質(zhì)可以充分的被去除。也對機架、潤滑、密封等方面進行了分析與設(shè)計。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 結(jié)論
結(jié) 論
在本次畢業(yè)設(shè)計,我的螺旋式洗衣機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在本設(shè)計中我收獲了很多,我很高興我和系統(tǒng)總結(jié)的大學(xué)學(xué)習(xí)專業(yè)知識的過程中,學(xué)會了如何解決問題和困難,奮斗的樂趣。
我的設(shè)計是一種新的螺旋去除糠漂浮雜質(zhì)和砂洗米機。適用于學(xué)校食堂,大型酒店和其他部門,少用水,操作安全,成本低,等等。在設(shè)計中,我得到很多的經(jīng)驗和結(jié)論。首先,我了解了洗衣機的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,確定目的和我設(shè)計的意義。其次,我在洗衣機里完成電機的選擇,并計算所需的傳動比和軸的參數(shù)。第三,我設(shè)計了計算兩減速機采用二級直齒減速器,包括軸承深溝球軸承的選擇,減速器與螺桿相連的聯(lián)軸器。最后,對螺旋軸的結(jié)構(gòu)和框架設(shè)計,并考慮螺旋軸的工作能力,與螺旋軸的直徑是..框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要考慮尺寸的零件和裝配的。然后,密封的零件在洗衣機決定
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