粉條面團(tuán)混合機(jī)設(shè)計(jì)-帶開題報(bào)告【6張CAD圖紙及說(shuō)明書全套】【YC系列】

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Mainly by the mixer, mixing vessel, transmission device, frame, container turnover mechanism etc. This design mainly aims at the vermicelli dough mixer design. First of all, through the vermicelli dough mixing machine structure and principle analysis, this analysis is proposed based on the overall structure of the program; then, the main technical parameters were calculated to select; then, of the main parts were designed and checked. Finally, through the AutoCAD drawing software drawn pasta dough mixing machine assembly and major parts of the map. Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing; master the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software, for the future work in life is of great significance. Key words: noodles, dough mixing machine, mixer, worm 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1粉條及制作流程簡(jiǎn)介 1 1.2粉條面團(tuán)混合機(jī)概述 1 1.2.1粉條面團(tuán)調(diào)制基本過(guò)程 1 1.2.2粉條面團(tuán)混合機(jī)分類 2 1.2.3粉條面團(tuán)混合機(jī)主要構(gòu)成 2 1.3粉條面團(tuán)混合機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 3 第2章 總體方案設(shè)計(jì) 5 2.1設(shè)計(jì)要求 5 2.2方案設(shè)計(jì) 5 第3章 主要零部件設(shè)計(jì) 6 3.1 選擇電動(dòng)機(jī) 6 3.1.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇 6 3.1.2 電動(dòng)機(jī)功率的選擇 6 3.1.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 7 3.2傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算 7 3.2.1傳動(dòng)比的計(jì)算 7 3.2.2各軸的轉(zhuǎn)速 7 3.2.3各軸的輸入功率 7 3.2.4各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 8 3.3傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 8 3.3.1渦輪蝸桿設(shè)計(jì) 8 3.3.2軸的設(shè)計(jì)與校核 12 3.3.3軸承的校核 18 3.3.4鍵的校核 20 3.3.5聯(lián)軸器的選用 20 3.3.6潤(rùn)滑與密封 21 3.4減速器箱體設(shè)計(jì) 21 3.4.1箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 3.4.2油面位置及箱座高度的確定 22 3.4.3箱體結(jié)構(gòu)的工藝性 22 3.4.5箱體尺寸設(shè)計(jì) 22 3.5混合裝置設(shè)計(jì) 23 3.5.1攪拌器螺旋葉片的設(shè)計(jì) 23 3.5.2攪拌器軸的設(shè)計(jì) 25 3.5.3軸承及鍵的校核 28 3.6攪拌容器設(shè)計(jì) 28 3.7出料斗設(shè)計(jì) 29 3.8機(jī)架設(shè)計(jì) 29 結(jié) 論 30 參考文獻(xiàn) 31 致 謝 32 33 第1章 緒論 1.1粉條及制作流程簡(jiǎn)介 粉條，是以紅薯、馬鈴薯等為原料，主要采用紅薯為原料制作，然后紅薯等經(jīng)磨漿沉淀等加工后制成的絲條狀干燥的漢族傳統(tǒng)食品。中國(guó)各地均有各自獨(dú)特的生產(chǎn)工藝，原體呈灰白色，黃色或黃褐色，按形狀可分為圓粉條、細(xì)粉條和寬粉條等。口感爽滑極富彈性。配合豬肉，雞肉等可以做成可口的美食。粉條的生產(chǎn)制作流程如下： （1）手工工藝流程 選料提粉→配料打芡→加筋力源(明礬替代品)和面→沸水漏條→冷浴晾條→打捆包裝。 （2）機(jī)械化加工方法 涂布工藝流程：精制淀粉原料－－調(diào)漿－－涂布－－糊化脫布－－預(yù)干－－時(shí)效－－切絲成型－－干燥－－包裝－－成品粉條，從鮮粉到成品加工時(shí)間只需2小時(shí)，實(shí)現(xiàn)時(shí)效可控化，大幅恢復(fù)鮮紅薯核心功能。 漏瓢式工藝流程：淀粉原料→制芡糊→合粉揣揉→抽氣泡→漏絲成型→煮粉糊化→冷卻撈粉→切斷上掛→冷凝→冷凍→解凍干燥→（壓塊）包裝→成品粉絲。 擠出式加工工藝流程：配料與打芡--合漿--下料--加熱成熟并擠出--冷卻--干燥--定長(zhǎng)切割--包裝。 1.2粉條面團(tuán)混合機(jī)概述 粉條面團(tuán)混合機(jī)在食品加工中用來(lái)調(diào)制粘度極高的漿體或塑性固體，主要是揉制各種不同性質(zhì)的面團(tuán)，包括酥性面團(tuán)、韌性面團(tuán)、水面團(tuán)等。 1.2.1粉條面團(tuán)調(diào)制基本過(guò)程 粉條面團(tuán)混合機(jī)調(diào)制面團(tuán)的基本過(guò)程由攪拌槳的運(yùn)動(dòng)來(lái)決定。水、面粉及其他輔料倒入攪拌容器內(nèi)，開動(dòng)電動(dòng)機(jī)使攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng)，面粉顆粒在槳的攪動(dòng)下均勻地與水結(jié)合，首先形成膠體狀態(tài)的不規(guī)則小團(tuán)粒，進(jìn)而小團(tuán)粒相互粘合，逐漸形成一些零散的大團(tuán)塊。隨著槳葉的不斷推動(dòng)，團(tuán)塊擴(kuò)展揉捏成整體面團(tuán)。由于攪拌槳對(duì)面團(tuán)連續(xù)進(jìn)行的剪切、折疊、壓延、拉伸及揉合等一系列作用，結(jié)果調(diào)制出表面光滑，具有一定彈性、韌性及延伸性的理想面團(tuán)。若再繼續(xù)攪拌，面團(tuán)便會(huì)塑性增強(qiáng)，彈性降低，成為粘稠物料。 1.2.2粉條面團(tuán)混合機(jī)分類 粉條面團(tuán)混合機(jī)有臥式與立式兩種結(jié)構(gòu)，也可分為單軸、多軸或間歇式、連續(xù)式。 （1）臥式粉條面團(tuán)混合機(jī) 臥式粉條面團(tuán)混合機(jī)的攪拌容器軸線與攪拌器回轉(zhuǎn)軸線都處于水平位置；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，卸料、清洗、維修方便，可與其他設(shè)備完成連續(xù)生產(chǎn)，但占地面積較大。這類機(jī)器生產(chǎn)能力（一次調(diào)粉容量）范圍大，通常在25～400kg/次左右。它是國(guó)內(nèi)大量生產(chǎn)合各食品廠應(yīng)用最廣泛的一種和面設(shè)備。 （2）立式粉條面團(tuán)混合機(jī) 立式粉條面團(tuán)混合機(jī)的攪拌容器軸線沿垂直方向布置，攪拌器垂直或傾斜安裝。結(jié)構(gòu)型式與立式打蛋機(jī)相似，只是傳動(dòng)裝置較簡(jiǎn)單。有些設(shè)備攪拌容器作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并設(shè)置了翻轉(zhuǎn)或移動(dòng)卸料裝置。立式粉條面團(tuán)混合機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本不高。但占空間較大，卸料、清洗不如臥式粉條面團(tuán)混合機(jī)方便。直立軸封如長(zhǎng)期工作會(huì)使?jié)櫥瑒┬孤?，造成食品污染? 1.2.3粉條面團(tuán)混合機(jī)主要構(gòu)成 粉條面團(tuán)混合機(jī)主要有攪拌器、攪拌容器、傳動(dòng)裝置、機(jī)架、容器翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等。 （1）攪拌器 也稱攪拌槳，滾籠式粉條面團(tuán)混合機(jī)最重要的部件。按攪拌軸數(shù)目分，有單軸式和雙軸式兩種。臥式的與立式的也有所不同。 單軸式粉條面團(tuán)混合機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、操作維修方便，是我國(guó)面食加工中普遍使用的機(jī)型。這種粉條面團(tuán)混合機(jī)只有一個(gè)攪拌槳，每次粉條面團(tuán)混合機(jī)攪拌時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。由于它對(duì)面團(tuán)拉伸作用較小，如果投料少或操作不當(dāng)，則容易出現(xiàn)抱軸現(xiàn)象，使操作發(fā)生困難。因此單軸式粉條面團(tuán)混合機(jī)適用于揉制酥性面團(tuán)，不宜調(diào)制韌性面團(tuán)。 雙軸式粉條面團(tuán)混合機(jī)具有臥式粉條面團(tuán)混合機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。它有兩組相對(duì)反向旋轉(zhuǎn)的攪拌槳，且兩個(gè)攪拌槳相互獨(dú)立，轉(zhuǎn)速也可不同，相當(dāng)于兩臺(tái)單軸式粉條面團(tuán)混合機(jī)共同工作。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，兩槳時(shí)而相互靠近，時(shí)而又加大距離，可加速均勻攪拌。雙軸粉條面團(tuán)混合機(jī)對(duì)面團(tuán)的壓捏程度較徹底，拉伸作用強(qiáng)，適合揉制韌性面團(tuán)。缺點(diǎn)是造價(jià)高于臥式粉條面團(tuán)混合機(jī)，起面較困難，需附加相應(yīng)裝置，如果手工起面則勞動(dòng)強(qiáng)度大。 （2）攪拌容器 臥式粉條面團(tuán)混合機(jī)的攪拌容器（也稱攪拌槽）的典型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1多由不銹鋼焊接成。 （3）機(jī)架 小型粉條面團(tuán)混合機(jī)轉(zhuǎn)速低，工作阻力大，產(chǎn)生的振動(dòng)及噪聲都較小，因此不用固定的基礎(chǔ)。機(jī)架結(jié)構(gòu)有的采用整體鑄造，有的采用型材焊接框架結(jié)構(gòu)，還有底座鑄造而上部用型材焊接的。 （4）傳動(dòng)裝置 粉條面團(tuán)混合機(jī)的傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器及聯(lián)軸器等組成，也有的用皮帶傳動(dòng)。粉條面團(tuán)混合機(jī)工作轉(zhuǎn)速低，多為25～50r/min，故要求大減速比，常用蝸輪蝸桿減速器或行星減速器。 （5）攪拌容器的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 分為機(jī)動(dòng)和手動(dòng)兩種。機(jī)動(dòng)翻轉(zhuǎn)容器機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、減速器及容器翻轉(zhuǎn)齒輪組成。這種機(jī)構(gòu)操作方便，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整個(gè)設(shè)備成本高，適宜在大型或高效粉條面團(tuán)混合機(jī)上使用。手動(dòng)翻轉(zhuǎn)容器機(jī)構(gòu)適用于小型粉條面團(tuán)混合機(jī)或簡(jiǎn)易型粉條面團(tuán)混合機(jī)。立式粉條面團(tuán)混合機(jī)的攪拌容器有可移式和固定式兩種。 1.3粉條面團(tuán)混合機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 中國(guó)粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問(wèn)題中，許多情況不容樂(lè)觀，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理產(chǎn)業(yè)集中于勞動(dòng)力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、對(duì)自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后。 從什么角度分析中國(guó)粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r？以什么方式評(píng)價(jià)中國(guó)粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展程度？中國(guó)粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位和前景是什么？中國(guó)粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)熱點(diǎn)問(wèn)題關(guān)聯(lián)度如何……諸如此類，都是粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須面對(duì)和解決的問(wèn)題——中國(guó)粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展已到了岔口；中國(guó)粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)急需選擇發(fā)展方向。 中國(guó)粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展闡述了世界粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，分析了中國(guó)面機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與差距，開創(chuàng)性地提出了“新型粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)” 及替代品產(chǎn)概念，在此基礎(chǔ)上，從四個(gè)維度即“以人為本”、“科技創(chuàng)新”、“環(huán)境友好”和“面向未來(lái)”準(zhǔn)確地界定了“新型粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)” 及替代產(chǎn)品的內(nèi)涵。根據(jù)“新型粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)” 及替代品的評(píng)價(jià)體系和量化指標(biāo)體系，從全新的角度對(duì)中國(guó)粉條面團(tuán)混合機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行了推演和精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)中國(guó)的行政區(qū)劃和幾大地區(qū)的和面機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行了全面的研究。 目前國(guó)內(nèi)面食生產(chǎn)企業(yè)在和面工序中大多采用單板式粉條面團(tuán)混合機(jī)。單板式粉條面團(tuán)混合機(jī)包括主軸傳動(dòng)裝置、面箱翻轉(zhuǎn)裝置、面箱、真空抽管、密封墊，且單板式漿葉的葉頂為弧型，主軸以一定角度穿過(guò)單板式槳葉的中心。此結(jié)構(gòu)雖可和出整體面團(tuán)，且致密性和彈性也可滿足要求，但此結(jié)構(gòu)在和面時(shí)，單板式槳葉在半周內(nèi)軸向只一個(gè)方向受力，下半周則受相反方向的力。而面團(tuán)和成時(shí)，阻力大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)劇烈，壽命短。 現(xiàn)在市場(chǎng)上比較高檔的是真空粉條面團(tuán)混合機(jī)，可根據(jù)工藝要求設(shè)定和面時(shí)間、真空度。缸體具有密封性能好，面粉無(wú)跑冒現(xiàn)象。真空粉條面團(tuán)混合機(jī)是在真空狀態(tài)下模擬手工和面的原理，使面筋網(wǎng)絡(luò)快速形成，和面配水量在常規(guī)工藝基礎(chǔ)上可適量增加約20%?？焖侔韬希剐←湹鞍踪|(zhì)在最短的時(shí)間內(nèi)吸收水份，比常規(guī)狀態(tài)下和制的面團(tuán)熟化程度提高2倍以上，且不損傷已形成的蛋白質(zhì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 使得蛋白組織結(jié)構(gòu)均衡，使面的筋性、咬勁、拉力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他形式粉條面團(tuán)混合機(jī)的和面效果。 加工出來(lái)的面品，面團(tuán)均勻、彈性好、面制品滑爽、可口、有咬勁、面筋力高、透明度高。 V字形板式槳葉在面箱中繞主軸的軸線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于槳葉向兩邊推動(dòng)面團(tuán)，所以可以解決受力不均現(xiàn)象，使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 這樣可保證固定于主軸上的槳葉在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡為一圓柱體。同時(shí)又抵消了推動(dòng)面團(tuán)而產(chǎn)生的軸向力。能夠使機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)更加穩(wěn)定，提高整機(jī)使用壽命。真空系統(tǒng)采用水環(huán)式真空泵，安全衛(wèi)生，還有真空表、真空電磁閥及管路。 操作面板由中英文對(duì)照按鈕和PLC電腦顯示屏組成，操作方便。 和面操作時(shí)，面團(tuán)質(zhì)量的好壞與溫度有著很大的關(guān)系，而不同性質(zhì)的面團(tuán)又對(duì)溫度有不同的要求。高功效粉條面團(tuán)混合機(jī)常用帶夾套的換熱式攪拌容器。為降低成本，使用普通單層容器，可降低物料調(diào)和前的溫度來(lái)達(dá)到加工工藝的要求。為防止工作時(shí)物料或潤(rùn)滑油從軸承處泄漏污染食品，容器與攪拌軸之間的密封要好。轉(zhuǎn)速低、工作載荷變化大，軸封處間間隙變化頻繁，因此密封裝置應(yīng)選用J型無(wú)滑架橡膠密封圈等大變形彈性元件。新型臥式粉條面團(tuán)混合機(jī)采用空氣端面密封裝置，密封效果很好。 第2章 總體方案設(shè)計(jì) 2.1設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)粉條面團(tuán)混合機(jī)，選定混合轉(zhuǎn)速為20～50r/min。 2.2方案設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的粉條面團(tuán)混合機(jī)采用單軸立式結(jié)構(gòu)，各部分結(jié)構(gòu)如下： （1）攪拌器 攪拌器采用立式單軸結(jié)構(gòu)。單軸式粉條面團(tuán)混合機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、操作維修方便，是我國(guó)面食加工中普遍使用的機(jī)型。 （2）攪拌容器 攪拌容器采用立式圓筒狀結(jié)構(gòu)，由不銹鋼焊接成。 （3）機(jī)架 由于功率及振動(dòng)不大，本次機(jī)架采用型材焊接框架結(jié)構(gòu)。 （4）傳動(dòng)裝置 攪拌器工作轉(zhuǎn)速低，多為20～50r/min，減速比較大，故采用蝸輪蝸桿減速器。 匯總上述過(guò)程，本次設(shè)計(jì)的粉條面團(tuán)混合機(jī)結(jié)構(gòu)方案如下圖示： 圖2-1 粉條面團(tuán)混合機(jī)方案簡(jiǎn)圖 第3章 主要零部件設(shè)計(jì) 3.1 選擇電動(dòng)機(jī) 3.1.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇 按工作要求和工作條件選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。 3.1.2 電動(dòng)機(jī)功率的選擇 標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的容量由額定功率表示。所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)該等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，則不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載、發(fā)熱大而過(guò)早損壞；容量過(guò)大，則增加成本，并且由于效率和功率因數(shù)低而造成電能浪費(fèi)。 （1）攪拌器的功率為： 取攪拌器扭矩為T=300N.m，轉(zhuǎn)速n=45r/min （2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 ——電動(dòng)機(jī)至攪拌器軸的傳動(dòng)裝置總效率。 聯(lián)軸器傳動(dòng)效率，蝸桿傳動(dòng)效率，滾子軸承傳動(dòng)效率 則從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送鏈的總效率為： （3）電動(dòng)機(jī)所需功率為： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐與創(chuàng)新》表19-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率為2.2kw。 3.1.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 攪拌器轉(zhuǎn)速： 渦輪蝸桿傳動(dòng)比為： 所以電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的推薦值為： 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為750、1000、1500r/min。 綜合考慮傳動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)緊湊性和經(jīng)濟(jì)性，選用同步轉(zhuǎn)速1000r/min的電機(jī)。 型號(hào)為Y112M-6，滿載轉(zhuǎn)速，功率2.2。 3.2傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算 3.2.1傳動(dòng)比的計(jì)算 傳動(dòng)比為： 3.2.2各軸的轉(zhuǎn)速 1軸 2軸 ； 3軸 ； 3.2.3各軸的輸入功率 1軸 ； 2軸 ； 3軸 ； 3.2.4各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 1軸 ； 2軸 ； 3軸 ； 將各軸動(dòng)力參數(shù)整理如下表： 軸名 功率 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)比 電機(jī)軸 2.2 22.35 940 1軸 2.178 22.13 940 1 2軸 1.71 356.17 45.85 20.5 3軸 1.66 345.76 45.85 1 3.3傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 3.3.1渦輪蝸桿設(shè)計(jì) （1）選擇蝸輪蝸桿的傳動(dòng)類型 傳動(dòng)參數(shù)： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用阿基米德蝸桿即ZA式。 （2）選擇材料 設(shè) 滑動(dòng)速度： 蝸桿選45鋼，齒面要求淬火，硬度為45-55HRC. 蝸輪用ZCuSn10P1,金屬模制造。 為了節(jié)約材料齒圈選青銅，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造 ① 確定許用接觸應(yīng)力 根據(jù)選用的蝸輪材料為ZCuSn10P1，金屬模制造，蝸桿的螺旋齒面硬度＞45HRC，可從文獻(xiàn)[1]P254表11-7中查蝸輪的基本許用應(yīng)力 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 壽命系數(shù) 則 ② 確定許用彎曲應(yīng)力 從文獻(xiàn)[1]P256表11-8中查得有ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力[]=56MPa 壽命系數(shù) （3）按計(jì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算進(jìn)行設(shè) 根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校對(duì)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 式中： 蝸桿頭數(shù)： 渦輪齒數(shù)： 渦輪轉(zhuǎn)矩： 載荷系數(shù)： 因工作比較穩(wěn)定，取載荷分布不均系數(shù)；由文獻(xiàn)[1]P253表11-5選取使用系數(shù)；由于轉(zhuǎn)速不大，工作沖擊不大，可取動(dòng)載系；則 選用的是45鋼的蝸桿和蝸輪用ZCuSn10P1匹配的緣故，有故有： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表7.3 得應(yīng)取蝸桿模數(shù)： 取蝸桿直徑系數(shù)： 蝸桿分度圓直徑： 蝸桿導(dǎo)程角： 渦輪分度圓直徑： 變位系數(shù)： 中心距： 渦輪圓周速度： （4）蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 ① 蝸桿 軸向尺距 直徑系數(shù) 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 蝸桿螺線部分長(zhǎng)度：取90mm ② 蝸輪 蝸輪齒數(shù) 蝸輪分度圓直徑 齒頂直徑 齒根圓直徑 咽喉母圓半徑 渦輪外圓直徑 渦輪寬度 （5）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 當(dāng)量齒數(shù) 根據(jù) 從圖11-9中可查得齒形系數(shù)Y=2.37 螺旋角系數(shù)： 許用彎曲應(yīng)力： 從文獻(xiàn)[1]P256表11-8中查得有ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力[]=56MPa 壽命系數(shù) 可以得到：< 因此彎曲強(qiáng)度是滿足的。 （6）驗(yàn)算效率 已知；；與相對(duì)滑動(dòng)速度有關(guān)。 從文獻(xiàn)[1]P264表11-18中用差值法查得： 代入式中，得大于原估計(jì)值，因此不用重算。 （7）精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定 考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從GB/T10089-1988圓柱蝸桿，蝸輪精度選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類為f，標(biāo)注為8f GB/T10089-1988。然后由有關(guān)手冊(cè)查得要求的公差項(xiàng)目及表面粗糙度，此處從略。詳細(xì)情況見(jiàn)零件圖。 （8）蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算 由于傳動(dòng)效率較低，對(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的蝸桿傳動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生較大的熱量。如果產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散去，則系統(tǒng)的熱平衡溫度將過(guò)高，就會(huì)破壞潤(rùn)滑狀態(tài)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)一步惡化。 初步估計(jì)散熱面積： 取(周圍空氣的溫度)為。 3.3.2軸的設(shè)計(jì)與校核 （1）輸入軸 ① 材料的選擇 由表16.1 查得 用45號(hào)鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理， 由表16.3得 ② 估算軸的最小直徑 根據(jù)表11.6，取=112為取值范圍 估算軸的直徑： 因?yàn)檩S上開有兩個(gè)鍵槽，考慮到鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削落，應(yīng)增大軸徑，此時(shí)軸徑應(yīng)增大5%~10% 考慮到與聯(lián)軸器配合，查設(shè)計(jì)手冊(cè) 軸段①上有聯(lián)軸器需要定位，因此軸段②應(yīng)有軸肩 軸段③安裝軸承，必須滿足內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)，故 軸段④ 軸段⑤ 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸頸 圓周力 徑向力 水平 垂直 合成 當(dāng)量彎矩 校核 繪制軸的受力簡(jiǎn)圖 繪制垂直面彎矩圖 軸承支反力： FAY=FBY=Fr1/2=540.2N FAZ=FBZ=/2=406.6N 由兩邊對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在垂直面彎矩為： MC1=FAyL/2=16.9N·m 繪制水平面彎矩圖 截面C在水平面上彎矩為： MC2=FAZL/2=406.6×62.5×=12.7N·m 繪制合彎矩圖 MC=(MC12+MC22)1/2=(16.92+12.72)1/2=21.1N·m 繪制扭矩圖 轉(zhuǎn)矩：T= TI=20.33N·m 校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度 ∵由教材P373式（15-5）經(jīng)判斷軸所受扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力,取α=0.6, 前已選定軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,由教材P362表15-1查得,因此<,故安全。 ∴該軸強(qiáng)度足夠。 （2）輸出軸 ① 材料的選擇 由表16.1 查得 用45號(hào)鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理， 由表16.3得 ② 估算軸的最小直徑 根據(jù)表11.6，取=110為取值范圍 估算軸的直徑： 因?yàn)檩S上開有一個(gè)鍵槽，考慮到鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削落，應(yīng)增大軸徑，此時(shí)軸徑應(yīng)增大5% ，取 ③ 軸上的零件定位，固定和裝配 單級(jí)減速器中,可以將蝸輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，蝸輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位采用鍵和過(guò)渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過(guò)渡配合或過(guò)盈配合，軸呈階梯狀，左軸承從左面裝入，蝸輪套筒，右軸承和鏈輪依次從右面裝入。 ④ 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 I段：直徑d1=40mm 長(zhǎng)度取L1=110mm II段：由教材P364得：h=0.08 d1=0.08×4=3.2mm 直徑d2=d1+2h=40+6.4=48mm,長(zhǎng)度取L2=60 mm III段：直徑d3=50mm 由GB/T297-1994初選用30210型圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑為50mm，寬度為20mm。故III段長(zhǎng)：L3=44mm Ⅳ段：直徑d4=54mm，渦輪輪轂寬為70mm，取L4=68mm Ⅴ段：由教材P364得：h=0.08 d5=0.08×54=4.32mm D5=d4+2h=54+2×4.32≈62mm長(zhǎng)度取L5=22mm Ⅵ段：直徑d6=d3=50mm L6=20mm 由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距L=134mm ⑤ 按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算 求分度圓直徑：已知d2=205mm 求轉(zhuǎn)矩：已知T2= TII=304.27N·m 求圓周力Ft：根據(jù)教材P198（10-3）式得 =2T2/d2=590 N 求徑向力Fr：根據(jù)教材P198（10-3）式得 Fr=·tanα=3586.4×tan200=1370N ∵兩軸承對(duì)稱 ∴LA=LB=75mm 求支反力FAY、FBY、FAZ、FBZ FAY=FBY=Fr/2=107.35N FAX=FBX=/2=295N 由兩邊對(duì)稱，截面C的彎矩也對(duì)稱，截面C在垂直面彎矩為 MC1=FAYL/2=107.35×75×=8N·m 截面C在水平面彎矩為 MC2=FAXL/2=295×75×=22.125N·m 計(jì)算合成彎矩 MC=（MC12+MC22）1/2=（82+22.1252）1/2=23.54N·m 校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度由式（15-5） ∵由教材P373式（15-5）經(jīng)判斷軸所受扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力,取α=1, 前已選定軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,由教材P362表15-1查得,因此<,故安全。 ∴此軸強(qiáng)度足夠 3.3.3軸承的校核 （1）蝸桿軸上的軸承壽命校核 在設(shè)計(jì)蝸桿選用的軸承為30206型圓錐滾子軸承,由手冊(cè)查得 (1)由滾動(dòng)軸承樣本可查得,軸承背對(duì)背或面對(duì) 面成對(duì)安裝在軸上時(shí),當(dāng)量載荷可以按下式計(jì)算: 1)當(dāng) 2)當(dāng) ,且工作平穩(wěn),取,按上面式(2)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷,即 (2)計(jì)算預(yù)期壽命 (3)求該軸承應(yīng)具有的基本額定動(dòng)載荷 故選擇此對(duì)軸承在軸上合適. （2）渦輪軸上的軸承校核 ①求作用在軸承上的載荷 ②計(jì)算動(dòng)量載荷 在設(shè)計(jì)時(shí)選用的30210型圓錐滾子軸承,查手冊(cè)知 根據(jù),查得 查得 所以 ③校核軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 已知,所以 故選用該軸承合適. 3.3.4鍵的校核 （1）蝸桿軸上鍵的強(qiáng)度校核 在前面設(shè)計(jì)軸此處選用平鍵聯(lián)接,尺寸為,鍵長(zhǎng)為45mm. 鍵的工作長(zhǎng)度 鍵的工作高度 可得鍵聯(lián)接許用比壓 故該平鍵合適. （2）蝸輪軸上鍵的強(qiáng)度校核 在設(shè)計(jì)時(shí)選用平鍵聯(lián)接,尺寸為,鍵長(zhǎng)度為63mm 鍵的工作長(zhǎng)度 鍵的工作高度 得鍵聯(lián)接許用比壓 故選用此鍵合適. 3.3.5聯(lián)軸器的選用 蝸桿軸上聯(lián)軸器的選用 根據(jù)前面計(jì)算，蝸桿軸最小直徑： 取 查機(jī)械手冊(cè)，根據(jù)軸徑和計(jì)算轉(zhuǎn)矩選用彈性柱銷聯(lián)軸器： 聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩計(jì)算 查表課本14-1， K=1.3，則 啟動(dòng)載荷為名義載荷的1.25倍，則 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)選擇聯(lián)軸器型號(hào)為選用HL3（J1型）彈性柱銷聯(lián)軸器，其允許最大扭矩[T]=630,許用最高轉(zhuǎn)速 n=5000，半聯(lián)軸器的孔徑d=35，孔長(zhǎng)度l=60mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1=82。 3.3.6潤(rùn)滑與密封 （1）軸承潤(rùn)滑 蝸桿軸上軸承： 渦輪軸上軸承： 軸承均采用脂潤(rùn)滑。選用通用鋰基潤(rùn)滑脂（GB7324-87），牌號(hào)為ZGL—1。其有良好的耐水性和耐熱性。適用于-20°至120°寬溫度范圍內(nèi)各種機(jī)械的滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承及其他摩擦部位的潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂的裝填量不宜過(guò)多，一般不超過(guò)軸承內(nèi)部空間容積的1/3～2/3。 （2）渦輪蝸桿潤(rùn)滑 渦輪蝸桿的潤(rùn)滑方法采用浸油潤(rùn)滑。在渦輪傳動(dòng)時(shí)，就把潤(rùn)滑油帶到嚙合的齒面上，同時(shí)也將油甩到箱壁上，借以散熱。渦輪浸入油中油的深度不宜超過(guò)高速級(jí)1/2，亦不應(yīng)小于1/4。為避免渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將沉積在油池底部的污物攪起，造成齒面磨損，應(yīng)使大渦輪齒頂距油池底面的距離不小于30～50mm。現(xiàn)取為 3.4減速器箱體設(shè)計(jì) 3.4.1箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 減速器箱體是支承和固定軸系部件、保證傳動(dòng)零件正常嚙合、良好潤(rùn)滑和密封的基礎(chǔ)零件，因此，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。為提高箱體強(qiáng)度，采用鑄造的方法制造。 為便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)，由箱座和箱蓋組成，剖分面取軸的中心線所在平面,箱座和箱蓋采用普通螺栓連接，圓柱銷定位。 減速器箱體是支承和固定軸系部件、保證傳動(dòng)零件正常嚙合、良好潤(rùn)滑和密封的基礎(chǔ)零件，因此，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。為提高箱體強(qiáng)度，采用鑄造的方法制造。 首先保證足夠的箱體壁厚，箱座和箱蓋的壁厚取。 其次，為保證減速器箱體的支承剛度，箱體軸承座處要有足夠的厚度，并設(shè)置加強(qiáng)肋，且選用外肋結(jié)構(gòu)。為提高軸承座孔處的聯(lián)接剛度，座孔兩側(cè)的連接螺栓應(yīng)盡量靠近（以避免與箱體上固定軸承蓋的螺紋孔干涉為原則）。為提高聯(lián)接剛度，在軸承座旁聯(lián)接螺栓處做出凸臺(tái)，要有一定高度，以留出足夠的扳手空間。由于減速器上各軸承蓋的外徑不等，各凸臺(tái)高度設(shè)計(jì)一致。 另外，為保證箱座與箱蓋的聯(lián)接剛度，箱蓋與箱座聯(lián)接凸緣應(yīng)有較大的厚度。 為保證箱體密封，除箱體剖分面聯(lián)接凸緣要有足夠的寬度外，合理布置箱體凸緣聯(lián)接螺栓，采用對(duì)稱均勻布置，并不與吊耳、吊鉤和定位銷等發(fā)生干涉。 3.4.2油面位置及箱座高度的確定 對(duì)于圓柱齒輪，通常取浸油深度為一個(gè)齒高，對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)中的低速級(jí)大齒輪，其浸油深度不得超過(guò)其分度圓半徑的1/3。為避免傳動(dòng)零件傳動(dòng)時(shí)將沉積在油池底部的污物攪起，造成齒面磨損，應(yīng)使大齒輪齒頂圓距油齒底面的的距離不小于30～50mm。取45mm。 3.4.3箱體結(jié)構(gòu)的工藝性 由于采用鑄造箱體，所以要注意鑄造的工藝要求，例如注意力求壁厚均勻、過(guò)渡平緩，外形簡(jiǎn)單；考慮液態(tài)金屬的流動(dòng)性，箱體壁厚不應(yīng)過(guò)薄，砂形鑄造圓角半徑??；為便于造型時(shí)取模，鑄件表面沿拔模方向設(shè)計(jì)成～的拔模斜度，以便拔模方便。箱體與其他零件的結(jié)合處，如箱體軸承座端面與軸承蓋、窺視孔與視孔蓋、螺塞等處均做出凸臺(tái)，以便于機(jī)加工。 設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)形狀時(shí)，應(yīng)盡量減小機(jī)械加工面積，減少工件和刀鋸的的調(diào)整次數(shù)。例如同一軸心線上的兩軸承座孔的直徑應(yīng)盡量一致，以便鏜孔并保證鏜孔精度，取兩軸承座孔的直徑相同。箱體的加工面與非加工面必須嚴(yán)格分開,加工處做出凸臺(tái)()。螺栓頭部或螺母接觸處做出沉頭座坑。箱體形狀力求均勻、美觀。 3.4.5箱體尺寸設(shè)計(jì) 要設(shè)計(jì)啟蓋螺釘，其上的螺紋長(zhǎng)度要大于箱蓋聯(lián)接凸緣的厚度，釘桿端部要做成圓柱形，加工成半圓形，以免頂壞螺紋。 為了保證剖分式箱體軸承座孔的加工與裝配精度，在箱體聯(lián)接凸緣的長(zhǎng)度方向兩端各設(shè)一圓錐定位銷。兩銷間的距離盡量遠(yuǎn)，以提高定位精度。定位銷直徑一般取，取，長(zhǎng)度應(yīng)大于箱蓋和箱座聯(lián)接凸緣的總厚度，以利于裝拆。 箱體相關(guān)尺寸匯總?cè)缦拢? 名 稱 代號(hào) 一級(jí)齒輪減速器 計(jì)算結(jié)果 機(jī)座壁厚 δ 0.04a+3mm≥8mm 8 機(jī)蓋壁厚 δ1 0.85δ 8 機(jī)座凸緣厚度 b 1.5δ 20 機(jī)蓋凸緣厚度 b1 1.5δ1 20 機(jī)座底凸緣厚度 b2 2.5δ 30 地腳螺釘直徑 df 0.036a+12mm 16 地腳螺釘數(shù)目 n 4 軸承旁連接螺栓直徑 d1 0.75 df 16 機(jī)座與機(jī)蓋連接螺栓直徑 d2 (0.5~0.6) df 12 連接螺栓d2的間距 l 150~200mm 軸承端螺釘直徑 d3 (0.4~0.5) df 6 窺視孔蓋螺釘直徑 d4 (0.3~0.4) df 5 定位銷直徑 d (0.7~0.8) d2 6 df、d1 、d2至外機(jī)壁距離 c1 見(jiàn)表2 22,16,13 df 、d2至緣邊距離 c2 見(jiàn)表2 20,11 軸承旁凸臺(tái)半徑 R1 c2 20 凸臺(tái)高度 h 根據(jù)低速軸承座外徑確定 50 外機(jī)壁到軸承端面距離 l1 c1+ c2+(5~8)mm 48 內(nèi)機(jī)壁到軸承端面距離 l2 δ+ c1+ c2+(5~8)mm 56 蝸輪齒頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離 △1 ≥1.2δ 10 蝸輪端面與內(nèi)機(jī)壁的距離 △2 ≥δ 8 機(jī)座肋厚 m m≈0.85δ 7 軸承端蓋外徑 D2 軸承座孔直徑+(5~5.5) d3 125 軸承端蓋凸緣厚度 e (1~1.2) d3 10 軸承旁連接螺栓距離 s 盡量靠近，以Md1和Md3不發(fā)生干涉為準(zhǔn) 3.5混合裝置設(shè)計(jì) 3.5.1攪拌器螺旋葉片的設(shè)計(jì) 根據(jù)連續(xù)輸送機(jī)生產(chǎn)率的公式； 式中：F——被輸送粉條面團(tuán)層的橫斷面積[m2]； ρ——被輸送粉條面團(tuán)的堆積密度[kg/m3]； ν——被輸送物材的軸向輸送速度[m/s]。 料層橫斷面面為： 式中：D——螺旋直徑[m]； ψ——充填系數(shù)，其值與物材的特性有關(guān)，見(jiàn)下表中的ψ、K及A的值； c——傾斜修正系數(shù)，見(jiàn)表4－5。 在料槽中，粉條面團(tuán)的充填系數(shù)影響輸送過(guò)程和能量的消耗。當(dāng)充填系數(shù)較小(即ψ=5%)時(shí)，粉條面團(tuán)堆積的高度低矮且大部分粉條面團(tuán)靠近槽壁并且具有較低的圓周速度，運(yùn)動(dòng)的滑移面幾乎平行于輸送方向(圖4－10a)。粉條面團(tuán)顆粒沿軸向的運(yùn)動(dòng)要較圓周方向顯著得多。所以，這時(shí)垂直于輸送方向的附加粉條面團(tuán)流不嚴(yán)重，單位能量消耗也較小。但是，當(dāng)充填系數(shù)提高(即ψ=13%或40%)時(shí)，則粉條面團(tuán)運(yùn)動(dòng)的滑移面將變陡(圖4－10b、c)。此時(shí)，在圓周方向的運(yùn)動(dòng)將比輸送方向的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，導(dǎo)致輸送速度的降低和附加能量的消耗。因而，對(duì)于水平立式混料機(jī)來(lái)說(shuō)，粉條面團(tuán)的充填系數(shù)并非越大越好，相反取小值有利，一般取ψ＜50%。各種微粒粉條面團(tuán)的充填系數(shù)ψ值可參考表4－4。 粉條面團(tuán)的軸向輸送速度ν按下式計(jì)算： 式中：h---螺旋節(jié)距[m]； ns---螺旋轉(zhuǎn)速[r/min]； 螺距h通常為：h1=k1D 式中：k1---螺旋節(jié)距與螺旋直徑的比值，與粉條面團(tuán)性質(zhì)有關(guān)，通常取k1=0.7~1，對(duì)于摩擦系數(shù)大的粉條面團(tuán)，取小值（k1=0.7~0.8）；對(duì)于流動(dòng)性較好，易流散的粉條面團(tuán)，可取k1=1。 表4－5立式混料機(jī)傾斜修正系數(shù)c 傾斜角β 0° ≤5° ≤10° ≤15° ≤20° c 1.00 0.90 0.80 0.70 0.65 圖3-4 不同充填系數(shù)時(shí)粉條面團(tuán)層堆積情況及其滑移面 將上式結(jié)合起來(lái)，則有： Q=47ψck1D3nsρ 即： （1）螺旋直徑 選定橫向進(jìn)給攪拌器的=30m3/h，取ψ=0.25，取k1=1.0，c=1，ns=500r/min. 代入式(4.14)得：30=47×0.25×1×1.0×D3×500 求得：D=172.2mm， 因?yàn)榱⑹交炝蠙C(jī)的螺旋直徑應(yīng)根據(jù)下列的標(biāo)注系列進(jìn)行圓整： D=150；200；250；300；400；500；600[mm] 取D=200mm 所以螺旋直徑為200mm。 （2）螺距 h1=D 取h1=D=200mm，所以螺距為200mm。 （3）軸徑 d=(0.2~0.35)D 取d=0.2D=0.2×40=40mm，所以軸徑為40mm。 3.5.2攪拌器軸的設(shè)計(jì) （1）尺寸與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 1）攪拌器軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T ，， 2）初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表11.3，取，于是得： 該軸需焊接螺旋攪拌器，連接攪拌器部分軸徑應(yīng)滿足d=(0.2~0.35)D，其中D為攪拌器直徑，該軸連接攪拌器部分軸徑選d=0.2D=0.2×200=40mm，因此考慮到軸的連續(xù)性，最小直徑選 最小直徑顯然是安裝大帶輪處的直徑。為了保證大帶輪的軸向定位準(zhǔn)確，該段軸長(zhǎng)應(yīng)比輪轂短1~2mm，前述已算得帶輪寬，因此選大帶輪與軸配合的長(zhǎng)度。 3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （a）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位的要求2軸段左端需制出軸肩，軸肩高度軸肩高度，取故取2段的直徑，長(zhǎng)度。 (b) 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。根據(jù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承7206C，其尺寸為，故，，軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，軸肩高度，取，因此，取。 4）軸上零件的周向定位 查機(jī)械設(shè)計(jì)表，聯(lián)接大帶輪的平鍵截面；攪拌器與軸采用焊接連接。 （2）強(qiáng)度校核計(jì)算 1）求作用在軸上的力 已知大帶輪的直徑為，則 2）求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于7206C型角接觸球軸承，由手冊(cè)中查得a=17mm。因此，軸的支撐跨距為 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面C處的MH、MV及M的值列于下表。 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F ， ， C截面彎矩M 總彎矩 扭矩 3）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 已選定軸的材料為45Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。 3.5.3軸承及鍵的校核 （1）軸承的校核 初步選擇滾動(dòng)軸承型號(hào)7206C角接觸球軸承，其基本額定動(dòng)載荷為Cr=51.8KN，基本額定靜載荷為C0r=63.8KN。 徑向當(dāng)量動(dòng)載荷 動(dòng)載荷為，查得，則有 滿足要求。 （2）鍵的校核 ① 選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 聯(lián)軸器處選用單圓頭平鍵，尺寸為 ② 校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為 鍵的工作長(zhǎng)度 ，合適 3.6攪拌容器設(shè)計(jì) 攪拌器主要影響裝料量，即批次混合質(zhì)量。本混合機(jī)要求最大裝料量：50kg，考慮到粉條面團(tuán)混合時(shí)需要有一定的富余空間便于粉條面團(tuán)混合過(guò)程中的擠揉，因此取攪拌器容積為0.15m3。 攪拌器采用整體式結(jié)構(gòu)，為了便于清洗設(shè)計(jì)成圓柱體結(jié)構(gòu)，由5mm冷軋鋼板卷制后焊接而成，攪拌器整體結(jié)構(gòu)及尺寸如下圖3-1示： 圖4-1 攪拌容器 3.7出料斗設(shè)計(jì) 為了使裝卸粉條面團(tuán)更加方便，減少死角，采用圓筒形進(jìn)出料口。料斗均采用5mm冷軋鋼板焊接而成。 出料口由鋼板及扁鋼焊接而成，使用時(shí)將出料口焊在機(jī)殼上，其法蘭石與溜槽法蘭相連接，出料口的機(jī)殼應(yīng)按出料口的內(nèi)孔尺寸開孔。 圖4-2 出料斗 3.8機(jī)架設(shè)計(jì) 機(jī)架采用四角支架，使用M16的地腳螺栓固定，支架采用4號(hào)等邊角鋼焊接而成，攪拌器與機(jī)架也通過(guò)焊接連接。詳細(xì)結(jié)構(gòu)如下圖示： 圖4-3 機(jī)架 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)中所學(xué)知識(shí)的回顧，是對(duì)以往所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，鍛煉了我們的獨(dú)立思考能力、獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力、畫圖能力，更是從課本中的理論知識(shí)到生產(chǎn)實(shí)際的轉(zhuǎn)變。 粉條面團(tuán)混合機(jī)主要?jiǎng)?chuàng)新特點(diǎn)在于攪拌葉片的安裝方法，殼體兩端焊接蓋板，目的是為了在葉片損壞或軸斷裂時(shí)方便拆裝，減少工作量，有利于節(jié)省成本，有一定的經(jīng)濟(jì)性。 在這之前，雖然經(jīng)過(guò)四年的學(xué)習(xí)學(xué)到了很多知識(shí)，但是還沒(méi)有機(jī)會(huì)來(lái)運(yùn)用和掌握這些東西。通過(guò)這次實(shí)踐，我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程都有了全面的了解，設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖方面的能力都得到了全面的訓(xùn)練和提高，也使我對(duì)機(jī)械產(chǎn)生了更加濃厚的興趣，更堅(jiān)定了我從事機(jī)械行業(yè)的信心。設(shè)計(jì)初期，我去圖書館的網(wǎng)站內(nèi)下載了許多相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對(duì)果蔬打漿主軸破碎機(jī)有所了解，然后開始準(zhǔn)備我的開題報(bào)告、任務(wù)書和文獻(xiàn)綜述。在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我也遇到了很多困難，經(jīng)過(guò)多次的數(shù)據(jù)修改才把總體方案給確定下來(lái)，開始畫圖等工作。設(shè)計(jì)期間得到了我的指導(dǎo)老師的幫助，我覺(jué)得從與老師的溝通過(guò)程中，我能學(xué)到很多東西，老師可以從另外一個(gè)角度來(lái)啟發(fā)我，給了我很多幫助、鼓勵(lì)和指導(dǎo)。通過(guò)這段時(shí)間的設(shè)計(jì)，我已基本按照設(shè)計(jì)要求完成粉條面團(tuán)混合機(jī)的設(shè)計(jì)，但是由于本人知識(shí)水平有限，又沒(méi)有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)中定存在不足之處，敬請(qǐng)老師同學(xué)批評(píng)指正，提出寶貴意見(jiàn)，以便及時(shí)糾正。當(dāng)然，我知道整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)還沒(méi)有結(jié)束，因?yàn)檫€需要答辯，還要有答辯老師的提問(wèn)與意見(jiàn)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才能最終畫上句號(hào)。因此，我還需要繼續(xù)努力，認(rèn)真準(zhǔn)備答辯，仔細(xì)檢查我的論文，更好的完善，為我的大學(xué)畫上一個(gè)圓滿的句號(hào)。 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Rare Metal Materrials and Engineeing，2008，37（12）：2118-2121. 致 謝 四年大學(xué)生活即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教育的一個(gè)重要的關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，能順利地完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)離不開各位老師和同學(xué)的幫助。 首先應(yīng)該感謝我的指導(dǎo)老師，在我們畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，他工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度讓我十分敬佩。此外，他對(duì)待學(xué)生和藹可親，不厭其煩的為學(xué)生解決設(shè)計(jì)中遇到的困難，指導(dǎo)我們?nèi)绾卫砬逅悸?，順利的進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，給予我精心的指導(dǎo)與幫助，為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)付出了辛勤的勞動(dòng)，傾注了大量時(shí)間和精力。沒(méi)有老師的幫助就沒(méi)有今天的設(shè)計(jì)成果，在此向他表示誠(chéng)摯的敬意和衷心的感謝。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我意識(shí)到遇到問(wèn)題首先應(yīng)該獨(dú)立思考問(wèn)題并解決問(wèn)題，同時(shí)在此過(guò)程中還讓我明白了一些做人的道理。在此表示真誠(chéng)的感謝，同時(shí)也感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中幫助過(guò)我的老師和同學(xué)。 最后，感謝我的同窗好友，四年來(lái)我們朝夕相處，共同進(jìn)步，感謝你們?cè)诖髮W(xué)四年里給予我的所有關(guān)心和幫助。