家用小型全自動(dòng)壓面機(jī)設(shè)計(jì)-面條機(jī)設(shè)計(jì)【含6張CAD圖紙+文檔】【NJ系列】
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XXXXXX學(xué)院家用小型全自動(dòng)壓面機(jī)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)：年級(jí)專業(yè)及班級(jí)：指導(dǎo)老師及職稱：學(xué) 部：提交日期： 年 月目 錄摘要Abstract1 概述12 總體結(jié)構(gòu)23 壓面輥的設(shè)計(jì)43.1 壓面輥的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)43.2 軸承選用43.3 壓面輥與軸系零件的連接53.4 壓面輥的表面技術(shù)參數(shù)53.4.1 齒數(shù)53.4.2 壓齒的斜度53.4.3 齒形53.4.4 壓面輥的表面參53.4.5 在選擇輥速時(shí)考慮的因素63.4.6 橫壓力63.4.7 壓面輥的清理及冷卻64 進(jìn)料機(jī)構(gòu)64.1 進(jìn)料板75 切面棍76 計(jì)算部分86.1 傳動(dòng)設(shè)計(jì)、選配電機(jī)86.1.1 傳動(dòng)方案的擬定86.1.2 電機(jī)的選擇86.1.3 V帶的設(shè)計(jì)96.2 壓延輥齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算116.2.1 選用齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)126.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)K1T1126.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)136.2.4 幾何尺寸計(jì)算146.3 壓面輥和切面棍受力分析146.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)156.3.2 壓面輥受力分析及校核156.4壓面輥軸承的選擇計(jì)算166.4.1 壓面輥軸承的選擇166.4.2 軸承校核設(shè)計(jì)167 結(jié)論17參考文獻(xiàn)17致謝18摘 要本文對(duì)家用小型全自動(dòng)壓面機(jī)進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)，確定了面條機(jī)的技術(shù)參數(shù)。同時(shí)對(duì)面條機(jī)使用過程中可能出現(xiàn)的問題做了詳細(xì)的分析，并提出了相應(yīng)的解決方法，且對(duì)面條機(jī)中的主要零件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析計(jì)算和校核。此次設(shè)計(jì)的面條機(jī)是將已經(jīng)揉好的面團(tuán)經(jīng)過面輥相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓形成面片，再經(jīng)壓面棍對(duì)面片進(jìn)行切條。此面條機(jī)的傳動(dòng)：以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，電機(jī)和切面輥之間通過皮帶輪傳動(dòng)，兩壓面棍之間的傳動(dòng)是齒輪傳動(dòng)。本文設(shè)計(jì)了小型自動(dòng)壓面機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)，確定了工藝參數(shù)。同時(shí)，對(duì)面條機(jī)在加工過程中可能出現(xiàn)的問題做了詳細(xì)的分析，并提出了相應(yīng)的解決方案，并對(duì)面條機(jī)的主要部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析計(jì)算和校核。這次的設(shè)計(jì)是先揉搓面團(tuán)，將面團(tuán)搟成面片，然后面片的轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓形成面條。該設(shè)備是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的傳動(dòng)方式，電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶輪，帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓面片，兩個(gè)壓桿之間的齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)切面條。關(guān)鍵詞：電機(jī)；皮帶輪；齒輪AbstractIn this paper, the overall design of household small automatic noodle press is designed, and the technical parameters of noodle machine are determined. At the same time, the problems that may appear during the use of noodle machine are analyzed in detail, and the corresponding solutions are put forward, and the main parts in the noodle machine are designed, analyzed and calculated and checked. The noodle machine designed by this design is to knead dough and roll it through the surface roll to form the patch. Then the bar is cut through the noodle bar. The transmission of this noodle machine takes the motor as the power source, the motor and the noodle roller drive through the belt pulley, and the transmission between the two pressure bars is the gear transmission.The overall design of the small automatic press machine is designed, and the process parameters are determined. At the same time, the problems that may appear during the processing of noodle machine are analyzed in detail, and the corresponding solutions are put forward, and the main parts of the noodle machine are designed, analyzed and calculated and checked. The design is to knead dough first, roll the dough into a patch, and then turn the surface to form noodles. The equipment is the driving mode of driving the motor, the motor drives the pulley, drives the gear drive to realize the pressing face, and the gear transmission between the two press rods realizes the noodle cutting.Key words: motor; pulley; gear1 概述22在沒有壓面機(jī)的家庭里制作面條要經(jīng)過和面、揉面、搟面、切面等工序，十分的費(fèi)時(shí)費(fèi)力。所以傳統(tǒng)家庭制作面條就會(huì)出現(xiàn)工序復(fù)雜、效率低下、甚至有不衛(wèi)生的問題。針對(duì)這些問題設(shè)計(jì)了自動(dòng)壓面機(jī)，想集和面、壓面和切面為一體，盡最大可能解放面食工作者的身體壓力，提高效率。并且為了適應(yīng)市場(chǎng)，設(shè)計(jì)的壓面機(jī)在節(jié)能、體積小、造型新穎、操作簡(jiǎn)單、修理方便、整潔衛(wèi)生等方面做出了改進(jìn)。國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)等情況：國(guó)內(nèi)北方和南方因?yàn)閰^(qū)域氣候文化等原因，南方面食較少。但總體國(guó)內(nèi)制作面食主要是兩種方式：手工和壓面機(jī)。手工制作的缺點(diǎn)是少量、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，作為上班族回到家里，還要親自制作面條時(shí)，效率低下，勞動(dòng)強(qiáng)度略大。優(yōu)點(diǎn)是手工面條，勁道十足，十分美味，可以體驗(yàn)自己制作美食的樂趣。現(xiàn)在壓面機(jī)自動(dòng)化程度并不高，經(jīng)過考察發(fā)現(xiàn)，家用的壓面機(jī)需要自己先和好面團(tuán)在放進(jìn)進(jìn)料槽，并且為了防止面團(tuán)粘在壓面輥上還要親自在壓面輥上撒上面粉，非常麻煩。國(guó)外面條吃的也不多，壓面機(jī)發(fā)展和中國(guó)差不多，但在安全和衛(wèi)生上做出了一些改進(jìn)，壓面機(jī)上裝有緊急停止開關(guān)并且護(hù)壁也起到了防護(hù)作用。只要壓面機(jī)的技術(shù)水平提升，功能齊全，并且市場(chǎng)推廣到位，一定是有不錯(cuò)的前景的。所以我想在現(xiàn)有壓面機(jī)只有壓面的功能上，添加和面和切面的功能并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，盡最大可能減少家庭制作面條的時(shí)間，提高效率。計(jì)劃：第1周第2周：查找文獻(xiàn)資料，了解壓面機(jī)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，完成開題報(bào)告、外文文獻(xiàn)第3周第4周：設(shè)計(jì)總體方案和整體結(jié)構(gòu)，繪制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第5周第9周：完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，完成總裝圖和所有零件圖第10周第12周：撰寫說明書，對(duì)部分問題進(jìn)行調(diào)整、修改、準(zhǔn)備答辯四、所需的主要儀器和設(shè)備等鉛筆、直尺、圓規(guī)、紙、CAD、SolidWorks、壓面機(jī)2 總體結(jié)構(gòu)壓面機(jī)功能主要分為三個(gè)：和面、壓面、切面壓面機(jī)主體部件可分為：電動(dòng)機(jī)、攪拌機(jī)、進(jìn)料槽、壓面輥、面刀、V型帶、齒輪等壓面機(jī)的總體流程：首先在攪拌容器內(nèi)加入適量的面粉和水，打開電源，和面區(qū)開始工作，其次和好的面團(tuán)從攪拌容器倒進(jìn)已經(jīng)撒上面粉的進(jìn)料槽，進(jìn)入壓面輥，開始?jí)撼擅嫫詈竺嫫?jīng)過V型帶，傳送到面刀處，進(jìn)行切面作業(yè)。面粉、水?dāng)嚢?、揉面進(jìn)料槽面刀切面壓面輥壓面V型帶運(yùn)輸出面壓面裝置壓面輥：圖2 壓面機(jī)攪拌部件：圖3壓面機(jī)面刀： 可以自己調(diào)節(jié)面條的寬度圖4壓面機(jī)部分部件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)：（1）進(jìn)料槽：要設(shè)計(jì)出大小合適進(jìn)料方便的進(jìn)料槽，進(jìn)料槽的傾斜角度要經(jīng)過計(jì)算得到。面團(tuán)會(huì)進(jìn)入壓面輥，進(jìn)行壓片作業(yè)。（2）壓片機(jī)構(gòu)要設(shè)計(jì)合理，不能出現(xiàn)卡料或使粘上太多的的面料在壓面輥上，因此壓面輥表面要經(jīng)過磨床精磨，使壓面輥表面光滑，壓出的面片才會(huì)均勻平滑。（3）根據(jù)轉(zhuǎn)速、功率等要求，選出合適的電動(dòng)機(jī)。（4）使用齒輪和皮帶作為傳動(dòng)系統(tǒng)，噪音小，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)動(dòng)力準(zhǔn)確高效，噪聲小、無(wú)震動(dòng)。（5）設(shè)計(jì)出可以調(diào)試的面刀，通過調(diào)試面刀的間距，就可以切出不同寬度的面條。（6）攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速要分檔，一檔（快速）起到和面功能，二擋（低速）起到揉面功能（7）因面團(tuán)在進(jìn)料槽和壓面輥運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)粘粘，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)撒面粉的裝置進(jìn)料板：進(jìn)料板是敞開式的，由鋼板制成，可以觀察進(jìn)料情況，而且質(zhì)輕美觀。延壓部分：可以觀察到壓面輥的轉(zhuǎn)動(dòng)及料流等情況切面部分：本機(jī)采用鋼板制造，焊接制成，切面到直接裝在罩殼上，因此此結(jié)構(gòu)拆裝方便，實(shí)用性強(qiáng)，便于開啟關(guān)閉。罩殼：本機(jī)罩采用鋼板沖壓，焊接制成?？傮w裝配圖如圖一 圖1 家用小型全自動(dòng)壓面機(jī)的工作過程是先將揉好面團(tuán)經(jīng)過兩壓面輥壓成面皮，在經(jīng)過切面輥壓成面條，其中兩切面棍之間是用齒輪傳動(dòng)來帶動(dòng)兩輥轉(zhuǎn)動(dòng)，然后是用電機(jī)與切面輥之間用帶輪傳動(dòng)，切面棍和壓面輥直接用也用皮帶輪來傳動(dòng)。關(guān)于具體的計(jì)算將在后面的設(shè)計(jì)計(jì)算中給出。3 壓面輥的設(shè)計(jì)3.1 壓面輥的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)如圖2為常用的壓面輥結(jié)構(gòu)圖，它由輥體和兩根輥軸組成2。壓面輥的輥體由雙金屬離心澆鑄而成，外層為保證輥面有一定硬度和耐磨性的合金鑄鐵，內(nèi)層為使壓面輥具有一定韌性和吸振性能的灰口鑄鐵，輥軸材料為機(jī)械性能較好的45號(hào)鋼；輥體和兩只輥軸經(jīng)必要的機(jī)加工后，采用過盈配合壓配成一體，再一起加工到要求的幾何尺寸和形狀。圖2 壓面輥結(jié)構(gòu)示意圖大量的實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)證明：壓面輥直徑130mm時(shí)，家用小型全自動(dòng)壓面機(jī)壓延效果和綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。根據(jù)家用小型全自動(dòng)壓面機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，選擇壓面輥直徑為130mm，輥長(zhǎng)為200mm，根據(jù)壓面輥標(biāo)準(zhǔn)，壓面輥的動(dòng)平衡精度為G6.3；整個(gè)輥面上的硬度盡可能的均勻，硬度偏差要求達(dá)到HS4的水平；輥面的粗糙度要求為Ra0.08mm，圓柱度精度為9級(jí)。3.2 軸承選用根據(jù)壓延機(jī)工藝要求的特點(diǎn)，對(duì)壓面輥軸承除載荷方面的基本要求，現(xiàn)糧食行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)面條機(jī)規(guī)定，本機(jī)選用滾動(dòng)軸承3。此軸承有自位性能，而且承受載荷較大，為了便于拆裝壓面輥，在軸承內(nèi)側(cè)和壓面輥之間加了緊固軸套，軸承座為整體式4。3.3 壓面輥與軸系零件的連接 絕大多數(shù)面條機(jī)上，壓面輥與軸系零件大帶輪及同步帶輪的連接鍵，雖然鍵連接具有簡(jiǎn)單、緊湊、可靠，成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是，減少了被連接件的承載面積，特別是會(huì)引起高度的應(yīng)力集中，被連件也難以獲得精確的定心，而且裝拆也不方便，本機(jī)采用軸承座連接。軸承座連接的定心性好。輪轂可以相對(duì)于軸緊固在任意軸向位置上，裝拆方便，只要把緊固螺釘松開，軸承座連接避免軸因鍵槽等原因而削弱，承載能力高，可獲得緊密的連接，而且有安全保護(hù)作用，只要過載、內(nèi)、外環(huán)就會(huì)打滑，形成相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，避免零件損壞，壓面輥軸與軸承通過緊定套連接，這樣有利于拆裝軸承，兩輥帶輪的連接用螺釘，也便于裝拆5。3.4 壓面輥的表面技術(shù)特征3.4.1齒數(shù)壓面輥齒數(shù)的多少是根據(jù)需要壓延的物料、性質(zhì)以及要求達(dá)到的壓延厚度比來確定，齒數(shù)少時(shí)，齒間距就大，齒槽也深，適用于壓延較多的物料；如用于壓延不多的的物料，則物料容易嵌在齒槽內(nèi)面得不到應(yīng)有的厚度；齒數(shù)多時(shí)，齒間距就小齒槽也較淺，適用于壓延厚度較小的物料，如要壓延較多的物料，軋距小時(shí)會(huì)使面皮壓壞，軋距大是會(huì)使面皮厚度過大，得不到想要的效果，并且齒的磨損較塊6。齒數(shù)的多少還與入料的流量有關(guān)，流量大時(shí)，齒數(shù)應(yīng)少一些；流量小時(shí)，齒數(shù)應(yīng)多一些。3.4.2 壓齒的斜度當(dāng)壓面輥長(zhǎng)度和齒數(shù)不變時(shí)，斜度越大，交叉點(diǎn)數(shù)越多，功耗會(huì)降低，面皮就越厚；反之，面皮越薄，功耗會(huì)提高，齒的斜度最大不應(yīng)超過1：6，否則面團(tuán)將在壓面輥表面作軸向移動(dòng)，而削弱壓面輥對(duì)物料的壓延作用。本機(jī)壓面輥的斜度選為1：46。3.4.3齒形齒形的大小決定了壓延和切面作用力的性質(zhì)，它直接影響著面團(tuán)的壓延程度、能耗以及中間產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。隨著齒腳的增大，輥齒對(duì)面團(tuán)的擠壓力增強(qiáng)，剪切力減小，易將面團(tuán)擠壓成面皮，然而可使能耗降低。目前面粉廠所采用的齒角一般在90100之間，其中鋒角2040，鈍角5570。齒頂平面可以緩和輥齒的剪切作用，減小面皮切壞的機(jī)會(huì)，改善輥齒的耐磨性，提高輥齒一次拉絲的壽命。3.4.4 壓面輥的表面參數(shù)表征壓延機(jī)的參數(shù)很多，其中主要有輥筒數(shù)目及其排列型式、輥筒的直徑和長(zhǎng)度、輥筒的調(diào)速范圍、速比和生產(chǎn)能力、壓延制品的最小厚度和厚度公差、輥筒的橫壓力和驅(qū)動(dòng)功率等7。輥筒的長(zhǎng)度和直徑是指輥筒工作部分的長(zhǎng)度和直徑。壓面輥輥面磨光后的粗糙度為Ra0.08mm，光輥的表面要求非常的光滑那樣壓延出來的面皮才有能細(xì)嫩平滑且美觀，保證物料能被壓面輥進(jìn)去壓面區(qū)和切面區(qū)，提高切面效果。光輥的硬度一般為Ra1.52.5m。光輥工作時(shí)的軋距較小但輥間壓力較大，壓面輥會(huì)產(chǎn)生一定的彎曲變形，這樣軋距就會(huì)出現(xiàn)中間大兩端小的現(xiàn)象，造成壓延效果的不均勻和下降，甚至導(dǎo)致面條機(jī)不能正常工作。3.4.5 在選擇輥速時(shí)考慮的因素輥筒速度直接影響壓延機(jī)的功率消耗和生產(chǎn)能力。輥速越大，則功率與產(chǎn)量越高，對(duì)壓延機(jī)的機(jī)械化自動(dòng)化水平要求也越高。因此，在選擇輥速時(shí)要考慮： 1）壓延的工藝要求；2）壓延機(jī)的制造水平；3）壓延機(jī)組的自動(dòng)化水平；4）輥筒速度應(yīng)能廣泛的平穩(wěn)地調(diào)整；5）壓延時(shí)輥速盡可能用高值，這有利于發(fā)揮設(shè)備能力?？梢娸佀俚母叩蜆?biāo)志著壓延機(jī)組的先進(jìn)水平。近年來，由于采用電動(dòng)機(jī)單獨(dú)地傳動(dòng)每個(gè)輥筒，它可使輥筒間的速比在一定范圍內(nèi)（從1：1到高達(dá)1：1.3）任意調(diào)節(jié)，從而可在一臺(tái)壓延機(jī)上完成多種作業(yè)，這就使機(jī)臺(tái)的適應(yīng)性更加寬廣，并有利于提高輥速8。3.4.6 橫壓力橫壓力的概念：面團(tuán)通過輥筒間隙時(shí)，對(duì)輥筒產(chǎn)生徑向作用力和切向作用力，徑向作用力垂直于輥面，力圖將輥筒分開，這個(gè)力就叫橫壓力，也叫分離力。輥筒橫壓力的特征，面團(tuán)通過壓延機(jī)輥筒輥隙時(shí)，面團(tuán)的厚度逐漸由大變小，而壓力逐漸上升，在壓延過程中影響橫壓力的因素是多方面的：壓延制品的厚度； 制品厚度越薄，輥隙越小，分離力越大。輥筒直徑和壓延寬度越大，所產(chǎn)生的橫壓力也越大9。3.4.7 壓面輥的清理與冷切清理方法；壓面輥工作時(shí)，輥面會(huì)粘附一些面制物料，物料水分越高、軋距越小，粘附情況就越嚴(yán)重。為了保證壓面機(jī)的機(jī)械和工藝性能，應(yīng)使用清理裝置來保持輥面的正常工作狀態(tài)。目前，一般是在壓面切面完成以后，可以拆下來對(duì)其進(jìn)行清理，清洗干凈在將輥和切面刀安裝上去。這既有利于壓面輥和切面輥的保養(yǎng)因而使其壽命增長(zhǎng)10。冷卻問題：本機(jī)沒有設(shè)計(jì)專門的冷卻裝置，而是利用空氣自行冷卻。目前，國(guó)外先進(jìn)的面條機(jī)不采用專門的冷卻裝置，而是靠空冷。4 進(jìn)料機(jī)構(gòu)4.1 進(jìn)料板進(jìn)料板位于壓面機(jī)的頂部，它的主要作用是：連接進(jìn)料板和壓延部分，并對(duì)物料起一定的緩存作用；將物料盡可能地沿壓面輥輥軸敞開；便于觀察物料的壓延和切面部分。簡(jiǎn)體的上端安裝有進(jìn)料口的頂蓋下端有與壓面機(jī)機(jī)架連接的法蘭；相比平截正圓錐形形狀，平截長(zhǎng)方形錐形進(jìn)料筒具有更大的容量，同時(shí)物料也更容易沿壓面輥軸向分布。5 切面輥切面刀可根據(jù)個(gè)人愛好選擇，選擇需要的面寬厚度與寬度，切面輥與軸連接，面輥的設(shè)計(jì)方便拆裝，結(jié)果簡(jiǎn)單，適合于家庭用。傳動(dòng)：面條機(jī)的傳動(dòng)是指動(dòng)力輸入和壓面輥之間傳動(dòng)兩部分。壓面輥采用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)通過V帶一級(jí)減速直接拖動(dòng)壓面輥。兩輥之間采用同步齒形帶傳動(dòng)。雙面齒形帶為了雙面嚙合的撓性傳動(dòng)，傳動(dòng)比精確，結(jié)構(gòu)也能自動(dòng)適應(yīng)離合軋和軋距調(diào)節(jié)所引起的兩輥中心距變化；當(dāng)壓面輥磨損引起較大的中心距變化時(shí)，可通過調(diào)節(jié)緊張輪補(bǔ)償。改變兩輥帶輪的齒數(shù)，就可方便地提供多種傳動(dòng)比11。該傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲較小，且無(wú)需潤(rùn)滑。其基本構(gòu)造與壓面輥相似。6 計(jì)算部分6.1 傳動(dòng)設(shè)計(jì)、選配電機(jī)6.1.1傳動(dòng)方案的擬定V帶傳動(dòng)具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：傳動(dòng)效率高；傳動(dòng)摩擦力大；整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊。所以，在高速級(jí)布置一級(jí)V帶傳動(dòng)，電機(jī)直接通過V帶拖動(dòng)輥軸。6.1.2 電機(jī)的選擇（1）電動(dòng)機(jī)類型的選擇：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)（2）電動(dòng)機(jī)的功率選擇表1 機(jī)械傳動(dòng)的效率值Chart1 The mechanical transmission efficiency value種類 效率滾動(dòng)軸承 0.99/對(duì)V帶傳動(dòng) 0.96同步齒形帶 0.97傳動(dòng)裝置的總效率： 總=軸承軸承帶V =0.990.970.960.894 (1)電動(dòng)機(jī)所需的功率 Pd= P帶/=0.62Kw (2)（3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速12V帶輪傳動(dòng)比：24，為了防止打滑，增大帶輪包角，傳動(dòng)比盡量取小。 n帶=（24）750=15003000r/min 符合這一范圍的同步速度為：1500r/min（4）確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)的類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y80M2-4調(diào)速電機(jī)，其主要性能： P額=0.75Kw n滿載=130r/minT額=2.3Nmm運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 實(shí)際傳動(dòng)比：i=n滿載/nk=1.85P1=P額V帶=0.7Kw0p=P1軸承帶=0.67 KwP= P軸承帶=0.65 Kw6.1.3 V帶的設(shè)計(jì)（1）選擇V帶的帶型12：表查的工作情況系數(shù)KA=1.1，故計(jì)算功率Pca=KAP=1.10.75=0.825Kw根據(jù)Pca，選用A型帶2。（2）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd112。取小帶輪的基準(zhǔn)直徑；（3）驗(yàn)算帶速V12： V=m/s=5.46m/s (3)因?yàn)?m/sV25 m/s,故此帶輪適合。（4）計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑12。 dd2=idd1=1.8575mm=138.75mm （4）圓整為dd2=140mm12.（5）確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld120.7（dd1+dd2)a02（dd1+dd2)，150.5a0430初定中心距a0=300mm.計(jì)算帶輪所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度12 Ld02a0+(dd1+dd2)+ （5）=2300（75140）mm941mm選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1000mm12計(jì)算實(shí)際中心距a。12 aa0+=(300+)mm329.5mm （6）計(jì)算中心距的變化范圍12amin=a+0.015Ld=314.5；amax=a+0.03Ld=359.5中心距的變化范圍為314.5359.5mm（6）驗(yàn)算小帶輪上的包角11=180（dd2dd1）180(14075)=17490 （7）（7）計(jì)算帶的根數(shù)Z計(jì)算單根V帶的額定功率P112由dd1=75mm和n1=1390r/min,得P0=0.68Kw。根據(jù)n1=1390r/min,i=1.85和A型帶12，得P0=0.15Kw。得包角修正系數(shù)Ka=0.9912，得KL=0.89，于是Pr=(P0P)KaKL=(0.68+0.15) 0.990.89Kw=0.73Kw 計(jì)算V帶的根數(shù)Z。 Z=1.13 （8）取2根。（8）計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值（F0）min12得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1Kg/m,所以 （F0）min=500+qv （9）=500+0.15.46N=60.6N應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力F0（F0）min（9）計(jì)算壓軸力Fp壓軸力的最小值為 （Fp）min=2z（F0）minsin=2260.6sin=241.3N （10）（10）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪的材料采用HT200。根據(jù)軸徑的大小，選擇帶輪孔徑，大帶輪孔徑d1=42mm，小帶輪孔徑d2=32mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，大帶輪結(jié)構(gòu)形式采用腹板式，小帶輪采用實(shí)心式，具體尺寸見零件圖。6.2 壓延輥齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算6.2.1 選用齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1） 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2） 面條機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB1009588）14。（3） 材料選擇12，選擇齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，兩齒輪選一樣大小。6.2.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)K1T1先進(jìn)行試算12，即 （13）（1） 確定公式內(nèi)的個(gè)計(jì)算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)K1=1.12） 計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 T1=8.356103Nmm （14）3)選取齒寬系數(shù)d=0.6124)查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa12。5）按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限min1=600 Mpa 12；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限min2=550Mpa.6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)12。 N1=60n1jLh=60 801(300815)=1.728108(次) （15）N2=1.728108/2.25=7.68107（次）7）取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=1.15，KHN2=1.17128）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力12取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得： H1= KHN1Lim1/S=1.15600=690Mp （16）H2= KHN2Lim2/S=1.17550=643.5Mp(2)計(jì)算1）計(jì)算齒輪分度圓的直徑d1t，帶入H中較小的值。 （17）2）計(jì)算圓周速度 V=0.12m/s （18）3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt。齒寬：b=dd1t=0.629mm=17.4mm模數(shù)：mnt=d1t/z1=1.45mm齒高：h=2.25 mnt=2.251.45=3.26mm齒寬與齒高之比 b/h=17.4/3.26=5.34mm4）計(jì)算載荷系數(shù)K根據(jù)v=0.12m/s，7級(jí)精度12，查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.03；直齒輪，KH=KF=1；查的使用系數(shù)KA=112；用插值法查的7級(jí)精度、小齒輪懸臂布置時(shí)12，KH=1.35。由b/h=5.34，KH=1.35得KF=1.2812；故載荷系數(shù) K=KAKVKHKH=11.0311.351.39 （19）5）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得12 d1=d1t=29=31.35mm （18）6）計(jì)算模數(shù)mn。 mn=d1/z1=1.57mm （19）6.2.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為12 （20）(1) 確定公式內(nèi)的個(gè)計(jì)算數(shù)值1） 查的齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500Mpa12； 2）取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.8512；3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.3，得12 （21）4）計(jì)算載荷系數(shù)K。K= KAKVKFKF=11.0311.281.318a) 查取齒形系數(shù)12。得YF1=2.80。b) 查取應(yīng)力校正系數(shù)12。查的Ys1=1.55。 5）計(jì)算齒輪的YFYs/F并加以比較。 （22）大齒輪的數(shù)值大( 2 ) 設(shè)計(jì)計(jì)算 （23）對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)；由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)15。可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.05。并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=31.35mm，算出小齒輪齒數(shù)Z1= d1/m=31.35/2=15,取166.2.4幾何尺寸計(jì)算（1） 計(jì)算分度圓直徑d1=z1m=162mm=32mm（2） 計(jì)算中心距a=( d1+ d2)/2=56mm（3）計(jì)算齒輪寬度b=dd1=0.640=24mm 取B2 =28mm，B1 =33mm6.3壓面輥和切面棍受力分析6.3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步計(jì)算壓面輥軸的結(jié)構(gòu)尺寸：壓面輥軸為實(shí)心軸，按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度15： d=A （24）A=103126 取A=110P=0.55Kw n=750rpm計(jì)算得：d=9.92mm按扭轉(zhuǎn)剛度：d=B （25）取B=109，得：d=17.94mm，取整d=18mm。6.3.2壓面輥受力分析及校核壓面輥受力分析時(shí)，略去壓面輥齒形及斜度的影響；略去壓面輥支承處的摩擦阻力；略去皮帶傳動(dòng)的損失；略去壓延傳動(dòng)中皮帶輪的作用力16。以壓面輥受力分析為例；（1） 輥壓力：P=qL=121030.35=4200N （26）（2） 同步齒形帶張力產(chǎn)生的力矩：MN=F=12.12（Nm） （27）（3） 通過物料對(duì)壓面輥的摩擦力（均布輥長(zhǎng)上）： F1=P=42000.43=1806N （28）（4） 電機(jī)輸入扭矩M=9549=9549=66.59Nm； （29）（5） 皮輪作用在輥軸上的力Q=1553N；（6） 壓面輥皮帶輪的扭矩 M1=36.68Nm從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖中可以看出軸的危險(xiǎn)截面17。 圖2 載荷分析圖 Fig 2 Load were載荷水平面H垂直面V進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度12，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力 ca=MPa=5.22MPa （30）前面選定軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得-1=60 MPa12。因此ca -1，故安全6.4 壓面輥軸承的選擇計(jì)算6.4.1壓面輥軸承的選擇根據(jù)分析，采用雙向向心球面柱輥?zhàn)虞S承，因?yàn)槊鏃l機(jī)沖擊載荷很小，又考慮到減小軸承座的直徑，所以采用輕寬系列的軸承18。由于采用了緊定錐套，所以軸承內(nèi)經(jīng)d=45mm，外徑D=85mm，軸承型號(hào)為22209C/W33的雙列向心球面圓柱棍子軸承12。6.4.2軸承校核設(shè)計(jì)壓面輥和切面棍共有四個(gè)軸承，只要校核受力最大的一個(gè)就可以了19。根據(jù)對(duì)軸的受力分析，只需對(duì)壓面輥A端的軸承進(jìn)行校核。（1） 計(jì)算動(dòng)載荷C： Fr=RA=7150NP=fpFr= fpRA因無(wú)沖擊， fp取1.2，e=0.2714。雙面向心球面圓柱滾子軸承 C0=97.2KN=0e， c=n=250r/min，=10/3Lh=500020000，因連續(xù)工作，故取最大值。P=1.22595=8580Nc=8580=47492NC0=97.5KN故選用的軸承都合格。（2） 壽面校核20Lh=122573h按一年300天工作，一天工作10個(gè)小時(shí)。L=40.9（年）所以軸承全用22209C/W33型，非常合理。7 結(jié)論很高興也很榮幸的完成了這次設(shè)計(jì)，俗話說“萬(wàn)丈高樓平地起”，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們深深地意識(shí)到了這句名言的真正含義。老實(shí)說，畢業(yè)設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累。做畢業(yè)設(shè)計(jì)并不容易，但我們學(xué)到的只會(huì)更多。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們深刻體會(huì)到：設(shè)計(jì)是從簡(jiǎn)從精，以最小的成本獲得最優(yōu)的設(shè)計(jì)成果。團(tuán)隊(duì)合作很重要，導(dǎo)師的精心指導(dǎo)，同學(xué)之間的相互交流也起到很重要的作用。我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)離不開參考書。它可以教給我們很多有用的知識(shí)，幫助我們解決一些問題。但參考書也有一定的局限性，有些部分是在參考書上沒有發(fā)現(xiàn)的，或一些標(biāo)準(zhǔn)件不能應(yīng)用到設(shè)計(jì)中。因此，在設(shè)計(jì)一些零件時(shí)，有時(shí)會(huì)對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改進(jìn)。設(shè)計(jì)的過程中，它也會(huì)反復(fù)變化。在最初設(shè)計(jì)時(shí)候，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，走了很多彎路，不過在老師的幫助下，我們相互溝通，解決問題，同時(shí)讓我們學(xué)到了很多。畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,我看了很多書籍，對(duì)專業(yè)知識(shí)理解有了進(jìn)一步研究,從設(shè)計(jì)流程到具體參數(shù)選擇計(jì)算,我確實(shí)受益匪淺。設(shè)計(jì)審查,經(jīng)過幾個(gè)月的時(shí)間,遇到了很多問題和困難,在每個(gè)搜索信息和問老師、問同學(xué)的中間點(diǎn),現(xiàn)在回想起來,我仍然有很多的情緒,的確,從之前的可見的設(shè)計(jì)知識(shí)的絕對(duì)無(wú)知,學(xué)習(xí),最終完成,通過獲取信息和文檔,問老師,同學(xué),我掌握了知識(shí)體系,知識(shí)也帶著我的思想,然后知識(shí)需要機(jī)械加工的知識(shí),最后,通過我們的不懈努力,鞏固之前的學(xué)習(xí),我意識(shí)到,生活的變化,一個(gè)完整的解釋,我的大學(xué)生活,并通過工廠老板的溝通,極大地開闊我的視野,在使用中,發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)反饋,改進(jìn)理論,它會(huì)更好,我想好好學(xué)習(xí),總是認(rèn)為自己的知識(shí)不夠豐富,但是通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我發(fā)現(xiàn)我的知識(shí)只是冰山一角,不是太強(qiáng),我發(fā)現(xiàn)一個(gè)很好的總結(jié)和改進(jìn),和我的生活有非常深厚的經(jīng)驗(yàn),做事謹(jǐn)慎,很多建議學(xué)會(huì)謙卑。參考文獻(xiàn)1 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