板栗去皮機設(shè)計-栗子去皮機【臥式絞龍輸送機+刀輥】【三維SW】【8張cad圖紙+說明書完整資料】

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The power generated by the motor through the belt wheel speed reducer will need to transfer the power to the belt wheel, belt wheel drive V, so as to drive the movement of the whole deviceAbstract this dissertation studies:(1)板栗去皮機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。(1) the overall structure design of chestnut peeling machine.(2)板栗去皮機工作性能分析。(2) analysis of chestnut peeling machine performance.(3)電動機的選擇。(3) the choice of motor.(4)對板栗去皮機的傳動系統(tǒng)、執(zhí)行部件及機架設(shè)計。(4) transmission system, execution unit and frame design of chestnut peeling machine.(5)對設(shè)計零件進行設(shè)計計算分析和校核。(5) the design of parts of the design calculation and check.(6)繪制整機裝配圖及重要部件裝配圖和設(shè)計零件的零件圖。(6) the assembly drawing and parts drawing assembly drawings and parts drawings design.關(guān)鍵詞：板栗去皮機，結(jié)構(gòu)設(shè)計Keywords: chestnut peeling machine, structure design目錄摘要IIAbstractIII第1章 緒論61.1課題研究的目的和意義61.2板栗主要產(chǎn)品工藝61.3傳統(tǒng)板栗脫殼去衣技術(shù)81.4板栗的加工現(xiàn)狀81.2研究內(nèi)容13第2章 板栗去皮機總體參數(shù)的設(shè)計142.1 板栗去皮機的工作原理142.2 螺旋輸送機設(shè)計參數(shù)的確定142.3 螺旋輸送機外形及尺寸192.4 螺旋輸送機外形長度組合及各節(jié)重量192.5電動機選型計算20第3章 帶傳動的計算233.1帶傳動設(shè)計233.2選擇帶型243.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗證帶速253.4確定中心距離、帶的基準(zhǔn)長度并驗算小輪包角263.5確定帶的根數(shù)z273.6確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸273.7確定帶的張緊裝置283.8主軸結(jié)構(gòu)圖313.9主軸組件的驗算313.9.1支承的簡化313.9.2主軸的撓度323.9.3主軸傾角33第4章 鍵的選擇與校核404.1帶輪1上鍵的選擇與校核404.1.1鍵的選擇404.1.2鍵的校核404.2帶輪2上鍵的選擇與校核424.2.1鍵的選擇424.2.2鍵的校核42第5章 Solidwork虛擬樣機設(shè)計44結(jié)論46參考文獻47致謝48第1章 緒論1.1課題研究的目的和意義 板栗富含維生素、胡蘿卜素、氨基酸及鐵、鈣等微量元素，長期食用可達到養(yǎng)胃、健脾、補腎、養(yǎng)顏等保健功效。栗仁的蛋白質(zhì)含量是香蕉的3倍，荔枝的4倍，為蘋果的近40倍;含磷量是香蕉、荔枝的3倍，蘋果的8倍、鐵、核黃素和維生素的含量也高過一般硬果和水果類，足見栗子的營養(yǎng)十分豐富。板栗可以益氣血、養(yǎng)胃、補腎、健肝脾；生食還有治療腰腿酸疼、舒筋活絡(luò)的功效。它所含高淀粉質(zhì)可提供高熱量，而鉀有助維持正常心跳規(guī)律，纖維素則能強化腸道，保持排泄系統(tǒng)正常運作。由于板栗富含柔軟的膳食纖維，糖尿病患者也可適量品嘗。但板栗生吃難消化，熟食又易滯氣，所以，一次不宜多食。最好在兩餐之間把板栗當(dāng)成零食，或做在飯菜里吃，而不是飯后大量吃，以免攝入過多的熱量，不利于保持體重。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，栗性甘溫，無毒，有健脾補肝，身壯骨的醫(yī)療作用。經(jīng)常生食可治腰腿無力，果殼和樹皮有收斂作用；鮮葉外用可治皮膚炎癥；花能治療瘰瘍和腹瀉，根治疝氣。民間驗方多用板栗，每日早晚各生食一至二枚，可治老年腎虧，小便弱頻；生栗搗爛如泥，敷于患處，可治跌打損傷，筋骨腫痛，而且有止痛止血，吸收膿毒的作用。板栗含有大量淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、B族維生素等多種營養(yǎng)素，素有“干果之王”的美稱。能防治高血壓病、冠心病、動脈硬化、骨質(zhì)疏松等疾病。同時常吃對日久難愈的小兒口舌生瘡和成人口腔潰瘍有益。中醫(yī)認(rèn)為板栗能補脾健胃、補腎強筋、活血止血。對腎虛有良好的療效，故又稱為“腎之果”，特別是老年腎虛、大便溏泄更為適宜，經(jīng)常食用有強身愈病。1.2板栗主要產(chǎn)品工藝1.2.1風(fēng)味板栗研究了各種輔助配料對炒制板栗風(fēng)味的影響,確定了炒制工藝參數(shù)。關(guān)鍵技術(shù)是炒制過程的溫度程序控制。板栗預(yù)處理:選料分級去雜清洗砂子預(yù)處理:砂子洗凈過80目篩炒熱變黑備用風(fēng)味配料:桂花、丁香、八角、甘草、食鹽,按比例混合,待細(xì)沙預(yù)熱后,放入炒鍋或滾筒,炒23分鐘,加上色配料:飴糖、菜油或棕櫚油,投入板栗(溫度設(shè)置高中低)、過篩、檢驗、包裝。1.2.2酥脆營養(yǎng)板栗脆片技術(shù)關(guān)鍵是護色和油炸溫度、時間設(shè)置。護色液:0.25%Na2HS2O5、0.1%檸檬酸、1%VC。配料:栗粉(大于50%)、玉米淀粉、Ca2Cl2、食用油、麥芽糊精、香料。加工流程如下：選料去殼漂燙脫皮切碎護色液浸煮加調(diào)料拌勻壓片成型油炸成品檢驗包裝(與適量蘋果、香蕉脆片搭配)成品1.2.3速溶營養(yǎng)栗粉關(guān)鍵技術(shù)是膨化工藝參數(shù)(壓力、溫度)的確定。工藝流程如下：大豆粉、玉米淀粉、麥芽糊精、食鹽、味精、蔗糖酯、香料蕎麥粉栗粉微波干燥粉碎加工調(diào)勻(含水量30%)擠壓膨化干燥磨粉檢驗包裝成品對此成品進行冷水、溫水、沸水溶解試驗,均取得滿意效果。1.2.4板栗果醬工藝流程原料清洗，去皮精選預(yù)蒸軟化磨漿配料濃縮裝罐密封殺菌成品操作要求栗子原料的清洗、去皮精選均同栗子全粉的操作。精選后的栗果仁放入籠屜內(nèi)用蒸汽加熱5分鐘左右，使其達到軟化且果心呈粉質(zhì)狀為準(zhǔn)。軟化后的栗仁轉(zhuǎn)入不銹鋼磨或石磨內(nèi)，加約2倍的水進行磨漿。漿體轉(zhuǎn)入夾層鍋內(nèi)熬煮，不時加以攪拌，以確保受熱均勻，濃縮接近折光計66%時，加入0.2%-0.3%的羧甲基纖維素鈉、0.03環(huán)的山梨酸等充分?jǐn)噭?。醬體轉(zhuǎn)入裝填機內(nèi)趁熱裝罐(80以上)，并立即密封。采用常壓滅菌對密封后的栗果醬進行滅菌，條件為100下30分鐘，涼至38保溫檢驗，無敗壞變質(zhì)者即可裝箱入庫。1.2.5糖水板栗罐頭工藝流程原料挑選剝殼除內(nèi)衣護色修整真空預(yù)煮裝罐密封殺菌成品操作要求選用新鮮良好，無病蟲害、干枯、霉?fàn)€及風(fēng)味異常的栗果。裝罐用的栗果，最好采用手工去皮，以避免機械去皮造成對栗果仁的損傷。剝殼的方法，一是爆裂法，將原料送入溫度為150的鏈條式烘箱內(nèi)，栗果因受熱，皮殼自行爆裂;二是漂燙法，將原料在沸水中燙3分鐘，趁熱剝皮;三是手工生剝法，用不銹鋼小刀細(xì)心將栗殼削除，避免傷及栗內(nèi)。脫去外殼的栗果采用化學(xué)去內(nèi)衣法，即將5001000氫氧化鈉溶液加熱到近沸，倒入栗果，略做攪拌，幾分鐘后試劑腐蝕內(nèi)衣，內(nèi)衣與栗仁分離。除凈內(nèi)衣的栗仁要立即轉(zhuǎn)入一定濃度的酸溶液中，避免栗肉與空氣接觸發(fā)生氧化而變色，隨即人工用不銹鋼刀對殘皮、栗肉斑點等進行修整，然后倒入流水中沖洗徹底。漂洗干凈的栗仁于680-720mmHg柱下預(yù)煮30-40分鐘，以煮熟為宜，其目的在于保證顏色和栗仁完整不破碎。預(yù)煮后的栗仁按顆粒大小均勻、色澤較一致的進行裝罐，裝量應(yīng)為內(nèi)容物的55%，注入事先配制好的含有檸檬酸和護色劑的糖液。采用真空封口或排氣封口，前者是將真空封罐機抽到350-500mm汞柱時封口，后者則是加熱排氣，待罐中心溫度達90時封口。密封合格后立即殺菌，分段冷卻后即得成品。1.3傳統(tǒng)板栗脫殼去衣技術(shù) 板栗外有堅硬致密的果殼,內(nèi)有薄薄的紅衣緊貼果肉,因此,剝殼去衣就成了板栗加工的首道工序。目前還沒有成熟的板栗專用的剝殼機或去衣機。傳統(tǒng)剝殼方式較多，在此介紹手工法、火燒法以及生剝和熱剝。手工法是最早被使用的板栗脫殼方法，它借助于雙手將堅硬的外殼剝離，再經(jīng)過燙煮和手工搓揉將其內(nèi)皮去掉。作為對手工法的改進，也有人先將板栗蒸煮、鍋炒或烘烤，再手工脫殼，此法可稱為熱力手工法。這兩種方法不但工序復(fù)雜，生產(chǎn)效率非常低，不衛(wèi)生，無法進行規(guī)?；墓I(yè)生產(chǎn)，而且在燙、蒸煮過程中將造成栗仁營養(yǎng)成分損失，易氧化褐變，產(chǎn)品質(zhì)最低劣。另外，手工脫殼成本較高，一個人l天最多只能處理10kg板栗?；馃ㄊ窍扔靡夯瘹饣鹧嬖诟邷叵聦謇跬鈿?，然后對未燒盡的板栗進行擠壓刮皮，使板栗的仁、衣分開，再將擠壓刮皮后的殼、衣、仁混合物一起通過分離器，把栗仁分離出來；最后，將分離出的栗仁進行碾磨、清洗，得到清潔的栗仁。這種方法脫殼率很高，仇燃燒溫度難以控制，很容易使板栗熟化，甚至焦化，故必須將處理后的栗仁的表面磨去，以獲得干凈整沽的外表，因此有一定程度的栗仁損耗。生剝法是在栗子的端部用特制的鋼刀切除一小塊果殼,切口不傷及果肉,然后用鋼鉗將其余的果殼剝除。熱剝法是當(dāng)板栗果殼在高溫下自然開裂后,借助于鋼鉗進行人工去殼。熱剝法的具體方法有：太陽下暴曬6-10h；60-70下烘烤1-2h；70-90下烘烤1-2h；沸水（100）熱燙3-5h；60溫水下料,在4-5h內(nèi)升溫至90；150-180下烘烤20-25s。熱處理的具體時間以果殼開裂為準(zhǔn)。試驗表明,用上述第三種方法剝殼的板栗果肉色澤好,生產(chǎn)效率高。第四種剝殼方法可降低果肉的破碎率,剝殼、去衣一次完成,效果較好。傳統(tǒng)的去衣方法是用熱堿法,先將去殼的板栗投入濃度6%-10%、溫度90-95的燒堿溶液中（栗果與堿液比為12）,浸泡2-3min后撈出,用清水沖洗后轉(zhuǎn)入旋轉(zhuǎn)式磨光機內(nèi)磨去內(nèi)衣,之后再用自來水充分沖洗后,再用2%-4%鹽酸中和4-6min。這種方法的明顯弊端是果肉明顯褐變,也污染環(huán)境,所以目前已很少使用。將已去殼的栗果在95-100熱水中燙漂數(shù)分鐘,撈出趁熱除衣是比較理想的去衣方法。燙漂液中可加人0.02%EDTA（乙二胺四乙酸二鈉）、0.01%異抗壞血酸鈉、1%食鹽和0.1%檸檬酸,以達到護色的效果。1.4板栗的加工現(xiàn)狀 世界板栗加工歷史悠久，其加工業(yè)尤以歐洲最為發(fā)達。意大利、法國、西班牙等國每年生產(chǎn)大量品種繁多的栗加工品，供應(yīng)國內(nèi)外市場。在國外，板栗的消費方式呈多樣化，如歐洲的栗子多加工成栗泥、栗乳、罐頭、蜜餞、果汁等，亞洲許多國家也多將其加工成栗汁、栗粉、栗冰淇淋、鹽水栗肉等。我國板栗利用的歷史十分悠久。早在6000年前，我們的祖先就以采集野生板栗作為食物的補給。約2300年前，板栗已被列為名果。但是，我國板栗的加工業(yè)如今尚屬起步階段，加工品種少，產(chǎn)品質(zhì)量不高，不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的消費需求。我國市場出售的板栗主要是以鮮食為主。最常見的消費方式是糖炒板栗、肉燒板栗，傳統(tǒng)名菜為子雞燒板栗。我國消費方式與板栗加工同世界發(fā)達國家相比尚有一定的差距。板栗在開花結(jié)果和采收去苞過程中，不可避免的會感染微生物，從而導(dǎo)致板栗極易腐爛變質(zhì)，不耐貯藏。我國板栗每年因霉?fàn)€、蟲害、失水和發(fā)芽而造成的損失達總產(chǎn)量的20%-30%，原料資源浪費極大。另外，我國每年板栗加工制品還不到總產(chǎn)量的30%，加工方式單一，并且有些加工產(chǎn)品多是低水平的重復(fù)，不能適應(yīng)現(xiàn)代市場的需要，因此影響了板栗市場的發(fā)展，進而影響了板栗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。所以，板栗行業(yè)急需進一步研究開發(fā)新產(chǎn)品，向著多樣化、方便快捷、美味優(yōu)質(zhì)方向發(fā)展，并努力開拓國內(nèi)、國際市場，以謀求規(guī)模化發(fā)展。在板栗加工行業(yè)中，深加工產(chǎn)品均要對板栗進行脫殼去衣。板栗的脫殼去衣是其加工過程中的技術(shù)瓶頸，已成為發(fā)展板栗深加工的制約因素。因此，研究與發(fā)展板栗脫殼去衣方法，對提高板栗加工的生產(chǎn)效率，推動板栗加工業(yè)的技術(shù)進步具有重要意義。2機械式脫殼去衣法2.1歐洲技術(shù)歐洲板栗脫殼去衣技術(shù) 主要以法國為代表，圖2.1所示是法國具有代表性的機械式板栗脫殼去衣技術(shù)的工藝流程圖，其采用的是先火燒后機械擠壓脫去板栗外殼和紅衣的方法，板栗由提升機9加入特制燃燒室8，在其中高溫液化氣火焰對板栗外殼進行短時間燒灼，然后板栗進入板栗擠壓機對未燒盡外殼的板栗進行擠壓刮殼，使板栗的仁、衣分開，接著板栗殼、仁、衣的混合物一起進入到分離器2，栗仁在此被分離出，最后分離出的栗仁由栗仁研磨機4進行碾磨、清洗，從而得到光潔的栗仁。這種板栗脫殼技術(shù)是機械式脫殼去衣技術(shù)中比較獨特的技術(shù)，具有脫殼效率高，自動化程度高的優(yōu)點。但是，整套設(shè)備的板栗損耗率較高，而且由于采用高溫燃燒將板栗外殼、紅衣先行去除的預(yù)加工法，而燃燒的溫度較難控制，栗仁很容易熟化，甚至焦化，因此整套設(shè)備配備了栗仁研磨機4，將栗仁表面磨去以獲得干凈整潔的外表，有一定損耗。另外，擠壓機在去除殘余殼、衣時也很容易將部分熟化的栗仁擠碎，造成很大損耗。由于這套設(shè)備的技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜，價格十分昂貴，只適合大型的板栗精加工廠使用，因此不是機械式板栗脫殼去衣技術(shù)的發(fā)展方向。2.2日本技術(shù)日本技術(shù)主要是JP59-156275公開的技術(shù)，采用不加熱干燥的常溫機械剝殼原理，其結(jié)構(gòu)如圖2.2所示，先將鮮板栗用提升機7輸送到脫殼機上方進入刮料機9，板栗在刮料機中被從一端推到另一端，這樣在其下方的脫殼機的高速旋轉(zhuǎn)輥刀6把板栗外殼切破，而高速擊打鋼片8則高速擊打己被切破外殼的板栗，將板栗外殼打掉或打松。然后板栗進入旋轉(zhuǎn)殼仁分離機10(結(jié)構(gòu)見圖2.3，在這里板栗被分配到一定大小的許多管子1內(nèi)，壓縮空氣氣流由管底高速沖入，讓板栗在管子內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，殼隨氣流從管子的上端流出，進入垃圾回收器，板栗則在回轉(zhuǎn)機構(gòu)的推動下進入下部的板栗收集裝置3，此時板栗只剩下紅衣未脫去。最后帶有紅衣的板栗將進入到專門的板栗紅衣脫皮裝置(見圖2.4)，這是一種采用高壓蒸汽快速旋轉(zhuǎn)脫去板栗紅衣的旋轉(zhuǎn)脫皮機，其工藝流程是板栗進入專門的種衣脫皮筒3，脫皮筒的內(nèi)襯塑制層(上有脫皮用小突起)在高溫高壓蒸汽的推動下旋轉(zhuǎn)，將板栗表面的紅衣磨去。此裝置為非連續(xù)工作機構(gòu)，每批板栗在脫皮筒中停留60-90s，筒上蓋和下蓋在2的作用下打開，壓縮空氣沖入，脫去紅衣的板栗靠自重落到傳送帶1上，而紅衣則被壓縮空氣吹走。這套日本脫殼設(shè)備的設(shè)計將脫板栗的外殼與去紅衣分開，由兩組設(shè)備組成聯(lián)合作業(yè)機組，提高了板栗的剝殼率，其栗仁破碎率較低。但是，此設(shè)備的板栗紅衣去凈率仍較低，一般需要增設(shè)專門的紅衣二次去除設(shè)備。另外，這種機組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對部件的制造精度要求高。因此，整套設(shè)備的價格昂貴，其出口型價格高達十幾萬美元，不適合在我國推廣使用。2.3國內(nèi)技術(shù)我國板栗機械式脫殼去衣技術(shù)研究起步較晚，但發(fā)展較快，而且吸收了歐洲日本先進技術(shù)的優(yōu)點，發(fā)展出了適合我國國情的脫殼機，其中已獲得發(fā)明專利就有十幾項，以下舉出幾種最有代表性的機械。2.3.1廣東板栗剝殼設(shè)備廣東省農(nóng)機研究所研制開發(fā)的這種設(shè)備主要面向栗子粉、栗子醬和栗子露等對栗仁完整性要求較低，而且不需要將板栗紅衣完全脫掉的加工場合。其結(jié)構(gòu)原理(見圖2.5)是采用直接機械鉤削(切削)撕脫板栗外殼的剝殼原理，將帶齒鉤的組合刀具4鑲?cè)雱儦さ侗P6中，工作時通過剝殼刀盤的高速轉(zhuǎn)動，使板栗在剝殼刀盤內(nèi)自由翻滾鉤削撕扯，將板栗殼鉤碎撕脫達到剝殼的目的。撕脫式板栗剝殼機的工作部件是由剝殼刀盤6和組合刀具4組成的，并且采用雙刀盤、雙工位剝殼形式，剝殼刀盤用鑄鋁合金材料制成，其上均布8組組合刀具和2塊拋料板。拋料板是為使盤內(nèi)的板栗剝殼均勻而設(shè)置的，為使不同品種、大小的板栗均能剝殼，并降低破碎率，還可通過調(diào)整刀具到盤面的高度、剝殼刀盤的轉(zhuǎn)速(變頻調(diào)速)及剝殼時間來實現(xiàn)。這種設(shè)備的缺點是適用范圍窄，加工能力低，因此僅僅應(yīng)用于小工廠的板栗加工生產(chǎn)上，沒有廣泛推廣價值。2.3.2云南林業(yè)科學(xué)院新型板栗脫皮機這是云南省林業(yè)科學(xué)院開發(fā)的一種獨具一格的新型板栗脫皮機(見圖2.6)該機有一可轉(zhuǎn)動的水平刀盤11，其上是一帶有螺旋導(dǎo)向槽19的導(dǎo)向盤7和進料斗8，刀盤上有放射布置的刀片10和排渣槽，其外緣還設(shè)有帶柔性摩擦物的內(nèi)、外摩擦筒。該機的工作原理十分簡單，與工業(yè)用刨床的原理基本相同，工作時由電機巧帶動刀盤11高速旋轉(zhuǎn)，同時板栗自進料斗8落到刀盤中部，因離心力的作用，板栗在水平導(dǎo)向盤7上螺旋導(dǎo)向槽的引導(dǎo)下由刀盤中部向外緣滾動推進，板栗在不斷滾動向前的過程中，高速旋轉(zhuǎn)的刀片10與滾動的板栗存在同向速度差，從刀片刨削板栗(刨削量在0.2-O.Smm之間)，因板栗沿螺旋導(dǎo)向槽19不斷翻滾滾動，板栗周身都受到刨削，經(jīng)刨削后的板栗自刀盤邊緣拋出后落入內(nèi)摩擦筒5和外摩擦筒之間，在重力和高速轉(zhuǎn)動的柔性摩擦物4的作用下，自上而下作螺旋運動，摩擦物將栗仁上的殘余紅衣進一步清除。此脫殼機與傳統(tǒng)的脫殼機原理有所不同，采用刨切原理，使得加工效率提高，可連續(xù)作業(yè)，板栗外殼紅衣脫盡率)80，栗仁破損率ddmin.=75mm（dd1根據(jù)P295表13-4查得）表3-2V帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑槽型YZABCDE205075125200355500由機械設(shè)計P295表13-4查“V帶輪的基準(zhǔn)直徑”，得=250mm 誤差驗算傳動比：（為彈性滑動率）誤差符合要求帶速滿足5m/sv300mm，所以宜選用E型輪輻式帶輪?？傊?，小帶輪選H型孔板式結(jié)構(gòu)，大帶輪選擇E型輪輻式結(jié)構(gòu)。帶輪的材料：選用灰鑄鐵，HT200。3.7確定帶的張緊裝置選用結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。3.8計算壓軸力由機械設(shè)計P303表1312查得，A型帶的初拉力F0133.46N，上面已得到=153.36o，z=4，則對帶輪的主要要求是質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、與帶接觸的工作表面加工精度要高，以減少帶的磨損。轉(zhuǎn)速高時要進行動平衡，對于鑄造和焊接帶輪的內(nèi)應(yīng)力要小,帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣，輪緣是帶輪的工作部分，用以安裝傳動帶，制有梯形輪槽。由于普通V帶兩側(cè)面間的夾角是40，為了適應(yīng)V帶在帶輪上彎曲時截面變形而使楔角減小，故規(guī)定普通V帶輪槽角為32、34、36、38（按帶的型號及帶輪直徑確定），輪槽尺寸見表7-3。裝在軸上的筒形部分稱為輪轂，是帶輪與軸的聯(lián)接部分。中間部分稱為輪幅（腹板），用來聯(lián)接輪緣與輪轂成一整體。表3-5普通V帶輪的輪槽尺寸（摘自GB/T13575.1-92）項目符號槽型YZABCDE基準(zhǔn)寬度bp5.38.511.014.019.027.032.0基準(zhǔn)線上槽深hamin1.62.02.753.54.88.19.6基準(zhǔn)線下槽深hfmin4.77.08.710.814.319.923.4槽間距e80.3120.3150.3190.425.50.5370.644.50.7第一槽對稱面至端面的距離fmin67911.5162328最小輪緣厚55.567.5101215帶輪寬BB=(z-1)e+2fz輪槽數(shù)外徑da輪槽角32對應(yīng)的基準(zhǔn)直徑dd60-34-80118190315-3660-47560038-80118190315475600極限偏差10.5V帶輪按腹板（輪輻）結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式：（1）實心帶輪：用于尺寸較小的帶輪(dd(2.53)d時)，如圖3-2a。（2）腹板帶輪：用于中小尺寸的帶輪(dd300mm時)，如圖3-2b。（3）孔板帶輪：用于尺寸較大的帶輪(ddd)100mm時)，如圖3-2c。（4）橢圓輪輻帶輪：用于尺寸大的帶輪(dd500mm時)，如圖3-2d。（a）（b）（c）（d）圖3-2帶輪結(jié)構(gòu)類型根據(jù)設(shè)計結(jié)果，可以得出結(jié)論：小帶輪選擇實心帶輪，如圖（a）,大帶輪選擇孔板帶輪如圖（c）3.8主軸結(jié)構(gòu)圖根據(jù)以上的分析計算，可初步得出主軸的結(jié)構(gòu)如圖4-7所示：圖4-7主軸結(jié)構(gòu)圖3.9主軸組件的驗算主軸在工作中的受力情況嚴(yán)重，而允許的變形則很微小，決定主軸尺寸的基本因素是所允許的變形的大小，因此主軸的計算主要是剛度的驗算，與一般軸著重于強度的情況不一樣。通常能滿足剛度要求的主軸也能滿足強度的要求。剛度乃是載荷與彈性變形的比值。當(dāng)載荷一定時，剛度與彈性變形成反比。因此，算出彈性變形量后，很容易得到靜剛度。主軸組件的彈性變形計算包括：主軸端部撓度和主軸傾角的計算。3.9.1支承的簡化對于兩支承主軸，若每個支承中僅有一個單列或雙列滾動軸承，或者有兩個單列球軸承，則可將主軸組件簡化為簡支梁，如下圖2-8所示；若前支承有兩個以上滾動軸承，可認(rèn)為主軸在前支承處無彎曲變形，可簡化為固定端梁，如圖2-9所示：圖4-8主軸組件簡化為簡支梁圖4-9主軸組件簡化為固定端梁此次設(shè)計的主軸，前支承選用了一個雙列向心短圓柱滾子軸承和兩個推力球軸承作為支承，即可認(rèn)為主軸在前支承處無彎曲變形，可簡化為上圖2-9所示。3.9.2主軸的撓度查材料力學(xué)I第188頁的表6.1，對圖2-9作更進一步的分析，如下圖2-10所示：根據(jù)圖2-10，可得此時的最大撓度=其中，F(xiàn)主軸前端受力。此處，F(xiàn)=F=1213.1NlA、B之間的距離。此處，l=a=12cm圖4-10固定端梁在載荷作用下的變形E主軸材料的彈性模量。45鋼的E=2.110N/cmI主軸截面的平均慣性矩。當(dāng)主軸平均直徑為D，內(nèi)孔直徑為d時，I=。此處，D=35故可計算出，主軸端部的最大撓度：=-1.8710mm3.9.3主軸傾角主軸上安裝主軸和安裝傳動齒輪處的傾角，稱為主軸的傾角。此次設(shè)計的主軸主要考慮主軸前支承處的傾角。若安裝軸承處的傾角太大，會破壞軸承的正常工作，縮短軸承的使用壽命。根據(jù)圖2-10，可得此時的最大傾角=其中，F(xiàn)主軸前端受力。此處，F(xiàn)=Fz=1213.1NlA、B之間的距離。此處，l=a=12cmE主軸材料的彈性模量。45鋼的E=2.110N/cmI主軸截面的平均慣性矩。當(dāng)主軸平均直徑為D，內(nèi)孔直徑為d時，I=。此處，D=133故可計算出，主軸傾角為：=-2.310rad查特殊磨頭設(shè)計第一冊中機械部分的第670頁，可知：當(dāng)x0.0002Lmm0.001rad時，剛性主軸的剛度滿足要求。此處的x，即為最大撓度和最大傾角，L為主軸支承跨距。將已知數(shù)據(jù)和代入，即可得：初步設(shè)計的主軸滿足剛度要求。1求作用在帶輪上的力因已知低速級帶輪的直徑為500而F8926.93NFF3356.64NFFtan4348.162315.31N圓周力F，徑向力F及軸向力F的方向如圖5.1所示。圖4-11軸的載荷分布圖2初步確定軸的最小直徑（1）先按課本式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)課本，取，于是得11260.36（2） 軸上的零件的周向定位帶輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按90mm由課本表6-1查得平鍵截面bh25mm14mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為70mm，同時為了保證帶輪與軸配合有良好的對中性，故選擇帶輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為20mm12mm90mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。（3） 確定軸上圓周和倒角尺寸參考課本表15-2，取軸左端倒角為2，右端倒角為2.5。各軸肩處的圓角半徑為:處為R2，其余為R2.5。4求軸上的載荷首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖(圖7.2）作出軸的計算簡圖（圖7.1）。在確定軸承的支點位置時,應(yīng)從手冊中查得a值。對于30217型圓錐滾子軸承，由手冊中查得a29.9mm。因此，作為簡支梁的軸的支承跨距57.1+71.6128.7mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖7.1）。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面是軸的危險截面。計算步驟如下：57.1+71.6128.7mm4966.34N3960.59N2676.96N3356.64-2676.96679.68N4966.3457.1283578.0142676.9657.1152854.416679.6871.648665.09322150.53287723.45表4-2低速軸設(shè)計受力參數(shù)載荷水平面H垂直面V支反力4966.34N，3960.59N2676.96N，679.68N彎矩M283578.014152854.41648665.09總彎矩322150.53,287723.45扭矩T14109905按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強度。根據(jù)課本式(15-5)及表7.2中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取0.6，軸的計算應(yīng)力MPa12.4MPa前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查課本表15-1得6