-《 水果分選機(jī)設(shè)計(jì)》

了。洛）存孚It本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）論文題目：水果分選機(jī)設(shè)計(jì)專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí)：2015級(jí)5班學(xué)生姓名：耿梓榕學(xué) 號(hào)：03991505008指導(dǎo)教師：閆恒興答辯日期：2019年5月25日黑龍江工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系第2章總體方案的擬定2. 1原理分析分揀機(jī)上的分選裝置的穿孔的尺寸和形狀必須由果實(shí)的大小，形狀和產(chǎn)品工藝要求來確定。要特別注意的是分級(jí)數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算，提高分揀質(zhì)量，以保證后續(xù)過程的順利進(jìn)行。水果分揀機(jī)包括一個(gè)分選機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)。當(dāng)水果進(jìn)行排序,果實(shí)被輸送到進(jìn)料斗，然后流入分級(jí)滾筒或振動(dòng)篩，從而使水果滾動(dòng)并在滾筒上移動(dòng)或相對(duì)移動(dòng)，并流入相應(yīng)的孔達(dá)到分選的目的。2. 1. 1方案選擇為了達(dá)到設(shè)計(jì)目的，提高分選機(jī)的工作效率，有兩種方案可供參考：（如下圖2.1、方案一采用擺動(dòng)篩式水果分選機(jī)圖2.1方案一示意圖方案二采用滾筒式進(jìn)行水果分選圖2.2方案二示意圖2. 1.2方案的比較方案1：搖擺篩類型水果分選機(jī)。機(jī)械振動(dòng)裝置由帶驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)偏心輪和偏心輪驅(qū)動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)線性往復(fù)擺動(dòng)。擺動(dòng)分揀機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，容易制造和安裝，便于調(diào)整篩面，利用率高，并且主要是在一條直線上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)被補(bǔ)充，并有較少的材料損壞。缺點(diǎn)：難功率平衡，高噪音，不方便清洗等。方案2：滾筒式類型水果分選機(jī)。傳動(dòng)系統(tǒng)使?jié)L筒轉(zhuǎn)動(dòng)。水果從進(jìn)料口進(jìn)入滾筒內(nèi)，隨著滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)水果在內(nèi)部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且通過在該過程中相應(yīng)的孔流出，實(shí)現(xiàn)分類的目的。滾動(dòng)分揀機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，高分級(jí)效率，運(yùn)行穩(wěn)定，并沒有功率不平衡。缺點(diǎn)：該機(jī)器包括一個(gè)大的面積，篩面的表面的利用率低；由于在調(diào)整網(wǎng)眼孔上的困難，自適應(yīng)原料較差。這項(xiàng)研究的主要目的是實(shí)現(xiàn)水果生產(chǎn)的規(guī)?；?機(jī)械化，主要?dú)w類單一材料，并為了使的在分選過程中不造成水果的浪費(fèi)，通過以上兩種方案的對(duì)比，方案二更合理。2. 2總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2. 2. 1總體的結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)如圖2. 3所示：總體結(jié)構(gòu)有傳動(dòng)系統(tǒng)，分選機(jī)機(jī)架，進(jìn)料斗，收集料斗，滾筒和滾圈。傳動(dòng)裝置醐斗圖2.3水果分選機(jī)結(jié)構(gòu)圖2. 2.2傳動(dòng)路線圖2.4為水果分選機(jī)的傳動(dòng)路線圖示，從下圖可以看到電動(dòng)機(jī)為主要驅(qū)動(dòng)裝置,通過電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)，力被傳送到5處的減速器，被減速器減速后，又被6處的鏈輪傳到4處摩擦輪在摩擦輪的帶動(dòng)下，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水果的分級(jí)分選。1x21 .電機(jī)2.皮帶輪3.摩擦輪4.摩擦輪軸5.單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器6.鏈傳動(dòng)圖2.4水果分選機(jī)的傳動(dòng)路線2. 3各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的計(jì)算2.3.1滾筒設(shè)計(jì)滾筒的設(shè)計(jì)考慮的因素是水果的大小和形狀的不同的設(shè)定為6級(jí)。在實(shí)際的分級(jí)，在相鄰的兩階段料斗可以被組合成一個(gè)級(jí)，來實(shí)現(xiàn)各種分級(jí)的要求。本設(shè)計(jì)主要使用6級(jí)分級(jí)，5節(jié)滾筒。2. 3. 2滾筒孔眼總數(shù)的確定生產(chǎn)能力G可由下式計(jì)算：，1 OOO X 1 OOO（.2-1 ）上式中Z表示滾筒表面孔的總和；G表示分選機(jī)的產(chǎn)能；4表示單位時(shí)間內(nèi)每秒從滾筒內(nèi)部孔中掉落水果的系數(shù)，因?yàn)闈L筒材料的不同，排序模型的不同，滾筒式分選機(jī)系數(shù)可以取1%和2.5%之間的任何數(shù)，徂表示滾筒材料的質(zhì)量。參考2-1公式要求給定的參數(shù)G=12 t/h, m=400g,入=2.0%,可求出z =1000X 1000G / 3600 X m=1000X 1000X12 / 3600X0.02X400 =417 （個(gè)）2. 3. 3滾筒直徑D、長度L以及各級(jí)排數(shù)P和各排孔數(shù)Z的確定在給定產(chǎn)能數(shù)量的前提下，根據(jù)2-1公式計(jì)算滾筒表面應(yīng)設(shè)孔數(shù)的多少。因?yàn)闈L筒周長的不同所以各滾筒表面的過濾孔的直徑也不同，所以各滾筒表面的孔數(shù)不能設(shè)置一樣多，這時(shí)應(yīng)該根據(jù)水果的實(shí)際大小以及工藝設(shè)定將其分廠若干個(gè)大小不一的尺寸，然后根據(jù)滾筒級(jí)數(shù)確定每一機(jī)每一排的孔數(shù)。將滾筒看成一個(gè)平面，則他們其中的關(guān)系為每個(gè)滾筒上孔數(shù)=總排數(shù)x滾筒表面每排孔數(shù)每=個(gè)滾筒（每個(gè)滾筒孔數(shù)直徑X每排的孔數(shù)）（網(wǎng)眼間隙X孔的數(shù)目）則 滾筒的圓周長度=（行數(shù)X水平孔）+ （行數(shù)X孔徑）從理論上講，每級(jí)的孔的數(shù)量的總和等于孔Z的總數(shù)，并且每一階段的長度之和是所設(shè)計(jì)的滾筒的長度，但每級(jí)的滾筒的直徑被設(shè)計(jì)成不同的并且不能被連接在一起。因此一般取滾筒中直徑較大的一級(jí)作為整個(gè)滾筒的直徑。初步確定滾筒直徑和長度后，用D:L=1:46進(jìn)行校核，如果不在這個(gè)范圍之內(nèi),就要求重新設(shè)定每級(jí)滾筒表面孔的排數(shù)和孔的總數(shù)，一直設(shè)定到到達(dá)比例規(guī)定的范圍內(nèi)才算合格。假設(shè)£>6。，則應(yīng)該縮減每一排孔的數(shù)量，增加孔的排數(shù)；假設(shè)L<6D,則應(yīng)該減少孔的排數(shù)，反過來增加每一排上孔的數(shù)量?，F(xiàn)在，通過選擇需要的水果，篩筒的孔徑規(guī)定如下：表1篩孔孔徑的參數(shù)篩孔孔徑長X寬(mm)孔隙(mm)粒徑分布比例系數(shù)禽軸向分布比例系數(shù)bi第一級(jí)80X40151/81/2第二級(jí)85X45201/21/4第三級(jí)90X50251/41/8第四級(jí)95X55301/81/8第五級(jí)100X60351/81/82. 3. 4各級(jí)篩孔數(shù)的計(jì)算(1) 各級(jí)篩孔的孔數(shù)Z1 = aQiZ(2-2)式中：乙分選機(jī)滾筒內(nèi)部孔的數(shù)量，單位 個(gè)；%一水果直徑比例系數(shù)；一水果物料與軸向分布比例系數(shù)；乞一滾筒內(nèi)基準(zhǔn)孔個(gè)數(shù)。(2) 基準(zhǔn)孔數(shù)為N三=Wg登(2-3)則 Z。二417/( 1/8X1/2 + 1/2X1/4+1/4X1/8 + 1/8X1/8+1/8X1/8) =1668（個(gè)）則，可求bi Ze =1/8X 1/2X1668=104Z2=ai bi Z. =1/2X1/4X 1668=209Z3二禽 bi Zo =1/4X1/8X1668=52Zf bi Z. =1/8X 1/8X 1668=26Z5二禽 bi Z° 二 1/8X1/8X1668二26（3）篩孔排數(shù)與每排孔數(shù)的計(jì)算已知乙"=（2-4）表達(dá)式：一滾筒長度與篩孔直徑的比值；£一分選機(jī)內(nèi)部滾筒長度，單位米；。一分選機(jī)內(nèi)部滾筒直徑，單位米；分選機(jī)內(nèi)部滾筒的長度表達(dá)式為Zifb ' G(劣 + 氣)(2-5)上式中：*基準(zhǔn)排數(shù)，大于一級(jí)；力一分選機(jī)滾筒內(nèi)部各級(jí)孔的直徑大小，單位m；弓一孔徑G一孔徑，孔間距影響排數(shù)的比例系數(shù)。已知廠一 P11(2-6)式中：P-各級(jí)篩孔的排數(shù)因Si= di + ei故已二2 JiD /Si將以上公式結(jié)合化簡得：L = # =1/%£乙/曲+烏)L=2 Ji D / V3 Si (Zi (di + ej 2+Z2 (d2+e2) 2 + Z3(d34-e3) 2 + Z4 (d4 + e4) 2 + Z5 (d5+e5)又估計(jì)u二L/D=4貝lD=1/4L則L2=2V3 / Ji (104X (0. 080 + 0. 015)2+209X (0. 085 + 0. 020)2 + 52X (0. 090+ 0. 025)2+26X (0. 095 + 0. 030)2+26X (0. 100 + 0. 035)2)解得L二2. 3 m則D= 1/4L=0. 575 m則由 Pi=2 n D / V3 Si，得Pi=2 兀X0. 575P2=2 nX0. 575XO. 575P4=2 兀XO. 575P5=2 ji由此可得各級(jí)滾筒每排孔數(shù):由Zpi=Zi/Pi可得XO. 575/ V3/ V3/ V3/ V3/ V3(0. 080 + 0. 015)=23(0. 085 + 0. 020)=20(0. 090 + 0. 025)=18(0. 095 + 0. 030)=17(0. 100 + 0. 035)=15Zi/Pj =104 / 23 =5Zp2 二Z2/P2 二209 / 20 =10Zp3=Z3/P3 =52 / 18=3Zp4 二Z4/P4 二26 / 17Z5/P5 =經(jīng)圓整后，各級(jí)滾筒每排的孔數(shù)為：Zp5=26 / 15=2Zpi = 4Zp2 = 7Zp3 = 3Zp4 = 3Zp5 = 2（4）滾筒直徑的確定各級(jí)滾筒的周長為(2-7)11 = ”3/2 (山 + %片=占/212 = 7 3/2 (d2+e2)P2=V3/213 = "3/2 (d3+e3)P3=V3/214 = ”3/2 (d.4 + e4)P4=V3/215 = "3/2 (d5+e5)P5=V3/2(0. 080 + 0.015) X 23=1. 892 m(0. 085 + 0. 020) X 20=1. 819 m(0. 090 + 0. 025)X 18=1.793 m(0. 095 + 0. 030) X 17=1. 840 m(0.100 + 0. 035)X 15=1.754 m滾筒各級(jí)周長的計(jì)算,通常滾筒中最大的那個(gè)為其周長，所以，=1892仞。（5）篩孔間隙修正因?yàn)闈L筒每級(jí)的周長和被設(shè)計(jì)的滾筒軸長度1之間的差，用以下式進(jìn)行校正:ei = Pi - diV3(2-8)ei =2X 1. 892/V3 X23-0. 080 =0.015e2 =2X 1. 892/V3 X20-0. 085e3 =2X 1. 892/V3 X 18-0. 090e4 =2X 1. 892/V3 X 17-0. 095e5 =2X 1.892/73 X15-0. 100=0. 024=0. 031=0. 034=0. 046(6) 滾筒直徑則(7)長徑比驗(yàn)算71D二 1.892/Ji 二0. 60 m(2-9)(2-10)1f.=M22(+q)又知總長度的確定，應(yīng)將各級(jí)的一側(cè)邊緣尺寸fi計(jì)入，因此(2-11)則滾筒的長度為(2-12)L = £Z pj(dj + /) + y+ /)(2-13)L = £Z pj(dj + Cj) + + 句)AL = 4X (0. 080 + 0.015) + 7X (0. 085 + 0. 020) + 3X (0. 090 + 0. 025)+ 3X (0. 095 + 0. 030) + 2X (0. 100 + 0. 035) + 1/2 (0. 080 ) 0.015) +(0. 085 + 0. 020) + (0. 090 + 0. 025) + (0. 095 + 0. 030) + (0. 100 + 0. 035) =2. 393米代入計(jì)算出的滾筒的長度和直徑為長度的公式與直徑比檢查計(jì)算如果它不超過規(guī)定長度由計(jì)算知D=0.6。m L=2.393 m則 u = L/D=2.393/0.60=3.99規(guī)定的u = L/D=4則相差值為4-3. 99=0. 01<5%,符合要求。故可確定滾筒 D=0.60 m L=2.393 m2. 3. 5轉(zhuǎn)速n及水平傾角a的確定滾筒的旋轉(zhuǎn)速度，會(huì)影響分級(jí)效率和生產(chǎn)能力，滾筒的旋轉(zhuǎn)速度取決于直徑。滾筒通常位于傾斜的角度，轉(zhuǎn)速可以用下列式子確定：12 14(2-14)n =根據(jù)滾筒各尺寸的參數(shù)運(yùn)算得知D = 0.60m，則根據(jù)公式分析得出本課題滾筒轉(zhuǎn)速范圍如下式所示n = 1214 / JR二 1214 / "0.60=1518 r/min考慮到滾筒的轉(zhuǎn)速一般為1015 r/min, 一般不超過30 r/min。再結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的需求，最終，確定滾筒的轉(zhuǎn)速n=18 r/min。依據(jù)上述可得：與而成反比關(guān)系，即滾筒轉(zhuǎn)速越小則滾筒的周長越大。另一參數(shù)滾筒的傾斜角，和滾筒本身的長度有關(guān)聯(lián)，通常取3度到5度之間，而滾筒越長傾斜角越小，短滾筒取大值。本設(shè)計(jì)中滾筒的長度為L=2.393 m,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的需要，所以取a=4。2. 3.6滾輪和摩擦輪分選機(jī)內(nèi)部滾輪和摩擦輪是相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，是通過摩擦力和滾圈之間產(chǎn)生的摩擦力而相互動(dòng)作的，為了提供修復(fù)和更換零件的方便性，摩擦輪被選擇為具有比滾圈更低的耐磨損性，以便放置在摩擦輪的磨損。摩擦輪和滾圈的結(jié)構(gòu)示于圖2.5。滾圈的常用材料為Q235、Q255、40號(hào)碳素鋼。摩擦輪的材料常為HT250、HT200等。為節(jié)約成本這里取滾圈的材料為Q235,分選機(jī)摩擦輪的材料選擇HT200。由下圖可知，由于滾筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)摩擦產(chǎn)生熱量，為了避免滾筒的熱脹冷縮以及軸向振動(dòng)過大的現(xiàn)象，通常摩擦輪的寬度b大于滾群的寬度B 30到40mm,通過公式計(jì)算分選機(jī)摩擦輪外徑，寬度分別為375mm和90mm（根據(jù)分選機(jī)滾圈寬度60mm運(yùn)算得到）1 .滾筒2.摩擦輪3.滾圈圖2.5摩擦輪與滾圈(2-15)(2-16)2. 3.7功率計(jì)算功率計(jì)算公式如下式：Rn+ 1 32 )gP= 6上式中P一分選機(jī)電動(dòng)機(jī)額定功率，單位W；R一分選機(jī)滾筒內(nèi)部半徑，單位M；一分選機(jī)滾筒額定轉(zhuǎn)速，單位r/min;昭一分選機(jī)滾筒重量，單位kg ；叫一分選機(jī)滾筒內(nèi)水果重量，單位施;本設(shè)計(jì)中取叮=0.6° 一分選機(jī)傳動(dòng)系數(shù)，取0.6-0.7；m2 = 7iR2Lr(/)L一分選機(jī)滾筒長度，單位”；*一分選機(jī)內(nèi)部水果的密度，單位的/宏©一水果在分選機(jī)中填充系數(shù)，取0.05-0.1之間。因?yàn)楸菊n題所設(shè)計(jì)分選機(jī)主要用來分選水果，所以考慮質(zhì)量和水果半徑，近似得出分選機(jī)水果密度為12乂1。3間矛，滾筒內(nèi)部填充系數(shù)選取。=。.07,貝！j中=3. 14X ( (0 . 60-0. 002 X 2) /2 ) 2 X 2 . 393X 1. 2X 103 X 0. 07=56 kg將以上結(jié)果代入滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的電動(dòng)機(jī)功率P的計(jì)算公式中：黑龍江工業(yè)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：2019年 月 日P二Rn (mi +13m2) g/60 n二(0.60-0.002X2) /2 ) X 18X (62 + 13X56) X9. 81/60X0. 6-1155 W2. 3. 8篩孔的設(shè)計(jì)篩孔是分揀機(jī)的主要工作部件，以及其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)直接影響分類效果。該網(wǎng)孔被布置成方形，矩形，一個(gè)等邊三角形，等等。據(jù)計(jì)算，正三角形排列屏幕表面的有效系數(shù)提高了 16%與正方形布置相比。如圖2.6所示，有效屏幕面積較大，所以等邊三角形布置在設(shè)計(jì)中采用。圖2.6正三角形排列2. 3. 9選擇電動(dòng)機(jī)（1）選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式一般在生產(chǎn)制造中，三相交流異步電機(jī)為使用最廣泛的一種電機(jī)，沒有特殊說明（如需要大范圍的平滑速度調(diào)節(jié)，頻繁起動(dòng)和反向旋轉(zhuǎn)等）三相異步電動(dòng)機(jī)，通常使用。Y系列，這已在中國被開發(fā)出來，是一個(gè)通用的，鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)是整體式全封閉的電動(dòng)機(jī)，廣泛應(yīng)用于沒有易燃易爆物質(zhì)的場合使用，適用于無造成電機(jī)腐蝕的環(huán)境，適合機(jī)械特性無特別要求的情況，比方說物料運(yùn)輸機(jī)，物料攪拌機(jī),農(nóng)場品機(jī)械加工等。由于星型接法的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)特性比較好，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，所以經(jīng)常用于一些機(jī)床、加壓機(jī)、壓縮機(jī)等對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求比較高的場合。YZ型和YZR型電動(dòng)機(jī)，他們的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性小，過負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)能力哦強(qiáng)，所以他們常用于經(jīng)常停車和反向轉(zhuǎn)動(dòng)的場合。三相交流異步機(jī)根據(jù)其額定功率：是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行(額定電壓，額定頻率，額定負(fù)載)條件下，轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。還依據(jù)其滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，指的是在電機(jī)額定功率的條件下負(fù)載降低，電機(jī)的轉(zhuǎn)速增大，但會(huì)低于同步轉(zhuǎn)速。由于上述兩者的關(guān)系科已看出，為了滿足本設(shè)計(jì)方案的各種條件我們將選擇星型三相異步電動(dòng)機(jī)。各個(gè)電動(dòng)機(jī)的外形尺寸，安裝方式，每種型號(hào)的電機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速、星三角接法等技術(shù)參數(shù)均能通過資料查詢到，通過資料書籍的查找，最終選擇出一種適合本次設(shè)計(jì)的異步電機(jī)。(2) 選擇電動(dòng)機(jī)類型的功率電動(dòng)機(jī)出書功率通過計(jì)算得出P為：綜出功率=l55kw驅(qū)動(dòng)電機(jī)與皮帶的總工作效率：32n總二n皮帶n齒輪n滾動(dòng)軸承n鏈輪n摩擦輪二0. 96X0.97X0. 993X0. 96X0. 902=0. 703所以電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P電動(dòng)機(jī)輸入二P工作輸出/ n總=1. 155/0. 703=1.64 kW(3) 初選同步轉(zhuǎn)速為750r/min的電動(dòng)機(jī)由于靖入功率V玲定功率，所以根據(jù)課程設(shè)計(jì)手冊表12_1,得出電機(jī)的具體型號(hào)Y132S-8,電機(jī)額定功率為2.2kw,額定轉(zhuǎn)速為710r/min.4定功率=22kw額定轉(zhuǎn)速=710 r/min2. 4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算2. 4. 1各傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算的計(jì)算計(jì)算傳動(dòng)比所需要考慮的因素：(1) 每個(gè)級(jí)的變速比機(jī)構(gòu)的變速比應(yīng)的建議范圍內(nèi)，直到它的性能和它的緊湊性是有利的不應(yīng)超過的最大值。傳輸?shù)母骷?jí)的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)該協(xié)調(diào)的和對(duì)稱的。例如,由V型皮帶驅(qū)動(dòng)和齒輪傳動(dòng)裝置的傳輸，V型皮帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不應(yīng)過大，否則大帶輪的半徑將超過傳輸?shù)闹行母叨?，造成不協(xié)調(diào)的大小和設(shè)計(jì)和安裝基座的。這是困難的。（2）傳輸應(yīng)是尺寸緊湊和重量輕。具有相同的總中心的距離和總傳動(dòng)比，有一個(gè)更小的輪廓尺寸。（3）在實(shí)際傳輸中，大齒輪的直徑是類似的，從而使大齒輪具有相似油穿透深度。在高速和低速兩個(gè)大齒輪的直徑相似，和低速齒輪具有稍大的直徑，并且所述油穿透深度也略深，這時(shí)油潤滑有利。（5）應(yīng)該避免傳動(dòng)部件之間的干擾碰撞。高速大齒輪與所述低速軸，當(dāng)高速齒輪比過大時(shí)可能發(fā)生干涉。除了考慮上訴的問題，有必要在理論結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行連接，并考慮特殊因素，如機(jī)器的工作環(huán)境和安裝。以這種方式，我們可以通過實(shí)際測量和理論計(jì)算將傳動(dòng)比逐級(jí)分配。已知電機(jī)額定轉(zhuǎn)速710,輸出轉(zhuǎn)速18,求傳動(dòng)比：nu/n = 710/18«39.44V型帶傳功比系數(shù)常用取值范圍i<7；分選機(jī)齒輪與減速器傳動(dòng)比系數(shù)取值范圍iV46；鏈傳動(dòng)比系數(shù)取值范圍iV6；滾筒摩擦輪傳動(dòng)比系數(shù)取值范圍iV5。所以得出各級(jí)傳動(dòng)比：第一級(jí) V型帶傳功比系數(shù)L=3；第二級(jí) 齒輪與減速器傳動(dòng)比系i2=4；第三級(jí) 鏈傳動(dòng)比系數(shù) = 2；第四級(jí) 滾筒摩擦輪傳動(dòng)比系數(shù)i4=6。分選機(jī)內(nèi)部機(jī)構(gòu)各軸的轉(zhuǎn)速分別如下，下標(biāo)0到3分別為電機(jī)軸、減速器軸、減速器低速軸、滾筒摩擦輪軸。no二 ru二710 r/minnF n0/ 金二710/3二237 r/minn2= m/ i2=237/4=59 r/minn3= n2/ i3=59/2=30 r/minn4= n3/ i4=30/l. 6=18 r/min2. 4. 2各軸輸入功率的計(jì)算機(jī)械輸入功率即：機(jī)械效率值分別為：V型帶傳功,軸承傳動(dòng)億=。泌；齒輪傳動(dòng)%=。97 ；鏈傳動(dòng)74=0-96.滾筒摩擦輪傳動(dòng)5=。90。各軸輸入功率的計(jì)算是通過電機(jī)額定功率依據(jù)，每根軸輸入功率即：P0 = Pw = 2.2 kWPi = P0ni=2. 2X0. 96=2. 11 kWP2 = P1n2n3=2. 11X0. 99X0. 97=2. 03 kWP3 = P2n4 =2. 03X0. 96=1.95 kWP4 = P3 n 2 H 5=1. 95 X 0. 99 X 0. 90=1. 74 kW2.4.3各軸轉(zhuǎn)矩的計(jì)算To=9550Po/n°=9550X2. 2/710=29. 59N mL=9550Pt/MF9550X2. 11/237=85. 02N mT2=9550P2/n2=9550X2. 03/59=325. 58N mT3=9550P3/113=9550X 1. 95/30=620. 75N m第3章主要零部件的選擇以及設(shè)計(jì)3. 1皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算依照前面的相關(guān)設(shè)計(jì)與計(jì)算，我們得知道皮帶傳動(dòng)部分滑輪的傳動(dòng)比是3,這就表明了該分選機(jī)的物體傳送因速度不低，算高速運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，帶傳動(dòng)是用來改善傳輸?shù)姆€(wěn)定性。旋轉(zhuǎn)的方向是相同的，并且?guī)л喌膫鬏斢善c皮帶輪之間的摩擦來實(shí)現(xiàn)。皮帶傳動(dòng)裝置具有穩(wěn)定的傳輸，成本低和減震的特性。根據(jù)溝槽表面摩擦原理，相同的張力的作用下，V型帶驅(qū)動(dòng)器可以產(chǎn)生比平皮帶驅(qū)動(dòng)更多的摩擦。此外,V形皮帶傳輸允許變速器是相對(duì)大的，結(jié)構(gòu)是相對(duì)緊湊的，并且V形帶具有流水化和批量化加工制造的優(yōu)勢，所以，對(duì)該分選設(shè)備的傳輸功能，將通過V型帶來實(shí)現(xiàn)。3. 1. 1確定計(jì)算功率Pea由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-7查得工作情況系數(shù)Ka =1.1故Pea = KaP= 1.1X2.2=2.42kW3. 1.2選擇V帶的帶型依照Pea的值為2.42 KW,以及小帶的輪轉(zhuǎn)速m是710r/min,那么根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)中的圖8-11,設(shè)計(jì)里將擇取A型的V帶。3. 1.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v（1）小帶輪基準(zhǔn)直徑的初步核算對(duì)于小帶輪的直徑核算，將采用查表法獲得，通過機(jī)械設(shè)計(jì)中的表8-6與表8-8,這里將小帶輪的基準(zhǔn)直徑ddi初步定為140毫米。（2）驗(yàn)算帶速v按式v=7cddi ni/60X 1000驗(yàn)算帶的速度v =7iddi ni/60X 1000=7tX140 X710/60X1000=5.20 m/s從帶速的計(jì)算結(jié)果來看，在5 -30m/s的范圍內(nèi)，符合相關(guān)規(guī)定，所以這里的帶速選擇準(zhǔn)確。(3) 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑依照公式計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑為dd2 = iddl =3x140 = 420mm,依照機(jī)械設(shè)計(jì)中的表8-8的整定規(guī)定，這里的直徑dd2選擇為400毫米。3. 1.4確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度Ld根據(jù)公式0.7 (ddi+dd2)Wao根2 (dai + dd2)初步確定中心距ao =750mm由式：L d=2a()+7c/2 X (d(ii+ dd2)/+ (ddi- dd2)2/4ao=2 X 750+71/2 X( 140+400)+(400-140)2/4 X 750=2371 mm由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-2選帶的基準(zhǔn)長度Ld=2240mm。計(jì)算實(shí)際中心距a=ao+ (Ld- Ld) /2=750+ (2240-2371) /2=685 mm3. 1.5驗(yàn)算小帶輪上的包角印ai =180° -57.5 °(dd2- ddi)/a =180°-57.5 °(400-140)/685=158 °3120°取a=158°。3. 1.6計(jì)算帶的根數(shù)z(1) 計(jì)算單根V帶的額定功率Pr由ddi=140mm和ni=710r/min,查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-4a得Po=l.26kW。根據(jù)ni=710r/min, i=3和A型帶，查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-4b得P()=0.09kW。查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-5得Ka=0.95,表8-2得Kl=1.06,于是Pr=( Po+ APo) Ka Kl=( 1.26+0.09) X 0.95 X 1.06= 1.36 kW(2) 計(jì)算V帶的根數(shù)zz= Pca/Pr=2.42/l.36=l.78取2根。3. 1.7計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值(F。)min該值先要通過查表法獲得其單位長度的重量，通過機(jī)械設(shè)計(jì)中的表8-3,我們可以獲知A型帶相關(guān)質(zhì)量，這里q取0.1 kg/m,那么拉力計(jì)算則為(Fo)rnin=500 X (2.5-Ka) Pea / Ka ZV +qV2=500X (2.5-0.95) X2.42/ (0.95X2X5.20) +0.1 X5.202=193N3. 1.8計(jì)算軸壓力Fp由式(Fp) =2Z (Fo ) min sin(ai/2)=2X2X 193Xsin(158/2)=758N3.1.9帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該部分的設(shè)計(jì)在此簡略。3. 1. 10帶的張緊裝置由于不同材質(zhì)的傳送帶具有的彈力大小不同，那么因?yàn)槠涔ぷ髦蓄A(yù)緊力的影響,傳送帶使用一定的時(shí)間后它的塑性會(huì)發(fā)生變形，從而導(dǎo)致松弛并讓彈性發(fā)生改變，最終影響到預(yù)緊力Fo會(huì)逐步的減小。因此為了確保傳送帶的輸送能力滿足使用要求，需定期對(duì)其采取張緊操作，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到張緊裝置的設(shè)計(jì)。3.2直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算3. 2. 1選擇齒輪類型、精度等級(jí)' 材料及齒數(shù)(1) 依照上面的傳動(dòng)方案，設(shè)計(jì)中齒輪將澤卻直齒的圓柱齒輪來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)功能。(2) 雖然滾筒為轉(zhuǎn)動(dòng)部件，但因?yàn)樗霓D(zhuǎn)速很低，所以此處的精度將選擇7級(jí)精度。(3) 材質(zhì)選型。通過機(jī)械設(shè)計(jì)里表10-1的規(guī)定，這里的小齒輪用材選取材調(diào)質(zhì)處理后的40Cr,其硬度是280 HBS,另外對(duì)于大齒輪，其加工材質(zhì)選擇調(diào)質(zhì)處理后的45#鋼，其硬度是240 HBS,在此大小齒輪的加工用材的硬度差是40HBS。(4) 齒輪齒數(shù)的設(shè)計(jì)選擇。本設(shè)計(jì)里的小齒輪齒數(shù)zi選擇為24,那么對(duì)于大齒輪的齒數(shù)選擇將為z2 = 4x24 = 96。3.2.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)中的計(jì)算公式(10-9a),經(jīng)過計(jì)算，結(jié)果為(3-17)(1) 相關(guān)參數(shù)的數(shù)值確定在此，先將載荷系數(shù)Kt按照1.3進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。Ti = 9550 Pi/ni=9550X2.11/237 =85.02 N m=8.502X 104 N mm通過機(jī)械設(shè)計(jì)中的表10-7,這里的齒寬系數(shù)6d定為1.2。通過機(jī)械設(shè)計(jì)中的表10-6,查表獲得該材料的彈性影響系數(shù)Ze是189.8 MPa"。通過機(jī)械設(shè)計(jì)中的圖10-21,獲得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限OHliml，這里選取600MPa；另外對(duì)于大齒輪的。Hiim2選取550MPa進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。由機(jī)械設(shè)計(jì)式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Ni=60mjLh=60 X237XlX(2X8X300X 15)=1.024 X 109Ni=1.024X 109/4=0.256X IO。另外，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)中的圖10-19,先將其抗疲勞壽命系數(shù)Khni定為0.90；Khni定為0.95來進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。在對(duì)其接觸疲勞許用應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算。這里的失效概率取值是百分之一，它的安全系數(shù)S則定為1,那么通過機(jī)械設(shè)計(jì)里的計(jì)算公式(10-12),我們計(jì)算出以下的結(jié)果，oh) i= KHNioiimi/S=0.9X600 MPa=540 MPaOH) 2= KHN2Oiim2/S=0.95 X 550 MPa=522.5 MPa(2) 計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑dn,代入oh)中較小的值dn 3 2.32 3 V KTi/。d (u+l)/u (ZE/ ( oh )尹=2.32 3 V 1.3 X 8.502 X104/1.2 (4+1)/4 (189.8/522.5)2=57.459 mm計(jì)算圓周速度vv =7idit ni/60X 1000=7rX 57.459 X 237/60 X 1000=0.71 m/s計(jì)算齒寬bb = 4>d dit= 1.2X57.459=68.951 mm計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù)mt= du/ zi =57.459/24=2.394 mm齒高h(yuǎn)= 2.25 mt=2.25 X 2.394=5.39 mmb/h=68.951/5.39=12.79齒輪的負(fù)載常數(shù)計(jì)算：首選查表獲取載荷系數(shù)Kv,這里查表獲取Kv是1.04,然后依照v取值0.71 m/s, 7級(jí)精度等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。在此，由于是直齒輪，那么KHa、KFa的值相同，都取1；另外使用系數(shù)Ka通過機(jī)械設(shè)計(jì)里的表10-2查閱得知其值為1；另外根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)里的表10-4,查表得知其精度為7級(jí)，并在布置形式為相對(duì)支撐的時(shí)候，其Khb=1.315由b/h=12.79, Khb=1.315查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-13得Kfb=1.28；故載荷系數(shù)K= Ka Kv KHa Khb=1 X 1.04X1X 1.315=1.368接下來的計(jì)算要注意根據(jù)實(shí)際的載荷系數(shù)在校正后獲取的分度圓直徑進(jìn)行計(jì)算，那么，利用機(jī)械設(shè)計(jì)里的計(jì)算公式（10-10a）,就可以計(jì)算出di=dit3 VK/ Kt=57.459X3V1.368/ 1.3=58.436 mm計(jì)算模數(shù)mm = di/ zi=58.436/24=3.43 mm3. 2. 3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)中的計(jì)算公式（10-5）,這里的彎曲強(qiáng)度計(jì)算方法與過程如下，（1）對(duì)相關(guān)參數(shù)的數(shù)值進(jìn)行確定。通過機(jī)械設(shè)計(jì)里的圖10-20C,能夠知道小齒輪它的彎曲疲勞強(qiáng)度上限范圍OFEI是500 MPa；另外大齒輪的該參數(shù)的上限范圍WE2為380 MPa；摘要論文對(duì)中國國內(nèi)和國外水果分級(jí)分選機(jī)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)分析并且對(duì)中國未來水果分級(jí)分選技術(shù)進(jìn)行了預(yù)測和分析，根據(jù)當(dāng)前大部分已有的水果分選機(jī)存在的問題，對(duì)其開展了優(yōu)化與改進(jìn)，以此實(shí)現(xiàn)分選精度增強(qiáng)、分選效率提升；另外從整個(gè)的分選設(shè)備在加工制造中的規(guī)模化生產(chǎn)上出發(fā)，對(duì)其的制造，使用過程中的維護(hù)等進(jìn)行相關(guān)改進(jìn)。該水果分選機(jī)屬于新型的分選設(shè)備。該分選裝置在工作中會(huì)依照水果形狀大小設(shè)計(jì)由6級(jí)分級(jí)5節(jié)滾筒、兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)電動(dòng)機(jī)組成。采用電動(dòng)機(jī)作為機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，通過帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該動(dòng)力通過直齒圓柱齒輪的減速后，把工作中需要的動(dòng)力利用鏈輪傳遞機(jī)構(gòu)傳遞到分類滾輪從而實(shí)現(xiàn)水果的分類和排序。該機(jī)構(gòu)操作簡單，生產(chǎn)成本不高，維修方便，有望于市場推廣普及。關(guān)鍵詞：水果；形狀大?。粋鲃?dòng)機(jī)構(gòu)；6級(jí)分級(jí)5節(jié)滾筒；通過機(jī)械設(shè)計(jì)里的圖10-18,這里的彎曲抗疲勞Kfni是0.85,而Kfni則為0.88；在上述相關(guān)參數(shù)的取值確定后，下來就進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，在此，其安全系數(shù)S取值1.4,那么通過機(jī)械設(shè)計(jì)里的公式(10-12),我們計(jì)算得出of) i= KfniOfei/S=0.85X500/1.4 MPa=303.57 MPaof) 2= Kfn2Ofe2/S=0.88X 380/1.4 MPa=238.86 MPa計(jì)算載荷系數(shù)K。K= Ka Kv KFa Kfb=1 x 1.04X 1 X 1.28=1.331齒形系數(shù)通過查表法獲得，通過相應(yīng)規(guī)范的查表，這里的系數(shù)YFal取值2.65；而系數(shù)YFa2取值2.196o應(yīng)力校正系數(shù)也是通過查表法獲得，這里，通過機(jī)械設(shè)計(jì)中的表10-5獲知Ysal = 1.58； Ysa2=1.786。計(jì)算大、小齒輪的Y Fa Ysa / (of)并加以比較。YFal Ysai / (of) =2.65X 1.58/303.57=0.01379YFa2YSa2/ oF= 2.196x1.786/23886 = 0.01642通過計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，這里大齒輪的數(shù)值最大。(2) 設(shè)計(jì)計(jì)算m3 " 2X 1.331 X8.502X 104/1.2 X 242 (0.01642)=1.75 mm通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析可以看出，因?yàn)槠潺X面接觸強(qiáng)度的模數(shù)m比齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的模數(shù)大，再因?yàn)辇X輪模數(shù)m主要受彎曲強(qiáng)度表現(xiàn)出來的承載能力大小的影響，以及齒面受力能力只和齒輪的直徑有關(guān)系，那么這里的模數(shù)要進(jìn)行整定，1.75毫米整定后取2.0毫米，另外分度圓的直徑di按照58.436毫米來計(jì)算小齒輪的齒數(shù)，其結(jié)果為zi = di/ m=58.436/229大齒輪齒數(shù)Z2 = 4X29=1163.2.4幾何尺寸計(jì)算(1) 計(jì)算分度圓直徑di= zim=29 X 2=58 mmd2= Z2Hi= 116X2=232 mm(2) 計(jì)算中心距a =(di+ d2)/2=(58+232)/2=145 mm(3) 計(jì)算齒輪寬度b = 4>d di=1.2 X 58=69.6 mm取B2=70 mm, Bi=75 mm。(4) 本設(shè)計(jì)里的相關(guān)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪零件圖在此省略。3. 3滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1選擇鏈輪齒數(shù)根據(jù)上述的計(jì)算，如果小鏈輪的齒數(shù)zi是19,那么大鏈輪的齒數(shù)則通過計(jì)算是zl = zlx2 = 2x19 = 383.3.2確定計(jì)算功率通過機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范里的表9-7,首先查取Ka取值1.0,而Kz取值1.52,單排鏈,那么功率是Pca= KaKzP=1.0X 1.52X2.2=3.34 kW3.3.3選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距利用Pea計(jì)算結(jié)果是3.34 kW. 8是59r/min,通過機(jī)械設(shè)計(jì)中的圖9-11可以知道，鏈條的型號(hào)選擇是20A-1,再通過查閱機(jī)械設(shè)計(jì)里的表9-1,就能確定改鏈條的每節(jié)間隔p為31.75毫米。3.3.4計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距先對(duì)鏈節(jié)的中心距離進(jìn)行初步計(jì)算，計(jì)算結(jié)果為a0 = (3g50)p = (30-50)x31.75 = 952. Al 587.5mm這里取ao為1000毫米，那么其節(jié)數(shù)計(jì)算結(jié)果是Lp()=2 a()/p+( zi+ z2)/2+ ( Z2-zi)/2兀)2 p/ a()=2X 1000/31.75 + ( 19+38)/2 +(38-19)/2兀)2 X 31.75/ 100091.78結(jié)合上面的計(jì)算結(jié)果，本設(shè)計(jì)里鏈長的節(jié)數(shù)L定為92節(jié)。通過機(jī)械設(shè)計(jì)中的表9-7,就得獲知到得其有關(guān)系數(shù)£的值為0.24883,那么它的中心距離上限值是a = £p (2Lp-(zi+z2) =0.24883X31.75X (2 X92-( 19+ 38) 987 mm3.3.5計(jì)算鏈速v,確定潤滑方式v = n2zip/60X 1000=59 X 19 X 31.75/60 X 10000.6 m/s利用鏈速與鏈號(hào)的數(shù)值，通過機(jī)械設(shè)計(jì)中圖9-14的數(shù)值查閱，確定改分選設(shè)備的給油脂方式為滴油形式。3. 3. 6計(jì)算壓軸力Fp首先，這里的有效圓周力計(jì)算結(jié)果是；Fe = 1000P/v= lOOOx 2.2/0.6=3667 N另外，由于鏈輪以水平形式布置后它壓軸力的系數(shù)Kfp是1.15,那么其壓軸力計(jì)算結(jié)果是 FpKFpFe=l.15X36674217 No3. 4軸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 利用機(jī)械設(shè)計(jì)的公式(15-2),高速軸的初步最小軸徑計(jì)算公式是：nin =(3-19)首選對(duì)上面計(jì)算方法里涉及的相關(guān)參數(shù)取值進(jìn)行確定。軸加工選用材質(zhì)是調(diào)質(zhì)處理后的45#鋼，再通過機(jī)械設(shè)計(jì)里的表15-3,取4=112由前面的設(shè)計(jì)算得Pi=2.11kW, ni=237 r/min(2) 設(shè)計(jì)計(jì)算：dmin= Ao3 VPi/m=112X3 72.11/237=23.3 mm軸最小軸的直徑計(jì)算則是d = (1 + 0.14)= 26.6mm,對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行圓整處理后取27毫米。(3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)初步確定軸上相關(guān)零件的裝配圖按照設(shè)計(jì)的相關(guān)要求與規(guī)定，在此將采取如圖3.1描述的方案完成軸的裝配。so7524 - 19.75* 8x7x4。A89,9sIffB 64.5c_VI54.6圖3.1局速軸的裝配方案2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度a、為了確保小皮帶輪在軸向定位符合要求，在加工中I-II軸的右端部分應(yīng)有軸肩，因此對(duì)于所II-III段來說，其直徑將定為34毫米；在其左端部位將選取擋圈對(duì)軸端完成定位，擋圈直徑D規(guī)格按照37毫米的要求選擇制作。另外用于小皮帶輪和軸之間的配合轂，它的孔長度Li規(guī)格應(yīng)為48毫米，在此需注意在使用中軸端擋圈不會(huì)壓在小皮帶輪的軸端面之上，因此對(duì)I-II段的長度來說，必須滿足和Li相比要短一點(diǎn)，在此15的數(shù)值取為46毫米。b、滾動(dòng)軸承的初步選型?；谳S承在工作中受到徑向力與軸向力共同影響，因此要注意，在應(yīng)用上必須具有一個(gè)單列的圓錐滾子形式的軸承。所以根據(jù)dzi的取值是34毫米，通過對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊里的相關(guān)要求，初步采用了基本游隙組為零，并且具備標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列形式的滾錐軸承30208型號(hào)，其外形規(guī)格大小是dxDxT = 40mmx80mmxl9.75mm,所以這里的血小與血一訓(xùn)相同，都是40毫米，另外而Ivm-伽則為19.75毫米。這里選擇軸肩定位的方式實(shí)現(xiàn)軸承右端的定位。通過機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊可以獲知30208型軸承其定位軸肩的高度h大小是4.5毫米，所以這里的山取值為49毫米。c、對(duì)齒輪裝配位置的軸端分段IV-V的直徑df取值為50毫米進(jìn)行測算驗(yàn)證后，因?yàn)樾↓X輪的齒根部位與鍵槽的底部之間的長度e小于端面的模數(shù)，那么此設(shè)計(jì)里齒輪與軸在制作時(shí)應(yīng)按照一體的要求進(jìn)行加工，也就是常說的齒輪軸。d、軸承蓋的總寬度取值為20毫米，參照軸承蓋與潤滑給油處對(duì)于軸承要具備便于拆裝的性能，那么端帽的外端表面和所述小鏈輪的左端兩部分間的長度1取值為30毫米，那么Imw的長度計(jì)算則為50毫米。e、在此，對(duì)齒輪與箱體內(nèi)部的間隔距離a取值為16毫米。在此要注意箱體在加工中存在的誤差因素，對(duì)滾動(dòng)軸承的位置進(jìn)行確立定位時(shí)，還要放有一定的余量s,在此s數(shù)值定為8毫米，先前我們對(duì)滾動(dòng)軸承的寬度T已經(jīng)明確，是19.75毫米,則hi-v=T+s+a= 19.75+8+16=43.75 mmlvi-vn= s+a=8+16=24 mm經(jīng)過上面的查表與計(jì)算，軸的相關(guān)規(guī)格尺寸已經(jīng)明確。(4) 軸上零件的周向定位本設(shè)計(jì)里，分選機(jī)的小皮帶輪圓周定位是利用平鍵來實(shí)現(xiàn)的。這里的d頃是通過查閱機(jī)械設(shè)計(jì)中的表6-1獲知，數(shù)值大小為bxh = 8mmx7mni,選用的鍵槽是通鍵槽專用的銃刀來實(shí)現(xiàn)制作，它的長度是40毫米，另外為了確保齒輪和軸在,在進(jìn)行滾動(dòng)軸承和軸的周向定位的裝配時(shí)，應(yīng)當(dāng)有過度配部件，這里軸的直徑尺大小的允許公差應(yīng)控制在m6范圍。(5) 確定軸上圓角和倒角尺寸通過機(jī)械設(shè)計(jì)中的表15-2提供數(shù)據(jù)，這里的軸左端的倒角應(yīng)是1.0X45°,對(duì)于軸右端的倒角應(yīng)是1.6X45。另外相關(guān)的各軸的軸肩位置的圓角半徑要求如表15-2所示。(6) 求軸上的載荷首先利用軸的結(jié)構(gòu)圖3.1對(duì)軸的計(jì)算簡圖進(jìn)行繪制。對(duì)于軸承的支點(diǎn)具體定位,通過查表法獲得，具體參照機(jī)械設(shè)計(jì)里的圖15-23。通過查表，獲知a的數(shù)值為16.9毫米。所以其支撐的間距是64.35+64.35= 128.7mmo在依照繪制好的軸計(jì)算簡圖進(jìn)行軸彎矩圖以及扭矩圖的繪制，繪制完成后的圖見圖7.1o通過圖7.1,我們能夠得出軸的危險(xiǎn)截面為C截面部分。下來對(duì)截面C處的Mh等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算等，整理后如表2。表2截面C的支反力、彎矩及扭矩?cái)?shù)值載荷水平面H垂直面V支反力FFnhi=1466N, Fxh2=1466NFnvi=533. 5N, FW2=-533. 5NMh=94557 N mmMvi=34410. 75N minMv2=-34410. 75 N nun總彎矩Mi= M2= V945572+34410. 752=100624 N - m扭矩TTi=85020 N mm（7）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行該性能的計(jì)算核對(duì)時(shí)，常規(guī)的做法就是對(duì)該軸上的C危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度就行核算。通過機(jī)械設(shè)計(jì)里的公式（15.5）與上表里的相關(guān)數(shù)值，以及軸在單向旋轉(zhuǎn)時(shí)，其扭轉(zhuǎn)的切應(yīng)力就是脈動(dòng)循環(huán)的變應(yīng)力情況下，對(duì)系數(shù)a取值為0.6后進(jìn)行計(jì)算，那么它的應(yīng)力大小為<Jca= VMi2+(aTi)2 /W= V 1006242+(0.6X85020)2 /0.1X70M.3 MPa在前面的計(jì)算與確定過程里，軸的選材為調(diào)質(zhì)后的45#鋼，那么根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)里的表15-1,就能知道 Si)的數(shù)值是60 MPao由于此時(shí)的。ca不大于(61),那么該抽的強(qiáng)度能滿足使用要求。3. 4. 2低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)通過機(jī)械設(shè)計(jì)中的計(jì)算公式(15-2)初步估算軸的最小軸徑:(3-20)確定公式內(nèi)的各種計(jì)算數(shù)值選軸的材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),由機(jī)械設(shè)計(jì)表153,取4=112由前面的設(shè)計(jì)算得P2=2.03kW, m=59 r/min(2) 設(shè)計(jì)計(jì)算：dmin= Ao3 VPi/ni=l 12X3 V2.03/59=36.4 mm該低速軸的最小軸徑計(jì)算是d=min x(1+0.14)=41.5 mm ,對(duì)計(jì)算結(jié)果按照相關(guān)要求進(jìn)行圓整處理，其數(shù)值為42毫米。(3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)初步確立擬軸上相關(guān)構(gòu)件的裝配方案按照設(shè)計(jì)有關(guān)規(guī)定，在此將采取現(xiàn)圖3.3所描述的方案實(shí)施軸的裝配操作。mSS0H-4-g00VI9夜0520x12x56A 60.75B 60.758512x8x2圖3.3低速軸的裝配方案2）參考軸向的定位有關(guān)規(guī)范實(shí)現(xiàn)其每段的直徑與長度的確立。a、按照設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于軸向定位的規(guī)定，應(yīng)當(dāng)確保VII-VIII軸的左端為與肩部制造，所以VII-VIII截面的直徑是DVII-VIII =49毫米;右端通過軸端保持環(huán)定位時(shí)，根據(jù)軸端的直徑以保持環(huán)直徑d =52毫米。小鏈輪和所述軸的所述輪轂孔的長度為L1=28毫米。為了確保該軸端保持環(huán)僅在小鏈輪壓不按壓在軸的端面上，所述VII-VIII截面的長度應(yīng)比L1稍短?，F(xiàn)在采取LI-II =26毫米。b、滾動(dòng)軸承的初步選型?；谳S承在工作中受到徑向力與軸向力共同影響，因此要注意，在應(yīng)用上必須具有一個(gè)單列的圓錐滾子形式的軸承。所以根據(jù)DVII-VIII=49毫米，所述單排滾動(dòng)錐形軸承的基本游隙組和標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的30211最初由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊選擇，并且其大小為dXdXT=55毫米X 100毫米X22.75毫米,所以DI-II = DV-VII = 55毫米;和Li-II =22.75毫米。左端滾動(dòng)軸承采用軸肩定位。對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行查表，就可以確定30211型的軸承相關(guān)參數(shù)，這里定位軸肩的高度h取值4.5毫米，那么的數(shù)值將為64毫米。c、對(duì)齒輪裝配位置的軸端分段IV-V的直徑山5取值為70毫米進(jìn)行測算驗(yàn)證后，該設(shè)計(jì)里齒輪的右端和右軸承兩者間的定位方法選取套筒定位形式。在此，齒輪的輪轂寬大小是70毫米，為了確保裝配后套筒的端面能后和齒輪緊密的接觸，要讓次軸段的寬度稍微小一些，所以這里的lw_v取值為66毫米，對(duì)于齒輪的右端裝配，將選取軸肩定位方法，因?yàn)檩S肩的高度h比0.07d大一些，所以這里的高度h取值為6毫米，另外其軸環(huán)處的直徑由質(zhì)規(guī)格大小為82毫米。同時(shí)由于軸環(huán)的寬度b大于1.4個(gè)h,那么Iiimv取值為12 mm。d、軸承蓋的總寬度取值為20毫米，參照軸承蓋與潤滑給油處對(duì)于軸承要具備便于拆裝的性能，那么端帽的外端表面和所述小鏈輪的左端兩部分間的長度1取值為30毫米，那么Iwn的長度計(jì)算則為50毫米。e、在此，對(duì)齒輪與箱體內(nèi)部的間隔距離a取值為16毫米。在此要注意箱體在加工中存在的誤差因素，對(duì)滾動(dòng)軸承的位置進(jìn)行確立定位時(shí)，還要放有一定的余量s,在此s數(shù)值定為8毫米，先前我們對(duì)滾動(dòng)軸承的寬度T己經(jīng)明確，是22.75毫米,則lv-vi=T+s+a+ （70-66） =22.75+8+16+4=50.75 mm1 ii .in=s+a=8+16=24 mm經(jīng)過上面的查表與計(jì)算，軸的相關(guān)規(guī)格尺寸已經(jīng)明確。(4) 軸上零件的周向定位本設(shè)計(jì)里，分選機(jī)的齒輪與小鏈輪之間的圓周定位是利用平鍵來實(shí)現(xiàn)的。這里的dw-v是通過查閱機(jī)械設(shè)計(jì)中的表6-1獲知，數(shù)值大小為b*h = 20rnrnxl2mrn,選用的鍵槽是通鍵槽專用的銃刀來實(shí)現(xiàn)制作，它的長度是56毫米，另外為了確保齒輪和軸在裝配過程里的對(duì)中性滿足要求，這里的小皮帶輪的輪轂和軸的吻合比最好是H7/n6；另外在小鏈輪和軸的裝配連接里，應(yīng)采取規(guī)格12mmX8mmX22 mm的平鍵進(jìn)行連接，其溫和比控制在H7/k6o同時(shí)，在進(jìn)行滾動(dòng)軸承和軸的周向定位的裝配時(shí)，應(yīng)當(dāng)有過度配部件，這里軸的直徑尺大小的允許公差應(yīng)控制在m6范圍。(5) 確定軸上圓角和倒角尺寸通過機(jī)械設(shè)計(jì)中的表15-2提供數(shù)據(jù)，這里的軸端倒角應(yīng)是1.6X45。，另外相關(guān)的各軸的軸肩位置的圓角半徑要求如表15-2所示。(6) 求軸上的載荷首先利用軸的結(jié)構(gòu)圖3.3對(duì)軸的計(jì)算簡圖進(jìn)行繪制。對(duì)于軸承的支點(diǎn)具體定位,通過查表法獲得，具體參照機(jī)械設(shè)計(jì)里的圖15-23o通過查表，獲知a的數(shù)值大小是21毫米。所以其支撐的間距是60.75+60.75= 121.5mmo在依照繪制好的軸計(jì)算簡圖進(jìn)行軸彎矩圖以及扭矩圖的繪制，繪制完成后的圖見圖3.4O通過圖3.4,我們能夠得出軸的危險(xiǎn)截面為B截面部分。下來對(duì)截面C處的Mh等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算等，整理后如表3。表3截面B的支反力、彎矩及扭矩?cái)?shù)值載荷水平面II垂直面V支反力 FFni11=1403. 5N, Fmi2=1403. 5NFnvi=511N, FW2=-511N彎矩 MMh=85263 N - mmMvi=31043. 25N mmMv2=-31043. 25 N mm總彎矩Mi= M2= V852632+31