紅棗去核機(jī)的設(shè)計(jì)【三維SW】【含11張CAD圖紙+說(shuō)明書(shū)打包終稿】

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課題須提交開(kāi)題報(bào)告一式三份 一份學(xué) 生本人留存 一份指導(dǎo)教師存閱 一份學(xué)生所在學(xué)院存檔 備檢備查 一 本題來(lái)源及研究的目的和意義 1 1 課題的來(lái)源 自選題 1 2 研究的目的 我國(guó)盛產(chǎn)紅棗 紅棗營(yíng)養(yǎng)豐富 是我國(guó)人民喜愛(ài)的食物 在紅棗生產(chǎn)旺季農(nóng)民把紅棗制成罐 頭 飲料 由于紅棗有核 影響口感 如果能用機(jī)械去紅棗核 可以大大提高紅棗生產(chǎn)的附加值 增加農(nóng)民的收入 設(shè)計(jì)紅棗去核機(jī)具有重要意義 核果類水果主要是指桃 杏 李 山植 紅棗及橄欖等 它們?cè)谒偖a(chǎn)量中占有較大比例 以它們?yōu)樵?加工成飲料 罐頭 果脯及果干制品時(shí) 去核作業(yè)是一項(xiàng)十分重要的前處理工序 以往 主要采用人工作業(yè) 不僅占用大量的勞力 勞動(dòng)強(qiáng)度大 生產(chǎn)效率低 且產(chǎn)品質(zhì)量難以控 制 因此 實(shí)行水果去核的機(jī)械化作業(yè)是一種必然的發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)外 60 年代就著手去核機(jī)的研制 80 年代初 美國(guó) 意大利和荷蘭等國(guó)已相繼出現(xiàn)了桃去核機(jī) 橄欖去核機(jī)等 去核工序基本上實(shí) 現(xiàn)了機(jī)械化 我國(guó)是從 80 年代后期開(kāi)始著手對(duì)去核機(jī)進(jìn)行研制的 并陸續(xù)推出一些產(chǎn)品 由于一 些問(wèn)題尚未真正解決 因此 真正在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用的并不多 在眾多的果品加工廠中 去核作 業(yè)至今基本上仍依靠手工或者十分簡(jiǎn)陋的工具完成 近年來(lái) 隨著人民生活水平的不斷提高 人 們對(duì)食品質(zhì)量的要求也越來(lái)越嚴(yán)格 生產(chǎn)廠家也意識(shí)到 前處理工序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量有著不可忽視的 影響 各廠家紛紛尋找合適的前處理設(shè)備 由于許多前處理設(shè)備在國(guó)內(nèi)尚屬空白 例如桃去核機(jī) 等 故用戶的需求難以滿足 因此 開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的去核機(jī)及其它前處理設(shè)備是形勢(shì)所需 1 3 研究的意義 本課題以大棗去核機(jī)的實(shí)際市場(chǎng)需求出發(fā) 立足于企業(yè)目前的生產(chǎn)實(shí)際 針對(duì)大棗去核生產(chǎn) 過(guò)程中存在的問(wèn)題 研制大棗自動(dòng)定向 輸送 去核機(jī) 以解決企業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題 改變企 業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)模式 降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 提高企業(yè)生產(chǎn)效率 二 課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及分析 2 1 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 目前紅棗加工企業(yè)和紅棗加工專業(yè)戶大都是由人工來(lái)完成去核這一過(guò)程 人工去核缺點(diǎn)很 多 如效率低 勞動(dòng)強(qiáng)度大 衛(wèi)生條件差 安全隱患多等缺點(diǎn) 已有的自動(dòng)去核機(jī)無(wú)需人工手持 單個(gè)棗逐個(gè)進(jìn)行操作 適宜定尺寸的紅棗加工 機(jī)械化自動(dòng)程度高 大大提高了工作效率和安全 性能 2 2 技術(shù)創(chuàng)新 紅棗去核機(jī)是將沖針的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)盤工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成連續(xù)去核作業(yè)處理 其總功能可分解為送料 沖核 退回 沖棗四個(gè)分功能 三 對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 3 1 課題任務(wù)要求 本裝置主要是將沖針的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)盤工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成連續(xù)去核作業(yè)處理 3 2 課題設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 首先加工紅棗直徑為 15mm 20mm 紅棗去核時(shí)沖針壓力最大可達(dá) 3KN 沖針的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng) 及旋轉(zhuǎn)盤工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成連續(xù)去核 綜上 該設(shè)計(jì)是可行的 四 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路 4 1 本課題需要研究的重點(diǎn)問(wèn)題 本裝置主要將沖針的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)盤工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成連續(xù)去核作業(yè)處理 其 總功能可分解為送料 沖核 退回 沖棗四個(gè)分功能 五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 完成本課完成本課題所必須做的工作有利用學(xué)校圖書(shū)館及互聯(lián)網(wǎng)查閱大量資料 了解紅棗的 基本性質(zhì) 受力分析 原理等 了解各種類型的去核機(jī)的特點(diǎn) 關(guān)鍵問(wèn)題可請(qǐng)求老師指導(dǎo)或通過(guò) 同學(xué)討論 計(jì)算 利用 Auto CAD solidworks 等繪圖軟件繪制出干燥機(jī)的零件圖 裝配圖和三 維圖 反復(fù)對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行檢驗(yàn) 校核 六 工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 工作方案 設(shè)計(jì)總體動(dòng)力源 傳動(dòng)裝置和執(zhí)行裝置 槽輪凸輪軌道設(shè)計(jì) 軸及受力分析 進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周 第 2 周 通過(guò)查找文獻(xiàn)資料 了解去核機(jī)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 第 2 周 第 5 周 設(shè)計(jì)紅棗去核機(jī)的總體方案 第 6 周 第 9 周 對(duì)紅棗去核機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì) 第 10 周 第 12 周 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 對(duì)部分問(wèn)題修改 調(diào)整 第 13 周 第 14 周 整理資料準(zhǔn)備答辯 七 參考文獻(xiàn) 1 韋公遠(yuǎn) 無(wú)核糖棗的制作方法 吉林農(nóng)業(yè) 2012 08 2 楊家軍 機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2010 3 黃靖遠(yuǎn) 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 4 彭三河 大棗去核裝置的設(shè)計(jì) J 包裝與食品機(jī)械 2015 04 5 陳芳 中心定位式山楂去核機(jī)的設(shè)計(jì) J 農(nóng)機(jī)與食品機(jī)械 2010 05 6 王小玉 全自動(dòng)紅棗加工設(shè)備 J 大眾商務(wù) 2013 07 7 郭福則 紅棗加工產(chǎn)品的加工工藝 J 農(nóng)產(chǎn)品加工 2014 03 8 薛志偉 周茂林 紅棗加工系列產(chǎn)品研制 J 延安大學(xué)學(xué)報(bào) 2010 06 9 王在政 全自動(dòng)紅棗去核機(jī) 中國(guó)專利 201502 10 向世濤 張樹(shù)清 小型水果去核機(jī) J 技術(shù)與市場(chǎng) 2014 09 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 紅棗去核機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 高元舟 學(xué) 號(hào) 8031212419 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 16 4 指導(dǎo)老師 賀小偉 日 期 2016 05 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 前 言 在水果加工工業(yè)中 核果類水果去核作業(yè)是一項(xiàng)十分重要的前處理工序 近年來(lái) 隨著人民生活水平的 不斷提高 勞動(dòng)力費(fèi)用在加工作業(yè)成本中所占的比例越來(lái)越高 人們對(duì)食品質(zhì)量的要求也越來(lái)越嚴(yán)格 因 此 開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的去核機(jī)及其它前處理設(shè)備是形勢(shì)所需 本文的主要內(nèi)容有 根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 進(jìn)行沖壓機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動(dòng)機(jī) 構(gòu)的選型 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選擇與評(píng)定 對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算 關(guān)鍵詞 去核機(jī) 方案設(shè)計(jì) 執(zhí)行系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng) 目 錄 1 緒論 1 2 紅棗去核機(jī)的方案設(shè)計(jì) 1 2 1 執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 1 2 2 傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 3 3 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 4 3 1 選擇電動(dòng)機(jī) 4 3 2 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 4 3 3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 4 4 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 5 4 1 普通 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 5 4 2 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 6 4 3 聯(lián)軸器的選擇 9 5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 10 5 1 沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 10 5 2 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 13 6 軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 6 1 軸 的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 14 6 2 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 20 6 3 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 22 7 潤(rùn)滑與密封 23 7 1 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 23 7 2 密封 24 總 結(jié) 25 致 謝 26 參考文獻(xiàn) 27 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 0 1 緒論 我國(guó)盛產(chǎn)紅棗 紅棗營(yíng)養(yǎng)豐富 是我國(guó)人民喜愛(ài)的食物 在紅棗生產(chǎn)旺季農(nóng)民把紅棗制成罐頭 飲料 由于紅棗有核 影響口感 如果能用機(jī)械去紅棗核 可以大大提高紅棗生產(chǎn)的附加值 增加農(nóng)民的收入 設(shè)計(jì)紅棗去核機(jī)具有重要意義 核果類水果主要是指桃 杏 李 山植 紅棗及橄欖等 它們?cè)谒偖a(chǎn)量中占有較大比例 以它們?yōu)?原料 加工成飲料 罐頭 果脯及果干制品時(shí) 去核作業(yè)是一項(xiàng)十分重要的前處理工序 以往 主要采用 人工作業(yè) 不僅占用大量的勞力 勞動(dòng)強(qiáng)度大 生產(chǎn)效率低 且產(chǎn)品質(zhì)量難以控制 因此 實(shí)行水果去核 的機(jī)械化作業(yè)是一種必然的發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)外 60 年代就著手去核機(jī)的研制 80 年代初 美國(guó) 意大利和荷蘭 等國(guó)已相繼出現(xiàn)了桃去核機(jī) 橄欖去核機(jī)等 去核工序基本上實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化 我國(guó)是從 80 年代后期開(kāi)始著 手對(duì)去核機(jī)進(jìn)行研制的 并陸續(xù)推出一些產(chǎn)品 由于一些問(wèn)題尚未真正解決 因此 真正在生產(chǎn)中推廣應(yīng) 用的并不多 在眾多的果品加工廠中 去核作業(yè)至今基本上仍依靠手工或者十分簡(jiǎn)陋的工具完成 近年來(lái) 隨著人民生活水平的不斷提高 人們對(duì)食品質(zhì)量的要求也越來(lái)越嚴(yán)格 生產(chǎn)廠家也意識(shí)到 前處理工序?qū)?產(chǎn)品質(zhì)量有著不可忽視的影響 各廠家紛紛尋找合適的前處理設(shè)備 由于許多前處理設(shè)備在國(guó)內(nèi)尚屬空白 例如桃去核機(jī)等 故用戶的需求難以滿足 因此 開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的去核機(jī)及其它前處理設(shè)備是形勢(shì)所需 2 紅棗去核機(jī)的方案設(shè)計(jì) 2 1 執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)的核心 它對(duì)機(jī)械能否實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能 性能的優(yōu) 勢(shì) 經(jīng)濟(jì)效益的好壞都起著決定性的作用 2 1 1 紅棗去核機(jī)的功能 紅棗去核機(jī)是將沖針的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)盤工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成連續(xù)去核作業(yè)處理 其總功能 可分解為送料 沖核 退回 沖棗四個(gè)分功能 2 1 2 紅棗去核機(jī)的原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求 1 加工紅棗直徑為 15mm 20mm 2 紅棗去核時(shí)沖針壓力最大可達(dá) 3KN 3 要求沖針自上向下運(yùn)動(dòng)前 旋轉(zhuǎn)盤做一次間歇轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)角為 90 4 紅棗去核機(jī)使用壽命 10 年 每日一班制工作 載荷有輕微沖擊 2 1 3 工藝動(dòng)作分解 根據(jù)上訴分析 紅棗去核機(jī)要求完成的工藝動(dòng)作有以下幾個(gè)動(dòng)作 1 加料 這一動(dòng)作可利用人工加料 2 沖制 其工藝動(dòng)作可分為沖核和沖棗 要求沖針自上向下運(yùn)動(dòng)前 旋轉(zhuǎn)盤做一次間歇運(yùn)動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)角 度為 90 3 旋轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)動(dòng) 以完成送料 沖核 沖棗三個(gè)工位的轉(zhuǎn)換 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 2 1 4 沖針往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu) 選擇電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源 此機(jī)構(gòu)是具有將連續(xù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的功能 實(shí)現(xiàn)該功能的各 機(jī)構(gòu)比較如下 1 擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪 凸輪具有易設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn) 它還能準(zhǔn)確有效地預(yù)測(cè)所產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的基本趨勢(shì) 工作 行為 結(jié)構(gòu)和壽命等 具有良好的運(yùn)動(dòng)性能和動(dòng)力性能 2 對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 這種低副機(jī)構(gòu)具有良好的動(dòng)力特性和運(yùn)動(dòng)特性 運(yùn)動(dòng)副幾何封閉 制造簡(jiǎn)單等 優(yōu)點(diǎn) 3 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 與對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相比較 具有曾力 急回特性等優(yōu)點(diǎn) 2 1 5 旋轉(zhuǎn)盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu) 棘輪機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu) 不完全齒輪機(jī)構(gòu)均可實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng) 由于旋轉(zhuǎn)盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)速度要求低速 且需 要精確地轉(zhuǎn)位 故選用槽輪機(jī)構(gòu) 2 1 6 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì) 紅棗去核機(jī)由減速傳動(dòng)裝置 沖壓機(jī)構(gòu) 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成 在送料期間 沖針不能壓到旋轉(zhuǎn)盤 顯 然 沖針自上向下運(yùn)動(dòng)前 旋轉(zhuǎn)盤做一次間歇轉(zhuǎn)動(dòng) 所以沖針與旋轉(zhuǎn)盤之間的運(yùn)動(dòng) 在時(shí)間順序和空間位 置上有嚴(yán)格的協(xié)調(diào)配合要求 2 1 7 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的設(shè)計(jì) 對(duì)于紅棗去核機(jī)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖主要是確定沖針 旋轉(zhuǎn)盤二個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的先后順序 相位 以利于對(duì)各 執(zhí)行構(gòu)件的設(shè)計(jì) 其紅棗去核機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的工作過(guò)程如圖 2 1 所示 為了保證機(jī)器在工作時(shí)其各執(zhí)行構(gòu)件間動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合關(guān)系 在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)應(yīng)編制出表明機(jī)器在一個(gè) 運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 表 2 1 表示紅棗去核機(jī)二個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 沖針 和旋轉(zhuǎn)盤都由工作行程和回程兩部分組成 設(shè)每轉(zhuǎn)一周為一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期 其沖針的工作行程為 0 180 回 程為 180 360 即一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期做一次上下移動(dòng) 旋轉(zhuǎn)盤的工作行程在沖針的回程后半段和工作行程的前 半段完成 工作旋轉(zhuǎn)盤由軸 4 帶動(dòng) 通過(guò)槽輪機(jī)構(gòu)做間歇轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng) 轉(zhuǎn)位過(guò)程對(duì)應(yīng)于軸 4 轉(zhuǎn)過(guò) 90 停歇過(guò) 程對(duì)應(yīng)于軸 4 轉(zhuǎn)過(guò) 270 圖 2 1 紅棗去核機(jī)的工作過(guò)程 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 表 2 1 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 沖針 工作行程 回程 旋轉(zhuǎn)盤 停止 進(jìn)給 主軸轉(zhuǎn)角 0 90 180 270 360 2 1 8 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選擇和評(píng)定 現(xiàn)在可以按給定條件 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相容性和盡量使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單 空間布局緊湊等要求來(lái)選擇方案 由 此可選擇兩個(gè)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的方案 方案 1 沖壓機(jī)構(gòu)為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)盤間歇機(jī)構(gòu)為棘輪機(jī)構(gòu) 方案 2 沖壓機(jī)構(gòu)為擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)盤間歇機(jī)構(gòu)為槽輪機(jī)構(gòu) 評(píng)定 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)具有增力 急回特性等功能 但方案 2 具有易設(shè)計(jì)及機(jī)械效 率高等優(yōu)點(diǎn) 故最后選擇方案 2 為紅棗去核機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案 2 2 傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 2 2 1 初選原動(dòng)機(jī) 根據(jù)紅棗去核機(jī)的工作情況和原動(dòng)機(jī)的選擇原則 初選三相異步電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī) 額定轉(zhuǎn)速為 n 750r min 因額定功率需在力分析后確定 故電動(dòng)機(jī)的具體型號(hào)待定 2 2 2 擬定傳動(dòng)系統(tǒng)方案 根據(jù)執(zhí)行系統(tǒng)的工況和初選原動(dòng)機(jī)的工況及要實(shí)現(xiàn)的總傳動(dòng)比 擬選用帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和一級(jí)圓錐齒輪傳 動(dòng)組成紅棗去核機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng) 2 2 3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 按已選定的兩個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)形式及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 畫(huà)出紅棗去核機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 如圖 2 2 所示 其 工作原理為 電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速傳動(dòng)裝置 帶輪傳動(dòng) 帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 完成沖針的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)盤工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng) 紅棗去核機(jī)工作時(shí) 沖針由擺動(dòng)從動(dòng)件帶動(dòng)下行 沖針進(jìn)行去核 稱為工作行程 工作阻力 F 為常數(shù) 沖針上行時(shí) 即為空回行程 此行程無(wú)工作阻力 在 空回行程中 通過(guò)帶輪 圓錐齒輪 槽輪機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤工作臺(tái)做一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 即送料 以 便沖針繼續(xù)沖核 沖棗 圖 2 2 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 3 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 3 1 選擇電動(dòng)機(jī) 3 1 1 電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式 按工作要求和工作條件 選用一般用途的 Y IP44 系列三相異步電動(dòng)機(jī) 它為臥式封閉結(jié)構(gòu) 3 1 2 確定電動(dòng)機(jī)容量 1 沖針的輸出功率 PW 根據(jù)設(shè)計(jì)要求和原始數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)分析可知 F 2500N 設(shè)定沖針的速度為 0 7m s 則沖針的輸出功率為 PW 1 77KW 2 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 Pd 傳動(dòng)裝置的總效率 1 23 3 4 52 3 1 式中 1 2 3 4 5 為電動(dòng)機(jī)至沖針的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 1 7 查 得 V 帶傳動(dòng) 1 0 96 滾子軸承 2 0 98 錐齒輪傳動(dòng) 3 0 95 齒式聯(lián)軸器 4 0 99 槽摩擦輪傳動(dòng) 5 0 89 故 1 23 3 4 52 0 96 0 983 0 95 0 99 0 892 0 666 所以 P d 2 66KW 3 2 3 電動(dòng)機(jī)的額定功率 Ped 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 12 1 選取電動(dòng)機(jī)的額定功率為 Ped 3KW 3 1 3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 為了便于選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍 V 帶輪傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍 i 2 5 則 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 nd 284 710r min 可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速 750r min 的電動(dòng)機(jī)符合 表 3 1 Y132S 8 型電動(dòng)機(jī)的主要性能 3 2 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 id 7 3 3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 3 3 1 各軸的轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)軸為 0 軸 各轉(zhuǎn)速為 n0 710r min n n 710 i 101 min 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 KW 電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速 r min 電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 r min 傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 Y132S 8 3 750 710 7 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 3 3 2 各軸的輸入功率 按電動(dòng)機(jī)的額定功率計(jì)算各軸輸入功率 P0 Ped 3KW P P0 1 3 0 96 2 88KW P P 23 3 2 88 0 983 0 95 2 63KW P P 4 2 63 0 99 2 55KW 3 3 3 各軸的轉(zhuǎn)矩 T0 9550 P0 n0 9550 3 710 40 35N m T 9550 P n 9550 2 88 142 193 69N m T 9550 P n 9550 2 63 142 176 88N m T 9550 P n 9550 2 55 142 171 5N m 4 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 4 1 普通 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1 確定計(jì)算功率 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 8 7 查得工作情況系數(shù) KA 1 1 故 Pca P KA 1 1 3 3 3KW 4 1 2 選取窄 V 帶帶型 根據(jù) Pca n 由圖 8 11 確定選用 A 型 3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 由表 8 6 和 8 8 取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 dd1 80mm 根據(jù)式 8 15 從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 dd2 dd2 i dd1 5 80 400mm 按式 8 13 驗(yàn)算帶的速度 V 2 97m s30m s 故帶的速度合適 4 確定窄 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 根據(jù) 0 7 dd1 dd2 a0 2 dd1 dd2 初步確定中心距 a0 650mm 根據(jù)式 8 22 計(jì)算帶所需要的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 2a0 dd1 dd2 2 650 400 80 2093mm 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 由表 8 2 選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 2000mm 按式 8 23 計(jì)算實(shí)際中心距 a a 650 604 5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 1 由式 8 25 得 1 180 dd2 dd1 57 3 149 6 90 故主動(dòng)輪上的包角合適 6 計(jì)算窄 V 帶的根數(shù) 由式 8 26 知 由 n 710r min dd1 71mm 查表 8 4a 和表 8 4b 得 P0 0 4KW P0 0 09 查表 8 5 得 K 0 92 查表 8 2 得 KL 1 03 則 Z 2 7 取 Z 3 根 7 計(jì)算預(yù)緊力 F0 由式 8 27 知 F0 500 由表 8 3 得 q 0 1kg m 故 F0 500 8 計(jì)算作用在軸上的壓軸力 FP 由式 8 28 得 FP 2Z F0 2 7 135 8 1835N 4 2 9 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于 d 500mm 適宜采用腹板式結(jié)構(gòu) 繪制帶輪的零件圖如圖 4 1 所示 圖 4 1 帶輪零件圖 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 4 2 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 4 2 1 選擇齒輪類型 精度等級(jí) 材料及齒數(shù) 1 按圖所示的傳動(dòng)方案 選用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 2 精度等級(jí)選 7 級(jí)精度 3 材料選擇 選兩齒輪均為 45 鋼 調(diào)制處理 硬度為 240HBS 4 選齒輪齒數(shù) Z1 Z2 30 5 選取分度圓錐角 1 45 2 90 1 45 4 2 2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式 10 26 進(jìn)行試算 即 d1t 2 92 1 試選載荷系數(shù) Kt 1 6 2 計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T 9550 P n 9550 2 88 142 193 69N m 4 3 3 齒寬系數(shù) 一般取 0 25 0 3 4 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表 10 6 查得材料的彈性影響系數(shù) 5 由圖 10 21d 按齒面硬度查得兩齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 Hlim 550MPa 6 由式 10 13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1 N2 60n1Jlh 60 142 1 8 300 10 2 04 4 4 7 由圖 10 19 查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1 KHN2 0 98 8 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1 安全系數(shù) s 1 由式 10 12 得 1 2 0 98 550MPa 539MPa 試算齒輪分度圓直徑 d1t 代入中較小值 d1t 2 92 2 92 160 8mm 9 計(jì)算圓周速度 V 1 195m s 10 計(jì)算齒寬 b R d 0 33 160 8 37 5mm 4 5 11 計(jì)算載荷系數(shù) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 根據(jù) v 1 195m s 7 級(jí)精度 動(dòng)載荷系數(shù) KV 可按圖 10 8 中低一級(jí)精度線查得 KV 1 16 取齒間載荷分 配系數(shù) KHa KFa 1 4 2 3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 10 24 得彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 4 6 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1 由圖 10 20c 查得兩齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE1 FE2 380MPa 2 由圖 10 18 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1 KFN2 0 92 4 計(jì)算動(dòng)載荷系數(shù) K K KAKVKFa KF 1 1 6 1 1 875 2 175 5 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) ZV1 ZV2 42 4 6 查取齒形系數(shù) 由表 10 5 利用插值法計(jì)算齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 對(duì)比計(jì)算結(jié)果 由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的模數(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有關(guān) 可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù) 4 51 并就圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m 4 5mm 按接觸強(qiáng)度計(jì)算得的分度圓直徑 d1 178 1mm 算出齒輪齒數(shù) Z1 Z2 40 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng) 既滿足了齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 并做到了結(jié)構(gòu)緊湊 4 2 4 幾何尺寸的計(jì)算 1 計(jì)算分度圓直徑 d1 m Z1 40 4 5 180mm d2 m Z2 40 4 5 180mm 2 計(jì)算齒輪寬度 b R 42mm da1 d 2ha m Z1 2 186mm df1 d 2hf m Z1 2 172mm 4 2 5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制零件圖 由于齒輪齒頂圓直徑大于 150mm 而又小于 500mm 所以設(shè)計(jì)錐齒輪為鍛造錐齒輪 選用腹板式結(jié)構(gòu) 為宜 其它有關(guān)尺寸計(jì)算從略 并繪制齒輪零件圖如圖 4 2 所示 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 4 2 齒輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 4 3 聯(lián)軸器的選擇 4 3 1 選擇聯(lián)軸器的類型和型號(hào)圖 1 類型選擇 因?yàn)闇p速器與工作機(jī)不在同一底座上 傳遞轉(zhuǎn)矩較大 且要求有較大的軸線偏移補(bǔ)償 故選用齒式聯(lián) 軸器 2 載荷計(jì)算 公稱轉(zhuǎn)矩 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表 14 1 查得 故由式 14 1 得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 3 型號(hào)選擇 從手冊(cè)表 8 3 中查得 GICL1 型鼓形齒式聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩為 800N m 許用轉(zhuǎn)速為 7100r min 軸徑為 16 38 之間 故適用 5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 5 1 沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 5 1 1 沖壓機(jī)構(gòu)的選型 能實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有 擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu) 對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 按圖 2 所示的傳動(dòng)方案 選擇擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)如下圖 5 1 所示 圖 5 1 擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu) 5 1 2 擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)中心距 a 的確定 圖 5 2 是簡(jiǎn)化了的滾子擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)從動(dòng)件軸線 A 與圓柱凸輪軸線 OO 間的最短 距離就是擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的中心距 a AB1 和 AB3 是擺動(dòng)從動(dòng)件的兩個(gè)極限位置 AB2 是擺從動(dòng)件的 中間位置 為了使?jié)L子中心 B 的軌跡量與同一個(gè)圓柱接近 取 B1B3 OO CD DB2 則 a AD AC CD AC 1 2 AB2 AC 1 AB2 AC 1 2 L Lcos max 2 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 即 a L 2 1 cos max 2 式中 a 凸輪機(jī)構(gòu)的中心距 L 擺動(dòng)從動(dòng)件的長(zhǎng)度 max 擺動(dòng)從動(dòng)件的最大擺角 由空間結(jié)構(gòu)決定 取 max 90 L 60mm 故 a L 2 1 cos max 2 15 2 圖 5 2 擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 5 1 3 擺動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇 用解析法設(shè)計(jì)圓柱凸輪廓線 首先需要建立擺動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的解析式 F 式中 擺動(dòng)從動(dòng)件的擺角 圓柱凸輪的轉(zhuǎn)角 去核機(jī)對(duì)擺動(dòng)從動(dòng)件的擺角規(guī)律有較嚴(yán)格的要求 所以應(yīng)首先滿足擺角的要求 選擇擺動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一般原則 1 僅需從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)一定的擺角 而對(duì)于行程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律并無(wú)嚴(yán)格要求時(shí) 常選用便于加工的簡(jiǎn)單 幾何曲線 如圓弧 圓弧直線 作為圓柱凸輪輪廓線 2 對(duì)擺動(dòng)從動(dòng)件的擺角規(guī)律有嚴(yán)格要求的 應(yīng)首先滿足擺角的要求 然后考慮角速度和角加速問(wèn)題 3 對(duì)高轉(zhuǎn)速圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 主要考慮從動(dòng)件的動(dòng)力特性 力求避免過(guò)大的 慣性力 為了便于比較 選取 現(xiàn)將幾種常用的擺動(dòng)從動(dòng)件規(guī)律特性列于表 5 1 表 5 1 各種運(yùn)動(dòng)特性的比較 運(yùn)動(dòng)規(guī)名稱 最大角速度 max 最大角加速度 max 應(yīng)用 等速 改進(jìn)等速 余弦 改進(jìn)等速 正弦 等加速等減速 余弦加速度 正弦加速度 五次多項(xiàng)式 1 00 低速輕負(fù)載 1 22 7 68 低速重負(fù)荷 1 33 8 38 低速重負(fù)荷 2 00 4 00 中速輕負(fù)荷 1 57 4 93 中低速輕負(fù)荷 2 00 6 28 中高速輕負(fù)荷 l 88 5 77 高速中負(fù)荷 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 本設(shè)計(jì)中的擺動(dòng)從動(dòng)件符合第五種運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性 5 1 4 圓柱凸輪中徑 D 的確定 由于展開(kāi)圓柱面的直徑愈大則對(duì)應(yīng)的凸輪理論廓線的變化率愈小 也就是說(shuō) 外圓柱面上的凸輪 理論廓線的變化率比槽底圓柱面土的理論廓線的變化率小 因此取圓柱凸輪的中徑圓柱面作為理論設(shè)計(jì)的 理論圓柱面 即 max 式中 一一圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)角速度 一一擺桿從動(dòng)件的角速度 一一凸輪的壓力角 一一擺動(dòng)從動(dòng)件的擺角 許用壓力角 a 一般取 35 45 由上表數(shù)據(jù) 得 D 80 所以取凸輪直徑 D 85mm 5 1 5 圓柱凸輪轉(zhuǎn)向與擺動(dòng)推桿位置的凸輪廓線方程 1 理論輪廓線方程 x rp Lcos max 2 Lcos max 2 5 1 y Lsin max 2 Lsin max 2 5 2 式中 x y 為理論輪廓線上點(diǎn)的直角坐標(biāo) rp 為凸輪的平均圓柱半徑 為凸輪的轉(zhuǎn)角 L 為擺桿的 長(zhǎng)度 max 為擺桿的最大擺角 為擺桿在任意位置時(shí)的擺角 2 實(shí)際輪廓線方程 X1 x rT dy d dx d 2 dy d 2 1 2 5 3 Y1 y rT dx d dx d 2 dy d 2 1 2 5 4 式中 X1Y1 為實(shí)際輪廓線上任意點(diǎn)的坐標(biāo) rT 為滾子半徑 dx d dy d 對(duì) 求導(dǎo)得到 上面一組加減 號(hào)表示理論廓線下方的包絡(luò)線 下面的一組加減號(hào)表示理輪廓線上方的包絡(luò)線 5 1 6 輪廓線的曲率半徑 在設(shè)計(jì)或加工凸輪輪廓時(shí) 曲率不適當(dāng)就會(huì)發(fā)生 頂切 現(xiàn)象 從動(dòng)件就不能按照擬定的規(guī)律運(yùn)動(dòng) 而且 凸輪輪廓還要承受不許可的應(yīng)力 理論輪廓線上 點(diǎn)的曲率半徑的計(jì)算公式為 改進(jìn)正弦加速度 改進(jìn)梯形加速度 1 76 5 33 中高速重負(fù)荷 2 00 4 89 高速輕負(fù)荷 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 dx d 2 dy d 2 3 2 dx d dy2 d 2 dy d dx2 d 2 5 5 按理論廓線的曲率半徑 可得實(shí)際廓線的曲率半徑 rT 5 6 式中 為實(shí)際廓線的曲率半徑 加號(hào)用于理論廓線下方的一根包絡(luò)線 2 減號(hào)用于理論廓線上方的一根 包絡(luò)線 1 5 1 7 滾子半徑 rT 的確定 為了保證從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)不失真 一般推薦公式是 5 2 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 5 2 1 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型 能實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有 棘輪機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu) 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 按圖 2 所示的傳動(dòng)方案 選擇槽 輪機(jī)構(gòu) 其槽輪機(jī)構(gòu)具有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單 制造容易 運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn) 能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動(dòng)的角度 機(jī)械效率高等優(yōu)點(diǎn) 一般應(yīng)用在轉(zhuǎn)速不高和要求間歇的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中 5 2 2 槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計(jì)算 1 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù) 因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)系數(shù)應(yīng)大于零 所以外槽徑向槽數(shù)目應(yīng)大于或等于 3 一般設(shè)計(jì)中槽數(shù)的正常選用值為 4 8 2 確定槽輪機(jī)構(gòu)的槽數(shù) 由表 1 紅棗去核機(jī)的二個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可知 旋轉(zhuǎn)盤的工作行程為 270 360 即槽輪的轉(zhuǎn) 角為 90 根據(jù)上述已知條件 取槽數(shù) Z 4 3 確定主動(dòng)撥盤的圓銷數(shù) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 由該式可得圓銷數(shù) n 與槽數(shù) Z 的關(guān)系 由機(jī)械原理教材表 12 1 確定圓銷數(shù) n 1 4 根據(jù)載荷和結(jié)構(gòu)尺寸 選定中心距 a 120 圓銷半徑 r 6mm 確定槽輪槽間角 9 槽輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)上述已求出的槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸 繪制槽輪機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖如圖 5 3 6 軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 6 1 軸 的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 6 1 1 初步確定最小直徑 6 1 先按式 15 2 初步估算軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼 調(diào)制處理 根據(jù)表 15 3 取 于是得 圖 5 3 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 因?yàn)檩S截面上開(kāi)有兩個(gè)鍵槽 軸徑應(yīng)增大 10 15 6 1 2 擬定軸上零件的裝配方案 繪制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖 6 1 圖 6 1 軸 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 其各零件的裝配方案及固定方式如表 6 1 所示 表 6 1 各零件的裝配方案及固定方式 6 1 3 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1 為了帶輪軸向定位的要求 段右端需制出一軸肩 故取 段的直徑 左端用軸端擋圈定位 按軸 端直徑取擋圈直徑 D 43mm 帶輪與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 L 56mm 為了保證軸端擋圈只壓在帶輪上 而不 壓在軸的端面上 故段的長(zhǎng)度應(yīng)比 L 略短一些 由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 13 19 查得 2 初步選擇滾動(dòng)軸承 因軸承同時(shí)承受徑向力和軸向力的作用 故選用圓錐滾子軸承 參照工作要 求并根據(jù) 由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組 標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的圓錐滾子軸承 30309 其尺寸為 d D T 45mm 100mm 27mm 故取 而右端滾動(dòng)軸承采用軸肩定位 由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 30309 型軸承的定位軸肩高度 h 5mm 因此 取 55mm 3 取齒輪處的 段直徑 齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位 已知齒輪輪轂的寬度為 52mm 為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪 此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度 故取 齒輪的右端采用軸肩定位 軸肩高度 h 一般取 0 07 0 1d 取 h 4 5mm 故 59mm 軸環(huán)高度 b 1 4h 4 取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 a 12mm 軸承端蓋的總寬度為 23mm 取 至此 已初步確定了軸的 各段直徑和長(zhǎng)度 6 1 4 軸上零件的周向定位 齒輪 帶輪和軸的周向定位均采用平鍵連接 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表 6 1 按查得平鍵截面 b h 14mm 9mm 鍵槽用鍵槽銑刀加工 長(zhǎng)度為 40mm 同時(shí) 為了保證齒輪與軸配合具有良好的中型 故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 適用于大轉(zhuǎn)矩 振動(dòng)及沖擊 不經(jīng)常拆卸的配合 同樣 帶輪與軸連接 零件 裝配方案 左端軸向固定 左端軸向固定 周向固定 齒輪 左軸承 右軸承 從左裝入 軸套 軸肩 鍵 從左裝入 軸承蓋 軸套 過(guò)渡配合 從右裝入 軸肩 軸承蓋 過(guò)渡配合 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 選用平鍵為 10mm 8mm 40mm 帶輪與軸的配合為 H7 m6 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保 證的 此處選軸的直徑尺寸公差為 k6 6 1 5 確定軸上的圓角和倒角尺寸 參考機(jī)械設(shè)計(jì)教科書(shū)表 15 2 取軸端倒角為 1 45 按直徑的大小由表 15 2 查取各段軸肩處的圓角半 徑 R 6 1 6 校核軸 I 的強(qiáng)度 1 求作用在齒輪上的力 軸 I 上的扭矩 T 9550 P n 9550 2 88 142 193 69N m 6 2 齒輪分度圓直徑 d m Z 40 4 5 180mm 2 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí) 由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查取 a 值 對(duì) 于 30309 型圓錐滾子軸承 由手冊(cè)查得 a 21mm 因此 作為簡(jiǎn)支 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 3 求危險(xiǎn)截面彎矩 并繪制彎矩圖 鉛垂面 由于在鉛垂面的 C 處有一逆時(shí)針集中外力偶 M 因此 C 處 彎矩圖的數(shù)值有突變 且彎矩圖 M 自左至右向下變化 突變值等于集中外力偶值 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖及扭矩 T 193690N mm 繪制彎矩圖 扭矩圖如圖 9 所示 4 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí) 通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩截面 危險(xiǎn)截面 A 的強(qiáng)度 前已選定軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 由表 15 1 查得 因此 故安全 5 精確校核軸 I 的疲勞強(qiáng)度 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 段雖然鍵槽 軸肩及過(guò)度配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度 但由于軸的最小直徑是按 鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度為寬裕確定的 且在 段承受的彎矩也比較小 所以截面 D 段均無(wú)需校核 從集中應(yīng)力對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看 段的左截面與右截面配合處引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重 從受 載的情況來(lái)看 段的右截面不受扭矩作用 截面 C 上的應(yīng)力最大 截面 C 上雖然應(yīng)力最大 但應(yīng)力集中 不大 而且這里軸的直徑也比較大 故截面 C 也不必校核 顯然 段 段與 段更不必校核 因?yàn)椴怀?受扭矩作用 且承受的彎矩也比較小 因而只校核 段的右截面和 段的左截面 又由附圖 3 1 得軸的材料敏性系數(shù)為 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 6 2 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 6 2 1 求兩軸承受到的徑向載荷 根據(jù)上述初選的圓錐滾子軸承型號(hào) 30309 由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查取 30309 軸承的額定動(dòng)載荷 C 108KN 額定靜載荷 要求連續(xù)工作 5 年 設(shè)每年按 300 個(gè)工作日計(jì) 則軸承的預(yù)期計(jì)算壽命 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 6 2 軸的載荷分析圖 圖 6 3 軸承受力簡(jiǎn)圖 6 3 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 6 3 1 軸 I 帶輪與軸配合處鍵的選擇及校核計(jì)算 1 類型的選擇 根據(jù)鍵連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 使用要求和工作條件選擇圓頭 A 型 鍵 2 尺寸的選擇 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 14 1 查取鍵 b h 10mm 8mm 因?yàn)檩S轂寬 B 55mm 為了減小應(yīng)力集中 所以選擇鍵長(zhǎng) L 50mm 6 3 2 軸 I 齒輪與軸配合處鍵的選擇及校核計(jì)算 1 類型的選擇 根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 使用要求和工作條件選擇圓頭 A 型 鍵 2 尺寸選擇 由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4 1 查取鍵 b h 14mm 9mm 因?yàn)檩S轂寬 B 50mm 為了減小應(yīng)力集中 所 以選擇鍵長(zhǎng) L 40mm 7 潤(rùn)滑與密封 7 1 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 由于齒輪的圓周速度小于 12m s 因此適宜采用浸油潤(rùn)滑 為了保證輪齒嚙合處的充分潤(rùn)滑 并避免 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 攪油損耗過(guò)大 齒輪傳動(dòng)件浸入油箱油池中的深度不宜太淺或太深 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 3 3 查得圓錐齒輪的 整個(gè)齒寬浸入油中 齒頂圓直徑與箱體內(nèi)表面的距離 30 50mm 7 2 密封 在輸入或輸出軸的外伸出 為防止灰塵 水及其它雜質(zhì)深入 引起軸承急劇磨損和腐蝕 以及潤(rùn)滑油 外漏 都要求在端蓋軸孔內(nèi)裝密封件 根據(jù)軸的圓周速度 工作溫度以及周圍環(huán)境 選擇毛氈密封 適用于中 低運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的軸 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 總 結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下獨(dú)立完成的 通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐 使我進(jìn)一步鞏固和加深了所學(xué)的理論 知識(shí) 樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想 熟悉掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律 通過(guò)本環(huán)節(jié)使我把機(jī)械設(shè)計(jì)及其它有關(guān) 先修課程 機(jī)械制圖 理論力學(xué) 材料力學(xué) 工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ) 所學(xué)的理論知識(shí)加以綜合利用 培養(yǎng)了我分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力 另外通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我領(lǐng)悟出了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程 產(chǎn)品規(guī) 劃 方案設(shè)計(jì) 詳細(xì)設(shè)計(jì) 改進(jìn)設(shè)計(jì)等階段 同時(shí)在設(shè)計(jì)中 需要進(jìn)行搜集資料 方案選擇 構(gòu)型 參數(shù) 尺寸的計(jì)算和優(yōu)化 繪圖和改進(jìn)設(shè)計(jì)等工作 畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段是相互聯(lián)系的 如機(jī)械設(shè)計(jì)中的計(jì)算部 分 前后數(shù)據(jù)聯(lián)系密切 計(jì)算過(guò)程中常要調(diào)整參數(shù) 修改計(jì)算數(shù)據(jù) 因此要求計(jì)算時(shí)達(dá)到準(zhǔn)確 清晰 完 整 在設(shè)計(jì)中 零部件的結(jié)構(gòu)尺寸不是完全由理論計(jì)算確定的 并不能作為零件的最終結(jié)構(gòu)尺寸 還需要 綜合考慮零件本身和整體部件的結(jié)構(gòu) 工藝性 經(jīng)濟(jì)性以及標(biāo)準(zhǔn)化 系列化等要求 由于影響零部件尺寸 的因素很多 隨著設(shè)計(jì)的進(jìn)展 考慮的問(wèn)題要更全面和合理 故后階段設(shè)計(jì)要對(duì)前階段設(shè)計(jì)中的不合理結(jié) 構(gòu)尺寸進(jìn)行必要的修改 所以 設(shè)計(jì)要邊計(jì)算邊繪圖 反復(fù)修改 設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖交替進(jìn)行 同時(shí)在設(shè)計(jì) 中要遵循標(biāo)準(zhǔn)化 系列化與通用化等原則 應(yīng)盡量減少材料的品種和標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格 保證互換性 降低成 本 縮短設(shè)計(jì)周期 在此階段中 零部件的結(jié)構(gòu)形狀 裝配關(guān)系 材料選擇 尺寸大小 加工要求 表面 處理 總體布置等設(shè)計(jì)合理與否 對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都有著直接的影響 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 致 謝 經(jīng)過(guò)一個(gè)月的忙碌 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲 在此我要感謝每一個(gè)幫助過(guò)我的人 首先 我要感謝我的指導(dǎo)老師賀小偉老師 以及所有幫過(guò)我的大學(xué)老師 賀老師平日里工作繁多 但 在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段都給予了我細(xì)心的指導(dǎo)和幫助 可以說(shuō) 沒(méi)有賀老師的指導(dǎo) 我很難完成我的 畢業(yè)設(shè)計(jì) 另外 他的科學(xué)研究精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣 并積極影響到我今后的學(xué)習(xí)和工作 然后我要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師 教我掌握了扎實(shí)的基本理論知識(shí) 培養(yǎng)了我們解決工程實(shí)際問(wèn) 題的能力 同時(shí)也為我們以后從事機(jī)械相關(guān)行業(yè)打下了一定的基礎(chǔ) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 參考文獻(xiàn) 1 韋公遠(yuǎn) 無(wú)核糖棗的制作方法 吉林農(nóng)業(yè) 2012 08 2 楊家軍 機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2010 3 黃靖遠(yuǎn) 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 4 彭三河 大棗去核裝置的設(shè)計(jì) J 包裝與食品機(jī)械 2015 04 5 陳芳 中心定位式山楂去核機(jī)的設(shè)計(jì) J 農(nóng)機(jī)與食品機(jī)械 2010 05 6 王小玉 全自動(dòng)紅棗加工設(shè)備 J 大眾商務(wù) 2013 07 7 郭福則 紅棗加工產(chǎn)品的加工工藝 J 農(nóng)產(chǎn)品加工 2014 03 8 薛志偉 周茂林 紅棗加工系列產(chǎn)品研制 J 延安大學(xué)學(xué)報(bào) 2010 06 9 王在政 全自動(dòng)紅棗去核機(jī) 中國(guó)專利 201502 10 向世濤 張樹(shù)清 小型水果去核機(jī) J 技術(shù)與市場(chǎng) 2014 09 11 吳宗澤 羅圣國(guó) 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