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JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
題目： 切糕機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué) 院： 工學(xué)院
姓 名： 熊小霞
學(xué) 號： 20100966
專 業(yè)： 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化
班 級： 農(nóng)機(jī)101班
指導(dǎo)教師： 涂建平 職 稱： 副書記
2014 年 05 月
目錄
摘要 4
Abstract 5
第1章 緒論 6
第2章 設(shè)計(jì)要求 7
2.1 工作原理及工作過程 7
2.2 裝置操作 8
2.3 核心部件的設(shè)計(jì) 8
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 8
3.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型 8
3.2 帶輪的設(shè)計(jì) 8
3.2.1 確定計(jì)算功率 8
3.2.2 選擇帶型 8
3.2.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑D1和D2 8
3.2.4 確定中心距a和帶長L 9
3.2.5 驗(yàn)算小帶輪上的包角 9
3.2.6 確定帶的根數(shù)z和額定功率Pr 9
3.2.7 確定帶的初拉力 10
3.2.8 計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力Fｐ 10
3.2.9 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
3.3 軸承的設(shè)計(jì) 11
3.4 軸的設(shè)計(jì) 12
3.4.1 求軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距 12
3.4.2 求作用在齒輪上的力 12
3.4.3 初步確定軸的最小直徑 12
3.4.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
3.5 齒輪的設(shè)計(jì) 12
3.5.1 選定精度等級、材料及齒數(shù) 13
3.5.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 13
3.5.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 14
3.5.4 幾何尺寸設(shè)計(jì) 15
3.5.5 驗(yàn)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
3.6 齒輪齒條機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 16
3.6.1 齒輪的數(shù)據(jù)確定 16
3.6.2 齒條的設(shè)計(jì) 16
3.7 切片組件的設(shè)計(jì) 16
3.7.1 切片軸的設(shè)計(jì) 17
3.7.2 切片軸的位置設(shè)計(jì) 17
3.7.3 切刀的設(shè)計(jì) 18
第4章 機(jī)架的設(shè)計(jì) 18
4.1 機(jī)架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 18
4.2 機(jī)架的材料選擇 18
4.3 機(jī)架的尺寸設(shè)計(jì) 18
第5章 聯(lián)軸器的選擇 18
5.1 選擇聯(lián)軸器的類型 19
5.2 計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)距 19
5.3 確定聯(lián)軸器的型號 19
總結(jié) 20
參考文獻(xiàn) 21
致謝 22
摘要
切糕機(jī)是用于糕點(diǎn)切片的機(jī)器，它是由帶輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。在設(shè)計(jì)切糕機(jī)時(shí)，從切糕機(jī)的方案設(shè)計(jì)開始，再是切糕機(jī)機(jī)架及傳動(dòng)方式的設(shè)定，然后是機(jī)械零件的設(shè)計(jì)及畫圖，最后做出總結(jié)。本次設(shè)計(jì)切糕機(jī)的目地是把理論知識用于實(shí)踐，更好地總結(jié)大學(xué)四年的知識，讓我進(jìn)一步掌握知識，是對我能力的一個(gè)考核和認(rèn)定。切糕機(jī)可以使人們節(jié)省生產(chǎn)力，提高工作效率。了解切糕機(jī)的設(shè)計(jì)要求，明確切糕機(jī)的工作原理與過程，，根據(jù)切糕機(jī)工作原理來對切糕機(jī)的機(jī)架及傳動(dòng)部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對刀具、聯(lián)軸器、軸、軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)。重點(diǎn)在于對帶輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、軸的設(shè)計(jì)，并畫出相應(yīng)的零件圖和組裝圖，并最后做出相應(yīng)的總結(jié)歸納
關(guān)鍵詞 切糕機(jī) 帶輪機(jī)構(gòu) 齒輪機(jī)構(gòu)
Abstract
Qiegao machine for cutting pastry machines, it consists of pulley mechanism, gears, linkage, sports bodies and other institutions. Design qiegao machine, qiegao machine design begins, then is the rack and the qiegao drive mode is set, then the design and drawing of mechanical parts, and finally take stock. Qiegao purpose of this design is to put theoretical knowledge into practice, better summed up the four years of knowledge, let us further understand knowledge, is for us an assessment of the capacity and determination. Qiegao productivity will allow people to save and enhance efficiency. Design qiegao design, analysis of qiegao works, qiegao's Bay according to the works and transmission scheme in progress, and designed props, shafts, bearings. Focus on design of belt wheel mechanism, gears, shafts, and draw the corresponding parts and Assembly diagrams, corresponding summary final summary
Key Words QieGao machine Pulley mechanism gear mechanism
第1章 緒論
切糕機(jī)是一種由帶輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的機(jī)械。
切糕機(jī)的設(shè)計(jì)能夠使我更好的回顧?機(jī)械原理??機(jī)械設(shè)計(jì)??機(jī)械制圖??農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備?所學(xué)的知識，并且能夠從對這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的研究當(dāng)中提升自己的能力，接觸一些原來沒有學(xué)到的知識，思考很多從前沒有想過的問題，鞏固大學(xué)四年來所學(xué)的知識，對自己的所學(xué)做一個(gè)總結(jié)和融會(huì)貫通。通過對所學(xué)資料的查詢，了解切糕機(jī)的構(gòu)造、作用和組成。與課本中學(xué)到的知識進(jìn)行緊密的聯(lián)結(jié)，從連桿機(jī)構(gòu)到帶輪齒輪機(jī)構(gòu)等都可以應(yīng)用。我們可以通過對自己所學(xué)知識的運(yùn)用來制作簡單的、方便實(shí)用的切糕機(jī)。?
糕點(diǎn)成型后，須經(jīng)過切片后才能烘干。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪即而帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)，齒輪機(jī)構(gòu)連結(jié)著帶有刀片的桿并帶動(dòng)帶片運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過另外帶動(dòng)另外一根軸進(jìn)而使軸上的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)糕點(diǎn)的切片。刀具的圓周運(yùn)動(dòng)與糕點(diǎn)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)相互配合，由于刀片均勻分布在切片軸上,從而能夠把每一片糕點(diǎn)的大小都切的一樣?？赏ㄟ^調(diào)整刀片間的距離和刀具高度來改變糕點(diǎn)的大小和切割厚度。?
通過分析與研究，我可以設(shè)計(jì)一種簡單便攜、體積小、工作效率高的自動(dòng)切糕機(jī)，方便使用，操作簡單，方便生活中切糕所需。該設(shè)備的研制將加大工作效率，節(jié)省人力物力，具有很大的市場空間和廣大的發(fā)展前景。
第2章 設(shè)計(jì)要求
2.1 工作原理及工作過程
如圖1所示將大塊糕點(diǎn)平鋪在送料板上切成條，再把面板旋轉(zhuǎn)不同的角度切成不同形狀的三角形塊或正方形塊。切糕機(jī)要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一是糕點(diǎn)隨著送料板的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，二是切刀由齒輪帶動(dòng)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，通過這兩個(gè)動(dòng)作間的相互配合將糕點(diǎn)切成不同塊狀。由電機(jī)帶動(dòng)聯(lián)軸器繼而帶動(dòng)帶輪機(jī)構(gòu)，帶輪機(jī)構(gòu)通過帶動(dòng)軸1從而帶動(dòng)齒輪1，齒輪1帶動(dòng)齒輪2，從而通過軸2上的齒輪齒條機(jī)構(gòu)使糕點(diǎn)做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，齒輪2通過帶動(dòng)齒輪3從而帶動(dòng)齒輪4，齒輪4與裝有圓盤形刀具的桿相連從而使刀具做圓周運(yùn)動(dòng)，從而完成糕點(diǎn)的切割。
圖1
2.2 裝置操作
將待切的糕點(diǎn)放在指定的位置上，接通電源，打開電機(jī)，裝置便啟動(dòng)起來，待糕點(diǎn)切完后，可以再放另外一塊繼續(xù)切。
2.3 核心部件的設(shè)計(jì)
糕點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)可采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)，切刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用齒輪機(jī)構(gòu)，電機(jī)帶動(dòng)帶輪機(jī)構(gòu)。
第3章傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇
3.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型
按工作要求和工作條件，應(yīng)選擇三相異步電動(dòng)機(jī)，電流3.2A，電壓380V，型號為Y90L-6.
3.1.2確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與功率
電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n=910r/min，功率為P=1.1kw，效率為η=72%。
所以輸出功率Pw=P?η=0.792kw
3.2 帶輪的設(shè)計(jì)
3.2.1 確定計(jì)算功率
計(jì)算功率Pca是通過電動(dòng)機(jī)傳遞的功率P和帶的工作條件而確定的Pca=KAP
根據(jù)?機(jī)械設(shè)計(jì)?表8-7得KA=1.1，則Pca=1.1Pw=0.8712kw
3.2.2選擇帶型
根據(jù)計(jì)算功率Pca和小帶輪的轉(zhuǎn)速n1=n=910r/min，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?圖8-11得應(yīng)選擇帶的類型為Z型V帶
3.2.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑D1和D2
根據(jù)?機(jī)械設(shè)計(jì)?表8-6和Dd≥（Dd）min，取D1=56mm，驗(yàn)算帶速??????V=πD1n60×1000?=3.14×150×91060×1000=2.67m/s
帶速在5~~25m/s之間，故D1選取合適。取傳動(dòng)比i=2，
則D2=2D1=112mm，有?機(jī)械設(shè)計(jì)?表8-8得D2=112mm。
3.2.4 確定中心距a和帶長L
在這次設(shè)計(jì)中沒有設(shè)定中心距a，故可以自由選取中心距為a0
0.7（D1+D2）≤a0≤2（D1+D2）
117.6mm≤a0≤336mm
初選a0=200mm，根據(jù)帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系，按下式計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長度Ld
Ld0≈2a0+π2（D1+D2）+（Ｄ２-Ｄ１）２４a0
?。剑病粒玻埃?３.１４２（５６+１１２）+（５６+１１２）２４×２００
?。剑叮梗梗恚?
根據(jù)?機(jī)械設(shè)計(jì)?８－２選帶的基準(zhǔn)長度Ld＝７１０ｍｍ。按下式計(jì)算實(shí)際中心距ａ。
?。帷謅0+Ld-Ld0２＝２００+７１０-６９９２＝２０５.５。
考慮到帶輪的帶長誤差、制造誤差、因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊以及彈性的需要，所以中心距的變化范圍為
?。幔恚椋睿剑?０.０１５Ld＝１９４.８５ｍｍ
ａｍａｘ＝ａ+０.０３Ld＝２２６.８ｍｍ
3.2.5 驗(yàn)算小帶輪上的包角
α１≈１８０ｏ-（D２-D１）５７.３ｏａ
?。剑保福埃?（１１２-５６）５７.３ｏ２０５.５
＝１６４.４ｏ≥９０ｏ
3.2.6 確定帶的根數(shù)ｚ和額定功率Pｒ
由D１＝５６ｍｍ和ｎ＝９１０ｒ/ｍｉｎ，查?機(jī)械設(shè)計(jì)?表８－４ａ得P０＝０.１３5ｋｗ，由表８-４ｂ得?P０＝０.０２ｋｗ，又由表８－５得Kα＝０.９５88，表８－２得KＬ＝０.９９，所以
Pｒ＝（P０+?P０）?Kα?KＬ
＝（０.１３5+０.０２）×０.９５88×０.９９
＝０.１４7ｋｗ
又由式ｚ＝PｃａＰｒ＝１.２１０.１４４＝5.92，取6根
3.2.7 確定帶的初拉力
由?機(jī)械設(shè)計(jì)?表８－３得Z型帶的單位長度質(zhì)量為
ｑ＝０.０６ｋｇ/ｍ
?。‵０）ｍｉｎ＝５００（２.５-Kα）PｃａKαｚV+ｑV２
＝５００×（２.５-０.９５９）×１.２１０.９５９×８×２.６７+０.０６×２.６７２
?。剑矗禢
對于新裝V帶初拉力應(yīng)為１.５（F０）ｍｉｎ９２Ｎ
3.2.8 計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力Fｐ
Fｐ＝２ｚ（F０）ｍｉｎsinα１２
＝２×８×４６×sin１６４.４ｏ２N
＝７２８.６４N
3.2.9 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于連接帶輪的軸直徑未知，所以根據(jù)軸的直徑計(jì)算得ｄ＝15ｍｍ
圖2
帶輪的基準(zhǔn)直徑D２＝１１２ｍｍ，因?yàn)镈２≤３００ｍｍ，所以采用腹板式結(jié)構(gòu)。
其參數(shù)查?機(jī)械設(shè)計(jì)?表８－１０得
項(xiàng)項(xiàng)目
基準(zhǔn)寬度（節(jié)寬）
基準(zhǔn)線上槽寬
準(zhǔn)線下槽寬
槽
間
距
第一槽對稱離
最小輪緣厚
帶輪寬
外
徑
輪槽角
符符號
bd
hamin
hfmin
e
f
δmin
B
da
Φ
參參數(shù)
8.5
2.00
7.0
12±0.3
8±1
5.5
76
116
34o
已知軸的直徑d=15mm，帶輪的基準(zhǔn)直徑D1=54mm，
所以2.5d
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