毕业论文终稿-板栗切口机的设计（送全套CAD图纸 资料打包）

买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑学院本科毕业论文（设计）板栗切口机的设计院（系、部）名称专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名学生学号9313110220指导教师2014年12月25日学院教务处制II摘要板栗切口机又称板栗划口机，板栗开口机，是在板栗加工过程中给板栗开口、切口、划口的设备，代替手工剪刀剪口，刀片划口，板栗割开一道口子后，在炒制、浸味、淹制、切口才更加容易。板栗从投料口加入，投料室设计成漏斗状可实现批量加工。切口机采用链板式传送，投料口处传送链的倾斜设计可实现板栗自动上链。双刀盘和刀具高速旋转，进行板栗的切口工作。板栗切口完成后，被传送链输送到出料口，利用重力从传送链上自行脱落，完成整个的板栗切口加工。本次设计主要针板栗切口机进行设计。首先，通过对板栗切口机结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了总体结构方案；接着，对主要技术参数进行了计算选择；然后，对各主要零部件进行了设计与校核；最后，通过AUTOCAD制图软件绘制了板栗切口机总装图、传动装置装配图及主要零部件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AUTOCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键词板栗，切口机，电机，传送链IIIABSTRACTCHESTNUTINCISIONMACHINE,ALSOKNOWNASDRAWMACHINE,OPENINGMACHINECHESTNUT,CHESTNUTPROCESSISOPENTOCHESTNUTINCISION,DESIGNATEDPORTFACILITIES,INSTEADOFHANDSCISSORSNOTCHES,DRAWTHEBLADEMOUTH,CHESTNUTCUTAHOLEINTHEBACK,INTHEFRYSYSTEM,DIPTASTE,FLOODEDTHESYSTEM,THEINCISIONWASEASIERCHESTNUTFROMTHEDOGHOUSETOJOIN,FEEDINGINTOAFUNNELSHAPEDROOMDESIGNENABLESBATCHPROCESSINGINCISIONMACHINECHAINPLATETRANSMISSION,TILTDESIGNDOGHOUSEATTHECONVEYORCHAINCANREALIZEAUTOMATICCHAINCHESTNUTPOLEHIGHSPEEDROTATINGDISKANDKNIVESCARRIEDCHESTNUTINCISIONWORKCHESTNUTINCISIONISCOMPLETED,THECONVEYORCHAINISTRANSPORTEDTOTHEDISCHARGEPORT,BYGRAVITYFROMTHECONVEYORCHAINTOFALLOFF,TOCOMPLETETHECHESTNUTCUTOUTPROCESSINGTHEDESIGNOFTHEMAINNEEDLECHESTNUTINCISIONMACHINEDESIGNFIRST,THROUGHTHECHESTNUTINCISIONMACHINESTRUCTUREANDPRINCIPLESFORANALYSIS,PRESENTEDINTHISANALYSIS,BASEDONTHEOVERALLSTRUCTUREOFTHEPROGRAMNEXT,THEMAINTECHNICALPARAMETERSWERECALCULATEDCHOICETHEN,FORTHEMAINCOMPONENTSWEREDESIGNEDANDVERIFICATIONANDFINALLYBYAUTOCADDRAWINGSOFTWARETODRAWAMAPCHESTNUTINCISIONMACHINEASSEMBLY,GEARASSEMBLYDRAWINGSANDMAINPARTSDIAGRAMTHROUGHTHISDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYISEXPERTISE,SUCHASMECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MECHANICSOFMATERIALS,TOLERANCESANDINTERCHANGEABILITYTHEORY,MECHANICALDRAWING,ETCMASTEREDTHEDESIGNMETHODOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADDRAWINGSOFTWAREFORTHEFUTUREWORKOFGREATSIGNIFICANCEINLIFEKEYWORDSCHESTNUT,INCISION,MOTORS,CONVEYORCHAINSIV目录摘要IABSTRACTII第一章绪论111研究背景及意义112板栗切口机简介113国内研究现状114社会效益和经济效益1第二章总体设计321总体方案设计322工作原理分析3第三章主要零部件的设计431传送系统设计4311传送电机的选择4312动力参数计算5313齿轮传动的设计5314链传动的设计10315轴及轴承、键的设计11316轴承及键的校核与寿命计算1432切口装置设计15321电机的选择15322动力参数的计算16323齿轮传动的设计17324轴及轴承、键的设计21325轴承及键的校核与寿命计算23326刀具及刀盘的设计2433箱体设计25331箱体的结构设计25332箱体25第四章基于PRO/E的三维设计2641PRO/E三维设计软件概述2642三维设计27421传送装置设计27422切口装置设计28423总体装配设计28V总结29参考文献30致谢31VIVIIVIIIIXXXIXIIXIIIXIVXVXVIXVIIXVIII河北科技师范学院毕业设计（论文）1第一章绪论11研究背景及意义板栗切口机背景由于栗子是中国特有的干果。诗经中就有“山有漆，隰有栗之句。吕氏春秋说，“果之美者，江浦之橘，箕山之栗”，把栗子作为中国果品类代表；炒栗子是我国是我国美食文化，流传至今；而炒板栗，板栗开口，古老方式已跟不上社会发展需求，设计合适的板栗切口机变得尤其重要。板栗切口机设计课题研究的目的就是对前人所进行的板栗脱壳研究加以总结，探索以往各种切口设备存在的主要缺陷和不足从而为板栗的切口技术提供一种新的理论基础，该项技术的成功有可能解决板栗深加工的瓶颈，进而推动我国板栗深加工行业的发展，避免山区农民出现板栗“增产不增收”，“果贱伤农”的现象。12板栗切口机简介（1）板栗切口机结构板栗切口机主要由料斗、机腔、支架、电机组成，电机连接机腔内的转动轴，转动轴上固定安装有刀架装置，开口刀安装在刀架上，电机带动转动轴转动，开口刀在刀架装置上随之旋转而割划进入机腔内栗子的栗壳。本实用新型大大提高了生产效率，克服了安全隐患。（2）板栗切口机性能板栗切口机开口长10MM20MM；深08MM，不伤内仁，为995，切口均匀，方向一致，大小板栗均可调。设备外型美观大方，操作简单方便，性能稳定。符合食品机械安全卫生要求。13国内研究现状在世界上,板栗切口技术在很多国家都有研究,其中在欧洲以法国和意大利这两个板栗消费大国技术最为先进,板栗采收后清洗、分级、抛光、包装、储藏都已经工厂化,而且板栗精加工产品种类繁多,制作精美。而在亚洲日本则是最先开展这项研究的国家,其板栗切口加工技术在亚洲也处于领先地位。我国虽然是世界板栗生产第一大国,但是长久以来一直是板栗原料出口大国,板栗的深加工十分落后。改革开放之后,随着人们的消费需求的提高,国内开始逐渐将板栗的深加工提上日程,从七十年代末八十年代初到现在,技术人员在板栗脱壳方面做了大量的研究工作,充分吸收了欧洲和日本技术的先进技术思想,为我国的板栗深加工产品进入广大人民生活及国际市场,开拓了一条崭新的道路。14社会效益和经济效益目前，国内市面上的板栗深加工产品几乎难寻踪迹。偶尔可以看到有板栗罐头出河北科技师范学院毕业设计（论文）2售，但这并不能说明板栗深加工产品的市场销路，市场容量和年需求量不好。主要是因为板栗切口难，至今还不能形成一类具有影响力的商品，特别是根据中国出口日本的板栗在日本被加工成高档食品在香港和欧洲的销售市场情况来看，板栗深加工产品的市场前景很好，深加工的板栗除了满足国内市场的需求之外，还可以出口换取一定的外汇。该项研究取得成功，可以推动板栗深加工业的发展，使其走上规模化生产的道路，而且该项技术可以给板栗加工厂带来丰厚的经济效益，也可以增加农民的收入，有利于板栗种植面积的推广。随着板栗加工向规模化生产的发展，由此又将带动板栗种植业的快速发展，而这在当前进行的西部大开发，开展再造山川秀美大西北的工程中，为实施退耕还林保护生态环境方面都将起到十分积极的推动作用，能够起到很好的社会效益和生态效益。河北科技师范学院毕业设计（论文）3第二章总体设计21总体方案设计板栗切口机又称板栗划口机，板栗开口机，是在板栗加工过程中给板栗开口、切口、划口的设备，代替手工剪刀剪口，刀片划口，板栗割开一道口子后，在炒制、浸味、淹制、切口才更加容易，一直以来为板栗开口都是一个让板栗炒货商和板栗深加工企业头痛的工作。效率低，工作强度高，切口深浅不一、劳动力成本大等等困扰着我们。由于板栗大小不一，形状不同，各产地的板栗皮薄厚不一样都是阻碍机械化加工的技术难题。研究内容如下板栗切口机结构如图所示22工作原理分析板栗从投料口加入，投料室设计成漏斗状可实现批量加工。切口机采用链板式传送，投料口处传送链的倾斜设计可实现板栗自动上链，传送链由电动机2通过4个链轮进行驱动。传送链根据板栗切口要求进行设计，链板上有漏斗状的圆形凹槽，板栗进入凹槽后可实现自动加紧在被切割时不会随刀具转动，大大提高了切口效率，保证了切口均匀工整。切口机由小型电机1通过一级减速带动双刀盘和刀具高速旋转，进行板栗的切口工作。板栗切口完成后，被传送链输送到出料口，利用重力从传送链上自行脱落，完成整个的板栗切口加工。河北科技师范学院毕业设计（论文）4第三章主要零部件的设计31传送系统设计311传送电机的选择（1）选择电动机类型电动机是标准部件。因为室内工作，运动载荷平稳，所以选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。（2）电动机容量的选择取板栗传送链抗运行阻力F400N板栗传送过程中，速度应选择合适，速度过大板栗容易被甩出且，速度过小生产率小，因此在保证板栗不被甩出的情况下尽量选取大的运行速度，通常板栗切口机运行速度为1015M/S，本次选用板栗传送速度为V12M/S则，工作机所需功率为WPKWVFPW4802140电动机至滚筒轴的传动装置总效率。取链带传动效率，圆柱齿轮传动效率，轴承效率，950197029803电动机至滚筒轴的传动装置总效率为8572231电动机的输出功率为0PKWPW54280电动机额定功率只需略大于即可，查机械设计手册表191选取电动机M0P额定功率为550W。（3）电动机转速的选择为使板栗切割机结构紧凑性，本次取传送链主动链轮分度圆直径为MD10河北科技师范学院毕业设计（论文）5传送链主动轴工作转速MIN/329104361RDVNW单级圆柱齿轮的传动比为5I所以电动机实际转速的推荐值为MIN/146987RINW符合这一范围的同步转速为750、1000R/MIN。综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性，选用同步转速750R/MIN的电机。型号为Y60M4，满载转速，功率055。IN/710RNMKW312动力参数计算（1）总传动比满载转速。故总传动比为IN/710RNM取932WII（2）各轴的转速电机轴IN/7100RNM传送链主轴；MI/67231RI（3）各轴的输入功率电机轴；KWP540传送链主轴；KW51098723212（4）各轴的输入转矩电机轴；MNNPT27104959500传送链主轴；7863511（5）整理列表轴名功率KWP/转矩MNT/转速IN/R传动比电机轴056572971030河北科技师范学院毕业设计（论文）6传送链主轴0537207823667313齿轮传动的设计（1）选精度等级、材料和齿数采用7级精度由表61选择小齿轮材料为45（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。选小齿轮齿数，241Z大齿轮齿数，取723I72Z则实际传动比412ZI传动误差小于5，合适。（2）按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即3211HEDTTZUTKD1）确定公式各计算数值（A）试选载荷系数31TK（B）计算小齿轮传递的转矩MNT2971（C）小齿轮相对两支承非对称分布，选取齿宽系数80D（D）由表63查得材料的弹性影响系数2/189MPAZE（E）由图614按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限H601LIM大齿轮的接触疲劳强度极限PA52LI（F）由式611计算应力循环次数911028301760HJLNN89243（G）由图616查得接触疲劳强度寿命系数河北科技师范学院毕业设计（论文）7801NZ920NZ（H）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1，安全系数为S1，由式1012得MPASHN528608LIM1ZH692LI2（I）计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值TD1HMDT05265893460297311计算圆周速度VSNVT/9706012143601计算齿宽BMDT31521计算齿宽与齿高之比B/H模数ZMTNT092461齿高3765/452HBMNT计算载荷系数K根据，7级精度，查得动载荷系数SMV/90051VK假设，由表查得NBFTA1HK由表52查得使用系数251A由表查得查得87F故载荷系数6891270HVAK河北科技师范学院毕业设计（论文）8（J）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得MKDTT43291/68052/331（K）计算模数ZM4/8/1（3）按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为21FSDNYZKT1）确定公式内的计算数值由图615查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPAFE501大齿轮的弯曲疲劳强度极限382由图616查得弯曲疲劳寿命系数8501NZ02N计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S13，由式得MPASFENF93265081ZFEF7122计算载荷系数382108FVAK2）查取齿形系数由表64查得912FAY2FA3）查取应力校正系数由表64查得51SA72SA4）计算大小齿轮的，并比较FSAY河北科技师范学院毕业设计（论文）9014926376259121FSAFY大齿轮的数据大5）设计计算MM03149241097383对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数M大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数103，并圆整为标准值M125MM，按接触强度算得的分度圆直径D43291算出小齿轮齿数取5/1MZ241Z大齿轮齿数取732I72（4）几何尺寸计算1）计算分度圆直径MZD902517322）计算中心距MDA602/9302/13）计算齿宽宽度取20MMB186（5）验算NDTFT48307291合适MBKTA/10/265序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z24，722模数M125MM3分度圆直径21DM90,34齿顶高AH251河北科技师范学院毕业设计（论文）105齿根高FHM56216全齿高87顶隙C308齿顶圆直径21D562,9齿根圆直径43FM87,10中心距A0314链传动的设计已知主动链轮转速为，选用的传动比为MIN/6723RN1链I（1）链轮齿数取则19Z51Z链（2）设计功率3PKAZD由机械设计手册表1223查的，21AK3ZWD8035121（3）选择链条型号和节距根据及查机械设计课本图911，可选10A。查KPD0MIN/672RN表91，链条的节距为P51（4）确定链条的链节数LP初定中心距，取则链节数为A82549030MPA495307211960212010PZPZPL圆整为偶数取节8PL（5）确定链条长度及中心距MLP3210561MZZLZAPP250328412121河北科技师范学院毕业设计（论文）11中心距减少量AMA0132042实际中心距M5（6）演算链速与假设速度相符SPZNV/24106597231010A滚子链规格和主要参数（MM）链号节距P滚子直径D1内链节内宽B1销轴直径D2内链板厚度排据10A16510106125155（7）链轮轮廓计算链轮基本参数和主要尺寸1）基本参数链轮齿数19Z配用链条的节距MP56配用链条的滚子外径D102）分度圆直径D取100MMZPD251980SIN61SI3）齿顶圆直径ADMPDA6250251MXZIN4）齿根圆直径FDDF9015）分度圆弦齿高AHMPZDPHA01685621MX230IN河北科技师范学院毕业设计（论文）12（8）链轮材料及热处理材料15、20钢，热处理渗碳、淬火、回火315轴及轴承、键的设计（1）尺寸与结构设计计算1）轴上的功率P1,转速N1和转矩T1，KWP50MIN/67231RNMNT782012）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据3PDCN机械设计表113，取，于是得12MD54673012该处开有键槽故轴径加大510，且高速轴的最小直径显然是安装大带轮处的直径。取；。1L013）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（A）为了满足大带轮的轴向定位的要求2轴段左端需制出轴肩，轴肩高度轴肩高度，取故取2段的直径，长度。DH07MH51MD19ML302（B）初步选择滚动轴承。因轴承只受径向力的作用，故选用深沟球轴承。根据，查机械设计手册选取0基本游隙组，标准精度级的深沟球轴承6204，故192，轴承采用轴肩进行轴向定位，轴肩高度轴肩高度，取D073DH07，因此，取。MHMD2464（C）齿轮处由于齿轮分度圆直径，故采用齿轮轴形式，齿轮宽度D301B20MM。另考虑到齿轮端面与箱体间距10MM以及两级齿轮间位置配比，取，。L74L64）轴上零件的周向定位查机械设计表，联接大带轮的平键截面。MLHB186（2）强度校核计算1）求作用在轴上的力已知大齿轮的分度圆直径为，根据机械设计（轴的设计计算部分未MD90作说明皆查此书）式1014，则河北科技师范学院毕业设计（论文）13NTGFDTNTRT7568207184A0323NP592）求轴上的载荷首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取A值。对于6204型深沟球轴承，由手册中查得A15MM。因此，轴的支撑跨距为L172MM。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。载荷水平面H垂直面V支反力F，NNH143NF126，NFNV237156C截面弯矩MMLNH8532MMLANV1432总弯矩MV6858222MAX扭矩T07河北科技师范学院毕业设计（论文）143）按弯扭合成应力校核轴的强度根据式155及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取，轴的计算应力60MPAWTMCA6128415876832222已选定轴的材料为45CR，调质处理。由表151查得。因此70P1，故安全。1CA4）键的选择采用圆头普通平键A型（GB/T10961979）连接，联接大带轮的平键截面，。齿轮与轴的配合为，滚动轴承与轴MLHB186MPAP1076HR的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为。M河北科技师范学院毕业设计（论文）15316轴承及键的校核与寿命计算（1）轴承1）按承载较大的滚动轴承选择其型号，因支承跨距不大，故采用两端固定式轴承组合方式。轴承类型选为深沟球轴承，轴承的预期寿命取为LH29200H由上面的计算结果有轴承受的径向力为FR134043N，轴向力为FA115990N，2）初步选择深沟球轴承6204，其基本额定动载荷为CR518KN，基本额定静载荷为C0R638KN。3）径向当量动载荷NFNVHR43061875432221211R859222动载荷为，查得，则有ARRYFP406NR01391563由式135得AHRHLPCNL45012398576060163满足要求。（2）键1）选择键联接的类型和尺寸小带轮处选用单圆头平键，尺寸为MLHB1862校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由机械设计查得键联接的许用挤压力为MPAP20键的工作长度MBL152681，合适PPMADLKT0507213132切口装置设计321电机的选择（1）选择电动机类型电动机是标准部件。因为室内工作，运动载荷平稳，所以选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。（2）电动机容量的选择河北科技师范学院毕业设计（论文）16取板栗切刀切割扭矩为T10NM刀片切割转速为N450R/MIN则，工作机所需功率为WPKWNTPW471095100电动机至滚筒轴的传动装置总效率。圆柱齿轮传动效率，轴承效率，电动机至滚筒轴的传动装置总97019802效率为5879031电动机的输出功率为0PKWPW49510电动机额定功率只需略大于即可，查机械设计手册表191选取电动机M0P额定功率为500W。（3）电动机转速的选择刀片工作转速IN/450RNW单级圆柱齿轮的传动比为52所以电动机实际转速的推荐值为MIN/2509RINW符合这一范围的同步转速为1000、1500R/MIN。综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性，选用同步转速1000R/MIN的电机。型号为Y50M2，满载转速，功率05。IN/910RNMKW322动力参数的计算（1）总传动比满载转速。故总传动比为IN/910RNM河北科技师范学院毕业设计（论文）17取024591NWMII（2）各轴的转速电机轴MIN/910RNM传送链主轴；I/4521I（3）各轴的输入功率电机轴；KWP90传送链主轴；KW471098453212（4）各轴的输入转矩电机轴；MNNPT591095001轴；847511（5）整理列表轴名功率KWP/转矩MNT/转速IN/R传动比电机轴0495519910传送链主轴047198945520323齿轮传动的设计（1）选精度等级、材料和齿数采用7级精度由表61选择小齿轮材料为45（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。选小齿轮齿数，301Z大齿轮齿数，取622I602Z则实际传动比301ZI传动误差小于5，合适。（2）按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即河北科技师范学院毕业设计（论文）1832112HEDTTZUTKD1）确定公式各计算数值（A）试选载荷系数31TK（B）计算小齿轮传递的转矩MNT951（C）小齿轮相对两支承非对称分布，选取齿宽系数60D（D）由表63查得材料的弹性影响系数2/189MPAZE（E）由图614按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限H601LIM大齿轮的接触疲劳强度极限PA52LI（F）由式611计算应力循环次数911038301960HJLNN88253（G）由图616查得接触疲劳强度寿命系数801NZ920NZ（H）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1，安全系数为S1，由式1012得MPASHN528608LIM1ZH692LI2（I）计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值TD1HMDT327506892360953121计算圆周速度V河北科技师范学院毕业设计（论文）19SMNDVT/3160927143601计算齿宽BDT83271计算齿宽与齿高之比B/H模数MZMTNT91031齿高852/6/52HBNT计算载荷系数K根据，7级精度，查得动载荷系数SMV/81051VK假设，由表查得NBFTA/0HK由表52查得使用系数251A由表查得查得2871F故载荷系数6891270512HVAK（J）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得MKDTT793/681327/31（K）计算模数ZM90/1（3）按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为21FSDNYZKT1）确定公式内的计算数值由图615查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPAFE501河北科技师范学院毕业设计（论文）20大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPAFE3802由图616查得弯曲疲劳寿命系数8501NZ802N计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S13，得MPASFENF93265081ZFEF7122计算载荷系数382108FVAK2）查取齿形系数由表64查得912FAY2FA3）查取应力校正系数由表64查得51SA72SA4）计算大小齿轮的，并比较FSAY014926376259121FSAFY大齿轮的数据大5）设计计算MM730149301958233对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数M大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数073，并圆整为标准值M1MM，按接触强度算得的分度圆直径D7921算出小齿轮齿数取/1MZ301Z大齿轮齿数取6032I62河北科技师范学院毕业设计（论文）21（4）几何尺寸计算1）计算分度圆直径MZD601322）计算中心距MDA452/6032/13）计算齿宽宽度取20MMB18（5）验算NDTFT346051921合适MBKTA/10/72序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z30，602模数M1MM3分度圆直径21DM60,34齿顶高AH15齿根高F256全齿高HM7顶隙C08齿顶圆直径21D62,39齿根圆直径43F57,10中心距AM4324轴及轴承、键的设计（1）尺寸与结构设计计算1）高速轴上的功率P1,转速N1和转矩T1，KWP470MIN/451RNMNT8912）初步确定轴的最小直径河北科技师范学院毕业设计（论文）22先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据3PDCN机械设计表113，取，于是得12MD34570123该处开有键槽故轴径加大510，且高速轴的最小直径显然是安装大带轮处的直径。取；。1L213）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（A）为了满足大带轮的轴向定位的要求2轴段左端需制出轴肩，轴肩高度轴肩高度，取故取2段的直径，长度。DH07MH1MD14ML20（B）初步选择滚动轴承。因轴承只受径向力的作用，故选用深沟球轴承。根据，查机械设计手册选取0基本游隙组，标准精度级的深沟球轴承6203，故142，轴承采用轴肩进行轴向定位，轴肩高度轴肩高度，取D573DH07，因此，取。MHMD1864（C）齿轮处由于齿轮分度圆直径，故采用齿轮轴形式，齿轮宽度601B20MM。另考虑到齿轮端面与箱体间距10MM以及两级齿轮间位置配比，取，。L74L64）轴上零件的周向定位查机械设计表，联接大带轮的平键截面。MLHB186（2）强度校核计算1）求作用在轴上的力已知高速级齿轮的分度圆直径为，根据机械设计（轴的设计计算部MD60分未作说明皆查此书）式1014，则NTGFDTNTRT7568207184A06923NP52）求轴上的载荷首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取A值。对于6203型深沟球轴承，由手册中查得A14MM。因此，轴的支撑跨距为河北科技师范学院毕业设计（论文）23L172MM。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。载荷水平面H垂直面V支反力F，NNH143NF126，NFNV237156C截面弯矩MMLNH8532MMLANV1432总弯矩MV6858222MAX扭矩T903）按弯扭合成应力校核轴的强度根据式155及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取，轴的计60算应力MPAWTMCA6128201986843222已选定轴的材料为45CR，调质处理。由表151查得。因此70P1，故安全。1CA河北科技师范学院毕业设计（论文）244）键的选择采用圆头普通平键A型（GB/T10961979）连接，联接大带轮的平键截面，。齿轮与轴的配合为，滚动轴承与轴MLHB186MPAP1076HR的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为。M325轴承及键的校核与寿命计算（1）轴承1）按承载较大的滚动轴承选择其型号，因支承跨距不大，故采用两端固定式轴承组合方式。轴承类型选为深沟球轴承，轴承的预期寿命取为LH29200H由上面的计算结果有轴承受的径向力为FR134043N，轴向力为FA115990N，2）初步选择深沟球轴承6203，其基本额定动载荷为CR518KN，基本额定静载荷为C0R638KN。3）径向当量动载荷NFNVHR43061875432221211R859222动载荷为，查得，则有ARRYFP406NR01391563由式135得A满足要求。HRHLPCNL45012398576060163（2）键1）选择键联接的类型和尺寸小带轮处选用单圆头平键，尺寸为MLHB1862校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由机械设计查得键联接的许用挤压力为MPAP20键的工作长度MBL3261，合适PPMADLKT5815072131326刀具及刀盘的设计本次采用盘型刀片，刀片采用65MN表面淬火处理，结构如下河北科技师范学院毕业设计（论文）2533箱体设计331箱体的结构设计箱体的主要作用为支承与安装其它各零件。为了节约成本，箱体全件采用焊接件与螺栓连接。根据设计要求，箱体焊接的主要零件包括左右箱体，加强钢板，角铁梁等部分组成。焊接时主要保证加强铁与箱体的位置要求，同时要保证焊接时不能出现焊渣，裂缝等现象。箱体的材料主要是厚度为3MM的冷轧板钢，用等离子切割机切割成型后，采用冲压等方式进行加工。左右箱体分别有一块加强板进行强度的加强，加强板与左右箱体的连接方式是采用螺栓连接，在箱体与加强板加工过程中，对其上螺栓连接孔的位置有一定的技术要求。左右箱体间采用角铁梁进行固定，固定方式为焊接，因为此轴流式脱粒机作业环境为山地及丘陵地区，搬运较多，所以为保证人员搬运过程中的安全，在焊接时要保证焊接技术要求，要求焊接中不能有焊渣，不得有裂缝等缺陷出现。箱体的组装完成后，箱体外露表面须刷防锈漆。332箱体河北科技师范学院毕业设计（论文）26第四章基于PRO/E的三维设计41PRO/E三维设计软件概述PRO/ENGINEER操作软件是美国参数技术公司（PTC旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。PRO/ENGINEER软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。PRO/ENGINEER作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。PRO/ENGINEER和WILDFIRE是PTC官方使用的软件名称，但在中国用户所使用的名称中，并存着多个说法，比如PROE、PRO/E、破衣、野火等等都是指PRO/ENGINEER软件，PROE2001、PROE20、PROE30、PROE40、PROE50、CREO10CREO20等等都是指软件的版本。PRO/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关河北科技师范学院毕业设计（论文）27性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。PRO/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。PRO/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。（1）参数化设计相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。但是无法在零件模块下隐藏实体特征。（2）基于特征建模PRO/E是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。（3）单一数据库（全相关）PRO/ENGINEER是建立在统一基层上的数据库上，不像一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。PRO/ENGINEER是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色，实体或线框造型，完整工程图的产生及不同视图展示（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。PRO/ENGINEER是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括筋（RIBS）、槽（SLOTS）、倒角（CHAMFERS）和抽壳（SHELLS）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其他相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持POSTSCRIPT格式的彩色打印机。PRO/ENGINEER还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上PRO/ENGINEER软件的其它模块或自行利用C语言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下（没有任何附加模块）具有大部分的设计能力，组装能力（运动分析、人机工程分析）和工程制图能力河北科技师范学院毕业设计（论文）28（不包括ANSI，ISO，DIN或JIS标准），并且支持符合工业标准的绘图仪（HP，HPGL）和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。PRO/ENGINEER功能如下（1）特征驱动（例如凸台、槽、倒角、腔、壳等）；（2）参数化（参数尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）；（3）通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计；（4）支持大型、复杂组合件的设计（规则排