番茄打浆机的传动系统设计

目录TOC\o"1-3"\u前言 1第一章绪论 21.1毕业设计的目的 21.2毕业设计的任务 21.2.1设计条件 31.2.2设计内容 31.2.3设计关键 31.2.4设计要求 3其次章引言 42.1探究成果探究番茄打浆机目的和国内外现状概况 52.2番茄原料加工预处理工艺流程简介 52.2.1番茄浆原料 52.2.2原料的处理 52.2.3裂开、脱籽、预热 52.2.4打浆 62.2.5浓缩 62.2.6预热、装罐 62.2.7杀菌、冷却 62.3国内外番茄打浆设备 62.4本章小结 7第三章打浆机的构造 73.1根本构造 7第四章六速变速箱的设计 84.1传动构造式的选择 84.11转速图的拟定 8 4.12系统原理图的拟定 9 4.2变速箱方案的拟定 94.3电动机的选择 10第五章皮带和皮带轮的构造设计 115.1设计皮带和皮带轮 115.1.1定V带型号和带轮直径 11 5.1.2计算带长 12 5.1.3求中心距和包角 12 5.1.4求带根数 12 5.1.5求轴上载荷 13 第六章轴 136.1确定轴转速 136.2传动轴直径的计算 14第七章齿轮 147.1齿轮齿数的确定 147.2齿轮模数的计算 157.3齿宽确定 177.4齿轮的构造设计 177.5齿轮的校核和检验 18第八章键 208.1键的选择及确定 208.2带轮设计及带轮键槽的确定 20第九章轴承的选择及校核 219.1轴承的选择 219.2轴承的校核 21第十章变速箱传动轴的设计 2210.1轴的设计及校核 2210.2花键轴的设计和校核 23第十一章联轴器的选择 27第十二章打浆机构造设计 2712.1打浆机的根本构造 2712.1.1圆筒 2812.1.2裂开桨叶 2812.1.3螺旋传输机构 2812.1.4棍棒 2912.1.5筛网 2912.1.6传动局部 3012.1.7机架 3012.1.8附件 30第十三章打浆机运动和动力参数的确定 3013.1滚筒的设计 3013.1.1滚筒长度 3113.1.2物料在滚筒内的时间 3113.1.3棍棒和筛筒之间的间隙 3113.1.4圆筒筛消耗功率的计算 32第十四章密封和润滑 3214.1轴承的润滑和密封构造的设计 3214.2密封构造的设计 3314.3本章小结... 33结论 34参考文献 34致谢 36番茄打浆机的设计学生姓名：郝志园指导老师：田富根摘要番茄打浆机适用于多种新颖的果品和蔬菜打浆分别之用,随着人们生活水平的提高，西红柿打浆机在人们的生活中扮演的角色越来越重要。对于打浆机，在工程设计及运用中还存在一些的缺陷，如参数选择不合理等。目前，打浆机的设计仍是依靠经验公式计算，在经验公式中许多参数的选择是在必需范围内凭经验选取的，这使得打浆机的设计较落后，无法提高其设计水平和提高产品的性能。本设计接受三级变速箱输出不同转速，我所设计的三级变速箱主要用于机床在不停车的状况下利用拨叉波动三联滑移齿轮，使三对齿轮分别在不同的转速要求下啮合，从而到达变速的目的。关键词打浆机西红柿齿轮变速设计ThedesignofthetomatopulperAuthor’sName:HaozhiyuanTutor:TianfugenABSTRACTTomatoesbeaterforavarietyoffreshfruitsandvegetableswithisolatedbeating,withtheimprovementoflivingstandard,tomatoesbeaterinpeople'slivesmoreandmoreimportantrole.Thebeater,theengineeringdesignandtheusetherearestillsomedefects,suchastheparametersunreasonable.Atpresent,thebeaterisstillrelyingonexperienceinthedesignformula,theempiricalformulaisthechoiceofmanyparameterswithinacertainrangeoftheselectedruleofthumb,whichmakesthedesignbeaterthanbackward,unabletoraisedesignstandardsandimproveperformance.Thisdesignadoptstriple-changegearwithoutputdifferentrotationalspeed.TertiarygearboxthatIdesignusedinlatheisitsetasideforkisitthreeuniteslipperytomovethegearwheeltofluctuatetoutilizeincaseofnotparkingmainly,Enableclenchingtheteethtothegearwheelunderdifferentdemandsseparatelythreetimes,andachievethegoalofchangingspeed.KEYWORDSbeatertomatoesChangespeeddesign前言机械设计是一门古老的学科，作为人类设计活动的持续和开展。它有悠久的历史和渊源，人类通过长期的生产实践,慢慢缔造了机器。随着机械化生产规模的日益扩大，除机械制造部门外，在动力、交通设施的变速机构，都会常常接触各种类型的通用和专用机械。而机械设计是指规划和设计实现预期功能的前提下，性能好，效率高，本钱低，在预期期限内运用平安牢靠，操纵便利，修理简洁和造型漂亮等。一部机器的诞生，从感到某种须要，萌生设计念头，明确设计要求起先，经过设计，制造，鉴定到产品定型是一个困难的过程。毕业设计是教学的根本要求规定，每个学生必需要完成的一个课题的设计，它是学生课程最终一个重要的教学环节，也是高等理工科院校大多数专业的学生的一次全面的设计实力的训练，是对学生综合运用所学的理论学问和试验实践解决实际问题的实力的检验，同时反映了高校的教学质量，使学生尽可能的将理论联系，具体问题具体分析，不仅反映学生的专业学问，而且反映了学生综合分析问题的实力，也是造就学生分析和解决一些机械实际问题的一个很好的时机，为今后的工作供应一些经验，也为今后学习新的机械理论，新的技术打下比拟宽广而稳固的根底，以适应现代化人才的要求。在现代的企业生产过程中，生产的产品多样化，构造形态的多样化，所以在满足各种不同加工要求，同时对执行机构提出速度运动要求以满足生产的要求，提高效率。课题的根本目的有以下几点：造就理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的实力，稳固、加深，和扩展有关的机械设计方面的学问，通过指定设计方案合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作实力，确定尺寸和选择材料，以及较全面的考虑制造工艺，运用和维护要求，之后进展构造设计，到达了解和驾驭机械零件，机械传动装置或简洁机械的设计过程和方法，进展设计根本技能的训练。例如计算，绘画，熟悉和运用设计资料〔手册，图册，标准和标准等〕以及运用进展经验估算和处理数据的实力。设计的内容是番茄打浆机和一个三速变速箱的传动装置的构造，主要的过程和内容：传动装置的总体设计方案，选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数，传动装置〔齿轮〕，传动轴设计计算，轴承，连接件，润滑密封和连轴器，离合器的选择和校核计算，机体构造及附件的设计，绘制轴系装配图及齿轮零件工作图，编写毕业论文及进展辩论。设计解决的问题，强度计算和构造，工艺等要求的关系，机械零件的尺寸不行能完全由理论计算确定而要考虑构造，加工和装配工艺，经济性和运用条件等要求，标准在设计中的重要性，正确运用标准，构造和工艺的关系，零件工艺性的考虑，创新和继承的关系。番茄打浆机和变速箱的设计综合了全部的大局部机械急促学问，如机械设计根底，机械制图，机械制造工艺学，机械原理，机械零件根底，形位公差和互换性，金属工艺学，机械工程材料等等。须要学生查阅大量的和本设计相关的专业及专业根底书记，是对机械的一个局部的阐述和研讨。主要是通过数据的计算得出响应的结论。通过各种书记和工具的帮助圆满的完成设计任务。在食品生产中，并不是把全部的原料全部加工成最终产品，在加工时必需去掉不适宜加工的局部。在生产工艺过程中，也要依据具体的感官、理化指标的不同要求，对其半成品中的某些组成局部予以分别。番茄打浆机适用于多种新颖的果品和蔬菜打浆分别之用，随着人们生活水平的提高，西红柿打浆机在人们的生活中扮演的角色越来越重要。对于打浆机，在工程设计及运用中还存在一些的缺陷，如参数选择不合理等。目前，打浆机的设计仍是依靠经验公式计算，在经验公式中许多参数的选择是在必需范围内凭经验选取，这使的打浆机的设计较落后，无法提高其设计水平和提高产品的性能。第一章绪论1.1毕业设计的目的通过本次毕业设计，我们能够到达以下目的：(1)造就我们综合运用和稳固扩展所学学问，提高理论联系实际的实力；(2)造就我们收集、阅读、分析和运用各种资料，手册等科技文献的实力；(3)使我们更加娴熟的运用AUTOCAD、Word等计算机办公软件，提高计算机帮助设计的实力；(4)训练和提高机械设计的根本理论和技能；(5)造就独立思索，独立工作的实力；(6)造就我们的团队合作意识。1.2毕业设计的任务〔1〕六速变速箱的设计；〔2〕番茄打浆机的总体设计；〔3〕番茄打浆机机传动机构的设计；〔4〕番茄打浆机输入机构设计。2.完成查阅番茄打浆机资料15篇以上，写出摘要和文献综述；查阅有关外文文献资料，并翻译成5千字以上。3.撰写毕业设计说明书1.5万字以上，其内容包括开题报告，工作原理，总体设计，各部件的具体设计及校核验算等。1.2.1设计条件1、原料：西红柿2、生产实力：2.5T/h3、轴转速：175r-975/min4、筛孔孔径：直径0.8mm工作时间：两班/8h寿命：5年1.2.2设计内容1、设计方案的选择和计算。2、总体构造的设计，成套图纸及说明书。1.2.3设计关键1、细致分析打浆机的工作原理。2、依据要求选择适宜的六速变速箱。3、依据输送要求选择恰当的电动机。4、保证设计的打浆机能够满足工作要求。1.2.4设计要求(1)能保证正常的打浆工作保证正常打浆是必需首先满足的要求。打浆量为每小时2.5T,关键就在于正确选定螺旋直径、适宜的电机。(2)要有适宜的螺旋转速为幸免出现物料被螺旋叶片抛起而无法输送的现象，螺旋转速应小于某一极限转速。(3)能提高生产效率，降低本钱应尽量接受各种快速高效的构造，缩短帮助时间，提高生产率。同时尽可能接受标准元件和标准构造，力求构造简洁、制造简洁，以降低制造本钱。(4)操作便利、省力和平安在客观条件许可且又经济的前提下，尽可能的接受气动、液压和气液等机械化夹具装置，以减轻操作者的劳动强度。(5)有良好的构造工艺性所设计的打浆机机应便于制造、安装、检验、调整、清洗、修理等。其次章引言2.1探究成果探究番茄打浆机目的和国内外现状概况茄科草本植物番茄的果实，又称西红柿、番柿、洋柿子、六月柿。有苹果青、粉红甜肉、桔黄嘉辰等品种。我国大局部地区均有栽培。夏季采收，洗净鲜用。番茄是世界范围内广泛栽培的作物，也是养分价值极高的植物。据养分学家探究测定：每人每天食用50克－100克鲜番茄，即可满足人体对几种维生素和矿物质的须要。番茄含的“番茄素”，有抑制细菌的作用；含的苹果酸、柠檬酸和糖类，有助消化的功能。番茄含有丰富的养分，又有多种功用被称为奇异的菜中之果。它所富含的维生素A原，在人体内转化为维生素A，能促进骨骼生长，防治佝偻病、眼枯燥症、夜盲症及某些皮肤病的良好成效。现代医学探究说明，人体获得维生素C的量，是限制和提高肌体抗癌实力的确定因素。番茄内的苹果酸和柠檬酸等有机酸，还有增加胃液酸度，帮助消化，调整胃肠功能的作用。番茄中含有果酸，能降低胆固醇的含量，对高血脂症很有好处。番茄富含维生素A、C、B1、B2以及胡萝卜素和钙、磷、钾、镁、铁、锌、铜和碘等多种元素，还含有蛋白质、糖类、有机酸、纤维素。目前，世界上有三大番茄主产区：美国、意大利和中国。美国所产的番茄酱主要供应美国国内食用，其出口量仅占全球贸易总量的6%-7%；意大利和中国的出口量各占到全球贸易总量的30%。近两年美国番茄大幅减产，欧盟番茄种植加工量急剧下降，中国番茄酱市场占用份额逐年加大。近几十年来，世界范围内的番茄产量和制品贸易增长快速，中国番茄及制品贸易在世界番茄贸易的地位也越来越重要，对世界番茄贸易产生了重要的影响。中国番茄加工产业的快速崛起和开展，使中国已经跻身世界主要生产国家的行列。作为新颖番茄食用消费大国，据不完全统计，中国全国每年新颖番茄的消費量到达二千六百万吨，和全球番茄加工数字相近。今后中国番茄制品消费将呈现每年增长百分之十五的开展趋势。目前中国拥有麦当劳、肯德基快餐店三千余家，每天快餐消費超過三百万人次，油炸土豆條配有番茄沙司，成为中国消費者消費番茄制品的最正确方式。中国番茄原料种植面积达一百万亩，主要分布在新疆、內蒙和甘肃，是全世界三大主要种植区域之一。其中新疆番茄种植面积八十万亩，是中国加工番茄种植最大的省区。中国番茄醬紅色素高，色差、粘稠度和霉菌均達到世界同类产品先进水平，而相对低廉的制造本钱，构建了产品的竞争力。番茄酱和番茄浆番茄酱罐头是世界上主要的蔬菜罐头之一，它由番茄经打浆、浓缩而成，是番茄的主要加工品。世界年贸易量100万T左右，主要作调料或汤料，同时是加工番茄沙司的主要原料，也是加工混合蔬菜、茄汁鱼、豆等屹头的辅料。番茄酱依据其浓缩程度不同有稀〔24％—27.9％〕、中〔28％—31.9％〕、浓〔32％—39.3％〕和超浓〔大于39.3％〕几种。还有低于24％的产品，称番茄浆或番茄泥，常见的为稀〔8.0％—10.1％〕、中等〔10.2％—11.2％〕和浓〔15.0％—24.0％〕几种。番茄制品的主要产品有番茄红素、大包装番茄酱、小罐番茄调味酱、番茄沙司、以番茄汁等，但无论何种制品，都要对番茄进展打浆，打浆的方法主要有人工打浆，机械打浆，人工打浆效果低，加工条件质量不够好，产量低，明显不能满足番茄加工行业的需求，加工时番茄进入头道物料桶内，主轴带动叶轮高速旋转，物料被叶轮带动和筛网磨擦挤压，使得番茄的肉、汁和皮、籽分别，肉和汁通过筛网上的小孔从出料口排出，皮和籽那么向轴端推动经过排渣口排出。2.2番茄原料加工预处理工艺流程简介番茄酱的生产工艺为原料的清洗、分级、裂开、加热、打浆、浓缩、升温、装罐、密封、杀菌、冷却。2.2.1番茄浆原料加工番茄酱的原料果要求果实鲜红、茄红素含量高，如可溶性固形物为4％左右，茄红素含量最好在6mg/100g番茄以上；果实红熟一样，无青肩或青斑、黄晕等；胎座红色或粉红色，种子四周胶状物最好红色；出汁率和可溶性固形物高；抗裂性好，糖酸比适中，维生素C含量高；原料要求成熟。我国曾有浙红1号、浙红2号、浦红2号、扬州红、佳丽矮红、扬州24、罗城1号、渝红1号、渝红2号、穗圆、满丝等品种。但世界范围内的番茄酱用种换代很快，特殊是杂种的应用和无支架品种的应用特殊快速，应随时留意。2.2.2原料的处理进厂的原料果实应严格剔除霉烂及成熟缺乏的果实，在流淌水槽内浸泡预洗，除去杂质，再经鼓风洗涤机和喷淋高压水将外表彻底洗净。洗净后的果实进展修整，在滚开工作输送台中专人将有疤的果、虫果和裂果等部位用刀修割干净。再一次将烂果除去，并喷淋洗净其余果实。2.2.3裂开、脱籽、预热果实进入裂开机轧碎、有时裂开和脱籽联合进展，之后立刻加热至85℃，以抑制果胶酶，保证稠度。2.2.4打浆送入专用的三道番茄打浆机进展打浆，筛孔直径分别是1.0mm、0.5mm和0.4mm。果浆流入带搅拌器的贮槽。出汁率限制在手捏果渣不出汁为止。2.2.5浓缩将浆体刚好泵入浓缩锅内，在真空条件下低温浓缩，番茄酱最好接受双效或多效逆流真空浓缩设备，最终浓度依要求而定。浓度测定时要留意由于温度而引起的误差。2.2.6预热、装罐浓缩后的番茄酱，经列管式加热器加热至90—97℃，立刻趁热装罐。番茄酱在我国常接受539号罐〔净重70g〕、668号罐〔198g〕、15267号罐〔5000g〕等罐形包装。在美国，为了便于运输和再加工，常用55加仑大桶无菌装运，欧洲地区也大量推广200kg铝箔复合无菌包装。2.2.7杀菌、冷却装罐后的番茄酱应立刻杀菌，一般沸水杀菌25—35分钟。之后刚好冷却。2.3国内外番茄打浆设备当前国内外番茄的打浆方式主要是通过打浆机打浆，各种各样的打浆机但都大同小异，有单道打浆机，二道打浆机，甚至多道打浆机，但他们的原理都是主轴带动叶轮高速旋转，物料被叶轮带动和筛网磨擦挤压，使得番茄的肉、汁和皮、籽分别，肉和汁通过筛网上的小孔，产品由出料口排出，废品由排渣口排出；假如是双道打浆或者多道打浆，就是第一道的产品进入其次道接着打浆，以此类推。如图3.1所示，它具有开口的圆筒筛水平安装在机壳内部,筒身用不锈钢板〔在其上面冲有孔眼〕弯曲成圆厚焊接而成，并在其两边焊上加强圈以增加其强度。但也有用两个半圆体由螺钉连接而成筒体。轴支撑在轴承上，在轴上装有使物料移向裂开桨叶的螺旋推动器以及擦碎物料用的两根棍棒〔棍棒又称刮板〕，棍棒是用螺栓和安装在轴上的和夹持器相连的，通过调整螺栓可以调整棍棒和筛筒壁之间的距离。棍棒对称安装于轴的两侧，而且和轴线有一夹角，这夹角叫导程角。棍棒用不锈钢制造，事实上是一块长方形的不锈钢板，为了爱惜圆筒筛，有时还在棍棒上装上耐酸橡胶板。还有下料斗、收集漏斗及机架、传动系统等。物料进入筛筒后，由于棍棒的回转作用和导程角的存在，使物料沿着圆筒向出口端移动，移动的轨迹事实上是一条螺旋线。物料就在棍棒和筛筒之间的移动过程中受离心力作用而被擦碎，汁液和肉质〔已成浆状〕从筛孔中通过到收集器中送到下一道工序。皮和籽等那么从圆筒另一开口端排出，以此到达分别的目的。2.4本章小结本章对番茄打浆机的国内外状况以及三速变速器做了简洁的概述，对番茄打浆机和三速变速器的原理做了简洁的阐述。第三章打浆机的构造3.1根本构造如图3.1所示打浆机的构造原理简图，打浆机的根本构造主要包括六速变速箱，圆筒筛，裂开桨叶，传动局部以及机架。图3.1番茄打浆机原理构造简图第四章六速变速箱的设计4.1传动构造式的选择当主传动系统中各变速组依次确定后，还有多种不同的扩大依次方案。而在设计主传动系统时，应尽可能使变速组的传动依次和扩大依次相一样，即根本组在前面，依次为第一扩大速各组变速范围慢慢扩大，所以确定的构造式为其变速范围故满足要求4.11转速图的拟定图4.1.1转速图4.12系统原理图的拟定图4.1.2主传动系统图4.2变速箱方案的拟定拟定传动链的根本原那么，就是以最经济的方法满足对机床既定的要求。可以满足同样要求的方案可能有许多，在进展传动链的可能分析时，应依据经济合理的原那么，选出最好的方案。转速图有助于各种方案比拟，并为进一步确定传动系统图供应便利。拟定主运动转速图应按以下步聚进展。拟定传动方案，包括传动型式的选择以及开停，换向，制动，操纵等整个传动系统的确定。传动型式那么指传动和变速的元件，机构以及其组成，支配不同特点的传动形式，变速类型。传动方案和形式和构造的困难程度密切相关，和工作性能也有关。因此，确定传动方案和形式，要从构造，工艺，性能及经济性等多方面统一考虑。传动方案有多种，传动型式更是式样众多，比方：传动型式上有集中传动的主轴变速箱，分别传动的主轴箱和变速箱；扩大变速范围可以用增加传动组数，也可用齿轮构造，分支传动等型式；变速型式上既可用多速电机，也可用交换齿轮，滑移齿轮，公用齿轮等。明显，可能的方案许多，优化的方案也因条件而导。对于教学训练来讲，不必强调在方案上必需要有独特之一，但必需要学会分式几种现有的方案，型式，然后遵照设计的具体要求，具体条件选择合理可取的方案和形式。我们接受集中传动型式的主轴变速箱4.3电动机的选择大多数机器的原动机是由电动机组成，该六速变速箱的原动机即为电动机。主要有原动机产生动力，通过传递，使得工作机正常工作。依据题目给定的要求，动力源接受三相沟通电380V，电动机正反向运转，载荷比拟平稳。1〕电动机的选择关键是电动机容量的选择，其次才是转速，形式，电压等选择。功率过大，造成奢侈选择的过小电动机将会超载运行，将造成降低电动机的寿命和降低负载的运用难以充分发挥机床的效能。正确的选择电动机型号的原那么是在满足生产机械要求的条件下，合理确定电动机的功率。选择的时候应当依据机床的功能要求所设计构造，工作状态等全面考虑。2〕选择电动机的功率Pe=Pmax/Pmin(kw)Pmax——机床最大的切削功率Pmin——机床传动的最低功率3〕选择电动机的型号该电动打浆机的生产实力为2.5T/h，每天两班制，每班八小时，工作寿命为5年，轴转转速为975转/分。查阅机械设计手册和考虑实际生产条件，取带传动效率为0.7,那么所需电动机的功率为：Pe=3.7/0.7=5.2kw由确定条件Pe=5.2kw，对型号有以下几种选择：方案型号额定功率Kw满载转速/r/min1Y132-27.529002Y132m-47.514603Y160m-67.59704Y160L-87.5720综合考虑电动机效率问题和传动装置的构造尺寸、质量和带传动和意外状况，初选电机为Y160M-6电机的参数如下：功率：7.5kw电流：15.4A转速：970r/min效率：87％重量：84Kg电动机的示意图图4.1第五章皮带和皮带轮的构造设计5.1计算皮带和设计皮带轮V带传动中，轴间距a可以加大。由于是摩擦传递，带和轮槽间会有打滑，宜可缓和冲击及隔离振动，使传动平稳。带轮构造简洁，但尺寸大，机床中常用作电机输出轴的定比传动。查阅《机械设计》例题11.1可计算如下5.1.1定V带型号和带轮直径工作状况系数由表11.5计算功率选带型号由图11.15A型小带轮直径由表11.6大带轮直径=〔1-0.02〕1252取=250(为带滑动系数，取0.02〕大带轮转速=(1-0.02)×=3485.1.2计算带长求初取中心距取a=500带长=基准长度由图11.45.1.3求中心距和包角中心距==501.58小轮包角==5.1.4求带根数带速传动比带根数由表11.8；由表11.7由表11.12；由表11.10==3.12所以取Z=4根5.1.5求轴上载荷张紧力==160N(由表11.4q=0.10㎏/m)轴上载荷==950N图5.1第六章轴传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度的要求，强度要求保证轴在反复载荷和扭载荷作用下不发生乏累破坏。机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大的变形。因此乏累强度一般不失是主要冲突，除了载荷很大的状况外，可以不必验算轴的强度。刚度要求保证轴在载荷下不致发生过大的变形。因此，必需保证传动轴有足够的刚度。6.1确定各轴转速查《机械制造装备设计》第三章其次节可得各传动轴的计算转速m/s=246.75m/s;损失率故满足要求。m/s损失率故满足要求。6.2传动轴直径的估算查《机械制造装备设计》第三章第三节页可得：其中：P-电动机额定功率K-键槽系数A-系数-从电动机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积-该传动轴的计算转速计算转速是传动件能传递全部功率的最低转速。各传动件的计算转速可以从转速图上，按主轴的计算转速和相应的传动关系确定。查《机械制造装备设计》表3-10，Ⅱ轴是花键轴，［Φ］=2.0，A=77，K=1.07；Ⅰ、Ⅲ轴是单键轴，［Φ］=1，A=92，K=1.045;查《机械设计课程设计指导书》表9.1可得出V带，齿轮，轴承的传动效率Ⅰ轴的直径：;；取(2)Ⅱ轴的直径：;;;取(3)Ⅲ轴的直径：;;;取第七章齿轮齿数的确定和模数的计算7.1齿轮齿数的确定当各变速组的传动比确定以后，可确定齿轮齿数。对于定比传动的齿轮齿数可依据机械设计手册引荐的方法确定。对于变速组内齿轮的齿数，如传动比是标准公比的整数次方时，变速组内每对齿轮的齿数和及小齿轮的齿数可以从表3-9〔机械制造装备设计〕中选取。一般在主传动中，最小齿数应大于18～20。接受三联滑移齿轮时，应检查滑移齿轮之间的齿数关系；三联滑移齿轮的最大齿轮之间的齿数差应大于或等于4，以保证滑移时齿轮外圆不相碰。第一组齿轮传动比方下：查《机械制造装备设计》表3-9，齿数和取60其次组齿轮：传动比方下：查《机械制造装备设计》表3-9，齿数和取637.2齿轮模数的计算(1)Ⅰ-Ⅱ齿轮弯曲乏累的计算Ⅰ轴的功率：其中;；(主轴变速箱设计指导,为大齿轮的计算转速，可依据转速图确定)齿面点蚀的计算：取A=114，由中心距A及齿数计算出模数：依据计算选取两个中的较大值，选取相近的标准模数。因，所以取〔2〕Ⅱ-Ⅲ齿轮弯曲乏累的计算：Ⅱ轴的功率：〔其中;;;〕齿面点蚀的计算：取A=126，由中心距A及齿数计算出模数：依据计算选取两个中的较大值，选取相近的标准模数。因，所以取(3)标准齿轮：从《机械原理》表5-3查得以下公式：齿顶圆：齿根圆：分度圆：齿顶高：齿根高：齿轮的具体值见表齿轮尺寸表齿轮齿数模数分度圆齿顶圆齿根圆齿顶高齿根高1304120128110452204808870453254100108904543041201281104554041601681504563541401481304572641441521344584241681761584593741481561384510214849274457.3齿宽确定由公式得：第一套啮合齿轮其次套啮合齿轮一对啮合齿轮，为了防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的载荷，设计上，应小动轮比大齿轮齿宽大。所以；7.4齿轮构造设计当时，可做成腹板式构造，再考虑到加工问题，现敲定把齿轮5、7、8做成腹板式构造。其余做成实心构造。查《机械设计》图12.32，齿轮5、7、8如下：齿轮数据93.651.213621.27.2243.2105.651.216027.27.2243.293.651.213621.27.2243.27.5齿轮校核及检验先计算最小齿数齿轮的模数，齿轮选用直齿圆柱齿轮及斜齿轮传动，查表齿轮精度选用7级精度，再查表选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS：在校核变速箱中的齿轮应力时，选一样模数中承受载荷最大，齿数最小的齿轮进展接触应力和弯曲应力的验算。因此须要校核的齿轮有计算公式：。〔1〕校核三联滑移传动组齿轮a三联传动组齿轮只需校核齿数为20的即可，确定各项参数⑴,又公式⑵确定动载系数：齿轮精度为7级，由《机械设计》查得运用系数⑶确定齿向载荷支配系数:取齿宽系数非对称,查《机械设计》得⑷确定齿间载荷支配系数:由《机械设计》查得⑸确定动载系数:⑹查表10-5 ⑺计算弯曲乏累许用应力由图查得小齿轮的弯曲乏累强度极限。图10-18查得,，故适宜。(2)校核二联滑移传动组齿轮b传动组齿轮只需校核齿数为21的即可，确定各项参数⑴,,又公式⑵确定动载系数：齿轮精度为7级，由《机械设计》查得运用系数⑶确定齿向载荷支配系数:取齿宽系数非对称,查《机械设计》得⑷确定齿间载荷支配系数:由《机械设计》查得⑸确定动载系数:⑹查表10-5⑺计算弯曲乏累许用应力由图查得小齿轮的弯曲乏累强度极限图10-18查得,，故适宜第八章键8.1键的确定依据《机械设计课程设计指导书》表11.27，平凡平键〔GB/T1095-2003，GB/T1096-2003〕得轴Ⅰ():b×h=10×8;轴t=5;毂=3.3；轴Ⅲ():b×h=12×8;轴t=5;毂=3.3；轴Ⅱ():N×d×D×B=8×36×40×6c=0.3;r=0.2;8.2带轮构造设计及带轮键槽的确定查《机械设计》页，中小直径的带轮可接受腹板式。电机机为Y160M-6查《机械设计课程设计指导书》确定选键F*GH=8*7，带轮内孔尺寸是轴承内径尺寸查《机械设计》表11.4确定参数得：A型号:顶宽b=13；节宽=11.0；高度h=8;带质量q=0.10;带缘尺寸，取；，取e=15;f=10;;带轮宽度：轮槽楔角：带轮外径带轮键槽的确定因其大带轮，依据《机械设计课程设计指导书》表12.1可知：b×h=8×7;L=50轴t=4；毂=3.3；第九章轴承的选择及校核9.1轴承的选择依据《机械设计课程设计指导书》表12.1可知：轴Ⅲ〔〕应选轴承型号为6207；轴承代号尺寸/mm安装尺寸/mmdDBrminmimmaxmax62073572171.142651轴Ⅰ、Ⅱ〔〕应选轴承型号为6207；轴承代号尺寸/mm安装尺寸/mmdDBrminmimmaxmax62063062161365619.2轴承的校核Ⅰ轴选用的是深沟球轴承6206，其根本额定负荷为19.5KN。由于该轴的转速是定值,所以齿轮越小越靠近轴承，对轴承的要求越高。依据设计要求，应当对Ⅰ轴末端的滚子轴承进展校核。齿轮的直径d=20×4=80mm因公式得Ⅰ轴传递的转矩齿轮受力依据受力分析和受力图可以得出轴承的径向力为因轴承在运转中有中等冲击载荷，又由于不受轴向力，按《机械设计》表10-5查得为1.2到1.8，取，那么有：轴承的寿命因为，所以按轴承Ⅰ的受力大小计算：故该轴承能满足要求。其他轴的轴承校核同上，均符合要求第十章变速箱传动轴的设计10.1Ⅰ轴的设计计算及校核带轮宽度：初选轴承型号6206，那么da=36mm，D=62mm，B=16mm，Cr=19.5KN取B=20m初选轴承型号6207那么da=42mm，D=72mm，B=17mm，Cr=35.7KN各轴段直径：各轴段长度：Ⅰ轴的校核：通过受力分析，在一轴的三对啮合齿轮副中，中间的两对齿轮对Ⅰ轴处的挠度影响最大，所以，选择中间齿轮啮合来进展校核。10.2Ⅱ轴的设计计算及校核轴的材料选用45#，可取C=112那么取轴的最细端直径圆成标准值花键轴的根本尺寸：大径D=40mm小径d=36mm键宽B=7mm键数N=8其次轴受力困难，故对轴2进展校核花键其次轴的设计1轴对2轴的作用力，取齿数为20:40的传动副传递的力。小齿轮传递的扭矩QUOTE圆周力QUOTE径向力QUOTE3轴对2轴的作用力，取26:37传动副传递的力。小齿轮传递的扭矩QUOTEQUOTE圆周力QUOTE径向力QUOTE设定1轴顺时针，那么2轴逆时针，3轴顺时针。最大紧急处为C点处，其当量弯矩计算其上支反力水平面内QUOTE即解得QUOTE即QUOTE解得垂直平面内QUOTE即解得QUOTE即QUOTE解得水平面内图水平面内分析垂直面内图垂直面内分析合成弯矩图图弯矩图图扭矩图扭矩图T=265N*m 图当量弯矩图因齿轮单向回转，视扭矩为脉动循环由表6-4【4】查得，对于45号钢QUOTEQUOTE故轴的强度足够，Ⅲ轴同上。第十一章联轴器的选择联轴器主要用于轴和轴之间的联接，使它们一起回转并传递转矩，用联轴器联接的两根轴，只有机器停车后经过拆卸才能把它们分别。联轴器刚性和弹性两大类。刚性联轴器由刚性传力件组成，又可分为固定式和可移动式两种。固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移。可移动式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移，并且有吸取振动和缓冲的实力，价格适宜，所以我选择弹性联轴器。选择联轴器：考虑动载荷工况系数：K=1.4依据以上计算选择即可。弹性柱销联轴器是利用假设干非金属材料制成的柱销至于两个半联轴器凸缘的孔件中，以实现两轴的联接。柱销通常用尼龙材料制成，具有必需的弹性，更换便利。为了防止柱销滑出，在柱销两端设置挡板。装配挡板时应留意留出间隙。在联轴器中，动力从主动轴通过弹性件传递到从动轴，因此，它能缓和冲力，吸取振动，适用于正反向变更多，启动常见的高速轴。最大转矩可达8000r/min，运用温度-20～60℃。这种联轴器能补偿大的轴向位移，依靠弹性柱销的变更，允许有微量的径向位移和角度位移。但假设径向位移和角度位移过大的话，那么会加速弹性柱销的磨损。因此接受时仍须细致的安装。第十二章打浆机的构造设计12.1打浆机的根本构造如上图1.1所示打浆机的构造原理简图，打浆机的根本构造主要包括：主要由圆筒筛、裂开浆叶、棍棒、传动轴、传动系统、机架及附件等构成。圆筒筛是一个两端开口的渣汁分别装置，水平安装在机壳内并固定在机架上。它用0.35~1mm厚的不锈钢制造，孔径范围在0.4~1.5mm，开孔率约为50％。螺旋传输机构、裂开桨叶和棍棒依次安装在由传动轴上。1圆筒圆筒的设计首先考虑的问题是能够满足正常的生产须要，它由不锈钢半圆筒上下焊接而成，接受不锈钢的缘由是因为所做的加工为食品加工，必需能够耐腐蚀和防锈，不能因为材料本身而对食品造成污染，它的食品卫生条件较好，且具有必需的耐冲击和耐磨性应选用45钢作为圆筒设计的原材料；在靠近滚筒内壁处焊接有带有筛孔的钢制金属网；出料口和进料口，出渣口的设计应当依据具体的收集装置的位置和实际条件来确定。1裂开桨叶碎桨叶在整个工作过程中起着初步粉碎番茄的作用，当番茄由进料口进入，经螺旋传输进入滚筒，首先要通过裂开桨叶的裂开作用再进入滚筒打浆。裂开桨叶通过轴套焊接安装在转轴上，一端通过轴肩固定，因为打浆机的设计并不要求特殊精细，故另一端可通过开口销固定。图12-112.1.3螺旋传输机构螺旋输送机构利用带有螺旋叶片的螺旋轴的旋转，使物料产生沿螺旋面的相对运动，物料受到料槽或输送管壁的摩擦力作用不和螺旋一起旋转，从而将物料轴向推动，实现物料的输送。在水平螺旋输送机中，料槽的摩擦力是由物料自身重力引起的；而在垂直螺旋输送机中，输送管壁的摩擦力主要是由物料旋转离心力所引起的。螺旋轴由螺旋叶片和轴组成。⑴制造方法螺旋叶片一般由钢板冲压而成，然后焊接在无缝刚管轴上，且在各叶片间加以焊接。对于输送磨琢性较大的物料或输送距离较短的输送机，螺旋面可接受由扁钢扎制而成的节段套装在轴上而形成。⑵螺旋的旋向及叶片形式的确定螺旋轴上的螺旋叶片有右旋和左旋两种，物料的输送方向是由螺旋的旋向和螺旋轴的转向所确定的。螺旋面的母线通常接受垂直于螺旋轴线的直线，接受这种螺旋叶片形式的螺旋称为标准形式螺旋。以输送物料为目的的水平螺旋输送机应首先考虑接受标准形式的右旋单头螺旋。依据被输送物料的种类、特性进展选用螺旋叶片的形态螺旋叶片为叶片式。由于水平螺旋输送机有对物料进展搅拌、松散等工艺要求，应考虑选用叶片式或齿形式螺旋。如以下图所示：图12-212.1.4棍棒棍棒由夹持器固定在轴上，一般棍棒数为两根，也有三根的〔此时在圆筒的径向夹解呈120°〕。每一棍棒和轴线有一称为导程角的夹角〔导程角范围在5°左右〕。刮板和圆筒筛内壁之间距离可通过螺栓调整。12.1.5筛网不锈钢筛网是指用不锈钢板材等不锈钢材料生产加工而成的网类制品。不锈钢筛网材质:SUS201、SUS202、SUS302、SUS304、SUS316、SUS304L、SUS316L、SUS310、SUS310s、SUS430等多种不锈钢牌号。不锈钢筛网特点：耐酸、耐碱、耐锈蚀性能好；强度高，拉力、韧性和耐磨性强，经久耐用；耐高温氧化，常温加工，即简洁塑性加工，使不锈钢筛网的运用可能性多样化；光滑度高，不必外表处理，维护便利简洁。不锈钢筛网用途：不锈钢筛网广泛用于筛分过滤，用于分别浆和渣。接受不锈钢圆孔筛网。2.1.6传动局部传动接受皮带一级传动，带传动是两个带轮之间用带作为挠性拉拽零件的传动，工作时借助零件之间的摩擦来传递运动和动力。V带传开工作时，带的两侧是工作面。由于带的拉力是变更的，存在周向滑动和径向滑动。V带和槽摩擦轮相像，都是利用锲型增压原理使在同样大的张紧力下产生较大的摩擦力，在必需程度上能补偿由于包角和张紧力的削减所产生的不良影响。一般来说，V带传动适用于短中心距和较大的传动比；在垂直或倾斜的传动中能工作的很好；要没有接头，运行又平稳。皮带轮固定在电动机轴上，电动机放置在机架中。2.1.7机架机架的设计应当能够较好的使机器稳定工作，不发生猛烈的振动；整架接受HT150铸造而成。2.1.8附件滚筒的内部设有不锈钢筛网，右端设有废品出料口，左上部有进料口，进料口装有进料限制板，下端设有产品出料口。第十三章打浆机运动和动力参数的确定13.1滚筒的设计依据生产实力和实际要求状况，初定筛筒内径为D=0.8m。初选筛孔的工作系数为0.25，导程角a=1.8度。1滚筒长度由试验公式(3.1)得滚圆长度：(3.2)式中打浆机生产实力〔公斤/时〕筛筒内径〔米〕筛筒长度〔米〕刮板转速〔转/分〕筛筒有效截面〔%〕即筛孔真正工作的系数，占筛孔总数的1/2左右，而筛孔占筛筒全部外表积的50%，故一般=0.5x50%=25%导程角〔度〕必需着重说明，以上公式计算出的生产实力，是指通过筛孔的产品量，而非处理原料的量。因为假设不考虑出浆率，供应再多原料也不能视为打浆机的真正生产实力，进料再多，假设来不及打浆的话，只能是从一头进去从另一头出来，没有计算的实际意义。1物料在滚筒内的时间物料在筛筒内沿棍棒运动的时间为：(3.3)式中物料沿棍棒运动线速度〔米/秒〕1棍棒和筛筒之间的间隙中心截面和筛筒壁间隙最大为h=6mm。两端处至筛筒壁间隙最小：(3.4)==0.0042由于有导程角的存在，间隙之差为：6-4.2=1.8(毫米)式中棍棒最远点截面至筛筒的间隙〔米〕筛筒内半径〔米〕棍棒长度〔米〕导程角〔度〕棍棒至筛筒间隙〔米〕1圆筒筛消耗功率的计算由于是单机工作，所以取W=4000〔牛米/公斤〕传动效率=0.75(3.5)式中生产实力〔公斤/时〕打浆机操作的能量消耗比率〔牛×米/公斤〕其值确定于原料的种类、温度、棍棒转速和筛筒的有效截面等。假设概略计算，单机时可取平均值W=3920-4410〔牛x米/公斤〕，联动时取W=4900-5800〔牛x米/公斤〕传动效率〔0.7-0.8〕第十四章密封和润滑14.1轴承的润滑和密封构造的设计轴承的润滑和密封是保证轴承正常运行的重要构造措施。由于轴承常常加油，且油润滑易发生漏油，污染食品。用脂润滑既省事又可幸免因缺油造成轴承损坏，而且脂本身具有密封作用，防止外部灰尘，异物进入轴承；可允许接受密封程度不高的机构到达简化设计的目的。在不适于接受油润滑的场合，宜接受品质好的脂，选择适当的加脂量和换脂周期。由于脂寿命的离散性较大，换脂周期应经严密监控并长期积累实际经验后加以确定。在较好的环境条件下，接受适宜的密封，优质脂也能维持很长时间的润滑作用，只要轴承寿命要求不是太长，也可能一次填脂而此后不需补充加脂。脂润滑的方法具有简洁易行，轧辊更换便利的特点，应用很广泛。应依据轧机轴承工作温度、转速、轧制力以及密封防水性能、冲击振动大小、供脂方法等状况选择适宜的润滑脂。要选用耐高温、粘度强、极压性能好以及抗水淋性能高的正规厂家的润滑脂。在和水汽相接处的工作地方，宜选用耐水性好的润滑脂，在温度慢慢提升的工作局部，宜选用锥入度小，稳定性好的润滑脂。依据上述，选用锂基脂润滑GB-7323-87,锥入度265-295，滴点200摄氏度，运用温度-20-120摄氏度，耐水性良，寿命长，机械安定性良。初次填充润滑脂时将轴承内部空间填满即可，对于立辊或斜辊每个轴承座上下盖内要填足够够量润滑脂。每次换辊后要检查润滑脂是否硬化变黑，是否被杂质污染，是否氧化乳化。假设出现上述状况应彻底更换润滑脂并检查密封件及密封构造刚好更换或改良；假设状况尚好可补充新脂后接着运用。14.2密封构造的设计密封可以防止润滑剂流失