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-17-马铃薯去皮机的设计目录摘要 -1-第一章绪论 -3-1.1课题研究的目的与意义 -3-1.2国外研究状况 -3-1.3国内研究状况 -3-第二章土豆去皮机的方案设计 -4-2.1总体设计要求 -4-2.2细节结构 -4-2.3土豆去皮机的工作原理 -5-2.4各零件的结构 -6-2.4.1工作盘 -6-2.4.2工作滚筒 -7-2.4.3轴承座 -8-第三章传动部分的设计 -9-3.1轴的计算和校核 -9-3.1.1轴的材料 -9-3.1.2轴的强度计算 -9-3.1.3轴的结构尺寸初步确定 -10-3.2滚动轴承的设计 -11-3.3电动机的选择 -12-3.4齿轮的结构设计 -12-3.4.1齿轮材料及热处理 -12-3.4.2齿轮相关参数的初步确定 -13-3.4.3校核齿轮强度 -14-第四章总结 -16-参考文献 -17-摘要马铃薯作为我国民族传统的重要农业经济作物之一,其农业经济利用价值巨大,它也是目前我国广大农民发展农业生产经济的重要劳动收入产出来源,土豆产量高,营养丰富。它们主要是中国用作生产食品、蔬菜、服务和其他工业原料的主要作物。在中国东北的南部、北部和东部干旱地区,马铃薯作为早春绿色蔬菜已经发展成为带动农村繁荣的重要经济作物;在目前我国南方和南方大部分干旱地区,土豆作为冬、稻两大主要作物,鲜薯如果出口出来可能会获得巨大的社会经济效益;;在西北和西南山区,马铃薯已经成为是主要的粮食作物,但土豆加工都需要将土豆去皮,而传统用人去皮,费事又费力,随着马铃薯工业化生产,产量越来越高,传统的去皮方式,不在适用于当前,因此需要实现土豆去皮机械化,提高马铃薯加工的效率,降低劳动强度。马铃薯去皮机械化,有利于马铃薯去皮的标准化,统一去皮的厚度,减少马铃薯人工去皮,去皮不规范,导致多余的果肉浪费,而且可以加快土豆加工效率,降低土豆加工成本。但我国在土豆去皮加工上落后欧美等发达国家,我国在经济快速发展,农业机械化程度得到飞速发展,与欧美等国差距逐渐减少。关键词:土豆;去皮;农产品;食品加工第一章绪论1.1课题研究的目的与意义随着近年我国土豆产业的不断发展和逐步扩大,马铃薯加工的产品数量也在不断扩大发展,土豆产品的加工数量也在不断扩大增加。不管土豆的最终一个成品是什么,在它之前我们都会经历两个主要过程:首先清洗和最后剥皮。去皮加工是一个必要的加工过程,因为加工土豆皮太厚会严重影响后期加工成品的外观口感,所以土豆加工前一定首先要进行去皮。土豆原料去皮工艺是土豆类加工产品原料加工制造工艺的重要部分组成部分之一。1.2国外研究状况国外在上个世纪70年代已经开始研制土豆去皮机,研制早,发展迅速,技术水平高,如荷兰高达公司40年来一直致力于剥皮技术的研究。经过不断的改进和升级,终于成功了,发达国家对土豆加工技术进行了深入研究,逐步实现机械化控制,达到了先进的加工技术水平。1.3国内研究状况随着我国食品加工业的快速发展,食品的深入加工也受到很多关注,尤其是快餐食品,为了让快餐加工快速发展,对于原材料的加工就成了关键。这几年,我国出台了许多优惠农业政策,极大提高农民种植生产土豆的积极性,使土豆的种植面积增多。土豆的后期深入生产加工也已经成了我国发展迅速的特色产业之一,我国在这一新的年度土豆种植播种面积和我国土豆种植总产量在世界上虽然可以说是首屈一指的,然而在后期土豆深入加工中却难以做到能够的充分利用新鲜土豆作为原材料,而容易就会导致大量加工生产出的土豆经过去皮后的积压从而形成土豆库存,很大一部分原因是没有高效的去皮机。进口设备价格较高,生产成本高价格昂贵,导致我国土豆加工行业发展缓慢。在发达国家中,美国已经发展成最大的土豆食品去皮加工生产大国,该国加工土豆饲料食品加工全球非常出名,近20近年来,越来越多的发达国家都在不断持续投入致力于积极开展国产加工土豆深食品加工去皮以及加工机械化的食品相关专业技术开发生产研究,因此,土豆国产深加工去皮以及机械化已开始具有广阔的市场国际化和市场前景,土豆深加工去皮机的技术生产总体设计也已经成为是大势所趋。第二章土豆去皮机的方案设计2.1总体设计要求土豆去皮处理过程中我们需要特别考虑的环境因素主要包括有:脱皮处理后土豆外皮表面处应该光滑,无损坏破伤层,脱皮后的过程中无任何污染,去皮成本低。目标投资目的之一是促使企业资产能够以更少的成本企业资产投资额和成本用来获得更高的经济社会性和经济效益。2.2细节结构土豆去皮机是一种由电机带动转盘转动而产生转速的机器,在滚筒离心力作用下,滚筒高速旋转,使土豆与工作盘相结合产生摩擦以达到剥落效果。土豆去皮机由滚筒盖,电机,装料桶,出料口、排污口、工作盘、工作滚筒、传动轴等各部分组成。如图一所示如图1土豆去皮机2.3土豆去皮机的工作原理工作原理不同又可以细分为利用机械振动切削摩擦剥皮、机械振动磨擦切削摩擦剥皮和利用机械振动摩擦磨削剥皮。可以使用位于皮质皮土豆在加工成为食品之前,都需要去除表皮。皮质与果肉结合的牢固程度不同,生产的产品不同,原料的去皮要求也不同。果皮去皮的基本要求是彻彻底底,原料损失少。目前,在水果和蔬菜加工中通常使用机械去皮和化学去皮。机械自动去皮机的应用广泛,包括简单的手动机械去皮和家用机械去皮机。按摩擦剥皮肤表面上的锋利切削刀片对其进行高度机械性的切割以快速去除角质皮肤。剥皮操作速度更快,但不完全,并且对于果肉肉质损失的也更多,通常如果需要用机械手进行修剪,很难真正实现完整的水果机械剥皮操作,适用于各种水果大,皮薄,肉类较坚硬的各种水果和新鲜蔬菜。目前,苹果,梨,柿子等常用于使用小型机械苹果切割机来削皮,通常以削皮机的形式使用。去皮机将待熟或待去皮的各种水果直接插入一个旋转驱动轴上,并在水果侧面附近安装带有弯曲刀片的刀,以使刀片粘在水果表面上。当水果轴开始旋转时,刀将水果皮肤从绕轴旋转的果皮表面上轻轻拉下。皮革旋转机的轴旋转有几种动力形式,例如手,脚和电动。轮剥之前应进行水果选择过程,以确保水果的大小基本相同。(2)机械磨削去皮是利用覆有磨料的工作面除去表面皮层。可高速作业,能够实现完全机械操作,获得碎皮细小,可用用水或气流清除,但去皮后表面较粗糙,适用于轻坚硬,皮薄,外形整齐的果蔬。胡萝卜,番茄等块根类蔬菜原料去皮大多采用机械磨削去皮机。(3)利用机械构件摩擦张力去皮技术是一种利用机械摩擦张力因数大,接触摩擦面积大的物体工作机械构件而直接产生的机械摩擦张力作用而可使构件表皮组织发生机械撕裂或者破坏而被完全去除。所得到的产品外观表面质量好,去皮少和死角少,但处理作用力和强度差,适用于果大,皮薄,皮下深层组织松散的果蔬,一般需首先对果蔬去皮进行必要的预防和处理作用来彻底弱化皮下深层组织。常见的用到的橡胶机械干法摩擦橡胶去皮机类型如下是采用优质橡胶板构件作为整机工作主体构件的橡胶干法摩擦去皮机。(4)防止化学腐蚀去皮也就是说,水果和新鲜蔬菜在一定的处理温度和适当的较长时间的酸碱液中经过处理,果皮可能会被化学腐蚀。取出后,立即用水冲洗或直接用水轻轻搓洗,表皮会脱落,碱液会被洗掉。本处理方法特别适用于如核桃、李、杏、梨、苹果等的桔瓣去皮和其他桔瓣的去皮解封。桃、李、苹果等等的果皮中分别含有多种角质球蛋白、半溶性纤维素等。髓由两层薄壁上皮细胞和髓组成。果皮与内部果肉之间是中间的果胶底层,含有丰富的促进性果胶和强化果胶,将外层果皮与内部果肉连接起来。当新鲜水果和新鲜蔬菜遇到大量碱液时,果皮细胞中的溶性角质质蛋白和半溶性纤维素等就会被大量碱液所腐蚀,变薄甚至完全溶解。果胶被强酸碱水部分溶解而逐渐失去作为凝胶剂的作用。纸浆的一层薄壁会使细胞膜更容易耐碱。因此,经过经水碱液酸化处理的新鲜果蔬不仅容易迅速去皮,而且果肉的营养损害较小,可以大大提高各种原料的综合利用率。然而,化学品的脱皮处理需要大量的化学药水,脱皮处理过程中会不断产生大量的脱皮废水,尤其需要是大量使用含有酸碱液的脱皮废水,会造成环境污染。土豆旋转去皮机器是旋转的一种工作机械部件可以带动土豆原材料进行旋转,从而可以使去皮土豆在强大离心力的推动作用下在旋转机器中上下旋转滚动,并与旋转机器工作部件之间产生强烈摩擦,从而擦去了土豆的皮层。用金属削皮器进行去皮划痕会严重且易损坏材料的表层组织,并且其材料表面粗糙且不光滑。通常,它不适合用于生产完整的新鲜果蔬或者罐头。它仅用于加工生产切片或调味料的原料。削皮器通常用于处理块根蔬菜原料,例如土豆,胡萝卜和西红柿,综上所述,土豆去皮机方案选磨床离心去皮。土豆去皮机以连接基于滚筒动力电动齿轮机械的滚筒底盘旋转齿轮传动作为主要机械运行控制动力,工作由滚筒齿轮底盘带动齿轮进行驱动,通过基于底盘齿轮滚筒动力机械传动的滚筒主轴与连接基于滚筒动力齿轮电动机的两个电动机械联轴器的底盘齿轮互相配合转动进行高速转动,通过基于滚筒带动底齿轮旋转后的齿轮带动滚筒底盘齿轮旋转后的带动底盘齿轮旋转让整个土豆在围绕滚筒筒体进行高速旋转,在强大离心场和内应力场的共同推动外力作用下,围绕滚筒筒体内壁进行高速旋转在此时滚筒筒体与其表面内壁之间是会产生轻微的的外力或是摩擦的,而在轻微外力作用下,摩擦后会排出土豆,,让去皮后的土豆从各个筒体滚筒出水口快速处理排出,土豆被水清洗从滚筒的各个筒体出水口和排污口自动快速处理排出。滚筒的内壁并不光滑,而且工作盘的表面呈波纹状。这两个部件表面均有金刚石表皮,具有增大摩擦更好与土豆表面摩擦,但也具有抛出土豆的功能。当一块土豆从进料口内部下料,掉落后放入滚筒中,土豆在整个滚筒内部高速旋转时,它与一个波纹状的内壁层表面产生接触,可以在强大离心力的推动作用与嵌在滚筒中的内壁表层产生强烈摩擦,所以我们可以非常轻松从整个土豆上下部去皮。总之,滚筒必须只有能够达到一定的均匀运动频率速度,才能将去皮土豆全部进行去皮,根据美国国家实验室的研究结果表明,当滚筒受到摩擦的最大均匀运动频率速度大约为5m/s时,脱皮机的处理效果最好,土豆的皮和肉表面光滑,果肉内部受到摩擦损失的发生概率低;同时去皮机一次不能直接添加太多土豆,不然去皮效果不能达到预期效果。2.4各零件的结构土豆去皮机由滚筒盖,电机,装料桶,出料口、排污口、工作盘、工作滚筒、传动轴等各部分组成2.4.1工作盘工作盘部件是用于土豆的去皮处理过程由其中的主要部件组成的一部分。根据土豆的有机动力学和有机生物学上的特征和有机化学以及物理学的性质,吸收了一些手工去皮的一些基本设计原则,确定了这些工作式电动转盘旋转的一些基本设计原则,即它们的物体表面外观呈旋转盘形,而且这些位于旋转盘的物体表面上带有的是一条从转盘中心向周围物体发出的光辐射的凹凸三角波纹。扩大了圆形土豆与圆形旋转盘之间的压力摩擦,褐色棕刚玉与白色环状聚氧乙烯树脂进行混合,将一个圆形模型全部浇铸在一个平板的顶面上,大约20毫米厚,通过干燥制成。它同时还有一定去皮效果。转台下部一起分别同时设置了两个具有自动控制系统托盘转动轴承正常转动的外风内排水保护环,以有效率地防止车内需要清洗的大量水从控制托盘转动轴承中直接排出流入,工作盘由三个大部分分别焊接而来组成。盘的上下层表面为铝合金钢砂的多层粘合焊接面,具有防腐去皮的作用功能。上部凹凸形成叶片状的结构可以起到防止抛掷块状物料的重要作用。当旋转时,土豆向上移动。如图2所示图2工作转盘2.4.2工作滚筒这种结构特征更有利于农产品的去皮,尤其是马铃薯农产品的去皮。工作滚筒组成部分主要包括一个圆柱形工作滚筒和一个倒梯形集成橡皮槽滚筒组成。滚筒钢皮是由薄层的不锈钢焊接制成的一种圆柱形或滚筒状物,它一般是由不锈钢经过焊接而来形成,因为不锈钢具有很好的化学耐腐蚀性,能同时抗击一定的机械冲击和在载荷下,具有较高的机械硬度和化学耐磨性,非常适用于食品加工,食品加工设备产品的安全和卫生应该最好的,所以采用不锈钢。圆柱形变质滚筒岩的内壁主要是粗糙岩石表面,用白色棕刚玉与白色环状过氧乙烯树脂甘油混合加热浇铸而得制成,能形成很好的摩擦效能。圆柱形进料滚筒的底部侧壁上还设有一个带液压开关自动阀门的一个出口进料口。在正常工作时,物料门板能以承受力与离心力的相互作用快速转动,撞击到进出口物料门板的内壁,改变方向,便于工作物料及时收集。图3工作滚筒2.4.3轴承座轴承座垫也是机械设计的重要部分组成的一部分。它通常是整个传动机械设备的重要传动组成部分。轴承座垫在结构设计中的不合适处理会严重影响传动设备的横向传动性和精度。在本文的设计中,整个汽车传动轴承部分,包括传动轴承座、轴承、齿轮和传动密封件垫圈等都可以直接装配在一起一并作为一个单独的传动部件进行使用。这种结构设计方式可以直接使整个动力传动器的部分更容易牢固地紧密结合在一起,并且易于拆卸。轴承座总成可以看作是安装在清洗槽上的一个独立部件。该结构安装拆卸方便,结构紧凑,传动平稳,振动小,传动工作时噪音小。第三章传动部分的设计3.1轴的计算和校核轴承齿轮是一个长长的、圆柱型状的物体,它通过轴承位于传动轴承的中间,车轮的中间,或者说是传动齿轮的中间,但它的一小部分都是正方形。轴承运动是一种指用来支撑主轴旋转的机械零件并随其轴的移动而向外推或传递轴的运动、扭矩或弯曲力。一般来说就是一个巨大的金属圆棒形,每个截面都可能具有不同的长度。轴的结构设计主要包括有两个基本设计方面:主轴结构设计与对电机工作时轴功率的数值计算。轴的基本结构设计安装应该根据对于传动轴上各种主要零件传动进行设计安装与传动定位和对于传动轴的设计制造安装过程中所有必需的机械质量精度要求,合理地设计确定各种传动轴的基本结构承载形状和传动尺寸。轴的不合理机械结构设计既可能会直接严重影响考虑到一个轴的正常运行工作传动能力与其在轴上各种类型零件的工作可靠性,也可能会大大程度增加一个轴的批量生产成本与其在轴上各种类型零件联合组装的工作难度。3.1.1轴的材料轴的主体材料以高低碳钢、合金钢等轴为主。由于普通的优质新型低碳钢和复合合金钢在其制造价格远远具有相比于普通的低碳铝合金钢的价廉、对低碳钢的挤压应力更加容易得到集中等几大特点,所以其在质量上和稳定性相对有所降低,同时也因为可以用通过热处理或者用化学物质处理的多种办法可以提高其钢的耐磨性和具有抗疲劳性的强度,故目前采用该低碳钢工艺制造的轧轴尤为广泛,其中最常见的一种是45钢。对于钢的应力程度水平极低的主轴,从经济上来考虑,一般大都会选择高强度和等级低的普通碳素钢。3.1.2轴的强度计算轴的运动强度需要进行刚性检查和强度计算,相应的强度计算处理方法为适应根据所述要求轴的特定受力负载和作用压力被广泛采用,并且可允许的应力,应适当地选择。对于仅仅能承受(或主要只能承受)一定扭矩的传动轴(例如驱动转向轴),应基于轴承抗压的扭性和强度一定条件下来进行扭矩计算。对于仅能够承受一定扭矩或主要部件承受一定扭矩的机械驱动轴,应根据轴的抗压耐扭性和强度等等条件精确计算每个轴的传动直径。如果其中存在一个弯矩应力作用,则我们可以通过计算减小许用力的应力系数来重新考虑这种效果。当一台大型土豆瘦肉去皮机正常运行工作时,轴向扭矩摩擦力很小,因此对于传动轴的两个轴向振动弯矩很小,相对于滚动轴的轴向扭矩振动大小其它可以忽略不计。扭转强度条件为:(1)式中轴的扭转切应力,M;T轴所受的扭矩,N.mm;轴的抗扭截面模量,m;n轴的转速,r/min;p轴所传递的功率,kw;轴的许用扭转切应力,M。对圆的一个实心曲线直径圆心的轴,=/16≈/5,以此代入式(1),可直接得到圆轴的一个实心曲线直径,d=c(mm)(2)c为切削轴承和材料的许用强度扭转力和切削时应力的平均系数,它的平均值一般可查《机械设计》表,由此我们可以直接得出45钢的为30-40,C值为118-107。在这里,取C值为116代入式子(2)得:dp=0.50千瓦,n=320r/min.所以,d=15.40mm考虑到从传动轴承到轴上的部件打开压力键槽和传动轴上部件切制时的传动螺纹,为了有效率地补偿轴向传动轴的较大轴向传动削弱,按上式计算要求进行计算的轴向传动轴应适当大但宽度不应取大些。取轴的最小值为曲线点的直径大约为20mm。3.1.3轴的结构尺寸初步确定图4轴1—在轴内孔车螺纹,将其与螺钉连接,可以防止大圆盘在旋转作用向上轴向运动。2—在轴上铣键槽,与大圆盘连接。3—该产品端面与轴承封油防尘挡圈紧密连接,封油防尘挡圈它既具有通风防水封油防尘的功能作用,保护传动轴承;同时,挡圈下面还承压着一个唇形轴承密封圈,使轴承润滑油在轴承传动装置内也能得到有效充分利用。4—推力球轴按球的排列位置顺序分别可以安装双向的小深沟直径推力球轴承旋转传动轴承和单向的大深沟推力球轴承旋转传动轴承,两个推力球旋转轴承中间都分别设有一个传动隔套,那么这样可以有效保证两个球球轴承正常平行转动而不至于摩擦力大卡死。5—在加工时我们还要特别注意其两端传动转向轴承两端切削尺寸的宽大小小的不同特点,其中在两端传动轴承转向轴的切削直径比两端稍小1~2个立方毫米,这样不仅加工可以大大有助于有效率地保证两端传动转向轴承的使用牢固性和方便安装,同时在其传动轴承绝缘表面上的切削加工量和粗糙度相对轴承轴的要求不高,减少了对传承轴的切削加工量。6—安装深沟球轴承,也得安装一个唇形密封圈。7—联动连接一种圆螺母,该种圆螺母联接具有固定自锁滑动功能,起到自动固定上面上的深沟球体和轴承的滑动作用。8—铣键槽,与大齿轮联接9—加工车螺纹,与齿轮螺钉相互连接,起到防止由于驱动齿轮往下移动的3.2滚动轴承的设计常用的各种滚动运转轴承绝大多数都已经是在国内率先进行了行业标准化,并由专门制造工厂进行大批量生产及直接供货各种具有往返运转性质的滚动轴承。此外本章节将依据具体的轴承操作要求条件如何来正确地根据选择不同轴承的各种型号与尺寸计算必要的轴承尺寸。滚动式径向轴承摩擦法就是一种利用支承轴向滚动体把支撑轴于外部的传统轴承构件摩擦区域直接地分离开来,从而直接采用传统的滚动式轴承摩擦结构取代了传统的径向滑动式轴承摩擦。轴承的内、外围都设有一定的绕圈和轴承上的滚动体,一般都很有可能是用一些传统的零部件或者轴承采用铸铁或者压烙钢经过焊接加工而成制造的,进行了回火加热处理后,硬度一般也就不一定有可能远远低于60hrc,这些传统轴承的零部件一般还需要经过150摄氏度的高温回火进行加热处理,所以通常情况下每当控制器中元件轴承正常加热运行时的温度并且有可能远远超过120摄氏度时元件轴承的硬度就没有出现任何所谓的减慢。3.3电动机的选择电动机的零件选择首先应该是要充分考虑电机功率,转速,应用环境和异步电动机进行安装时的位置等,因为本次设计项目是主要应用于食品土豆去皮机,属于一种新型食品加工机械,查阅《机械零件设计手册》就可以初步知道,电动机选择一台全封闭笼型三相异步变速电动机,它应该是首次采用一种全封闭式箱体结构,可以有效地起到防止夏季雨水对异步电动机的不良影响,它的防水性能好,工耗小,噪音小,非常适合食品加工行业。3.4齿轮的结构设计齿轮式的机械传动器件它是在各种类型机械传动中所需要选择的最为重要,且目前应用最广泛的一种。它的主要技术优点是具有:最大传动量和效率高、工作可靠、使用寿命长、传动价格对称、结构紧凑及功率与转矩快、使用速度快。齿轮的传动必须能够满足下列基本条件:齿轮的高速传动平稳,要求瞬时的高速传动齿轮相对于平时齿轮上的传动相之间的传动差别保持不变,尽量多地降低机械冲击、振动和机械噪音。2.轴承承载能力好,要求在尺寸小、体积轻的必要条件下,齿轮传动强度高、耐磨性良好,并且能够很容易地满足设计期间所规定的正常运行和工作寿命。在我们进行各种齿轮的机体设计时,只要我们对于各种齿轮的机体结构设计合理,齿轮所用的原材料和齿轮热处理制造工艺我们都会做到选择恰当,制造工艺质量高,达到所需要规定的齿轮制造工艺精度,就连所有的许可率也能够很好地达到满足我们所需要预定的各种齿轮制造的功能。查阅《机械原理》第七版的有关资料:标准齿轮是指m、a、、均取标准值,具有标准的齿顶高和齿跟高,而且分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮。GB1356-88中规定分度圆压力角的标准值为a=和分别称为齿顶高系数和顶隙系数,GB1356-88中规定其标准值为:=1=0.253.4.1齿轮材料及热处理由齿轮传动失效的形式分析可知,在设计齿轮传动时,应该是使得齿面在结构上具有更高的耐磨、抗点蚀、耐胶合等特性,而且在结构上的齿根需要具备更高的耐腐蚀、抗折断等特性。因此,对于齿轮材质和结构性能的基本要求是:齿面板应有一个足够的坚硬,而且齿芯必须具备一定的柔韧性。选用45钢,热处理工艺方法主要是齿轮采用锻钢齿轮整体表面淬火,hrc(位于齿轮整体表面)40-50,齿轮整体加工工艺精度最高等级为9级。3.4.2齿轮相关参数的初步确定会同时根据目前现行国际上各种类型相关机械齿轮制造设计工艺制造过程工艺技术质量标准基本要求和所用机械材料,我提出建议首先初步简单地分析确定各种类型每个齿轮的一些疲劳强度的综合计算基本参数,然后针对各种类型的每个齿轮依次分别进行每轮轮的齿面和旋转角之间的横向接触疲劳强度综合测量计算和每轮的齿根弯曲疲劳强度综合测量计算,如果疲劳强度都完全符合要求,则我们建议可以考虑再次选择这些疲劳强度计算参数;若疲劳强度不一定能够完全满足要求,则必须要按需再次进行修改此类强度参数。1.我们其实可以通过参考《机械原理》,渐渐展开线上的两个标准链条齿轮不制动可能发生一个无齿根切割而制动是的最低值当齿数==,在用齿条刀具切割标准齿轮的时候,因a=及=1,则=17.2.通过大量数据查阅《机械零件设计手册》历史资料中有关渐开齿轮线段和圆柱齿轮模数的列表:1、1.25、1.5、2、2.5、3.3.根据主动控制齿轮主轴转速(也意即控制电动机主驱转轴齿轮转速)和从主驱动轴齿轮转速(也意即电动工作机主轴齿轮转速)之比可分别确定齿轮传动齿数比和固定齿轮传动齿数的正比。等于910r/min,等于320r/min.在这里,取模数m=2mm.主动式的齿轮齿数=25,分度圆的齿轮直径=m=50mm.从动式的齿轮直径=68,分度圆的直径=m=136mm.取齿轮宽度系数为0.2,则有:从动齿轮宽度=136*0.2=27.2,取=25mm.为了有效地同时又为了能有效防止两个传动齿轮直接驱动较大最小齿轮由于在高速传动齿轮轴向装配传动的齿轮旋转运行过程中沿着不同啮合轴向略微传动错位方向移动而直接发生存在的问题还有一些由于不同轴向装配传动略微错位的主要缺点而直接存在导致的实际旋转速度由于驱动较大最小齿轮沿着不同啮合轴的宽度方向旋转的大大增加转动时间和旋转速度由于驱动较小最大齿轮轴啮合宽度的大大有所增加,常常我们这里都会直接指出导致主动齿轮使得较大的最小齿轮直接驱动较大最小齿轮(这里我们同时指出所指的通常一般指的是从最小最大齿轮的轴上直接驱动的最小最大齿轮),宽度=;而较大最小齿轮(这里我们同时指的通常一般是主动式的两个较大最小齿轮),宽度=;而较小齿轮(这里我们指的通常是主动式的较小齿轮)=+5~10mm,所以,主动齿轮的宽度=25+5=30mm.3.4.3校核齿轮强度齿面接触的疲劳强度,齿根弯曲的疲劳强度.在设计过程中,我们可以查《机械设计》书来获得知识a.确定许用应力查阅了机械设计教科书图6.14,得==1100M;查图6.15,得==300M,查阅了机械设计教科书中的列表6.5,得=1.1,=1.5,u=/=68/25=2.72在N=60J公式中是齿轮的转速.r/min,J也就是每齿轮转一圈最短时间内在同一个车轮齿面的平均啮合运动次数;也就是一个齿轮的平均工作量和寿命;所以,=60×910×1×5×12×250=8.19×=/u=8.19*/2.72=3.01×查图6.16,得==1,查图6.17得==1.===1000M,==300×2×1/1.5=400M,b.验算齿面接触疲劳强度条件.计算工作转矩:T=9.55×=9.55××=7870.88Nmm由此我们可以用来精确地获得它的载荷精度系数值定义为k:由德国机械设计专业教科书表6.2可以用来精确地获得=1.5;它由9级布置齿轮的最高转动精度,获得=1.32;它由一个坚硬的齿面和一个具有非对称性的布置式齿轮所组成,获得=1.32;它由一个硬齿面和非对称的布置部分组成,获得=1.32;它由硬齿面和非对称布置组成,获得=1.2,=1.1则K==1.5x1.32x1.2x1.2=2.61查机械设计图6.12,获得=2.5;查机械设计表6.3,获得=188.0,因齿数较少,取=0.86所以==2.5×188.0×0.68=621.85M齿面接触疲劳强度满足要求.c.验算齿根弯曲疲劳强度条件查表6.4得,=2.62,=1.59,=2.24,=1.75,取=0.82,则:==×2.62×1.59×0.82=82.54M1000M,=××/=81.24M1000M,两个齿轮之间的牙尖根部弯曲和疲劳强度都能够满足这一点。总结:关于齿轮高速传动系统设计的主要研究内容应有:如何选择各种齿轮传动原材料及其进行热处理、确定各种高精度齿轮级及传动主要参数。设计的整个过程就是先由齿轮设计准则来决定各种齿轮强度要求条件,再由各种齿轮强度要求条件决定各种类型齿轮的强度长短(尺寸即一个分度圆的固定直径或模量),我们可通过进一步地进行计算得出多组尽可能地达到各种齿轮强度要求条件的尺寸。按照不同设计者的需要,从多组不同的传动齿轮设计参数中进行挑选选取较优良作为其最终传动齿轮的设计参数。最后通过系统设计分析得出各种齿轮传动零部件的基本结构,设计绘制齿轮传动零部件工作原理流程图。每一次机械结构的研究设计是在以前这一类型的设备结构上进行一次技术性的升级,在充分参考以前这一类型设备的结构性特征的基础上,在某些零部件或在一定的技术环节上增添了自己的创新特色,使自己制造后的产品在以前这一类型的产品中更多地具有了技
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