2596 對(duì)輥式紅棗分級(jí)機(jī)的設(shè)計(jì),對(duì)于,紅棗,分級(jí),設(shè)計(jì) 對(duì)輥式紅棗分級(jí)機(jī)的設(shè)計(jì)目 錄1 緒論 ..........................................................................................................................................................11.1 課題來源及研究的目的和意義 .....................................................................................................11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析 .................................................................................................................12 系統(tǒng)總體方案的確定 ..........................................................................................................................22.1 系統(tǒng)方案的確定 .............................................................................................................................22.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理 .....................................................................................................................22.3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) .........................................................................................................................33 主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 .............................................................................................................33.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 .................................................................................................................................33.2 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 .....................................................................................43.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 .................................................................................................43.4 V 帶及 V 帶輪的選擇計(jì)算 .............................................................................................................53.5 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .........................................................................................................................63.6 鍵的選擇 .........................................................................................................................................93.7 聯(lián)軸器的選擇 .................................................................................................................................93.8 齒輪的設(shè)計(jì) .....................................................................................................................................94.其他部件的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................................134.1 入料斗 ............................................................................................................................................134.2 出料斗 ............................................................................................................................................134.3 機(jī)架底座 .......................................................................................................................................144.4 分級(jí)輥 ............................................................................................................................................14結(jié) 論 ...........................................................................................................................................................15致 謝 ...........................................................................................................................................................16參 考 文 獻(xiàn) .............................................................................................................................................17 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)11 緒論1.1 課題來源及研究的目的和意義紅棗，又名大棗。自古以來就被列為“五果”(桃、李、梅、杏、棗 )之一，歷史悠久。大棗最突出的特點(diǎn)是維生素含量高。在國外的一項(xiàng)臨床研究顯示：連續(xù)吃大棗的病人，健康恢復(fù)比單純吃維生素藥劑快 3 倍以上。因此，大棗就有了“天然維生素丸”的美譽(yù)。紅棗為溫帶作物，適應(yīng)性強(qiáng)。紅棗素有“鐵桿莊稼” 之稱，具有耐旱、耐澇的特性，是發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)的首選良種．近些年紅棗價(jià)格年年攀升，紅棗產(chǎn)業(yè)在一些地區(qū)有了較快的發(fā)展，對(duì)帶動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長，尤其在帶動(dòng)農(nóng)牧民增收上起到了重要作用。南疆地區(qū)是世界上最適宜種植優(yōu)質(zhì)紅棗的區(qū)域,是國家農(nóng)業(yè)部確認(rèn)的國家級(jí)綠色食品基地.南疆地區(qū)光照時(shí)間長,每年 4-10 月累計(jì)日照時(shí)數(shù)達(dá) 2027.1 小時(shí),平均每天的日照時(shí)數(shù)達(dá)到 10 小時(shí)以上,且光照度強(qiáng),十分有利于紅棗果實(shí)生長;該地區(qū) 8-10 月平均日較差在 17.5—18.2℃,最大日較差可達(dá) 27.8℃,特別有利于棗果可溶固形物和糖分積累,這也是造就南疆地區(qū)紅棗品質(zhì)極優(yōu)的根本原因。“十一五”期間，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，紅棗種植面積大不斷擴(kuò)大。截至 2009 年底，紅棗種植面積達(dá) 481.08 萬畝，約占全國的 21.38%；產(chǎn)量 26.32 萬噸，約占全國的 8.63 %。紅棗種植主要分布在南疆的阿克蘇、喀什、和田、巴州等地。紅棗栽培歷史悠久，建國后，特別是60-80 年代引進(jìn)品種 42 個(gè)，加之古、近代的引入，共計(jì) 49 個(gè)品種。目前從各地州規(guī)模發(fā)展的主栽品種構(gòu)成來看：絕大多數(shù)為干、鮮兩類的灰棗、駿棗及贊皇紅棗等品種。紅棗種植模式主要有棗農(nóng)間作和成片建園兩種方式，間作模式有棗樹+小麥、棗樹+豆類、棗樹+棉花、棗樹+蔬菜、棗樹+西（甜）瓜。成片建園的棗樹株行距多以 2 x 3 米或 1.5 x 4 米，每畝 110 株較為普遍。由于獨(dú)特的區(qū)位優(yōu)勢，紅棗品質(zhì)受到追捧，國內(nèi)外出現(xiàn)熱銷紅棗的態(tài)勢，紅棗龍頭加工企業(yè)紛紛向集中，紅棗形成了產(chǎn)銷兩旺。目前，紅棗主要以制干初加工銷售，紅棗加工企業(yè)將半干紅棗經(jīng)過篩選、分級(jí)、哄干、包裝后銷售。其中，紅棗分級(jí)是紅棗制干過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，紅棗分級(jí)質(zhì)量的好壞，尺寸的大小直接影響紅棗的經(jīng)濟(jì)效益。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析國外公司較早開始對(duì)水果自動(dòng)分級(jí)技術(shù)進(jìn)行研究并將研究成果產(chǎn)品化，意大利、日本和美國是果品分級(jí)分選設(shè)備研究的倡導(dǎo)者，目前來看，歐洲果品分級(jí)分選設(shè)備的研究集中在果品分級(jí)生產(chǎn)線的研制；美國和亞洲的日本、韓國則是著重研究尖端的分級(jí)分選技術(shù)，比如核磁共振成像分級(jí)、內(nèi)部品質(zhì)檢測分級(jí)，如成熟度分級(jí)等。 我國對(duì)智能化程度較高的果品分選機(jī)的研制尚處于起步階段，對(duì)水果品質(zhì)檢測及自動(dòng)分級(jí)研究時(shí)間不長，國內(nèi)目前能生產(chǎn)的水果分級(jí)設(shè)備基本還限于機(jī)械分級(jí)階段，主要進(jìn)行大小、重量的分級(jí)，自動(dòng)分級(jí)設(shè)備基本還處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。我國水果質(zhì)量檢測中使用的水果品質(zhì)自動(dòng)檢測生產(chǎn)線多為進(jìn)口設(shè)備，由于引進(jìn)設(shè)備操作較為復(fù)雜，設(shè)備成本較高，且這種進(jìn)口設(shè)備是針對(duì)大農(nóng)場生產(chǎn)所設(shè)計(jì)的，在我國小農(nóng)戶生產(chǎn)方式的農(nóng)產(chǎn)品的檢測中并不實(shí)用。目前國內(nèi)主要的紅棗分級(jí)機(jī)構(gòu)有以下幾種：一是差速帶式紅棗分級(jí)機(jī)。差速帶式紅棗分級(jí)機(jī)，由差速帶式紅棗分級(jí)機(jī)構(gòu)組成，包括機(jī)架、電機(jī)、喂料斗及其傳動(dòng)裝置，其特征在于機(jī)架上至少設(shè)有兩級(jí)的差速帶式紅棗分級(jí)裝置，機(jī)架下方的電動(dòng)機(jī)輸出軸上設(shè)有傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸的前后兩端均設(shè)有錐形齒輪，與其相嚙合的錐形齒輪軸上均設(shè)有皮帶輪，且前端的皮帶輪直徑比尾端的皮帶輪直徑大，兩個(gè)皮帶輪通過皮帶分別與機(jī)架上方的兩個(gè)直徑相同的皮帶輪相接，軸上間隔均布有與方軸連為一體的、和不連為一體的兩種軸套，前后兩個(gè)軸上的兩種軸套相錯(cuò)而設(shè)，前后兩個(gè)軸套間設(shè)有分級(jí)皮帶，每根分級(jí)皮帶的下方設(shè)有擊打裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、無卡棗現(xiàn)象、紅棗破損率低的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是效率低，分級(jí)不均，造價(jià)較高。二是重疊式篩籠紅棗分級(jí)機(jī)。該紅棗分級(jí)機(jī)，解決現(xiàn)有紅棗分級(jí)機(jī)分級(jí)效果差、破損率較高以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題，包括箱體，箱體一側(cè)設(shè)有進(jìn)料口，箱體內(nèi)貫穿設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上至少固定有兩個(gè)互相套接且一端面呈階梯狀分布的篩籠，篩籠另一端面與環(huán)形圓板固定，篩籠上各篩條之間的間隙尺寸由內(nèi)向外逐漸減小，其中內(nèi)層篩籠一端與進(jìn)料口相通，另一端與設(shè)置在箱體另一側(cè)的一級(jí)出料口相通，每個(gè)篩籠下方均設(shè)有出料口。本實(shí)用新型將多個(gè)篩籠呈重疊式且端面呈階梯狀安裝，整體結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、效率高，可一次將紅棗分成多個(gè)等級(jí)，分級(jí)均勻，在設(shè)備中的行 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)2程較短，在實(shí)際使用中效果顯著，可廣泛用于紅棗產(chǎn)地的規(guī)模化加工。缺點(diǎn)是有卡棗現(xiàn)象，破損率較大。針對(duì)上述兩種紅棗分級(jí)機(jī)存在的問題，課題提出一種對(duì)輥式紅棗分級(jí)機(jī)，該機(jī)械可連續(xù)做業(yè)，各將紅棗按企業(yè)要求分成多個(gè)級(jí)別。2 系統(tǒng)總體方案的確定2.1 系統(tǒng)方案的確定輥式分級(jí)機(jī)主要有以下輥帶式和對(duì)輥式。輥帶式尺寸分級(jí)一般由分級(jí)滾軸和輸送帶組成。根據(jù)分級(jí)滾軸直徑是否變化又可以分為等徑輥帶式尺寸分級(jí)機(jī)和變徑輥帶式尺寸分級(jí)，如下圖：圖 2-1 等徑輥帶式分級(jí)機(jī)原理圖 1.輸送帶主帶輪 2.待分級(jí)物料 3.分級(jí)隔板對(duì)輥式尺寸分級(jí)機(jī)分級(jí)間隙的改變一般靠對(duì)輥之間的空間位置變化來來改變分級(jí)間隙分為以下幾種:按對(duì)輥之間的相對(duì)角度變化分級(jí):a) b)圖 2-2 按對(duì)輥角度變化分級(jí)原理圖1.待分物料 2.分級(jí)輥按對(duì)輥之間的相對(duì)高度變化分級(jí):圖 2-3 按對(duì)輥相對(duì)高度變化分級(jí)原理圖1.定輥 2.浮動(dòng)輥 3.待分物料 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)3由于對(duì)輥式分級(jí)的結(jié)構(gòu)簡單，分級(jí)范圍較廣，對(duì)棗子的破壞比較小，所以本次設(shè)計(jì)采用對(duì)輥式分級(jí)，按照對(duì)輥之間的角度相對(duì)變化來分級(jí)。2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理2.2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本設(shè)計(jì)吸收了當(dāng)前的設(shè)計(jì)優(yōu)勢，主要由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、工作系、機(jī)架系四部分構(gòu)成。原動(dòng)機(jī)采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，傳動(dòng)系選擇 V 帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，工作系由滾筒和刀片組成，其中工作系由圓形錐輥和卡位鐵皮組成，機(jī)架系由底座、架身、進(jìn)料斗、出料斗組成。此外采用全損耗系統(tǒng)用油進(jìn)行潤滑，橡膠密封。主運(yùn)動(dòng)軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器都采用標(biāo)準(zhǔn)件，易于更換。2.2.2 工作原理電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過聯(lián)軸器將動(dòng)力傳到 V 帶輪，通過 V 帶輪將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，經(jīng)過減速的動(dòng)力通過 V 帶將動(dòng)力傳到主運(yùn)動(dòng)軸，帶動(dòng)錐輥開始工作。在確認(rèn)機(jī)器啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后開始喂料，喂料要及時(shí)均勻，要觀察入料口，如有堵塞及時(shí)清除。工作原理簡圖（總體方案圖）圖 2-4 對(duì)輥式紅棗分級(jí)機(jī)方案圖1—入料斗，2—輥?zhàn)?1，3—輥?zhàn)?2，4—齒輪，5—V 帶，6—機(jī)架，7—電動(dòng)機(jī)，8—聯(lián)軸器，9—出料斗2.3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，在工作中要承受輕微沖擊等實(shí)際要求，故采用一級(jí)斜齒輪減速器，初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如圖 2。選擇帶傳動(dòng)和一級(jí)圓柱斜齒輪減速器。傳動(dòng)裝置的總效率 ：a?；8314.096..097.47654321 ??????為聯(lián)軸器的效率， 為高速軸齒輪的效率， 1為高速軸承的效率， 為第二對(duì)軸承的效率，3為第三對(duì)軸承的效率， 為第四對(duì)軸承的效率， 為 V 帶的效率（齒輪為 9 級(jí)精度，油脂5 6　7?潤滑。因是薄壁防護(hù)罩,采用半開式效率計(jì)算)。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)43 主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： kwPwd 6.381.0/3/????-- 工作裝置的功率； —總效率；wPa執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速 為 100~200r/minn經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ，圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比5~20i，則總傳動(dòng)比合理范圍為 ，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為8~21?i 4~?i。min/)80()210()4( rnd ???根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由設(shè)計(jì)手冊查出的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有以下三種傳動(dòng)比選擇方案，如下表 3-1 電動(dòng)機(jī)型號(hào)方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率 kw同步轉(zhuǎn)速 inr滿載轉(zhuǎn)速 ir電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 kg參考價(jià)格傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比1 Y-112M-2 4 3000 2890 45 5.00 22.402 Y112M-4 4 1500 1440 43 3.48 20.423 Y132M1-6 4 1000 960 73 2.22 13.61下面的表格就是電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)、性能以及外形尺寸的數(shù)據(jù)：表 3-2 電動(dòng)機(jī)外形尺寸圖 3-1 電動(dòng)機(jī)主要外形安裝尺寸3.2 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比3.2.1 總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 和工作裝置主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 ，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為mnwn。150//??wmani3.2.2 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 iia??0中心高 外型尺寸L×（AC/2+AD）×HD底腳安裝尺寸 A×B 地腳螺栓孔直徑 K軸伸尺寸D×E裝鍵部位尺寸F×GD112 38×265×190 190×140 12 28×60 8 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)5式中 分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。10,i為使帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取 ，則減速器傳動(dòng)比為31?i 53/1/?ia3.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3.3.1 各軸轉(zhuǎn)速min/50rn?in/503/11 r?/2i3.3.2 各軸的輸出功率 kwPd6.pPd 42.3987.311????kw02.396.70.5422 ???3.3.3 因電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 所以: mNnPTmdd ??155iTd ?.98.70392.4201 ??? 3046.6752?運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表:表 3-3 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表3.4 V 帶及 V 帶輪的選擇計(jì)算3.4.1 V 帶的選擇因?yàn)樾л啠ㄖ鲃?dòng)輪）的轉(zhuǎn)速為 500 轉(zhuǎn)/分,輸出功率為 3.42 千瓦，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，經(jīng)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》得到小帶輪初選的基準(zhǔn)直徑為 140mm。初步確定選普通 V 帶 B 型，基準(zhǔn)長度 為dL1800mm。實(shí)際工作時(shí)，應(yīng)對(duì) V 帶的基本額定功率 值加以修正。修正后既得實(shí)際工作條件下 V 帶所能傳0p遞的功率，稱為許用功率[ ]：[ ]=( + )0??kL式中： -功率增量。0p?-包角修正系數(shù)。?k-帶長修正系數(shù)。L經(jīng)查表 ； ； 。2.0?95.0?k.?Lk符合要求。 所以小帶輪的基準(zhǔn)直徑因選擇?? 4236)4( ???p140mm。根數(shù)的確定 設(shè) 為傳動(dòng)的額定功率（Km）， 為工作情況，則計(jì)算功率為： ；PAKPKpAc?式中： --工作情況系數(shù),查表得 1.5。則：AK 13.5.1??cpV 帶的根數(shù)由式： 計(jì)算確定，帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得 ；確定為兩????LocPpz????0 41.z根。軸 名 功率 P/ KW 輸出 轉(zhuǎn)矩 T /Nm 輸出 轉(zhuǎn)速 r/min電動(dòng)機(jī)軸1 軸2 軸3.63.423.0222.9265.36304.31500500100 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)63.4.2 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1）大小帶輪直徑的確定由 3.4.1 可知小 V 帶輪的直徑 為 140mm，設(shè)大帶輪為 ，由經(jīng)驗(yàn)公式：1d2d12i?帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：md420132??由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 13-9 取 d4022）中心距的確定初步選定中心距：取 =650mm，符合 ，得帶長：0a )(2)(7. 21021dad?????oo ddaL4)(221210 ????a??m21746504)014(2650????????經(jīng)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 8-2 得 B 型帶基準(zhǔn)長度 =2240mm。再由 計(jì)算dL20odLa???實(shí)際中心距： Laod 716220?綜上所述，可以確定 V 帶選用普通 V 帶 A 型， ，中心距為 716mm；大帶輪mLd40?直徑為 400mm，小帶輪直徑為 140mm。由于 ，所以采用輪輻式，小帶輪可采用孔板2?式。3.5 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.1 主運(yùn)動(dòng)軸（從動(dòng)軸）的設(shè)計(jì)1）求主運(yùn)動(dòng)軸上的功率 ，轉(zhuǎn)速 ，轉(zhuǎn)矩 。0P0n0T由上述可知 ， ，kw2.3?i/1r?mN??3.42）求作用在從帶輪上的力已知低速帶輪的基準(zhǔn)圓直徑為 md4而初步知道：圓周力： NdTFt 1520.32??徑向力: on 6.79.cs0tancosta???????軸向力： ta 2458.153）初步確定主運(yùn)動(dòng)軸的最小直徑先按課本初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的公式 14-2：3minPCdc? 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)7式中：C—由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)；P—傳遞的功率；n—軸的轉(zhuǎn)速。帶入數(shù)據(jù)： mnPCdc 5.2310.353min ????軸的最小直徑取 24mm，顯然是安裝在軸承上的直徑 ,為了使所選的軸與軸承吻合,故需同時(shí)選取軸承的型號(hào)。4）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度初步設(shè)計(jì)主運(yùn)動(dòng)軸（從動(dòng)軸）如圖：圖 3-2 軸簡圖1）如上圖，ab 段為螺紋，用以安裝橡膠輥，bc 段安裝軸承，cd 段安裝齒輪，ef 段安裝另一軸承，fg 安裝帶輪,在左側(cè)應(yīng)鉆螺紋孔，起軸向固定作。2）初步選擇滾動(dòng)軸承 因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,但軸向力相對(duì)較小，故選用單列深溝球軸承。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)mdef24?精度級(jí)的單列深溝球軸承 6005 型，如表：表 3-4 軸承參數(shù)表dD B 2d2D軸承代號(hào)17 35 10 19.4 32.6 600320 42 12 25 37 600425 47 12 30 42 600530 55 13 36 49 60063.5.2 主運(yùn)動(dòng)軸各軸段長度直徑的確定 對(duì)于選取的單向深溝球軸承其尺寸為的 ,故直徑mBDd12425???md mdefab bccefg35 07542??長度 ， ， ， ， 考慮lfg70mlef0lde10lcd9lbc?lab0到實(shí)際工作情況，將軸的總長 380mm。3.5.3 求主動(dòng)軸上載荷及校核 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖, 確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí),查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》得對(duì)于6005 型的深溝球軸承,做為簡支梁的軸的支承跨距.由上述可知，圓周力： ，徑向力： ，軸向力：NFt152?NFr6.57?NF2.435??mL175?K1）求垂直面的支承反力(圖 3-3 b） 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)8NLdcFarv 10.21756.4326.21 ??????v.0..5722）求水平面的支承反力（圖 3-3c）NFtH5.6211??3)F 力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力（圖 3-3d）LK0771??F12)51(2?外力 F 作用方向與帶傳動(dòng)的布置有關(guān)，在尚未確定具體布置前，可按最不利情況考慮。4)繪垂直面的彎矩圖（3-3 圖 b）mNMVv ?????? 0.37.0362?L718251.1'5）繪水平面的彎矩圖（圖 3-3c)NFHa ?????? 5.67.05616）F 力產(chǎn)生的彎矩圖(圖 3-3d）mKM??? .12.2截面 F 產(chǎn)生的彎矩圖為：La 9.48930571?????7)求合成彎矩圖（圖 3-3e）考慮到最不利的情況，把 M 與 直接相加。aF22aHv?mNHaVa ????7.129.480.35.62Maa?? 9855671)()( 2'' mNF?5.1728）求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（圖 3-3f）mNdcTt ??? 84.026.19）求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩（圖 3-3g）從圖可見，a-a 截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為??2TMae???取折合系數(shù) =0.6，代入上式得mN????159)84.06(7.1210) 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑軸材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 14—1 查得 σ =650 MP ，由Ba表 14-3 查的許用應(yīng)力 =60 MP ，則??b1??a 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)9??mNMdbe ?????8.29601.51.0333?考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱，將 d 值加大 10％，故829??粗取軸徑為 35，合適，安全。3.6 鍵的選擇 鍵主要用來實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩。鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，分為平鍵、半圓鍵、契鍵和切向鍵。本設(shè)計(jì)采用 A 型平鍵連接，它的兩側(cè)是工作面，上表面與輪轂槽底之間留有間隙。3.6.1 鍵的強(qiáng)度校核1)選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般 9 精度的尺寸的齒輪沒有定心精度要求，用平鍵比較好。查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》表 4-2 取： 鍵寬 鍵高 鍵長80?b70h20?L14951其中鍵 O 安裝在從動(dòng)帶輪上，鍵 1 齒輪軸上。2)校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度查得 =110??MPa?工作長度 48-200???bLl365113)鍵與輪轂鍵槽的接觸高度..0hK5..01hK由公式得 ??P30398.1782920 ???????ldTpplh45014.3313兩者都合適取鍵標(biāo)記為：鍵 0：8 22AGB/T1096-1979?3.7 聯(lián)軸器的選擇本設(shè)計(jì)的聯(lián)軸器的選擇主要包括了兩個(gè)聯(lián)軸器的選擇，第一個(gè)是電動(dòng)機(jī)軸與箱體的輸入主軸的聯(lián)結(jié)，根據(jù)文獻(xiàn) 12 中的表 12-23Y 系列電動(dòng)機(jī)的外型尺寸，本設(shè)計(jì)所選用的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y112M-4，可知電動(dòng)機(jī)的輸出主軸的外伸部分的長度 E 和直徑 D 分別是 50 和 35。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表 8-2 凸緣聯(lián)軸器,最后確定電動(dòng)機(jī)與箱體的輸入軸間的聯(lián)軸器選擇為 GYH3 型。3.8 齒輪的設(shè)計(jì)已知載荷變化不大，傳動(dòng)比為： 小齒輪轉(zhuǎn)速為5?i min/501rn?傳動(dòng)功率 kwPI42.3?3.8.1 決定傳動(dòng)形式，齒輪上的轉(zhuǎn)矩，選擇小齒輪的齒數(shù)1）決定傳動(dòng)形式，選擇一級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。5i2）.齒輪上的轉(zhuǎn)矩MaTI26.?3）選擇齒輪的材料，精度等級(jí)的熱處理方式。該減速器的功率不大（結(jié)構(gòu)尺寸要?。?，中速中載的材料的工藝，價(jià)格素決定小齒輪均用 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)1045＃鋼制造。采用軟齒面 HBS 350.標(biāo)準(zhǔn)齒形。?小齒輪調(diào)制處理。 取 240 286~190?HBSMPaHlin560??PaFE410??大齒輪正火處理。 取 200 752 393選 9 級(jí)精度。圖 3-3 4）選擇小齒輪的齒數(shù) z1初選 （半開式齒輪 ） ( 相互嚙91?Z40~2?Z9512????iZz2合的兩個(gè)齒輪的齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)) 所以取 91實(shí)際齒數(shù)比 7.412u傳動(dòng)比誤差計(jì)算： ( 符合條件 )%2.059???3.8.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式所示進(jìn)行運(yùn)算，即??3211KT?????????HTdt Zu??3.8.3 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù) 由表選取齒寬系數(shù)4.?.1?d?由表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù) 取 MPaE895.2E 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)11由圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒輪的接觸疲MPaH2581lim??勞強(qiáng)度極限 。MPaH21lim??由式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。9h 0.6)30(81560???jLnN2 4.9.4??由圖 10-18 、圖 10-19 取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)=0.98.01?FHK2FHKN08.1N計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力。 1.25～1.50 取 1.4， =1 由式 10—12 得?SHSMpa??a11 5496.PLimMs????4123908.122 ???sKLimN?3.8.4 計(jì)算 1)計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ，代 中較小的。td1??Hmm8.36549.12.7.8.0215423. 3 2213 ???????????????????Edtt ZuTkd??2)計(jì)算圓周速度 v。V= = =1.85m/s106?nt?068.3)計(jì)算齒寬 bb= =44.16㎜td?4)計(jì)算齒寬與齒高知比 。h模數(shù) 93.1861?zmtt齒高 h= =4.35 =10.15t25.hb5)計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) v=1.85m/s，9 級(jí)精度由圖 10—8 查得動(dòng)載系數(shù) =1.1vk由表 10—3 得 直齒輪 4.1??FHk由表 10—2 得 使用系數(shù) AK由表 10—4 用插值法查得小齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱布置， 39.1??HK由 =10.15， ，查圖 10—13 得hb9.1? .F故載荷系數(shù) 206???HVA按實(shí)際載荷校正所得的分度圓直徑，由式（10—10a）得=40.9㎜35.18.631?TtKd 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)12計(jì)算模數(shù)：m= =2.15㎜ 取標(biāo)準(zhǔn)值：219.40?zd3.8.5 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10—5）得彎曲強(qiáng)度的計(jì)算公式為m≥ ??321????????FYSazdTk3.8.6 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲強(qiáng)度疲勞極限 =380Mpa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 1FE=290Mpa；?2FE2)由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 90.1?KFN95.02?N3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。去彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由式 10-12 得??MapsEkF3.4.8!1???.196.2052?4)計(jì)算載荷系數(shù) K。?kvA??5)查取齒形系數(shù)。由表 10-5 查得 ，85.21FaY20.?FaY6)取應(yīng)力校正系數(shù)。由表 10-5 查得 =1.54，4.?S 78.1S7)計(jì)算大小齒輪的 并加以比較。??Fa???01796.3.24581???FSaY8..962?大齒輪的數(shù)值大。3.8.7 設(shè)計(jì)計(jì)算mm2.10796.24.11523 ????取 .?按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 =.40.9㎜，算出小齒輪的齒數(shù)d12.??mz大齒輪齒數(shù) ，取052?03z這樣計(jì)算出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)的，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)133.8.8 幾何尺寸計(jì)算1) 計(jì)算分度圓直徑m2411??zd5..0322)計(jì)算中心距a.981?3)計(jì)算齒輪寬度取 ，50.42.1????db?mB512?5613.8.9 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)計(jì)算小齒輪的齒頂圓直徑 a642*1??mhdaa計(jì)算小齒輪的齒根圓直徑 1fm 3720.5)(12-)* ??????cf（初取 3712)計(jì)算大齒輪的齒頂圓直徑 2ad=取7..5154.2*????mhdaa 82ad計(jì)算大齒輪的齒根圓直徑 2f初取m 150.7.0.)(1-.)*2 ????caf（=151mmd152因?yàn)?所以齒輪用腹板式結(jié)構(gòu)。0?4.其他部件的設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)除了上述主要零部件外，還有機(jī)架，對(duì)輥，進(jìn)料斗、出料斗。其他部件如聯(lián)軸器等是標(biāo)準(zhǔn)件，這里就不再詳述。4.1 入料斗圖 4-1 入料斗4.2 出料斗出料斗的作用主要是讓經(jīng)過分級(jí)的物料從相應(yīng)的出料槽劃出，達(dá)到分級(jí)效果。出料斗分為三個(gè)出料槽，傾斜角度為 30°，這樣有利于紅棗劃出，同時(shí)也避免本級(jí)紅棗掉入其它槽中。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)14圖4-2出料斗4.3 機(jī)架底座 機(jī)架底座主要采用 L 形鋼焊接而成，起固定工作機(jī)，安裝電動(dòng)機(jī)、減速器等零部件的作用。具體形狀如下圖。圖 4-3 機(jī)架4.4 分級(jí)輥 分級(jí)輥?zhàn)訛殄F形輥，經(jīng)查閱文獻(xiàn)，傾角為 15°時(shí)對(duì)分級(jí)的大小和分級(jí)的均勻度都很有利。輥?zhàn)佑袃蓚€(gè)，兩個(gè)輥?zhàn)油ㄟ^齒輪的帶動(dòng)來實(shí)現(xiàn)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)輥之間的間隙可以通過齒輪的分度圓直徑改變而改變，從而達(dá)到可以對(duì)多種紅棗進(jìn)行分級(jí)。圖 4-4 分級(jí)輥 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)15結(jié) 論通過此次設(shè)計(jì)使我掌握了科學(xué)研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎(chǔ)，在以后的日子我將會(huì)繼續(xù)保持這份做學(xué)問的態(tài)度和熱情。經(jīng)過對(duì)資料的查找和老師的指導(dǎo)，以及上網(wǎng)搜集的相關(guān)學(xué)術(shù)論文、核心期刊、書籍等，終于對(duì)對(duì)輥式紅棗分級(jí)機(jī)有了一定了解，最終對(duì)該設(shè)計(jì)有了一個(gè)大體思路。最終確定了雙錐輥形式的對(duì)輥式紅棗分級(jí)機(jī)。以下對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行一個(gè)總結(jié)：（1）根據(jù)紅棗外形的各方面因素，制定出了分選機(jī)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案，并根據(jù)方案制作完成了紅棗分選機(jī)。通過理論計(jì)算表明，機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行正常，滿足預(yù)期設(shè)計(jì)要求。（2）設(shè)計(jì)制作了紅棗分選過程中的輸送裝置，輸送裝置采用帶傳動(dòng)帶動(dòng)雙對(duì)輥進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）設(shè)計(jì)了紅棗分選過程中分選執(zhí)行系統(tǒng)。分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用對(duì)輥分選，能夠?qū)崿F(xiàn)紅棗能夠快速準(zhǔn)確的被分選，并且要有良好的機(jī)械特性。（4）設(shè)計(jì)了紅棗的分選過程中入料斗到分選機(jī)構(gòu)的輸送裝置。（5）編寫設(shè)計(jì)說明書，其中包含了電動(dòng)機(jī)的選擇，v 帶的設(shè)計(jì)，齒輪的計(jì)算，軸的校核等。（6）對(duì)本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的裝配圖，以及必要的零件圖進(jìn)行繪制。由于自身能力有限，所以本設(shè)計(jì)還存在一下問題：(1)設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值的選擇時(shí)，不能準(zhǔn)確選擇，可能導(dǎo)致最終結(jié)果的本分偏差。(2)由于對(duì)某些材料的特性了解甚淺，所以在某些力學(xué)的測算上不夠準(zhǔn)確。(3)由于對(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏，有可能某些設(shè)計(jì)太過理想化從而導(dǎo)致該產(chǎn)品在實(shí)際運(yùn)用時(shí)還需改進(jìn)。但是，我相信以上這些問題會(huì)讓我在今后的學(xué)習(xí)和工作中更加刻苦，努力鉆研，彌補(bǔ)自身的不足。并將自己在學(xué)校所學(xué)和實(shí)際相結(jié)合，更好的完成每一項(xiàng)任務(wù)。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)16致 謝首先感謝馬少輝老師對(duì)本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。本設(shè)計(jì)是在老師耐心指導(dǎo)下多次修改完成的。在此，我對(duì)他的耐心指導(dǎo)和幫助表達(dá)我最真誠的謝意，感謝他在這幾個(gè)月來所付出的努力。在這段時(shí)間里，我不僅學(xué)到了許多的專業(yè)知識(shí)，更感受到了他工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人的精神。此外，他的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學(xué)習(xí)。在此，請(qǐng)?jiān)试S我對(duì)說一聲：“老師，您辛苦了！”再次感謝他。近三個(gè)月時(shí)間的畢業(yè)課題設(shè)計(jì)是我大學(xué)生活中忙碌而又充實(shí)一段時(shí)光。這里有治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而又親切的老師，有互相幫助的同學(xué)，更有積極、向上、融洽的學(xué)習(xí)生活氛圍。短短的時(shí)間里，我學(xué)到了很多的東西。不僅學(xué)到就更多的理論知識(shí)，擴(kuò)展了知識(shí)面，提高了自己的實(shí)際操作能力；而且學(xué)會(huì)了如何去學(xué)習(xí)新的知識(shí)，學(xué)會(huì)了面對(duì)困難和挑戰(zhàn)，學(xué)會(huì)了團(tuán)結(jié)合作，互助互利。借此論文之際，向所有幫助、關(guān)心、支持我的老師、朋友同學(xué)，表達(dá)我最真誠的謝意。衷心的感謝能在百忙之中參加本人論文答辯的各位老師，謝謝你們的批評(píng)和指正！非常感謝我的同學(xué)。當(dāng)我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中遇到問題和困難時(shí)，是他們給我提出許多關(guān)鍵性的意見和建議，使我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路有了總體的把握，并耐心的幫我解決了許多實(shí)際問題，使我獲益良多。感謝四年來傳授我知識(shí)的老師們，更要感謝我的家人及朋友對(duì)我學(xué)業(yè)上的支持和鼓勵(lì)，感謝所有關(guān)心、幫助過我的人。同時(shí)感謝我的大學(xué)----塔里木大學(xué)，感謝機(jī)械電氣化工程學(xué)院培養(yǎng)了我?？傊谝院蟮膶W(xué)習(xí)、工作、生活中我將更加努力，用自己的行動(dòng)回報(bào)社會(huì)、學(xué)校、老師及同學(xué)。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)17參 考 文 獻(xiàn)[1] 劉孟軍．透視中國棗產(chǎn)業(yè)．果業(yè)論壇，2006.1:7.[2] 金農(nóng).我國棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工,2007.(01).[3] 郭滿玲.我國鮮食棗品種資源及分布研究[D].西北農(nóng)林科技大學(xué),2004.3:42-45.[4] 李光梅. 水果分選機(jī)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展?fàn)顩r. 農(nóng)機(jī)化研究， 2007.09. [5] 魏新華.杠桿式水果高速分級(jí)卸料裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì).農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) .2007.38(10):57-59. [6] 應(yīng)義斌,饒秀勤等.水果高速實(shí)時(shí)分級(jí)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2004.35（5）：117-121[7] 肖愛玲.幾種典型的對(duì)輥式紅棗分級(jí)[J]. 農(nóng)機(jī)化， 2010.04[8] 吳德光，蔡宗壽.雙輥式水果分級(jí)裝置參數(shù)研究[9] 劉小龍，張杰，劉向東，李勝.輥式分級(jí)機(jī)的基本原理和尺寸 .農(nóng)機(jī)化，2010-04[10] 卜炎主編.機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊.上冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1998.12：29-34. [11] 吳宗澤.《機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊》.北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 1998.7.[12] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.單行本.軸及其聯(lián)接.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1:54-58.[13] 濮良貴，紀(jì)名剛.《機(jī)械設(shè)計(jì)》.高等教育出版社[14] 黃秀玲,鄭加強(qiáng)等.水果分級(jí)支撐技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2007,(02).[15] 劉孟軍．河北省棗樹業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題及建議．河北果樹，1998.(2):6-7.[16] 梁鴻.中國紅棗及紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、存在問題和對(duì)策的研究[D].陜西師范大學(xué),2006.25(9):8-10.