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買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯學院本科畢業(yè)論文（設計）板栗切口機的設計院 （ 系 、 部 ） 名 稱 ： 專 業(yè) 名 稱 ： 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 學 生 姓 名 ： 學 生 學 號 ： 9313110220 指 導 教 師 ： 2014 年 12 月 25 日學院教務處制II摘 要板栗切口機又稱板栗劃口機，板栗開口機，是在板栗加工過程中給板栗開口、切口、劃口的設備，代替手工剪刀剪口，刀片劃口，板栗割開一道口子后，在炒制、浸味、淹制、切口才更加容易。板栗從投料口加入，投料室設計成漏斗狀可實現(xiàn)批量加工。切口機采用鏈板式傳送，投料口處傳送鏈的傾斜設計可實現(xiàn)板栗自動上鏈。雙刀盤和刀具高速旋轉，進行板栗的切口工作。板栗切口完成后，被傳送鏈輸送到出料口，利用重力從傳送鏈上自行脫落，完成整個的板栗切口加工。本次設計主要針板栗切口機進行設計。首先，通過對板栗切口機結構及原理進行分析，在此分析基礎上提出了總體結構方案；接著，對主要技術參數(shù)進行了計算選擇；然后，對各主要零部件進行了設計與校核；最后，通過 AutoCAD 制圖軟件繪制了板栗切口機總裝圖、傳動裝置裝配圖及主要零部件圖。通過本次設計，鞏固了大學所學專業(yè)知識，如：機械原理、機械設計、材料力學、公差與互換性理論、機械制圖等；掌握了普通機械產(chǎn)品的設計方法并能夠熟練使用AutoCAD 制圖軟件，對今后的工作于生活具有極大意義。關鍵詞:板栗，切口機，電機，傳送鏈IIIAbstractChestnut incision machine, also known as draw machine, opening machine chestnut, chestnut process is open to Chestnut incision, designated port facilities, instead of hand scissors notches, draw the blade mouth, chestnut cut a hole in the back, in the fry system, dip taste, flooded the system, the incision was easier. Chestnut from the doghouse to join, feeding into a funnel-shaped room design enables batch processing. Incision machine chain plate transmission, tilt design doghouse at the conveyor chain can realize automatic chain chestnut. Pole high-speed rotating disk and knives carried Chestnut incision work. Chestnut incision is completed, the conveyor chain is transported to the discharge port, by gravity from the conveyor chain to fall off, to complete the chestnut cutout processing.The design of the main needle Chestnut incision machine design. First, through the Chestnut incision machine structure and principles for analysis, presented in this analysis, based on the overall structure of the program; Next, the main technical parameters were calculated choice; then, for the main components were designed and verification; and finally By AutoCAD drawing software to draw a map Chestnut incision machine assembly, gear assembly drawings and main parts diagram.Through this design, the consolidation of the university is expertise, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerances and interchangeability theory, mechanical drawing, etc; mastered the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software for the future work of great significance in life.Keywords: Chestnut, Incision, Motors, Conveyor chainsIV目錄摘 要 ...........................................................................................................................................IAbstract.....................................................................................................................................II第一章 緒 論 .............................................................................................................................11.1 研究背景及意義 ............................................................................................................11.2 板栗切口機簡介 ............................................................................................................11.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 ................................................................................................................11.4 社會效益和經(jīng)濟效益 ....................................................................................................1第二章 總體設計 .......................................................................................................................32.1 總體方案設計 ................................................................................................................32.2 工作原理分析 ................................................................................................................3第三章 主要零部件的設計 .......................................................................................................43.1 傳送系統(tǒng)設計 ...............................................................................................................43.1.1 傳送電機的選擇 .................................................................................................43.1.2 動力參數(shù)計算 .....................................................................................................53.1.3 齒輪傳動的設計 ..................................................................................................53.1.4 鏈傳動的設計 ....................................................................................................103.1.5 軸及軸承、鍵的設計 ........................................................................................113.1.6 軸承及鍵的校核與壽命計算 ............................................................................143.2 切口裝置設計 .............................................................................................................153.2.1 電機的選擇 .......................................................................................................153.2.2 動力參數(shù)的計算 ................................................................................................163.2.3 齒輪傳動的設計 ................................................................................................173.2.4 軸及軸承、鍵的設計 ........................................................................................213.2.5 軸承及鍵的校核與壽命計算 ............................................................................233.2.6 刀具及刀盤的設計 ............................................................................................243.3 箱體設計 .....................................................................................................................253.3.1 箱體的結構設計 ................................................................................................253.3.2 箱體 ....................................................................................................................25第四章 基于 Pro/E 的三維設計 .............................................................................................264.1 Pro/E 三維設計軟件概述 ...........................................................................................264.2 三維設計 ......................................................................................................................274.2.1 傳送裝置設計 ....................................................................................................274.2.2 切口裝置設計 ....................................................................................................284.2.3 總體裝配設計 ....................................................................................................28V總 結 .........................................................................................................................................29參考文獻 ...................................................................................................................................30致 謝 .........................................................................................................................................31VIVIIVIIIIXXXIXIIXIIIXIVXVXVIXVIIXVIII河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）1第一章 緒 論1.1 研究背景及意義板栗切口機背景：由于栗子是中國特有的干果。 《詩經(jīng)》中就有“山有漆，隰有栗之句。 《呂氏春秋》說， “果之美者，江浦之橘，箕山之栗” ，把栗子作為中國果品類代表；炒栗子是我國是我國美食文化，流傳至今；而炒板栗，板栗開口，古老方式已跟不上社會發(fā)展需求，設計合適的板栗切口機變得尤其重要。板栗切口機設計課題研究的目的就是對前人所進行的板栗脫殼研究加以總結，探索以往各種切口設備存在的主要缺陷和不足從而為板栗的切口技術提供一種新的理論基礎，該項技術的成功有可能解決板栗深加工的瓶頸，進而推動我國板栗深加工行業(yè)的發(fā)展，避免山區(qū)農(nóng)民出現(xiàn)板栗“增產(chǎn)不增收” ， “果賤傷農(nóng)”的現(xiàn)象。1.2 板栗切口機簡介（1）板栗切口機結構板栗切口機主要由料斗、機腔、支架、電機組成，電機連接機腔內(nèi)的轉動軸，轉動軸上固定安裝有刀架裝置，開口刀安裝在刀架上，電機帶動轉動軸轉動，開口刀在刀架裝置上隨之旋轉而割劃進入機腔內(nèi)栗子的栗殼。本實用新型大大提高了生產(chǎn)效率，克服了安全隱患。（2）板栗切口機性能板栗切口機開口長 10mm－20mm；深 0.8mm，不傷內(nèi)仁，為 99.5%，切口均勻，方向一致，大小板栗均可調(diào)。設備外型美觀大方，操作簡單方便，性能穩(wěn)定。符合食品機械安全衛(wèi)生要求。1.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀在世界上,板栗切口技術在很多國家都有研究,其中在歐洲以法國和意大利這兩個板栗消費大國技術最為先進,板栗采收后清洗、分級、拋光、包裝、儲藏都已經(jīng)工廠化,而且板栗精加工產(chǎn)品種類繁多,制作精美。而在亞洲日本則是最先開展這項研究的國家,其板栗切口加工技術在亞洲也處于領先地位。我國雖然是世界板栗生產(chǎn)第一大國,但是長久以來一直是板栗原料出口大國,板栗的深加工十分落后。改革開放之后,隨著人們的消費需求的提高,國內(nèi)開始逐漸將板栗的深加工提上日程,從七十年代末八十年代初到現(xiàn)在,技術人員在板栗脫殼方面做了大量的研究工作,充分吸收了歐洲和日本技術的先進技術思想,為我國的板栗深加工產(chǎn)品進入廣大人民生活及國際市場,開拓了一條嶄新的道路。1.4 社會效益和經(jīng)濟效益目前，國內(nèi)市面上的板栗深加工產(chǎn)品幾乎難尋蹤跡。偶爾可以看到有板栗罐頭出河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）2售，但這并不能說明板栗深加工產(chǎn)品的市場銷路，市場容量和年需求量不好。主要是因為板栗切口難，至今還不能形成一類具有影響力的商品，特別是根據(jù)中國出口日本的板栗在日本被加工成高檔食品在香港和歐洲的銷售市場情況來看，板栗深加工產(chǎn)品的市場前景很好，深加工的板栗除了滿足國內(nèi)市場的需求之外，還可以出口換取一定的外匯。該項研究取得成功，可以推動板栗深加工業(yè)的發(fā)展，使其走上規(guī)?；a(chǎn)的道路，而且該項技術可以給板栗加工廠帶來豐厚的經(jīng)濟效益，也可以增加農(nóng)民的收入，有利于板栗種植面積的推廣。隨著板栗加工向規(guī)?；a(chǎn)的發(fā)展，由此又將帶動板栗種植業(yè)的快速發(fā)展，而這在當前進行的西部大開發(fā)，開展再造山川秀美大西北的工程中，為實施退耕還林保護生態(tài)環(huán)境方面都將起到十分積極的推動作用，能夠起到很好的社會效益和生態(tài)效益。河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）3第二章 總體設計2.1 總體方案設計板栗切口機又稱板栗劃口機，板栗開口機，是在板栗加工過程中給板栗開口、切口、劃口的設備，代替手工剪刀剪口，刀片劃口，板栗割開一道口子后，在炒制、浸味、淹制、切口才更加容易，一直以來為板栗開口都是一個讓板栗炒貨商和板栗深加工企業(yè)頭痛的工作。效率低，工作強度高，切口深淺不一、勞動力成本大等等困擾著我們。由于板栗大小不一，形狀不同，各產(chǎn)地的板栗皮薄厚不一樣都是阻礙機械化加工的技術難題。研究內(nèi)容如下：板栗切口機結構如圖所示：2.2 工作原理分析板栗從投料口加入，投料室設計成漏斗狀可實現(xiàn)批量加工。切口機采用鏈板式傳送，投料口處傳送鏈的傾斜設計可實現(xiàn)板栗自動上鏈，傳送鏈由電動機 2 通過 4 個鏈輪進行驅動。傳送鏈根據(jù)板栗切口要求進行設計，鏈板上有漏斗狀的圓形凹槽，板栗進入凹槽后可實現(xiàn)自動加緊在被切割時不會隨刀具轉動，大大提高了切口效率，保證了切口均勻工整。切口機由小型電機 1 通過一級減速帶動雙刀盤和刀具高速旋轉，進行板栗的切口工作。板栗切口完成后，被傳送鏈輸送到出料口，利用重力從傳送鏈上自行脫落，完成整個的板栗切口加工。河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）4第三章 主要零部件的設計3.1 傳送系統(tǒng)設計3.1.1 傳送電機的選擇（1）選擇電動機類型電動機是標準部件。因為室內(nèi)工作，運動載荷平穩(wěn)，所以選擇 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。（2）電動機容量的選擇取板栗傳送鏈抗運行阻力：F=400N板栗傳送過程中，速度應選擇合適，速度過大板栗容易被甩出且，速度過小生產(chǎn)率小，因此在保證板栗不被甩出的情況下盡量選取大的運行速度，通常板栗切口機運行速度為 1.0~1.5m/s，本次選用板栗傳送速度為： v=1.2m/s則，工作機所需功率 為：wPKWvFPw48.0214?????0——電動機至滾筒軸的傳動裝置總效率。取鏈帶傳動效率 ，圓柱齒輪傳動效率 ，軸承效率 ，95.01?97.02??98.03??電動機至滾筒軸的傳動裝置總效率為： 85..7.2231???電動機的輸出功率 為0PKWPw542.8.0??電動機額定功率 只需略大于 即可，查《機械設計手冊》表 19-1 選取電動機m0P額定功率為 550W。 （3）電動機轉速的選擇為使板栗切割機結構緊湊性，本次取傳送鏈主動鏈輪分度圓直徑為： md10?河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）5傳送鏈主動軸工作轉速： min/3.291.04361rdvnw????單級圓柱齒輪的傳動比為： 5~i所以電動機實際轉速的推薦值為： min/.146~9.87rinw?符合這一范圍的同步轉速為 750、1000r/min。綜合考慮傳動裝置機構緊湊性和經(jīng)濟性，選用同步轉速 750r/min 的電機。型號為 Y60M-4，滿載轉速 ，功率 0.55 。in/710rnm?kw3.1.2 動力參數(shù)計算（1）總傳動比滿載轉速 。故總傳動比為：in/710rnm?取9.32wi .i（2）各軸的轉速電機軸 in/7100rnm?傳送鏈主軸 ；mi/67.231 ri（3）各軸的輸入功率電機軸 ；kwP54.0?傳送鏈主軸 ；kw51.098.72.3212 ????（4）各軸的輸入轉矩電機軸 ；mNnPT ??2.7104.959500傳送鏈主軸 ；???78.6.3511（5）整理列表軸名 功率 kwP/轉矩 mNT?/轉速 in)/(?r傳動比電機軸 0.565 7.29 710 3.0河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）6傳送鏈主軸 0.537 20.78 236.673.1.3 齒輪傳動的設計（1）選精度等級、材料和齒數(shù)采用 7 級精度由表 6.1 選擇小齒輪材料為 45（調(diào)質） ，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質） ，硬度為 240HBS。選小齒輪齒數(shù) ，241?Z大齒輪齒數(shù) ，取723?i 72?Z則實際傳動比： 412Zi傳動誤差小于 5％，合適。（2）按齒面接觸疲勞強度設計由設計計算公式進行試算，即 3211)][(.HEdtt ZuTkd?????1） 確定公式各計算數(shù)值（a）試選載荷系數(shù) 3.1?tK（b）計算小齒輪傳遞的轉矩mNT?29.71（c）小齒輪相對兩支承非對稱分布，選取齒寬系數(shù) 8.0??d（d）由表 6.3 查得材料的彈性影響系數(shù) 2/1.89MPaZE（e）由圖 6.14 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 H601lim??大齒輪的接觸疲勞強度極限 Pa52li（f）由式 6.11 計算應力循環(huán)次數(shù) 91 102.)8301(760????hjLnN8924.3.?（g）由圖 6.16 查得接觸疲勞強度壽命系數(shù)河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）78.01?NZ92.0?NZ（h）計算接觸疲勞強度許用應力取失效概率為 1％，安全系數(shù)為 S=1，由式 10-12 得?? MPaSHN528608.lim1 ????ZH 692.li2（i）計算試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中的較小值td1][H?mdt 05.26)58.9(346.029731.1 ????計算圓周速度 v snvt /97.0601.214.3601???計算齒寬 b mdt 3.15.21?計算齒寬與齒高之比 b/h模數(shù) Zmtnt 09.24.61?齒高 37.65.// 452.??hbmnt計算載荷系數(shù) K根據(jù) ，7 級精度，查得動載荷系數(shù)smv/9.0 05.1?VK假設 ，由表查得NbFtA1?.??HK由表 5.2 查得使用系數(shù) 25.1?A由表查得查得 87.?F故載荷系數(shù) 689.127.0.????HVAK河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）8（j）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式可得 mKdtt 43.29.1/68.05.2/331 ???（k）計算模數(shù)ｍ Zm.4/.8/1（3）按齒根彎曲強度設計彎曲強度的設計公式為 21][FSdnYZKT?????1）確定公式內(nèi)的計算數(shù)值由圖 6.15 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE501?大齒輪的彎曲疲勞強度極限 382?由圖 6.16 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)85.01?NZ.02N計算彎曲疲勞許用應力取失效概率為 1％，安全系數(shù)為 S=1.3，由式得??MPaSFENF 9.326.5081 ????ZFEF .7.122計算載荷系數(shù) 382.10.8.??????FVAK2）查取齒形系數(shù)由表 6.4 查得 　91.2FaY.2Fa3）查取應力校正系數(shù) 由表 6.4 查得5.1?Sa7.2Sa4）計算大小齒輪的 ，并比較][FSaY?河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）90149..2637][ 62..59121??FSaFY?大齒輪的數(shù)據(jù)大5）設計計算 mm03.149.24109.738.3????對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，可取有彎曲強度算得的模數(shù) 1.03，并圓整為標準值 m＝1.25mm，按接觸強度算得的分度圓直徑 d43.291?算出小齒輪齒數(shù) 　取 　5.//1?mZ241?Z大齒輪齒數(shù) 　取732?i 72（4）幾何尺寸計算1）計算分度圓直徑 mZd9025.1732???2）計算中心距 mda602/)930(2/)(1 ???3）計算齒寬寬度 取 20mmb186.??（5）驗算 NdTFt 48307291???合適mbKtA /10/.265. ?序號 名稱 符號 計算公式及參數(shù)選擇1 齒數(shù) Z 24，722 模數(shù) m 1.25mm3 分度圓直徑 21dm90,34 齒頂高 ah25.1河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）105 齒根高 fhm562.16 全齒高 8.7 頂隙 c308 齒頂圓直徑 21?d5.62,.9 齒根圓直徑 43f m87.,.10 中心距 a03.1.4 鏈傳動的設計已知主動鏈輪轉速為 ，選用的傳動比為min/67.23rn?1?鏈i（1）鏈輪齒數(shù)：取 則19z51?z鏈（2）設計功率 3PKAzd?由《機械設計手冊》表 12-2-3 查的 ，2.1?AK3.zwd 803.51.2.1??（3）選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù) 及 查《機械設計》課本圖 9-11，可選 10A。查KPd.0min/67.2rn表 9-1，鏈條的節(jié)距為 p51?（4）確定鏈條的鏈節(jié)數(shù) LP初定中心距 ，取 則鏈節(jié)數(shù)為：a825~49)03(0 mpa49530?7)21(1960212010 ?????? ??pzpzpL圓整為偶數(shù)取 節(jié)8pL（5）確定鏈條長度及中心距 mLp32.10561??? mzzLzapp 25.03])2(8)()[(4 12121 ???????河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）11中心距減少量 a△ ma013.2~.)04.~2.(??△實際中心距 m5'?△（6）演算鏈速與假設速度相符spznv /24.106597.2310????10A 滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù) （mm）鏈號 節(jié)距 p 滾子直徑 d1 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 b1 銷軸直徑 d2 內(nèi)鏈板 厚度 排據(jù)10A 16.5 10 10 6 12.5 15.5（7）鏈輪輪廓計算鏈輪基本參數(shù)和主要尺寸1）基本參數(shù)鏈輪齒數(shù)： 19?z配用鏈條的節(jié)距： mp5.6配用鏈條的滾子外徑 d： 102）分度圓直徑 d取 100mmzpd25.)1980sin(.6)1si(????3）齒頂圓直徑 admpda 625.025.1mx????z)(in4）齒根圓直徑 fddf901??5）分度圓弦齒高 ahmpzdpha 01.68.5.62.1mx ??23)(0in??河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）12（8）鏈輪材料及熱處理材料 15、20 鋼，熱處理：滲碳、淬火、回火3.1.5 軸及軸承、鍵的設計（1）尺寸與結構設計計算1）軸上的功率 P1,轉速 n1 和轉矩 T1， ，kwP5.0?min/67.231rn?mNT??78.2012）初步確定軸的最小直徑先按式 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料 45 鋼，調(diào)質處理。根據(jù)3PdCn??機械設計表 11.3，取 ，于是得：12?md5.467.3012?該處開有鍵槽故軸徑加大 5％～10％，且高速軸的最小直徑顯然是安裝大帶輪處的直徑 。取 ； 。1?L013）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（a）為了滿足大帶輪的軸向定位的要求 2 軸段左端需制出軸肩，軸肩高度軸肩高度 ，取 故取 2 段的直徑 ，長度 。dh07.?mh5.1?md19?mL302?（b）初步選擇滾動軸承。因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。根據(jù)，查機械設計手冊選取 0 基本游隙組，標準精度級的深溝球軸承 6204，故192?，軸承采用軸肩進行軸向定位，軸肩高度軸肩高度 ，取d073 dh07.?，因此，取 。mhmd2464?（c）齒輪處由于齒輪分度圓直徑 ，故采用齒輪軸形式，齒輪寬度d301B=20mm。另考慮到齒輪端面與箱體間距 10mm 以及兩級齒輪間位置配比，取， 。l74?l64）軸上零件的周向定位查機械設計表，聯(lián)接大帶輪的平鍵截面 。mlhb186???（2）強度校核計算1）求作用在軸上的力已知大齒輪的分度圓直徑為 ，根據(jù)《機械設計 》 （軸的設計計算部分未md90?作說明皆查此書）式(10-14) ，則河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）13NtgFdTntrt 75.68207.184a03.23??????Np5.92）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結構圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承支點位置時，從手冊中查取a 值。對于 6204 型深溝球軸承，由手冊中查得 a=15mm。因此，軸的支撐跨距為L1=72mm。根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 C 是軸的危險截面。先計算出截面 C 處的 MH、M V 及 M 的值列于下表。載荷 水平面 H 垂直面 V支反力F ，NNH143?NF126?，NFNV2371??56C 截面彎矩 MmLNH??8532 mMLaNV????1432總彎矩 MV ?????6858222max扭矩 T?07河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）143）按彎扭合成應力校核軸的強度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力，取 ，軸的計算應力6.0????MpaWTMca 61.2841.58768)(32222 ??????＝已選定軸的材料為 45Cr，調(diào)質處理。由表 15-1 查得 。因此70P][1-??，故安全。][1-ca?4）鍵的選擇采用圓頭普通平鍵 A 型（GB/T 1096—1979）連接，聯(lián)接大帶輪的平鍵截面， 。齒輪與軸的配合為 ，滾動軸承與軸mlhb186???Mpap10][??76Hr的周向定位是過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為 。m河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）153.1.6 軸承及鍵的校核與壽命計算（1）軸承1）.按承載較大的滾動軸承選擇其型號，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類型選為深溝球軸承，軸承的預期壽命取為：L' h＝29200h由上面的計算結果有軸承受的徑向力為 Fr1=340.43N，軸向力為 Fa1=159.90N，2） ．初步選擇深溝球軸承 6204，其基本額定動載荷為 Cr=51.8KN，基本額定靜載荷為 C0r=63.8KN。3） ．徑向當量動載荷 NFNVHr 43.06.187.5432221211 ?????r 859222動載荷為 ，查得 ，則有arrYFP?4.06.Nr 0139.1563. ???由 式 13-5 得○a hrh LPCnL '4.5012.3985760601 63???????????????滿足要求。（2）鍵1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸小帶輪處選用單圓頭平鍵，尺寸為 mlhb186???2)校核鍵聯(lián)接的強度鍵、軸材料都是鋼，由機械設計查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為 ??MPaP20??鍵的工作長度 mbl152681???，合適??PP MadlkT?????.05.0721313.2 切口裝置設計3.2.1 電機的選擇（1）選擇電動機類型電動機是標準部件。因為室內(nèi)工作，運動載荷平穩(wěn)，所以選擇 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。（2）電動機容量的選擇河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）16取板栗切刀切割扭矩為：T=10N.m刀片切割轉速為：n=450r/min則，工作機所需功率 為：wPKWnTPw471.09510?????0——電動機至滾筒軸的傳動裝置總效率。圓柱齒輪傳動效率 ，軸承效率 ，電動機至滾筒軸的傳動裝置總97.01?98.02??效率為： 5.8.7.9031???電動機的輸出功率 為0PKWPw495.1.0??電動機額定功率 只需略大于 即可，查《機械設計手冊》表 19-1 選取電動機m0P額定功率為 500W。 （3）電動機轉速的選擇刀片工作轉速： in/450rnw?單級圓柱齒輪的傳動比為： 5~2所以電動機實際轉速的推薦值為： min/250~9rinw?符合這一范圍的同步轉速為 1000、1500r/min。綜合考慮傳動裝置機構緊湊性和經(jīng)濟性，選用同步轉速 1000r/min 的電機。型號為 Y50M-2，滿載轉速 ，功率 0.5 。in/910rnm?kw3.2.2 動力參數(shù)的計算（1）總傳動比滿載轉速 。故總傳動比為：in/910rnm?河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）17取02.4591?nwmi .i（2）各軸的轉速電機軸 min/910rnm傳送鏈主軸 ；i/4521i?（3）各軸的輸入功率電機軸 ；kwP9.0傳送鏈主軸 ；kw471.098.45.3212 ?????（4）各軸的輸入轉矩電機軸 ；mNnPT ?.5910.95001 軸 ；????8.47.511（5）整理列表軸名 功率 kwP/轉矩 mNT?/轉速 in)/(?r傳動比電機軸 0.495 5.19 910傳送鏈主軸 0.471 9.89 4552.03.2.3 齒輪傳動的設計（1）選精度等級、材料和齒數(shù)采用 7 級精度由表 6.1 選擇小齒輪材料為 45（調(diào)質） ，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質） ，硬度為 240HBS。選小齒輪齒數(shù) ，301?Z大齒輪齒數(shù) ，取622?i 602?Z則實際傳動比： 301Zi傳動誤差小于 5％，合適。（2）按齒面接觸疲勞強度設計由設計計算公式進行試算，即河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）183211)][(2.HEdtt ZuTkd?????1） 確定公式各計算數(shù)值（a）試選載荷系數(shù) 3.1?tK（b）計算小齒輪傳遞的轉矩mNT?9.51（c）小齒輪相對兩支承非對稱分布，選取齒寬系數(shù) 6.0??d（d）由表 6.3 查得材料的彈性影響系數(shù) 2/18.9MPaZE（e）由圖 6.14 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 H601lim??大齒輪的接觸疲勞強度極限 Pa52li（f）由式 6.11 計算應力循環(huán)次數(shù) 91 103.)8301(960????hjLnN8825..3?（g）由圖 6.16 查得接觸疲勞強度壽命系數(shù)8.01?NZ92.0?NZ（h）計算接觸疲勞強度許用應力取失效概率為 1％，安全系數(shù)為 S=1，由式 10-12 得?? MPaSHN528608.lim1 ????ZH 692.li2（i）計算試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中的較小值td1][H?mdt 3.27)5068.9(236.095312.1 ????計算圓周速度 v河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）19smndvt /3.1609.2714.3601 ?????計算齒寬 bdt 8.327.1?計算齒寬與齒高之比 b/h模數(shù) mZmtnt 91.031?齒高 85.2/6/ 5.2..??hbnt計算載荷系數(shù) K根據(jù) ，7 級精度，查得動載荷系數(shù)smv/8.1 05.1?VK假設 ，由表查得NbFtA/0?.??HK由表 5.2 查得使用系數(shù) 25.1?A由表查得查得 287.1??F故載荷系數(shù) 689.127.05.12?????HVAK（j）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式可得 mKdtt 79.3./68.13.27/31??（k）計算模數(shù)ｍ Zm9.0/./1（3）按齒根彎曲強度設計彎曲強度的設計公式為 21][FSdnYZKT?????1）確定公式內(nèi)的計算數(shù)值由圖 6.15 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE501?河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）20大齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE3802??由圖 6.16 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)85.01?NZ8.02N計算彎曲疲勞許用應力取失效概率為 1％，安全系數(shù)為 S=1.3，得??MPaSFENF 9.326.5081 ????ZFEF .7.122計算載荷系數(shù) 382.10.8.??????FVAK2）查取齒形系數(shù)由表 6.4 查得 　91.2FaY.2Fa3）查取應力校正系數(shù) 由表 6.4 查得5.1?Sa7.2Sa4）計算大小齒輪的 ，并比較][FSaY?0149..2637][ 62..59121??FSaFY?大齒輪的數(shù)據(jù)大5）設計計算 mm73.0149.3019.582.33????對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，可取有彎曲強度算得的模數(shù) 0.73，并圓整為標準值 m＝1mm，按接觸強度算得的分度圓直徑 d79.21?算出小齒輪齒數(shù) 　取 　//1?mZ301?Z大齒輪齒數(shù) 　取6032?i 62河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）21（4）幾何尺寸計算1）計算分度圓直徑 mZd60132???2）計算中心距 mda452/)603(2/)(1 ???3）計算齒寬寬度 取 20mmb18.??（5）驗算 NdTFt 346051921???合適mbKtA /10/.72. ?序號 名稱 符號 計算公式及參數(shù)選擇1 齒數(shù) Z 30，602 模數(shù) m 1mm3 分度圓直徑 21dm60,34 齒頂高 ah15 齒根高 f 25.6 全齒高 hm.7 頂隙 c08 齒頂圓直徑 21?d62,39 齒根圓直徑 43f 5.7,.10 中心距 am43.2.4 軸及軸承、鍵的設計（1）尺寸與結構設計計算1）高速軸上的功率 P1,轉速 n1 和轉矩 T1， ，kwP47.0?min/451rn?mNT??89.12）初步確定軸的最小直徑河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）22先按式 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料 45 鋼，調(diào)質處理。根據(jù)3PdCn??機械設計表 11.3，取 ，于是得：12?md3.457.0123?該處開有鍵槽故軸徑加大 5％～10％，且高速軸的最小直徑顯然是安裝大帶輪處的直徑 。取 ； 。1?L213）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（a）為了滿足大帶輪的軸向定位的要求 2 軸段左端需制出軸肩，軸肩高度軸肩高度 ，取 故取 2 段的直徑 ，長度 。dh07.?mh1?md14?mL20?（b）初步選擇滾動軸承。因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。根據(jù)，查機械設計手冊選取 0 基本游隙組，標準精度級的深溝球軸承 6203，故142?，軸承采用軸肩進行軸向定位，軸肩高度軸肩高度 ，取d573 dh07.?，因此，取 。mh. md1864?（c）齒輪處由于齒輪分度圓直徑 ，故采用齒輪軸形式，齒輪寬度601B=20mm。另考慮到齒輪端面與箱體間距 10mm 以及兩級齒輪間位置配比，取， 。l74?l64）軸上零件的周向定位查機械設計表，聯(lián)接大帶輪的平鍵截面 。mlhb186???（2）強度校核計算1）求作用在軸上的力已知高速級齒輪的分度圓直徑為 ，根據(jù) 《機械設計》 （軸的設計計算部md60分未作說明皆查此書）式(10-14)，則 NtgFdTntrt 75.68207.184a069.23??????Np5.2）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結構圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承支點位置時，從手冊中查取a 值。對于 6203 型深溝球軸承，由手冊中查得 a=14mm。因此，軸的支撐跨距為河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）23L1=72mm。根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 C 是軸的危險截面。先計算出截面 C 處的 MH、M V 及 M 的值列于下表。載荷 水平面 H 垂直面 V支反力F ，NNH143?NF126?，NFNV2371??56C 截面彎矩 MmLNH??8532 mMLaNV????1432總彎矩 MV ?????6858222max扭矩 T?903）按彎扭合成應力校核軸的強度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力，取 ，軸的計6.0??算應力 ??MpaWTMca 61.28201.98684)(3222 ???????＝已選定軸的材料為 45Cr，調(diào)質處理。由表 15-1 查得 。因此70P][1-?，故安全。][1-ca?河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）244）鍵的選擇采用圓頭普通平鍵 A 型（GB/T 1096—1979）連接，聯(lián)接大帶輪的平鍵截面， 。齒輪與軸的配合為 ，滾動軸承與軸mlhb186???Mpap10][??76Hr的周向定位是過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為 。m3.2.5 軸承及鍵的校核與壽命計算（1）軸承1）.按承載較大的滾動軸承選擇其型號，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類型選為深溝球軸承，軸承的預期壽命取為：L' h＝29200h由上面的計算結果有軸承受的徑向力為 Fr1=340.43N，軸向力為 Fa1=159.90N，2） ．初步選擇深溝球軸承 6203，其基本額定動載荷為 Cr=51.8KN，基本額定靜載荷為 C0r=63.8KN。3） ．徑向當量動載荷 NFNVHr 43.06.187.5432221211 ?????r 859222動載荷為 ，查得 ，則有arrYFP?4.06.Nr 0139.1563. ???由 式 13-5 得○a滿足要求。hrh LPCnL '4.5012.3985760601 63???????????????（2）鍵1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸小帶輪處選用單圓頭平鍵，尺寸為 mlhb186???2)校核鍵聯(lián)接的強度鍵、軸材料都是鋼，由機械設計查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為 ??MPaP20??鍵的工作長度 mbl3261???，合適??PP MadlkT??????5.815.0721313.2.6 刀具及刀盤的設計本次采用盤型刀片，刀片采用 65Mn 表面淬火處理，結構如下：河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）253.3 箱體設計3.3.1 箱體的結構設計箱體的主要作用為支承與安裝其它各零件。為了節(jié)約成本，箱體全件采用焊接件與螺栓連接。根據(jù)設計要求，箱體焊接的主要零件包括左右箱體，加強鋼板，角鐵梁等部分組成。焊接時主要保證加強鐵與箱體的位置要求，同時要保證焊接時不能出現(xiàn)焊渣，裂縫等現(xiàn)象。箱體的材料主要是厚度為 3mm 的冷軋板鋼，用等離子切割機切割成型后，采用沖壓等方式進行加工。左右箱體分別有一塊加強板進行強度的加強，加強板與左右箱體的連接方式是采用螺栓連接，在箱體與加強板加工過程中，對其上螺栓連接孔的位置有一定的技術要求。左右箱體間采用角鐵梁進行固定，固定方式為焊接，因為此軸流式脫粒機作業(yè)環(huán)境為山地及丘陵地區(qū)，搬運較多，所以為保證人員搬運過程中的安全，在焊接時要保證焊接技術要求，要求焊接中不能有焊渣，不得有裂縫等缺陷出現(xiàn)。箱體的組裝完成后，箱體外露表面須刷防銹漆。3.3.2 箱體河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）26第四章 基于 Pro/E 的三維設計4.1 Pro/E 三維設計軟件概述Pro/Engineer 操作軟件是美國參數(shù)技術公司（ PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一體化的三維軟件。Pro/Engineer 軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術的最早應用者，在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位。Pro/Engineer 作為當今世界機械 CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣，是現(xiàn)今主流的 CAD/CAM/CAE 軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設計領域占據(jù)重要位置。Pro/Engineer 和 WildFire 是 PTC 官方使用的軟件名稱，但在中國用戶所使用的名稱中，并存著多個說法，比如 ProE、Pro/E、破衣、野火等等都是指 Pro/Engineer 軟件，proe2001、proe2.0、proe3.0 、proe4.0、proe5.0 、creo1.0\creo2.0 等等都是指軟件的版本。Pro/E 第一個提出了參數(shù)化設計的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關河北科技師范學院畢業(yè)設計（論文）27性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進行選擇，而不必安裝所有模塊。Pro/E 的基于特征方式，能夠將設計至生產(chǎn)全過程集成到一起，實現(xiàn)并行工程設計。它不但可以應用于工作站，而且也可以應用到單機上。Pro/E 采用了模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設計、鈑金設計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。（1）參數(shù)化設計相對于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無論多么復雜的幾何模型，都可以分解成有限數(shù)量的構成特征，而每一種構成特征，都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的基本概念。但是無法在零件模塊下隱藏實體特征。（2）