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小型面片機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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目 錄
摘要 1
第一章 緒論 3
1.1 小型面片機(jī)的概述 3
1.2 國內(nèi)外小型面片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 4
第二章 樣機(jī)選擇及基本參數(shù)確定 5
第三章 切斷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
3.1切斷原理 7
3.2切片方式確定及基本參數(shù) 8
第四章 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10
4.1電機(jī)選擇 10
4.2傳動(dòng)系統(tǒng)與傳動(dòng)比分配 11
4.3動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 12
4.4齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 13
4.5兩對齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 15
4.6軸的設(shè)計(jì) 18
4.6.1切片切割刀轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì) 18
4.6.2 中間的設(shè)計(jì) 18
4.6.3進(jìn)面口軸的設(shè)計(jì) 19
4.7切片刀主軸的校核計(jì)算 19
4.7.1主軸的支承跨距 19
4.7.2鍵的校核 20
第五章 切面刀片的設(shè)計(jì) 21
結(jié)論 22
參考文獻(xiàn) 23
II
摘要
我們國家屬于機(jī)械食品加工生產(chǎn)大國，在食品加工機(jī)械設(shè)備的研究有著比較長的歷史，并且隨著食品加工的不斷發(fā)展，以及科技化的進(jìn)程，需要用到各種食品加工設(shè)備。麥子屬于傳統(tǒng)的農(nóng)作物，也是糧食的主要來源，種植面積非常的廣泛，在麥子的食品加工生產(chǎn)中， 通過以往的人工作業(yè)，生產(chǎn)的效率非常的低，不利于食品加工的大量作業(yè)加工，并且人工成本比較高，沒辦法滿足企業(yè)的經(jīng)濟(jì)性需求。然而小型面片機(jī)的使用，能夠復(fù)合加工的高效率需求，并且有著很好的操作性，這種設(shè)備有著比較多的優(yōu)點(diǎn)，因此這些年被廣泛的普及使用。對于目前的環(huán)保生產(chǎn)要求，需要對這些目前的小型面片機(jī)沒有辦法實(shí)現(xiàn)的功能，因此需要在傳統(tǒng)的小型面片機(jī)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行一定的改進(jìn)。
本次的小型面片機(jī)改進(jìn)機(jī)構(gòu)，主要就是滿足對于面片剩下的加工作業(yè)的部分，通過進(jìn)入口設(shè)計(jì)，然后實(shí)現(xiàn)刀片的成型功能。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)面片的作用。結(jié)構(gòu)主要是結(jié)合目前的GT-580小型面片機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，主要包括方案的確定，以及主要的零部件的計(jì)算校核，完成說明書和圖紙的任務(wù)要求。
關(guān)鍵詞：小型面片機(jī)；切片；計(jì)算校核
Abstract
Our country belongs to a large country of mechanical food processing and production. The research of food processing machinery and equipment has a long history. With the continuous deelopment of food processing and the process of science and technology, arious kinds of food processing equipment need to be used. Wheat is a traditional crop and the main source of grain. Its planting area is ery wide. In the food processing and production of wheat, the efficiency of production is ery low through preious human work, which is not conducie to a large number of food processing operations, and the labor cost is relatiely high, so it can not meet the economic needs of enterprises. Howeer, the use of small-scale leather machine can meet the high efficiency requirements of compound processing, and has good operability. This kind of equipment has many adantages, so it has been widely used in recent years. For the current requirements of enironmental protection production, it is necessary to improe the structure of the traditional small-scale leather machine, because these small-scale leather machines can not achiee the functions.
This small leather machine improement mechanism, mainly to meet the remaining processing industry for the face, through the entry design, and then realize the forming function of the blade. Realize the function of producing facial leather. The structure is mainly improed in combination with the current structure of GT-580 miniature leather machine, mainly including the determination of the scheme, the calculation and erification of the main parts, and the completion of the task requirements of the instructions and drawings.
Key words: small-scale leather machine; shredding; calculation and erification
第一章 緒論
1.1 小型面片機(jī)的概述
麥子屬于農(nóng)產(chǎn)品，也是大家吃的主食，是面食的主要原材料，大家平時(shí)吃的面食是通過麥片剝殼出來的，我們國家是食品加工大國，對于麥子的種植面積非常大，每年的產(chǎn)量也是非常的高，麥子的制作需要用到各種設(shè)備，通過以往的人工制作沒辦法滿足加工的要求，尤其是一些大的糧食種植企業(yè)和大的種植戶來說，需要用到各種小型面片機(jī)結(jié)構(gòu)，不在通過人工來制作了，人工制作有著很大的局限性，生產(chǎn)效率非常的低，對于企業(yè)來說，有著很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，成本大。通過小型面片機(jī)的使用就能夠很好的解決這些問題，能夠滿足高效率的加工要求。目前市面上的小型面片機(jī)種類比較多，按照外形尺寸來分的話，有大型小型面片機(jī)跟中小型小型面片機(jī)，這些不同的設(shè)備被廣泛的用到各種加工環(huán)境當(dāng)中，大型的小型面片機(jī)主要是用在一些比較大的食品加工廠，能夠?qū)崿F(xiàn)每天大批量的加工需求，中小型的設(shè)備主要是被用在一些食品作坊以及小店面。對于這些小型面片機(jī)設(shè)備，主要用的是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，能夠滿足快速制作的需要。
小型面片機(jī)屬于食品加工機(jī)械，也是近幾十年開始被大量的普及使用，這些小型的加工設(shè)備，對于工藝和精度要求也都比較低，沒有復(fù)雜的工序。隨著現(xiàn)在機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，對于這些小型加工設(shè)備來說，生產(chǎn)和制造也變得非常的簡單，在市面上也都能夠比較容易買到，價(jià)格都比較實(shí)惠，這些都是現(xiàn)在機(jī)械行業(yè)發(fā)展齒來的便利，也為如今的食品加工生產(chǎn)以及種植業(yè)齒來了很大的便利。隨著機(jī)械設(shè)備的普及使用，在很多糧食生產(chǎn)企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中，人員需求量也在大大的減少，很多各種設(shè)備就完全能夠很好的滿足加工的需求，可以取代一些在加工當(dāng)中通過人工作業(yè)的繁重工作量。目前對于這些食品加工設(shè)備的市場來說，各種設(shè)備的種類比較多，尺寸結(jié)構(gòu)也不一樣，就是單獨(dú)一種設(shè)備都能夠做出非常多的結(jié)構(gòu)尺寸，在工藝上也是做的比較完善，因此市場競爭也是相當(dāng)大額激烈的，這些對于設(shè)備的制造企業(yè)來說也是一個(gè)機(jī)遇，同時(shí)也有不少壓力，想要在行業(yè)當(dāng)中立足腳跟，就必須生產(chǎn)出能夠更加貼近市場需求，并且性交比高的設(shè)備，這樣才能占有更好的銷量。小型面片機(jī)的市場也是比較旺盛，有著非常好的前景。
1.2 國內(nèi)外小型面片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r
小型面片機(jī)的使用有著一定的歷史時(shí)期了，這些設(shè)備屬于食品加工加工機(jī)器，也是國家重點(diǎn)扶持的機(jī)械產(chǎn)業(yè)，在機(jī)械設(shè)備的研究跟發(fā)展上，我們國家相對來說時(shí)間比較遲，基礎(chǔ)比較薄軟，但是我們國家屬于食品加工大國，生產(chǎn)的農(nóng)作物非常的多，很多農(nóng)產(chǎn)品要經(jīng)過深加工才能保證比較好的保質(zhì)期以及更好的售價(jià)，這些在使用過程當(dāng)中就需要用到非常多的食品加工機(jī)械設(shè)備，以往在這些農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)備的研究跟制造上基本上是屬于一片空白，完全沒有自己的技術(shù)專利，因此要受制于人，很多大型的設(shè)備都沒辦法生產(chǎn)，完全要通過采購國外的設(shè)備才能夠滿足加工的要求。這些都長期制約了技術(shù)的發(fā)展，并且影響到企業(yè)的加工進(jìn)度和生產(chǎn)效率，并且也在一定的程度上造成產(chǎn)品的成本比較高，尤其是后期的設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)上，都需要投入大量的精力。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，國家在食品加工設(shè)備上的投入也比較大，大力鼓勵(lì)有條件的企業(yè)加入到自主研發(fā)的隊(duì)伍中，在現(xiàn)有的設(shè)備的基礎(chǔ)上不斷的創(chuàng)新，這些都是目前國內(nèi)在食品加工設(shè)備上的一個(gè)發(fā)展態(tài)勢。
在工藝和自動(dòng)化上來說，我們跟發(fā)達(dá)國家的機(jī)械設(shè)備制造上還是存在一些缺陷的，這些都是有一定的歷史原因的?，F(xiàn)在很多國外的食品加工設(shè)備都比較先進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)自能化加工，并且有些設(shè)備能夠完全通過人機(jī)對話操作，有著很好的技術(shù)性，使用到計(jì)算機(jī)和機(jī)器人這些比較前沿的技術(shù)。隨著市場的需求量的不斷擴(kuò)張，以及國家的大力支持，我們在食品加工設(shè)備上還需要做出很大的努力，并且還有很長的一段路程要走。當(dāng)然目前我們國內(nèi)在食品加工機(jī)械上也還是取得了很大的進(jìn)步的，有著比較好的成績，特別是在一些小型加工設(shè)備上，有些沿海城市做這些設(shè)備的企業(yè)比較多，都有著自己的研發(fā)基地，通過大量的技術(shù)創(chuàng)新和引進(jìn)，能夠獨(dú)立自主的生產(chǎn)各種需求的設(shè)備，并且在功能和工藝上也是作比較突出了。同時(shí)能夠滿足海外的訂單生產(chǎn)，部分企業(yè)能夠把這些食品加工設(shè)備出口到各個(gè)國家，這些也都是這些年來我們從無到有的一個(gè)過程，也是取得了很大的突破。隨著機(jī)械行業(yè)的不斷成熟，計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新，自能化設(shè)備是未來的一個(gè)趨勢，也是一個(gè)時(shí)代的步伐，未來的加工機(jī)械設(shè)備主要就是做的更加人性化以及自能化，這些對于我們行業(yè)從業(yè)人員來說，也是提出了更高的要求。我們要不斷的學(xué)習(xí)新知識(shí)，補(bǔ)充自己的能量，才能在技術(shù)發(fā)展的趨勢當(dāng)中，更好的做出自己的努力，為行業(yè)做出自己貢獻(xiàn)。
第二章 樣機(jī)選擇及基本參數(shù)確定
本次設(shè)計(jì)的小型面片機(jī)針對的小型面片機(jī)的型號(hào)為5TG-582型的面團(tuán)小型面片機(jī)，該機(jī)是一款適合淺小店鋪及家用使用的小型食品加工機(jī)械。其主要技術(shù)參數(shù)如下：
滾子規(guī)格（直徑×長度）：Φ88x60mm
配套功率：0.75-1.5kW
滾子轉(zhuǎn)速80 r/min
風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速：1000 r/min
效率：60公斤/小時(shí)
凈片率：≥98%
破碎率：≤0.5%
總損失率：面片≤2.5%
含雜率：面片≤1.5%
外形尺寸（長×寬×高）：408mm×206mm×325mm
圖2-1 5TG-80型小型面片機(jī)
本次設(shè)計(jì)采要滾子壓縮圓形面來實(shí)現(xiàn)面片的原理，在滾子上安裝的切刀在往前運(yùn)動(dòng)的過程中在切刀的切割下完成切割，最終切好的面片自己將在重力的作用下從出口掉下，完成整個(gè)過程的循環(huán)。設(shè)計(jì)的優(yōu)勢在于設(shè)計(jì)比較新穎，操作簡單方便，不足之處在于設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在工作前需要先將面做成圓形的面料，才能會(huì)更好的從面片機(jī)的進(jìn)面口進(jìn)去，本次在此型號(hào)的小型面片機(jī)的一側(cè)的切斷面片的裝置一同安置在此安裝架上，其主要的裝置包括傳動(dòng)裝置、進(jìn)面口裝置、切片裝置等三個(gè)部分，基本的動(dòng)作過程。
第三章 切斷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1切斷原理
設(shè)計(jì)原理是：以圓形的面進(jìn)入刀滾子壓成片狀，然后由切刀切斷；切斷以后的面片由自身的重力從出面口掉下。由于機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源是手動(dòng)運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)參數(shù)假設(shè)切刀的運(yùn)動(dòng)速度為,則計(jì)算公式如下所示：
式中： ——切割刀的切削速度；
——切割刀的安裝后角；
——相遇角。
通過上面的分析可知，切片機(jī)構(gòu)的刀片在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候，切削的面是不變的，由于受到滾子壓力的作用，被分裂成一定厚度的面片。設(shè)計(jì)所根據(jù)的面片的厚度由目前市場上的面片估計(jì)大約面片的厚度為：
式中： ——面片長度；
——沿纖維方向木材的抗剪強(qiáng)度；
——沿纖維方向廢料的抗壓強(qiáng)度；
——其他因素的影響系數(shù)。
3.2切片方式確定及基本參數(shù)
切片機(jī)構(gòu)是切斷機(jī)構(gòu)的重要部件，對于切片機(jī)部分的數(shù)據(jù)是否合適，會(huì)對切片的速度以及能耗這些造成很大的影響的。對于切割質(zhì)量的影響主要是：(1)切割時(shí)為滑切，以減少切割阻力。(2)面片相對于動(dòng)定刀片沒有滑移。(3)切割阻力矩變化均勻。
切斷裝置按結(jié)構(gòu)形式可分為滾刀式（螺旋刀）、輪刀式（圓盤刀）、甩刀式。滾刀式切片裝置滑切作用強(qiáng)，切割面片的阻力小，功率低，但是切片的面片無法自動(dòng)拋出，刀片剛度差，不適合硬切斷。掄刀式切片裝置刀片結(jié)構(gòu)簡單，切片質(zhì)量好，但是刀盤運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，對制造要求較高。甩刀式切片裝置利用高速旋轉(zhuǎn)的甩刀來切斷面片，刀片造型簡單，易于生產(chǎn)，通用性高，但能耗較高。
1.切片長度
切片長度尺寸是切片機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵的數(shù)值，加工當(dāng)中，面團(tuán)被喂入卷入切片機(jī)構(gòu)的速度(m/s)，切砰器每秒鐘切片次數(shù)為，則理論切片長度為:
L==
考慮到進(jìn)面口的打滑因素，實(shí)際切片長度為:
L=
式中：k—?jiǎng)拥镀瑪?shù)
i—切片器主軸n與進(jìn)面口轉(zhuǎn)速n之傳動(dòng)比
D—進(jìn)面口直徑
—打滑系數(shù)，一般取0.05~0.07
切片裝置上的主軸與進(jìn)面口之間的傳動(dòng)比按照實(shí)地調(diào)查得知到切片刀的轉(zhuǎn)速一般為50r/min左右，本次按照為55r/min，進(jìn)面口的轉(zhuǎn)速為85r/min，這樣傳動(dòng)比就是i=6.47，進(jìn)面口直徑按照d=105mm計(jì)算，動(dòng)刀片數(shù)K為6，打滑系數(shù)取0.06，則理論切片長度L=50mm。
2.切片機(jī)生產(chǎn)率
切片機(jī)的生產(chǎn)效率跟喂入的面積，以及刀片的轉(zhuǎn)速，稈種類和切片長度等，理論生產(chǎn)率可由下式計(jì)算:
Q=60·k·a·b·L·n· (3.4)
式中: k—?jiǎng)拥镀瑪?shù);
a、b—為喂入口高度和寬度，m;
L—理論切片長度，m;
n— 進(jìn)面口轉(zhuǎn)速，r/min;
—進(jìn)面口壓縮后的面片容重，kg/m。
切片器的動(dòng)刀片數(shù)k為6，進(jìn)面口轉(zhuǎn)速n為85r/min，單個(gè)的喂入口寬度a取150mm，，面片壓縮后容重以棉稈為例約為12~15kg/m，若取130kg/m。切片長度為50mm，計(jì)算后得出理論生產(chǎn)率約為Q=60kg/h。
第四章 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1電機(jī)選擇
（1）切片器轉(zhuǎn)速的確定
切片機(jī)的生產(chǎn)率（）由下式估算：
式中： a、b——喂入口的高與寬（m）
l——理論切片長度（m）
z——?jiǎng)拥镀瑪?shù)目，一般z＝2～6把
n——切片器轉(zhuǎn)速（），一般n＝30～100
——面麥密度（）對于面片，面團(tuán)
k——充滿系數(shù)，可＝0.3～0.5
由已知條件Q＝50和前面所設(shè)計(jì)的參數(shù)代入上式得：
本次根據(jù)5TG小型面片機(jī)的要求和考慮實(shí)際生產(chǎn)過程，這里取。
查閱《食品加工機(jī)械學(xué)》，已知小型切斷機(jī)每米工作幅寬的平均功率為11kW，由此可得該切斷機(jī)消耗的功率為:
則切片器扭矩
本次設(shè)計(jì)的切片機(jī)主要是農(nóng)用機(jī)械，用的電壓是220，選三相異步電動(dòng)機(jī)，根據(jù)之前計(jì)算的切削功率為1.65Kw，本次選擇三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-6型電機(jī)，電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速為1000r/min。
4.2傳動(dòng)系統(tǒng)與傳動(dòng)比分配
本次的切片裝置的基本傳動(dòng)方案如下
圖4-1傳動(dòng)系統(tǒng)方案
如上圖4-1位本次的切片裝置上的傳動(dòng)系統(tǒng)方案，本次采用了通過電機(jī)然后通過一對齒傳動(dòng)，然后通過齒傳動(dòng)到轉(zhuǎn)動(dòng)刀，然后轉(zhuǎn)動(dòng)刀通過兩對齒輪減速后最后傳動(dòng)到進(jìn)面口，相當(dāng)于一個(gè)二級的減速，主要是考慮到進(jìn)面口的轉(zhuǎn)速比較慢，所以考慮到轉(zhuǎn)速慢所以經(jīng)過了二級減速。
電機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000r/min，切片刀的轉(zhuǎn)速為550r/min，
根據(jù)齒輪的傳動(dòng)比r/min
進(jìn)面口的轉(zhuǎn)速為85r/min
則二級減速的兩對齒輪的傳動(dòng)比為
本次選擇兩個(gè)齒輪的傳動(dòng)比相同，這樣兩個(gè)齒輪的傳動(dòng)比為
這樣歸納總結(jié)得出最后的傳動(dòng)比分配如下：
齒輪傳動(dòng)比
兩個(gè)齒輪的傳動(dòng)比
4.3動(dòng)力參數(shù)計(jì)算
本次的切片機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)的分配，軸0為電機(jī)軸，軸1為切片刀主軸，軸2為中間軸，軸3為進(jìn)面口軸。已知各傳動(dòng)效率如下：
齒傳動(dòng)的效率：
直齒輪傳動(dòng)效率：
滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率
那么各軸的功率分別為：
電機(jī)軸
切片刀主軸
中間軸
進(jìn)面口軸
各軸的轉(zhuǎn)速分別為：
電機(jī)軸
切片刀轉(zhuǎn)軸
中間軸
進(jìn)面口軸
各軸轉(zhuǎn)矩分別為：
電機(jī)軸
切片刀主軸
中間軸
進(jìn)面口軸
4.4齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
分析工作情況，是齒傳動(dòng)，并且這種工作是單向運(yùn)動(dòng)，能夠承受比較大的載荷，載荷比較穩(wěn)定，需要用到的傳遞功率是p=2.2kw小齒輪轉(zhuǎn)速 大齒輪轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比。
對于齒傳動(dòng)部分，主要涵蓋了選用的齒的具體規(guī)格，以及基準(zhǔn)長度的確定，用的多少根片齒，以及中心距和材料這些相關(guān)的參數(shù)。
1．計(jì)算功率：齒式輸送機(jī)載荷變動(dòng)小，由表6.6查的工作情況
，=
2．選擇齒型號(hào)
根據(jù)、由《機(jī)械設(shè)計(jì)，朱龍英主編下同》圖6.13及表6.5選擇齒的型號(hào)及小齒輪直徑?？梢赃x擇A型齒，選擇小齒輪的直徑90mm。
3．確定齒輪的基準(zhǔn)直徑
（1）小齒輪直徑，取小齒輪基準(zhǔn)直徑10.5mm，按表6.5選取
（2）驗(yàn)算齒速
因?yàn)?m/s<5.2m/s<30m/s，齒輪符合推薦范圍
（3）計(jì)算大齒輪的基準(zhǔn)直徑
，按照表6.5取標(biāo)準(zhǔn)值
=90mm
（4）計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)比i
當(dāng)忽略滑動(dòng)率時(shí)，，
理論傳動(dòng)比為，
（5）驗(yàn)算傳動(dòng)比誤差
傳動(dòng)比相對誤差：，＜5%，所以合格
4.確定齒的中心距a和基準(zhǔn)長度
（1） 初定中心距
0.7
則0.7為
初定中心距=90mm
（2）計(jì)算齒所需的基準(zhǔn)長度
=2+來初算Ld，再由表6.3取標(biāo)準(zhǔn)值
L0=2×400+
＝124.6
由表選基準(zhǔn)長度=125 mm
（3）計(jì)算實(shí)際中心距
a＝+( -)/2＝400+(1250-1243.6)/2=403mm
（4）確定中心距的調(diào)整范圍
5.驗(yàn)算小齒輪包角
＝180°-（-）/a×57.3°
＝180°-（180-100）/403×57.3°
＝153°120°包角滿足條件
6.計(jì)算齒的根數(shù)
（1）確定額定功率
由及查表6.8，并用線性插值法求得，根據(jù)傳動(dòng)比由表6.9差的
功率增量，=0.0.97，=0.1
（2）確定各修正系數(shù)
由包角查表6.7得包角系數(shù)，=0.93，由齒的基準(zhǔn)長度查表6.10得長度系數(shù)=0.93
（3）確定齒的根數(shù)
=2.6
故取3根.
7.計(jì)算單根齒的初拉力F0
由表6.2查得q=0.17
8.計(jì)算齒傳動(dòng)的壓軸力
=2Zsin(/2)=118N
4.5兩對齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
①齒輪材料及其熱處理方法的選擇
根據(jù)減速效果中的使用條件及其性能，參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》和《1988機(jī)械工業(yè)工藝標(biāo)準(zhǔn)》 ,確定齒輪的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。
②選擇齒數(shù)和齒寬系數(shù)
本次選擇開始的一對齒輪傳動(dòng)，取齒寬系數(shù) 1.0。選擇小齒輪齒數(shù)Z1=14，Z2=36.
③確定齒輪輪齒的許用應(yīng)力
根據(jù)工況KA=1.2，由所選材料和熱處理方法確定許用接觸應(yīng)力，查表求出齒輪的許用應(yīng)力。
，，取1.0
查表，取載荷系數(shù)1.0
查表，取470MPa
將 代入下式得：
=53.6
⑤確定模數(shù)和齒寬
模數(shù)：
在另外一對的齒輪決定選擇參數(shù)相同，小齒輪齒數(shù)為20，大齒輪齒數(shù)為51，這樣按照這一對齒輪的傳動(dòng)扭矩為
，，取1.0
查表，取載荷系數(shù)1.0
查表，取470MPa
將 代入下式得：
=60.3
⑤確定模數(shù)和齒寬
模數(shù)：
本次按照后面一對齒輪的模數(shù)來選擇，選擇最終的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)
按表 取
算齒根彎曲強(qiáng)度
（3）大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限
由圖8.7查得
（4）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
（5）彎曲疲勞壽命系數(shù)、
由圖8.8查得=1.0，=0.95
大齒輪的齒根彎曲應(yīng)力：
<[] <[]
∴兩齒輪輪齒均滿足彎曲強(qiáng)度要求。
為兩齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)正常，取中心距為180mm 。
圓周速度與精度選擇
選取8級精度。
(16)公法線平均長度極限上偏差
Ewms1=Ess1*cos(α)-0.72*Fr1*sin(α)=0*0.939693-0.72*11.0*0.34202=-2.7088μ Ewms2=Ess2*cos(α)-0.72*Fr2*sin(α)=0*0.939693-0.72*14.0*0.34202=-3.4476μm
(17)公法線平均長度極限下偏差
Ewmi1=Ewms1-((Ess1-Esi1)*cos(α)-1.44*Fr1*sin(α))=-2.7088-((0-(0))*0.939693-1.44*11.0*0.34202)=2.7088μm Ewmi2=Ewms2-((Ess2-Esi2)*cos(α)-1.44*Fr2*sin(α))=-3.44756-((0-(0))*0.939693-1.44*14.0*0.34202)=3.4476μm
4.6軸的設(shè)計(jì)
4.6.1切片切割刀轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)
①確定軸徑最小尺寸
對于軸的最小直徑進(jìn)行初步估算，選用的材料是45鋼，并且進(jìn)行調(diào)制加工，據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì) 第八版》取
②軸的設(shè)計(jì)
同理，把此軸分5段進(jìn)行設(shè)計(jì)
A、d1段設(shè)計(jì)
由于該段是連接大齒輪的，該段上需要開有鍵槽，那么軸徑需要至少大于5%，那么，本次選擇與2.2KW的Y112M-4型電機(jī)的軸徑相同選擇此段軸徑為d1=10mm。
B、d2段設(shè)計(jì)
此段為過渡段，主要是考慮到后端的軸承端選擇過渡段軸徑為d2=10mm
C、d3段設(shè)計(jì)
由d3段零件安裝需軸承位置，選擇深溝球軸承6007，深溝球軸承6007根據(jù)軸徑d3=10mm，
D、d4段設(shè)計(jì)
4.6.2 中間的設(shè)計(jì)
①確定軸徑最小尺寸
先按《機(jī)械設(shè)計(jì) 第八版》15-2大致估算軸的直徑，并且選的是45號(hào)鋼，進(jìn)行一定的調(diào)質(zhì)加工。按《機(jī)械設(shè)計(jì) 第八版》取
D=10mm。
4.6.3進(jìn)面口軸的設(shè)計(jì)
①確定軸徑最小尺寸
先按《機(jī)械設(shè)計(jì) 第八版》15-2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) 第八版》取
D=10mm。
②軸的設(shè)計(jì)
4.7切片刀主軸的校核計(jì)算
4.7.1主軸的支承跨距
根據(jù)本次設(shè)計(jì)的切割刀轉(zhuǎn)軸，在切割刀轉(zhuǎn)軸本身產(chǎn)生的變形量約占整個(gè)旋轉(zhuǎn)切割刀轉(zhuǎn)軸總變形量的60%,因此切割刀轉(zhuǎn)軸要求的剛度為：
根據(jù)《材料力學(xué)》有：
式中 I——切割刀轉(zhuǎn)軸支承之間那一段的當(dāng)量慣性矩（cm4）；
從本次的切割刀轉(zhuǎn)軸安裝的情況來看，切割刀轉(zhuǎn)軸支承的部分是兩端的一個(gè)連接著粉碎箱體的部位，此段安裝著軸承，此段的軸徑為65mm
（cm4），
D和d——切割刀轉(zhuǎn)軸在支承之間那一段的當(dāng)量外徑和孔徑。當(dāng)量外徑近似地可以按下式計(jì)算，外徑為40mm，內(nèi)徑為0
式中 ——分別為階梯軸各段的直徑和長度（cm）；
——跨距，即支承距（cm）；本次的長度按照圖示尺寸為646mm
——懸伸段長度（cm）；按照左側(cè)的懸伸端圖示尺寸為277mm
E——彈性模量（N/cm2）。對于40Cr材質(zhì)，E=2.1×107 N/cm2。
把I和E之值代人，得橫向轉(zhuǎn)動(dòng)軸的剛度為
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知，跨距，懸伸段長度，當(dāng)量外徑為：
4.8.2鍵的校核
本次的切割刀轉(zhuǎn)軸上的安裝鍵為安裝大齒輪連接的普通平鍵，根據(jù)公式
d：軸的直徑，本次為10mm
b：鍵的寬度，本次為8mm
h：鍵的高度，8寬度的鍵高度為4mm
l：鍵的工作長度為13mm
T：轉(zhuǎn)矩為36.6Nm
代入上式后得出，查詢許用擠壓壓力
由于6小于70，所以鍵強(qiáng)度適合。
第五章 切片刀片的設(shè)計(jì)
本次的面片機(jī)的設(shè)計(jì)切刀，考慮安裝在齒輪軸的滾子上，更加方便的實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)簡單化。切割刀轉(zhuǎn)軸上有固定切片刀片的螺栓，由于是針對圓形面進(jìn)行切割的，所以需要分布幾個(gè)切片刀片的滾子上。本次采用了5個(gè)切片刀片的齒輪軸滾子上。本次的切片切割刀轉(zhuǎn)軸中分布五個(gè)相同的固定刀座，在對固定刀座的安裝過程，本次采用常用的過盈配合的連接形式，就是將固定刀座依次的過盈配合在固定切割刀轉(zhuǎn)軸上，然后將刀片的固定座依次放入切割刀轉(zhuǎn)軸的軸上，最后使用兩側(cè)分別使用固定圈固定住。有些地方需要緊配合的就需要使用榔頭等工具將固定刀座依次安裝在切割刀轉(zhuǎn)軸上，然后三個(gè)安裝好后就依次將固定刀座安裝在切割刀轉(zhuǎn)軸上，這樣整個(gè)切片切割刀轉(zhuǎn)軸就成為了一個(gè)整體，此固定刀座就均勻分布在固定切割刀轉(zhuǎn)軸上。
刀片的安裝需要考慮切割的大小是否會(huì)受到影響，故在切片切割刀轉(zhuǎn)軸和滾子一起安裝好后，需要將固定刀片安裝在可跟著滾子一起旋轉(zhuǎn)的位置。因此需要使用刀片配合使用，刀片和滾子之間進(jìn)行相互的固定，實(shí)現(xiàn)緊密的鏈接，由于刀片是安裝在切割刀轉(zhuǎn)軸的滾子上，整個(gè)傳動(dòng)裝置又安裝在箱體的邊角板上，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的可行性，由于刀片是在不斷的進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，所以需要在刀片旋轉(zhuǎn)的兩側(cè)分別預(yù)留相應(yīng)的空間。
由于刀片是安裝在切片箱體的內(nèi)壁兩側(cè)，由于需要及時(shí)調(diào)整刀片的高度也就是有時(shí)需要調(diào)整刀片與滾子之間的剪切角，然而需要對刀片設(shè)置可以調(diào)整無法實(shí)現(xiàn)，調(diào)整需要對整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，這是本次設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)，沒有更好的實(shí)現(xiàn)面片大小的控制。
結(jié)論
本次的設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行小型面片機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對于這種小型面片機(jī)的設(shè)計(jì)，以前課堂也沒怎么注意太多，真正開始做的時(shí)候，還真的有點(diǎn)費(fèi)力啊。在前期的話我主要就是要進(jìn)行關(guān)于這些小型面片機(jī)的資料的大量去看，并且經(jīng)常要跑到圖書館去找相關(guān)的案列和書本，要大量的看這些小型面片機(jī)的結(jié)構(gòu)，以及結(jié)構(gòu)的整體的動(dòng)作過程和原理。并且也到附近的一些麥子加工單位去了解這些設(shè)備的實(shí)體結(jié)構(gòu)，尤其是要跟那些廠里的師兄們問問溝通下，平時(shí)他們上班的時(shí)候，在設(shè)計(jì)這些小型面片機(jī)的時(shí)候有些什么細(xì)節(jié)的地方是要注意的，以及整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程，這些都是我在前期的一些準(zhǔn)備工作。對于整個(gè)過程，感覺還是比較充實(shí)的，特別是在碰到問題難點(diǎn)的時(shí)候，在老師的指導(dǎo)下都圓滿的解決了，這些都是在設(shè)計(jì)過程中學(xué)到的本領(lǐng)，也是一種很好的鍛煉，特別是對工作也是有很大的幫助的，學(xué)會(huì)了怎么分析問題和處理問題，并且也學(xué)會(huì)了怎么去針對性的查閱資料，還能很好的學(xué)會(huì)軟件的應(yīng)用，為以后的技術(shù)崗位打下基礎(chǔ)。
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