水果分選機(jī)設(shè)計(jì)含

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目 水果分選機(jī)?設(shè)計(jì) 二級(jí)學(xué)院 重慶汽車(chē)學(xué)?院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制?造及其自動(dòng)?化 班 級(jí) 2009級(jí)?機(jī)械設(shè)計(jì)5?班 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 時(shí) 間 2013年?5月20日?

2、 目 錄 摘要…………………………………………………………………………………………1 關(guān)鍵詞………………………………………………………………………………………1 1 前言………………………………………………………………………………………2 2 總體方案的?擬定…………………………………………………………………………3 2.1 原理分析…………………………………………………………………………3 2.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)?計(jì)……………………………………………………………………5 2.3 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)?主要參數(shù)的?計(jì)算…………………………………………………6 2.4

3、 傳動(dòng)裝置的?運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力?參數(shù)的計(jì)算?…………………………………………13 3 主要零件的?選擇和設(shè)計(jì)?………………………………………………………………15 3.1 皮帶傳動(dòng)的?設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………15 3.2 直齒圓柱齒?輪的設(shè)計(jì)計(jì)?算……………………………………………………17 3.3 滾子鏈傳動(dòng)?的設(shè)計(jì)計(jì)算?………………………………………………………20 3.4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)?算…………………………………………………………………21 3.4.1 高速軸的設(shè)?計(jì)計(jì)算……………………………………………………21 3.4.2 低速軸

4、的設(shè)?計(jì)計(jì)算……………………………………………………24 3.5 軸承的校核?……………………………………………………………………27 3.6 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)?算與校核…………………………………………………………27 3.7 潤(rùn)滑與密封?……………………………………………………………………28 3.8 主要缺點(diǎn)和?有待進(jìn)一步?改進(jìn)的地方?…………………………………………29 4 結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………………………………………29 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………31 致謝……………………………………………………………

5、………………………32 水果分選機(jī)?的設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 指導(dǎo)老師： 摘 要：本文分析了?中國(guó)國(guó)內(nèi)外?水果分級(jí)分?選機(jī)的研究?和發(fā)展現(xiàn)狀?，對(duì)未來(lái)進(jìn)行?了展望，設(shè)計(jì)出了一?種新型水果?分級(jí)分選機(jī)?構(gòu)。該水果分級(jí)?分選機(jī)是由?分級(jí)滾筒、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和?電動(dòng)機(jī)組成?。采用電動(dòng)機(jī)?提供動(dòng)力，通過(guò)帶輪傳?動(dòng)機(jī)構(gòu)，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)?力傳送到直?齒圓柱齒輪?減速器，然后再通過(guò)?鏈輪傳動(dòng)機(jī)?構(gòu)，將所需的運(yùn)?動(dòng)和動(dòng)力傳?送至分級(jí)滾?筒上，從而實(shí)現(xiàn)水?果的分選。整個(gè)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)?單且易于操?作，便于維護(hù)，提高了生產(chǎn)?效率，降低了勞動(dòng)?強(qiáng)度，為實(shí)現(xiàn)水果?加工機(jī)械化?與規(guī)?；?供了前提。

6、 關(guān)鍵詞：水果；形狀；分選機(jī)構(gòu)；分級(jí)滾筒；  The desig?n of fruit? sorti?ng machi?ne Stude?nts: Tutor?: Abstr?act: This paper? analy?zes the prese?nt situa?tion of the Chine?se domes?tic and forei?gn fruit? sorti?ng machi?ne resea?rch and devel?opmen?t, on the futur?e prosp?ects, we desig?n a new type of frui

7、t? sorti?ng mecha?nism. The fruit? sorti?ng machi?ne is compo?sed of gradi?ng cylin?der, trans?missi?on mecha?nism and a motor?. The power? provi?ded by a motor?, throu?gh a belt pulle?y trans?missi?on mecha?nism, the movem?ent and power? is trans?mitte?d to the strai?ght tooth? cylin?drica?l gear r

8、educ?er, and then throu?gh the chain? wheel? trans?missi?on mecha?nism, the requi?red movem?ent and power? is trans?mitte?d to the class?ifica?tion on the drum, there?by we can reali?ze the separ?ation? of fruit?. The entir?e mecha?nism is simpl?e and easy to opera?te, easy to maint?ain, impro?ve pr

9、odu?ction? effic?iency?, reduc?e labor? inten?sity, which? help to achie?ve the fruit? proce?ssing? mecha?nizat?ion and scale? and to provi?de the premi?se. Key Words?: fruit?; shape?; the gradi?ng mecha?nism; gradi?ng cylin?der 1 前言 1.1 選題研究意?義 水果分選是?水果進(jìn)入流?通領(lǐng)域的一?個(gè)重要環(huán)節(jié)?，直接關(guān)系到?水果生產(chǎn)的?效益。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)?

10、高度發(fā)達(dá)的?今天，異地銷(xiāo)售、大宗農(nóng)產(chǎn)品?交易和農(nóng)產(chǎn)?品國(guó)際貿(mào)易?等均離不開(kāi)?標(biāo)準(zhǔn)化。而水果分選?就是實(shí)現(xiàn)蘋(píng)?果商品標(biāo)準(zhǔn)?化的最基礎(chǔ)?的一步。我國(guó)是水果?生產(chǎn)大國(guó)，但絕大部分?蘋(píng)果來(lái)源于?農(nóng)村集體和?個(gè)體種植戶?，其品質(zhì)差別?很大，加上采摘及?運(yùn)輸過(guò)程中?不同程度的?損傷等影響?，給水果的分?選工作帶來(lái)?一定的困難?。目前蘋(píng)果分?選工作多由?人工完成，缺點(diǎn)是勞動(dòng)?強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低且?分選精度不?穩(wěn)定。采用微機(jī)控?制的機(jī)電一?體化設(shè)備來(lái)?代替人工作?業(yè)，可以實(shí)現(xiàn)蘋(píng)?果分選的自?動(dòng)化，有效地提高?分選效率和?分選精度。因此，研究開(kāi)發(fā)水?果采后的自?動(dòng)化處理設(shè)?備，對(duì)蘋(píng)果進(jìn)行?分級(jí)篩選然?后銷(xiāo)售或加?

11、工。 1.2 國(guó)內(nèi)外水果?機(jī)械化發(fā)展?概況 我國(guó)是世界?水果生產(chǎn)消?費(fèi)大國(guó)，但還不是水?果加工強(qiáng)國(guó)?。水果的品質(zhì)?還難以完全?滿足國(guó)內(nèi)外?消費(fèi)者的要?求，水果市場(chǎng)主?要還在國(guó)內(nèi)?。隨著我國(guó)加?入WTO，水果生產(chǎn)銷(xiāo)?售面臨著激?烈的全球市?場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，因此必須盡?快提升我國(guó)?水果種植和?加工的水平?，縮短與國(guó)外?的差距。近幾十年來(lái)?，我國(guó)的水果?加工水平提?高緩慢，主要是我國(guó)?的水果機(jī)械?加工技術(shù)水?平落后造成?的。20世紀(jì)5?0年代以前?，我國(guó)幾乎沒(méi)?有食品機(jī)械?工業(yè)，更不用說(shuō)水?果加工。水果的生產(chǎn)?加工主要以?手工操作為?主，基本屬于傳?統(tǒng)作坊生產(chǎn)?方式。僅在沿海一?些大城市有?少量工業(yè)化

12、?生產(chǎn)方式的?水果加工廠?，所用設(shè)備幾?乎是國(guó)外設(shè)?備。進(jìn)入20世?紀(jì)50～70年代，水果加工業(yè)?及水果機(jī)械?行業(yè)得到一?定的發(fā)展，全國(guó)各地新?建了一大批?水果加工工?廠。但這樣依然?沒(méi)有從根本?上改變水果?加工落后的?面貌，這些加工廠?尚處于半機(jī)?械半手工的?生產(chǎn)方式，機(jī)械加工僅?用于一些主?要的工序中?，而其他生產(chǎn)?工序仍沿用?傳統(tǒng)的手工?操作方式。到了20世?紀(jì)80年代?以后，水果工業(yè)發(fā)?展迅速。這得益于8?0年代以后?的改革開(kāi)放?政策。隨著外資的?引入，出現(xiàn)很多獨(dú)?資、合資等形式?的外商水果?加工企業(yè)。這些企業(yè)在?將先進(jìn)的水?果生產(chǎn)技術(shù)?引進(jìn)國(guó)內(nèi)的?同時(shí)，也將大量先?進(jìn)的水果機(jī)?械帶入

13、國(guó)內(nèi)?。再加上社會(huì)?對(duì)水果加工?質(zhì)量、品種、數(shù)量要求的?不斷提高，極大地推進(jìn)?了我國(guó)水果?工業(yè)以及水?果機(jī)械制造?業(yè)的發(fā)展。通過(guò)消化吸?收國(guó)外先進(jìn)?的水果機(jī)械?技術(shù)，使我國(guó)的水?果機(jī)械工業(yè)?的發(fā)展水平?得到很大提?高。20世紀(jì)8?0年代中期?，我國(guó)水果工?業(yè)實(shí)現(xiàn)了機(jī)?械化和自動(dòng)?化。進(jìn)入20世?紀(jì)90年代?以后，又進(jìn)行了新?一輪的技術(shù)?改造工程。在這一輪的?技術(shù)改造工?程中，許多水果加?工廠對(duì)設(shè)備?進(jìn)行了更新?換代，或直接引進(jìn)?全套的國(guó)外?先進(jìn)設(shè)備，或采用國(guó)內(nèi)?廠家消化吸?收生產(chǎn)出的?新型機(jī)械設(shè)?備。經(jīng)過(guò)兩輪的?技術(shù)改造工?程，極大推進(jìn)了?我國(guó)水果機(jī)?械工業(yè)的發(fā)?展，水果機(jī)械工?業(yè)現(xiàn)已形成?門(mén)

14、類(lèi)齊全、品種配套的?產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)為機(jī)械?工業(yè)中的重?要產(chǎn)業(yè)之一?。 1.3 國(guó)內(nèi)水果機(jī)?械化未來(lái)發(fā)?展方向 水果在中國(guó)?食品產(chǎn)業(yè)占?有重要地位?，隨著社會(huì)發(fā)?展和進(jìn)步，水果不但是?人們生活的?必需品，而且對(duì)經(jīng)濟(jì)?起了很好的?作用，而水果分選?機(jī)是水果生?產(chǎn)中的一種?主要機(jī)械。 21世紀(jì)，中國(guó)將實(shí)現(xiàn)?水果生產(chǎn)和?加工全程機(jī)?械化，以滿足水果?生產(chǎn)規(guī)?；?、經(jīng)營(yíng)產(chǎn)業(yè)化?、水果產(chǎn)品多?元化、水果質(zhì)量無(wú)?公害化的要?求。水果機(jī)械將?集機(jī)、電、液于一體，向智能化、自動(dòng)化跨越?。 1.4 目前國(guó)內(nèi)常?見(jiàn)的水果分?選機(jī)主要有?以下幾種類(lèi)?型 目前我國(guó)水?果業(yè)生產(chǎn)上?使用的分選?機(jī)類(lèi)型很多?，大小

15、不一。根據(jù)水果檢?測(cè)指標(biāo)的不?同，水果分選機(jī)?大致可以分?為大小分選?機(jī)、重量分選機(jī)?、外觀品質(zhì)分?選機(jī)和內(nèi)部?品質(zhì)分選機(jī)?。本課題主要?研究的是大?小分選機(jī)，而根據(jù)其結(jié)?構(gòu)和工作原?理的不同，大小分選機(jī)?可分為篩子?分選機(jī)、回轉(zhuǎn)帶分選?機(jī)、輥軸分選機(jī)?、滾筒式分選?機(jī)。 2 總體方案的?擬定 2.1 原理分析 分選機(jī)上的?分級(jí)裝置的?孔眼的大小?和形狀必須?根椐水果的?大小、形狀和產(chǎn)品?工藝要求確?定。特別注意分?級(jí)級(jí)數(shù)的設(shè)?計(jì)計(jì)算，提高分選質(zhì)?量，以保證后序?工序的順利?進(jìn)行。水果分選機(jī)?是由分選機(jī)?構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和?電動(dòng)機(jī)組成?。水果分選時(shí)?將水果運(yùn)送?至進(jìn)料斗，然后流入到?分級(jí)

16、滾筒或?擺動(dòng)篩中，使水果在滾?筒里滾轉(zhuǎn)和?移動(dòng)或在擺?動(dòng)篩中作相?對(duì)運(yùn)動(dòng)，并在此過(guò)程?中通過(guò)相應(yīng)?的孔流出，以達(dá)到分級(jí)?目的。 2.1.1 方案選擇 為了實(shí)現(xiàn)預(yù)?定的功用，有兩套方案?可以實(shí)現(xiàn)：(參見(jiàn)圖1、圖2) 方案一 采用擺動(dòng)篩?式進(jìn)行水果?的分選 圖1方案一? 示意圖 Fig1 The figur?e of progr?am 1 方案二 采用滾筒式?進(jìn)行水果分?選 圖2 方案二 示意圖 Fig2 The figur?e of progr?am 2 2.1.2 方案的比較? 方案一采用?擺動(dòng)篩式來(lái)?進(jìn)行水果的?分選，其機(jī)械振動(dòng)?裝置由皮帶?傳動(dòng)使偏心?輪

17、回轉(zhuǎn)，偏心輪帶動(dòng)?曲柄連桿機(jī)?構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)體?的直線往返?式擺動(dòng)。擺動(dòng)篩分選?機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為?：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝容易；篩面調(diào)整方?便，利用率高；以直線往復(fù)?擺動(dòng)為主。振動(dòng)為輔，對(duì)物料損傷?少；適用多物料?及同一物料?多種不同規(guī)?格的分級(jí)。缺點(diǎn)為：動(dòng)力平衡困?難，噪音大，清洗不方便?等。方案二采用?滾筒式來(lái)進(jìn)?行水果的分?選，其滾筒由摩?擦輪帶動(dòng)，物料通過(guò)料?斗流入到滾?筒時(shí)，在其間滾轉(zhuǎn)?和移動(dòng)，并在此過(guò)程?中通過(guò)相應(yīng)?的孔流出，以達(dá)到分級(jí)?目的。滾動(dòng)式分選?機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為?：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分級(jí)效率高?，工作平穩(wěn)，不存在動(dòng)力?不平衡現(xiàn)象?。缺點(diǎn)為：機(jī)器占地面?積大，篩面利用率?低；由于篩孔調(diào)?整困難，對(duì)原料

18、的適?應(yīng)性差。本課題研究?的主要目的?是實(shí)現(xiàn)水果?生產(chǎn)的規(guī)模?化和機(jī)械化?，而且主要針?對(duì)單一物料?進(jìn)行分級(jí)，對(duì)水果的損?傷情況不做?過(guò)多要求，故采用方案?二比較合理?。 2.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)?計(jì) 2.2.1 總體結(jié)構(gòu) 總體結(jié)構(gòu)分?為以下主要?部分（如圖3所示?）： 進(jìn)料斗、滾筒、收集料斗、機(jī)架、傳動(dòng)裝置、摩擦輪等。 圖3 水果分選機(jī)?結(jié)構(gòu)圖 Fig3 The princ?iple figur?e of the struc?ture of the fruit? sorte?r 2.2.2 傳動(dòng)路線 水果分選機(jī)?的傳動(dòng)路線?如圖4所示?，該機(jī)構(gòu)是通?過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)?動(dòng)

19、皮帶傳動(dòng)?，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)?力直齒圓柱?齒輪減速器?，通過(guò)減速器?減速后，再由鏈輪傳?動(dòng)機(jī)構(gòu)將運(yùn)?動(dòng)和動(dòng)力傳?遞給摩擦輪?，在摩擦輪的?帶動(dòng)下，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水?果的分級(jí)。 1.電機(jī) 2.皮帶輪 3.摩擦輪 4.摩擦輪軸 5.單級(jí)直齒圓?柱齒輪減速?器 6.鏈傳動(dòng) 圖4 水果分選機(jī)?的傳動(dòng)路線? Fig4 The trans?missi?on route? of the fruit? sorte?r 2.3 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)?主要參數(shù)的?計(jì)算 2.3.1 滾筒設(shè)計(jì) 考慮到水果?大小形狀的?差異，將滾筒的分?級(jí)情況定為?6級(jí)。在實(shí)際分級(jí)?中，可以將相鄰?的兩級(jí)料斗?合為一級(jí)，以滿足不同?分

20、級(jí)的需要?。現(xiàn)在設(shè)計(jì)采?用5節(jié)篩筒?，6級(jí)分級(jí)。 2.3.2 滾筒孔眼總?數(shù)的確定 生產(chǎn)能力G?可由下式計(jì)?算： G＝ 3600z?λm／1000×1000 （2-1） 式中：z為滾筒上?的孔眼總數(shù)?；G為生產(chǎn)能?力；λ為在同一?秒內(nèi)從篩孔?掉下物料的?系數(shù)，因分選機(jī)型?和物料性質(zhì)?不同而異，滾筒式可取?1．0％～2．5％；m為物料的?平均質(zhì)量。 根據(jù)設(shè)計(jì)要?求給定的參?數(shù)G=12 t/h，m=400g，λ= 2.0％ 可求出z =1000×1000G?／3600λ?m =1000×1000×

21、12／3600×0.02×400 =417（個(gè)） 2.3.3 滾筒直徑D?、長(zhǎng)度L以及?各級(jí)排數(shù)P?和各排孔數(shù)?Z的確定 在生產(chǎn)能力?已知的情況?下，通過(guò)式（2-1）求取的Z為?滾筒上所需?的孔數(shù)。但由于各級(jí)?篩孔孔徑不?同而滾筒直?徑相同，所以這個(gè)總?孔數(shù)不能平?均分配在各?級(jí)中，而應(yīng)根據(jù)工?藝的要求分?成不同直徑?的若干級(jí)別?，再依級(jí)數(shù)設(shè)?每級(jí)排數(shù)以?確定同一級(jí)?每排篩孔數(shù)?。若把滾筒展?開(kāi)成平面，則其關(guān)系為? 每級(jí)孔數(shù)=排數(shù)×每排孔數(shù) 每級(jí)長(zhǎng)度=（每級(jí)篩孔直?徑×每排孔數(shù)）＋（篩孔間隙×各排孔數(shù)） 則 滾筒的圓周?長(zhǎng)度=（排數(shù)×各級(jí)孔徑）＋（排數(shù)×

22、孔徑） 理論上，每級(jí)的孔數(shù)?之和等于總?孔數(shù)Z，每級(jí)長(zhǎng)度之?和是所設(shè)計(jì)?的滾筒長(zhǎng)度?，但這樣設(shè)計(jì)?計(jì)算各級(jí)滾?筒的直徑各?不相同，無(wú)法連接在?一起。因此一般取?滾筒中直徑?較大的一級(jí)?作為整個(gè)滾?筒的直徑。 初步確定滾?筒直徑和長(zhǎng)?度后，用D:L=1:4～6進(jìn)行校核?，若不在此范?圍內(nèi)，就應(yīng)重新調(diào)?整每級(jí)排數(shù)?或孔數(shù)，直至達(dá)到此?比例范圍內(nèi)?為止。一般若L﹥6D，則可適當(dāng)增?加排數(shù)，減少每排孔?數(shù)；若L﹤6D，則應(yīng)增加每?排孔數(shù)，減少排數(shù)。 現(xiàn)在由分選?所需水果的?需求，對(duì)篩筒孔徑?作如下估計(jì)?： 表1 篩孔孔徑的?參數(shù) Table? 2 the param?eter of scre

23、e?n size 篩孔 孔徑長(zhǎng)×寬（mm） 孔隙（mm） 粒徑分布比?例系數(shù)ai? 軸向分布比?例系數(shù)bi? 第一級(jí) 80×40 15 1/8 1/2 第二級(jí) 85×45 20 1/2 1/4 第三級(jí) 90×50 25 1/4 1/8 第四級(jí) 95×55 30 1/8 1/8 第五級(jí) 100×60 35 1/8 1/8 2.3.4 各級(jí)篩孔數(shù)?的計(jì)算 （1）各級(jí)篩孔的?孔數(shù) Z1=ai bi Z。

24、 （2-2） 式中：Z1—每個(gè)篩孔的?個(gè)數(shù)，個(gè)； ai—原料粒徑分?布比例系數(shù)?； bi—原料沿滾筒?軸向分布比?例系數(shù)； Z。—基準(zhǔn)孔數(shù)，個(gè)。 （2）基準(zhǔn)孔數(shù)為? Z。=Z/∑ai bi （2-3） 則 Z。=417 /（ 1/8×1/2＋1/2×1/4＋1/4×1/8＋1/8×1/8＋1/8×1/8）=166

25、8（個(gè)） 則，可求 Z1=ai bi Z。=1/8×1/2×1668=104 Z2=ai bi Z。=1/2×1/4×1668=209 Z3=ai bi Z。=1/4×1/8×1668=52 Z4=ai bi Z。=1/8×1/8×1668=26 Z5=ai bi Z。=1/8×1/8×1668=26 （3）篩孔排數(shù)與?每排孔數(shù)的?計(jì)算 已知u = L/D （2-4） 式中：u—長(zhǎng)度與直徑?之比； L—滾筒的長(zhǎng)度?，m； D—滾筒的直徑?，m。

26、 又知滾筒的?長(zhǎng)度可表示?為 L=∑Li =1/P0∑Zi/Ci(di＋ei) （2-5） 式中：P0—基準(zhǔn)排數(shù)，通常以第一?級(jí)為基準(zhǔn)； di—各級(jí)篩孔的?直徑，m； ei—個(gè)級(jí)篩孔的?孔徑，m； Ci—篩孔的直徑?及間隙對(duì)排?數(shù)的影響比?例系數(shù)。 又知CI= P1／P0 （2-6） 式中：P1—各級(jí)篩孔的?排數(shù) 因 Si= di＋ei 故 Pi=2πD / Si 則將這些轉(zhuǎn)?換式對(duì)L=∑Li =1/P0∑Zi/Ci(di

27、＋ei)進(jìn)行化簡(jiǎn)，得 L=2πD / Si〔Z1(d1＋e1)2＋Z2(d2＋e2)2＋Z3(d3＋e3)2＋Z4(d4＋e4)2＋Z5(d5＋e5)2〕 又估計(jì)u = L/D=4 則D= 1/4L 則L2=2 / π〔104×(0.080＋0.015)2＋209×(0.085＋0.020)2＋52×(0.090＋0.025)2＋26×(0.095＋0.030)2＋26×(0.100＋0.035)2〕 解得L=2.3 m 則D= 1/4L=0.575 m 則由Pi=2πD / Si ，得 P1=2π×0.575 / (0.080＋0.015)=23 P2=2π×0.575

28、 / (0.085＋0.020)=20 P3=2π×0.575 / (0.090＋0.025)=18 P4=2π×0.575 / (0.095＋0.030)=17 P5=2π×0.575 / (0.100＋0.035)=15 由此可得各?級(jí)滾筒每排?孔數(shù)： 由ZPi=Zi/Pi 可得 ZP1= Z1/P1 = 104／23 =5 ZP2= Z2/P2 = 209／20 =10 ZP3= Z3/P3 = 52／18 =3 ZP4= Z4/P4 = 26／17 =2 ZP5= Z5/P5 = 26／15 =2 經(jīng)圓整后，各級(jí)滾筒每?排的孔數(shù)為?： ZP1=4

29、 ZP2=7 ZP3=3 ZP4=3 ZP5=2 （4）滾筒直徑的?確定 各級(jí)滾筒的?周長(zhǎng)為 li = /2 (di＋ei)Pi （2-7） l1 = √3/2 (d1＋e1)P1=/2 (0.080＋0.015)×23=1.892 m l2 = √3/2 (d2＋e2)P2=/2 (0.085＋0.020)×20=1.819 m l3 = √3/2 (d3＋e3)P3=/2 (0.090＋0.025)×18=1.793 m l4 = √3/2 (d4

30、＋e4)P4=/2 (0.095＋0.030)×17=1.840 m l5 = √3/2 (d5＋e5)P5=/2 (0.100＋0.035)×15=1.754 m 各級(jí)計(jì)算周?長(zhǎng)中，最長(zhǎng)的作為?整個(gè)滾筒的?周長(zhǎng)，則l=1.892 m。 （5）篩孔間隙修?正 因?yàn)楦骷?jí)計(jì)?算周長(zhǎng)與確?定的滾筒軸?長(zhǎng)l存在差?值，則按下式修?正： ei=2l/ Pi－di （2-8） 則 e1 =2×1.892/×23－0.080 =0.015 e2 =2×1.89

31、2/×20－0.085 =0.024 e3 =2×1.892/×18－0.090 =0.031 e4 =2×1.892/×17－0.095 =0.034 e5 =2×1.892/×15－0.100 =0.046 （6）滾筒直徑 D=l/π （2-9） 則 D=1.892/π=0.60 m （7）長(zhǎng)徑比驗(yàn)算? 總長(zhǎng)度的確?定，應(yīng)將各級(jí)的?一側(cè)邊緣尺?寸fi計(jì)入?，因此

32、 L=∑Li＋∑fi （2-10） 又知 fi= Si ／2=1/2(di＋ei) （2-11） 則滾筒的長(zhǎng)?度為 L=∑ZPi(di＋ei)＋1/2∑(di＋ei) （2-12） 則 L=∑ZPi(di＋ei)＋1/2∑(di＋ei) （2-13） L=〔4×(0.080＋0.015)＋7×(0.085

33、＋0.020)＋3×(0.090＋0.025)＋3×(0.095＋0.030)＋2×(0.100＋0.035) 〕＋1/2〔(0.080＋0.015)＋(0.085＋0.020)＋(0.090＋0.025)＋(0.095＋0.030)＋(0.100＋0.035)〕=2.393 m 將計(jì)算出的?滾筒長(zhǎng)度和?直徑代入長(zhǎng)?徑比公式中?進(jìn)行驗(yàn)算，若不超過(guò)規(guī)?定長(zhǎng)度比的?5％，則可確定長(zhǎng)?度和直徑；否則要重新?進(jìn)行校正。 由計(jì)算知 D=0.60 m L=2.393 m 則u = L/D=2.393/0.60=3.99 規(guī)定的u = L/D=4 則相差值為?4-3.99=0.01＜5％，符合要

34、求。 故可確定滾?筒 D=0.60 m L=2.393 m 2.3.5 轉(zhuǎn)速n及水?平傾角a的?確定 滾筒的轉(zhuǎn)速?影響分級(jí)效?率及生產(chǎn)能?力，而滾筒的轉(zhuǎn)?速取決于直?徑。滾筒一般呈?傾斜放置，則通常轉(zhuǎn)速?可由以下公?式確定： n = 12～14 /√R （2-14） 則由前面滾?筒尺寸參數(shù)?計(jì)算中，知D=0.60 m，根據(jù)公式可?得本設(shè)計(jì)中?的轉(zhuǎn)速范圍? n = 12～14 /√R=12～14 /√0.60=15～18 r/min 又考慮滾筒?的轉(zhuǎn)速一般?為1

35、0～15 r/min，一般不超過(guò)?30 r/min。在結(jié)合實(shí)際?生產(chǎn)需求，最終確定滾?筒的轉(zhuǎn)速n?=18 r/min。 由上式可知?，n與√R成反比，即滾筒直徑?越大，其轉(zhuǎn)速越小?。 而滾筒的傾?角a與滾筒?的長(zhǎng)度有關(guān)?，一般約為3? o～5 o，長(zhǎng)的滾筒取?小值，短的取大值?。本設(shè)計(jì)中滾?筒的長(zhǎng)度為?L=2.393 m，結(jié)合實(shí)際生?產(chǎn)的需要，取a=4 o。 2.3.6 滾輪和摩擦?輪 滾輪和摩擦?輪工作時(shí)，滾圈的動(dòng)力?是由摩擦輪?與之摩擦所?產(chǎn)生的，她們是一對(duì)?相對(duì)運(yùn)動(dòng)的?部件。通常為了維?修及更換零?件的方便，在設(shè)計(jì)上，摩擦輪所選?擇的材料要?比滾圈耐磨?性差，以便把磨

36、損?落在摩擦輪?上。摩擦輪和滾?圈的結(jié)構(gòu)如?圖5所示。 滾圈的常用?材料為Q2?35、Q255、40號(hào)碳素?鋼。摩擦輪的材?料常為HT?250、HT200?等。這里取滾圈?的材料為Q?235，摩擦輪的材?料為HT2?00。 摩擦輪的寬?度b一般比?滾圈寬度B?大30～40 mm，以補(bǔ)償筒體?熱脹冷縮和?軸向竄動(dòng)的?需要，經(jīng)計(jì)算摩擦?輪外徑為d?=375 mm，寬度為90? mm（由與滾圈寬?60 mm關(guān)系式?計(jì)算得出）。 1.滾筒 2.摩擦輪 3.滾圈 圖5 摩擦輪與滾?圈 Fig5 The frict?ion wheel? and the rolli?ng ring

37、2.3.7 功率計(jì)算 對(duì)于摩擦輪?傳動(dòng)式，其功率可用?下式計(jì)算： P=Rn(m1＋13m2)g/60η （2-15） 式中：P—滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)所?需要的電動(dòng)?機(jī)功率，W； R—滾筒內(nèi)半徑?，m； n—滾筒轉(zhuǎn)速，r/min； m1—滾筒本身質(zhì)?量，kg； m2—滾筒內(nèi)原料?質(zhì)量，kg； η—傳動(dòng)效率，一般取0.6～0.7。本設(shè)計(jì)中取?η=0.6。 m2=πR2Lr?1Φ

38、 （2-16） 式中：L—滾筒的長(zhǎng)度?，m； r1—物料的密度?，kg/m3； Φ—物料在滾筒?中的填充系?數(shù)，一般為0.05～0.10。 在本設(shè)計(jì)中?，所涉及的滾?筒用來(lái)篩選?水果，按其平均質(zhì)?量和半徑，估算出物料?密度1.2×103 kg/m3，填充系數(shù)選?取Φ=0.07，則 m2=πR2Lr?1Φ=3.14×﹙（0.60-0.002×2）/2﹚2×2.393×1.2×103×0.07=56 kg 將以上結(jié)果?代入滾筒轉(zhuǎn)?動(dòng)時(shí)所需的?電動(dòng)機(jī)功率?P的計(jì)算公?式中： P=Rn(m1＋13m2)g/60η =﹙（0.60-0.0

39、02×2）/2﹚×18×(62＋13×56) ×9.81/60×0.6=1155 W 2.3.8 篩孔的設(shè)計(jì)? 篩孔是分選?機(jī)械的主要?工作部分，其優(yōu)劣程度?直接影響分?級(jí)效果。篩孔有正方?形、矩形、正三角形等?排列。經(jīng)計(jì)算，正三角形排?列篩面的有?效系數(shù)比正?方形排列增?加16％，如圖6所示?，其有效篩面?面積更大，故在設(shè)計(jì)中?采取正三角?形排列。 圖6 正三角形排?列 Fig6 The equil?atera?l trian?gle arran?gemen?t 2.3.9 選擇電動(dòng)機(jī)? （1）選擇電動(dòng)機(jī)?類(lèi)型和結(jié)構(gòu)?形式 生產(chǎn)單位一?般用三相交?流電源，如無(wú)特殊要?求

40、(如在較大范?圍內(nèi)平穩(wěn)地?調(diào)速，經(jīng)常起動(dòng)和?反轉(zhuǎn)等)，通常都采用?三相交流異?步電動(dòng)機(jī)。我國(guó)已制訂?統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的?Y系列是一?般用途的全?封閉自扇冷?鼠籠型三相?異步電動(dòng)機(jī)?，適用于不易?燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣?體和無(wú)特殊?要求的機(jī)械?，如金屬切削?機(jī)床、風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和?食品機(jī)械等?。由于Y系列?電動(dòng)機(jī)還具?有較好的起?動(dòng)性能，因此也適用?于某些對(duì)起?動(dòng)轉(zhuǎn)矩有較?高要求的機(jī)?械(如壓縮機(jī)等?)。在經(jīng)常起動(dòng)?，制動(dòng)和反轉(zhuǎn)?的場(chǎng)合，要求電動(dòng)機(jī)?轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小?和過(guò)載能力?大，此時(shí)宜選用?起重及冶金?用的YZ型?或YZR型?三相異步電?動(dòng)機(jī)。 三相交流異?步電動(dòng)機(jī)根?據(jù)其額定功

41、?率(指連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)?下電機(jī)發(fā)熱?不超過(guò)許可?溫升的最大?功率，其數(shù)值標(biāo)在?電動(dòng)機(jī)銘牌?上)和滿載轉(zhuǎn)速?(指負(fù)荷相當(dāng)?于額定功率?時(shí)的電動(dòng)機(jī)?轉(zhuǎn)速，當(dāng)負(fù)荷減小?時(shí)，電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)?速略有升高?，但不會(huì)超過(guò)?同步轉(zhuǎn)速——磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速)的不同，具有系列型?號(hào)。為適應(yīng)不同?的安裝需要?，同一類(lèi)型的?電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)?又制成若干?種安裝形式?。各型號(hào)電動(dòng)?機(jī)的技術(shù)數(shù)?據(jù)(如額定功率?、滿載轉(zhuǎn)速、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與?額定轉(zhuǎn)矩之?比、最大轉(zhuǎn)矩與?額定轉(zhuǎn)矩之?比等)、外形及安裝?尺寸可查閱?產(chǎn)品目錄或?有關(guān)機(jī)械設(shè)?計(jì)手冊(cè)。 按已知的工?作要求和條?件，選用Y型全?封閉籠型三?相異步電動(dòng)?機(jī)。 （2）選擇電動(dòng)機(jī)?類(lèi)型的功率? 由

42、前面設(shè)計(jì)?計(jì)算已知，工作機(jī)所需?的電動(dòng)機(jī)輸?出功率為 P工作輸出?=1.155 KW 電動(dòng)機(jī)至運(yùn)?輸帶之間的?總效率為 η總=η皮帶η齒?輪η3滾動(dòng)?軸承η鏈輪?η2摩擦輪? =0.96×0.97×0.993×0.96×0.902 =0.703 所以電動(dòng)機(jī)?的輸入功率?為 P電動(dòng)機(jī)輸?入= P工作輸出?/η總 =1.155/0.703

43、 =1.64 kW （3）初選同步轉(zhuǎn)?速為750? r/min的電?動(dòng)機(jī) 由P電動(dòng)機(jī)?輸入≤P電動(dòng)機(jī)額?定，故根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課?程設(shè)計(jì)手冊(cè)?》表12-1，選擇電動(dòng)機(jī)?型號(hào)為Y1?32S-8，其額定功率?為2.2 KW，滿載轉(zhuǎn)速為?710 r/min，即 P電動(dòng)機(jī)額?定=2.2 kW n電動(dòng)機(jī)額?定=710 r/min 2.4 傳動(dòng)裝置的?運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力?參數(shù)的計(jì)算? 2.4.1 各傳動(dòng)裝置?的總傳動(dòng)比?及各軸轉(zhuǎn)速?的計(jì)算的計(jì)?算 分配各級(jí)傳?動(dòng)比時(shí)應(yīng)考?慮的問(wèn)題： （1）各級(jí)傳動(dòng)比?機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)?比應(yīng)在推薦?值的范圍內(nèi)?，不應(yīng)超

44、過(guò)最?大值，已利于發(fā)揮?其性能，并使其結(jié)構(gòu)?緊湊。 （2）應(yīng)使各級(jí)傳?動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺?寸協(xié)調(diào)、勻稱。例如：由V帶傳動(dòng)?和齒輪傳動(dòng)?組成的傳動(dòng)?裝置，V帶傳動(dòng)的?傳動(dòng)比不能?過(guò)大，否則會(huì)使大?帶輪半徑超?過(guò)變速器的?中心高，造成尺寸不?協(xié)調(diào)，并給機(jī)座設(shè)?計(jì)和安裝帶?來(lái)困難。 （3）應(yīng)使傳動(dòng)裝?置外廓尺寸?緊湊，重量輕。在相同的總?中心距和總?傳動(dòng)比情況?下， 具有較小的?外廓尺寸。 （4）在變速器實(shí)?際中常使各?級(jí)大齒輪直?徑相近，使大齒輪有?相近的侵油?深度。高、 低速兩極大?齒輪直徑相?近，且低速級(jí)大?齒輪直徑稍?大，其侵油深度?也稍深些有?利于侵油潤(rùn)?滑。 （5）應(yīng)避免傳動(dòng)?零件之

45、間發(fā)?生干涉碰撞?。高速級(jí)大齒?輪與低速軸?發(fā)生干涉，當(dāng)高速級(jí)傳?動(dòng)比過(guò)大時(shí)?就可能產(chǎn)生?這種情況。除考慮上訴?幾點(diǎn)還要理?論聯(lián)系實(shí)際?，思考機(jī)器的?工作環(huán)境、安裝等特殊?因素。這樣我們就?可以通過(guò)實(shí)?測(cè)與理論計(jì)?算來(lái)分配各?級(jí)的傳動(dòng)比?了。 電動(dòng)機(jī)的滿?載轉(zhuǎn)速為7?10 r/min, 要求的輸出?為18r/min，則總的傳動(dòng)?比為： nm / n=710/18≈39.44 V帶傳動(dòng)比?常用范圍i?≤7； 圓柱齒輪傳?動(dòng)單級(jí)減速?器傳動(dòng)比的?范圍i≤4～6； 鏈傳動(dòng)傳動(dòng)?比的范圍i?≤6； 摩擦輪傳動(dòng)?傳動(dòng)比的范?圍i≤5。 故設(shè)計(jì)分配?傳動(dòng)比如下?： 第一級(jí)V帶?傳動(dòng)比

46、i1=3； 第二級(jí)齒輪?傳動(dòng)傳動(dòng)比? i2=4； 第三級(jí)鏈傳?動(dòng)傳動(dòng)比 i3=2； 第二級(jí)摩擦?輪傳動(dòng)傳動(dòng)?比 i4=1.6。 電動(dòng)機(jī)軸為?0軸，減速器高速?軸為1軸，低速軸為2?軸，摩擦輪軸為?3軸，各軸轉(zhuǎn)速為?： n0= nw=710 r/min n1= n0/ i1=710/3=237 r/min n2= n1/ i2=237/4=59 r/min n3= n2/ i3=59/2=30 r/min n4= n3/ i4=30/1.6=18 r/min

47、 2.4.2 各軸輸入功?率的計(jì)算 機(jī)械效率分?布如下：V帶傳動(dòng)η?1=0.96；滾動(dòng)軸承η?2=0.99；圓柱齒輪傳?動(dòng)η3=0.97；鏈傳動(dòng)η4?=0.96；摩擦輪傳動(dòng)?η5=0.90。各軸輸入功?率按電動(dòng)機(jī)?額定功率計(jì)?算，各軸輸入功?率即： P0 = PW = 2.2 kW P1 = P0η1=2.2×0.96=2.11 kW P2 = P1η2η?3=2.11×0.99×0.97=2.03 kW P3 = P2η4 =2.03×0.96=1.95 kW P4 = P3η2η?5=1.95×0.99×0.90=1.74 kW 2.4.3 各軸轉(zhuǎn)矩的?計(jì)算 T0 =

48、9550 P0/ n0=9550×2.2/710 =29.59 N·m T1 = 9550 P1/ n1=9550×2.11/237 =85.02 N·m T2 = 9550 P2/ n2=9550×2.03/59 =325.58 N·m T3 = 9550 P3/ n3=9550×1.95/30 =620.75 N·m 3 主要零件的?選擇和設(shè)計(jì)? 3.1 皮帶傳動(dòng)的?設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)可?知皮帶輪傳?動(dòng)比為3，因傳動(dòng)速度?較快，處于高速端?，故采用帶傳?動(dòng)來(lái)提高傳?動(dòng)的平穩(wěn)性?。并旋轉(zhuǎn)方向?一致 ，帶輪的傳動(dòng)?是通過(guò)帶與?帶輪之間的?摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)?的。帶傳動(dòng)具有?傳動(dòng)平穩(wěn)，造

49、價(jià)低廉以?及緩沖吸振?等特點(diǎn)。根據(jù)槽面摩?擦原理，在同樣的張?緊力下，V帶傳動(dòng)較?平帶傳動(dòng)能?產(chǎn)生更大的?摩擦力。再加上V帶?傳動(dòng)允許傳?動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊?，以及V帶以?標(biāo)準(zhǔn)化并且?大量生產(chǎn)的?優(yōu)點(diǎn)，所以這里高?速軸傳動(dòng)選?用V帶傳動(dòng)?。 3.1.1 確定計(jì)算功?率 Pca 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-7 查得工作情?況系數(shù)K A =1.1 故 Pca = K A P = 1.1×2.2=2.42 kW 3.1.2 選擇V帶的?帶型 根據(jù)Pca?=2.42 KW,小帶輪轉(zhuǎn)速?n1=710r/min,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8-11選用A?型。 3.1.3 確定帶輪的?基準(zhǔn)直徑d?d并驗(yàn)算帶

50、?速v （1）初選小帶輪?的基準(zhǔn)直徑?dd 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-6和表8-8，取基準(zhǔn)直徑?dd1=140 mm。 （2）驗(yàn)算帶速v? 按式v=πdd1 n1/60×1000驗(yàn)?算帶的速度? v =πdd1 n1/60×1000 =π×140 ×710/60×1000 = 5.20 m/s 因?yàn)? m/s

51、圓整為dd?2= 400 mm。 3.1.4 確定V帶的?中心距a和?基準(zhǔn)長(zhǎng)度L? d 根據(jù)公式0?.7（dd1 +dd2）≤a0 ≤2（dd1 + dd2）初步確定中?心距a0 =750mm? 由式： L’d=2a0+π/2×(dd1+ dd2)/+ (dd1- dd2)2/4a0 = 2×750+π/2×(140+400)+(400-140)2/4×750 = 2371 mm 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-2 選帶的基準(zhǔn)?長(zhǎng)度 Ld=2240 mm。 計(jì)算實(shí)際中?心距 a =a 0 +（L d- L’d）/2=750+（2240–2371

52、）/2=685 mm 3.1.5 驗(yàn)算小帶輪?上的包角a?1 a1 =180 o -57.5 o(dd2- dd1)/a =180 o -57.5 o(400–140)/685=158 o≥120 o　　　 取a=158 o。 3.1.6 計(jì)算帶的根?數(shù)z （1）計(jì)算單根V?帶的額定功?率Pr 由dd1=140 mm和n1?=710r/min，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4a得 P0=1.26 kW。 根據(jù)n1=710r/min，i=3和A型帶?，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4b得 △P0=0.09 kW。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-5得Ka=0.95，表8-2得KL=1.06，于是 Pr

53、=( P0+ △P0)·Ka·KL=(1.26+0.09)×0.95×1.06=1.36 kW （2）計(jì)算V帶的?根數(shù)z z= Pca/ Pr=2.42/1.36=1.78 取2根。 3.1.7 計(jì)算單根V?帶的初拉力?的最小值（FO）min 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-3得A型帶?的單位長(zhǎng)度?質(zhì)量q=0.1 kg/m，所以 （FO ）min=500×(2.5–Ka) Pca / Ka zv +qv2 =500×（2.5-0.95）×2.42/（0.95×2×5.20）+0.1×5.202 =193N 3.1.8 計(jì)算軸壓力?FP 由式（FP）=2Z（FO ）min sin(a1

54、/2)=2×2×193×sin(158/2)=758N 3.1.9 帶輪的結(jié)構(gòu)?設(shè)計(jì) V 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)?計(jì)從略。 3.1.10 帶的張緊裝?置 各種材質(zhì)的?V 帶都不是完?全的彈性體?，在預(yù)緊力的?作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)?間的運(yùn)轉(zhuǎn)后?，就會(huì)由于塑?性變形而松?弛。使預(yù)緊力F?O 降低。為保證帶傳?動(dòng)的能力，應(yīng)定期張緊?。此處采用定?期張緊裝置?。 3.2 直齒圓柱齒?輪的設(shè)計(jì)計(jì)?算 3.2.1 選擇齒輪類(lèi)?型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)? （1）按圖4所示?的傳動(dòng)方案?，選用直齒圓?柱齒輪傳動(dòng)?。 （2）滾筒為一般?工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)?精度（GB 10095?-88）

55、 （3）材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1選擇小齒?輪材料為4?0Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為28?0 HBS，大齒輪材料?為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為24?0 HBS，二者材料硬?度差為40? HBS。 （4）選小齒輪齒?數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)?z2=4×24=96 3.2.2 按齒面接觸?強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算?公式（10-9a）進(jìn)行試算，即 d1t≥2.32 3√KT1/φd·(u±1)/u·(ZE/〔σH〕)2 （3-17） （1）確定公式內(nèi)?的各計(jì)算數(shù)?值 試選載荷系?數(shù)Kt=1.3。 計(jì)算小齒輪?傳遞的轉(zhuǎn)矩?。 T

56、1 = 9550 P1/ n1=9550×2.11/237 =85.02 N·m=8.502×104 N·mm 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7選取齒寬?系數(shù)φd=1.2。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查得材料?的彈性影響?系數(shù)ZE=189.8 MPa1/2。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21d按齒?面硬度查得?小齒輪的接?觸疲勞強(qiáng)度?極限σHl?im1=600MP?a；大齒輪的接?觸疲勞強(qiáng)度?極限σHl?im2=550MP?a。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-13計(jì)算應(yīng)?力循環(huán)次數(shù)? N1=60n1j?Lh=60×237×1×(2×8×300×15)=1.024×109 N1=1.024×109/4=0.

57、256×109 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19取接觸?疲勞壽命系?數(shù)KHN1?=0.90；KHN1=0.95。 計(jì)算接觸疲?勞許用應(yīng)力?。 取失效概率?為1﹪，安全系數(shù)S?=1，由由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-12）得 〔σH〕1= KHN1σ?lim1/S=0.9×600 MPa=540 MPa 〔σH〕2= KHN2σ?lim2/S=0.95×550 MPa=522.5 MPa （2）計(jì)算 試算小齒輪?分度圓直徑?d1t，代入〔σH〕中較小的值?。 d1t≥2.32 3√KT1/φd·(u+1)/u·(ZE/〔σH〕)2=2.32 3√1.3×8.502×104/1.2·(4+1)/

58、4·(189.8/522.5)2=57.459 mm 計(jì)算圓周速?度v。 v =πd1t n1/60×1000 =π×57.459×237/60×1000 = 0.71 m/s 計(jì)算齒寬b?。 b =φd·d1t=1.2×57.459=68.951 mm 計(jì)算齒寬與?齒高之比b?/h。 模數(shù) mt= d1t/ z1=57.459/24=2.394 mm 齒高 h= 2.25 mt=2.25×2.39

59、4=5.39 mm b/h=68.951/5.39=12.79 計(jì)算載荷系?數(shù)。 根據(jù)v=0.71 m/s，7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8查得動(dòng)載?荷系數(shù)Kv?=1.04； 直齒輪，KHa= KFa=1； 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2查得使用?系數(shù)KA=1； 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4用插值法?查得7級(jí)精?度、小齒輪相對(duì)?支承對(duì)稱布?置時(shí)，KHB=1.315。 由b/h=12.79，KHB=1.315查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-13得KF?B=1.28；故載荷系數(shù)? K= KA Kv KHa KHB=1×1.04×1×1.315=1.368 按實(shí)際的載?荷系數(shù)校正?所算得的分?度圓直

60、徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-10a）得 d1= d1t 3√K/ Kt=57.459×3√1.368/ 1.3=58.436 mm 計(jì)算模數(shù) m。 m = d1/ z1=58.436/24=3.43 mm 3.2.3 按齒根彎曲?強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-5）得彎曲強(qiáng)度?的設(shè)計(jì)公式?為 m≥3√2KT1/φd z12· (YFa YSa /〔σF〕) （3-18） （1）確定公式內(nèi)?的各計(jì)算數(shù)?值 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20c查得?小齒輪的彎?曲疲勞強(qiáng)度?極限σFE?1=500 MPa；大齒輪的彎?曲強(qiáng)度極限?

61、σFE2=380 MPa； 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18取彎曲?疲勞壽命系?數(shù)KFN1?=0.85，KFN1=0.88； 計(jì)算彎曲疲?勞許用應(yīng)力?。 取彎曲疲勞?安全系數(shù)S?=1.4，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-12）得 〔σF〕1= KFN1σ?FE1/S=0.85×500/1.4 MPa=303.57 MPa 〔σF〕2= KFN2σ?FE2/S=0.88×380/1.4 MPa=238.86 MPa 計(jì)算載荷系?數(shù)K。 K= KA Kv KFa KFB=1×1.04×1×1.28=1.331 查取齒形系?數(shù)。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得 YFa1=2.65；YFa2=2.

62、196。 查取應(yīng)力校?正系數(shù)。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得 YSa1=1.58；YSa2=1.786。 計(jì)算大、小齒輪的Y?Fa YSa /〔σF〕并加以比較?。 YFa1 YSa1 /〔σF〕=2.65×1.58/303.57=0.01379? YFa2 YSa2 /〔σF〕=2.196×1.786/238.86=0.01642? 大齒輪的數(shù)?值大。 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 m≥3√2×1.331×8.502×104 /1.2×242· (0.01642?)=1.75 mm 對(duì)于計(jì)算結(jié)?果，由齒面接觸?強(qiáng)度計(jì)算的?模數(shù)m大于?由齒根彎曲?疲勞強(qiáng)度計(jì)?算的模數(shù)，由于齒輪模?數(shù)m的

63、大小?主要取決于?彎曲強(qiáng)度所?決定的承載?能力，而齒面接觸?疲勞強(qiáng)度所?決定的承載?能力，僅與齒輪直?徑（即模數(shù)與齒?數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲?強(qiáng)度算得的?模數(shù)1.75并就圓?整為標(biāo)準(zhǔn)值?m= 2.0 mm，按接觸強(qiáng)度?算得的分度?圓直徑d1?=58.436 mm，算出小齒輪?齒數(shù) z1 = d1/ m=58.436/2≈29 大齒輪齒數(shù)? z2 = 4×29=116 這樣設(shè)計(jì)出?的齒輪傳動(dòng)?，既滿足了齒?面接觸疲勞?強(qiáng)度，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)。 3.2.4 幾何尺寸計(jì)?算 （1）計(jì)算分度圓?直徑 d1=

64、 z1m=29×2=58 mm d2= z2m=116×2=232 mm （2）計(jì)算中心距? a = (d1+ d2)/2=(58+232)/2=145 mm （3）計(jì)算齒輪寬?度 b =φd d1=1.2×58=69.6 mm 取B2=70 mm，B1=75 mm。 （4）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及?繪制齒輪零?件圖（從略）。 3.3 滾子鏈傳動(dòng)?的設(shè)計(jì)計(jì)算? 3.3.1 選擇鏈輪齒?數(shù) 取小鏈輪齒?數(shù)z1=19，大鏈輪的齒?數(shù)為z1=i·z2=2×19=38。 3.3.2 確定計(jì)算功?率 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-7查得KA?=1.0，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖9-13查得K?Z=1.52，

65、單排鏈，則計(jì)算功率?為 Pca= KAKzP?=1.0×1.52×2.2=3.34 kW 3.3.3 選擇鏈條型?號(hào)和節(jié)距 根據(jù)Pca?=3.34 kW及n2?=59 r/min查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖9-11，可選20A?-1。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-1，鏈條節(jié)距為?p=31.75 mm。 3.3.4 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)?和中心距 初選中心距?a0=(30～50)p=(30～50) ×31.75=952.5～1587.5 mm。取a0=1000 mm。相應(yīng)的鏈長(zhǎng)?節(jié)數(shù)為 Lp0=2 a0/p+( z1+ z2)/2+〔( z2-z1)/2π〕2 p/ a0=2×1000/31.75 + ( 19

66、+38)/2 + ( 38-19)/2π〕2 ×31.75/ 1000≈91.78 取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)?L=92節(jié)。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表9-7得到中心?距計(jì)算系數(shù)?fi=0.24883?，則鏈傳動(dòng)的?最大中心距?為 a = fip〔2 Lp-( z1+ z2)〕=0.24883?×31.75×〔2 ×92-( 19+ 38)〕≈987 mm 3.3.5 計(jì)算鏈速v?，確定潤(rùn)滑方?式 v = n2z1p? /60×1000 =59×19×31.75/60×1000 ≈0.6 m/s 由v=0.6 m/s和鏈號(hào)2?0A-1，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖9-14可知應(yīng)?采用滴油潤(rùn)?滑。 3.3.6 計(jì)算壓軸力?Fp 有效圓周力?為：Fe=1000P?/v=1000×2.2/0.6≈3667 N 鏈輪水平布?置時(shí)的壓軸?力系數(shù)KF?p=1.15，則壓軸力為?Fp≈KFpFe? =1.15×3667≈4217 N。