小型面條壓延機(jī)的設(shè)計(jì)【壓面條機(jī)】

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要：本文對(duì)小型面條壓延機(jī)進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)，確定了面條機(jī)的技術(shù)參數(shù)。同時(shí)對(duì)面條機(jī)使用過程中可能出現(xiàn)的問題做了詳細(xì)的分析，并提出了相應(yīng)的解決方法，且對(duì)面條機(jī)中的主要零件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析計(jì)算和校核。此次設(shè)計(jì)的面條機(jī)是將已經(jīng)揉好的面團(tuán)經(jīng)過面輥相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓形成面片，再經(jīng)壓面棍對(duì)面片進(jìn)行切條。此面條機(jī)的傳動(dòng)：以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，電機(jī)和切面輥之間通過皮帶輪傳動(dòng)，兩壓面棍之間的傳動(dòng)是齒輪傳動(dòng)。關(guān)鍵詞：壓面輥；皮帶輪；齒輪The Design of Small Noodles Rolling MachineStudent：Xu ZhenTutor：Gao Yingwu （Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128）Abstract：This thesis, the small noodles calender for the overall design, make sure the technical parameters of the pasta machine at the same time in the course of using the pasta machine problems that may occur has made the detailed analysis, and proposes the corresponding solution method, and the main parts of pasta machine for structure design analysis, check the design of the pasta machine is will have been knead dough after face relatively good roller rotation extrusion forming strips, then the pressure to cut across the face of the rod .The pasta machine article transmission: to the motor as power source, motor and cut between rollers through the pulley transmission, the two pressure surface of transmission between stick is gear transmission.Keywords: pressure roller；belt pulley；wheel gear1 前言20科技大革新，時(shí)代的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展使得人們的生活水平不斷提高，人們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫母鞣N類型產(chǎn)品的要求也逐漸升高，特別的對(duì)那些日常生活密切相關(guān)的廚房類電器產(chǎn)品-因?yàn)槿藗兠刻斓钠鹁语嬍扯茧x不開這類產(chǎn)品。人們對(duì)食品的口感也越來越挑剔，隨之一些大型的生產(chǎn)食品的機(jī)械紛紛都對(duì)機(jī)械進(jìn)行改進(jìn)，產(chǎn)生了各種家用的食品生產(chǎn)機(jī)器1。面條機(jī)以其方便快捷逐漸成為了北方大部分家庭日常生活不可少的產(chǎn)品，這類產(chǎn)品須同時(shí)具有使用功能及相應(yīng)的審美形式，即具有物質(zhì)功能和文化功能雙重屬性。通過查閱資料對(duì)國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品的了解，對(duì)其產(chǎn)品技術(shù)和機(jī)構(gòu)先進(jìn)行深入研究，對(duì)面條機(jī)已經(jīng)有了一定的了解。2 總體結(jié)構(gòu)進(jìn)料板：進(jìn)料板是敞開式的，由鋼板制成，可以觀察進(jìn)料情況，而且質(zhì)輕美觀。延壓部分：可以觀察到壓輥的轉(zhuǎn)動(dòng)及料流等情況切面部分：本機(jī)采用鋼板制造，焊接制成，切面到直接裝在罩殼上，因此此結(jié)構(gòu)拆裝方便，實(shí)用性強(qiáng)，便于開啟關(guān)閉。罩殼：本機(jī)罩采用鋼板沖壓，焊接制成?？傮w裝配圖如圖一 （a） (b) (c) 圖1 裝配圖 Fig1 assembly drawing 小型面條壓延機(jī)的工作過程是先將揉好面團(tuán)經(jīng)過兩壓輥壓成面皮，在經(jīng)過切面輥壓成面條，其中兩切面棍之間是用齒輪傳動(dòng)來帶動(dòng)兩輥轉(zhuǎn)動(dòng)，然后是用電機(jī)與切面輥之間用帶輪傳動(dòng)，切面棍和壓輥直接用也用皮帶輪來傳動(dòng)。關(guān)于具體的計(jì)算將在后面的設(shè)計(jì)計(jì)算中給出。3 壓輥的設(shè)計(jì)3.1 壓輥的結(jié)構(gòu)和規(guī)格如圖2為常用的壓輥結(jié)構(gòu)圖，它由輥體和兩根輥軸組成2。壓輥的輥體由雙金屬離心澆鑄而成，外層為保證輥面有一定硬度和耐磨性的合金鑄鐵，內(nèi)層為使壓輥具有一定韌性和吸振性能的灰口鑄鐵，輥軸材料為機(jī)械性能較好的45號(hào)鋼；輥體和兩只輥軸經(jīng)必要的機(jī)加工后，采用過盈配合壓配成一體，再一起加工到要求的幾何尺寸和形狀。圖2 壓輥結(jié)構(gòu)示意圖Fig 2 Pressure roller structure schematic drawing大量的實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)證明：壓輥直徑130mm時(shí)，小型面條壓延機(jī)壓延效果和綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。根據(jù)小型面條壓延機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，選擇壓輥直徑為130mm，輥長為200mm，根據(jù)壓輥標(biāo)準(zhǔn)，壓輥的動(dòng)平衡精度為G6.3；整個(gè)輥面上的硬度盡可能的均勻，硬度偏差要求達(dá)到HS4的水平；輥面的粗糙度要求為Ra0.08mm，圓柱度精度為9級(jí)。3.2 壓輥的軸承根據(jù)壓延機(jī)工藝要求的特點(diǎn)，對(duì)壓輥軸承除載荷方面的基本要求，現(xiàn)糧食行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)面條機(jī)規(guī)定，本機(jī)選用滾動(dòng)軸承3。此軸承有自位性能，而且承受載荷較大，為了便于拆裝壓輥，在軸承內(nèi)側(cè)和壓輥之間加了緊固軸套，軸承座為整體式4。3.3 壓輥與軸系零件的連接 絕大多數(shù)面條機(jī)上，壓輥與軸系零件大帶輪及同步帶輪的連接鍵，雖然鍵連接具有簡單、緊湊、可靠，成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是，減少了被連接件的承載面積，特別是會(huì)引起高度的應(yīng)力集中，被連件也難以獲得精確的定心，而且裝拆也不方便，本機(jī)采用軸承座連接。軸承座連接的定心性好。輪轂可以相對(duì)于軸緊固在任意軸向位置上，裝拆方便，只要把緊固螺釘松開，軸承座連接避免軸因鍵槽等原因而削弱，承載能力高，可獲得緊密的連接，而且有安全保護(hù)作用，只要過載、內(nèi)、外環(huán)就會(huì)打滑，形成相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，避免零件損壞，壓輥軸與軸承通過緊定套連接，這樣有利于拆裝軸承，兩輥帶輪的連接用螺釘，也便于裝拆5。3.4 壓輥的表面技術(shù)特征3.4.1齒數(shù)壓輥齒數(shù)的多少是根據(jù)需要壓延的物料、性質(zhì)以及要求達(dá)到的壓延厚度比來確定，齒數(shù)少時(shí)，齒間距就大，齒槽也深，適用于壓延較多的物料；如用于壓延不多的的物料，則物料容易嵌在齒槽內(nèi)面得不到應(yīng)有的厚度；齒數(shù)多時(shí)，齒間距就小齒槽也較淺，適用于壓延厚度較小的物料，如要壓延較多的物料，軋距小時(shí)會(huì)使面皮壓壞，軋距大是會(huì)使面皮厚度過大，得不到想要的效果，并且齒的磨損較塊6。齒數(shù)的多少還與入料的流量有關(guān)，流量大時(shí)，齒數(shù)應(yīng)少一些；流量小時(shí)，齒數(shù)應(yīng)多一些。3.4.2 壓齒的斜度當(dāng)壓輥長度和齒數(shù)不變時(shí)，斜度越大，交叉點(diǎn)數(shù)越多，功耗會(huì)降低，面皮就越厚；反之，面皮越薄，功耗會(huì)提高，齒的斜度最大不應(yīng)超過1：6，否則面團(tuán)將在壓輥表面作軸向移動(dòng)，而削弱壓輥對(duì)物料的壓延作用。本機(jī)壓輥的斜度選為1：46。3.4.3齒形齒形的大小決定了壓延和切面作用力的性質(zhì)，它直接影響著面團(tuán)的壓延程度、能耗以及中間產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。隨著齒腳的增大，輥齒對(duì)面團(tuán)的擠壓力增強(qiáng)，剪切力減小，易將面團(tuán)擠壓成面皮，然而可使能耗降低。目前面粉廠所采用的齒角一般在90100之間，其中鋒角2040，鈍角5570。齒頂平面可以緩和輥齒的剪切作用，減小面皮切壞的機(jī)會(huì)，改善輥齒的耐磨性，提高輥齒一次拉絲的壽命。3.4.4 壓輥的表面參數(shù)表征壓延機(jī)的參數(shù)很多，其中主要有輥筒數(shù)目及其排列型式、輥筒的直徑和長度、輥筒的調(diào)速范圍、速比和生產(chǎn)能力、壓延制品的最小厚度和厚度公差、輥筒的橫壓力和驅(qū)動(dòng)功率等7。輥筒的長度和直徑是指輥筒工作部分的長度和直徑。壓輥輥面磨光后的粗糙度為Ra0.08mm，光輥的表面要求非常的光滑那樣壓延出來的面皮才有能細(xì)嫩平滑且美觀，保證物料能被壓輥進(jìn)去壓面區(qū)和切面區(qū)，提高切面效果。光輥的硬度一般為Ra1.52.5m。光輥工作時(shí)的軋距較小但輥間壓力較大，壓輥會(huì)產(chǎn)生一定的彎曲變形，這樣軋距就會(huì)出現(xiàn)中間大兩端小的現(xiàn)象，造成壓延效果的不均勻和下降，甚至導(dǎo)致面條機(jī)不能正常工作。3.4.5 在選擇輥速時(shí)考慮的因素輥筒速度直接影響壓延機(jī)的功率消耗和生產(chǎn)能力。輥速越大，則功率與產(chǎn)量越高，對(duì)壓延機(jī)的機(jī)械化自動(dòng)化水平要求也越高。因此，在選擇輥速時(shí)要考慮： 1）壓延的工藝要求；2）壓延機(jī)的制造水平；3）壓延機(jī)組的自動(dòng)化水平；4）輥筒速度應(yīng)能廣泛的平穩(wěn)地調(diào)整；5）壓延時(shí)輥速盡可能用高值，這有利于發(fā)揮設(shè)備能力?？梢娸佀俚母叩蜆?biāo)志著壓延機(jī)組的先進(jìn)水平。近年來，由于采用電動(dòng)機(jī)單獨(dú)地傳動(dòng)每個(gè)輥筒，它可使輥筒間的速比在一定范圍內(nèi)（從1：1到高達(dá)1：1.3）任意調(diào)節(jié)，從而可在一臺(tái)壓延機(jī)上完成多種作業(yè)，這就使機(jī)臺(tái)的適應(yīng)性更加寬廣，并有利于提高輥速8。3.4.6 橫壓力橫壓力的概念：面團(tuán)通過輥筒間隙時(shí)，對(duì)輥筒產(chǎn)生徑向作用力和切向作用力，徑向作用力垂直于輥面，力圖將輥筒分開，這個(gè)力就叫橫壓力，也叫分離力。輥筒橫壓力的特征，面團(tuán)通過壓延機(jī)輥筒輥隙時(shí)，面團(tuán)的厚度逐漸由大變小，而壓力逐漸上升，在壓延過程中影響橫壓力的因素是多方面的：壓延制品的厚度； 制品厚度越薄，輥隙越小，分離力越大。輥筒直徑和壓延寬度越大，所產(chǎn)生的橫壓力也越大9。3.4.7 壓輥的清理與冷切清理方法；壓輥工作時(shí)，輥面會(huì)粘附一些面制物料，物料水分越高、軋距越小，粘附情況就越嚴(yán)重。為了保證壓面機(jī)的機(jī)械和工藝性能，應(yīng)使用清理裝置來保持輥面的正常工作狀態(tài)。目前，一般是在壓面切面完成以后，可以拆下來對(duì)其進(jìn)行清理，清洗干凈在將輥和切面刀安裝上去。這既有利于壓輥和切面輥的保養(yǎng)因而使其壽命增長10。冷卻問題：本機(jī)沒有設(shè)計(jì)專門的冷卻裝置，而是利用空氣自行冷卻。目前，國外先進(jìn)的面條機(jī)不采用專門的冷卻裝置，而是靠空冷。4 進(jìn)料機(jī)構(gòu)4.1 進(jìn)料板進(jìn)料板位于壓面機(jī)的頂部，它的主要作用是：連接進(jìn)料板和壓延部分，并對(duì)物料起一定的緩存作用；將物料盡可能地沿壓輥輥軸敞開；便于觀察物料的壓延和切面部分。簡體的上端安裝有進(jìn)料口的頂蓋下端有與壓面機(jī)機(jī)架連接的法蘭；相比平截正圓錐形形狀，平截長方形錐形進(jìn)料筒具有更大的容量，同時(shí)物料也更容易沿壓輥軸向分布。5 切面輥切面刀可根據(jù)個(gè)人愛好選擇，選擇需要的面寬厚度與寬度，切面輥與軸連接，面輥的設(shè)計(jì)方便拆裝，結(jié)果簡單，適合于家庭用。傳動(dòng)：面條機(jī)的傳動(dòng)是指動(dòng)力輸入和壓輥之間傳動(dòng)兩部分。壓輥采用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)通過V帶一級(jí)減速直接拖動(dòng)壓輥。兩輥之間采用同步齒形帶傳動(dòng)。雙面齒形帶為了雙面嚙合的撓性傳動(dòng)，傳動(dòng)比精確，結(jié)構(gòu)也能自動(dòng)適應(yīng)離合軋和軋距調(diào)節(jié)所引起的兩輥中心距變化；當(dāng)壓輥磨損引起較大的中心距變化時(shí)，可通過調(diào)節(jié)緊張輪補(bǔ)償。改變兩輥帶輪的齒數(shù)，就可方便地提供多種傳動(dòng)比11。該傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲較小，且無需潤滑。其基本構(gòu)造與壓輥相似。6 計(jì)算部分6.1 傳動(dòng)設(shè)計(jì)、選配電機(jī)6.1.1傳動(dòng)方案的擬定V帶傳動(dòng)具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：傳動(dòng)效率高；傳動(dòng)摩擦力大；整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊。所以，在高速級(jí)布置一級(jí)V帶傳動(dòng)，電機(jī)直接通過V帶拖動(dòng)輥軸。6.1.2 電機(jī)的選擇（1）電動(dòng)機(jī)類型的選擇：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)（2）電動(dòng)機(jī)的功率選擇表1 機(jī)械傳動(dòng)的效率值Chart1 The mechanical transmission efficiency value種類 效率滾動(dòng)軸承 0.99/對(duì)V帶傳動(dòng) 0.96同步齒形帶 0.97傳動(dòng)裝置的總效率： 總=軸承軸承帶V =0.990.970.960.894 (1)電動(dòng)機(jī)所需的功率 Pd= P帶/=0.62Kw (2)（3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速12V帶輪傳動(dòng)比：24，為了防止打滑，增大帶輪包角，傳動(dòng)比盡量取小。 n帶=（24）750=15003000r/min 符合這一范圍的同步速度為：1500r/min（4）確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)的類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y80M2-4調(diào)速電機(jī)，其主要性能： P額=0.75Kw n滿載=130r/minT額=2.3Nmm運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 實(shí)際傳動(dòng)比：i=n滿載/nk=1.85P1=P額V帶=0.7Kw0p=P1軸承帶=0.67 KwP= P軸承帶=0.65 Kw6.1.3 V帶的設(shè)計(jì)（1）選擇V帶的帶型12：表查的工作情況系數(shù)KA=1.1，故計(jì)算功率Pca=KAP=1.10.75=0.825Kw根據(jù)Pca，選用A型帶2。（2）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd112。取小帶輪的基準(zhǔn)直徑；（3）驗(yàn)算帶速V12： V=m/s=5.46m/s (3)因?yàn)?m/sV25 m/s,故此帶輪適合。（4）計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑12。 dd2=idd1=1.8575mm=138.75mm （4）圓整為dd2=140mm12.（5）確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度Ld120.7（dd1+dd2)a02（dd1+dd2)，150.5a0430初定中心距a0=300mm.計(jì)算帶輪所需的基準(zhǔn)長度12 Ld02a0+(dd1+dd2)+ （5）=2300（75140）mm941mm選帶的基準(zhǔn)長度Ld=1000mm12計(jì)算實(shí)際中心距a。12 aa0+=(300+)mm329.5mm （6）計(jì)算中心距的變化范圍12amin=a+0.015Ld=314.5；amax=a+0.03Ld=359.5中心距的變化范圍為314.5359.5mm（6）驗(yàn)算小帶輪上的包角11=180（dd2dd1）180(14075)=17490 （7）（7）計(jì)算帶的根數(shù)Z計(jì)算單根V帶的額定功率P112由dd1=75mm和n1=1390r/min,得P0=0.68Kw。根據(jù)n1=1390r/min,i=1.85和A型帶12，得P0=0.15Kw。得包角修正系數(shù)Ka=0.9912，得KL=0.89，于是Pr=(P0P)KaKL=(0.68+0.15) 0.990.89Kw=0.73Kw 計(jì)算V帶的根數(shù)Z。 Z=1.13 （8）取2根。（8）計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值（F0）min12得A型帶的單位長度質(zhì)量q=0.1Kg/m,所以 （F0）min=500+qv （9）=500+0.15.46N=60.6N應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力F0（F0）min（9）計(jì)算壓軸力Fp壓軸力的最小值為 （Fp）min=2z（F0）minsin=2260.6sin=241.3N （10）（10）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪的材料采用HT200。根據(jù)軸徑的大小，選擇帶輪孔徑，大帶輪孔徑d1=42mm，小帶輪孔徑d2=32mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，大帶輪結(jié)構(gòu)形式采用腹板式，小帶輪采用實(shí)心式，具體尺寸見零件圖。6.1.4 雙面圓弧同步帶的設(shè)計(jì)（1）確定設(shè)計(jì)功率Pd=KAPkw取KA=1.6，計(jì)算得Pd=1.2kw。（2）選擇帶型按n1=750rpm，Pd=1.2kw，根據(jù)JB/T7512.3，選5M型。（3）確定帶輪直徑確定帶輪齒數(shù)：小帶輪齒數(shù)按Z1Zmin原則確定，Zmin根據(jù)JB/T7512.3選14.大帶輪直徑Z2=i ；Z1=66，帶輪節(jié)圓直徑d1、d2和帶輪外徑dn1、dn2由 JB/T7512.2 中查的。d1=54.65mm，d2=166.70mm, dn1=56.02mm，dn2=168.07mm。（4）確定帶的基本額定功率P0 根據(jù)GB/T 7512.3中表查的P0=1.225Kw。（5）確定帶的額定功率Pr帶的額定功率按GB/T 7512.3中表公式計(jì)算： Pr=KLKZKWP0kW=2.31kw （11）查GB/T 7512.3， KL=1.2，KZ=1，KW=（bs/bs0）=1.57（6）確定帶和帶輪的寬度按PdPr的原則選擇帶的寬度bs,則： bsbs0 （12）式中bs0見GB/T7512.3中表6，bs0=20，計(jì)算得bs57.45mm。按計(jì)算結(jié)果從JB/T7512.1表2中選擇標(biāo)準(zhǔn)bs=60mm，并從JB/T7512.2 表3中確定帶輪寬度br=62.7mm， 取br=69.0mm。（7）計(jì)算壓力軸帶的緊邊張力F1和松邊張力F2計(jì)算13：F1=1250Pd/v=792.77N F2=250Pd/v=158.55N式中：v帶速，m/s；v=d1n1/6000壓力軸由GB/T 7512.3式（13）計(jì)算：當(dāng)工況系數(shù)KA1.3時(shí)，Q=0.77KF（F1+F2）=717.87N式中：矢量相加修正系數(shù)KF=0.9813。6.2 壓延輥齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算6.2.1 選用齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1） 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2） 面條機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB1009588）14。（3） 材料選擇12，選擇齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，兩齒輪選一樣大小。6.2.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)K1T1先進(jìn)行試算12，即 （13）（1） 確定公式內(nèi)的個(gè)計(jì)算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)K1=1.12） 計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 T1=8.356103Nmm （14）3)選取齒寬系數(shù)d=0.6124)查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa12。5）按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限min1=600 Mpa 12；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限min2=550Mpa.6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)12。 N1=60n1jLh=60 801(300815)=1.728108(次) （15）N2=1.728108/2.25=7.68107（次）7）取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=1.15，KHN2=1.17128）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力12取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得： H1= KHN1Lim1/S=1.15600=690Mp （16）H2= KHN2Lim2/S=1.17550=643.5Mp(2)計(jì)算1）計(jì)算齒輪分度圓的直徑d1t，帶入H中較小的值。 （17）2）計(jì)算圓周速度 V=0.12m/s （18）3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt。齒寬：b=dd1t=0.629mm=17.4mm模數(shù)：mnt=d1t/z1=1.45mm齒高：h=2.25 mnt=2.251.45=3.26mm齒寬與齒高之比 b/h=17.4/3.26=5.34mm4）計(jì)算載荷系數(shù)K根據(jù)v=0.12m/s，7級(jí)精度12，查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.03；直齒輪，KH=KF=1；查的使用系數(shù)KA=112；用插值法查的7級(jí)精度、小齒輪懸臂布置時(shí)12，KH=1.35。由b/h=5.34，KH=1.35得KF=1.2812；故載荷系數(shù) K=KAKVKHKH=11.0311.351.39 （19）5）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得12 d1=d1t=29=31.35mm （18）6）計(jì)算模數(shù)mn。 mn=d1/z1=1.57mm （19）6.2.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為12 （20）(1) 確定公式內(nèi)的個(gè)計(jì)算數(shù)值1） 查的齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500Mpa12； 2）取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.8512；3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.3，得12 （21）4）計(jì)算載荷系數(shù)K。K= KAKVKFKF=11.0311.281.318a) 查取齒形系數(shù)12。得YF1=2.80。b) 查取應(yīng)力校正系數(shù)12。查的Ys1=1.55。 5）計(jì)算齒輪的YFYs/F并加以比較。 （22）大齒輪的數(shù)值大( 2 ) 設(shè)計(jì)計(jì)算 （23）對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)；由于齒輪模數(shù)m的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)15?？扇澢鷱?qiáng)度算得的模數(shù)2.05。并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=31.35mm，算出小齒輪齒數(shù)Z1= d1/m=31.35/2=15,取166.2.4幾何尺寸計(jì)算（1） 計(jì)算分度圓直徑d1=z1m=162mm=32mm（2） 計(jì)算中心距a=( d1+ d2)/2=56mm（3）計(jì)算齒輪寬度b=dd1=0.640=24mm 取B2 =28mm，B1 =33mm6.3壓輥和切面棍受力分析6.3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步計(jì)算壓輥軸的結(jié)構(gòu)尺寸：壓輥軸為實(shí)心軸，按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度15： d=A （24）A=103126 取A=110P=0.55Kw n=750rpm計(jì)算得：d=9.92mm按扭轉(zhuǎn)剛度：d=B （25）取B=109，得：d=17.94mm，取整d=18mm。6.3.2壓輥受力分析及校核壓輥受力分析時(shí)，略去壓輥齒形及斜度的影響；略去壓輥支承處的摩擦阻力；略去皮帶傳動(dòng)的損失；略去壓延傳動(dòng)中皮帶輪的作用力16。以壓輥受力分析為例；（1） 輥壓力：P=qL=121030.35=4200N （26）（2） 同步齒形帶張力產(chǎn)生的力矩：MN=F=12.12（Nm） （27）（3） 通過物料對(duì)壓輥的摩擦力（均布輥長上）： F1=P=42000.43=1806N （28）（4） 電機(jī)輸入扭矩M=9549=9549=66.59Nm； （29）（5） 皮輪作用在輥軸上的力Q=1553N；（6） 壓輥皮帶輪的扭矩 M1=36.68Nm從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖中可以看出軸的危險(xiǎn)截面17。 圖2 載荷分析圖 Fig 2 Load were載荷水平面H垂直面V進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度12，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力 ca=MPa=5.22MPa （30）前面選定軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得-1=60 MPa12。因此ca -1，故安全6.4 壓輥軸承的選擇計(jì)算6.4.1壓輥軸承的選擇根據(jù)分析，采用雙向向心球面柱輥?zhàn)虞S承，因?yàn)槊鏃l機(jī)沖擊載荷很小，又考慮到減小軸承座的直徑，所以采用輕寬系列的軸承18。由于采用了緊定錐套，所以軸承內(nèi)經(jīng)d=45mm，外徑D=85mm，軸承型號(hào)為22209C/W33的雙列向心球面圓柱棍子軸承12。6.4.2軸承校核設(shè)計(jì)壓輥和切面棍共有四個(gè)軸承，只要校核受力最大的一個(gè)就可以了19。根據(jù)對(duì)軸的受力分析，只需對(duì)壓輥A端的軸承進(jìn)行校核。（1） 計(jì)算動(dòng)載荷C： Fr=RA=7150NP=fpFr= fpRA因無沖擊， fp取1.2，e=0.2714。雙面向心球面圓柱滾子軸承 C0=97.2KN=0e， c=n=250r/min，=10/3Lh=500020000，因連續(xù)工作，故取最大值。P=1.22595=8580Nc=8580=47492NC0=97.5KN故選用的軸承都合格。（2） 壽面校核20Lh=122573h按一年300天工作，一天工作10個(gè)小時(shí)。L=40.9（年）所以軸承全用22209C/W33型，非常合理。7 結(jié)論本機(jī)的設(shè)計(jì)綜合了國內(nèi)外先進(jìn)面條機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使其更加完善，可以說是一臺(tái)先進(jìn)的小型面條壓延機(jī)。本機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，實(shí)用性強(qiáng)，裝拆檢修方便，而且各個(gè)結(jié)構(gòu)的尺寸都比較小。其壓延性能和切面性能都比較好，并便于操作人觀察和及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，拆換壓輥和切面刀也方便。面條機(jī)上的大皮帶輪和同步帶輪均采用脹緊連結(jié)，裝拆方便。小型面條壓延機(jī)采用圓弧雙面同步齒形帶，其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；趕得上國際先進(jìn)水平。參考文獻(xiàn)1 阮競蘭.武文斌.糧食機(jī)械原理及應(yīng)用技術(shù)M.北京：中國輕工業(yè)出版社，2006:45. 2 鄭惠強(qiáng).張氫.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M.北京：同濟(jì)大學(xué)出版社，2009:55-56. 3 郭禎祥.小麥加工技術(shù)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003:187.4 羅宗澤.羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：高等教育出版社，2006:35-83. 5 趙如福.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)M.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版公司，2008：51-52. 6 齒輪手冊(cè)編委會(huì).齒輪手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990:35-100.7 孫桓.陳作模，葛文杰.機(jī)械原理M.北京：高等教育出版社，2006:135-169. 8 吳偉光.韓永春等.同步齒形帶傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)J.機(jī)械工程師，1990：75.9 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010：251.10 侯書林.朱海.機(jī)械制造基礎(chǔ)M.北京：中國林業(yè)出版社，2006:48. 11 徐學(xué)林.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)M.長沙：湖南大學(xué)出版社，2005.8. 12 濮良貴.紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京：高等教育出版社，2006:144-230. 13 Patton W. 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