螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含34張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開題報告+實習(xí)報告+外文翻譯+30頁加正文1.28萬字】-jxsj39

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下料口09-A3.dwg

中空軸-A2.dwg

中空軸-A3.dwg

從動軸26-A3.dwg

從動鏈輪13-A3.dwg

從動鏈輪28-A3.dwg

任務(wù)書.doc

傳動主軸04-A3.dwg

傳動鏈輪01-A3.dwg

傳動鏈輪03-A3.dwg

凸臺23-A4.dwg

凸輪切料25-A3.dwg

凸輪活塞27-A3.dwg

切料刀具18-A4.dwg

壓料板16-A3.dwg

參考文獻(xiàn)資料

坯片導(dǎo)出及切斷部裝圖-A0.dwg

大料斗-A2.dwg

實習(xí)報告.doc

導(dǎo)向裝置20-A3.dwg

導(dǎo)向軸套21-A4.dwg

封面.doc

小料斗08-A3.dwg

底版-A2.dwg

開題報告.doc

擋圈06-A4.dwg

擋圈15-A4.dwg

推桿22-A3.dwg

推桿31-A3.dwg

摘要.doc

文件清單.txt

機(jī)架-A2.dwg

機(jī)架05-A3.dwg

活塞32-A4.dwg

滾壓機(jī)設(shè)計影響喂料系統(tǒng)的壓應(yīng)力.doc

螺桿11-A3.dwg

螺栓銷軸19-A4.dwg

說明書論文.doc

軸套02-A4.dwg

軸套14-A4.dwg

軸套24-A4.dwg

軸套29-A4.dwg

選題申報表.doc

悶蓋07-A4.dwg

螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計

摘  要：本設(shè)計是應(yīng)樓王淀粉廠的要求而進(jìn)行設(shè)計的，由于目前面筋的生產(chǎn)過程全部為手工作業(yè)，工作環(huán)境十分惡劣，然而面筋的市場需求量很大(由于其營養(yǎng)價值和市場地位高)，所以面筋的機(jī)械化操作顯得尤為迫切。面筋機(jī)的設(shè)計分為三個部分：面筋機(jī)的坯片導(dǎo)出和切斷裝置的設(shè)計和卷繞裝置的設(shè)計。本課題為螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計，著重設(shè)計面筋機(jī)的坯片導(dǎo)出及切斷裝置。由于面筋特有的粘彈性質(zhì)，以及參照去年設(shè)計的面筋機(jī)樣機(jī)，在此重新提出的解決方案為：一定量的面筋通過螺旋絲杠的擠壓從大料斗被送至小料斗，中間通過切料刀具切斷，以便控制單個面筋的重量。被切斷的面筋通過導(dǎo)出口導(dǎo)出，被送至卷繞裝置卷繞。面筋由于要先切斷后通過小料斗導(dǎo)出，所以采用凸輪機(jī)構(gòu)來控制比較方便。采用一大一小兩個料斗是更利于面筋的導(dǎo)出成型。這樣的設(shè)計符合工廠的實際生產(chǎn)需要，滿足食品生產(chǎn)的衛(wèi)生要求，有很高的市場經(jīng)濟(jì)的價值。

關(guān)鍵詞：面筋；成型機(jī)；螺旋管狀；坯片導(dǎo)出

The Design of The Overall and The Piece Educing Setting Unit of The Spiral Tubular Gluten Machine 

Abstract :The design is requested by Louwang starch factory. The operation of the mechanization of the gluten is especially impendency because the production of the gluten is handiwork at present, the work circumstance is very abominable, and the gluten’s demanding is massive (because of the nutritional value and the market niche). The design of gluten molding machine divided into three parts: the piece educing setting unit, the cutting setting unit and the winding device unit. This project is the design of the overall and the piece educing setting unit of the spiral tubular Gluten machine. It mainly introduce the design the piece educing setting unit and the cutting setting unit because of its unique viscoelastic nature, and the reference to the last design of the gluten molding machine. The solution of the design of the gluten molding  machine: The certain amount of gluten is sent from the big hopper to the small hopper through the helical screw extrusion. The gluten is cut by the middle cutting tool materials. The weight of the single gluten is controled by the cutting tool materials. The gluten which is cut is educed by the export of gluten guidance .The device is sent to the winding device unit. Because the gluten should be cut before it is sent to the export of gluten guidance through the small hopper, the use of cam mechanism to control is more convenient. The  two hoper is more conducive to the gluten derived molding. The design accords with the practical production need of the factory and meets the sanitation demand of the food production .So the design of the gluten shaping machine has a high market economic value.

Key words：gluten; shaping machine; spiral  tubular; piece educing 

目    錄

1 前言 1

2 面筋機(jī)系統(tǒng)整體設(shè)計 2

2.1 總體方案論證 2

3 面筋機(jī)坯片導(dǎo)出及切斷部分具體設(shè)計說明 4

3.1 進(jìn)出料口形狀設(shè)計 4

3.2電動機(jī)及減速機(jī)選擇 6

3.3電磁離合器選擇. 6

3.4聯(lián)軸器選擇 7

3.5鏈輪設(shè)計及校核   7

3.5.1鏈輪的設(shè)計. 7

3.5.2鏈輪較核 8

3.6凸輪設(shè)計 9

3.7軸設(shè)計與主要軸的校核 10

3.7.1傳動軸的尺寸設(shè)計 10

3.7.2中空軸的尺寸設(shè)計   13

3.7.3從動軸的尺寸設(shè)計. 14

3.7.4傳動主軸較核 15

3.8滑動絲杠副選擇計算 16

3.9軸承及軸承座選取 16

3.9.1軸承的選取 16

3.9.2軸承的安裝方法   17

3.9.3軸承的預(yù)緊. 17

3.10彈簧的設(shè)計計算及校核. 17

3.10.1彈簧的設(shè)計 17

3.10.2彈簧疲勞強(qiáng)度驗算   21

4 強(qiáng)度校核 22

4.1螺栓校核 22

4.2鍵校核 22

4.3銷校核 23

5 結(jié)論 24

參考文獻(xiàn) 25

致    謝 26

附    錄 27

鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 摘 要： 本設(shè)計是應(yīng)樓王淀粉廠的要求而進(jìn)行設(shè)計的，由于目前面筋的生產(chǎn)過程全部為手工作業(yè)，工作環(huán)境十分惡劣，然而面筋的市場需求量很大 (由于其營養(yǎng)價值和市場地位高 )，所以面筋的機(jī)械化操作顯得尤為迫切。 面筋機(jī)的設(shè)計分為三個部分：面筋機(jī)的坯片導(dǎo)出和切斷裝置的設(shè)計和卷繞裝置的設(shè)計。本課題為螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計，著重設(shè)計面筋機(jī)的坯片導(dǎo)出及切斷裝置。由于面筋特有的粘彈性質(zhì)，以及參照去年設(shè)計的面筋機(jī)樣機(jī)，在此重新提出的解決方案為：一定量的面筋通過螺旋絲杠的擠壓從大料斗被 送至小料斗，中間通過切料刀具切斷，以便控制單個面筋的重量。被切斷的面筋通過導(dǎo)出口導(dǎo)出，被送至卷繞裝置卷繞。面筋由于要先切斷后通過小料斗導(dǎo)出，所以采用凸輪機(jī)構(gòu)來控制比較方便。采用一大一小兩個料斗是更利于面筋的導(dǎo)出成型。這樣的設(shè)計符合工廠的實際生產(chǎn)需要，滿足食品生產(chǎn)的衛(wèi)生要求，有很高的市場經(jīng)濟(jì)的價值。 關(guān)鍵詞 ： 面筋；成型機(jī)；螺旋管狀；坯片導(dǎo)出 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 1 is of of is of is at is s is of of is of of It of to of of of of is to is by of is by is is by of is to be it is to of of to is is to of of So of a 螺旋管狀面筋機(jī) 總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 2 目 錄 1 前言 ................................................................ 1 2 面筋機(jī)系統(tǒng)整 體設(shè)計 .................................................. 2 體方案論證 ...................................................... 2 3 面筋機(jī)坯片導(dǎo)出及切斷部分具體設(shè)計說明 ................................ 4 出料口形狀設(shè)計 .................................................. 4 ................................................. 6 .................................................... 6 ......................................................... 7 .................................................. 7 ...................................................... 7 ......................................................... 8 ........................................................... 9 .............................................. 10 ................................................ 10 ............................................. 13 ............................................... 14 .................................................... 15 ................................................ 16 及軸承座選取 .................................................. 16 ...................................................... 16 ............................................... 17 ..................................................... 17 ............................................ 17 ..................................................... 17 ............................................ 21 4 強(qiáng)度校核 ........................................................... 22 .......................................................... 22 ............................................................ 22 ............................................................ 23 5 結(jié)論 ............................................................... 24 參考文獻(xiàn) ............................................................. 25 致 謝 ............................................................. 26 附 錄 ............................................................. 27 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 3 1 前 言 文明的發(fā)展和進(jìn)步可以說與小麥的歷史連在一起。早在有歷史記載前，人類就種植小麥。 1948年，芝加 哥大學(xué)的考古學(xué)家證明小麥的種植起源于中東土壤肥沃的新月形地帶。小麥?zhǔn)枪任镏凶钪匾?，世界上靠小麥作為食品的人多于靠其它任何食品生活的人。世界?70%以上的可耕地種植糧食，小麥占地最多，高于 22%。一年中每個月，世界上都有一個地區(qū)收獲小麥 [1]。 小麥面筋除了在食品行業(yè)應(yīng)用廣泛外，在其它行業(yè)的應(yīng)用亦得到蓬勃發(fā)展，如醫(yī)用膠囊；發(fā)膠等化妝品；香煙的過濾嘴；魚蝦的飼料；可降解可重新利用的綠色粘貼劑；水泥制造中亦可加入面筋，因為其與 境保護(hù)工作者可將其作為處理廢水的固化物 [2]。 目前國內(nèi)外還沒有該種設(shè)備，面筋的生產(chǎn)過程全部為手工作業(yè)，工作環(huán)境十分的惡劣，急需得到改進(jìn)。 整個面筋的生產(chǎn)過程共包括：面筋的繞制在形、水煮、挑選清理、包裝等。在這些生產(chǎn)過程中，以面筋繞制成形的工作量最為大，生產(chǎn)條件最為惡劣。這一生產(chǎn)過程為生產(chǎn)工人手拿夾持筷將剪成段的生面筋纏繞在筷上，整個生產(chǎn)過程工人的手須不時的浸入生面筋的保護(hù)液中（保護(hù)液為稀氯化鈉溶液，即稀鹽水）。人的手在無防護(hù)的情況下，長時間的與稀鹽水接觸，將很大程度上地傷害我們的皮膚。但如若在生產(chǎn)過程中加帶防護(hù)手套作業(yè)，以將出現(xiàn)一系列影響生產(chǎn)的問題，使 生產(chǎn)操作和靈活性不能適應(yīng)生產(chǎn)。工人的操作將變得笨拙，在取生面筋時也時常批滑，從而影響生產(chǎn)率和生產(chǎn)質(zhì)量。由于以上諸多原因，所以操作工人生產(chǎn)時必需徒手生產(chǎn)。然而在如此惡劣的生產(chǎn)環(huán)境下，只有相當(dāng)少一部分工人的手能適應(yīng)。絕大部分的人都是工作一段時間后就不能再從事生產(chǎn)。 因此若能設(shè)計一部機(jī)器來代替或部分代替水面筋操作工人的這一生產(chǎn)過程將是一個很好的想法。 當(dāng)前關(guān)于面筋及面筋相關(guān)的產(chǎn)品越來越多 ,但由于面筋本身的高粘結(jié)性和高彈性，機(jī)械成形難度很大，現(xiàn)行的螺旋管形水面筋成形都為手工制作 ,尚未曾搜索到一例面筋成形機(jī)產(chǎn)品或研究 論文。因而本課題研究當(dāng)屬首創(chuàng)。 面筋成形機(jī)的設(shè)計共分三部分的設(shè)計： 1、面筋坯片導(dǎo)出裝置的設(shè)計， 2、面筋切斷裝置的設(shè)計， 3、面筋卷繞裝置的設(shè)計。這里的設(shè)計說明主要是關(guān)于面筋坯片導(dǎo)出裝置以及面筋切斷裝置的設(shè)計。 設(shè)計的總體思路是為生產(chǎn)實踐服務(wù)的，設(shè)計好的面筋成型機(jī)可直接用于工業(yè)生產(chǎn)，具有很高的市場價值。 螺旋管狀面筋機(jī) 總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 4 2 面筋機(jī)系統(tǒng)整體設(shè)計 2． 1 總體方案論證 由于面筋本身所特有的彈性和延展性，面筋很容易恢復(fù)原來的形狀。而使面筋變形又只有靠拉力或者靠壓力來完成。面筋很柔軟，又很容易被拉斷， 所以靠拉力來使面筋變形是不理想的。在選擇如何擠壓面筋使它變形的方案上最終確立的是使面筋變形最切實際的方法就是靠壓力來實現(xiàn)。本設(shè)計主要依賴擠壓力使面筋成型導(dǎo)出，考慮到面筋的特性，設(shè)計用的是滑動螺桿的結(jié)構(gòu)，滑動螺桿的結(jié)構(gòu)是為了增加推動力，采用大小料斗是有助于其成型成功，面筋一次導(dǎo)出的量越多越不容易成型，這是因為其具有高粘彈性。 一開始設(shè)計的時候所采用的是絞肉機(jī)改裝成的小型單螺旋軸擠壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計方案，在實驗中發(fā)現(xiàn)，由于箱體與螺旋軸之間的間隙較小 ,在這樣的空間間隙下 ,面筋導(dǎo)出的連續(xù)性達(dá)不到預(yù)期效果 ,后來又設(shè)法改變螺 旋軸的表面粗糙度 ,發(fā)現(xiàn)在小的空間中較大的擠壓力破壞了面筋的內(nèi)部結(jié)構(gòu) , 影響了面筋的質(zhì)量和口感，所以用單螺旋軸的設(shè)計方案沒有能夠成功。 第二個設(shè)計方案采用的是推壓裝置 ,把面筋放置在一個圓柱形的容器中 ,靠活塞的運動將面筋從小口中擠壓出來 ,從而達(dá)到把面筋變形的目的，然而在模擬實驗中發(fā)現(xiàn)在相同的速度下面筋從出料口出料時的壓力是不均勻的，量越多受到的壓力越不均勻。后來把出料口做成漏斗狀，并且減少了一次導(dǎo)出的面筋量，出來的面筋料就近似片狀了，所以把出料裝置設(shè)計成了一大一小兩個料斗共同作用的方案。 這種方案有以下幾個特點 ：首先，滑動螺桿的結(jié)構(gòu)使面筋內(nèi)部保持完好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；其次，又能有足夠的擠壓推進(jìn)力使面筋的出料保持連續(xù)；再次，小料斗處的料較少從而料容易成型導(dǎo)出；最后，滑動螺桿擠壓有較好的穩(wěn)定性能 ,螺旋轉(zhuǎn)速和下料的速度更容易控制。在以上特點的基礎(chǔ)上，螺旋擠壓最為可行的就是滑動螺桿的擠壓方案，料斗也采用了較復(fù)雜的大小料斗共同作用的方案 ,所以最終確定和使用這種方案。具體的結(jié)構(gòu)簡圖見圖 2 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 5 圖 2筋成型機(jī)坯片導(dǎo)出及切斷裝置結(jié)構(gòu)簡圖 10. 切料凸輪 螺旋管狀面筋機(jī) 總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 6 3 面筋機(jī)坯片導(dǎo)出及切斷部分具體設(shè)計說明 本設(shè)計主要是面筋成型機(jī)的坯片導(dǎo)出裝置以及切斷裝置的設(shè)計。設(shè)計原則基于面筋有很高的彈性及延展性，以及柔性突出，很難將它壓制變形。設(shè)計的第一個難點就是如何將面筋變成片狀，為了弄清楚面筋制作的工藝流程和詳細(xì)了解面筋的特性，曾去了樓王的面筋廠實地考察，并且親自動手去卷制了很多，也測量過工人卷制時的面筋的尺寸，同時也向廠里 工人詢問機(jī)器制作時應(yīng)該達(dá)到怎樣的尺寸和標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計的時候所依據(jù)的就是這些尺寸和標(biāo)準(zhǔn)。由于設(shè)計時把坯片導(dǎo)出裝置與切斷裝置設(shè)計成一個整體，所以這兩個裝置的具體設(shè)計將一起說明。 3． 1 進(jìn)出料口形狀設(shè)計 根據(jù)總體方案的設(shè)計，首先要設(shè)計的是進(jìn)料和出料料斗的形狀。根據(jù)生活中的常識，選用常見的漏斗式進(jìn)料設(shè)計 ,面筋出料要成片狀，所以出料部分末端采用長方口的形狀。具體設(shè)計分為兩部分，大料斗進(jìn)料和送料，小料斗出料。大料斗上部分是圓柱形，方便滾動絲杠螺桿的擠壓運動；下部分要方便出料，所以選擇了漏斗形狀。小料斗上部分也采用圓柱 形的，下部分采用圓積方的形狀。 工作原理：將大團(tuán)的面筋原料從送料口送入大料斗裝置中，靠滑動螺桿的擠壓推力向前運動，直至小料斗的空間被面筋充滿，切片裝置切斷面筋的同時滑動螺桿停止運動，小料斗處的活塞快速向下送料，等活塞恢復(fù)原狀的同時滑動螺桿再次旋轉(zhuǎn)。 通過實驗測得 的面筋其體積為 以小料斗以及大料斗的設(shè)計尺寸就是根據(jù)這些數(shù)據(jù)來的。 小料斗一次下料的量在 150g～ 200合設(shè)計規(guī)定的要求。 大料斗一次裝料的量為 5合人工加料的 要求。 大料斗和小料斗的具體結(jié)構(gòu)尺寸見圖 3圖 3 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 7 圖 3料斗的具體結(jié)構(gòu)及尺寸 圖 3料斗的結(jié)構(gòu)與尺寸 螺旋管狀面筋機(jī) 總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 8 3． 2 電動機(jī)及減速機(jī)選擇 面筋的繞制過程原為純手工操作，生產(chǎn)處于一個輕微耗能的狀況。設(shè)計中將考慮電動機(jī)長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)，常溫下工作。因無同類設(shè)計產(chǎn)品的比較，在此功率的確定僅依靠面筋廠的電動機(jī)使用功率。如若在以后生產(chǎn)實踐中有更為可靠的功率將作進(jìn)一步的改進(jìn)。此電動機(jī)是進(jìn)出料裝置以及坯片切斷裝置中的 電動機(jī)。 Y 系列 (閉式三相異步電動機(jī) [15]主要性能及結(jié)構(gòu)特點：效率高，耗電少，性能好，噪音低，震動小，重量輕，運行可靠，維修方便。為 B 級絕緣。結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑等雜物侵入電動機(jī)內(nèi)部。冷卻方式為 面筋機(jī)選用 號，根據(jù)裝配的需要選用立式電機(jī)，其主要參數(shù)為： 額定功率 : 轉(zhuǎn)速 : 1000r/ 電流 : 效率 : 功率因數(shù) : 額定轉(zhuǎn)矩 : 額定電流 : 噪聲 :65 凈重 :24 電動機(jī)的滿載時轉(zhuǎn)速為 910r/ 根據(jù)電動機(jī)的滿載時轉(zhuǎn)速 910r/0r/ i = 20910= 45.5(r/ (3所以選用減速器的型號為 蝸輪蝸桿雙輸出軸減速器 ,其傳動比為 41。 有結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，工作平穩(wěn)可靠，無噪音，能做正反運轉(zhuǎn)，并有自鎖作用等特點。 適用條件： a) 蝸輪滑動速度不大于 7.5(m/s)； b) 高速軸運轉(zhuǎn)速度不大于 1500(r/s)； c) 工作的環(huán)境溫度為 40(℃ )。 3． 3 電磁離合器選擇 由于實驗生產(chǎn)時，面料不能一直導(dǎo)出，必須要用離合器，所以要選擇離合器。鑒于磁粉離合器的以下諸多優(yōu)點，在設(shè)計時選用的是磁粉離合器。 磁粉離合器是由傳動單元 (輸入軸 )和從動單元 (輸出軸 )合并而成。在兩組單元之間的空間，填有粒狀的磁粉（休積大約 40 微米）。當(dāng)磁性線圈不導(dǎo)電時，轉(zhuǎn)矩不會從傳動軸傳至從動軸，但如將線圈電磁通 電，就由于磁力的作用而吸引磁粉產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，在連繼滑動之間會把轉(zhuǎn)矩傳達(dá)。 磁粉離合器的特點： 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 9 矩控制范圍廣，控制精度高，輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無關(guān)，可在主從動軸轉(zhuǎn)速同步或有轉(zhuǎn)速差下工作。 作迅速，響應(yīng)快，控制功率?。s為輸出功率的 1%），而且傳遞轉(zhuǎn)矩大。 構(gòu)簡單，重量輕，噪音低。 載時有保護(hù)作用。 磁粉離合器主要用于接合頻率高，要求接合平穩(wěn)，需要調(diào)節(jié)起動時間，或過載時能起安全保護(hù)作用及要求自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速和保持恒轉(zhuǎn)矩的 轉(zhuǎn)動系統(tǒng)。 3． 4 聯(lián)軸器選擇 凸緣聯(lián)軸器是應(yīng)用最廣泛的一種固定式剛性聯(lián)軸器，它的結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，傳遞轉(zhuǎn)矩大，裝拆方便，可以聯(lián)接不同直徑的兩軸，也可以聯(lián)接圓錐形軸伸。凸緣聯(lián)軸器有三種不同的對中方式。有利用絞制孔螺栓對中的，有利用凹凸對中，還有一種用一對部分環(huán)對中的。在這里我們考慮使用第二種凹凸對中的凸緣聯(lián)軸器。 3． 5 鏈輪設(shè)計及校核 面筋機(jī)的傳動主要依靠鏈輪，本設(shè)計中的鏈輪有兩對，兩對鏈論的轉(zhuǎn)速一致，其具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計如下具體說明。 3． 5． 1鏈輪的設(shè)計 第一對鏈輪的具體設(shè)計：總傳動比為 i=速機(jī)的傳動比為 i=41,所以鏈輪的傳動比 i= 已知： r/ 具體設(shè)計尺寸見表 3 表 3輪具體設(shè)計尺寸表 設(shè)計項目 設(shè)計依據(jù)及內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 （ 1） 小鏈輪齒數(shù) （ 2） 大鏈輪齒數(shù) （ 3） 實際傳動比 i= 推薦 7 z2=i=17× 9 i=z2/9/17=1=17 9 i=結(jié)構(gòu)定尺寸。 p 待定 待 定 螺旋管狀面筋機(jī) 總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 10 48A C F F? ? ???續(xù)表 3 1）工況系數(shù) 2）齒數(shù)系數(shù) 3）鏈長系數(shù) 4）排數(shù)系數(shù) 5）計算額定功率 表得 表得 表得 表得 （單排） .0 （單排） 定鏈條節(jié)距 p 根據(jù) n1,選單排 16鏈， p=25.4(單排 16A 型滾子鏈， p=25.4(v V=m/s)（合適） 待定 000(p/v) ) 小鏈輪 d=實心式結(jié)構(gòu)，工作如圖所示。 大鏈輪 d=實心式結(jié)構(gòu)，工作如圖所示。 第二對鏈輪的設(shè)計與第一對鏈輪，只是根據(jù)軸的直徑選取不同的 體的結(jié)構(gòu)尺寸見圖紙。 3． 5． 2鏈輪校核 鏈的靜強(qiáng)度校核公式為： (3— 2) 式中 N） N）， 1000N）， 2F c q v ? N） 210 ??, 決于兩鏈輪中心連線對水平線的傾角 ? ； 查表 3=K=210 ??，， q=1/Kg m? ) a=350(以經(jīng)過計算的 S<4,符合設(shè)計要求。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 11 表 3子鏈的主要尺寸和極限拉伸載荷 鏈號 鏈節(jié)距 P 滾子直徑 軸直徑 鏈節(jié)內(nèi)寬 鏈節(jié)外寬 鏈板高度 距 排每米質(zhì)量 q/(kg/m) 單排鏈極限拉伸載荷 16A 5590 3． 6 凸輪設(shè)計 凸輪是一個具有曲線或凹槽的構(gòu)件，它運動時，通過高副接 觸可以使從動件獲得連續(xù)或不連續(xù)的任意預(yù)期的往復(fù)運動。 凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點是 ：只需要設(shè)計適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞憧梢允箯膭蛹玫饺我獾念A(yù)期運動，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計方便，因此在自動機(jī)床、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、食品機(jī)械、包裝機(jī)械和機(jī)電一體化產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用。 凸輪機(jī)構(gòu)一般由凸輪、從動件和機(jī)架三個構(gòu)件組成。本設(shè)計中所用的凸輪為盤形凸輪，從動件選用平底從動件。活塞推桿 14 和切料推桿 7分別裝在活塞和切料板上方，活塞凸輪 12和切斷凸輪 10通過軸連接到電機(jī)上。凸輪與從動件維持高副接觸（鎖合）的方法為利用彈簧力使其 保持良好的接觸。因為活塞及壓料板的運動速度較小，所以選用等速的運動規(guī)律。 具體的凸輪設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)見表 3 表 3輪設(shè)計參數(shù) 凸輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù) 活塞凸輪 壓料板凸輪 基圓半徑 0 70 從動件行程 h 40 100 推程運動角φ 150° 75° 遠(yuǎn)休止角φ s 45° 165° 回程運動角φ′ 90° 60° 近休止角φ s′ 75° 60° 因凸輪的工作輪廓已經(jīng)確定，所以凸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是確定曲線輪廓的軸向厚度和凸輪與傳動軸的連接方式。因為活塞及壓料板處的載荷較小，所 以凸輪的軸向厚度取為凸輪最大矢徑的 1/10～ 1/5，最終確定為。根據(jù)凸輪尺寸大小以及加工工藝確定凸輪設(shè)計成整體式，凸輪的繪制采用描點法，其具體的加工可以使用數(shù)控加工。凸輪的具體外形見圖 3圖 3 螺旋管狀面筋機(jī) 總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 12 圖 3塞凸輪的輪廓形狀 圖 3料刀具凸輪的輪廓形狀 3． 7 軸設(shè)計與主要軸的校核 3． 7． 1傳動軸的尺寸設(shè)計 軸的材料種類很多，設(shè)計時主要依據(jù)對軸的強(qiáng)度，剛度，耐磨性等要求，以及為實現(xiàn)這些要求而采用的熱處理方式，同時考慮制造工藝問題加 以選用，力求經(jīng)濟(jì)合理。綜合考慮這些問題所以選用 45鋼調(diào)質(zhì)，設(shè)計過程列表進(jìn)行。 為方便拆裝，軸的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖 3 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 13 圖 3動主軸的結(jié)構(gòu)與尺寸 具體的設(shè)計過程見表 3 3動軸的具體設(shè)計尺寸表 （ 1） 確定電動機(jī)額定功率 查標(biāo)準(zhǔn) 074=1.1(000(r/（ 2）確定相關(guān)件的效率 減 速 器 的 效 率 ?減 速 機(jī) 選 擇 圓柱蝸桿減速器，型號： 63減 速 機(jī) =軸器效率 ?聯(lián) 軸 器采用普通對中的連軸器 ?聯(lián) 軸 器=對滾動軸承的效率?軸 承 軸不承受徑向力，轉(zhuǎn)速不高，全部采用滾動軸承 ?軸 承=動機(jī) η總 = ? ? ? ?? ? ?減 速 機(jī) 聯(lián) 軸 器 軸 承 軸 承=總 = 3）主動軸的輸入功率 1=η總 =1=（ 4）主動軸的轉(zhuǎn)速 n1 n1=n/i=1000/41 r/（ 5）主動軸的轉(zhuǎn)矩 1 = ??? 5 09 5 5 0 N· m) N· m) （ 1）確定軸上零件的裝配方案 機(jī)構(gòu)方案如圖所示，鏈輪由小端裝入 （ 2）確定軸的最小直徑 右端直徑最小 螺旋管狀面筋機(jī) 總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 14 續(xù)表 3）估算軸的最小直徑5鋼調(diào)質(zhì)處理，查表得確定 取 C=112 16(2）選擇主動軸聯(lián)軸器型號 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 定工作情況系數(shù) 取 主動軸上聯(lián)軸器型號 采用普通對中的聯(lián)軸器 半聯(lián)軸器長度 L 與軸小端連接 4(3)確定軸的最小直徑 應(yīng)該滿足 4( (3)確定軸的各段尺寸 1了保證半聯(lián)軸器的軸向定位可靠性 該小于 12=52(3兩段上安裝軸承，必須符合軸承內(nèi)經(jīng) 0(0(334 此段上安裝軸承及軸承座，必須長于軸承座的寬度 0(778 此段安裝軸承 7(4此段安裝小鏈輪 5(4此段安裝鏈輪，軸頸小于鏈輪的寬度 3(5根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要軸頸做的稍微長點 7(656 此段裝軸承座 5(（ 4）軸上零件的周向固定 聯(lián)軸器的平鍵選擇 選 A 型普通平鍵，由 設(shè)計手冊 平鍵截面尺寸 b× h=8( 7(鍵長為 45(鍵 7× 45 095鏈輪處的平鍵選擇 選 A 型普通平鍵，由 設(shè)計手冊 平鍵截面尺寸 b× h=10( 8(鍵長 36(鍵 8× 36 095鏈輪與軸的配合 為了保證對中良好，采用較緊的過度配合 配合為 K7/軸器與軸的配合 采用過渡配合 配合為 K7/動軸承與軸的配合 采用較緊的過渡配合 公差 5）確定倒角和圓角 軸兩端的倒角 此軸較小，所以采用 1× 45°導(dǎo)角 取倒角 1× 45° 各軸肩處圓角半徑 如上圖所示 （ 6）繪制軸的結(jié)構(gòu)配合尺寸 如上圖所示 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 15 3． 7． 2中空軸的尺寸設(shè)計 為方便拆裝，軸的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖 3 圖 3空軸的結(jié)構(gòu)和尺寸 中空軸的具體設(shè)計過程見表 3 表 3空軸的具體設(shè)計尺寸表 （ 1）確定軸上零件的裝配方案 機(jī)構(gòu)方案如圖所示，鏈輪由小端裝入 （ 2）確定軸的最小直徑 左右端直徑最小 估算軸的最小直徑 5鋼調(diào)質(zhì)處理，軸中間裝螺桿 取 0((3)確定軸的各段尺寸 1段裝軸承以及軸承座 24(6軸頸的長度以及直徑 段上安裝軸承，必須符合軸承內(nèi)經(jīng) 9(0(5軸頸的長度 及直徑 段軸肩頂著軸承 ,所以軸的直徑必須符合軸承的安裝尺寸 0(8( 4軸頸的長度 及直徑 段安裝軸承座的一部分 ,直徑符合軸承座的安裝尺寸 0(6(2的直徑 軸頸的長度 段安裝小鏈輪 6(3(3按 照 經(jīng) 驗 一 般 取10(15(3(（ 4）軸上 零件的周向固定 小鏈輪處的平鍵選擇 選 A 型普通平鍵，由 設(shè)計手冊 平鍵截面尺寸 b×h=18(× 11(， 鍵 長45(鍵 11× 45 095鏈輪與軸的配合 為了保證對中良好，采用較緊的過度配合 配合為 K7/滾動軸承與軸的配合 采用較緊的過渡配合 公差 5）確定倒角和圓角 螺旋管狀面筋機(jī) 總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 16 續(xù)表 3－ 5 軸兩端的倒角 此軸較小，所以采用 1× 45°導(dǎo)角 取倒角 1× 45° 各軸肩處圓角半徑 如上圖所示 （ 6）繪制軸的結(jié)構(gòu)配合尺寸 如上圖所示 3． 7． 3從動軸的尺寸設(shè)計 為方便拆裝，軸的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如 3所示 : 圖 3從動軸的具體設(shè)計尺寸見表 3 表 3動軸的具體設(shè)計尺寸表 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 機(jī)構(gòu)方案如圖所示，凸輪和鏈輪由小端裝入 兩端直徑最小 估算軸的最小直徑5鋼調(diào)質(zhì)處理，軸上裝有鏈輪及凸輪 取 5( 1 段裝軸承，直徑必須符合軸承內(nèi)徑要求 5(5(0(7(2的直徑 軸頸的長度 段裝凸輪和鏈輪，其長度比鏈輪和凸輪的總長短一點 5(8(4軸頸的長度 段上安裝凸輪，其長度比凸輪的長度短一點 8(5(3軸環(huán)的寬度 按照經(jīng)驗一般取 15(5(鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 17 續(xù)表 3凸輪 處的平鍵選擇 選 平鍵截面尺寸 b× h=10( 8(鍵長 30(鍵 8× 30 095鏈輪處的平鍵選擇 選 平鍵截面尺寸 b× h=10( 8(鍵長 70(鍵 8× 70 095鏈輪，凸輪與軸的配合 為了保證對中良好，采用較緊的過度配合 配合為 K6/動軸承與軸的配合 采用較緊的過渡配合 公差 軸兩端的倒角 此軸較小，所以采用 1× 45° 導(dǎo)角 取倒角 1× 45° 各軸肩處圓角半徑 如上圖所示 如上圖所示 3． 7． 4傳動主軸校核 軸的強(qiáng)度計算方法主要有三種：按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算，按彎扭合成強(qiáng)度計算，安全系數(shù)校核。軸按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算只需要知道轉(zhuǎn)矩的大小，方法簡單，但計算精度較低，它主要用于以下情況： a) 傳遞轉(zhuǎn)矩或以轉(zhuǎn)矩為主的傳遞軸； b) 初步估算軸徑以便進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計； c) 不重要的軸的最終計算。 根據(jù)傳動主軸的受力情況，我們采用按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算的校核方法來校核軸，原因是主動軸主要是以傳遞轉(zhuǎn)矩為主的軸。 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： ? ?69 . 5 5 1 0?? ? ? 式中 : 3按機(jī)械設(shè)計手冊表 14]； r/ ? ?T? 340 . 2 (1 )??(3— 3) 式中：1 /?，即空心軸內(nèi)徑 螺旋管狀面筋機(jī) 總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 18 則 342 8 4 . 3 9 4500 . 2 5 0 [ 1 ( ) ]40T? ?? ? ?這里的 ? ?T?=25～ 45， T=d=50,1d=40,? =以T?〈 ? ?T?所以軸的強(qiáng)度符合設(shè)計要求。 3． 8 滑動絲杠副選擇 本方案選用的螺旋傳動為滑動螺旋，而且是以傳遞動力為主的傳力螺旋。 滑動螺旋的優(yōu)點： a)結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，成本低廉； b)當(dāng)螺紋升角小于摩擦角時，能自鎖； c)傳動平穩(wěn)； 滑動螺旋傳動選用的是螺母轉(zhuǎn)動，螺桿作直線運動的運動方式，這里的螺母在設(shè)計時直接在中空軸內(nèi)攻螺紋，把中空軸當(dāng)螺母使用。 螺桿的螺紋選用應(yīng)用最廣泛 的梯形螺紋。根據(jù)生產(chǎn)實踐可選梯形螺紋（ 中等精度，螺紋副標(biāo)記為 3e。 螺桿的運動規(guī)律為間隙式的運動，當(dāng)小料斗中充滿了面筋時，通過時間繼電器控制磁粉離合器使螺桿停止運動，當(dāng)小料斗中的活塞向上運動致頂部時，螺桿再次向前送料。螺桿每次送料的時間為 桿轉(zhuǎn)過 1/6圈，壓料板前進(jìn) 前進(jìn)的面筋正好為 150g。所以螺桿的設(shè)計符合要求。 磁粉離合器的導(dǎo)電時間為 期 T=3(s)。 3． 9 軸承及軸承座選取 3． 9． 1軸承的選取 選定了軸承類型后 ，決定軸承尺寸是根據(jù)主要的時效形式進(jìn)行計算，疲勞點蝕是疲勞壽命計算的主要依據(jù)，塑性變形是靜強(qiáng)度計算的主要依據(jù)。對一般工作條件下作回轉(zhuǎn)的滾動軸承處進(jìn)行接觸疲勞壽命計算外，還要做靜強(qiáng)度計算。高速軸承由于發(fā)熱易造成粘著磨損和燒傷，除計算壽命外，還要核驗極限轉(zhuǎn)速。 此外，決定軸承工作能力的因素還和軸承組合的合理結(jié)構(gòu)、潤滑和密封等，他們對保證軸承正常工作起重要的作用。 軸承的主要失效形式：疲勞點蝕；塑性變形；磨損；其他失效形式。 a) 傳動軸軸承的選擇：根據(jù)軸承的受力情況 ,只受徑向力， 選擇滾動軸承，深溝球軸承（ 276號 108。 b) 中空軸 軸承的選擇：根據(jù)軸承的受力情況，受軸向和徑向力， 選擇滾動軸承，圓錐滾子軸承（ 297號 32012。 c）從動軸 軸承的選擇：根據(jù)軸承的受力情況，只受徑向力， 選擇滾動軸承，深溝球軸承（ 號 206。 工作條件：工作轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)矩小。 所以所選軸承符合標(biāo)準(zhǔn)。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 19 3． 9． 2軸承的安裝方法 軸承安裝的好壞與否，將影響到軸承的精度、壽命和性能。因此，請充分研究軸承的安裝，即請按照包含如下項目在內(nèi)的操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行軸承安裝。 清洗軸承及 相關(guān)零件，（對已經(jīng)脂潤滑的軸承及雙側(cè)具油封或防塵蓋，密封圈軸承安裝前無需清洗。） 檢查相關(guān)零件的尺寸及精加工情況 ， 安裝方法 。 軸承的安裝應(yīng)根據(jù)軸承結(jié)構(gòu)，尺寸大小和軸承部件的配合性質(zhì)而定，壓力應(yīng)直接加在緊配合 的 套圈端面上，不得通過滾動體傳遞壓力 。 a. 軸承內(nèi)圈與軸 是 緊配合，外圈與軸承座孔是較松配合時，可用壓力機(jī)將軸承先壓裝在軸上，然后將軸連同軸承一起裝入軸承座孔內(nèi)，壓裝時在軸承內(nèi)圈端面上，墊一軟金屬材料做的裝配套管（銅或軟鋼）。 b. 通過加熱軸承或軸承座，利用熱膨脹將緊配合轉(zhuǎn)變?yōu)樗膳浜系陌惭b方法。是一種常 用和省力的安裝方法。此法適于過盈量較大的軸承的安裝 c. 推力軸承的周全與軸的配合一般為過渡配合，座圈與軸承座孔的配合一般為間隙配合，因此這種軸承較易安裝，雙向推力軸承的中軸泉應(yīng)在軸上固定，以防止相對于軸轉(zhuǎn)動。 軸承的安裝方法，一般情況下是軸旋轉(zhuǎn)的情況居多，因此內(nèi)圈與軸的配合為過贏配合，軸承外圈與軸承室的配合為間隙配合。 3． 9． 3軸承的預(yù)緊 軸承的預(yù)緊是指在裝配的過程中，通過某種方法在軸承中產(chǎn)生被保持某中形式的預(yù)緊載荷，預(yù)緊載荷的作用是使軸承消除間隙，并使?jié)L動體和坐圈的接觸點處產(chǎn)生預(yù)變形。通過預(yù) 緊可以使?jié)L動軸承在工作載荷作用下具有較高的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。如果被預(yù)緊的軸承是向心軸承，（角接觸軸承和圓錐滾子軸承），則預(yù)緊載荷通常為軸向載荷，如果被預(yù)緊的軸承是向心軸承（通常為圓柱滾子軸承），則預(yù)緊力為徑向力載荷，預(yù)緊力的作用是會使?jié)L動軸承摩擦阻力增大，工作壽命降低，預(yù)緊結(jié)構(gòu)在使用中要嚴(yán)格控制預(yù)緊力的大小。 面筋機(jī)所選用的滾動軸承座適用于深溝球軸承，調(diào)心球軸承，徑向接觸滾子軸承。線速度 v≤ 5m/s，工作溫度 t≤ 90°，采用油潤滑。其對應(yīng)所選軸承的型號分別為 2506Y。 3． 10 彈簧的設(shè)計計算及校核 3． 10． 1 彈簧的設(shè)計 已知切料彈簧工作時最大載荷為 135N，最小載荷為 15N，要求彈簧切料的工作行程為 40塞彈簧工作時最大載荷為 135N，最小載荷為 0N，工作行程為 100端固定支承。因為彈簧在一般的載荷下工作，可按照第Ⅲ類彈簧來考慮，選擇 估彈簧絲直徑為 d=2表可知，[ ] 0 . 5 , 1 7 1 0T B B M P a? ? ???，所以 [ ] 0 . 5 0 . 5 1 7 1 0 8 5 5 ( ) P a??? ? ? ?。 d 根據(jù)給定的條件選定 C=8,并 根據(jù)公式得 螺旋管狀面筋機(jī) 總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 20 0 . 6 1 5 4 144C??? ? (3— 5) 0 . 6 1 5 4 8 1 1 . 1 8 48 4 8 4??? ? ???又根據(jù)公式得 m a 6 [](3— 6) 1 3 5 8 1 . 1 8 41 . 6855??? ) 與估計的彈簧絲直徑相似，故取標(biāo)準(zhǔn)值 d=是 2D 3— 7) 9218( )?2D D d??(3— 8) 1 8 22 0 1 6 ( )??符合題意要求 。 n 查表得 G=80000由公式可得彈簧的工作圈數(shù)為 : 41 328 (3— 9) 438 0 0 0 0 2 4 08 1 8 1 2 09 . 1 4??????取彈簧工作圈數(shù)為 0。 42 328 (3— 10) 438 0 0 0 0 2 1 0 08 1 8 1 3 52 0 . 3 2??????取彈簧工作圈數(shù)為 1。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 21 計算最小載荷 3m i n 21 m i n 48 F D ? (3— 11) 348 1 5 1 8 1 08 0 0 0 0 25 . 4 6 7 5 ( )? ????3m a x 21 m a x 48 F D ? (3— 12) 348 1 3 5 1 8 1 08 0 0 0 0 24 9 . 2 ( )? ????3m i n 22 m i n 48 F D ? 3 48 0 1 8 2 18 0 0 0 0 20 ( )? ????3m a x 22 m a x 48 F D ? 3 48 1 3 5 1 8 2 18 0 0 0 0 21 0 3 . 3 ( )? ????實際彈簧的工作行程o?： 1 m a x 1 m i ? ???(3— 13) 4 9 7 54 3 )?2 m a x 2 m i ? ???)? [ ]T???(3— 14) 螺旋管狀面筋機(jī) 總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計 22 1 8 5 59 5 7 )M ?計算極限載荷： 2 C??? (3— 15) 29 5 7 . 6 2 3 . 1 48 1 . 1 8 4 91 4 1 . 1 ( )N??????與之對應(yīng)的變形量 3m 8 F D ? 348 1 4 1 . 1 1 8 2 18 0 0 0 0 21 0 8 ( )? ????彈簧節(jié)距 t： 1 m a n?? ? ? ? (3— 16) 4 9 107 )? ??2 m a n?? ? ? ? 1 0 3 . 22 0 . 2 2217 . 1 ( )? ??彈簧總?cè)?shù)0n： 10 1 2(3— 17) 10 212??? 20 2 2鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2007 23 21 223??? 彈簧鋼絲間距 ? ： ?? ? 彈簧的自由長度0H： 1 0 1 0( 0 . 5 )H n n d?? ? ?(3— 18) 1 0 5 . 1 (1 2 0 . 5 ) 27 4 ( )? ? ? ??2 0 2 0( 0 . 5 )H n n d?? ? ?2 1 5 . 1 (1 2 0 . 5 ) 21 2 8 ( )? ? ? ??由穩(wěn)定性要求可知 274 4 . 1 5 . 318? ? ? ? ，滿足穩(wěn)定性要求。 3． 10． 2 彈簧疲勞強(qiáng)度驗算 m a xm a x 28 K F ?? (3— 19) m 8 K F ??