餃子機畢業(yè)設計論文.doc

哈爾濱商業(yè)大學畢業(yè)設計（論文）餃子機畢業(yè)設計/major學 生 姓 名： 周沛 指 導 教 師： 楊綺云 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 院： 輕工學院 2011年6月7日Graduation Project (Thesis)Harbin University of CommerceThe graduation design of dumpling machineStudent Zhou Pei Supervisor Yang Qiyun Specialty Machine Design，Manufacture and Automation School School of Light Industry 2011-06-07畢業(yè)設計（論文）任務書姓名周沛學院輕工學院班級2009級2班專業(yè)機械設計制造及其自動化畢業(yè)設計（論文）題目：餃子機設計立題目的和意義：餃子是我國人民喜愛的食品、可速凍、屬方便食品。隨著人民生活水平的提高，生活節(jié)奏的加快，人們對餃子的需求越來越大，因此市場需求量較大。采用手工制作，生產(chǎn)能力低，工人勞動強度大。設計適合我國國情的餃子機具有實際意義及市場應用前景，具有良好的社會效益，經(jīng)濟效益。該機自動完成供陷、制皮、成型等操作。生產(chǎn)量大，自動化程度高。學生通過對該機的設計，能達到教學基本要求，可在機械的結構設計和控制系統(tǒng)設計兩個方面都得到工程師必要的基本訓練，提高學生機電一體化的水平。 技術要求：最大生產(chǎn)能力 150-200個 /分 工作計劃：1. 完成總體方案設計（根據(jù)主參數(shù)確定結構參數(shù)，運動參數(shù)，動力參數(shù)等）；2. 完成總裝配圖的設計；3. 完成電氣控制系統(tǒng)設計；4. 完成零件圖；5. 完成設計說明書。2時間安排：12周 畢業(yè)實習，搜集畢業(yè)課題資料，完成譯文、論文綜述；35周 總體方案、結構草圖設計；完成開題報告、實習報告（3月29日第一階段檢查）；69周結構設計、完成裝配圖設計（4月26日第二階段檢查）；10周 控制系統(tǒng)設計11周 整理說明書；12周 零件工作圖設計（5月17日第三階段檢查）；13評閱（5月20日第四階段檢查）14-15周-答辯；指導教師要求：按計劃、按要求完成畢業(yè)設計。（簽字）楊綺云 2013 年3月10 日教研室主任意見：（簽字） 2013 年 3 月 1日院長意見：（簽字） 2013 年 3 月 1日畢業(yè)設計（論文）審閱評語一、指導教師評語：指導教師簽字：年 月 日1畢業(yè)設計（論文）審閱評語二、評閱人評語：評閱人簽字：年 月 日畢業(yè)設計（論文）答辯評語三、答辯委員會評語：四、畢業(yè)設計（論文）成績：專業(yè)答辯組負責人簽字： 年 月 日 五、 答辯委員會主任單位： （簽章） 答辯委員會主任職稱： 答辯委員會主任簽字： 年 月 日摘 要全自動餃子機，包括機座以及分別安裝在機座上的送餡機構、送面機構、餃子成型機構。全自動餃子機自動化程度高、操作簡單，能夠提高餃子的生產(chǎn)效率，降低人工勞動成本。本文對餃子機的工作原理及主要技術參數(shù)進行了設計計算，并分析餃子機的整體傳動系統(tǒng)，整機結構的設計，及其整機和各部分的尺寸確定。本次設計對餃子機進行Solidworks三維建模。并將三維建模模型繪制成Autocad二維平面圖。關鍵詞：餃子機、 灌腸式餃子機、三維建模、傳動系統(tǒng)。I AbstractAutomatic machine for making dumplings, stuffing feeding mechanism, feeding mechanism, a dumpling forming mechanism comprises a base and are respectively installed on a base. Automatic dumpling machine of high degree of automation, simple operation, can improve the dumpling production efficiency, reduce labor costs.In this paper, the working principle of dumpling machine and main technical parameters for the design and calculation, and analysis of the overall transmission system of dumpling machine, design the structure of the whole machine, and the size of each part is determined and.Solidworks 3D modeling of dumpling machine for the design. The 3D modeling and rendering into a Autocad planar graph. Two-dimensional map transmission mechanism, the stuffing feeding mechanism, transmission system drawing.Keywords: dumpling machine, sausage type dumpling machine, 3D modeling, transmission system.II 目 錄摘要IAbstractII第一章 緒論11.1 引言1 1.2 餃子機的發(fā)展與現(xiàn)狀1 1.3 本課題的來源與研究意義2第二章 方案設計42.1方案確定4第三章 主要參數(shù)設計63.1動力參數(shù)的確定6 3.2運動參數(shù)的確定63.3尺寸參數(shù)的確定7 3.3.1輸餡機構設計7 3.3.2輸面機構設計8 3.3.3 成型輥設計9 3.3.4餃子機三維圖9第四章 設計計算104.1軸的計算104.2 帶輪的計算11 4.2.1 V帶的計算11 4.2.2V帶輪的計算144.3 蝸輪蝸桿設計154.4齒輪設計19第五章 校核計算205.1軸強度校核205.2軸承的校核第六章 技術經(jīng)濟分析236.1成本核算23 6.1.1標準件費用23 6.1.2非標準件材料費用24 6.1.3非標準件加工費用核算246.2計算利稅和利潤25 6.2.1增值稅的核算25 6.2.2利潤的計算26 6.2.3利潤分析26結 論29致 謝30參考文獻312哈爾濱商業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 第一章 緒論1.1引言 餃子機又稱水餃機、餃子機械或者餃子機器。主要是指把和好的面與調好的餡放到機器的指定入料口內，加入時令蔬菜還能展現(xiàn)餃子的另類風情，經(jīng)過一千多年的改良與發(fā)展后傳統(tǒng)的餃子餡料已有很多新奇的做法：泡菜與油豆腐、以及芥末與海鮮及咖喱與豬肉的餃子餡料，還有體貼的為素食主義者搭配的餡料，也還有新潮的可選擇蕃茄、荸芥等做主餡，吃起來口感爽脆又營養(yǎng)，接通電源開動機器就可以生產(chǎn)出成品餃子，該機械具有生產(chǎn)速度快、成品高、省時省力等優(yōu)點；廣泛應用于學校、食堂、飯店、企事業(yè)單位和快餐、餃子加工行業(yè)中。餃子機屬于食品加工設備的很常見的一種，其加工的產(chǎn)品餃子是中國北方人的傳統(tǒng)美食之一，其主要用途就是代替人工包餃子的過程，提高工作的效率。 餃子機是由機架部分、減速部分、供餡部分、供面部分、成形部分等五大部份組成。工作原理是面斗中面團經(jīng)螺旋推進器(面絞龍)推至出口(面嘴)處形成空心面管; 同時經(jīng)雙級葉片泵將餡推入面管內，最后經(jīng)成形模滾切成型。要完成上述工序主要由輸面、輸餡、成形三部份來實現(xiàn)。輸餡部份是將餡推入空心面管和控制餡量多少的機構它是由餡斗、餡絞龍、餡管、雙級變量葉片泵組成，輸面部份是將面擠壓成空心面管和調節(jié)控制面皮厚薄，面量大小機構，它由面托盤、面斗、面套、面絞龍、付滾、調節(jié)螺母和內、外嘴組成。成形部份的任務是將裝餡的面管滾壓成型，它由成形架、成形模、成形付滾、緊定螺栓和干面斗等組成。 1.2 餃子機的發(fā)展與現(xiàn)狀 目前,國際包裝機械行業(yè)競爭日趨激烈,食品包裝機械正朝著高速、多功能化及控制智能化的方向發(fā)展。面對嚴峻的形勢,我國包裝機械行業(yè)必須提高產(chǎn)品的技術含量,走專業(yè)化發(fā)展的道路,靠技術進步來推動行業(yè)發(fā)展，對食品包裝質量和包裝速度的要求不斷提高，全自動水餃機是水餃生產(chǎn)實現(xiàn)機械化、自動化的根本保證。包裝機械為包裝提供重要的技術保障，對包裝業(yè)的發(fā)展起著重要的作用。同時在食品、醫(yī)藥、日用品、化工產(chǎn)品等生產(chǎn)中起著中要的作用。包裝機械可以提高勞動生產(chǎn)效率，改善生產(chǎn)環(huán)境，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品儲運的安全性及檔次，增加產(chǎn)品的附加值，從而提高產(chǎn)品的市場競爭力，帶來更大的經(jīng)濟效益和社會效益。包裝機械行業(yè)是一個市場潛力很大的新興行業(yè)，面臨著巨大的國內外市場和極好的發(fā)展機會。餃子機還有相當大的發(fā)展空間?，F(xiàn)在市場上大多數(shù)用的都是灌腸式餃子機，包合式餃子機是近幾年才推向市場的新機種，因其克服了灌腸式餃子機的不足，而且大型機器生產(chǎn)效率高，正逐漸被用戶認可?，F(xiàn)在的餃子機的生產(chǎn)不僅要適應中國市場，而且也要適應海外市場。從 1982 年第一臺餃子機出口到加拿大算起，金美樂餃子機的出口份額一直在不斷提升，到 2008 年占到企業(yè)銷量的 40%。2008年的金融危機對餃子機的出口造成了很大的影響，出口量減少了一半。現(xiàn)在企業(yè)主要通過三種渠道解決這個問題，第一是轉出口為內銷，拓展國內市場；第二是開發(fā)新產(chǎn)品，彌補一部分出口份額；最后就是壓縮開支內部消化。經(jīng)過一兩年的努力，一些大企業(yè)很好地應對了這種不利影響。金融危機未必是一件壞事，它加劇行業(yè)的優(yōu)勝劣汰，進一步規(guī)范了市場。餃子機市場永遠不會出現(xiàn)飽和。首先是機器會出現(xiàn)折舊和更新?lián)Q代的問題，還存在很多沒有開發(fā)的領域，比如二級市場，大中專院校的食堂甚至個人也是一個很大的市場，只要不斷地創(chuàng)新，適應市場的新需求，就不存在飽和的問題。隨著技術的不斷革新以及人們需求的提高，現(xiàn)在餃子機及其附屬產(chǎn)品有很多，將來餃子機將向小型化、自動化和規(guī)范化發(fā)展，也就是說產(chǎn)品要盡量小，自動化程度要高，零部件要規(guī)范。 1.3本課題的來源與研究意義 餃子是我國人民喜愛的食品、可速凍、屬方便食品。隨著人民生活水平的提高，生活節(jié)奏的加快，人們對餃子的需求越來越大，因此市場需求量較大。采用手工制作，生產(chǎn)能力低，工人勞動強度大。設計適合我國國情的餃子機具有實際意義及市場應用前景，具有良好的社會效益，經(jīng)濟效益。該機自動完成供陷、制皮、成型等操作。生產(chǎn)量大，自動化程度高。學生通過對該機的設計，能達到教學基本要求，可在機械的結構設計和控制系統(tǒng)設計兩個方面都得到工程師必要的基本訓練，提高學生機電一體化的水平。 研究的主要目的是減輕人們不必要的勞動，讓機器代替人類去做一些瑣碎的事情，隨著我國經(jīng)濟體制改革的進一步深化和科研設計單位的轉制，隨著人們生活節(jié)奏的加快，快長食品己成為我國人民飲食中不可缺少的重要組成部分，而且所占比例逐年上升。餃子是中華民族的傳統(tǒng)食品，被譽為“國粹食品，是中式快長的主要食品。所以，不斷完善和解決餃子成型機 (后稱餃子機)存在的問盛是至關重要的。 自1958年中國第一臺餃子機問世后，經(jīng)全國許多科研人員和有關技術人員幾十年的不懈努力，餃子機己廣泛應用于工業(yè)化生產(chǎn)中。目前，國內生產(chǎn)的餃子機都是采用灌腸式的原理，即:將和好的面團經(jīng)機器制成面管，并將餡沖入管中，再經(jīng)成型橄滾壓剪切制成餃子。在輸餡方面，已有多種形式的變且葉片泵能適應全菜餡、肉菜棍合餡、全肉餡的連續(xù)平穩(wěn)給餡。但在輸面方面，卻存在著一定的不足:有時餃子會偶爾出現(xiàn)裂紋，餃子皮溫升過高，產(chǎn)生輕橄糊化。餃子出現(xiàn)裂紋和餃子皮沮升過高 (能改變餃子的色澤)是直接影響餃子質愛的重要因素，因此，解決以上問題是完善餃子機的關鍵所在。 目前，人們都喜歡涮火鍋，而在涮火鍋之余，用火鍋湯盤些火鍋餃，更是人們經(jīng)常食用的美食佳品。但是，由于火鍋餃子個頭小，手工包制很麻煩。尤其是飯店和食品加工單位，為增加品種花樣和擴大再生產(chǎn)，必需配備包制火鍋餃子的專用設備。就此問題我們經(jīng)研究實驗，把現(xiàn)有的餃子機經(jīng)過改裝，增加很少的零件就可包制火鍋餃子，換上原有的零件又可包制常規(guī)餃子，做到一機多用。 第二章 方案設計2.1方案的比較 餃子機的類型經(jīng)過了三個階段的發(fā)展，第一代為盆式餃子機，第二代為灌腸式餃子機，大三代為包合式餃子機。都是在成型與輸餡結構上有所不同?，F(xiàn)在市面上大量銷售的主要是灌腸式餃子機，本次畢業(yè)設計也是研究灌腸式餃子機。灌腸式餃子機具有一次成型，不產(chǎn)生廢面；供餡穩(wěn)定，餡量大小調整方便；成品率高，損率 2%；餃子質量誤差小，大質量與平均質量間的相對誤差不超過6%；生產(chǎn)效率高，能滿足更多用戶的優(yōu)點?，F(xiàn)討論傳動系統(tǒng)方案如下：1. 方案一1- 電機； 2-減速器； 3-鏈輪； 4-鏈； 5-鏈輪； 6-齒輪； 7-輸面鉸籠；8-齒輪； 9-輔助壓輥； 10-松下變頻電機； 11-聯(lián)軸器； 12、13-軸承； 14、15-鏈輪； 16-輸餡鉸籠； 17-葉片泵； 18、19-軸承； 20-松下變頻電機；21-聯(lián)軸器； 22-軸承； 23、24-錐齒輪； 25、26、27-直齒輪； 28-成型底輥；29-成型輥； 30-撒粉刷 圖2-1該方案的優(yōu)點是采用三個電機實現(xiàn)無極變速，成型輥的轉速可以通過電機改變。用減速器減速改善了蝸輪減速的缺點。缺點是輸餡攪籠又連接一個電機通過鏈輪傳動，結構比較復雜，傳動比也不穩(wěn)定。2. 方案二 1- 電機； 2-皮帶輪； 3-皮帶輪； 4-蝸輪； 5-蝸桿； 6、7-錐齒輪； 8-葉片泵； 9-輸餡鉸籠； 10、11-直齒輪； 12、13-直齒輪； 14-輸面鉸籠； 15-輔助壓輥； 16-聯(lián)軸器； 17、18-錐齒輪； 19、20、21、22、23-直齒輪； 24- 成型底輥； 25-成型輥； 26-撒粉刷； 圖2-2圖2-2為餃子機傳動系統(tǒng)圖。該傳統(tǒng)的傳動方案具有結構緊湊，制造成本低，傳動比恒定的優(yōu)點。輸餡部分采用齒輪傳動，結構簡湊，降低了制造成本。是第一代餃子機的傳動方案。金屬齒輪經(jīng)過高溫淬火熱處理，能夠增加使用壽命而且價格低廉。由于蝸輪與蝸桿減速比大且傳動比恒定，傳動到各個工作部分的傳動方案簡單。且通過潤滑油的潤滑能夠降低齒輪摩擦產(chǎn)生的溫度，盡可能大的延長使用壽命。2.2方案的確定 通過兩個傳動方案的對比，確定選擇第二個方案，圖示2-2的傳動關系如下：電機1經(jīng)皮帶輪2/3帶動蝸桿軸5，通過蝸輪蝸桿傳動將動力傳給軸，往右錐齒輪6、7實現(xiàn)換向，將動力傳給輸餡絞龍及葉片泵。往左一面通過齒輪10、11將動力傳給輸面絞龍軸14，再往上通過齒輪12、13將動力傳給輸面小絞龍15。另一面通過錐齒輪17、18將動力傳給軸,然后通過齒輪1920將動力傳給成型底輥軸,再通過齒輪21/22將動力傳給成型輥軸。最后通過齒輪22/23將動力傳給散粉刷軸。 第三章 主要參數(shù)設計3.1動力參數(shù)的確定選擇電機類型時，首先考慮的就是電動機的性能。應能全面滿足被驅動機械負載的要求。如啟動性能、正反轉運行、過載能力等。在這個條件下，優(yōu)先選用結構簡單、運行可靠、維護方便、價格便宜的電機。本文中，餃子機為小型機械，它不要求有較大的動力傳動，只要求穩(wěn)定的傳遞即可，并且通過傳動系統(tǒng)方案的選擇，沒有無極調速，因此，該餃子機的動力源選擇步進電動機。電動機型為： Y90L-4額定功率/Kw: 1.5Kw額定電壓/V: 380V滿載時|電流/A: 0.67A滿載時|轉速/(r/min): 1420r/min滿載時|效率(%): 78%滿載時|功率因數(shù): 0.79轉子鐵心/mm)|外徑: 90mm轉子鐵心/mm|內徑: 55mm轉子鐵心/mm|長度: 40mm氣隙長度/mm: 0.24mm槽數(shù)|定子: 28槽數(shù)|轉子: 20定子繞組|線規(guī)/mm: 1-0.37mm定子繞組|每槽匝數(shù): 150定子繞組|每相串聯(lián)匝數(shù):1140定子繞組|節(jié)距: 2103.2運動參數(shù)確定3.2.1成型輥軸轉速確定根據(jù)課題技術要求：最大生產(chǎn)能力 150-200個 /分，選定生產(chǎn)能力為180個/分。成型輥每轉一圈能包合三個餃子，所以確定成型輥軸轉速為:。3.2.2輸面絞龍轉速確定因為成型輥線速度與輸面絞龍線速度要相等，初步設計輸面絞龍半徑，成型輥半徑；根據(jù)公式，確定輸面絞龍軸轉速為： 。 3.2.3傳動比的確定因為電機轉速為 ，所以總傳動比為；輸面絞龍到成型輥的傳動比為；蝸輪蝸桿傳動比為；帶輪傳動比為。3.3 尺寸參數(shù)確定 3.3.1輸餡機構設計 輸餡機構主要有葉片泵、輸餡料斗、傳動齒輪、調節(jié)手柄組成，當電機運轉，動力由電機通過帶輪傳動和蝸輪蝸桿傳給傳動齒輪，由葉片泵和輸餡料斗的轉動實現(xiàn)餡料的輸送，根據(jù)餡料的大小，通過調節(jié)手柄來調節(jié)餃子餡的大小。三維圖和二維圖如圖3-1所示 圖 3-13.3.2輸面機構設計輸面機構由輸面絞龍、面嘴、輸面小絞龍、輸餡通管、傳動齒輪組成。當電機運轉通過蝸輪蝸桿將動力傳給輸面絞龍軸，因為輸面絞龍有錐度(一般小于）所以輸面絞龍能產(chǎn)生軸向進給力，推動面團前進。面嘴通過手動調節(jié)能調整面皮的厚度，非常方便。往上輸面小絞龍軸通過齒輪傳動實現(xiàn)旋轉。三維圖和二維圖如圖3-2所示 圖 3-2 3.3.3成型輥設計 成型輥通過齒輪組實現(xiàn)傳動，成型底輥大齒輪通過與下端大齒輪的黏合實現(xiàn)成型底輥的轉動。成型底輥大齒輪邊的小齒輪與成型輥齒輪黏合帶動成型輥旋轉。成型輥軸上齒輪與散粉刷軸上齒輪黏合實現(xiàn)散粉刷軸旋轉，實現(xiàn)干面粉的下落。三維圖和二維圖如圖3-3所示 圖 3-33.3.4餃子機整體結構 圖 3-4第四章 設計計算4.1軸的計算 為進行傳動件的設計計算，要推算出各軸的轉速和轉矩（或功率）。將電機軸設為軸，主傳動軸為軸。i為兩軸之間的傳動比，i=1，為兩軸之間的傳動效率，P，P為各軸的輸入功率（KW），T，T為各軸輸入轉矩（Nm），n，n為各軸轉速（r/min），按電機軸至工作機運動傳遞路線推算，得到各軸的運動和動力參數(shù)。（1）各軸轉速 n=n/i（r/min） （4-1） 式中：n-電機滿載轉速； i-電機至一軸的傳動比。 n=n/i= n/ i* i,同理可推算出各軸的轉速。 （2）各軸輸入功率 各軸之間的功率關系為P=P * KW （4-2） 各軸功率同理可推出。 （3）各軸輸入轉矩 輸入轉矩公式為 T= （4-3） 各軸功率可推算。 現(xiàn)以蝸桿軸為例，計算其轉速，功率和扭矩；軸的三維圖如下 電機輸出轉速為1420r/min，帶輪的傳動比為i=1，傳動到蝸桿軸的轉速為=1420r/min，電機的輸出功率為1.5KW，帶輪的傳動效率為=0.94，滾動軸承（每對）的效率為=0.98，故=1.50.940.98=1.38KW。=10.09 N，T=T0.940.98=9.29 N結構參數(shù)確定 當軸的支撐距離未定時，無法由強度確定軸頸，要用初步估算的方法， 即按純扭矩并降低許用扭轉切應力確定軸頸d，計算公式為： （4-4） 式中：P軸所傳遞的功率，KW； n軸的轉速，r/min；A由軸的許用切應力所確定的系數(shù)，其值可查相關教材，在此以 A=120，帶入公式，可求得主傳動軸的最小軸頸為=15.4mm，取主傳動軸的最小軸頸為D=16mm，軸的具體結構尺寸由傳動要而定。4.2帶輪的計算 4.2.1.V帶的設計已知已選電動機Y90L-4 ：功率P=1.5Kw ，滿載轉速=1420r/min ，輸送裝置工作時有輕微震動，每天工作10-16/h。(1) 設計功率 根據(jù)工作情況由機械設計實用手冊表8-1-26查得工況系數(shù)=1.1； =.P=1.11.5=1.65kw(2) 選擇帶型 根據(jù)=1.5kW和=1420r/min由機械設計實用手冊表8-1-3選定B型。(3) 計算傳動比 根據(jù)工作要求，傳動的穩(wěn)定性和安全性，n=1420，故選擇傳動比設為 i=1。 (4) 小帶輪基準直徑由機械設計實用手冊表8-1-17和機械設計實用手冊表8-1-15取小 帶輪基準直徑=140mm 。(5) 大帶輪基準直徑 大帶輪基準直徑 （4-5） 取彈性滑動率=0.02 =1140（1-0.02）=137.2mm （4-6） 由機械設計實用手冊表8-1-15 取=140mm =+2=140+23.5=147mm實際傳動比 （4-7） 從動輪的實際轉速 轉速誤差 對于帶式輸送裝置、轉速誤差在5%范圍是允許的(6)帶速v （4-8）(7)初定軸間距 0.7（+）2（+） （4-9） 0.7（140+140）2（140+140） 196 560 取=400mm(8)所需V帶基準長度 （4-10） =1385.5mm查表機械設計實用手冊8-1-8選取=1400mm(9)實際軸間距a （4-11）(10)小帶輪包角 （4-12） = (11)單根v帶的基本額定功率 根據(jù)=140mm和=1420r/min由機械設計實用手冊表8-1-33(d)B 型單根v帶的基本額定功率 =2.47kW(12)額定功率的增量 根據(jù)=1420r/min和 i=1由表8-1-33（a）由內插法得Y型v帶的 =0.08kW(13)v帶的根數(shù)Z （4-13） 根據(jù)= 查表8-1-27得 根據(jù)=1420 查表 8-1-29得=0.96Z=取 Z=2根 (14)單根v帶的預緊力 （4-14）由表8-1-28查得B型帶m=0.17kg/m = =112N(15)壓軸力 （4-15） 4.2.2.V帶輪的設計 （1）V帶輪的設計內容根據(jù)帶輪的基準直徑和帶輪轉速等已知條件，確定帶輪的材料，結形式，輪槽、輪輻和輪翼的幾何尺寸、公差和表面粗糙度以及相關技術要求。 （2） 帶輪的材料 常用的帶輪材料為HT150或HT200。轉速較高時可以采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成。小功率時可以用鑄鋁或塑料。帶輪材料選HT200。 （3） 帶輪的結構形式 根據(jù)帶輪的基準直徑選取腹板式。 （4）V帶輪的輪槽V帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使V帶工作面的夾角發(fā)生變化。為了使V帶的工作面與帶輪的輪槽工作面緊密結合，將V帶輪輪槽的工作面的夾角做成小于。 1)輪槽參數(shù)：基準寬度bd: 14基準線上槽深hamin: 3.5基準線下槽深hfmin: 10.8槽間距e: 90.4第一槽對稱面至端面的最小距離fmin: 11.5槽間距累積極限偏差: 0.6帶輪寬B: B(z-1)e+2f=19+211.5=32 z輪槽數(shù)外徑da: dadd+2ha=140+3.52=147槽輪角=38槽輪角|極限偏差: 0.5大帶輪參數(shù)： da=147 ；B=32；=小帶輪參數(shù): da=147 ； B=32；=V帶參數(shù)：；b=6；h=4；=4.3 蝸輪蝸桿設計 根據(jù)帶輪的轉速已知蝸桿轉速=1420r/min，輸入功率P=1.5kw,傳動比i=15，餃子機傳動不反向，工作載荷較穩(wěn)定，但有不大的沖擊。1選擇蝸桿傳動類型 根據(jù)GB/T 10085-1988 的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）。2.選擇材料考慮到蝸桿傳動功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45-55 HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅鑄造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。 3.按齒面接觸疲勞強度進行設計 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設再校核齒根彎曲疲勞強度。傳動中心距 (1) 確定作用在蝸輪上的轉矩 按=2，估取效率=0.8，則 （4-16）(2) 確定載荷系數(shù)K 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù)=1；選取使用 系數(shù) =1.15；由于轉速不高，沖擊不大，可取動載系數(shù)=1.05；則 （4-17） （3） 確定彈性影響系數(shù) 因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故 （4） 確定接觸系數(shù) 先假設蝸桿分度圓直徑和傳動中心距a的比值=0.35，從圖中查得=2.9。 （5） 確定許用接觸應力 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度45HRC,可查得蝸輪的基本許用應力=268MPa。 應力循環(huán)次數(shù) （4-18） 壽命系數(shù) （4-19） 則 （4-20） （6） 計算中心距 （4-21） 取中心距a=125mm,因i=15，故從表中取模數(shù)m=6.3mm,蝸桿分度 圓直徑=63.這時=0.5，從圖中查得接觸系數(shù)=2.65，因為，因此以上計算結果可用。 4.蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 （1）蝸桿 軸向齒距；直徑系數(shù)q=10；齒頂圓直徑；齒根圓直徑；分度圓導程角；蝸桿軸向齒厚。 （2）蝸輪 蝸輪齒數(shù)=31；變位系數(shù)=-0.5； 驗算傳動比，這時傳動比誤差為，是允許的。 蝸輪分度圓直徑 （4-22） 蝸輪喉圓直徑 （4-23） 蝸輪齒根圓直徑 （4-24） 蝸輪咽喉母圓半徑 （4-25） 5.校核齒根彎曲疲勞強度 （4-26） 當量齒數(shù) （4-27） 根據(jù)=-0.5，從圖中可查得齒形系數(shù)。 螺旋角系數(shù) （4-28） 許用彎曲應力 （4-29）從表中查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應力 壽命系數(shù) （4-30） 彎曲強度時滿足的 。 6.精度等級公差和表面粗糙度的確定 考慮到所設計的蝸桿傳動式動力傳動，屬于通用機械減速器，從GB/T 10089-1988圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇8級精度，側隙種類為f，標注為8f GB/T 10089-1988。4.4 齒輪設計通過調研和觀察，并根據(jù)設計需求，所選齒輪在滿足傳動的情況下，主要以輕便為主要設計要求，所以，齒輪模數(shù)和齒寬盡量小，以減少材料成本和加工成本。初定齒輪模數(shù)為m=2.15，齒寬為10mm。為了結構簡單、工作可靠、價格便宜而選擇外嚙合圓柱齒輪。 1.選擇材料 根據(jù)機械設計實用手冊兩齒輪均選擇45，經(jīng)正火、調質、表面淬火， 齒面硬度為4050HRC，齒輪硬度均為240HBS；精度等級為7。 2.確定齒數(shù) 根據(jù)機器傳動要求及傳動比的分配，齒輪齒數(shù)及傳動比在第二章已論述，現(xiàn)取成型底輥小齒輪（齒數(shù)為30齒）為例，做簡要設計說明。 3.主要幾何尺寸 分度圓直徑 d=mz=2.1530=64.5mm （4-31） 齒頂高 mm （4-32） 全齒高 mm （4-33） 齒頂圓直徑mm （4-34） 齒根圓直徑mm （4-35） 齒距（周節(jié)） （4-36） 縱向重合度 總重合度 中心距 m （5-26） 第五章 校核計算5.1軸的校核此次校核成型輥軸。三維圖如下：1.初步確定軸的基準直徑 先按式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調質處理。根據(jù)表15-3，取。取V帶傳動效率=0.94;一級蝸桿效率=0.8;滾動軸承效率=0.98;圓柱齒輪效率=0.95;圓錐齒輪效率=0.94;于是得: （5-1） （5-2） 取 d=16mm (已經(jīng)考慮連接齒輪時主軸要開鍵槽，直徑增大3%5%)2.按彎扭合成強度校核劃分主軸為六段， （5-3） （5-4） （5-5）查機械設計P可得對不變彎矩， （5-6） 前已選定軸的材料為45鋼，調質處理，由表15-1查得；因此，故安全。3.主軸應力分布圖（1）垂直面支承反力以知齒輪的徑向力，軸向力，圓周力，主軸的重力分別為設計是取所以得到：（2）水平支反力 取4.垂直面的彎矩 5水平面彎矩6軸傳遞的扭矩 彎扭矩圖如下：7.精確校核軸的疲勞強度 截面C、D只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉強度較為寬裕確定的，所以截面C、D無需校核。 從受載的情況來看，截面B上的應力最大。截面B上雖然應力最大，但應力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面B也不必校核。5.2軸承的校核根據(jù)本次設計要求，選7009AC,查機械設計手冊單行本軸承P表6-2-11，得查機械設計基礎P表10-11,取所以，該軸承符合要求。第六章 技術經(jīng)濟分析6.1 成本核算6.1.1 標準件費用統(tǒng)計標準件的種類、數(shù)量和價格列表5-1所示：表5-1 標準件費用明細表名稱數(shù)量/個單價/元成本/元錐齒輪430120軸承2010200螺釘1100.444螺栓440.417.6螺母、墊片500.525手柄250100螺桿15050離合器14545彈簧11.51.5其他3030900總計363150 非標準件材料費用本餃子機機所使用材料種類不多，主要有鋼、不銹鋼和尼龍類，根據(jù)目前市場上各種原材料的價格，對各種材料的用量和費用進行估計，列表5-2所示：表5-2 材料成本材料用量/kg單價/元/噸成本/元普通碳素鋼503200160不銹鋼4015000-25000800尼龍225005總計929656.1.3 非標準件加工費用核算工時計算重要包括機加工、鑄造費用和裝配費用、工時的估算包括加工工時和輔助工時，工時的成本標準按表5-3進行估算。工時計算詳細數(shù)據(jù)見表5-4所示。表5-3 加工成本加工方法成本/元車20-30/小時銑30-50/小時磨40-60/小時鉗20/小時鏜80 非標準件的加工費用，根據(jù)經(jīng)驗可以大概估算得 ：1500元/臺。綜合各項費用列出成本核算表見表5-5表5-5 成本核算表項目費用標準件費用1503非標準件材料費965非標準件加工費1500裝配費用800管理費用500總計33186.2 計算利稅和利潤6.2.1 增值稅的核算 增值稅是一種流轉稅，其征收分三個檔次，基本稅率17%，基本稅率適用大部分企業(yè)；低稅率13%，低稅率適用生產(chǎn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料、日常用品類企業(yè)；零稅率0%，零稅率主要適用出口商品。餃子機的生產(chǎn)企業(yè)適用基本稅率，即征收成本的17%，計算如下：稅后成本=成本1.17 但在成本中，外購件和材料的費用都已經(jīng)交納的增值稅，應扣除這部分，即 稅后成本=成本1.17材料費用1.1717%外購件費用1.1717% =33181.179651.1717%（1503+1500）1.1717% =3586元 6.2.2 利潤的計算參考機械行業(yè)的常用利潤核算值，將利潤取為15%，計算如下： 銷售價格=稅后成本（115%）=35861.15=4124元 計算后將該部件的銷售價格定為4124元6.2.3 利潤分析生產(chǎn)廠家的利潤分析：生產(chǎn)綱領的確定 制定生產(chǎn)綱領要先進性生產(chǎn)工時的核算，據(jù)附錄2所列進行工時核算，加工時間：約38小時；裝配時間：約30小時按每天工作8小時計，單機生產(chǎn)需天10天完成，設計生產(chǎn)線生產(chǎn)產(chǎn)量約3臺/天。計算年利潤 包裝機生產(chǎn)，全年按平季計算，每月正常生產(chǎn)20天，全年生產(chǎn)240天，生產(chǎn)節(jié)拍是3臺/天，每月生產(chǎn)320=60臺成本3586元/臺，每月初投入當月生產(chǎn)成本，月末收回銷售額，每臺售價為4124元。假設銀行年利率為 ，則年名義利率為12%。計算利潤： 式中 （P/A，1%，12）為等額分付現(xiàn)值系數(shù)運用 計算，值為11.2551代入上式得： 年利潤=36.33萬元用戶的利潤分析：用戶購買機器后投產(chǎn)，本機的一次購機成本是4124元，壽命期為8年，在壽命期末剩余殘值一千元，每年的維護費用一千元，年初支出。計算年利潤 單機生產(chǎn)力的確定 本餃子機速度是180 個/分，每天工作8小時，除去調試、清洗等輔助時間，正常生產(chǎn)6小時，則每天生產(chǎn) 180606=64800個/天，每月按20天生產(chǎn)計算 6480020=1296000個/月每個成本大約0.3元，售價為0.5元每月生產(chǎn)成本 12960000.3=38.88萬元每月銷售額 12960000.5=64.8萬元第一個月月初投入資金，該資金包括： 材料生產(chǎn)成本費用約38.88萬元 當年設備維護費用 1000元而整機中其他部件的成本費為28萬元；則年利潤計算如下利率同前，P=-0.1-28 +（64.8-38.88）（P/A，1%，12）代入上式得： 年利潤=282.94萬元計算壽命期結束后的利潤 自購機的第一年起，即開始生產(chǎn)，每年收入282.94萬元，壽命期結束后設備殘值一千元，計算利潤如下：壽命期結束后利潤：=-（1000+4124）+2829400（P/A，i，8）+1000（P/F，i，8）式中：（P/F，i，8）復利系數(shù)，查技術經(jīng)濟分析22附表值為0.4039（P/A，i，8）復利系數(shù)，查技術經(jīng)濟分析22附表值為4.968利率同前，代入得： =114.26萬元