螺旋輸送式連續(xù)洗米機(jī)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）I、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文）題目：螺旋輸送式連續(xù)洗米機(jī)設(shè)計(jì)H畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用的原始資料數(shù)據(jù)）及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：本課題擬設(shè)計(jì)一種集搓米、洗米、去除漂浮雜質(zhì)和沙石等多種功能于一體、可適用于大型飲食中心、大型食堂使用的高效洗米機(jī)。課題要求學(xué)生在提出該洗米機(jī)原理方案的基礎(chǔ)上，構(gòu)思出洗米機(jī)的裝配結(jié)構(gòu)方案，設(shè)計(jì)出洗米機(jī)的總體裝配圖，繪制出洗米機(jī)的主要零部件工作圖，進(jìn)而撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。洗米機(jī)的技術(shù)條件及主要要求如下：⑴生產(chǎn)率：洗米1600kg/h；（2） 用水量:8000L/先米1600kg；（3） 水平螺旋電機(jī)功率250W,傾斜螺旋電機(jī)功率550W;（推薦）（4） 外型尺寸：1400mm>800mmx125mmo區(qū)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文）工作內(nèi)容及完成時(shí)間:（1）杳閱文獻(xiàn)，翻譯英文資料，書(shū)寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告第1-4周（2）相關(guān)資料的獲取和必要知識(shí)的學(xué)習(xí)第5-9周（3）設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件和軟件模塊并調(diào)試第10-14周（4）撰寫(xiě)論文；第15-16周（5）總結(jié)，準(zhǔn)備答辯；第17周^主要參考資料：包清彬新型連續(xù)式洗米機(jī)J].包裝與食品機(jī)械2001（3）賀新彬水射流輸洗米機(jī)的開(kāi)發(fā)和研制].糧油加工，2007（7）唐偉強(qiáng)新型連續(xù)豆豉洗霉機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)].中國(guó)調(diào)味品，2003（2）王中剛張秀親機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社2003⑸成大先機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)全卷M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1999[6]A.W.Roberts.Theinfluenceofgranularvortexmotiononthevolumetricperformanceofenclosedscrewconveyors[J].PowderTechnology10419919）4）：5667[7]SeiichirouSUZUK.Astudyonthedynamicbehaviorsofanautomaticwashingmachine.2001KoreaADAMSUserConference,20：011-6航空與機(jī)械工程系機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 班學(xué)生（簽名）： 俸愛(ài)元日期：自2014年2月17日至2014年6月1日指導(dǎo)教師（簽名）：學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果包含本人已用于其他學(xué)位申請(qǐng)的論文或成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：俸愛(ài)元 日期：2014年5月29日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。作者簽名：俸愛(ài)元 日期：2014年5月29日導(dǎo)師簽名：賀紅林 日期：2014年5月29日螺旋輸送式連續(xù)洗米機(jī)設(shè)計(jì)摘要：洗米機(jī)是一種糧食加工機(jī)械,用于洗米的裝置。本設(shè)計(jì)的螺旋洗米機(jī)由電動(dòng)機(jī)、水平螺旋軸、傾斜螺旋軸及與其相對(duì)應(yīng)的減速器機(jī)、架等結(jié)構(gòu)組成。米由進(jìn)料口進(jìn)入洗米機(jī),經(jīng)過(guò)螺旋軸的輸送進(jìn)行揉搓洗滌,水流與米流逆流流動(dòng),米中的漂浮雜質(zhì)在此過(guò)程中漂浮,與洗滌的濁水一起從溢流口排出,達(dá)到洗米的目的。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占地面積小,集搓米、洗米、除去漂浮雜質(zhì)、砂石等為一體,用水量少洗滌效果好,是一種高效的連續(xù)洗米機(jī),是食堂、大型飯店、快餐中心等較為理想的糧食洗滌機(jī)械。本設(shè)計(jì)擬訂了洗米機(jī)的總體結(jié)構(gòu)方案,進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算;完成了水平螺旋軸、傾斜螺旋軸及與其相對(duì)應(yīng)的減速器傳動(dòng)機(jī)架等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：螺旋洗米機(jī)，減速器，水平螺旋軸，傾斜螺旋軸，機(jī)架。指導(dǎo)老師簽字：賀紅林ScrewConveyorContinuousWashingRiceMachineDesignStudentName:Fengaiyuan Class:1081023Supervisor:HehonglinAbstractRicewashingmachineisakindoffoodprocessingmachinery,forthericewashingdevice.Thedesignofthespiralricewashingmachineiscomposedofmotor,horizontalspiralshaft,inclinedscrewshaftandcorrespondingreducer,aframestructure.Metresfromtheinletintothewashingmachine,thespiralshaftcarriedbytheconveyortorubbingwashing,waterflowandcountercurrentflowmetersflow,Minakafloatingimpuritiesintheprocessoffloating,andwashingmuddywaterfromoverflowoutlet,reachthericewashingpurpose.Ithastheadvantagesofsimplestructure,smalloccupationarea,rice,ricewashing,rubbingthesetofremovingfloatingimpurities,suchasgravelasonewithlesswater,goodwashingeffect,isakindofhighefficientcontinuouswashingricemachine,isthecafeteria,hotel,largefastfoodcentersrelativelyidealgrainlavationmachinery.Thedesignofformulationofthericewashingmachinetheoverallstructurescheme,themovementandpowerparameters;completedthehorizontalspiralshaft,inclinedscrewshaftandcorrespondingreducer,rackstructuredesignKeywordsSpiralricewashingmachine;Retarder;Horizontalspiralshaft;Tiltingscrewshaft;RackSignatureofSupervisor:Hehonglin目錄第1章緒論TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"洗米機(jī)設(shè)計(jì)的目的及意義 1\o"CurrentDocument"我國(guó)洗米行業(yè)發(fā)展概況 2\o"CurrentDocument"1.3典型洗米機(jī)的式樣 4.\o"CurrentDocument"第2章洗米機(jī)工作原理設(shè)計(jì)及執(zhí)行件計(jì)算 5\o"CurrentDocument"2.1洗米機(jī)工作原理的設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"2.2洗米機(jī)執(zhí)行件的計(jì)算 6水平螺旋直徑，轉(zhuǎn)速及長(zhǎng)度 62.3.1傾斜螺旋直徑，轉(zhuǎn)速及長(zhǎng)度 7\o"CurrentDocument"水平及傾斜螺旋校核計(jì)算 7水平螺旋軸的校核 82.4.2傾斜螺旋軸的校核 9\o"CurrentDocument"第3章水平及傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì) 11\o"CurrentDocument"水平減速器總體設(shè)計(jì) 11\o"CurrentDocument"3.2水平螺旋減速器高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì) 123.3選擇齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 133.4齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 14按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 153.6幾何尺寸計(jì)算... 163.7驗(yàn)算 17\o"CurrentDocument"3.8水平螺旋減速起低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì) 17\o"CurrentDocument"第4章各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 214.1輸入軸的設(shè)計(jì) 21中間軸的設(shè)計(jì) 24輸出軸的設(shè)計(jì) ...264.4傾斜螺旋減速器的設(shè)計(jì) 30\o"CurrentDocument"第5章全文總結(jié) 31\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 32\o"CurrentDocument"致謝 331緒論1.1洗米機(jī)設(shè)計(jì)目的及意義大米是我國(guó)一些地方的主食，然而一些食堂、大型飯店、快餐中心大米的用量比較大，人工洗米不僅浪費(fèi)人力財(cái)力而且無(wú)法滿(mǎn)足需求，因此為把人們從繁重效率低的勞動(dòng)中解放出來(lái)，提高工作效率，需要一類(lèi)洗米設(shè)備來(lái)代替人類(lèi)。而洗米機(jī)就是一種糧食加工機(jī)械，用于洗米的裝置。為了適應(yīng)食堂、大型飯店、快餐中心等的需要，因此設(shè)計(jì)了一種螺旋輸送式洗米機(jī)，該機(jī)包括電動(dòng)機(jī)、齒輪減速傳動(dòng)、機(jī)殼、進(jìn)料口、出料口、螺旋推進(jìn)器等結(jié)構(gòu)。通過(guò)水的沖刷及沙石自身沉降達(dá)到清洗大米的目的。從原理和結(jié)構(gòu)上講，洗米機(jī)的類(lèi)型也是多種多樣的，例如有水壓式、循環(huán)式、半自動(dòng)式、水射流式等。不同類(lèi)型的洗米機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和應(yīng)用特點(diǎn)有所不同，但總體的看目前，各型洗米機(jī)均呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。適于餐飲業(yè)發(fā)展的需要，本文著力推出新原理結(jié)構(gòu)螺旋輸送式洗米機(jī)，其研究不僅具一定理論意義，更具重要工程實(shí)用價(jià)值。1.2國(guó)內(nèi)外洗米行業(yè)發(fā)展概況（1） 國(guó)內(nèi)洗米機(jī)發(fā)展概況隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，國(guó)民生活水平的不斷提高，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中其機(jī)械化水平得到空前的提高。在傳統(tǒng)的服務(wù)業(yè)——餐營(yíng)業(yè)中其機(jī)械作業(yè)也日趨普遍化,從而大大的降低了勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，也降低了勞資成本。由于在國(guó)內(nèi)人口眾多，不管是學(xué)校、餐飲和工廠(chǎng)都存在大量學(xué)生、顧客和工人。因此國(guó)內(nèi)的食品機(jī)械工廠(chǎng)在洗米機(jī)的生產(chǎn)上是以大中型洗米機(jī)為主。國(guó)內(nèi)在洗米機(jī)領(lǐng)域正在飛速發(fā)展，現(xiàn)在市場(chǎng)中也出現(xiàn)了螺旋輸送揉搓洗滌的新型洗滌方式。洗米機(jī)的研究在于提高對(duì)大米的洗滌效率，減少對(duì)水源的浪費(fèi)，并可大大的降低食品加工人員的工作量，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效的洗滌效果。由于我國(guó)人口眾多特別是在學(xué)校、工廠(chǎng)及餐飲行業(yè)都需解決對(duì)大量米的洗滌工作，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)食品機(jī)械的調(diào)查可看出，目前對(duì)洗米機(jī)的需求量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。所以說(shuō)開(kāi)發(fā)洗米機(jī)有著重要的實(shí)際意義。（2）國(guó)外洗米機(jī)發(fā)展概況目前，在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家洗米機(jī)的應(yīng)用以達(dá)到相當(dāng)大的普及，由于其人口密度不大，因此中小型洗米機(jī)的需求量比較大。從在洗米機(jī)的構(gòu)造來(lái)看，國(guó)外的洗米機(jī)趨于小型化，高效率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，從過(guò)去的一次性洗滌發(fā)展到現(xiàn)在的連續(xù)式洗滌方式，并且工作機(jī)構(gòu)也以從過(guò)去的攪拌型發(fā)展到現(xiàn)在的電磁振動(dòng)和螺旋輸送揉搓等方式。

本設(shè)計(jì)是根據(jù)國(guó)內(nèi)外洗米機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)：小型化，高效率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等，而設(shè)計(jì)的一種能除去谷殼等漂浮雜質(zhì)及沙石、用水量少的螺旋輸送式洗米機(jī)。適用于學(xué)校食堂，大型飯店等部門(mén)，操作安全方便以及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)通過(guò)對(duì)1000kg米洗滌的理論分析來(lái)看所需時(shí)長(zhǎng)為2小時(shí)，用水量在6500L左右，且只需1-2名操作工人。從這一洗滌過(guò)程來(lái)看與人工洗滌相比可大量節(jié)省洗滌成本，且大大的提高了其洗滌效率。1?3典型洗米機(jī)的樣式(1)水壓式洗米機(jī)如圖1.1所示，此類(lèi)洗米機(jī)采用自來(lái)水為動(dòng)力，自來(lái)水通過(guò)本產(chǎn)品的主體水閥進(jìn)行加壓，將一束急流的水從小口徑孔射出，從而具有足夠的能量把漏斗中流下的大米進(jìn)行輸送和清洗，對(duì)大米的表面進(jìn)行摩擦和沖擊，使表面和背溝的糠皮得到徹底清涮，對(duì)其他顆粒物也能起到清洗和運(yùn)輸?shù)哪康?。在洗米的過(guò)程中，能將大米的上浮物質(zhì)通過(guò)洗米機(jī)溢水面進(jìn)行排放，進(jìn)行過(guò)清洗的大米能保證干凈衛(wèi)生。特點(diǎn)：提高洗米質(zhì)量，減少浪費(fèi)，節(jié)省能源，適用于大米、黃豆、小麥、玉米、豆類(lèi)等的淘洗。圖1.1水壓式洗米機(jī)(2)圖1.1水壓式洗米機(jī)(2)循環(huán)式洗米機(jī)圖1.2循環(huán)式洗米機(jī)如圖1.2所示，由分離器和供水桶構(gòu)成一體在分離器的內(nèi)腔按縱向依次設(shè)置有落米室、米砂分離室、存米室及漂浮物排出室，水泵和落米室及供水桶相接，米泵分別通過(guò)輸米管和送米管與存米室及米水分離器相接，它是利用各種物質(zhì)不同比重，將砂石、米蟲(chóng)、

糠皮、塵埃等雜物清除掉。使用時(shí)把大米投入不銹鋼料斗中，洗米機(jī)通過(guò)高水壓從料斗底部將大米走流入下一個(gè)不銹鋼容器中，然后從這個(gè)容器底部吸走，再?gòu)捻敹肆魅?。洗米機(jī)這個(gè)動(dòng)作循環(huán)一個(gè)周期，使大米得到了充分的清洗和浸洗，最后通過(guò)自動(dòng)程式控制吸入另一個(gè)米水分離裝置將水分濾去。特點(diǎn)：清除效果好，其用水可反復(fù)使用，節(jié)約用水，體積小，重量輕，操作方便，淘米量大，可廣泛用于家庭、集體食堂和賓館等單位?！?-也訥送趴■7-也訥送趴圖1.3半自動(dòng)式洗米機(jī) 圖1.4水射流式洗米機(jī)（3） 半自動(dòng)式洗米機(jī)如圖1.3所以，半自動(dòng)洗米機(jī)涉及一種淘洗大米用的炊事機(jī)具。主要由內(nèi)套桶、外套桶、漏水斗、主軸、電機(jī)、攪拌器、水米分流器和機(jī)架組成，內(nèi)套桶為盛水和米的容器，電機(jī)通過(guò)主軸帶動(dòng)攪拌器在內(nèi)套桶中旋轉(zhuǎn)將米洗凈并通過(guò)水米分流器直接送入鍋內(nèi)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，淘米速度快，洗凈度高，可以大大減輕炊事人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。特別適用于大量淘洗大米，也可以用于清洗其他顆粒狀物品。（4） 水射流式洗米機(jī)如圖1.4所示，水射流就是利用滴水穿石的原理，賦予液滴比自由落體大得多的打擊能量，使持之以恒能觀(guān)察到的滴水穿石現(xiàn)象在瞬間完成。水射流分高壓和低壓。低壓水射流技術(shù)可應(yīng)用于食品工業(yè)，糧食加工中，如大米加工前工藝輸送和清洗，將這一技術(shù)運(yùn)用到大米制粉工藝上是一次大膽嘗試，水射流裝置是由泵自來(lái)水）、管道、噴嘴、漏斗、閥門(mén)、壓力表、以及浸泡清水池等組成。它的關(guān)鍵部分是噴嘴和管徑。工作原理是一束急流的水從小口徑孔射出，從而具有足夠的能量把漏斗中流下的大米進(jìn)行輸送和清洗，對(duì)大米的表面進(jìn)行摩擦和沖擊，使表皮和背溝的糠皮得到徹底清涮，對(duì)其他顆粒物也能起到清洗和運(yùn)輸?shù)哪康?。低壓水射流裝置的研制和開(kāi)發(fā)獲得成功，解決了多年來(lái)內(nèi)銷(xiāo)和出口米粉條大米的運(yùn)輸清洗等問(wèn)題，提高了質(zhì)量，節(jié)省了能源，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，衛(wèi)生也大大改觀(guān)。以前是利用刮板輸送機(jī)輸送，這樣既不衛(wèi)生，又浪費(fèi)，大米破損率高，常常有大米殘留物在刮板機(jī)內(nèi)發(fā)酵腐爛變質(zhì)，因此使米粉條的質(zhì)量差，現(xiàn)在用水射流輸米機(jī)情況就不同了，使米粉條質(zhì)量大大提高，外觀(guān)也好看。特點(diǎn)：水射流輸洗米機(jī)由于結(jié)構(gòu)緊湊，用材少，操作簡(jiǎn)便，裝拆維修十分方便，工作可靠，產(chǎn)量穩(wěn)定，故障率少，使用壽命長(zhǎng)，工年沒(méi)有大修過(guò)，零件完好，功率在w左右，因而耗能少，同時(shí)，操作技術(shù)要求低，新手一兩天即可完全掌握。2洗米機(jī)工作原理設(shè)計(jì)及執(zhí)行件的計(jì)算2.1洗米機(jī)工作原理的設(shè)計(jì)為適應(yīng)食堂、大型飯店、快餐中心等的需要，提出一種基于機(jī)械螺旋驅(qū)動(dòng)的連續(xù)式洗米機(jī)，該洗米機(jī)的原理構(gòu)成如圖.1所示。圖2.1機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-料斗；2-水平螺旋；3-減速器1；4-電機(jī)1；5-機(jī)架；6-電機(jī)2；7-減速器2；8-沙石沉積槽；9-頃斜螺旋；10-出料口；11-噴水裝置；12-溢流口從結(jié)構(gòu)上講，該洗米機(jī)主要由料斗、水平螺旋、傾斜螺旋、機(jī)架、動(dòng)力裝置、噴水裝置等部分組成。洗米機(jī)的工作原理可描述為：大米至料斗加入，經(jīng)過(guò)水平螺旋的輸送進(jìn)行揉搓洗滌，大米中的漂浮雜質(zhì)在此過(guò)程中漂出，與洗滌的濁水一起從溢流口排出。大米經(jīng)過(guò)水平螺旋輸送洗滌完后，進(jìn)入傾斜螺旋，在傾斜螺旋的入口處，沉降速度較快的沙石則被沉降在沙石沉積槽內(nèi)（小槽下有螺孔，可定時(shí)拆下進(jìn)行清洗大米則隨著傾斜螺旋的轉(zhuǎn)動(dòng)，被進(jìn)一步揉搓洗滌并往上輸送，最后經(jīng)過(guò)噴水裝置以上的瀝干段瀝干后從排料口排出，完成洗米操作。而洗滌水在洗米過(guò)程中從噴水裝置處噴入，沿傾斜螺旋往下流動(dòng)，經(jīng)過(guò)水平螺旋，最后從溢流口流出機(jī)組在整個(gè)洗米過(guò)程中水流與米成逆流流動(dòng)呆證了較好的洗滌效果。為了確保水與米能成較好的逆流流動(dòng)，在傾斜輸送螺旋上鉆小孔，并使傾斜螺旋的上蓋與螺旋留有一定的間隙，水平螺旋則采用敞蓋，也便于漂浮雜質(zhì)浮出。本文洗米機(jī)設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)：一是米在用螺旋輸送過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行揉搓洗滌，使機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)作可靠;二是米流與水流成逆流流動(dòng)保證了用水少和較好的洗滌效果；三是漂浮雜質(zhì)有足夠的漂浮空間，保證洗滌能較徹底地除去米中的漂浮雜質(zhì)。2.2洗米機(jī)執(zhí)行件的計(jì)算洗米機(jī)執(zhí)行件包括水平螺旋與傾斜螺旋，以下就這兩種執(zhí)行件進(jìn)行分析計(jì)算。2.2.1水平螺旋直徑、轉(zhuǎn)速及長(zhǎng)度設(shè)水平螺旋直徑為D、轉(zhuǎn)速為n及長(zhǎng)度L111螺旋直徑和轉(zhuǎn)速計(jì)算公式如下：(2-1)(2-2)式中：D—水平螺旋直徑，單位為；1G—生產(chǎn)能力，單位為"/h；K—物料綜合特性系數(shù)；0—物料充填系數(shù)，由于螺旋具有輸送和揉搓洗滌作用，故應(yīng)適當(dāng)1取小值；p—物料的堆積密度，單位沏/m3；c一與輸送傾角有關(guān)的系數(shù)；n—水平螺旋轉(zhuǎn)速，單位為pm；1A—物料綜合特性系數(shù)。各個(gè)參數(shù)的取值大小見(jiàn)表2-1表2-1水平螺旋的參數(shù)參數(shù)K01p(T/m3)cA(rpm)數(shù)值0.0490.20（初選）0.81.050將上述各值代入式2-1、2-2，可求出D、n:11D=0.1231n=129r/min1圓整為標(biāo)準(zhǔn)系歹D]=150mm；n】=120rpm。螺旋填充系數(shù)的校核公式為：帖G （2-3）47D2pncs式中s 螺距（m），此處s二0.8D，其他符號(hào)意義同前。將圓整的D、n值代入式2-3：110=0.131得0=0.13，小于前面的初選0=0.2，為此可以考慮降低轉(zhuǎn)速以減少摩擦。取11

n=80rpm，則可得=0.195<0.2，為此，最終選定水平螺旋的直徑和轉(zhuǎn)速為：11D=150mm1n=80rpm1另由有關(guān)試驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)，兼顧機(jī)體尺寸，取水平螺旋長(zhǎng)為=600mm。12.2.2傾斜螺旋直徑、轉(zhuǎn)速及長(zhǎng)度為便于瀝水及實(shí)現(xiàn)水與米形成逆流同時(shí)也利于出料，取傾斜螺旋的傾角3=30。，按2.2.1的計(jì)算方法,可算得傾斜螺旋的直徑轉(zhuǎn)速Dn、充添系埶及長(zhǎng)度L，數(shù)值見(jiàn)表22222-2。表2-2傾斜螺旋的參數(shù)參數(shù)D（mm）n（rpm）L（mm）數(shù)值1501000.26800傾斜螺旋的充填系數(shù)比水平螺旋大，但仍小于0.35，在推薦范圍內(nèi)。功率計(jì)算及電機(jī)的選型所需額定功率P。所需額定功率P。d2P=K—K■=—電?GL1W0（kW）d1 電耳n367利用阻力系數(shù)法計(jì)算所需電機(jī)功率，水平螺旋電機(jī)所需額定功率和傾斜螺旋電機(jī)d1（2-4）TOC\o"1-5"\h\zN K GL\o"CurrentDocument"P=K—0=―電-―（W+sin卩）（kW） （2-5）\o"CurrentDocument"d2電耳 耳367 0式中：K—功率備用系數(shù)；電耳一傳動(dòng)效率；L—螺旋長(zhǎng)度；3—傾斜螺旋的傾角；W—阻力系數(shù)；0G—螺旋輸送機(jī)生產(chǎn)能力，單位為（/h）。表2-3功率計(jì)算參數(shù)參數(shù)Kn3W（T/h）0數(shù)值電1.40.9030。4.0考慮到水（介質(zhì)）充滿(mǎn)螺旋，計(jì)算阻力時(shí)除輸送阻力外，還應(yīng)有介質(zhì)攪動(dòng)阻力，由于

介質(zhì)阻力較難計(jì)算，此外可假設(shè)輸送充填系數(shù)1為的水作為其生產(chǎn)能力，以此來(lái)近似計(jì)算總阻力，由此可按公式：G二3600F-v?p二15兀D2?s-n-p（T/h） （2-6）算得：G=10.2（T/h）,G=12.7（T/h）。12以上各數(shù)值代入公式2-4、2-5，可計(jì)算得：P二0.104（kW）,P=0.194（kW）d1 d2上述計(jì)算是穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)功率,由于計(jì)算值可看出,所需功率較小,考慮到運(yùn)轉(zhuǎn)中沖擊等突發(fā)載荷,參考有關(guān)其它機(jī)械的經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)試驗(yàn)和電機(jī)效率,最終選取水平螺旋電機(jī)功率為250W,電機(jī)選用單向異步電機(jī)型號(hào)為CO6114（轉(zhuǎn)速n為1426r/min效率為58%）,m1傾斜螺旋電機(jī)功率為50W,為單向異步電機(jī)CO801（轉(zhuǎn)速n為1428r/min效率為65%）。m2水平及傾斜螺旋校核計(jì)算2.4.1水平螺旋軸的校核選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為PT 9550000T= <[T]，即:一 —<kJTWT 0.2d3 TT式中：tt—扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa；T一軸所受的扭矩，單位為/?mm；WT—軸的抗扭截面系數(shù)，單位漸m3；n—軸的轉(zhuǎn)速，單位為/min；P—軸傳遞的功率，單位為W；d—計(jì)算截面處軸的直徑，單位為m;[Tt]—許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為Pa。由上式可得軸的直徑:’ I9550000P人iTd>3 二A3'—V0.2[t]?n 0\n￥ T(2-7)(2-8)各參數(shù)的取值見(jiàn)表2-4:(2-7)(2-8)表2-4軸的參數(shù)參數(shù)P(kW)n(r/min)An

數(shù)值0.09480112將表中數(shù)值代入式2-8可得軸的直徑：d>112x：0.104x90%i180=11.8mm為了減少螺旋旋轉(zhuǎn)過(guò)程中振動(dòng)，提高葉片的強(qiáng)度由經(jīng)驗(yàn)公式取40mm。校核軸的Vd>112x：0.104x90%i180=11.8mm為了減少螺旋旋轉(zhuǎn)過(guò)程中振動(dòng)，提高葉片的強(qiáng)度由經(jīng)驗(yàn)公式取40mm。校核軸的V冷62-d2)L冷'502一402)x600=9.85x106mm3=9.85x10-3m3強(qiáng)度：當(dāng)米完全充滿(mǎn)水平螺旋時(shí)，米的體積約為質(zhì)量為m=Vp，所以重量G為G=Vpg=9.85x10-3m3x800kg/m3x9.8Nkg=77.22N若米的全部重力完全作用于水平螺旋軸的尾部，則彎矩為M=GL=77.22Nx600mm=46332N-mm水平螺旋所傳遞的扭矩：「=10895.7N-mm水按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，校核公式為：JM2+(aT)2a=—caW(2-9)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（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。根據(jù)式2-9及上面計(jì)算出的數(shù)值，并取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力aca丫(46332)2+(0.6x10895.7)20.1x403MPa=7.31MPa前已選定軸的材料為15鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表查得］=60MPa。因此a<Q］，-1 ca -1故安全。2.4.2傾斜螺旋軸的校核選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件見(jiàn)公式2-7，由公式2-8可算得d>112x.0.194x90%V 1^mm=13.5mm為了減少螺旋旋轉(zhuǎn)過(guò)程中振動(dòng)，提高葉片的強(qiáng)度由經(jīng)驗(yàn)公式取=35mm。校核軸的強(qiáng)度：當(dāng)米完全充滿(mǎn)傾斜螺旋時(shí)，米的體積約為V=4°2V=4°2-d22一352L800=1.34x107mm3=1.34x10-2m3質(zhì)量為m=Vp，所以重量G為G二Vpg二1.34x10-2m3x800kg/m3x9.8N-kg二105.06N若米的全部重力完全作用于傾斜螺旋軸的尾部，則彎矩為,.'3M=GLcos30=105.06Nx800mmx-=72787.7N-mm2傾斜螺旋所傳遞的扭矩:：=16220.1N-mm傾按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度。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（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。根據(jù)式9及上面計(jì)算出的數(shù)值，并取二0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力MPa=17.13MPa*(72787.7)2+(0.6MPa=17.13MPaca0.1x353ca前已選定軸的材料為5鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表查得］=60MPa。因此◎<Q］，-1 ca -1故安全。3水平及傾斜螺旋減速器設(shè)計(jì)3.1水平減速器總體設(shè)計(jì)圖3.1水平螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)圖1-電動(dòng)機(jī)；2,4-聯(lián)軸器；3-二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器5-水平螺旋因?yàn)樗綔p速器電機(jī)功率為圖3.1水平螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)圖1-電動(dòng)機(jī)；2,4-聯(lián)軸器；3-二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器5-水平螺旋因?yàn)樗綔p速器電機(jī)功率為50W,n=1426r/minm對(duì)展開(kāi)式二級(jí)圓柱齒輪減速器，可取i=（1.3?1.5）i,i=「（1.3?1.5）iI uI 工式中i，i分別為高速級(jí)和低速級(jí)的傳動(dòng)比,為總傳動(dòng)比，要使，iIu 為 I數(shù)值范圍內(nèi)?？紤]潤(rùn)滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近,i取1.4iI u均在推薦的各軸的轉(zhuǎn)速:II軸=宀4174x17.83=5丄空=3.57in=n=1426r/minImn1426 .n=—^= =285?2r/minui5IIII軸III軸n 285.2n=—^= =80r/mmiiii 3.57水平螺旋各軸的輸入功率：n=n=80r/min1 IIII軸P=Pn=0.104x0.99=0.103kWI d13II軸P=Pnn=0.10x0.99x0.96=0.095kW口 I12III軸P=Pnn=0.095x0.99x0.96=0.090kWIII 口12水平螺旋P=Pnn=0.090x0.99x0.99=0.088kW水 III13式中：n,n,n分別表示軸承、齒輪傳動(dòng)和聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率123耳=0.99,耳=0.96,耳=0.99123各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩“為dP0.104T=9.55x106丄=9.55x106x =696.5N-mmd n 1426m故I軸T=Tn=696.5x0.99=689.5N-mmId3II軸 T=Tnni=689.5x0.99x0.96x5=3276.5N-mm口I12IIII軸T=Tnni=3276.5x0.99x0.96x3.57=11116.9N-mmIII口12口水平螺旋T=Tnn=11116.9x0.99x0.99=10895.7N-mm水III13表3-1傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).軸參數(shù)*電機(jī)軸I軸II軸III軸水平螺旋轉(zhuǎn)速n/(r/min28080功率P/(kW)0.1040.1030.0950.0900.088扭 矩T/(N-mm)696.5689.53276.511116.910895.7傳動(dòng)比i153.571效率n0.990.950.950.98水平螺旋減速器高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)選擇齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1） 因?yàn)辇X輪傳動(dòng)功率不大，轉(zhuǎn)速不太高，所以選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)（2） 螺旋輸送機(jī)為一般工作的機(jī)器，轉(zhuǎn)速不高，故齒輪選7用級(jí)精度

（GB10095-88）。（3） 材料選擇。查表選擇小齒輪45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為:240HBS,大齒輪：45鋼（?；?，硬度為：200HBS，二者材料差為40HBS。（4） 選擇齒數(shù)。小齒輪齒數(shù)=24,大齒輪齒數(shù)Z=uz=5x24=120。121（5） 因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，故按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，用齒根彎曲強(qiáng)度校核的設(shè)計(jì)方法。3.1.4齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即d>2.32d>2.321tu土1(Z、- (I)2uQ]H3-1)1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算參數(shù)值（1）試選載荷系數(shù)K=1.3t2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩N-N-mm=6.898x102N-mm1426二9.55x106—二9.55x106n1（3） 查表選取齒寬系數(shù)“二1d（4） 查表查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8MPa\E（5）按齒面硬度查圖查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 二600MPa；大齒輪的接Hlim1觸疲勞強(qiáng)度極限^ 二550MPa；Hlim2（6） 由式子3-2計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。（注：工作壽命為10年，每年300工作日，兩班制）N=60njL （3-2）h將數(shù)據(jù)代入式子3-2，得N=60njL=60x1426x1x0x8x300x10丿=4.106x10911hN=N'u=4.106x109汚=0.821x10921

(7)查圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) =0.92；K=0.98HN1 HN28)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二1，由公式3-3,可知3-3）o3-3）—H4im_HNS將數(shù)據(jù)代入式子3-3，得2)設(shè)計(jì)計(jì)算KHlim12)設(shè)計(jì)計(jì)算KHlim1——HN1SoKHlim2_HN2S600x0.92=552MPa550x0.98=539MPa試算小齒輪分度圓直徑代入試算小齒輪分度圓直徑代入［a］中較小值1t Hd1tnd1tn2.32」kTu±1/Z 1.3x6.898x102（匚）2二2.32x3'[o]Hxx（竺）mm5 539二二16.900mm2)計(jì)算圓周速度n1t~1—602)計(jì)算圓周速度n1t~1—60x1000兀x比900x1426=1.26m/s60x10003)計(jì)算齒寬bb=b=6-d=1x

d 1t16.900=16.900mm模數(shù)齒高4)計(jì)算齒寬與齒高之比;h二d/z二模數(shù)齒高4)計(jì)算齒寬與齒高之比;h二d/z二16.900；24mm二0.704mm1t1 ■bh2.25m=2.25x0.704mm=1.584mmt=16.900,訂.584=10.675)計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v二1.26m/s,7級(jí)精度查圖查得動(dòng)載系數(shù)v=1.07;直齒輪假設(shè)KF■b<100Nmm.由表查得K =K=1.2;At Ha Fa由表查得使用系數(shù)K=1.00;A由表查得7級(jí)精度,小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí),K =1.12+0.18(1+0.呦2)?2+0.23x10-3bH0 dd將數(shù)據(jù)代入后得K=1.12+0.18x(1+0.6x12)x12+0.23x10-3x16.900=1.412;叩由b-h=10.67,K=1.412查圖查得K^二1.35;故載荷系數(shù)邛 邛K=KKKK=1x1.07x1.2x1.412=1.813AVHaHp按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直,徑由式子3-1，可知d=dt3-4)d=dt將數(shù)據(jù)代入后得 I-|O-|Od1=瞋卩=16?900x=18?881mm計(jì)算模數(shù)mm=d/z=18.881J24=0.79mmr13.1.6按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為3-5)：2KTYY、3-5)1(—F^S^)3ez2q]d1 F1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值查圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 =460MPa；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度FE1極限g=400MPa;FE1查圖查得彎曲疲勞壽命系數(shù)叩=0.87,K=0.91FN1 FN2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，由式子3-6?？芍?/p>

將數(shù)據(jù)代入，得[C]=FNFE將數(shù)據(jù)代入，得[C]=FNFEFS(3-6)KC[C]—―FN1FE1—F1SKC[C]FN3FE2—F2S氣嚴(yán)MPa=285-86MPaMPa二260-00MPa（4） 計(jì)算載荷系數(shù)KK=KKKK=1x1.07x1.2x1.35=1.445AVFa叩（5） 查取齒形系數(shù)由表查得Y二2.65；Y二2.164。Fa1 Fa2（6） 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表可查得Y二1.58；Y二1.806。Sa1 Sa2YY（7） 計(jì)算大、小齒輪的FaSa；并加以比較[C]F2.65x1.580.01465285.862.164x1.806二0.01503260.00大齒輪的數(shù)值大。：2X：2X1.445X6.898X102x0.01503mm二0.398mmm>1x242對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模黝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)，可以取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)0.398并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=05mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=18.881mm，算出小齒輪齒數(shù)：1zd 18.881TOC\o"1-5"\h\zz=—= =38m0.5大齒輪齒數(shù)z=uz=5x38=190，取z=19012

這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。3.1.7幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算分度圓的直徑d=zm=38x0.5=19mm11d=zm=190x0.5=95mm222）計(jì)算中心距3）計(jì)算齒輪寬度各個(gè)幾何尺寸見(jiàn)表3-2表3-2齒輪的幾何參數(shù)d(mm)iv ‘d2(mm)b(mm)a(mm)19951957取B2=20mm，Bi=28mm。3.2驗(yàn)算Ft2T12x3.2驗(yàn)算Ft2T12x6.898x102

19N=72.6NKF—A―tb1x72.619N■■'mm=3.82N/mm<100Nmm,故合適。3.3水平螺旋減速器低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)3.4選擇齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）因?yàn)辇X輪傳動(dòng)功率不大，轉(zhuǎn)速不太高，所以選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2）螺旋輸送機(jī)為一般工作的機(jī)器，轉(zhuǎn)速不高，故齒輪選7用級(jí)精度（GB10095-88）。（3） 材料選擇。查表選擇小齒輪45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為:240HBS,大齒輪：45鋼（?；?，硬度為：200HBS，二者材料差為40HBS。（4） 選擇齒數(shù)。小齒輪齒數(shù)z=24,大齒輪齒數(shù)z=uz=3.57x24=85.7，取121z=86。2（5） 因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，故按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，用齒根彎曲強(qiáng)度校核的設(shè)計(jì)方

法。3.5齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，參考式子3-11)確定公式內(nèi)的各計(jì)算參數(shù)值(1)試選載荷系數(shù)K二1.3t2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩285.2“ —285.2“ —3.181X二9.55x106-+二9.55x106xn1查表選取齒寬系數(shù)“二1d由表查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8MPa12E按齒面硬度查圖查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 =600MPa；大齒輪的接Hlim1觸疲勞強(qiáng)度極限^ 二550MPa；Hlim2參考式子3-2計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。(注：工作壽命為10年，每年300工作日，雙班制)N=60x285.2x1xGx8x300x10)=0.824x1091N=N/u=0.412x1093.57=0.230x1092r由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)血］=0.95；?曲2二1.0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二1，參考式子3-3，得二570MPa550x550x1.01二550MPa2)設(shè)計(jì)計(jì)算(1)試算小齒輪分度圓直徑d'(1)試算小齒輪分度圓直徑d'2.32“u±\丄1t代入［L丿中較小值1t H1.3x3.181x103 (—2二2.32x3’u［g］Hx x(叱)mm3.57 550兀dn兀dnV= 4^—60x1000=0.43m/s二29.893mm計(jì)算圓周速度兀x29.893x285.260x1000

(3)(4)模數(shù)齒高(5)計(jì)算齒寬bb=0?(3)(4)模數(shù)齒高(5)計(jì)算齒寬b計(jì)算齒寬與齒高之kb/hm二d.：z二29.893^24mm二1.246mmt 1t■1h=2.25m=2.25x1.246mm=2.803mmtb「h=29.893)2.803=10.63計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v二0.43m/s,7級(jí)精度由圖查得動(dòng)載系數(shù)V=1.03;直齒輪假設(shè)KFb<100Nmm.查表查得K=K=1.2;At Ha Fa由表查得使用系數(shù)匚=1.00;A由表查得7級(jí)精度,小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí),K=1.12+0.18(1+0.602)02+0.23x10-3b邯 dd將數(shù)據(jù)代入后得K=1.12+0.18x(1+0.6x12)x12+0.23x10-3x19.893=1.235;叩由b.；h=10.65,K二1.233查圖查得K二1.28;故載荷系數(shù)TOC\o"1-5"\h\zHP 邛K二KKKK二1x1.03x1.2x1.235二1.524AVHaHP(6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直,參徑考式子3-4，得. 1524d廣d1tEKt=29893x\：冇=31460mm計(jì)算模數(shù)mm二d.'z二31.460；24二1.311mm1' 13.6按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式參考式子3-5。確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 =460MPa;大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1g=400MPa；FE1由圖查得彎曲疲勞壽命系數(shù)叩=0.92,K=0.94FN1 FN2計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，參考式子3-6，得

9尸* =—= MPa=302.29MPaKn 094x400b]=fn2°fe2=094 400MPa=268.57MPaF2S 1.4（4） 計(jì)算載荷系數(shù)KK=KKKK=1x1.03x1.2x1.35=1.669AVFa邛（5） 查取齒形系數(shù)由表查得Y 二2.65；Y二2.208。Fa1 Fa2（6） 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表查得Y=1.58；Y=1.776。Sa1 Sa2YY（7） 計(jì)算大、小齒輪的FaSa；并加以比較[b]F2.65x1.580.01385302.292.208x1.776二0.01460268.57大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計(jì)計(jì)算;2x;2x1.669x3.181x103: 1x242x0.01460mm二0.646mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模黝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)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)0.646并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m二1mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=31.460mm，算出小齒輪齒數(shù)1z=L=土型=32m1.0大齒輪齒數(shù) z二uz二3.57x32二114.24，取z=11412這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。

3.7幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算分度圓的直徑d=zm=32x1=32mm11d=zm=114x1=114mm222）計(jì)算中心距3）計(jì)算齒輪寬度各個(gè)幾何尺寸見(jiàn)表3-3表3-3齒輪的幾何參數(shù)d（mm）1d2（mm）b（mm）a（mm）321143273取B=32mm,B=40mm。213.8驗(yàn)算Ft23.8驗(yàn)算Ft2T12x3.181x103

32N=198.82NKF1x19882bu^= .——N/mm=6.21N/mm<100Nmm,故合適。b 324各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核4.1輸入軸的設(shè)計(jì)求輸入軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T111由表3-1可知：P=0.103kW；n=1426r'：min；T=689.5N-mm

i 1 1求作用在齒輪上的力因已知高速齒輪的分度圓直徑為d=mz=0.5x36mm=18mm112T 2x689.5故圓周力F=丄1= 5N=76.6Ntd 181初步估算軸的最小直徑,選取聯(lián)軸器先按式3-7初步估算軸的最小直徑,公式為

(3-7)d(3-7)min選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表選取0=112，于是得dmin=112dmin=112x0.103mm:1426=4.7mm該段軸上有鍵槽將計(jì)算值加大％?4%,d.應(yīng)為4.9mm。minTOC\o"1-5"\h\z輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑?為了使所選的軸直徑/與聯(lián)I-II I-II軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=KT，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，查表選取=1.3，貝y：ca A3 AT=KT=1.3x689.5N-mm=1379N-mmca A1按照計(jì)算轉(zhuǎn)短應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩條件查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5843-1986或手冊(cè)選用YLca凸緣聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為0000N-mm。半聯(lián)軸器的孔徑d=10mm，故取d =10mm；I I-II半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=27mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度=24mm。1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)擬定軸上零件的裝配方案圖1)擬定軸上零件的裝配方案圖3.2軸I的裝配方式現(xiàn)選用如圖所示的裝配方案。2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求I-II軸段右端需制出一軸肩，故取-III段的直徑d =12mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑=14mm。半聯(lián)II-III軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度=24mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故［-II段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短些，現(xiàn)取=22mm。I-II初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只承受徑向力的作用故選用單列深溝球軸承參照工作要求并根據(jù)d =12mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的II-III單列深溝球軸承6202，其尺寸為dxDxB=15mmx35mmx11mm，故d=d =15mm。右端滾動(dòng)軸承采用擋油板進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)查得02型軸承III-W V-VI的定位軸肩高度2=2.5mm，因此，擋油板的軸肩高淞.5mm。選擋油板的寬度為2mm，所以l =l =21mm。III-WV-VI（3）根據(jù)軸段III-W的直徑d 二15mm，考慮到齒輪的分度圓直徑為=18mm,iii-w 1可把安裝齒輪處的軸段V-V設(shè)計(jì)成齒輪軸，選直徑d 二17mm。考慮到中間軸的長(zhǎng)度W-V和內(nèi)壁間的距離，取軸段V-V的長(zhǎng)度l =86mm。IV-V（4） 軸承端蓋的凸緣厚度為mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離/=28mm，故取l =68mm。ii-iii至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。3） 軸上零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接。按由手冊(cè)查得平鍵截面h=4mmx4mm（GB/T1095-1979，鍵槽用鍵槽銃刀加工，長(zhǎng)為20mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn)GB/T1096-1979，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。4） 確定軸上的圓角和倒角尺寸參考表選取軸端倒角為.6x45°，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)圖所示。求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)0根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。 irF.IL1xlf TnTrrr^圖3.3軸I的彎矩圖從軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以判斷出齒輪的左右端面是危險(xiǎn)截面。計(jì)算出危險(xiǎn)截面處的彎矩和扭矩。彎矩扭矩M=1837N-mmHT=689.5N-mm6?按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(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（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。彎扭校核公式為

(3-8)JM2+(aT)2(3-8)a=—caW根據(jù)式子3-1及上面計(jì)算出的數(shù)值，并取二0.3，軸的計(jì)算應(yīng)力aca腫aca腫72+(0.3x兩5)2Mpa=3.8MPa0.1x173前已選定軸的材料為5鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表查得]=60MPa。因此a<[a],—1 ca —17.驗(yàn)算平鍵的強(qiáng)度7.驗(yàn)算平鍵的強(qiáng)度鍵和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由表查得許用擠壓應(yīng)力L100~120MPa，取平均值1L110MPa，鍵的工作長(zhǎng)度=L-b=20mm—4mm=16mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高p度k=0.5h=0.5x4mm=2mm。由式3-9可知(3-9)2T(3-9)a —pkld將數(shù)據(jù)代入式3-9得2x689.5"p二 MPa二⑹呎<["p]二110MPa聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。4.2中間軸的設(shè)計(jì)1.求中間軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩222由表3-1可知：P=0.095kW；n=285.2rmin；T^=3276.5N-mm2?求作用在齒輪上的力因已知中速小齒輪的分度圓直徑為d=mz=1.0x32mm=32.0mm112T 2x3276.5故圓周力F=工= 3276.5n=205.21Ntd 32.03初步估算軸的最小直徑先按式子3-7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)表選取A=112，于是得0d =112x3:0!095mm=7.8mmmin 3285.2中間軸的最小直徑是安裝軸承處軸的直徑和d，但不應(yīng)小于高速軸安裝軸承處I—II V—VI的直徑，所以選軸的直徑=d =15mm。I-II V-VI軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖3.4軸II的裝配方式1） 擬定軸上零件的裝配方案現(xiàn)選用如圖所示的裝配方案。2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度（1） 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只承受徑向力的作用故選用單列深溝球軸承參照工作要求并根據(jù)d=15mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選?。┗居蜗督M、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的II單列深溝球軸承6202，其尺寸為dxDxB二15mmx35mmx11mm。右端滾動(dòng)軸承采用擋油板和套筒進(jìn)行軸向定位由手冊(cè)查得6200型軸承的定位軸肩高度二2.5mm。擋油板的寬度為12mm，軸肩高為2.5mm。根據(jù)齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁的距離為mm則左端套筒的寬度為10mm，右端套筒的寬度為mm，所以根據(jù)裝配要求確定=33mm，l=29mm。TOC\o"1-5"\h\zI-II V-VI（2）取安裝齒輪處的軸段I-III和IV-V的直徑d =d =17mm；齒輪的左端II-III IV-V或右端采用套筒定位，兩個(gè)齒輪間的軸環(huán)取其直徑二20mm，則軸段III-V的長(zhǎng)度III-Vl =10mm。軸段II—III和V—V的長(zhǎng)度l 二18，/ 二38mm。\o"CurrentDocument"III-V II-III IV-V至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。3） 軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按由手冊(cè)查得平鍵截面bxh=5mmx5mm（GB/T1095-1979），鍵槽用鍵槽銃刀加工，安裝大齒輪的鍵長(zhǎng)為mm,安裝小齒輪的鍵長(zhǎng)為36mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn)GB/T1096-1979，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為!7/n6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為6。4） 確定軸上的圓角和倒角尺寸參考表選取軸端倒角為.8x45°，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)圖所示。求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖g據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以判斷出小齒輪的右端面是危險(xiǎn)截面。計(jì)算

彎矩扭矩M=—5544N-mmHT=—3276.5N彎矩扭矩M=—5544N-mmHT=—3276.5N-mm出危險(xiǎn)截面處的彎矩和扭矩。6?按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(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（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。根據(jù)式子3-8及上面計(jì)算出的數(shù)值，并取二0.3，軸的計(jì)算應(yīng)力ca檔5442+(0.3X3276.5)20.1x153MPa=16.7MPa前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表查得］=60MPa。因此◎<Q］，—1 ca —1故安全。7.驗(yàn)算平鍵的強(qiáng)度1）驗(yàn)算小齒輪的平鍵強(qiáng)度LL100~120MPa，取平均值p鍵和齒輪的材料都是鋼，由表查得許用擠壓應(yīng)力LL110MPa，鍵的工作長(zhǎng)度=L-b=36mm-5mm=31mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高p度k=0.5h=0.5x5mm=2.5mm。由式子3-9可得2x3276.5L二 MPa=4.97MPa<p2.5x31x17Q］二110MPap圖3.5軸II的彎矩圖二100?120MPa，取平均值p11mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高鍵和齒輪的材料都是鋼，查表查得許用擠壓應(yīng)力LLL110MPa，鍵的工作長(zhǎng)度=L一b=16mm一5mm=

度k=0.5h=0.5二100?120MPa，取平均值p11mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高r\acrAVQ二 2MPa=14.02MPa<Q］二110MPaTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"p2.5x11x17 p聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。4.3輸出軸的設(shè)計(jì)1.求輸出軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T3 3 3由表3-1可知：P=0.090kW；n=80rmin；T=11116.9N-mm3 3 ' 32?求作用在齒輪上的力因已知低速大齒輪的分度圓直徑為d=mz=1.0x114mm=114mm222T 2x111169故圓周力F=乙=2x11116.9n=195.03Ntd 1142初步估算軸的最小直徑，選取聯(lián)軸器先按式子3-7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)表選取A=112，于是得0d=112x3 mm=11.6mmTOC\o"1-5"\h\zmin 3 80該段軸上有鍵槽將計(jì)算值加大％?4%，d?應(yīng)為12.1mm。mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑?為了使所選的軸直徑d與聯(lián)i-ii i-ii軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)臂=KT，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，查表選取=1.3，貝V：ca A3 AT=KT=1.3x11116.9N-mm=14452N-mmca A3按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩t應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5843-1986或手冊(cè)，選用caYL2凸緣聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為16000N-mm。半聯(lián)軸器的孔徑d=14mm，故取id=14mm；半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=34mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度=29mm。i-ii 1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上零件的裝配方案L —\L —\圖3.6軸III的裝配方式現(xiàn)選用如圖所示的裝配方案。2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度（1） 為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求I-II軸段右端需制出一軸肩，故取-III段的直徑d =18mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑=20mm。半聯(lián)III軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L=29mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故［-II段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短些，現(xiàn)取=27mm。I-II（2） 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只承受徑向力的作用，故選用單列深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)d =18mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的II-III單列深溝球軸承6204，其尺寸為dxDxB=20mmx47mmx14mm，故d=d=20mm。右端滾動(dòng)軸承采用擋油板進(jìn)行軸向定位由手冊(cè)查得6204型軸承W vi-切的定位軸肩高度h=3mm，因此，擋油板的左右軸肩高為mm。選擋油板的寬度為5mm，所以l =27mm。III-IV（3）根據(jù)軸段W-W的直徑d =20mm，取安裝齒輪處的軸段V-W的直徑vi-rad =22mm;齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d，取h=2mm，貝VV-vd =26mm。齒輪的右端采用套筒定位，選套筒的寬度7mm,取軸段V-V的長(zhǎng)度V/ =30mm，考慮到中間軸的長(zhǎng)度和內(nèi)壁間的距離取軸段W-V的長(zhǎng)度l =41mm，V-VI W-V軸段V-ra的長(zhǎng)度l =37mm。V-ra（4）軸承端蓋的凸緣厚度為mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離/=29.5mm，故取l =66mm。ii-iii至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。3） 軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按由手冊(cè)查得平鍵截面bxh=6mmx6mm（GB/T1095-1979，鍵槽用鍵槽銃刀加工，長(zhǎng)為8mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn)GB/T1096-1979），同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6；同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接選用平鍵為bxh=5mmx5mm，長(zhǎng)為25mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn)GB/T1096-1979），半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為）。4） 確定軸