和面机毕业设计论文.doc

《和面机毕业设计论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《和面机毕业设计论文.doc（24页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、和面机的设计【摘要】：和面机的设计是我们对自己完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。我们在完成毕业设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！其主要目的是：1.培养学生综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力，拓宽和深化所学的知识。2.培养学生树立正确的设计思想，设计思维，掌握工程设计的一般程序，规范和方法。 3

2、.培养学生正确的使用技术知识，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力和技巧。4.培养学生进行调整研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。【关键词】：和面机传动部分设计、搅拌轴装配图、蜗杆轴、减速器装配图、各轴计算及校核。Dough mixers design【Abstract】Dough mixers design is our own teaching plan to complete this last an extremely important practical teaching is to

3、 make our integrated use learned basic courses, basic knowledge and basic skills to solve engineering and technology in the area of expertise question carried out a basic training.We have completed the graduation project, but also the culture of our proper use of technical information, national stan

4、dards, the manual, book and other books, design calculations, data processing, preparation of ability technical documentation and other aspects, but also for the future of our work to lay a solid foundation, so we have to take seriously the opportunity of this comprehensive capacity utilization!Its

5、main purpose is to:1. Training Comprehensive analysis of the students and solve engineering problems in general professional independence, broaden and deepen the knowledge learned.2. students to establish a correct design thinking, design thinking, to grasp the general process engineering design, sp

6、ecifications and methods.3. students the proper use of technical knowledge, national standards, the manual, book and other books, design calculations, data processing, preparation of technical documentation skills and the ability to work and other aspects.4. Students adjust research, practice-orient

7、ed, production-oriented, the basic work to the workers and engineering and technical personnel learning attitude, work style and methods of work.【Keywords】Dough Mixer transmission part of the design, the agitator shaft assembly drawing, worm shaft, reducer assembly drawings, calculation and checking

8、 each axis.目录第一章 绪论51.1 食品加工机械设计概述51.2 食品加工机械设计要求51.3 和面机的概述61.4 和面机设计的目的及内容要求7第二章 力学计算82.1 电动机的选择计算82.1.1 电动机选择82.2 传动装置总体传动比确定及各级传动比分配92.2.1 总传动比：9第三章 V带及皮带轮设计93.1 确定计算功率93.2 确定带轮直径dd1、dd293.3 确定中心距a和带长Ld93.3.1 初选中心距：a093.3.2 求带的计算基础准长度：L093.3.3 确定中心距：a103.3.4 确定中心距调整范围：103.4 验算小带轮包角：103.5 确定V带根数：

9、Z103.6 计算单根V带初拉力：F0103.7 计算对轴的压力：Fr103.8 确定带轮的结构尺寸103.8.1 各级传动比的分配103.8.2 计算传动装置的运动和动力参数11第四章 蜗轮蜗杆的设计及计算114.1 蜗轮蜗杆材料的选择：114.2 确定蜗轮蜗杆头数Z1 、Z2114.3 按蜗轮的齿面接触疲劳强度设计124.4 验算蜗轮的圆周速度V2及滑动速度VS124.5 计算蜗轮蜗杆的传动效率124.6 蜗轮蜗杆传动的主要几何尺寸计算134.7 校核蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度及接触疲劳强度13第五章 轴的设计计算及校核145.1 蜗轮轴的设计145.1.1 蜗轮轴的材料选择145.1.2 联

10、轴器及轴承的选择145.1.3 蜗轮轴的结构设计145.1.4 轴段长度尺寸的确定155.1.5 计算蜗轮所受力分析155.1.6 蜗轮轴的弯矩155.1.7 键的参数选择设计165.2 蜗杆轴的设计175.2.1 蜗杆轴的材料选择175.2.2 轴承的选择175.2.3 蜗杆轴的结构设计175.2.4 轴段长度尺寸的确定17第六章 箱体的设计计算186.1 箱体的结构形式和材料186.2 铸铁箱体主要结构尺寸和关系18第七章 标准件的相关参数197.1 键、联轴器、螺栓螺母的参数19第八章 减速器结构及润滑的简要说明20结 束 语21致 谢22参考文献23第一章 绪论1.1 食品加工机械设计

11、概述食品加工机械是指加工食品过程中所应用的机械设备，它在国民经济建设中起着极为重要的作用。食品加工机械可以分为以下几种类型：切菜机、斩拌机、离心机、绞肉机、切丁机、洗菜机、搅拌机、菜陷机、和面机、切丝机、脱水机、搅拌机、除水机、切片机、锯骨机、挑松机、油炸机、封碗机、嫩化机、冰片机、洗碗机、除湿机、腌卤机等面类食品机械及肉类加工机械。其中面类食品是指以饼干，面包，糕点等主要以面粉为原料的食品。本次设计的和面机即为面类食品机械。1.2 食品加工机械设计要求食品是供给人们食用的。因此，食品机械必须要符合卫生要求，在食品机械的设计，制造，维护及材料等方面都要考虑到食品的特殊要求，要有切实可行的密封条

12、件，适合简单方便的洗涤，以及彻底干净的杀菌等机构。同样我们在选择和使用食品机械时必须充分注意这一点。 通常，我们应当特别注意以下几点：（1）在机构上，直接接触食品的各个部件要能够简单迅速的分解与组合。分解的零部件各个部位要便于洗涤，不允许有死角存在；（2）在环境保护上，必须有可靠的密封措施，严防杂物混入食品和食品物料损失，特别要注意各传动部件的密封，严防润滑油流出污染食品；（3）在材料上，对直接接触食品的零部件要尽可能采用不锈钢或者其他防锈且无污染的材料，比如某些塑料，它不但重量轻，振动小和噪音低，而且耐腐蚀，耐磨和绝缘性能良好，故容易被广泛应用做食品机械的材料；（4）在温度上，要有可靠的控温

13、措施，由于某些工件部件长期与物料摩擦，容易产生大量的热量导致物料变质，所以要随时把温度控制在允许的范围之内；（5）在工作环境上，由于食品物料对温度，湿度极为敏感，食品机械应安装在空气流通，光线，温度和湿度适宜的地方。1.3 和面机的概述和面机又称调粉机，普遍用来调剂各种性质不同的面团。根据食品生产的种类和特点不同，面团的性质各不相同，可以分为韧性面团，水性面团以及酥性面团。和面机调制面团的基本过程在于搅拌浆的运动。首先搅拌使面粉颗粒比较均匀地与液体物料结合，形成胶体状的非规则小团粒，然后小团粒互相粘结，逐步形成若干分散的大团块。由于搅拌器的折叠，压缩，拉伸以及柔和等操作，大团块扩散，而被调制成

14、表面光滑的，具有一定延伸性，弹性及柔韧性的整体面团。和面机大致可以分为以下两种：卧式和面机，立式和面机。卧式和面机的调和容器轴线与搅拌旋转轴线都处在一个水平位置，其结构简单，紧凑，制造成本低，卸料，清洗方便，可以与其它设备完成连续生产，但是占地面积比较大。卧式和面机主要有搅拌器，调和容器，传动装置，容器翻转机构与机架组成。立式和面机的调和容器的轴线沿垂直方向布置，搅拌轴线一般对中垂直安排，其结构简单，制造成本不高，但与卧式和面机相比，结构不够紧凑，卸料不够方便，其和面容量大多较少，故适用小规模面类食品的生产部门。和面机主要有搅拌器、搅拌容器、传动装置、机架、容器翻转机构等。(1)、搅拌器也称搅

15、拌桨，是和面机最重要的部件，按搅拌轴数目分为单轴式和双轴式两种。卧式与立式也有所不同。单轴式和面机的结构简单，紧凑，操作维修方便，是我国面食加工中普遍使用的机型。这种和面机只有一个搅拌桨，每次和面机搅拌时间比较长，生产效率低，由于它对面团拉伸作用比较小，如果投料少或操作不当，则容易出现抱轴现象，使操作发生困难，因此单轴式和面机适用于揉制酥性面团，不适宜调制韧性面团。双轴式和面机具有卧式和面机的优点，它有两组相对反向旋转的搅拌桨，并且两个搅拌桨相互独立，转速也可以不同，相当于两台单轴式和面机共同工作。运转时两桨时而相互靠近，时而又加大距离，可以加速均匀搅拌。双轴式和面机对面团的压捏程度较彻底，拉

16、伸作用强，适用于揉制韧性面团。缺点是造价高于卧式和面机，起面比较困难，需要附加相应装置，如果手工起面则劳动强度大。(2)、搅拌容器由不锈钢焊接、铆接、螺栓连接而成。搅拌容器的翻转机构通常分为机动和手动两种型式。机动翻转容器的机构一般是在容器的侧壁装设齿轮，并有单独的电机及减速器带动实现翻转。手动翻转容器机构一般是在搅拌容器上装设蜗轮蜗杆或齿轮机构，通过手动转动手轮，带动该机构时容器实现翻转。(3)、和面机的传动装置较为简单，主要由电机、减速器及联轴器等组成。和面机工作转速低，其减速比较大，故一般采用蜗轮蜗杆减速器或者行星减速器。前者传动效率较低，摩擦磨损较大，但其结构简单成本低；后者结构紧凑，

17、传动效率较高，能效好，然而成本较高。1.4 和面机设计的目的及内容要求本课程设计的内容选择具有代表性的中小型机械作为设计课题，使学生能在相应时间内完成和面机整体设计的全部过程和基本任务。设计内容：(1)、参数设计根据课题要求确定和面机种类用途及生产能力来确定和面机主要部件，如桨叶、容器、电动机、传动部分等结构形式和尺寸参数运动参数，如桨叶转数以及动力转数的电动机功率。(2)、方案设计根据和面机主要部件的形式性质、及运动参数，拟定整机的机械传动链和传动系统图。计算并确定各级传动的传动比，皮带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等传动机构参数及尺寸，拟定整机的结构方案图。(3)、结构设计根据结构的方案图，

18、在CAD图纸上拟定传动部件与执行部件的位置，然后依次进行执行机构及传动系统设计机体，操纵机构设计，密封及润滑的结构设计。设计要求：和面机生产能力，以每次调面粉的重量不超过25kg/次(1)、和面机机型：卧式和面机。(2)、搅拌浆形式：桨叶式、花环式、叶片式、滚笼式。(3)、加工工艺要求：调和面团分别为；水面团、韧性面团、酥性面团。 (4)、设计制图量：完成装配图及零件图不少于A0-A4幅面6张的和面机传动部分设计图，以及零件图设计。(5)、设计方案合理：必须标明每个零件尺寸相互配合的性质及运动关系，必须标明所有配合尺寸，定位尺寸及总体尺寸。第二章 力学计算2.1 电动机的选择计算2.1.1 电

19、动机选择(1)、根据市场的调查Y系列的电动机最为常用，因此，按工艺要求和条件选取Y系列一般常用的笼型三相异步电动机。(2)、选择电动机容量 电动机输出功率： Pd=Pw/ kw ,工作电机所需的功率：Pw=FV/1000 kw于是：电动机输出功率 Pd=FV/1000 kw 由电动机传动到工作电机之间的总效率： =4其中、分别为联轴器、轴承、蜗杆、带轮和搅拌轴的传动效率。查机械设计手册，可知=0.99（凸缘联轴器）、=0.98（滚子轴承）、=0.80（双头蜗杆）、=0.95（带轮）、=0.96（搅拌轴）于是：=0.99*0.984*0.80*0.95*0.96=0.66根据市场和面机技术参数2

20、5Kg和面机采用功率1.5kw电动机的输出功率： Pd =Pw/=1.5/0.66=2.27kw 取Pd =2.5kw (3)、确定电动机转速根据市场调查和网上数据可知和面机的工作转速约为n=2550r/min根据机械设计基础中查得蜗杆的传动比在一般的动力传动约为I2=1080，电动机的转速的范围为： N电=(2080)*n=（2080）*35=7002800r/min方案电动机型号额定功率同步转速r/min满载转速r/min1Y802-40.75KW150013902Y90S-41.1KW150014003Y90L-41.5KW150014004Y90L-61.1KW1000910综合考虑电

21、动机和传动装置的尺寸、功率、带传动、减速器的传动比，选用第2种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y90L-4。2.2 传动装置总体传动比确定及各级传动比分配2.2.1 总传动比：Ia=nm/n=1400/35=40；初步设定Ia=40=2*20，初步设定：I1=2; I2=20 第三章 V带及皮带轮设计3.1 确定计算功率(1)、根据表7-7(机械设计)查得工作情况系数KA=1.0(2)、V带功率：由式7-17（机械设计）PC=KA*Pd=1.0*2.5=2.5kw (3)、选择V带型号，根据图7-12(机械设计)选用A型V带。3.2 确定带轮直径dd1、dd2(1)、根据表7-6(机械设计)

22、选取小带轮直径：dd1=90mm，dd1/2H（H为电机中心高）(2)、验算带速：由式7-19（机械设计）V1=nm*dd1/（60*1000）=1400*3.14*90/60000=6.59m/s(3)、选取从动带轮直径：dd2=180mm，dd2=I1*dd1=2*90=180mm根据表7-5(机械设计)V带轮基准直径取：dd2=180mm (4)、皮带轮传动比：I1=dd2/dd1=180/90=2 (5)、从动带轮转速：n2=nm/I1=1400/2=700r/min3.3 确定中心距a和带长Ld3.3.1 初选中心距：a00.7*（dd1+dd2）a02*（dd1+dd2），即189

23、a0 540 取：a0=300mm3.3.2 求带的计算基础准长度：L0L0=2a0+*（dd1+dd2）/2+（dd1-dd2）2/4 a0=2*300+3.14*（90+180）/2+（90-180）2/4*300=1030.65根据表7-2(机械设计)数据L0=1030.65mm选用带轮的基准长度Ld=1120mm3.3.3 确定中心距：aa=a0+（Ld-L0）/2=300+（1120-1030.65）/2345mm3.3.4 确定中心距调整范围：amax=a+0.03Ld=345+0.03*1120=378.6mmamin=a-0.015Ld=345-0.015*1120=328.2

24、mm3.4 验算小带轮包角：1=180-（dd2-dd1）/a*57.3=180-14.9165.13.5 确定V带根数：Z单根V带基本额定功率：由表7-6(机械设计)P0=1.07kw单根V带额定功率增量：由表7-8(机械设计) P0=0.17kw小带轮包角修正系数：由表7-9(机械设计)线性差值求得K=0.97V带带长修正系数：由表7-2(机械设计) KL=0.91V带根数：ZPc/(P0+P0)KKL=2.29，选取V带根数Z =33.6 计算单根V带初拉力：F0V带单位长度质量：由表7-1(机械设计)选择q=0.10kg/mF0=500*(2.5/K-1)*Pc/ZV1+q V12=1

25、04.07 N，取F0=105 N3.7 计算对轴的压力：FrFr=2*Z*F0sin1/2=2*3*105*sin(165.1/2)=624.68 N3.8 确定带轮的结构尺寸小带轮基准直径dd1=90mm采用实心式带轮结构。大带轮基准直经dd2=180mm，采用腹板式带轮结构。于是，大皮带轮与小皮带轮的传动比为：I1=dd2/dd1=180/90=2所以，蜗杆的转速为：n2=nm/I1=1400/2=700r/min3.8.1 各级传动比的分配由于为蜗轮蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上，其他机构不分配传动比。3.8.2 计算传动装置的运动和动力参数蜗轮蜗杆的转速：蜗杆转速与大皮带轮的转速相同

26、，蜗轮转速与搅拌轴转速相同蜗轮转速：n3=n2/I2=700/20=35r/min蜗杆的功率：P2=Pd*2=2.5*0.99*0.95*0.982=2.26kw蜗轮的功率：P3=P2*=2.26*0.80*0.98=1.77kw搅拌轴的功率：P4=P3*=1.77*0.96*0.98=1.66kwTd=9550*Pd/nm=9550*2.5/1400=17.05 NmT2=9550*P2/n2=9550*2.26/700=30.83 NmT3=9550*P3/n3=9550*1.77/35=482.95 NmT4=9550*P4/n3=9550*1.66/35=452.94 Nm 将所计算的

27、结果列表： 参数电动机蜗杆蜗轮搅拌轴转速r/min15007003535功率P/kw1.52.261.771.66转矩Nm2.230.83482.95452.94传动比I220效率0.660.910.780.94第四章 蜗轮蜗杆的设计及计算4.1 蜗轮蜗杆材料的选择：蜗杆材料选择45钢，表面淬火4555HRC；蜗轮材料选择铸造锡青铜ZCuSn10P1 砂型铸造；抗拉强度b=220MPa、屈服点s=140MPa4.2 确定蜗轮蜗杆头数Z1 、Z2根据表9-3（机械设计）I2=20选择蜗杆头数Z1=2；Z2= I2 *Z1=20*2=404.3 按蜗轮的齿面接触疲劳强度设计(1)、确定载荷系数K=

28、KAKVK ：根据表9-7（机械设计）选择工作情况系数KA=1.0初设蜗轮圆周速度V23m/s,由式9-9（机械设计）选择动载荷系数KV=1.0因载荷平稳，载荷分布不均匀现象将由于工作表面良好的磨合得到改善，选择齿向载荷分布系数K=1.0故K=KAKVK=1.0*1.0*1.0=1(2)、确定许用接触应力H应力循环次数：N=60*n3*t=60*35*10*330*12=8.316*107根据表9-11（机械设计）得：H=（0.750.9）*b*(107/ N)1/8=125.4150.5MPa取H=130MPa(3)、设计确定蜗杆传动的主要参数由于Z1=2，根据表9-12（机械设计）查得：9

29、.47cos=9.26根据表8-6（机械设计）查得铸锡青铜的弹性系数ZE=155根号MPa根据式9-18（机械设计）m3q9.47cosKT3(ZE/Z2*H)2 =9.26*1*482.95*103*(155/40*130)2=3973根据表9-2（机械设计）选择m3q =4032、q=7.875、m=8mm、d1=63mm 4.4 验算蜗轮的圆周速度V2及滑动速度VSV2=*d2*n3/（60*1000）=*m*Z2*n3/（60*1000）=0.59m/s符合初设V23m/s，故选择KV=1.0符合要求蜗杆导程角：=arctan（Z1/q）=arctan（2/7.875）=14.03VS

30、=V2/sin=0.59/sin14.03=2.46m/s符合VS12m/s，故蜗轮材料选择ZCuSn10P1 砂型铸造可用4.5 计算蜗轮蜗杆的传动效率 根据VS=2.46m/s由表9-8（机械设计）蜗杆传动的当量摩擦角=1.70啮合效率 =tan/tan（+）=0.89蜗杆传动的效率 =* * * 2=0.89*0.99*0.95*0.982=0.80实际传动效率与初定蜗杆传动效率相接近，故初定蜗杆效率符合要求4.6 蜗轮蜗杆传动的主要几何尺寸计算中心距：a=m*（q+Z2）/2=8*(7.875+40)/2=191.5mm分度圆直径： d1=m*q=8*7.875=63mm d2=m*Z

31、2=8*40=320mm蜗杆齿顶圆直径da1及蜗轮喉圆直径da2：da1=d1+2ha*m=63+2*1*8=79mm da2=d2+2m(ha*+x)=320+2*8*1=336mm蜗杆齿根圆直径 df1及蜗轮齿根圆直径df2df1=d1-2m(ha*+c*)=63-2*8*(1+0.2)=43.8mmdf2=d2-2m(ha*-x+c*)=320-2*8*(1+0.2)=300.8mm蜗杆齿宽b1及蜗轮齿宽b2b1=2m*(Z2+1)1/2=2*8*（40+1）1/2=102.45mm103mmb2=2m*0.5+(q+1)1/2=2*8*0.5+(7.875+1)1/2=55.66mm5

32、6mm4.7 校核蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度及接触疲劳强度(1)、计算齿根弯曲应力F当量齿数：ZV=Z2/cos3=40/ cos314.03=43.95齿形系数：YF ，根据表9-13（机械设计）选择蜗轮齿形系数YF =1.70螺旋角系数：Y ，根据公式Y=1-/140=1-14.03/140=0.90根据式9-20（机械设计）： F=1.64KT3YFY/（d1d2m）=1.64*1*482.95*103*1.70*0.90/（63*320*8）=7.51MPa(2)、计算许用弯曲应力F根据表9-11（机械设计）：F=(0.25s+0.08b)*(106/N)1/9=(0.25*140+0.0

33、8*220)*(106/8.316*107)1/9=32.08MPa结论：满足弯曲疲劳强度条件 FF(3)、计算齿面接触应力H根据式9-17（机械设计）：H=ZE*(9.47KT3cos/d1d22)1/2=155*（9.47*1*482.95*103cos14.03/63*3202)1/2=128.65MPa结论：满足接触疲劳强度条件 HH第五章 轴的设计计算及校核5.1 蜗轮轴的设计5.1.1 蜗轮轴的材料选择根据减速器为普通用途中小型功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩。根据表11-1（机械设计）选用45号钢，正火处理 ，抗拉强度b=590MPa、对称循环应力-1w =55MPa、屈服

34、点s=295MPa、弯曲疲劳极限-1=255MPa、扭转疲劳极限-1=140MPa5.1.2 联轴器及轴承的选择由于轴端需要安装联轴器，考虑到补偿轴可能位移，选用弹性元件的联轴器。根据表14-2选择工作情况系数KA=1.5 ;根据式14-1（机械设计）：Tc=KAT3=1.5*9.55*106*1.77/35=7.24*105 N/mm=724 Nm根据表17-2（机械设计手册）选择HL型弹性柱销联轴器HL4，额定转矩1250 Nm，联轴器材料为钢时，许用转速为4000r/min，允许的轴孔直径在4063mm之间。轴承主要用于支承轴及轴上零件，减轻转动副的摩擦和磨损，保证轴的旋转精度。一般采用

35、滚子轴承，摩擦阻力小、起动快、效率高等优点，并采用凸缘式轴承盖，实现轴承系两端单向固定。5.1.3 蜗轮轴的结构设计根据选用联轴器的轴孔直径4063mm之间，初设主动端轴孔直径d1=50mm，开始逐渐选取轴段直径，d2为固定作用，定位轴肩高度H=(0.070.1)d，d为定位轴肩的小径 d2=d1+2H50+2*0.07*50=57mm 选取d2=58mmd3与轴承的内径相配合，根据表15-3（机械设计手册）选择深沟球轴承6212，内径d3=60mm、D=110mm、B=22mmd4与蜗轮内孔径相配合，按照轴的基础直径dmin选择d4=70mmd5=d4+2H70+2*0.07*70=79.8

36、mm 选取d5=80mmd6为过渡台阶直径，选择设计d6=72mmd7与轴承的内径相配合，选择深沟球轴承6212，内径d7=d3=60mm5.1.4 轴段长度尺寸的确定根据传动设计要求：与传动零件相配合的轴段长度，略小于传动零件的轮毂宽度。根据表17-2（机械设计手册）弹性柱销联轴器HL4，L1=84mm轴承需要加盖密封圈防止污染，选择初设定位台阶长度L2=40mm轴承轮廓宽度B=22mm，轴承需要增加定位台阶圆柱初设h=16mm，则L3=38mm蜗轮齿宽b2=56mm，分度圆直径d2=320mm，喉圆直径da2=336mm，齿根圆直径df2=300.8mm，初设蜗轮厚度B2=l=(1.21.

37、8) d4=90mm，则L4=B2=90mmL51.4*h45=1.4*（d5- d4）/2=7mm 取L5=8mm过渡台阶长度选取L6=8mm，轴承轮廓宽度B=22mm，L7=B=22mm初设蜗轮端面与箱体的距离取8mm，轴承端面与箱体内壁的距离取8mm，轴承盖螺钉至联轴器距离1015mm，初步估计两轴承的中心的跨度为144mm，轴的总长为290mm。5.1.5 计算蜗轮所受力分析根据蜗轮的分度圆直径d2=320mm ；转矩T3=9550*P3/n3=9550*1.77/35=482.95 Nm根据式8-2（机械设计）：蜗轮的切向力：Ft2=2T3/d2=2*482.95*103/320=3

38、018.44 N蜗轮的径向力：Fr2=Fr1=Ft2*tan=Ft2*tann/cos=3018.44*tan20/cos14.03=1120.24 N蜗轮的轴向力：Fx2=Ft2*tan=3018.44* tan14.03=754.26 N5.1.6 蜗轮轴的弯矩(1)、垂直平面受力：蜗轮的切向力：Ft2=3018.44 N由MA=0，得：FBV*144- Ft2*72=0，则FBV=1509.22 N由FY=0，得：FAV= Ft2-FBV=1509.22 N(2)、水平平面受力：蜗轮的径向力：Fr2=1120.24 N由MA=0，得：FBH*144- Fr2*72=0，则FBH=560.

39、12 N由FY=0，得：FAH= Fr2-FBH=560.12 N(3)、垂直平面弯矩：MV= FAV *72=1509.22*72=108663.84 Nmm(4)、水平平面弯矩：MH= FAH *72=560.12*72=40328.64 Nmm(5)、合成弯矩：MI=( MV 2+MH2)1/2=（108663.842+40328.642）1/2=115906.12 Nmm(6)、转矩T3：T3=482.95*103 Nmm(7)、当量弯矩Me：蜗轮轴的转矩可以按照脉动循环来考虑，已知轴材料为45钢，由表11-1（机械设计）查得-1w=55MPa，0w=95MPa，=-1w/0w=55/

40、95=0.58MeI左=MI2+(T3)21/2=115906.122+(0.58*482.95*103)21/2=303144.19 NmmMeI右=MI2+(T3)21/2=115906.122+021/2=115906.12 Nmm(8)、校核危险截面处轴最小直径：由轴的结构图和当量弯矩图可知，轴处可能是危险截面由式11-7（机械设计）：dmin(MeI左/0.1*-1w)1/3=38.05mm计入键槽的影响：dmin=38.05*1.05=39.95mm结论：符合条件蜗轮轴最小直径d1dmin5.1.7 键的参数选择设计根据键的设计要求，由于蜗轮工作对中性要求较高，故选用A型普通平键根

41、据轴的设计轴的直径d1=50mm，d4=70mm，表5-1（机械设计）选择键宽b键高h： 则b1=16mm、h1=10mm、b2=20mm、h2=12mm选择键的长度系列L：L1=70mm、L2=70mm根据表5-2（机械设计）查得：许用挤压应力p=80MPa键1的工作长度l1=L1-b1=70-16=54mm、键2的工作长度l2=L2-b2=70-20=50mm键与键槽的工作高度k=h/2：k1=10/2=5mm、k2=12/2=6mm挤压应力根据式5-1（机械设计）：p1=2T3/( k1 l1 d1)=2*482.95*103/(5*54*50)=71.55MPapp2=2T3/( k2

42、 l2 d4)=2*482.95*103/(6*50*70)=45.99MPap结论：键的联接满足强度条件pp5.2 蜗杆轴的设计5.2.1 蜗杆轴的材料选择根据减速器为普通用途中小型功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩。根据表11-1（机械设计）选用45号钢，正火处理 ，抗拉强度b=590MPa、对称循环应力-1w =55MPa、弯曲疲劳极限-1=255MPa、扭转疲劳极限-1=140MPa5.2.2 轴承的选择轴承主要用于支承轴及轴上零件，减轻转动副的摩擦和磨损，保证轴的旋转精度。一般采用滚子轴承，摩擦阻力小、起动快、效率高等优点，并采用凸缘式轴承盖，实现轴承系两端单向固定。5.2.3

43、蜗杆轴的结构设计根据小带轮基准直径dd1=90mm采用实心式带轮结构。大带轮基准直经dd2=180mm，采用腹板式带轮结构。D1与大带轮轴孔径相配合，按照轴的基础直径dmin选择D1=40mmD2起固定作用，定位轴肩高度H=(0.070.1)d，d为定位轴肩的小径；D2=D1+2H40+2*0.07*40=45.6mm 选取D2=46mmD3与轴承的内径相配合，根据表15-3（机械设计手册）选择深沟球轴承6210，内径D3=50mm、D=90mm、B=20mm根据蜗杆齿根圆直径df1=43.8mm、齿顶圆直径da1=79mm、分度圆直径d1=63mm，初设d1D4=57mmD5与轴承的内径相配

44、合，选择深沟球轴承6210，内径D5=D3=50mm5.2.4 轴段长度尺寸的确定根据表7-3（机械设计）B=(z-1)e+2f=(3-1)*15+2*10=50mm 选取L1=50mmL21.4*h12=1.4*（D2- D1）/2=4.2mm 根据箱体取L2=40mm根据轴承轮廓宽度B=20mm，选取L3=20mm根据蜗杆齿宽b1=103mm，根据箱体设计取L4=252mm，根据轴承轮廓宽度B=20mm，选取L5= L3=20mm初步估计两轴承的中心的跨度为272mm，轴的总长为382mm。第六章 箱体的设计计算6.1 箱体的结构形式和材料根据V2=0.59m/s4m/s，箱体采用下置剖分

45、式蜗轮蜗杆减速器，箱体采用铸造工艺，材料选用HT200，搅拌桶采用不锈钢制造。6.2 铸铁箱体主要结构尺寸和关系名 称设 计 尺 寸箱座壁厚11=12mm箱盖壁厚22=12mm箱座凸缘厚度b1箱盖凸缘厚度b2地脚凸缘厚度b3b1=1.51=18mmb2=1.52=18mmb3=2.51=30mm地脚螺栓直径及数目df=20mm、螺栓数目N=4轴承旁联接螺栓直径d1=16mm、螺栓数目N=4箱盖、箱座联接螺栓直径 d2=12mm、螺栓数目N=6轴承端盖螺钉直径及数目d3=8mm、螺钉数目N=20、螺牙L=23mm轴承端盖外径D蜗杆轴D1=130mm、蜗轮轴D2=150mm窥视孔盖螺钉直径及数目d

46、4=6mm、螺钉数目N=4定位销直径及数目d5=9mm、定位销数目N=2df、d2与边缘距离C2C2=16mm外箱壁至轴承座端面距离L1=44mm蜗轮喉圆与箱内壁间距离1=12mm蜗轮轮毂端面与箱内壁距离2=8mm蜗杆齿顶圆与箱内壁间距离3=13.5mm蜗杆轮毂端面与箱内壁距离4=66.5mm箱座肋板厚度MM=10mm第七章 标准件的相关参数7.1 键、联轴器、螺栓螺母的参数参数内容如下：1、键的选择根据表14-24：GB/T 1095-2003蜗杆轴与大皮带轮配合的普通平键：b*h=12*8GB/T 1095-2003蜗轮轴与蜗轮配合的普通平键：b*h=20*12GB/T 1095-2003

47、蜗轮轴与联轴器配合的普通平键：b*h=16*10A型：12*8*40A型：20*12*70A型：16*10*702、联轴器的选择根据表17-2：GB/T 5014-1995选择HL型弹性柱销联轴器HL4HL4Tn=1250 Nmd1=50mm3、螺栓、螺母、螺钉的选择考虑到蜗轮蜗杆的工作条件，后续箱体附件的结构，以及其他因素的影响。根据表14-3：螺栓GB/T 5782-2000选择M12*24、数量6个；M16*32、数量4个；M20*40、数量4个根据表14-11：螺母GB/T 6170-2000选择M12、数量6个；M16、数量4个；M20、数量4个根据表14-8：螺钉GB/T 68选择

48、M8*18、数量20个；M6*10、数量4个螺栓M12*24螺栓M16*32螺栓M20*40螺母M12、M16、M20螺钉M8、 M64、垫圈垫片的选择根据表14-15：垫圈GB/T 93-1987选择M12、数量6个；M16、数量4个；M20、数量4个垫圈M12、M16、M20其他有关的标准件、常用件、专用件，详见后续装配图第八章 减速器结构及润滑的简要说明根据以上设计选择的基础上，对蜗轮蜗杆减速器的结构、轴承端盖的结构尺寸、减速器的润滑与密封、减速器的附件作一简要的阐述。1、减速器的结构本课题所设计的减速器，其基本结构设计可以参照图4-3蜗杆减速器装配图的基础上完成的，该项减速器主要由传动

49、零件（蜗轮蜗杆）、轴和轴承、联接零件（键、螺栓、螺母等）、箱体和附属部件以及润滑和密封装置等组成。箱体为剖分式结构，由箱体和箱盖组成，其剖分面通过蜗轮传动的轴线；箱盖和箱座用螺栓联成一体；采用圆锥销用于精确定位以确保和箱座在加工轴承孔和装配时的相互位置；箱盖顶部开有窥视孔用于检查齿轮啮合情况及润滑情况用于加注润滑油，窥视孔平时被封住；通气孔用来及时排放因发热膨胀的空气，以防高气压冲破缝隙的密封圈而导致漏油现象；为了排除油液和清洗减速器的内腔，在箱体底部设有放油螺塞；减速器用地脚螺栓固定在机架上。2、轴承端盖的结构尺寸具体结构详见零件工作图3、减速器的润滑与密封蜗轮蜗杆传动部分采用润滑油润滑，根

50、据表16-1：SH 0094-1991选择润滑油代号220轴承部分采用脂润滑，根据表16-2：SY 1514-1982选择润滑脂的牌号ZGN69-24、减速器的附件及简要说明蜗轮蜗杆减速器的附件含窥视孔、窥视孔盖、排油孔与螺塞、通气孔、油标、吊环螺钉、吊耳和吊钩、起盖螺钉等，其结构及装配详见装配图。具体结构详见装配图具体结构详见零件工作图润滑油220润滑脂 ZGN69-2 具体结构详见装配图结 束 语通过本次毕业设计和面机设计，一路走来觉得自己受益匪浅。机械设计课程设计是机械设计课程的一个重要环节，它可以让我们进一步巩固和加深大学所学的理论知识，通过设计把机械设计及其他有关选修课程（如机械制图

51、、理论力学、材料力学、工程材料等）中所获得的理论知识在设计实践中加以综合运用，使理论知识和生产实践密切的结合起来。而且，本次设计是我们学生首次进行完整综合的机械设计，它让我树立了正确的设计思想，培养了我对机械工程设计的独立工作能力，让我具有了初步的机构选型与组合和确定传动方案的能力，为我今后的设计工作打了良好的基础。通过本次课程设计，提高了我的设计计算能力和制图设计能力；我能够比较熟悉地运用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范材料，熟悉有关的国家标准和行业标准（如GB、JB等），获得了一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基本技能训练。当一份比较像样的课程设计完成的时候，我的内心无法用

52、语言来表达。经历了多少日日夜夜的计算与绘图和在电脑前编辑排版说明书，让我感觉到大学生生活原来也会这么疲惫。但是，所有的这一切，都是值得的，它让我感觉到大学生活是如此的充实。在此，我还要感谢指导老师对我这次课程设计指导付出的辛勤与汗水，及对我本次课程设计，作出过帮助与关心的朋友表示感谢。谢谢你们，没有你们，我一个人无法完成这次毕业设计。致 谢本次毕业设计论文能够得以顺利完成，是所有曾经指导过我的老师，帮助过我的朋友，一直支持着我的家人对我的教诲、帮助和鼓励的结果。我要在这里对他们表示深深的谢意！ 首先，要特别感谢我的指导老师。老师在我毕业设计论文的撰写过程中，给我提供了极大的帮助和指导。从开始的

53、选题到中期修正，再到最终定稿，老师给我提供了许多宝贵的建议。 http:/ 其次，要感谢闽南理工学院所有曾经为12级机械设计制造及其自动化专业任课的老师，尤其是辅导员，老师们教会我的不仅仅是专业知识，更多的是对待学习、对待生活的态度。 感谢我的父母亲，你们是我力量的源泉，只要有你们，不管面对什么样的困难，我都不会感到害怕。 http:/ 感谢432的所有，因为有你们的存在，我的论文得以顺利完成，我的大学得以完整。感谢机械自动化1班的所有成员，4年来给我那么多的美好的回忆。不要忘记，大学四年里我们一起渡过的欢乐时光，那些开心的日子，总是那么令人难以忘怀。 最后对老师、同学和一家人再次致以我最衷心

54、的感谢！参考文献1.成大先主编： 机械设计手册第四版第五卷，化学工业出版社 20042.成大先主编： 机械设计手册机械传动 化学工业出版社 20043.程凌敏、徐克飞、杨绮云、王志刚等编： 食品加工机械 中国工业出版社 19884.李兴国主编： 食品机械学上册 四川教育出版社 19915.无锡轻工业学院，天津轻工业学院编： 食品工厂机械与设备 轻工业出版社 19796.杨可桢、李仲生主编： 机械设计基础 高等教育出版社 20057.聂毓琴、孟广伟主编： 材料力学 机械工业出版社 20048.王之栎、王大康主编： 机械设计综合课程设计-2版，北京：机械工业出版社 20079.陆振曦、陆守道主编： 食品机械原理及设备 中国轻工业出版社 199510.李基洪主编： 食品机械原理与使用 广东科技出版社 198711.吴宗泽主编： 机械设计课程设计手册-2版 北京：高等教育出版社 199912.陆志平，章序文，林兴华等编著： 搅拌与混合设备设计选用手册 化学工业出版社工业装备与信息工程出版中心 200413.于骏一、邹青主编： 机械制造技术基础-2版 机械工业出版社 201414.陆玉主编： 机械设计课程设计-4版 机械工业出版社 201415.李建功主编： 机械设计-4版 机械工业出版社 201424