沙棘果筛选机设计(含CAD图纸和说明书)
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摘 要在日常生活之中,沙棘果做为美味的佳肴。广泛出现在餐桌上面。而沙棘果制成的沙棘果富有营养。使得需求量也在增大,这些造成了沙棘果的产量增大。且沙棘果的种植面积也在逐步的增加,所以需要一款沙棘果筛选机对沙棘果自动筛选,免去人工筛选的烦恼,而市场上常见的筛选机种类虽然越来越多,但使用效果不佳。都有一定的不稳定性,所以本文为了改善沙棘果筛选机的稳定性,设计一款沙棘果筛选机。本课题依照沙棘果筛选机的一般设计原理,根据沙棘果筛选机的原理,确定设计的总体方案,对其组成零部件进行设计、计算、选型;同时确定电机、皮带等传动部件的选择和校核。通过对沙棘果筛选机的整机设计。完成对沙棘果筛选机三维建模过程。设计一款性价比高、性能稳定的沙棘果筛选机。通过模型和图纸更好的观察筛选机的整体结构。关键词: 沙棘果;沙棘果筛选机;设计AbstractIn daily life, the fruit as a delicious delicacy. It is widely used on dining tables. The fruit made from the fruit is full of nutrients. This leads to increased demand, which leads to increased production of the fruit. And the planting area of the fruit is also gradually increasing, so we need a type of fruit screening machine to automatically screen the fruit of the fruit, to avoid the trouble of manual screening, and although the market is more and more common kinds of screening machine, but the use effect is not good. There is a certain degree of instability, so this paper in order to improve the stability of the screening machine, the design of a fruit screening machine.This subject according to the general design principle of the fruit sifting machine, according to the principle of the fruit sifting machine, determine the design of the overall scheme, its components for the design, calculation, selection; At the same time to determine the motor, belt and other driving parts of the selection and check. Through the overall design of the screening machine. To complete the three - dimensional modeling of the screening machine. Design a cost-effective, stable performance of the fruit screening machine. Through the model and drawings to better observe the overall structure of the sifting machine.Keywords: Sea buckthorn fruit; Fruit screening machine; design目录摘 要1Abstract2目录3第一章 绪论11.1本课题研究的意义11.2 沙棘果筛选机械的发展11.3 沙棘果筛选机械的研究应用现状11.4本课题主要研究内容2第二章 沙棘果筛选机的结构及工作原理32.1 确定总体方案32.2 主体结构方案确定32.2.1 筛选部分结构设计42.2.2 风机分离部分的设计4第三章 关键部件结构设计63.1设计前各项参数的确定63.1.1 刮板的半径及转速确定63.1.2 刮板所需功率计算73.1.3 可用传动部件的分析73.1.4 可用传动部件的选择83.1.5 电动机的选择93.2 电机与轴之间的V带传动设计103.2.1 V带计算103.2.2 V带轮的设计113.3 主轴的设计及参数计算123.4 轴承和键的选择153.4.1轴承的选择153.4.2键的选择163. 5刮板结构设计163.6半栅筛的设计173.7惯性筛分选系统设计183.7.1惯性筛原理分析183.7.2筛网运动部件结构183.7.3 设计曲柄滑块机构193.7.3曲柄轴设计213.7.4连杆设计233.7.5惯性筛的曲柄轴与刮板轴间的V带传动设计243.8筛网253.9风机分离部分的设计26第四章 基于UG主轴的加工工艺分析274.1 UG软件简介274.2 主轴系统分析274.3 轴的材质以及装夹确定27结 论29致 谢30参考文献3135第一章 绪论1.1本课题研究的意义 沙棘果做为常见的食用品也是做为重要的补脑食品来源,其中含有的蛋白质和脂肪对人体十分有利。且加工后的副产品可以做为家畜的饲料,提高沙棘果的整体经济效益。所以其使用量一直再增加,一般情况下,食用沙棘果前,需要对其进行筛选,大部分采用人工筛选。人工筛选虽然十分方便,但是容易造成疲劳,效率也会十分的低下。且在筛选的过程之中,容易使得沙棘果表皮受损,影响沙棘果的保质期。对于使用量较大的补脑食品提取,采用人工筛选显然十分的不合理。所以在使用量大的情况下,一般都使用机器进行筛选,而目前市场上的机器筛选的实际效果并不十分优秀,使用一段时候之后,机器就会产生振动,卡壳等各种问题,所以本课题对沙棘果筛选机进行设计,提高沙棘果筛选机的稳定性,降低事故率。为社会创造更大的价值。同时实现沙棘果筛选机械自动化是一种大势所趋,刻不容缓。所以研究沙棘果筛选机有着重要意义。1.2 沙棘果筛选机械的发展 最为很早就食用的食品沙棘果,我国对其筛选进行研究,从上世纪70年代开始,我国陆续的设计多款沙棘果筛选机。除了功能简单,价格便宜的筛选机,到功能齐全,具备筛选、清洗、筛选的综合筛选机,其使用的范围十分广泛,不管是家庭使用,还是工厂深加工。都有合适的款型适用。现在国产使用比较火爆的当属国产:6BH-60型、6BH-20B型等,其效率能够抵上数十人的工作量。 目前沙棘果筛选机的常见的种类为封闭栅条凹板、纹杆滚筒式沙棘果筛选机。 这种筛选机主要是借助国外的设计理念,在国外研制的型号为TH-340筛选机的基础上进行设计的。沙棘果从大的入口进入,在滚筒和凹板之间挤压、摩擦,将沙棘果壳和沙棘果仁分开,不过该机构将容易造成沙棘果仁破损,失去去使用价值。但是其沙棘果壳和沙棘果仁在一起,所以之后的TH-470筛选机增加一个分离装置,将其分离开来。1.3 沙棘果筛选机械的研究应用现状目前国内采用比较多类型的筛选机是通过挤压、打击等多种形式的筛选,这样的筛选机整体的分离率大概达到9%。但是其质量稍微偏差,并未达到榨沙棘果油的标准,所以本文通过目前筛选机的现状对筛选机进行设计,分析筛选机主要的缺点,对其进行改善,完成筛选机的整体设计。1.4本课题主要研究内容本课题设计一款小型沙棘果筛选机的结构设计,主要通过查阅资料,了解现状的发展状况,根据已学的机械设计知识,结合实际情况进行设计,其主要的内容有以下几点:第一:查阅资料,阅读文献,了解沙棘果筛选机的现状,工作原理,以及未来发展趋势;确定本课题设计的主要要点;第二:完成沙棘果筛选机的总体设计,主要是参数、工作原理的确定;第三:完成沙棘果筛选机的零部件设计,主要是主要工作部件以及传动部件的设计。第二章 沙棘果筛选机的结构及工作原理2.1 确定总体方案基于目前国产的筛选机的筛选效果并不明显,一般来说筛选率和破损效果成正比,所以选用刮板式沙棘果筛选机做为本课题的主要样式,通过改进其筛选的方案,使其稳定性和筛选效果良好。本课题研究的刮板式沙棘果筛选机使用筛选的方式主要拥有撞击法,碾搓法,剪切法和挤压法的特点,所以其筛选效果良好,且通用性良好。2.2 主体结构方案确定刮板式沙棘果筛选机主要由进料箱筛选转轴部件(包括刮板架和刮板) 惯性筛、风机、电机、支 架、沙棘果壳收集斗等组成。如图2-1所示。图2-11筛选箱 2.风机 3.沙棘果仁出口 4.电机 5.机架 6.沙棘果壳收集箱7.传动装置如上图所示,整体的原理图如图所示,收集的沙棘果通过上口倒入。进入筛选箱,然后通过挤压以及撞击的作用进行筛选,如果仍然有沙棘果没有经过筛选,运行过程是从上往下,从沙棘果收集开始,沙棘果进入筛选箱。经过刮板的挤压和撞击后才能进行筛选,有些没有被筛选的沙棘果留在栅格上面再次经过刮板碾搓和挤压进行筛选。刮板与栅格之间的距离称为筛选间隙,它的大小对沙棘果筛选率和生产率影响十分大。筛选间隙影响分离率和生产率。半笼筛栅条与栅条间隙影响分离率和脱净率。把栅条做成半笼筛固定在筛选箱内,筛选后沙棘果壳和沙棘果仁经过半笼筛下落,同时受到风机来的风,把沙棘果壳吹到收集斗。如果是较好质量的将会保持不变,而轻质量的将会吹跑。因为比较重下落到惯性筛上,惯性筛把沙棘果和沙棘果仁分开。沙棘果仁在惯性筛的作用下从过滤网一边收集起来。收集起来的沙棘果在换一次间距小一点的半笼筛进行筛选。其结构简图如图2-2所示。2.2.1 筛选部分结构设计筛选机构是使用刮板与沙棘果的撞击来实现沙棘果的分离工作的,如下示意图就很清楚地表达了沙棘果在工作机构中是如何被破除外壳的。这个结构很充分地利用了栅笼和刮板之间的配合,刮板与栅笼之间的距离也是经过合理的设计使得不同尺寸的沙棘果都可以被刮板敲击到而达到筛选的目的,而在筛选完成后沙棘果在刮板旋转情况下达到壳仁分离同时也因为尺寸的减少而可以顺利通过栅笼进入下一道工艺。2.2.2 风机分离部分的设计在上一部分大沙棘果后经过栅笼进入了风力分离部分,其利用沙棘果的质量不同则,则选择适当型号的风机将沙棘果壳吹离(风力太小则没效果,风力过大会将沙棘果仁也吹走),就可以看出由风机直接送风将沙棘果壳吹离,但是从中也能看出风机并不能完全的解决沙棘果壳杂质问题,还是有些不能清除。第三章 关键部件结构设计本章通过对沙棘果筛选机的主要部件进行设计,保证机器的各个方面的指标能够达到要求,使其结构、位置设计的十分合理。如果结构的强度。硬度不能达到要求,将会导致沙棘果筛选机不能正常的运行,那么本课题的设计就完全没有意义了。通过对其结构进行人性化的改进,使其高度符合人体工程学,使得使用过程十分的省力。3.1设计前各项参数的确定3.1.1 刮板的半径及转速确定通过查找数据,我们了解到刮板轴的转速需要到达一定的数值,才能保证沙棘果的沙棘果壳撞碎,一般来说当刮板和沙棘果果的相对速度达到4-5m/s,这样的筛选效果十分的好,且会使得沙棘果的破损率在合理的范围。为了能够兼顾沙棘果筛选机的筛选的容积,我们对其刮板主轴的速度。和半径进行确定。如图3-1,当沙棘果下落的位置基本都在板轴半径的0.5R至R之间。设计是用0.5R的最小半径设计标准设计。为了有较高的生产效率,取半径R=260mm ,v=4-5m/s由,r=0.5R, 得n=294367.5 r/min;图3-1 3.1.2 刮板所需功率计算因为刮板式沙棘果筛选机筛选原理是高速旋转的转轴带动刮板,对沙棘果果进行反复打击与碰撞以及刮板和半笼筛对沙棘果果产生摩擦和碾搓,剪切。所以在就算功率的时候不能忽略。应该按照以下公式计算。Rd每脱1kg物料所需功(N.m/kg) K沙棘果与刮板的摩擦系数; A运转消耗的功率系数 Q筛选机的加工量(kg/h)机械效率;P=(KW) 首先根据设计要求取Q=1000kg/h,根据实验数据取K=2,A=1.4 ,Rd=300 N.m/kg, =0.7计算出结果功率等于1.2kw,所以刮板沙棘果筛选机的需要的功率应该不低于1.2kw。2。3.1.3 可用传动部件的分析沙棘果筛选机在电机动力出来后的传送过程中可以通过的方式有直齿轮、斜齿轮、带轮和涡轮蜗杆传动等的传送方发。如下表(表3-1)所示的常用传动机构比较分析:如表3-1表3-1目前可供选择的常用传动机构带传动特点是:传动平稳、噪声低、有利于清洁,同时具备有缓冲减振和过载保护的作用,维修方便。而且与链传动和齿轮传动相比较,带传动的强度较低还有就是及疲劳寿命较短齿轮传动效率高、传动比稳定、工作可靠、寿命长、结构紧凑、比带、链传动所需的空间尺寸小涡轮蜗杆传动传动比较大,且体积小,单头的涡轮蜗杆还具有的能自锁,不需要另加制动装置就罗任意德停在任意位置,但其不足之处就是它的效率太低3.1.4 可用传动部件的选择1、 齿轮的传动电动机通过一个有保护作用的联轴器将扭距带出引入,并传入一个带有分配着传动比的筛选机,接着通过联轴器传人开式的齿轮副,这样同时带动两轴的传动。如下图(图3-2)所示。 图3-2 齿轮式传动的系统图用齿轮传动的特点是:工作很是可靠,寿命也比较长,传动精确且具备着效率高和结构紧凑的特点,还有就是功率和速度适用范围广等,但是其成本相对地来说是较高的,对于制造这种小型的沙棘果筛选机是很不合算的。2、 V带传动由电动机的转距通过如下图所示(图3.6),皮带使用皮带轮传人了冲压机并直接传人主动轴。图3-3 皮带式传动系统图这种带轮的传动方式就是传动平稳,噪音低的特点,同时还可以起到过载保护的作用。带传动的成本是比较低的,对于刮板式沙棘果筛选机这种对传动比的要求并不是很高的机器就可以选择使用带传动来达到减速作用,带的传动方式还可以使制造更方便且达到比较经济。3.1.5 电动机的选择电机的选择包括的类型,选择结构,功率和速度,并确定类型的。最常用为三相交流异步电动机。所以一般来说尽量选择Y系列类型的三相异步交流电动机。根据计算的转轴需要的功率和转速,可以确定两种电机型号: 分别是Y90L-4型 和Y100L-6型根据电机全负荷的速度和刮板速度可以计算总传动比,在下表3-2中的数据和两个电机传动比。表3-2 传动比方案号电机型号额定功率kw同步转速r/min满载转速r/min总传动比 i1Y100L-615100094024592Y90L-415150014003.81从表中可以看出方案一:总传动比小,但价格高,不适用于家庭小农业机械,所以方案选择2,电机型号Y90L-4。结构如图3-4。图3-4 电机查看机械手册可知电机的中心距H=90mm,轴外径为24mm,轴的外伸长度为50mm。总宽为180mm轴的转速:,轴的输入功率:轴的转矩: 3.2 电机与轴之间的V带传动设计1计算功率P它主要有工作状况系数以及电机功率Pm确定,本课题中工况良好,取2.选择普通V带的带型根据计算功率以及电机转速,选用的V带类型为Z型3.基准直径设计与验证计算先取小带轮直径=80 mm那么带轮的速度为。验算带速v。按课本公式验算带的速度=12.02 m/s 因为5 m/s v 30m/s,故带速合适。根据传动比,可以计算出大带轮基准直径得 = 160 mm 根据课本查表,取标准值为 = 160 mm。确定V带的中心距a和基准长度一般需先选定中心距离,按照一般设计计算取根据中心距以及大小带轮基准直径,可以算的基准直径为 选带的基准长度= 1400 mm。那么则需要重新调整中心距a 按式,中心距变化范围为489 552 mm。计算包角的数值确定带轮所需带的根数确定单根V带的额度功率。由和,查表得P0 = 0.57 kW。根据,和Z型带,查表得DP0 = 0.04 kW。查表得,查表得,于是计算V带的根数z = 3.11/0.68 = 4.57取5根。根据相关参数可以了解到单位长度的V带重量为:=0.06kg/m,所以8.计算压轴力FP根据以上设计内容,可以确定其结构简图、其主要尺寸如下图所示。说明代号相关设计数值计算最终结构内孔直径d电动机轴直径D28mm分度圆直径dd180mm84mm(1.82)d(1.82)2856mm(z-1)e+2f(5-1)12+2762mm(1.52)d(1.52)2856mm根据以上设计内容,可以确定大带轮其结构简图、其主要尺寸如下图所示。 2)大带轮主要尺寸计算说明代号相关设计数值计算最终结构内孔直径d输入轴最小直径D = 14mm14mm分度圆直径160mm160+22164mm(1.82)d(1.82)1428mmB(z-1)e+2f(5-1)12+2762mmL(1.52)d(1.52)1428mm3.3 主轴的设计及参数计算在沙棘果筛选机壳部分设计中最主要的部分就是轴的设计,主轴的参数:转速n=367.5r/min、输入功率为P2=1.35kw、转矩为35.08N.m来进行设计。5.为了能够满足使用要求,提高产品使用效率,对其进行设计尺寸。1)为了满足大带轮的轴向定位要求,I-II轴段右端需制出一轴肩,故取II=III段的直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径D = 24 mm。大带轮宽度B = 62 mm,为了保证轴端挡圈只压在大带轮上而不压在轴的端面上,故I-II段的长度应比大带轮宽度B略短一些,现取2)初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用角接触球轴承。参照工作要求并根据,由轴承产品目录中选择角接触球轴承7205C,其尺寸为dDT = 255215 mm,故,取挡油环的宽度为15,则轴承采用挡油环进行轴向定位。由手册上查得7205C型轴承的定位轴肩高度h = 3 mm,因此,取3)由于齿轮的直径较小,为了保证齿轮轮体的强度,应将齿轮和轴做成一体而成为齿轮轴。所以4)根据轴承端盖便于装拆,保证轴承端盖的外端面与大带轮右端面有一定距离,取5)取齿轮距箱体内壁之距离 = 16 mm,低速小齿轮和高速小齿轮之间的距离c = 12 mm。考虑箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离s,取s = 8 mm,已知低速小齿轮的宽度,则至此,已初步确定了轴的各段直径和长度。6.轴的受力分析和校核1)作轴的计算简图(见图a): 根据7205C轴承查手册得a = 12.7 mm 带轮中点距左支点距离 齿宽中点距左支点距离 齿宽中点距右支点距离2)计算轴的支反力:水平面支反力(见图b):垂直面支反力(见图d):3)计算轴的弯矩,并做弯矩图:截面C处的水平弯矩: 截面A处的垂直弯矩:截面C处的垂直弯矩:分别作水平面弯矩图(图c)和垂直面弯矩图(图e)。截面C处的合成弯矩:作合成弯矩图(图f)。 4)作转矩图(图g)。5)按弯扭组合强度条件校核轴的强度:则有:故设计的轴有足够的强度,并有一定的裕度(注:计算W时,忽略单键槽的影响)。轴的弯扭受力图如下:3.6半栅筛的设计设计半栅笼的主要目的是能够保证筛选后的沙棘果掉下去,而未筛选的沙棘果则要继续留在半栅笼里进行筛选,为了能够使得我们设计的沙棘果筛选机在多种环境使用。一般各地的沙棘果的长度能够达到7-14mm,考虑到实际使用情况,需要根据实际的情况来选择合适的半栅笼。可以根据实际的情况,不同的筛选机选择不同的沙棘果。在进行筛选的过程之中,刮板与半笼筛之间的间隙决定筛选的性能他们的间隙称为筛选间隙。如果他们的间隙越小,那么筛选率和生产效率越高。不过会使得破损率上升,所以为了能够兼顾这两方面,需要保证一定长度的筛选简写。查阅资料得,筛选的间隙为30mm为最好,不过基于沙棘果的长度有着明显的差别,我们对筛选的间隙进行确定,取其间隙为25-40mm。如果对小型沙棘果进行筛选时。筛选间隙定位25-28mm,如果对大型沙棘果进行筛选时,将其太调节为29-35mm。 半笼筛的栅条的固定方式是通过两块墙板。为了保证筛选时不会发生栅条断裂,材料为HT-200,墙板的采用选用也是150。栅条的直径为10,长度为576mm,为了提高沙棘果筛选机的整机寿命,对该材料进行一定的表面处理,一般采用渗碳和淬火处理,组成半圆笼筛,间距为。这样就保证筛选后的沙棘果仁能够顺利掉出,而未筛选的沙棘果将会继续完成筛选动作,半笼栅的内径为。如图3-7图3-7 半笼栅3.7惯性筛分选系统设计3.7.1惯性筛原理分析在对惯性筛进行设计的时候,需要保证沙棘果壳能够在内部一直做回转运动,且具备一定的振动频率,它的动力主要是通过电机带动带轮,在筛选机的作用下传递给曲柄轴的,曲柄轴和惯性筛网之间通过连杆进行连接,这样保证机器开动的时候,保证惯性筛能够作为执行件进行转动。3.7.2筛网运动部件结构该处主要是通过装配成的曲柄滑块能够把电动机的转动便成为摆动,方向为前后。通过这种摆动的方式,能够保证沙棘果仁和沙棘果在振动的环境中将其分离开来,如图3-8所示,是其三维运动简图。图3-8筛网运动曲柄滑块机构3.7.3 设计曲柄滑块机构曲柄滑块的设计主要根据运动参数进行确定,如果运动参数不同,那么方程式也不同,所以本课题需要依据数学计算的方式来确定曲柄滑块的尺寸等。确定曲柄长a和连杆长b现给定滑块行程h=1,导路偏距e=0.3,而机构的最大压力角amax=a=30o,接下来使用解析法来设计设计计算偏置曲柄滑块机构,来确定曲柄长a和连杆长b,如图3-9所示。图3-9 曲柄滑块简图在上图中作出曲柄滑块机构的两个极限位置及机构具有最大压力角的位置。从图中就可以做出滑块在两极限位置的坐标为x1和x2。即可得到以下三个方程:再看上图中最大压力角的位置,还可得到以下关的系式:为方便设m=,则上式可简化为以上的四个方程就可以解出所需的参数:a、b、x1、x2。用校园发简化上面的公式得:但由于以上为二元二次方程组要计算的话就比较困难,所以就使用近似的计算方法来求解a和x1。选定a的初始值=0.5h,a的变化步长=0.002,设定允许的误差值d=0.001;第一次迭代,先选择一个a的初始值,代入式(3.6.1-4)中求得第一次近似值。然后将和代入式(3.6.1-3)中,一般不能满足此式,会出现误差,即第二次迭代,先确定a的变化步长,从而获得第二次迭代的a值为将代入式(3.6.1-4)中求得。然后将和代入式(3.6.1-3)中得第二次迭代的误差。第三次迭代(后面依次循环计算)得出的数据整理后如下表所示(表3-7)表3-7 五次迭代的结果迭代次数ax1dx10.30.968246-0.0635120.2980.96618-0.0476730.2960.964114-0.031940.2940.962048-0.0161950.2920.959981-0.00055由计算结果可以看出,第5次迭代结束d就小于给定的误差值了。由此可将和值代入式得b=1.98, x2=1.9599812 。而我们这儿实际的滑块运动距离为h=100mm, 则按照比例计算得偏心距为e=0.310=30mm, 曲柄长度a=0.292100=29.2mm,连杆长度为 b=1.98100=198mm。3.7.3曲柄轴设计轴的转速:轴的输入功率:轴的输入转矩:1. 查书估算最小的轴径算出轴的最小直径,查机械手册选取。2.根据计算确认主轴结构如图3-10所示。图3-10(1)由于曲轴的设计从v带轮开始,V带轮轴配合的毂孔长34。根据计算轴的最小直径取d7=22由于定位要求,应在5-7段之间加一段轴肩,故d6=24,综合考虑沙棘果筛选机支架的长度由于v带轮的专配需要,所以L6=28.5。(2)曲柄滑块机构配合在支架的中间,取曲柄的偏心距为30、 L3=40,中间曲轴直径去d3=20。(3)曲轴跟轴承座之间有段距离,轴承座也需要轴向定位,所以d4=28,根据专配的需要保证曲轴在专配的中间,所以L4=240。(4)曲轴需要两个轴承座固定,且保准安装的稳定,所以d1=25,L1=37,轴承座也需要一个定位,也需要满足对称需要,所以d2=28,所以L2=240。如表3-8主轴各段的尺寸设计轴端名轴I轴II轴III轴IV轴V轴VI轴VI直径(mm)22242528202825长度(mm)3428.5384040240373.选择滚动轴承由上节计算我们可以知道,主轴在运动的过程之中,没有收到轴向载荷。考虑到经济适用性,采用深沟球轴承中的一种外球面球轴承进行固定,外球面球轴能够通过和轴承座进行配合起到调心的作用。使用轴承座作为轴承支撑件,因为曲柄轴d1和d5都是25mm,初步选用UCP205外球面轴承。具体参数如图3-11和表3-9所示。图3-11 轴承座表3-9 参数表带座轴承型号Bearing Unit No.轴径Shaft Dia外型尺寸Dimensions(mm)重量Weight (kg)dmmhaebS1S2gwnBiUCP2052536.5140105381319157114.334.10.80(4)轴上零件的周向固定V带轮与轴7的周向定位采用平键联接, 表平键参数如下:长度取25mm3.7.4连杆设计连杆在连杆机构中两端分别与主动和从动构件连接以传递运动和力的杆件,采用整体模锻的加工方式,具有原材料消耗少,劳动生产率高、成本低等优点。其图3-12图3-12 连杆根据曲轴设计出连杆,连杆的大端孔内径为20外径为25,小端孔内孔为10外径为15。两个中心距为200。3.7.5惯性筛的曲柄轴与刮板轴间的V带传动设计首先列出设计的基本条件:曲柄轴输入功率 P=1.323KW,转速:=150r/min传动比:,假设每天运转时间t10h1.确定计算功率工作情况系数 =1.1得2.选择V带带型根据功率和转速查文献确定带型为A型3.确定带轮基准直径由主动轮直径选取,从动轮直径为:,取得验证v带的速度有得=所以选的v带合适4.计算中心距a和带的基准长度初步确定中心距 根据带的基准长度:=1820mm选取基准长度实际中心距a:由式得5.验算主动轮上包角由式得得出合适6.计算V带的根数z:有参数,=2.45查表得,代入数值, 得Z=1.56,取z=2。7.计算预紧力,得8.计算作用在轴上的压轴力=896.9N9.V带轮的结构参数如下表 表3-10 结构参数尺寸类型小带轮大带轮轮槽类型AAd(mm)75184基准宽度bd(mm)11.011.0基准线上槽深hamin(mm)2.752.75基准线下槽深hfmin(mm)8.78.7槽间距e(mm)150.3150.3第一槽对称面至端面距离fmin(mm)轮缘厚d(mm)12123.8筛网沙棘果筛选机中选用钢丝编织筛网,因为它的筛分效果较好,而且沙棘果因自重较小故对它的损坏较小,故使用寿命较长在这里使用比较合适。结构如图3-13。筛网的作用是能够实现将沙棘果仁和未筛选的沙棘果进行分离开来,一般来说沙棘果的大小为8-16mm左右,考虑到通用性能,本课题的筛网采用的孔径为8-16mm。筛网采用的形式为钢丝编织,这样的筛网,能够保证沙棘果的筛分效果十分明显,能够承受住较大的离心力,增大机器的使用寿命。如图3-13所示图3-13 筛网3.9风机分离部分的设计这部分的结构设计比较简单,就是利用沙棘果仁与沙棘果壳的重量相差很大所以就是用风的作用把质量较轻的沙棘果壳从下图所标的沙棘果壳出口吹出,如下图所示就可以很好的表示去其结构如图3-14。图3-14 风机结构图第四章 基于UG主轴的加工工艺分析4.1 UG软件简介本课题通过使用UG软件对主轴进行建模、装配。在设计的过程之中,对自己的建模能力有所提升。为自己以后的工作、学习提供帮助。UG软件作为一款优秀的机械软件软件。能够完成曲面设计、平面设计、受力分析、逆向建模。是一款很受机械行业欢迎的软件。所以使用范围十分广泛。4.2 零部件以及装配体建模本文在对筛选机设计的过程之中,先将各个零部件设计完成,如图3-1使用的是UG软件绘制的箱体零部件,其尺寸是根据第二章内容确定的,使得本箱体能够容纳齿轮、轴、轴承同时打孔,能够使得上箱体通过螺栓进行固定。本次设计的形体可看成左右对称件,为此可以直制图一边,然后镜像成另外一边。是轴承端盖的模型,轴承端盖主要是保护轴承,以后保证不会有液压油泄漏的一种装置。其相关尺寸主要是根据轴承的直径以及箱体孔的位置进行设计的,一般采用拉伸、旋转、旋转切除命令完成。对于标准件。如齿轮、轴承等,一般采用标准件数据库进行录入,这些零部件一般绘制起来十分的复杂,采用标准件库能够输入相关的参数,就可以生成该处的零部件了,所以十分的方便,本课题所用的齿轮、轴承、平键螺栓螺母都是采用这种方式生成的。所示,是窥视孔板。对于一些不重要的零部件,其尺寸大小对二级斜齿筛选机的影响不大,一般都是通过目视法,使其尺寸的大小能够满足视觉和使用要求。装配主要是通过完成的零部件进行组件处理,类似与生产线上的装配工艺,在装配过程之中使用平行、接触、同心等命令,完成其相互尺寸之间的配合,确定零部件唯一确定的位置,如图4-1所示是二级斜齿筛选机的三维装配模型。根据改图可以看出该零部件的结构,适应透明等命令,可以十分方便的看出此斜齿轮二级筛选机的结构。4.2 主轴系统分析所以为了保证该导向轴在实际之中能够提高产品的使用寿命,需要严格按照图纸进行生产。为了保护该轴能够使用,需要对该轴的材质、加工工艺、刀具进行选择。最后在ug加工模块根据选择进行加工处理。如图4-1所示,是主轴的三维模型,根据设计,我们了解到主轴的轴承装配处是需要重点处理对象。4.3 轴的材质以及装夹确定轴是组成机器的重要零件之一。为了保证使用寿命,需要使用良好的材质,一般来说,导向轴的材质选用45号钢既能满足实际,又能有效降低使用价格,对其进行受力分析,保证结构能够满足要求,即可在产品中使用。一般来说,对于回转体零部件在数控车床进行加工,只需使用三爪卡盘就可以满足实际要求了,根据本导向轴的结构尺寸。第五章 日常使用规范5.1 筛选机日常保养为了保证筛选机能够正常运转,需要对其在使用中出现的故障进行诊断修复,在日常工作之中,对其进行预防保养也是重要的一个步骤,通过对其日常保养,关键筛选机是否出现问题,这样可以大幅度降低筛选机出现故障的概率,日常保养常见的方式有以下几种:第一种:观察与倾听,通过对筛选机进行观察,对其外观以及运行情况进行了解。是否出现异响、卡带等现象,如果出现这些问题,那么筛选机有可能就会出现问题;第二种:触碰,通过触碰筛选机上面的结构,观察是否漏油、高温等现象,如果出现以上情况,根据出现具体情况进行分析,并及时更换、修正出现问题的零部件。防患于未然。第三种:加油,按照要求每月或者每年,对筛选机进行加润滑油润滑,以降低筛选机使用过程中的磨损。5.2 筛选机常见的故障根据筛选机在实际运用过程之中出现的问题,结合各类资源,我们了解到筛选机常见的问题有以下几种:第一种:漏油,由于密封件有一定的寿命,使用时间长久就会出现这种问题。也有可能是在上下箱体面之间的漏油第二种:高温或者筛选机油池温度过高第三种:筛选机轴承过热或者轴承部位有噪音第四种:筛选机振动大第五种:筛选机有异响第六种:齿面磨损第七种:齿面点蚀第八种:轴弯曲第九种:断齿针对以上筛选机常见的故障,对筛选机进行研究分析找到解决问题的方法5.3 筛选机常见的故障诊断分析针对4.2节所遇见的筛选机故障,对其进行分析,找到能够解决问题的方法,具体如下:对于漏油方面,如果是密封处出现的问题,通过更换密封件就可以完成,对于上下箱体面之间的漏油,一般是螺栓未拧紧造成的,使用扳手拧紧即可;对于放油孔处的地方漏油。观察油塞是否有问题,如果有进行更换与紧固;如果是箱底漏油,则是通过全方面检修更改。对于高温问题,主要的原因是长时间的运行,造成各个零部件之间的绝对位置的松动,如齿轮之间的过热,需要调整好齿轮的中心距,将会保证齿轮不会过热,对其油液过热的现象,一般采用增加油液,如果仍未能够解决问题,还可以通过风扇处理方式进行处理对于轴承部位过热或者轴承部位有噪音,对于这种情况,一般采用的是:第一步应当检查润滑油的数量,考虑很多时候是由于油液不足造成的。其次再检查螺栓是否拧紧,对轴承是否出现问题进行检查,调整轴承的位置;对于筛选机振动大,可能是螺栓没有拧紧,或者齿轮啮合不完全造成的,一般采用解决的方法是: a.紧固底脚螺栓;b仔细.检查偶合器损坏的部位和原因,及时维修联轴器;c.紧固电机松动的螺丝;d.更换轴承;e.更换齿轮;f.更换轴;对于筛选机有异响,可能的原因是由于筛选机超载,油液变质,磨损严重等一般采用的方式是首先对筛选机的结构进行检查,检查是否因为自身原因导致的,如果还是不行的话,进行油液更换,此外还有问题的话,需要送入标准厂家进行检测结 论本文主要完成的工作如下:1、小型沙棘果筛选机结构方案的确定。分析了筛选机的特点,确定了小型筛选机基本结构,并确定其基本尺寸。2、确定了小型筛选机的技术指标及参数。对该小型筛选机进行了计算。3、零件的刚度和寿命计算与校核。对各个已设计零件进行刚度和寿命计算,确保满足使用要求,使该小型筛选机有足够的可靠性。通过本次毕业设计,不仅把大学所学到的理论知识很好的运用到毕业设计中,而且培养了自己认真思考的能力,在处理问题时有了新的认识和方法,并加强了和同学之间进行探讨和解决问题的能力。通过对本课题的研究,我能够感受到机械设计在我们生活之中的重要性,我们可以通过设计对我们日常的生活进行改进,提高效率的同时,也能节约人力。同时通过三维软件和二维软件的绘制,能够清晰的看到每个机构的组成和装配,也对我以后的工作和学习也是极大的帮助。致 谢经过这几个月的学习,在老师淳淳教导之下和同学的热情帮助下,让我的毕业设计顺利完成了,通过这次的毕业设计,使得我在大学期间所学的知识都能重新掌握了一遍。能够综合利用各种资源。为自己以为的工作打下鉴定的基础,这一切都是在老师的帮助下才能实现,感谢老师这几个月的帮助,老师扎实的教学能力、渊博的知识,都是我所钦佩的。在整个处理的过程之中,老师一直在帮我出点子、想对策。更重要的是,老师一直帮我打开思维,让我学会了TRIZ学习理论,即使以后出现各种问题,我也能够根据老师交给我的处理办法进行解决的,我想这就是所谓的师者,传道、授业、解惑也。只有一个真正的大学老师,才能具备这种处理水平。在此再次衷心的感谢老师,感谢老师的无私帮助,感谢老师的淳淳教导。预祝老师身体健康,万事如意。参考文献1沙棘果筛选机脱出物的漂浮系数试验J. 高连兴,张文,杜鑫,刘新,杨静,刘明国. 农业工程学报. 2012(02) 2我国沙棘果筛选技术与设备概况及发展J. 谢焕雄,彭宝良,张会娟,胡志超,吴峰. 江苏农业科学. 2010(06) 3常用沙棘果筛选机的分析研究J. 喻杰,包秀辉. 农业科技与装备. 2009(01) 4人力沙棘果筛选机的设计J. 徐绍娟,汪钦,王映龙. 安徽农业科学. 2007(36) 5我国沙棘果产品加工业现状、问题及发展趋势J. 王移收. 中国油料作物学报. 2006(04) 6我国沙棘果筛选机械研究应用现状及进展J. 李建东,尚书旗,李西振,王延耀,连政国. 沙棘果学报. 2006(04) 7经济作物筛选加工技术J. 何瑞银,杨忠,骆娅君,陈新华,陈坤杰,缪明. 粮油加工与食品机械. 2005(06) 8我国沙棘果食品产业现状与发展趋势J. 周雪松,赵谋明. 食品与发酵工业. 2004(06) 9沙棘果生产机械的应用现状与进展分析J. 尚书旗,刘曙光,王方艳,李忠国,华伟. 沙棘果学报. 2003(S1) 10优质白沙型沙棘果新品种濮花17号选育研究J. 赵继文,荆建国,赵平,王继发,任文远. 沙棘果学报. 2003(S1) 11对我国沙棘果筛选机筛选机构的研究J. 宋作锋,常有山,杨磊. 农业机械. 2010(23) 12沙棘果筛选机的使用技巧J. 张傲. 农村百事通. 2009(22) 13沙棘果筛选机集锦J. 王络. 山西农机. 2006(03) 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