青枣除核机设计

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1、1传动装置的总体设计1.1确定传动方案合理的传动方案首先要满足机器的功能要求，例如传递功率的大小，转速和运动形式。此外还要适应工作条件（工作环境、场地、工作制度等），满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用维护便利、工艺性和经济性合理等要求。要同时满足这些要求是比较困难的，因此要通过分析比较多种方案，来选择能保证重点要求的较好传动方案。青枣去核机的传动简图如图1.1所示。它反映去核机运动和动力传递路线和各部件的组成和联接关系。电动机输出动力分两个方向，一方经过二级减速到输送机，另一方同样经过二级减速到去核冲头。为了实现送料的间歇运动，方案中采用不完全齿轮传动。冲头的冲压过程采用凸轮轴

2、实现。图1.1 传动简图1.2选择电动机选择电动机的内容包括：电动机类型、结构型式、容量和转速，要确定电动机具体型号。电动机类型和结构型式要根据电源（交流或直流）、工作条件（温度、环境、空间尺寸等）和载荷特点（性质、大小、启动性能和过载情况）来选择。没有特殊要求均应选用交流电动机，其中以三相鼠笼式异步电动机用得最多。Y系列电动机为我国推广采用的新设计产品，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体的场合，以及要求具有较好启动性能的机械。在经常启动、制动和反转的场合（如起重机），要求电动机具有转动惯量小和过载能力大。标准电动机的容量由额定功率表示。所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作要求的功率。容量小

3、于工作要求，则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期过载、发热大而过早损坏；容量过大，则增加成本，并且由于效率和功率因数低而造成浪费。同一类型的电动机，相同的额定功率有多种转速可供选用。如选用低速电动机，因极数较多而外廓尺寸及重量较大，故价格较高，但可使传动装置总传动比及尺寸减小。选用高转速电动机则相反。因此应全面分析比较其利弊来选定电动机转速。综合考虑以上因素，本去核机选用全封闭自扇型三相异步电动机Y100L-6，具体参数如表1.1。功率KW电流A转速r/min效率%功率因数cos堵转转矩额定转矩堵转电流额定电流最大转矩额定转矩1.54.094077.50.742.06.02.01.3计算总

4、传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比要求应为 式中：电动机满载转速，r/min； 工作机转速，r/min。本去核机工作机转速约为1r/s。所以，可以确定传动装置的总传动比为15。在已知总传动比情况下，确定各级传动比应主要考虑以下几点：（1） 各级传动机构的传动比应尽量在推荐范围内选取。（2）应使传动装置结构尺寸较小、重量较轻。（3）应使各传动件尺寸协调，结构匀称合理，避免干涉碰撞。在二级减速器中，两级的大齿轮直径尽量相近，以利于浸油润滑。1.4计算传动装置的运动参数在传动装置设计过程中，需要保证电动机到输送机的总传动比与电动机到凸轮轴的总传动比相等，这样，当输送机进行间歇输送时候，能够保证

5、在间歇时间段内完成去核冲压一次。由电动机到输送机和由电动机到凸轮轴均为二级传动减速，其中一级减速采用V型带传动，传动比，二级减速采用齿轮传动，传动比为。（1） 各轴转速式中：电动机满载转速，r/min; 、分别为一级减速、二级减速轴的转速，r/min; 、分别为一、二级传动比。（2） 各轴功率式中：电动机输出功率，kW； 、一级减速轴、二级减速轴输入功率，kW；、一级减速、二级减速轴间的传动效率。（3） 各轴转矩式中：电动机轴的输出转矩，N.m； 、一级减速、二级减速轴的输入转矩，N.m。2零件选型与设计2.1 齿轮的设计在青枣除核机装置的设计过程中，整个装置的传动件的设计非常重要，而在所有的

6、传动件中一对啮合齿轮的设计尤为复杂。齿轮的设计不但包括齿轮类型、精度等级、材料和齿数而且还要对选型的齿轮进行强度计算，然后进行验证计算，看设计的齿轮是否满足设计要求。所设计的青枣除核机的减速器传动齿轮，已知输入功率为1.5KW，小齿轮的转速为，齿数比为，由电动机通过皮带轮驱动，工作寿命15年（假设每年的工作时间是300天）每天8小时工作制。一下开始对设想的一对啮合齿轮进行设计：2.1.1 选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数按照图1.1所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。青枣除核机是一般的工作装置，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)。根据它们的工作要求，由表查询啮合齿轮中的小齿

7、轮材料选择40Cr(调质)，硬度为280HBS，大齿轮的材料为45钢(调质)硬度为240HBS，两个齿轮的硬度差为40HBS。因为齿轮的齿数最小为17，所以在小齿轮齿数的选择上，本文确定小齿轮的齿数，由于啮合齿轮的传动比，所以大齿轮的齿数，则取。2.1.2 齿轮的强度设计啮合齿轮的基本的参数已经确定，下面的工作主要是对此啮合齿轮进行强度设计。齿轮的强度设计主要分为：按齿面接触强度设计和按齿根弯曲强度设计两种。2.1.2.1 按齿面接触强度设计对齿轮进行齿面接触强度设计主要由设计公式(2.1)进行试算，即 2.11) 确定公式（2.1）内的各个计算数值（1） 由表查询载荷系数。（2） 计算小齿轮

8、传递的转矩（3） 由查表可知，选取啮合齿轮的齿宽系数。（4） 由查表可知，材料的弹性影响系数。（5） 按齿面硬度查询调质处理钢的图查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限；（6） 由公式（2.2）计算应力循环次数 2.2则小齿轮的应力循环次数为大齿轮的应力循环次数为（7） 查询接触疲劳寿命图可知，两个齿轮的接触疲劳寿命系数；（8） 计算接触疲劳许用应力（按照机械设计P209的设计步骤计算）2.2凸轮轴设计凸轮机构是由凸轮、从动件（也称推杆）和机架组成的高副机构。一般情况下，凸轮是具有曲线轮廓的盘状体或凹槽的柱状体。从动件可作往复直线运动，也可作往复摆动。凸轮机构的种类很多，一般情

9、况下可按凸轮的形状分为：盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮。按从动件形状可分为：尖底从动件、滚子从动件、平底从动件和曲底从动件。本去核机根据实际工作情况决定选用对心直动平底从动件盘形凸轮机构。如图2.1所示。图2.1 对心直动平底从动件盘形凸轮机构2.2.1凸轮机构基本参数及轮廓曲线设计根据去核机实际工作情况确定凸轮基本参数如表2.1所示。表2.1 凸轮机构基本参数基圆半径 mm压力角 度行程h mm推程运动角 度回程运动角 度远休止角 度近休止角 度80040606030210凸轮轮廓曲线设计的主要任务是根据已知基本数据，画出凸轮的轮廓曲线或计算出轮廓曲线的坐标值。参考机械原理可得直动平底从动件盘

10、形凸轮的实际廓线方程为：式中：基圆半径，mm； s从动件运动位移，mm； 凸轮转角，度。在升程阶段（） 在远休止期（） s=30mm在回程阶段（） 在近休止期（）s=0 2.3 带传动选型与设计带传动具有结构简单，传动平稳，成本低，寿命长的优点，广泛应用于输送机、通风机、农业机械和纺织机械，本文采用常用的V型带传动。V型带的剖面尺寸及长度已标准化、系列化。因此，V型带传动设计的主要任务是：选择合理的传动参数，确定带的型号、长度、根数和传动中心距，带轮的材料、结构和尺寸，以及绘制带轮的工作图。考虑到转速、功率、转矩等因素，参照GB1171-74标准与规格，选用O型，具体参数见下表：截面尺寸截面积尺寸单位长度重量106472.18.50.0612三角带轮的最小直径，查表O型最小值为71-63mm，本文采用63mm，带传动为保证强度，大轮均采用双槽轮。传动比为，所以大轮的直径为315mm。V型带的轮缘尺寸示意图：O型的取值为：2.5101285.563-80109010.2轮辐部分有实心、辐板、孔板和椭圆形截面轮辐四种，考虑到半径的原因，小轮采用实心轮，大轮采用椭圆辐轮。小轮实心轮示意图:大轮椭圆轮辐示意图：尺寸的定义如下：