炒栗子机设计【7张CAD图纸+毕业论文】

炒栗子机设计31页 7200字数+论文说明书+7张CAD图纸【详情如下】供板栗机构部装图.dwg供栗泵部装图.dwg分流轴零件图.dwg左型盘.dwg支撑板.dwg炒栗子机总装图.dwg炒栗子机设计说明书.doc焊接底座零件.dwg炒栗栗子机设计目   录1  绪论11.1 概述:炒栗栗子机食品机械的应用前景和发展现状11.2 炒栗栗子机的相关介绍、研制意义和目标、未来的发展方向12  机械系统总体方案的拟定 32.1动力系统的拟定32.2传动系统的拟定32.3执行机构的拟定33 工作机构运动需求分析及初步设计43.1模型的建立与分析43.2 生产效率与成型盘的设计43.3 横、竖蛟龙的设计计算53.4 供栗机构的设计63.5 出栗机构的设计64  传动系统的设计计算741  传动比的分配74.2  蜗轮蜗杆传动副的设计74.3  直齿圆锥齿轮传动副的传动设计94.4  链传动设计114.5  出栗机构直齿圆柱齿轮设计及校核124.6  竖绞龙直齿圆柱齿轮设计及校核135  分流轴及其附件的设计计算155.1  分流轴的设计与校核155.2  轴承的设计与校核205.3  键联接的设计与校核255.4  花键连接的设计与校核286结论39参考文献30致 谢31炒栗栗子机设计1绪论1.1 炒栗栗子机(食品机械的应用前景和发展现状炒栗栗子机(食品在我国历史悠久，伴随着几千年的文明的发展已经成为我国食品文化中的代表，如饺栗子、包栗子、馄沌是主食的一部分；汤圆、月饼、粽栗子是传统节日中必不可缺的食物。如今，经济的迅速增长、人民生活水平的提高和生活节奏的加快，对食品行业提出了新的要求。而本人认为这些要求可以归纳为两大类：其一是食品的质量：如食用口感、卫生状况、营养含量等。其二便是食品供应的速度。而解决这两个矛盾要求的办法便是实现食品生产的机械化和自动化，通过机械动作可以极大程度的提高食品的生产率；采用环保的机械材料和严格的密封技术可以很好的保证食品卫生；而合理的工艺编排更能改善食品的口感。目前国内外厂家在炒栗栗子机(食品机械化上的研究已经取得了一定的成果,成功研发了饺栗子机、包栗子机、馄沌机、汤圆机、月饼机以及自动化程度更高的全自动万能炒栗栗子机机。因东西方饮食文化的差异，目前国外炒栗栗子机成型类机械主要为日本所生产，如日产的自动万能炒栗栗子机机，其最大生产能力可达每小时8000个，且加工范围极广，能生产各式馒头、包栗子、饺栗子、夹馅饼干、寿司、等等近百种产品，采用可拆卸料斗能实现快速更换馅料，内置的无级变速调控装置可以实现皮和馅的任意配比。广泛用于各种带馅食品的加工。而国内相关机械虽然在自动化和多功能方面较之日本产品还有一定的差距，但是通过改革开放以后二十余年的发展亦取得了很大的进步。以上海沪信饮料食品机械有限公司生产的水饺机为例：配备1.1Kw的电动机，生产效率达每小时7000个。已相当接近日产饺栗子机的生产水平。1.2 炒栗栗子机的相关介绍、研制意义和目标、未来的发展方向1.2.1 炒栗栗子机的介绍“炒栗栗子机”顾名思义是以机械动作代替手工操作来进行炒栗栗子的机械。按照食品机械的分类应属于食品炒栗栗子机成型类机械，其能实现的功能均为通过机械动作将某一类带馅并且有特定外型要求的食品生产出来。当前该类机械中比较成熟的有饺栗子机、包栗子机、馄饨机、汤圆机。而其他特殊类型的食品炒栗栗子机成型机械一般通过借鉴以上四类机械的某些结构并加以改良设计从而使之适应本类食品生产加工的需求。本课题所设计的自动栗子机便属于后者。1.2.2 炒栗栗子机的研制意义和目标及未来的发展方向栗子是我的家乡修水县的一种特色小吃，以其独特外型和口感在全县乃至周边地区博得人们的欣赏，但长期以来它只能通过手工生产，既费时费力，又难以保证卫生，而且无法长期在常温下保存。因此如果能研究开发一种能够以机械动作代替人工劳动的机器，那么除了可以节约大量的时间、降低栗子的生产成本、提高利润之外，更可以免除人们冬日里冒寒排队购物之苦，一举多得。炒栗栗子机的初步目标确定为能够实现栗子炒栗栗子机工艺的机械化。未来可在此基础上加以改进和扩展，以实现横纵两方向发展。即炒栗栗子全过程的无人干预自动化与多功能化。2机械系统总体方案的拟定2.1动力系统的拟定动力系统可按原动机的类型分为电动式、气动式、液压式等。炒栗栗子机功率小、结构较简单、产品无严格精度要求，因此对动力源亦没有过多限制，且通过从便捷性和适用性方面的考虑决定选用两相或三项交流电动机作为动力输出装置。经比较国内众多相关机械的电机型号及结合本设计自身特性，选用2.2Kw三相交流电动机Y112M-6。2.2传动系统的拟定传动系统按传动件的不同可分为带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、等几大类。炒栗栗子机的传动系统属于复合传动系统，综合了链、齿轮、蜗轮蜗杆以及槽轮机构以实现传动系统的最优化。具体传动系统见下图。6  结论本设计是以家乡实情为出发点，在参考国内外各种类似机械的结构特点和成型原理后设计而成，其作用为以机械动作替代手工劳动来生产栗子。使之成为一能实现特定功能动作的机械实体。由于该次设计为仅为毕业设计，无论是时间方面还是设计经验方面均有很大的欠缺，设计内容亦不甚完善，较之国内外主流类似产品有很大差距。亦望本设计中失误之处能得到师长或同行的不吝指正，甚为感谢。参考文献1 普通图书1 朱理,机械原理M.北京:高等教育出版社,2004.2 侯书林,朱海,机械制造基础M.北京:北京大学出版社,2006. 3 刘鸿文,材料力学M.北京:高等教育出版社,2004.4 钟毅芳,吴昌林,唐增宝,机械设计M.武汉:华中科技大学出版社,2001.5 张裕中,食品加工技术装备M.北京:中国轻工业出版社,2007.6 机械设计手册编委会,机械设计手册M.北京:机械工业出版社,2004.7 孙玉芹,孟兆新,机械精度设计基础M.北京:科学出版社,2003.8 朱辉,曹桄,唐保宁,陈大复等,画法几何及工程制图M.上海:上海科学技术出版社,2003.9 王太辰,宝钢减速器手册M.北京:机械工业出版社,1995.10Homer D Eckhardt,Kinematic design of machines and mechanisms.M.北京:机械工业出版社,2002.11Gleason Works,Beleve&Hypoid Gear Design Handbook,197112Shigley J E.Mechanical Engineering Design,New York:McGraw-Hill,19932 期刊中析出的文献13陈育仪.MS7E5型自动炒栗栗子机机的设计与计算 J.包装与食品机械,1987,04: 1005-1295.14 潘炳义.冯丙千.包栗子机的研制J.安徽科技,1994,12: 1007-7855.15 朱桓才,李渭江.炒栗栗子机机成型盘仿形法加工 J.食品与机械,1987,04: 1003-5788.16 贝加.炒栗栗子机制品的皮与馅 J.四川烹饪,1997,04: 1004-2083.17 陈航.炒栗栗子机方式的合理化和复合方式 J.食品科学,1980,06: 1002-6630.18 周修宗. 陆鑫隆. 回转状食品滚切成型原理和型模设计 J.机械设计与研究,1994,03: 311382TH.3专利                                                                19 关多友. 炒栗栗子机机:中国,  CN2427973 P.2001-05-02.  20 郑州亨利制冷设备有限公司. 一种成型盘:中国,  CN2623036 P.2004-07-07.  21 董玉泉. 馅包栗子成型机构:中国,   CN2136590 P.1993-06-23.22  汪家岭. 一种旋转式食品搓圆装置:中国,   CN2669611 P.2005-01-12.23  侯长安. 月饼成型机:中国,  CN201045832 P.2008-04-16.致谢在此大学四年学习即将结束之际,借本次毕业设计之机向设计期间给予我帮助和关心的导师教授致以崇高的敬意和诚挚的谢意，感谢导师对本设计的完成和完善提出的宝贵意见；对互审本设计的老师表示感谢；对父亲给与本设计许多关于结构方面的设想表示感谢；对高中同学为本设计立题创意的提出表示感谢 目 录 1 绪论 1 述 :炒栗栗子机食品机械的应用前景和发展现状 1 的相关介绍、研制意义和目标、未来的发展方向 1 2 机械系统总体方案的拟定 3 力系统的拟定 3 动系统的拟定 3 行机构的拟定 3 3 工作机构运动需求分析及初步设计 4 4 产 效率与成型盘的设计 4 、竖蛟龙的设计计算 5 栗机构的设计 6 栗机构的设计 6 4 传动系统的设计计算 7 4 1 传动比的分配 7 蜗轮蜗杆传动副的设计 7 直齿圆锥齿轮传动副的传动设计 9 链传动设计 11 出栗机构直齿圆柱齿轮设计及校核 12 竖绞龙直齿圆柱齿轮设计及校核 13 5 分流轴及其附件的设计计算 15 分流轴的设计与校核 15 轴承的设计与校核 20 键联接的设计与校核 25 花键连接的设计与校核 28 6 结论 39 参考文献 30 致 谢 31 1 绪论 栗栗子机 (食品机械的应用前景和发展现状 炒栗栗子机 (食品在我国历史悠久，伴随着几千年的文明的发展已经成为我国食品文化中的代表，如饺栗子、包栗子、馄沌是主食的一 部分；汤圆、月饼、粽栗子是传统节日中必不可缺的食物。如今，经济的迅速增长、人民生活水平的提高和生活节奏的加快，对食品行业提出了新的要求。而本人认为这些要求可以归纳为两大类： 其一是食品的质量：如食用口感、卫生状况、营养含量等。 其二便是食品供应的速度。 而解决这两个矛盾要求的办法便是实现食品生产的机械化和自动化，通过机械动作可以极大程度的提高食品的生产率；采用环保的机械材料和严格的密封技术可以很好的保证食品卫生；而合理的工艺编排更能改善食品的口感。 目前国内外厂家在炒栗栗子机 (食品机械化上的研究已经取得了一 定的成果 ,成功研发了饺栗子机、包栗子机、馄沌机、汤圆机、月饼机以及自动化程度更高的全自动万能炒栗栗子机机。 因东西方饮食文化的差异，目前国外炒栗栗子机成型类机械主要为日本所生产，如日产的自动万能炒栗栗子机机，其最大生产能力可达每小时 8000个，且加工范围极广，能生产各式馒头、包栗子、饺栗子、夹馅饼干、寿司、等等近百种产品，采用可拆卸料斗能实现快速更换馅料，内置的无级变速调控装置可以实现皮和馅的任意配比。广泛用于各种带馅食品的加工。 而国内相关机械虽然在自动化和多功能方面较之日本产品还有一定的差距，但是通过改 革开放以后二十余年的发展亦取得了很大的进步。以上海沪信饮料食品机械有限公司生产的水饺机为例： 配备 产效率达每小时 7000个。已相当接近日产饺栗子机的生产水平。 的相关介绍、研制意义和目标、未来的发展方向 按照食品机械的分类应属于食品炒栗栗子机成型类机械，其能实现的功能均为通过机械动作将某一类带馅并且有特定外型要求的食品生产出来。当前该类机械中比较成熟的有饺栗子机、包 栗子机、馄饨机、汤圆机。而其他特殊类型的食品炒栗栗子机成型机械一般通过借鉴以上四类机械的某些结构并加以改良设计从而使之适应本类食品生产加工的需求。博得人们的欣赏，但长期以来它只能通过手工生产，既费时费力，又难以保证卫生，而且无法长期在常温下保存。因此如果能研究开发一种能够以机械动作代替人工劳动的机器，的生产成本、提高利润之外，更可以免除人们冬日里冒寒排队购物之苦，一举多得。 化与多功能化。 2 机械系统总体方案的拟定 动力系统可按原动机的类型分为电动式、气动式、液压式等。结构较简单、产品无严格精度要求，因此对动力源亦没有过多限制，且通过从便捷性和适用性方面的考虑决定选用两相或三项交流电动机作为动力输出装置。 经比较国内众多相关机械的电机型号及结合本设计自身特性，选用 112 传动系统按传动件的不同可分为带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、等几大类。构以实现传动系统的最优化。 具体传动系统见下图。 图 2动系统图 执行机构包括三个大部分： 其一是实现馅料输送的供馅机构。即供栗机构。 其二是实现输送的供面机构。分为横、竖绞龙两小部分。其中竖绞龙为中空结构 ，内腔充当馅料输送的通道，即馅管。 其三是整个设计的核心部分 两个同向运动的成型盘构成。 3 工作机构运动需求分析及初步设计 根据家乡 栗子的实物研究，初步选定 : 使用体积测量功能测得 错误 !未找到引用源。 ，其中 空心部分 (即馅部分 )体积为 错误 !未找到引用源。 ，实心部分体积（即部分） 错误 !未找到引用源。 。 产 效率与成型盘的设计 因本设计为地方特殊食品的生产机械，故没有完善的理论计算方面的支持，因此在参考了国内外众多成型机械后拟定 生产效率为 错误 !未找到引用源。 个每小时，且由于成型错误 !未找到引用源。 。 错误 !未找到引用源。 。因考虑到机器生产效率高的影响，决定将搓制速度提高一倍，初步确定为 错误 !未找到引用源。 。 则成型盘的基础直径应为 错误 !未找到引用源。 ，圆整后取 错误 !未找到引用源。 。 、竖蛟龙的设计计算 横、竖蛟龙的作用主要是输送，即上述三维分析中的实心部分。 绞龙的设计计算 已知每个栗子部分体积为 错误 !未找到引用源。 , 错误 !未找到引用源。 ，即竖绞龙螺旋管的外径为 错误 !未找到引用源。 ，初步拟定竖绞龙的套筒内径为 错误 !未找到引用源。 ，螺旋带厚度为 错误 !未找到引用源。 ，螺旋带最外缘半径 错误 !未找到引用源。 ，且忽略因螺旋带扭曲所带来的体积增加（即认定每个导程内螺旋带所占体积近似为一个内径 错误 !未找到引用源。 ，外径 错误 !未找到引用源。 ，厚度 错误 !未找到引用源。的圆环体所占的体积），则： 设竖 绞龙的转速与成型盘转速相同，即竖绞龙每旋转一周，垂直向下运动一个导程，错误 !未找到引用源。 。则螺旋管的导程可按下式近似计算 : 错误 !未找到引用源。 （ 3 代入数据有 : 考虑到压实体积需要收缩 ,故将导程圆整为 错误 !未找到引用源。 。 绞龙的设计计算 初选设计参数： 横绞龙螺旋管外径 错误 !未找到引用源。 ；横绞龙导料槽内径 错误 !未找到引用源。 ；螺旋带厚度 错误 !未找到引用源。 ；螺旋带最外缘半径 错误 !未找到引用源。 ；考虑到横绞龙采用单端固定的形式，不适合承受过大弯矩，因此决定增大转速缩小导程以减小作用在螺旋管上的径向分力。拟定转速为成型盘转速的 错误 !未找到引用源。 倍，即 错误 !未找到引用源。 。 则有 : 错误 !未找到引用源。 同理考虑到压实体积需要收缩，将导程圆整为 错误 !未找到引用源。 。 栗机构的设计 因为馅料需要在底部搓制完成时方可送入，故需要间歇输送，拟定采用槽轮机构与双滑片泵组合使用。输送频率在数值上等同于成型 盘每秒的旋转次数，即有 Z=1 根据供栗机构为双滑片偏心泵的结构可确定 错误 !未找到引用源。 。 栗机构的设计 为了避免在搓制成型过程中产生撕裂，应当使面嘴转速等于或接近于在成型盘中的转速。设与成型盘之间没有相对滑动，则转速 错误 !未找到引用源。 可由下式确定： 错误 !未找到引用源。 （ 3 给公式变形并代入数据有： 4. 传动系统的设计计算 4 1 传动比的分配 电动机转速的确定 错误 !未找到引用源。 。 传动比的总体分配及各轴转速的确定 根据总体传动系统图和各执行部件所需的转速可确定出各传动部件的传动比。 最大传动比 错误 !未找到引用源。 ； 最小传动比 错误 !未找到引用源。 ； 确定减速器的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 确定锥齿轮副的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 确定横绞龙链轮副的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 确定成型盘链轮副的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 确定面嘴齿轮副的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 确定竖绞龙齿轮 副的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 确定槽轮机构的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 列出各个轴的转速： 电机轴转速 错误 !未找到引用源。 ； 蜗杆轴转速 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮轴转速 错误 !未找到引用源。 ； 分流轴转速 错误 !未找到引用源。 ； 确定各个执行部件所需的功率 根据各个执行机构的运动要求分配其所占的比例： 成型机构 40%； 横绞龙 25%； 竖绞龙 15%； 出栗机构 12%； 供栗机构 8%。 蜗轮蜗杆传动副的设计 设计要求 蜗杆要求右旋；输入功率 错误 !未找到引用源。 ；输入转速 错误 !未找到引用源。 ；传动比 错误 !未找到引用源。 ；工作时单向运转；载荷较平稳；要求累计工作时间不小于 错误 !未找到引用源。 ；可靠性要求一般；电动机驱动；工作环境通风良好，减速器有效散热面积 误 !未找到 引用源。 ；平均室温 错误 !未找到引用源。 ；工作油温 错误 !未找到引用源。 不高于 错误 !未找到引用源。 。 初选参数及材料 根据使用要求，选用 杆头数 错误 !未找到引用源。 ，对应的蜗轮的齿数 错误 !未找到引用源。 ，变位系数 错误 !未找到引用源。 ，传动效率 错误 !未找到引用源。 ,蜗轮使用系数 错误 !未找到引用源。 ，蜗轮动载系数 错误 !未找到引用源。 ，减速器散热系数 错误 !未找到引用源。 。 蜗杆材料： 45钢淬火，要求达到齿面硬度 45 蜗轮材料： 心铸造。 疲劳接触强度最小安全系数 错误 !未找到引用源。 弯曲疲劳强度最小安全系数 错误 !未找到引用源。 材料弹性系数 错误 !未找到引用源。 则有： 蜗轮材料 接触疲劳极限应力 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮材料弯曲疲劳极限应力 错误 !未找到引用源。 ； 初步计算 转速系数 错误 !未找到引用源。 ； 寿命系数 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮材料许用接触应力： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮材料许用弯曲应力： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗杆转矩 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮转矩 错误 !未找到引用源。 ； 工作系数 错误 !未找到引用源。 根据齿面接触疲劳强度条件设计蜗轮蜗杆副 根据设计公式有： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 据查表数据圆整 错误 !未找到引用源。 ，并查得 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 计算可得： 蜗轮分度圆直径： 错误 !未找到引用源。 ； 实际中心距： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗杆速度： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗杆齿顶圆直径： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗杆齿根圆直径： 错误 !未找到引用源。 ； 导程角： 错误 !未找到引用源。 ； 导程角系数： 错误 !未找到引用源。 ； 当量齿数： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮轮齿齿形系数： 错误 !未找到引用源。 ； 螺杆螺纹部分长度： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮喉圆直径： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮齿顶圆直径： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮齿根圆直径： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮轮缘宽度： 错误 !未找到引用源。 ，圆整取 错误 !未找到引用源。 。 校核蜗轮齿根弯曲疲 劳强度和热平衡 根据弯曲疲劳强度校核条件有： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用源。 可见齿根弯曲疲劳强度合格。 根据热平衡计算条件有： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 可见减速器热平衡条件亦满足要求。 蜗轮蜗杆受力计算 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用 源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 直齿圆锥齿轮传动副的传动设计 设计要求 输入功率 错误 !未找到引用源。 ；输入转速 错误 !未找到引用源。 ；传动比 错误 !未找到引用源。 ；工作时单向运转；载荷较平稳；要求累计工作时间不小于 错误 !未找到引用源。 ；可靠性要求一般。 初选参数及材料 工作载荷系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 寿命系 数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 齿宽系数： 错误 !未找到引用源。 ； 分度锥角： 错误 !未找到引用源。 ； 齿形系数： 错误 !未找到引用源。 ； 应力修正系数： 错误 !未找到引用源。 ； 节点区域系数： 错误 !未找到引用源。 ； 最小安全系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 锥齿轮选择材料 45 钢调质，要求达到齿面硬度 230 材料系数 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 初步 计算 许用齿面接触应力： 错误 !未找到引用源。 ； 许用齿根弯曲应力： 错误 !未找到引用源。 ； 输入转矩： 错误 !未找到引用源。 ； 工作系数： 错误 !未找到引用源。 。 根据齿面接触疲劳强度条件设计直齿圆锥齿轮传动副 根据设计公式有： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未 找到引用源。 错误 !未找到引用源。 圆整后取 错误 !未找到引用源。 ； 选取模数： 错误 !未找到引用源。 ，齿数： 错误 !未找到引用源。 ； 锥距： 错误 !未找到引用源。 ； 齿宽： 错误 !未找到引用源。 ，圆整后取 错误 !未找到引用源。 ； 圆整齿宽系数： 错误 !未找到引用源。 。 校核齿根弯曲疲劳强度 根据校核公式有： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用源。 可见齿根弯曲疲劳强度满足要求。 圆锥齿轮受力计算 错误 !未找到引用源。 链传动设计 横绞龙链传动设计 设计要求：输 入功率 错误 !未找到引用源。 ，输入转速 错误 !未找到引用源。 ，传动比错误 !未找到引用源。 。 横绞龙链传动采用单排滚栗子链结构，查手册可知需选用 08节距 错误 !未找到引用源。 。初选小链轮齿数 错误 !未找到引用源。 。由传动比 错误 !未找到引用源。可计算得 错误 !未找到引用源。 。 链速： 错误 !未找到引用源。 ； 工作拉力： 错误 !未找到引用源。 ； 选取压轴力系数 错误 !未找到引用源。 ； 轴压力： 错误 !未找到引用源。 。 成形机构链传动设计 设计要求：输入功率 错误 !未找到引用源。 ，输入转速 错误 !未找到引用源。 ，传动比错误 !未找到引用源。 。 成形机构链传动亦采用单排滚栗子链结构，查手册可知需选用 08A 型滚栗子链，链节距 错误 !未找到引用源。 。初选小链轮齿数 错误 !未找到引用源。 。由传动比 错误 !未找到引用源。 可计算得 错误 !未找到引用源。 。 链速： 错误 !未找到引用源。 ； 工作拉力： 错误 !未找到引用源。 ； 选取压轴力系数 错误 !未找到引用源。 ； 轴压力： 错误 !未找到引用源。 。 出栗 机构直齿圆柱齿轮设计及校核 设计要求 输入功率 错误 !未找到引用源。 ，输入转速 错误 !未找到引用源。 ，传动比 错误 !未找到引用源。 ，要求中心距 错误 !未找到引用源。 ，齿宽 错误 !未找到引用源。 。 模数、齿数及分度圆直径的计算 计算大小齿轮分度圆直径： 初选模数 错误 !未找到引用源。 ，齿数 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 选择参数与材料并进行初步计算 工作系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 。 寿命系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 最小安全系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 齿形系数： 错误 !未找到引用源。 ； 应力修正系数： 错误 !未找到 引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 错误 !未找到引用源。 。 材料选择：大小齿轮材料均为 45钢调质，齿面硬度要求达到 230 节点区域系数： 错误 !未找到引用源。 ； 材料系数： 错误 !未找到引用源。 ； 重合度系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 齿数比 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 许用齿面接触应力： 错误 !未找到引用源。 ； 许用齿根弯曲应力： 错误 !未找到引用源。 ； 校核齿轮强度条件 校核齿面解除疲劳强度条件： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 齿面解除疲劳强度合格。 校核齿根弯 曲疲劳强度： 错误 !未找到引用源。 （ 4 齿根弯曲疲劳强度条件合格。 受力计算 竖绞龙直齿圆柱齿轮设计及校核 设计要求 输入功率 错误 !未找到引用源。 ，输入转速 错误 !未找到引用源。 ，传动比 错误 !未找到引用源。 ，要求中心距 错误 !未找到引用源。 ，齿宽 错误 !未找到引用源。 。 模数、齿数及分度圆直径的计算 计算大小齿轮分度圆直径： 初选模数 错误 !未找到引用源。 ，齿数 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 选择参数与材料并进行初步计算 工作系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 。 寿命系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 最小安全系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 齿形系数： 错误 !未找到引用源。 ； 应力修正系数： 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 错误 !未找到引用源。 。 材料选择：大小齿轮材料均为 45钢调质，齿面硬度要求达到 230 节点区域系数： 错误 !未找到引用源。 ； 材料系数： 错误 !未找到引用源。 ； 重合度系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 齿数比 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 许用齿面接触应力： 错误 !未找到引用源。 ； 许用齿根弯曲应力： 错误 !未找到引用源。 ； 校核齿轮强度条件 校核齿面解除疲劳强度条件： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 齿面解除疲劳强度合格。 校核齿根弯曲疲劳强度： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用 源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 齿根弯曲疲劳强度条件合格。 受力计算 错误 !未找到引用源。 5 分流轴及其附件的设计计算 分流轴的设计与校核 设计要求 轴上分布有 4个以键联接的传动件，位置已固定。轴末端加工成花键轴。轴靠三个轴承支撑固定。轴材料采用 45钢调质。各个轴端轴向尺寸如下图（ 5 分流轴扭矩图的绘制 各轴段扭矩大小分别为： 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 扭矩图如下图（ 5b。 图 5计算初选轴径 由扭矩图上可见从左向右数第二键槽左侧位置（设为位置 1）与末端花键左侧位置（设为位置 2）受扭情况最坏，故以该两位置（定位受扭危险截面）扭矩大小计算初选轴径。由于轴选用 45钢，确定扭转应力系数 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 。 考虑到轴上开键槽影响轴的强度，故将轴径扩大 错误 !未找到引用源。 并圆整数据得错误 !未找到引用源。 。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 。 考虑到轴径太小不利于花键的加工，因此选取末端轴径 错误 !未找到引用源。 ，为花键轴的大径。 分流轴各段轴径的确定 因轴段 5需要安放轴承，故在轴段 6的基础上略微增大轴径，确定该段轴径为 错误 !未找到引用源。 ； 因轴段 5上的轴承需要轴段 4来进行轴向定位，故确定轴段 4轴径为 错误 !未找到引用源。 ； 轴段 1与轴段 5同样需要安放轴承，则该段轴径亦为 错误 !未找到引用源。 ； 轴段 2上开键槽以便安装圆锥齿轮，且兼有给轴段 1上轴承做轴向定位之功用，故确定该 段轴径为 错误 !未找到引用源。 ； 轴段 3为锥齿轮定位轴环，尺寸选定为 错误 !未找到引用源。 。 轴的受力分析 轴上所有力分布如下图所示： 图 5将所有受力情况绘制成如下三线表（ 5 表 5受力状态表（含未知数） 力名称 力大小 (错误 !未找到引用源。 ) 见表中有 7个未知数，而根据受力平衡可直接列出下列 5个方程。故该结构属于超静定结构。需要根据轴承处（即 3位置）挠度为 0列变形协调方程方可求解出表中全部未知数。 受力平衡条件方程： 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未 找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 （ 5 其中 错误 !未找到引用源。 （ 60为圆锥齿轮齿宽中点分度圆半径值）。 变形协调方程： 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 （ 5 其中 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 （ 5 注：上述 4式中 x 代表位置 3至位置 1的距离； 至位置 7的距离； 的距离； 的距离； 简化计算过程，设各个轴径极惯性矩 则有： 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 联立方程 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 联立方程 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 根据计算结果重新绘制如下三线表： 表（ 5受力状态表 力名称 力大小 (错误 !未找到引用源。 ) 轴的校核 根据上节内容绘制如下弯矩图 图（ 5弯矩图 确定危险截面为 4 位置左侧，复合弯矩大小为 错误 !未找到引用源。 ，该段轴径为 错误 !未找到引用源。 ，键槽宽度 错误 !未找到引用源。 ，入轴深度 错误 !未找到引用源。 ，抗弯截面系数 错误 !未找到引用源。 ，许用弯曲应力 错误 !未找到引用源。 。 错误 !未找到引用源。 （ 5 可见轴强度合格。 轴承的设计与校核 轴承的选择 根据转速及载荷初选 1、 3位置为圆锥滚栗子轴承， 7位置为深沟球轴承。 根据各个轴径选取具体轴承型号： 1、 3位置选取圆锥滚栗子轴承 329/32， 7 位置选取深沟球轴承 6005。 1 位置轴承的校核 径向力 错误 !未找到 引用源。 ；轴向力 错误 !未找到引用源。 ；轴颈直径 错误 !未找到引用源。 ；转速 错误 !未找到引用源。 ；要求寿命 错误 !未找到引用源。 ；温度系数 错误 !未找到引用源。 ；润滑方式：脂润滑；基本额定动载荷 错误 !未找到引用源。 ；基本额定静载荷 错误 !未找到引用源。 ；极限转速 错误 !未找到引用源。 ；寿命系数 错误 !未找到引用源。 。 查表可得判断系数 错误 !未找到引用源。 ；轴向载荷系数 错误 !未找到引用源。 ,错误 !未找到引用源。 ；载荷系数 错误 !未找到引用源。 ； 当量动载荷 错误 !未找到引用源。 轴承寿命 错误 !未找到引用源。 。 轴承寿命要求合格。 3 位置轴承的校核 径向力 错误 !未找到引用源。 ；轴颈直径 错误 !未找到引用源。 ；转速 错误 !未找到引用源。 ；要求寿命 错误 !未找到引用源。 ；温度系数 错误 !未找到引用源。 ；润滑方式：脂润滑；基本额定动载荷 错误 !未找到引用源。 ；基本额定静载荷 错误 !未找到引用源。 ；极限转速 错误 !未找到引用源。 ；寿命系数 错误 !未找到引用源。 。 查表可得判断系数 错误 !未找到引用源。 ； 轴向载荷系数 错误 !未找到引用源。 ,错误 !未找到引用源。 ；载荷系数 错误 !未找到引用源。 ； 当量动载荷 错误 !未找到引用源。 轴承寿命 错误 !未找到引用源。 。 轴承寿命要求合格。 7 位置轴承的校核 径向力 错误 !未找到引用源。 ；轴颈直径 错误 !未找到引用源。 ；转速 错误 !未找到引用源。 ；要求寿命 错误 !未找到引用源。 ；温度系数 错误 !未找到引用源。 ；润滑方式：脂润滑；基本额定动载荷 错误 !未找到引用源。 ；基本额定静载荷 错误 !未找到引用源。 ；极限转速 错误 !未找到引用源。 ；寿命系数 错误 !未找到引用源。 。 查表可得判断系数 错误 !未找到引用源。 ；轴向载荷系数 错误 !未找到引用源。 ,错误 !未找到引用源。 ；载荷系数 错误 !未找到引用源。 ； 当量动载荷 错误 !未找到引用源。 轴承寿命 错误 !未找到引用源。 。 轴承寿命要求合格。 键联接的设计与校核 键的选型 根据 2、 4、 5、 6位置轴径大小选取键， 2 位置键尺寸 错误 !未找到引用源。 ； 4、 5、 6位置键尺寸 错误 !未找到引用源。 。 键的校核 材料选用： ；许用压强 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ；键校核公式： 错误 !未找到引用源。 （ 5 位置 2键的校核： 错误 !未找到引用 源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 位置 4键的校核： 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 位置 5键的校核： 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 位置 6键的校核： 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 键强度要求均合格。 花键连接的设计与校核 根据轴末端尺寸查表可得花键尺寸为 错误 !未找到引用源。 ，最小接触长度 错误 !未找到引用源。 ；校核参数 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ；许用压强 错误 !未找到引用源。 。 错误 !未找到引用源。 花键强度要求合格。 6 结论 本设计是以家乡实情为出发点，在参考国内外各种类似机械的结构特点和成型原理后设计而成，其作用为以机械动作替代手工劳动来生产栗子。使之 成为一能实现特定功能动作的机械实体。由于该次设计为仅为毕业设计，无论是时间方面还是设计经验方面均有很大的欠缺，设计内容亦不甚完善，较之国内外主流类似产品有很大差距。亦望本设计中失误之处能得到师长或同行的不吝指正，甚为感谢。 参考文献 1 普通图书 1 朱理 ,机械原理 M高等教育出版社 ,2004. 2 侯书林 ,朱海 ,机械制造基础 M北京大学出版社 ,2006. 3 刘鸿文 ,材料力学 M高等教育出版社 ,2004. 4 钟毅芳 ,吴昌林 ,唐增宝 ,机械设计 M华中科技大学出版社 ,2001. 5 张裕中 ,食品加工技术装备 M中国轻工业出版社 ,2007. 6 机械设计手册编委会 ,机械设计手册 M机械工业出版社 ,2004. 7 孙玉芹 ,孟兆新 ,机械精度设计基础 M科学出版社 ,2003. 8 朱辉 ,曹桄 ,唐保宁 ,陈大复等 ,画法几何及工程制图 M上海科学技术出版社 ,2003. 9 王太辰 ,宝钢减速器手册 M机械工业出版社 ,1995. 10 of M机械工业出版社 ,2002. 11971 12 993 2 期刊中析出的文献 13陈育仪 J机械 ,1987,04: 100514 潘炳义 包栗子机的研制 J1994,12: 100715 朱桓才 ,李渭江 J1987,04: 100316 贝加 J1997,04: 100417 陈航 J1980,06: 100218 周修宗 . 陆鑫隆 . 回转状食品滚切 成型原理和型模设计 J1994,03: 3113823 专利 19 关多友 . 炒栗栗子机 机 :中国 , P 20 郑州亨利制冷设备有限公司 . 一种成型盘 :中国 , P 21 董玉泉 . 馅包栗子成型机构 :中国 , P22 汪家岭 . 一种旋转式食品搓圆装置 :中国 , P23 侯长安 . 月饼成型机 :中国 , P致谢 在此大学四年学习即将结束之际 ,借本次毕业设计之机向设计期间给予我帮助和关心的导师教授致以崇高的敬意和诚挚的谢意，感谢导师对本设计的完成和完善提出的宝贵意见； 对互审本设计的老师表示感谢； 对父亲给与本设计许多关于结构方面的设想表示感谢； 对高中同学为本 设计立题创意的提出表示感谢。 目 录 1 绪论 1 述 :炒栗栗子机食品机械的应用前景和发展现状 1 的相关介绍、研制意义和目标、未来的发展方向 1 2 机械系统总体方案的拟定 3 力系统的拟定 3 动系统的拟定 3 行机构的拟定 3 3 工作机构运动需求分析及初步设计 4 4 产 效率与成型盘的设计 4 、竖蛟龙的设计计算 5 栗机构的设计 6 栗机构的设计 6 4 传动系统的设计计算 7 4 1 传动比的分配 7 蜗轮蜗杆传动副的设计 7 直齿圆锥齿轮传动副的传动设计 9 链传动设计 11 出栗机构直齿圆柱齿轮设计及校核 12 竖绞龙直齿圆柱齿轮设计及校核 13 5 分流轴及其附件的设计计算 15 分流轴的设计与校核 15 轴承的设计与校核 20 键联接的设计与校核 25 花键连接的设计与校核 28 6 结论 39 参考文献 30 致 谢 31 1 绪论 栗栗子机 (食品机械的应用前景和发展现状 炒栗栗子机 (食品在我国历史悠久，伴随着几千年的文明的发展已经成为我国食品文化中的代表，如饺栗子、包栗子、馄沌是主食的一 部分；汤圆、月饼、粽栗子是传统节日中必不可缺的食物。如今，经济的迅速增长、人民生活水平的提高和生活节奏的加快，对食品行业提出了新的要求。而本人认为这些要求可以归纳为两大类： 其一是食品的质量：如食用口感、卫生状况、营养含量等。 其二便是食品供应的速度。 而解决这两个矛盾要求的办法便是实现食品生产的机械化和自动化，通过机械动作可以极大程度的提高食品的生产率；采用环保的机械材料和严格的密封技术可以很好的保证食品卫生；而合理的工艺编排更能改善食品的口感。 目前国内外厂家在炒栗栗子机 (食品机械化上的研究已经取得了一 定的成果 ,成功研发了饺栗子机、包栗子机、馄沌机、汤圆机、月饼机以及自动化程度更高的全自动万能炒栗栗子机机。 因东西方饮食文化的差异，目前国外炒栗栗子机成型类机械主要为日本所生产，如日产的自动万能炒栗栗子机机，其最大生产能力可达每小时 8000个，且加工范围极广，能生产各式馒头、包栗子、饺栗子、夹馅饼干、寿司、等等近百种产品，采用可拆卸料斗能实现快速更换馅料，内置的无级变速调控装置可以实现皮和馅的任意配比。广泛用于各种带馅食品的加工。 而国内相关机械虽然在自动化和多功能方面较之日本产品还有一定的差距，但是通过改 革开放以后二十余年的发展亦取得了很大的进步。以上海沪信饮料食品机械有限公司生产的水饺机为例： 配备 产效率达每小时 7000个。已相当接近日产饺栗子机的生产水平。 的相关介绍、研制意义和目标、未来的发展方向 按照食品机械的分类应属于食品炒栗栗子机成型类机械，其能实现的功能均为通过机械动作将某一类带馅并且有特定外型要求的食品生产出来。当前该类机械中比较成熟的有饺栗子机、包 栗子机、馄饨机、汤圆机。而其他特殊类型的食品炒栗栗子机成型机械一般通过借鉴以上四类机械的某些结构并加以改良设计从而使之适应本类食品生产加工的需求。博得人们的欣赏，但长期以来它只能通过手工生产，既费时费力，又难以保证卫生，而且无法长期在常温下保存。因此如果能研究开发一种能够以机械动作代替人工劳动的机器，的生产成本、提高利润之外，更可以免除人们冬日里冒寒排队购物之苦，一举多得。 化与多功能化。 2 机械系统总体方案的拟定 动力系统可按原动机的类型分为电动式、气动式、液压式等。结构较简单、产品无严格精度要求，因此对动力源亦没有过多限制，且通过从便捷性和适用性方面的考虑决定选用两相或三项交流电动机作为动力输出装置。 经比较国内众多相关机械的电机型号及结合本设计自身特性，选用 112 传动系统按传动件的不同可分为带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、等几大类。构以实现传动系统的最优化。 具体传动系统见下图。 图 2动系统图 执行机构包括三个大部分： 其一是实现馅料输送的供馅机构。即供栗机构。 其二是实现输送的供面机构。分为横、竖绞龙两小部分。其中竖绞龙为中空结构 ，内腔充当馅料输送的通道，即馅管。 其三是整个设计的核心部分 两个同向运动的成型盘构成。 3 工作机构运动需求分析及初步设计 根据家乡 栗子的实物研究，初步选定 : 使用体积测量功能测得 错误 !未找到引用源。 ，其中 空心部分 (即馅部分 )体积为 错误 !未找到引用源。 ，实心部分体积（即部分） 错误 !未找到引用源。 。 产 效率与成型盘的设计 因本设计为地方特殊食品的生产机械，故没有完善的理论计算方面的支持，因此在参考了国内外众多成型机械后拟定 生产效率为 错误 !未找到引用源。 个每小时，且由于成型错误 !未找到引用源。 。 错误 !未找到引用源。 。因考虑到机器生产效率高的影响，决定将搓制速度提高一倍，初步确定为 错误 !未找到引用源。 。 则成型盘的基础直径应为 错误 !未找到引用源。 ，圆整后取 错误 !未找到引用源。 。 、竖蛟龙的设计计算 横、竖蛟龙的作用主要是输送，即上述三维分析中的实心部分。 绞龙的设计计算 已知每个栗子部分体积为 错误 !未找到引用源。 , 错误 !未找到引用源。 ，即竖绞龙螺旋管的外径为 错误 !未找到引用源。 ，初步拟定竖绞龙的套筒内径为 错误 !未找到引用源。 ，螺旋带厚度为 错误 !未找到引用源。 ，螺旋带最外缘半径 错误 !未找到引用源。 ，且忽略因螺旋带扭曲所带来的体积增加（即认定每个导程内螺旋带所占体积近似为一个内径 错误 !未找到引用源。 ，外径 错误 !未找到引用源。 ，厚度 错误 !未找到引用源。的圆环体所占的体积），则： 设竖 绞龙的转速与成型盘转速相同，即竖绞龙每旋转一周，垂直向下运动一个导程，错误 !未找到引用源。 。则螺旋管的导程可按下式近似计算 : 错误 !未找到引用源。 （ 3 代入数据有 : 考虑到压实体积需要收缩 ,故将导程圆整为 错误 !未找到引用源。 。 绞龙的设计计算 初选设计参数： 横绞龙螺旋管外径 错误 !未找到引用源。 ；横绞龙导料槽内径 错误 !未找到引用源。 ；螺旋带厚度 错误 !未找到引用源。 ；螺旋带最外缘半径 错误 !未找到引用源。 ；考虑到横绞龙采用单端固定的形式，不适合承受过大弯矩，因此决定增大转速缩小导程以减小作用在螺旋管上的径向分力。拟定转速为成型盘转速的 错误 !未找到引用源。 倍，即 错误 !未找到引用源。 。 则有 : 错误 !未找到引用源。 同理考虑到压实体积需要收缩，将导程圆整为 错误 !未找到引用源。 。 栗机构的设计 因为馅料需要在底部搓制完成时方可送入，故需要间歇输送，拟定采用槽轮机构与双滑片泵组合使用。输送频率在数值上等同于成型 盘每秒的旋转次数，即有 Z=1 根据供栗机构为双滑片偏心泵的结构可确定 错误 !未找到引用源。 。 栗机构的设计 为了避免在搓制成型过程中产生撕裂，应当使面嘴转速等于或接近于在成型盘中的转速。设与成型盘之间没有相对滑动，则转速 错误 !未找到引用源。 可由下式确定： 错误 !未找到引用源。 （ 3 给公式变形并代入数据有： 4. 传动系统的设计计算 4 1 传动比的分配 电动机转速的确定 错误 !未找到引用源。 。 传动比的总体分配及各轴转速的确定 根据总体传动系统图和各执行部件所需的转速可确定出各传动部件的传动比。 最大传动比 错误 !未找到引用源。 ； 最小传动比 错误 !未找到引用源。 ； 确定减速器的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 确定锥齿轮副的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 确定横绞龙链轮副的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 确定成型盘链轮副的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 确定面嘴齿轮副的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 确定竖绞龙齿轮 副的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 确定槽轮机构的传动比为 错误 !未找到引用源。 ； 列出各个轴的转速： 电机轴转速 错误 !未找到引用源。 ； 蜗杆轴转速 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮轴转速 错误 !未找到引用源。 ； 分流轴转速 错误 !未找到引用源。 ； 确定各个执行部件所需的功率 根据各个执行机构的运动要求分配其所占的比例： 成型机构 40%； 横绞龙 25%； 竖绞龙 15%； 出栗机构 12%； 供栗机构 8%。 蜗轮蜗杆传动副的设计 设计要求 蜗杆要求右旋；输入功率 错误 !未找到引用源。 ；输入转速 错误 !未找到引用源。 ；传动比 错误 !未找到引用源。 ；工作时单向运转；载荷较平稳；要求累计工作时间不小于 错误 !未找到引用源。 ；可靠性要求一般；电动机驱动；工作环境通风良好，减速器有效散热面积 误 !未找到 引用源。 ；平均室温 错误 !未找到引用源。 ；工作油温 错误 !未找到引用源。 不高于 错误 !未找到引用源。 。 初选参数及材料 根据使用要求，选用 杆头数 错误 !未找到引用源。 ，对应的蜗轮的齿数 错误 !未找到引用源。 ，变位系数 错误 !未找到引用源。 ，传动效率 错误 !未找到引用源。 ,蜗轮使用系数 错误 !未找到引用源。 ，蜗轮动载系数 错误 !未找到引用源。 ，减速器散热系数 错误 !未找到引用源。 。 蜗杆材料： 45钢淬火，要求达到齿面硬度 45 蜗轮材料： 心铸造。 疲劳接触强度最小安全系数 错误 !未找到引用源。 弯曲疲劳强度最小安全系数 错误 !未找到引用源。 材料弹性系数 错误 !未找到引用源。 则有： 蜗轮材料 接触疲劳极限应力 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮材料弯曲疲劳极限应力 错误 !未找到引用源。 ； 初步计算 转速系数 错误 !未找到引用源。 ； 寿命系数 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮材料许用接触应力： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮材料许用弯曲应力： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗杆转矩 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮转矩 错误 !未找到引用源。 ； 工作系数 错误 !未找到引用源。 根据齿面接触疲劳强度条件设计蜗轮蜗杆副 根据设计公式有： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 据查表数据圆整 错误 !未找到引用源。 ，并查得 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 计算可得： 蜗轮分度圆直径： 错误 !未找到引用源。 ； 实际中心距： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗杆速度： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗杆齿顶圆直径： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗杆齿根圆直径： 错误 !未找到引用源。 ； 导程角： 错误 !未找到引用源。 ； 导程角系数： 错误 !未找到引用源。 ； 当量齿数： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮轮齿齿形系数： 错误 !未找到引用源。 ； 螺杆螺纹部分长度： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮喉圆直径： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮齿顶圆直径： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮齿根圆直径： 错误 !未找到引用源。 ； 蜗轮轮缘宽度： 错误 !未找到引用源。 ，圆整取 错误 !未找到引用源。 。 校核蜗轮齿根弯曲疲 劳强度和热平衡 根据弯曲疲劳强度校核条件有： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用源。 可见齿根弯曲疲劳强度合格。 根据热平衡计算条件有： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 可见减速器热平衡条件亦满足要求。 蜗轮蜗杆受力计算 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用 源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 直齿圆锥齿轮传动副的传动设计 设计要求 输入功率 错误 !未找到引用源。 ；输入转速 错误 !未找到引用源。 ；传动比 错误 !未找到引用源。 ；工作时单向运转；载荷较平稳；要求累计工作时间不小于 错误 !未找到引用源。 ；可靠性要求一般。 初选参数及材料 工作载荷系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 寿命系 数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 齿宽系数： 错误 !未找到引用源。 ； 分度锥角： 错误 !未找到引用源。 ； 齿形系数： 错误 !未找到引用源。 ； 应力修正系数： 错误 !未找到引用源。 ； 节点区域系数： 错误 !未找到引用源。 ； 最小安全系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 锥齿轮选择材料 45 钢调质，要求达到齿面硬度 230 材料系数 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 初步 计算 许用齿面接触应力： 错误 !未找到引用源。 ； 许用齿根弯曲应力： 错误 !未找到引用源。 ； 输入转矩： 错误 !未找到引用源。 ； 工作系数： 错误 !未找到引用源。 。 根据齿面接触疲劳强度条件设计直齿圆锥齿轮传动副 根据设计公式有： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未 找到引用源。 错误 !未找到引用源。 圆整后取 错误 !未找到引用源。 ； 选取模数： 错误 !未找到引用源。 ，齿数： 错误 !未找到引用源。 ； 锥距： 错误 !未找到引用源。 ； 齿宽： 错误 !未找到引用源。 ，圆整后取 错误 !未找到引用源。 ； 圆整齿宽系数： 错误 !未找到引用源。 。 校核齿根弯曲疲劳强度 根据校核公式有： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用源。 可见齿根弯曲疲劳强度满足要求。 圆锥齿轮受力计算 错误 !未找到引用源。 链传动设计 横绞龙链传动设计 设计要求：输 入功率 错误 !未找到引用源。 ，输入转速 错误 !未找到引用源。 ，传动比错误 !未找到引用源。 。 横绞龙链传动采用单排滚栗子链结构，查手册可知需选用 08节距 错误 !未找到引用源。 。初选小链轮齿数 错误 !未找到引用源。 。由传动比 错误 !未找到引用源。可计算得 错误 !未找到引用源。 。 链速： 错误 !未找到引用源。 ； 工作拉力： 错误 !未找到引用源。 ； 选取压轴力系数 错误 !未找到引用源。 ； 轴压力： 错误 !未找到引用源。 。 成形机构链传动设计 设计要求：输入功率 错误 !未找到引用源。 ，输入转速 错误 !未找到引用源。 ，传动比错误 !未找到引用源。 。 成形机构链传动亦采用单排滚栗子链结构，查手册可知需选用 08A 型滚栗子链，链节距 错误 !未找到引用源。 。初选小链轮齿数 错误 !未找到引用源。 。由传动比 错误 !未找到引用源。 可计算得 错误 !未找到引用源。 。 链速： 错误 !未找到引用源。 ； 工作拉力： 错误 !未找到引用源。 ； 选取压轴力系数 错误 !未找到引用源。 ； 轴压力： 错误 !未找到引用源。 。 出栗 机构直齿圆柱齿轮设计及校核 设计要求 输入功率 错误 !未找到引用源。 ，输入转速 错误 !未找到引用源。 ，传动比 错误 !未找到引用源。 ，要求中心距 错误 !未找到引用源。 ，齿宽 错误 !未找到引用源。 。 模数、齿数及分度圆直径的计算 计算大小齿轮分度圆直径： 初选模数 错误 !未找到引用源。 ，齿数 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 选择参数与材料并进行初步计算 工作系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 。 寿命系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 最小安全系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 齿形系数： 错误 !未找到引用源。 ； 应力修正系数： 错误 !未找到 引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 错误 !未找到引用源。 。 材料选择：大小齿轮材料均为 45钢调质，齿面硬度要求达到 230 节点区域系数： 错误 !未找到引用源。 ； 材料系数： 错误 !未找到引用源。 ； 重合度系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 齿数比 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 许用齿面接触应力： 错误 !未找到引用源。 ； 许用齿根弯曲应力： 错误 !未找到引用源。 ； 校核齿轮强度条件 校核齿面解除疲劳强度条件： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 齿面解除疲劳强度合格。 校核齿根弯 曲疲劳强度： 错误 !未找到引用源。 （ 4 齿根弯曲疲劳强度条件合格。 受力计算 竖绞龙直齿圆柱齿轮设计及校核 设计要求 输入功率 错误 !未找到引用源。 ，输入转速 错误 !未找到引用源。 ，传动比 错误 !未找到引用源。 ，要求中心距 错误 !未找到引用源。 ，齿宽 错误 !未找到引用源。 。 模数、齿数及分度圆直径的计算 计算大小齿轮分度圆直径： 初选模数 错误 !未找到引用源。 ，齿数 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 选择参数与材料并进行初步计算 工作系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 。 寿命系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 最小安全系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 齿形系数： 错误 !未找到引用源。 ； 应力修正系数： 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 错误 !未找到引用源。 。 材料选择：大小齿轮材料均为 45钢调质，齿面硬度要求达到 230 节点区域系数： 错误 !未找到引用源。 ； 材料系数： 错误 !未找到引用源。 ； 重合度系数： 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 齿数比 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 ； 许用齿面接触应力： 错误 !未找到引用源。 ； 许用齿根弯曲应力： 错误 !未找到引用源。 ； 校核齿轮强度条件 校核齿面解除疲劳强度条件： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 齿面解除疲劳强度合格。 校核齿根弯曲疲劳强度： 错误 !未找到引用源。 （ 4 错误 !未找到引用 源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 齿根弯曲疲劳强度条件合格。 受力计算 错误 !未找到引用源。 5 分流轴及其附件的设计计算 分流轴的设计与校核 设计要求 轴上分布有 4个以键联接的传动件，位置已固定。轴末端加工成花键轴。轴靠三个轴承支撑固定。轴材料采用 45钢调质。各个轴端轴向尺寸如下图（ 5 分流轴扭矩图的绘制 各轴段扭矩大小分别为： 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 。 扭矩图如下图（ 5b。 图 5计算初选轴径 由扭矩图上可见从左向右数第二键槽左侧位置（设为位置 1）与末端花键左侧位置（设为位置 2）受扭情况最坏，故以该两位置（定位受扭危险截面）扭矩大小计算初选轴径。由于轴选用 45钢，确定扭转应力系数 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 。 考虑到轴上开键槽影响轴的强度，故将轴径扩大 错误 !未找到引用源。 并圆整数据得错误 !未找到引用源。 。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 。 考虑到轴径太小不利于花键的加工，因此选取末端轴径 错误 !未找到引用源。 ，为花键轴的大径。 分流轴各段轴径的确定 因轴段 5需要安放轴承，故在轴段 6的基础上略微增大轴径，确定该段轴径为 错误 !未找到引用源。 ； 因轴段 5上的轴承需要轴段 4来进行轴向定位，故确定轴段 4轴径为 错误 !未找到引用源。 ； 轴段 1与轴段 5同样需要安放轴承，则该段轴径亦为 错误 !未找到引用源。 ； 轴段 2上开键槽以便安装圆锥齿轮，且兼有给轴段 1上轴承做轴向定位之功用，故确定该 段轴径为 错误 !未找到引用源。 ； 轴段 3为锥齿轮定位轴环，尺寸选定为 错误 !未找到引用源。 。 轴的受力分析 轴上所有力分布如下图所示： 图 5将所有受力情况绘制成如下三线表（ 5 表 5受力状态表（含未知数） 力名称 力大小 (错误 !未找到引用源。 ) 见表中有 7个未知数，而根据受力平衡可直接列出下列 5个方程。故该结构属于超静定结构。需要根据轴承处（即 3位置）挠度为 0列变形协调方程方可求解出表中全部未知数。 受力平衡条件方程： 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未 找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 （ 5 其中 错误 !未找到引用源。 （ 60为圆锥齿轮齿宽中点分度圆半径值）。 变形协调方程： 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 （ 5 其中 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 （ 5 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 （ 5 注：上述 4式中 x 代表位置 3至位置 1的距离； 至位置 7的距离； 的距离； 的距离； 简化计算过程，设各个轴径极惯性矩 则有： 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 联立方程 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 联立方程 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 根据计算结果重新绘制如下三线表： 表（ 5受力状态表 力名称 力大小 (错误 !未找到引用源。 ) 轴的校核 根据上节内容绘制如下弯矩图 图（ 5弯矩图 确定危险截面为 4 位置左侧，复合弯矩大小为 错误 !未找到引用源。 ，该段轴径为 错误 !未找到引用源。 ，键槽宽度 错误 !未找到引用源。 ，入轴深度 错误 !未找到引用源。 ，抗弯截面系数 错误 !未找到引用源。 ，许用弯曲应力 错误 !未找到引用源。 。 错误 !未找到引用源。 （ 5 可见轴强度合格。 轴承的设计与校核 轴承的选择 根据转速及载荷初选 1、 3位置为圆锥滚栗子轴承， 7位置为深沟球轴承。 根据各个轴径选取具体轴承型号： 1、 3位置选取圆锥滚栗子轴承 329/32， 7 位置选取深沟球轴承 6005。 1 位置轴承的校核 径向力 错误 !未找到 引用源。 ；轴向力 错误 !未找到引用源。 ；轴颈直径 错误 !未找到引用源。 ；转速 错误 !未找到引用源。 ；要求寿命 错误 !未找到引用源。 ；温度系数 错误 !未找到引用源。 ；润滑方式：脂润滑；基本额定动载荷 错误 !未找到引用源。 ；基本额定静载荷 错误 !未找到引用源。 ；极限转速 错误 !未找到引用源。 ；寿命系数 错误 !未找到引用源。 。 查表可得判断系数 错误 !未找到引用源。 ；轴向载荷系数 错误 !未找到引用源。 ,错误 !未找到引用源。 ；载荷系数 错误 !未找到引用源。 ； 当量动载荷 错误 !未找到引用源。 轴承寿命 错误 !未找到引用源。 。 轴承寿命要求合格。 3 位置轴承的校核 径向力 错误 !未找到引用源。 ；轴颈直径 错误 !未找到引用源。 ；转速 错误 !未找到引用源。 ；要求寿命 错误 !未找到引用源。 ；温度系数 错误 !未找到引用源。 ；润滑方式：脂润滑；基本额定动载荷 错误 !未找到引用源。 ；基本额定静载荷 错误 !未找到引用源。 ；极限转速 错误 !未找到引用源。 ；寿命系数 错误 !未找到引用源。 。 查表可得判断系数 错误 !未找到引用源。 ； 轴向载荷系数 错误 !未找到引用源。 ,错误 !未找到引用源。 ；载荷系数 错误 !未找到引用源。 ； 当量动载荷 错误 !未找到引用源。 轴承寿命 错误 !未找到引用源。 。 轴承寿命要求合格。 7 位置轴承的校核 径向力 错误 !未找到引用源。 ；轴颈直径 错误 !未找到引用源。 ；转速 错误 !未找到引用源。 ；要求寿命 错误 !未找到引用源。 ；温度系数 错误 !未找到引用源。 ；润滑方式：脂润滑；基本额定动载荷 错误 !未找到引用源。 ；基本额定静载荷 错误 !未找到引用源。 ；极限转速 错误 !未找到引用源。 ；寿命系数 错误 !未找到引用源。 。 查表可得判断系数 错误 !未找到引用源。 ；轴向载荷系数 错误 !未找到引用源。 ,错误 !未找到引用源。 ；载荷系数 错误 !未找到引用源。 ； 当量动载荷 错误 !未找到引用源。 轴承寿命 错误 !未找到引用源。 。 轴承寿命要求合格。 键联接的设计与校核 键的选型 根据 2、 4、 5、 6位置轴径大小选取键， 2 位置键尺寸 错误 !未找到引用源。 ； 4、 5、 6位置键尺寸 错误 !未找到引用源。 。 键的校核 材料选用： ；许用压强 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ；键校核公式： 错误 !未找到引用源。 （ 5 位置 2键的校核： 错误 !未找到引用 源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 位置 4键的校核： 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 位置 5键的校核： 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 位置 6键的校核： 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ； 键强度要求均合格。 花键连接的设计与校核 根据轴末端尺寸查表可得花键尺寸为 错误 !未找到引用源。 ，最小接触长度 错误 !未找到引用源。 ；校核参数 错误 !未找到引用源。 ； 错误 !未找到引用源。 ；许用压强 错误 !未找到引用源。 。 错误 !未找到引用源。 花键强度要求合格。 6 结论 本设计是以家乡实情为出发点，在参考国内外各种类似机械的结构特点和成型原理后设计而成，其作用为以机械动作替代手工劳动来生产栗子。使之 成为一能实现特定功能动作的机械实体。由于该次设计为仅为毕业设计，无论是时间方面还是设计经验方面均有很大的欠缺，设计内容亦不甚完善，较之国内外主流类似产品有很大差距。亦望本设计中失误之处能得到师长或同行的不吝指正，甚为感谢。 参考文献 1 普通图书 1 朱理 ,机械原理 M高等教育出版社 ,2004. 2 侯书林 ,朱海 ,机械制造基础 M北京大学出版社 ,2006. 3 刘鸿文 ,材料力学 M高等教育出版社 ,2004. 4 钟毅芳 ,吴昌林 ,唐增宝 ,机械设计 M华中科技大学出版社 ,2001. 5 张裕中 ,食品加工技术装备 M中国轻工业出版社 ,2007. 6 机械设计手册编委会 ,机械设计手册 M机械工业出版社 ,2004. 7 孙玉芹 ,孟兆新 ,机械精度设计基础 M科学出版社 ,2003. 8 朱辉 ,曹桄 ,唐保宁 ,陈大复等 ,画法几何及工程制图 M上海科学技术出版社 ,2003. 9 王太辰 ,宝钢减速器手册 M机械工业出版社 ,1995. 10 of M机械工业出版社 ,2002. 11971 12 993 2 期刊中析出的文献 13陈育仪 J机械 ,1987,04: 100514 潘炳义 包栗子机的研制 J1994,12: 100715 朱桓才 ,李渭江 J1987,04: 100316 贝加 J1997,04: 100417 陈航 J1980,06: 100218 周修宗 . 陆鑫隆 . 回转状食品滚切 成型原理和型模设计 J1994,03: 3113823 专利 19 关多友 . 炒栗栗子机 机 :中国 , P 20 郑州亨利制冷设备有限公司 . 一种成型盘 :中国 , P 21 董玉泉 . 馅包栗子成型机构 :中国 , P22 汪家岭 . 一种旋转式食品搓圆装置 :中国 , P23 侯长安 . 月饼成型机 :中国 , P致谢 在此大学四年学习即将结束之际 ,借本次毕业设计之机向设计期间给予我帮助和关心的导师教授致以崇高的敬意和诚挚的谢意，感谢导师对本设计的完成和完善提出的宝贵意见； 对互审本设计的老师表示感谢； 对父亲给与本设计许多关于结构方面的设想表示感谢； 对高中同学为本 设计立题创意的提出表示感谢。