山楂糕成型机成型部装设计【含CAD图纸、说明书】
下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985I摘 要山楂糕成型机是一种适用于中等粘度的食品加工机械。根据对食品市场的调查研究,食品成型机械的需求和发展空间已经越来越大。但目前我国的食品成型机械还是对国外产品的简单模仿,缺乏自主设计,所以对新型的食品成型机械的开发有着深远重要的意义。本机将和好的山楂原料通过上料系统供送到模具中,通过冲压头冲压完成山楂糕的成型。该机具有机型小、成本低、安装维修方便、结构紧凑等特点。本设计采用的是传统设计手段和现代设计方法确定总体方案。根据设计机械的功能要求,采用上料、冲压成型、脱模、成品输出的工艺路线来实现。执行部分利用曲柄滑块机构完成冲压头和脱模头的上下运动,利用槽轮机构来实现转盘的多工位运动。传动系统采用机械传动,并对传动零件进行设计计算。本设计在满足功能原理实现的条件下,考虑机械的工艺性和经济性,参考了其他各类成型机械的设计优点,并且在原有机械上进行了创新和改进。本山楂糕成型机的生产能力为 3040 块/分,山楂糕的外形尺寸为长6080,宽 4050,高 1030。整机为立式。关键词:山楂糕;成型 ;成型机下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985IIAbstractHawthorn cake is a kind of machine for Hawthorn in the viscosity of cake forming food processing machinery. According to the study food market, food forming machinery needs and the development of space has been growing. At present, Chinas food molding machine or a simple imitation of foreign products. An important link in the design should be innovative. Therefore, a new type of food forming machine in operation, efficiency, degree of automation, general level of a higher demand. The design of the content for the hawthorn cake molding machine for molding cake hawthorn. The machine will be Hawthorn and good raw materials for the adoption of the feed system to the mold by pressing the first pressing of the molding to complete Hawthorn cake. It has a model of small, low cost, easy installation and maintenance, compact structure and so on. Hawthorn key design cake machine says: The overall program design: a good Hawthorn will be deployed to paste on the hopper, and then after two extrusion piston movement to the mold, pressing the first of its stamping molding, the template will be forming off the hawthorn Demoulding cake. Stamping molding can be used with a mechanism to implement, because the whole process is intermittent, so I chose to do sub-tank round to achieve different degrees of public works agencies, and the completion of stamping molding and mold release, and finally fell off a conveyor belt on the conveyor. Design forming device: Molding Wheel drive installations, through four work spaces on the achievement of the expected hawthorn cake, molding, mold release. Intermittent use of slot wheel to achieve to a better position to achieve all the course work. The hawthorn cake machine: the production capacity of 30 40 / min, hawthorn cake the size of the shape: length 60 80mm, width 40 50mm, the high-10 20mm. Machine for the vertical. Keywords: forming; hawthorn cake; Wheel Drive; intermittent movement下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985III下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985IV下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985V目 录第 1 章 绪 论 .11.1 山楂糕成型机的设计意义 11.2 题目设计的内容 5第 2 章 山楂糕成型机的方案设计 .62.1 设计任务分析 62.2 功能分析 62.3 功能分析 82.4 方案评价 82.5 系统方案原理图 9第 3 章 传动系统设计计算 .123.1 各轴功率、转速及转矩设计计算 123.2 传动零件的设计计算 123.2.1 齿轮传动设计计算 .123.2.2 槽轮传动设计计算 .163.2.3 轴的设计计算 .16第 4 章 执行系统设计计算 .214.1 成型与脱模机构 214.2 分度机构 21第 5 章 山楂糕成型机的安装、维护和安全要求 .23第 6 章 结论 .24参考文献 .25致 谢 .26下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709851第 1 章 绪 论1.1 山楂糕成型机的设计意义随着我国改革开放的深入和医疗体制的改革,尤其是中国加入 WTO 后,国际上更多的食品加工企业进入了中国,加剧了我国制药行业的竞争,同时也提高了整个行业的技术水平及质量,从而带动了食品加工业的发展,使得食品加工正在成为我国包装领域中技术含量高、效益显著的非常活跃的分支。随着社会的发展和人们生活节奏的加快,人们对方便快捷的食品的需求越来越高,例如像山楂糕、饼干这类的食品,据资料显示,在所有方便快捷的食品中,山楂糕占有很大的比例,其营养价值和可口的味道深受不同年龄段的人喜欢,因此也带动了山楂糕行业的发展。但现在食品成型技术不是很完善,很多地方还利用人工进行山楂糕成型加工,所以设计这台机器会减少人工的劳动量,提高山楂糕的生产效率。同时也可以应用于其他食品的成型加工。1.1.1 山楂糕成型机的国内外研究现状20 世纪 90 年代,全球的食品工业总产值达到了 2.2 万亿美元,高居于其他工业产值之上。至于食品包装工业总产值同样占包装工业总产值的大约 60%以上。21 世纪,预计各国发展的重点依然是力争妥善解决发队们吃饭(包括军与民的各种特殊需要)的大问题上,从而决定了食品工业和包装工业都是永不衰落的朝阳工业。 中国食品和包装机械形成行业仅 20 年,基础相对薄弱,技术及科研力量不足,其发展相对滞后,在某种程度上拖了食品和包装工业的后腿。预测到 2010年,国内行业总产值可达到 1300 亿元(现价),而市场需求可能达到 2000 亿元。如何能够尽快的赶上并且抓住这个巨大的市场是我们迫切需要解决的问题。我国食品包装机械起步于上个世纪 70 年代末,年产值只有七八千万元,产品品种仅有 100 多种。近 5 年来食品和包装机械行业每年以 11%12%的平均增长速度发展,高于同期国民经济增长速度,销售总额由 1994 年的 150 亿元增加到2000 年的 300 亿元,产品品种由 1994 年的 270 种发展到 2000 年的 3700 种。产下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709852品水平上了新台阶,开始出现规模化、成套化、自动化的趋势,传动复杂、技术含量高的设备开始出现。可以说我国的机械生产已满足了国内的基本需求,并开始向东南亚及第三世界国家出口,如我国 2000 年的进出口总额为 27.37 亿美元,其中出口额为 12.9 亿美元,比 1999 年提高了 22.2%。在出口的机械品种中以食品(乳品、糕点、肉类、水果)加工机、烤箱、封装、贴标签机、纸塑铝复合罐生产设备等机械出口较多,食品机械如制糖、酿酒、饮料、液体食品灌装机等设备已开始成套出口。工业发达国家食品和包装机械的发展,都是建立在广泛试验研究基础上的,为了实现 2010 年本行业的发展目标,并为以后的发展打下基础,我们必须重视试验基地的建设。由于历史原因,这个行业研究力量和试验手段不仅十分薄弱、分散,而且没有充分被利用,应该通过调查研究,组织协调把现有的试验研究力量组织起来,进行合理分工。还要充分利用其它行业,特别是军工部门的技术力量和试验手段,为食品和包装机械行业服务。与此同时,为了提高行业的开发能力,加速开发过程。根据本行业的特殊需要,建议国家投入一部分资金,进一步加强本行业试验研究中心建设。行业试验研究中心任务是对共性技术、基础技术、带有方向性技术进行系统试验研究,并对国外先进技术进行跟踪。国际食品机械的科技发展走势将如何变化?国际标准化组织(ISO)、欧洲标准化委员会(CEN)及美日等发达国家,纷纷修订了新一轮的食品机械相关技术标准,安全卫生要求进一步受到重视,以适应和满足食品加工对食品安全的要求;高新技术在食品机械中得到广泛应用,成为提高食品机械技术含量的重点内容;技术创新力度进一步加强,成为新一轮食品机械技术跨越的重要措施和手段;技术壁垒的门槛越垒越高,成为食品机械技术竞争的主要形式。通过这些新的重大变化可以看出,国际食品机械经济效益的获取方式,不再是传统意义上的品种、数量、规模、性能等物化的有形资本,取而代之的是高新技术、技术标准、技术壁垒、技术创新、安全卫生等无形资本的巨大作用。这种作用在食品机械领域的全球经济一体化进程中越来越显著,成为保护本国经济利益、提高技术竞争能力、扩大本国产品出口、限制外国产品进口的重要手段,一个开放性的、以无形资本为科技竞争重点的国际食品机械市场体系正在逐步形成。引进技术的消化吸收要立足于提高自主开发能力和制造能力。要吸取上世纪 80 年代引进技术消化吸收工作中的经验教训,今后引进技术要密切结合市场需要和国际技术发展趋势,以引进新技术为主设计制造技术为辅。引进技术要和下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709853技术攻关与试验研究相结合,安排足够的消化吸收资金,通过技术攻关与试验研究,真正掌握国外先进技术和设计思想、设计方法、测试方法及关键设计数据、制造工艺等技术诀窍,逐步形成自主开发能力和改进创新能力。引进技术还要和企业的技术改进相结合,安排好相应的技术改造资金,使引进的技术能够迅速形成生产能力,转变成商品进入市场。要努力扩展渠道,采取各种方式积极开展国际合作,包括合作开发、合作制造、人才引进、派出人才培训等,取人之长,补已之短。目前,国外包装和食品机械水平高的国家主要有美国、德国、日本、意大利和英国。而德国的包装机械在设计、制造及技术性能等方面则居于领先地位。2002 年德国包装机械产值达 34 亿欧元,其产量的 77为出口产品。最近几年,这些国家包装和食品机械设备发展呈现出新的趋势。工艺流程自动化程度越来越高目前自动化技术在包装生产线中已占 50以上,大量使用了电脑设计和机电一体化控制,目的是提高生产率,提高设备的柔性和灵活性,增加机械手以完成复杂的包装动作(模拟手工包装)。每个机械手均由单独的电脑控制,摄像机监控包装动作并将信息反馈到电脑以调整动作幅度,保证包装的高质量。同时对包装材质及厚度有自动识别功能,再由电脑计算后去控制机械动作,完全是个“自适应”系统,保证系统在最优状态下工作。提高生产效率,降低工艺流程成本,最大限度地满足生产要求。德国的啤酒饮料灌装设备目前已达 12万瓶/ 小时,香烟包装机达到 12000 支/分钟。高速设备一旦出现故障,损失也同样惊人,所以高速设备一定要有故障分析系统(自诊断系统)并能自行排除故障,使生产率得以提高。适应产品变化,设计需具有好的柔性和灵活性为适应竞争需要,产品更新换代的周期越来越短,有的产品甚至一季一变,而产量都很大,包装机械的寿命远大于产品的寿命周期,所以某些包装机械要能适应产品的变化,只能以柔性和灵活性来适应,包括量的灵活、构造的灵活和供货的灵活。构造可以采用单元模块化,供货灵活是指一机可实现多种包装组合,设多个进料口及不同形式包装。成套供应能力强。如一条饮料灌装线,有 200 多个微电脑件,100 多种控制软件,灌装封盖部分又是两套组合,其他部分共用。一个供货商可以为用户进行工程设计、安装、调试,最后交用户验收。包装机械设计普遍使用仿真设计技术把各种机器单元以数据库形式存入计算机,同时把图纸数字化后输入计算机,由下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709854计算机自动合成三维模型;再把实际生产的指标和数据传至欧洲。迫于舆论原因,欧盟建立了转基因食品标签制度,2004 年 4 月覆盖此内容的法规生效。许多其他国家也纷纷仿效欧盟的做法。但标签制度的诞生也引起了对符合性控制的关注,由此出现了有关转基因食品抽样和分析方法的研究。在德国(1997 年正式开始转基因生物检测方式研究)的提议下,食品分析技术委员会(CEN/TC275)成立工作组开展转基因生物和食品检测标准的制订工作。该工作组集聚了来自科学界、食品行业、解析实验室、食品控制机构的代表。ISO 于 2000 年 7 月按照 1991 维也纳协议的框架成立了工作组。草案标准以CEN 为主导,并得到了 ISO 和 CEN 成员的评估,最后由 ISO 工作组进行评审。如果通过同行投票表决,该标准将成为 CEN/ISO 标准,主要包括:抽样方法、蛋白质方法、核酸萃取法、定量核酸法、基本要求和定义。整个标准的制订过程都将以转基因食品检测策略为依据。由于 CEN/TC275 关注点在食品,ISO 工作组将着眼于转基因种子方面的工作。目前,微生物解析标准化随着微生物食品污染对人体危害的加剧,消费者和健康管理部门都越来越迫切地要求制订具有可信度和国际协调性的微生物检测标准,以作为政府控制手段并在国际贸易中得到互认。为此,ISO 发挥其协调职能,致力于微生物解析标准化工作,旨在使标准能够广泛地应用于食品、动物饲料、食品生产和食品加工领域的环境样本。ISO 标准的制订在欧洲微生物标准法规(草案)基础上引用了其他国家的法规。该标准是食品微生物领域实验室认可的依据,同时也将使食品行业获益。目前,标准制订进展情况如下:ISO16140 食品和动物饲料产品微生物交替验证方法草案,发布于 2003 年。ISO6579 食品和动物饲料产品微生物(沙门氏菌)水平检测方法。该标准就食品微生物病原体作了最通俗的解析。同时,标准包含了美国、欧洲实验室的内部试验数据。目前 ISO 工作组正在着手制订微生物的不确定测量指南。1.1.2 山楂糕成型机需要解决的问题目前的山楂糕成型机加工的品种单一,应用范围小,机械化程度低,通用性不好。随着食品成型机械的市场需求,在通过和其它同类机械的比较的基础上,对原有机械进行深入的创新和改进。下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098551.2 题目设计的内容完成山楂糕成型机总体方案设计,其中主要设计山楂糕的成型部分。山楂糕的成型采用冲压方式,由曲柄滑块机构带动冲压头,转盘由槽轮机构带动,实现四个工位运动,完成山楂糕的成型。下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709856第 2 章 山楂糕成型机的方案设计2.1 设计任务分析山楂糕成型机是一种广泛用于各种糕体食品成型的机械,山楂糕成型机采用多工位工作,实现糕体的成型,上料,脱模等工艺过程。2.1.1 设计参数1.生产率(块/分):3040 2.山楂糕规格(mm):长宽高=(6080)(4050)(1030)2.1.2 设计要求1.整体为立式2.模具为不锈钢模2.1.3 工艺路线上料 冲压成型 脱模 输送将调好的山楂糊上到料斗,然后经过两个活塞的运动挤压到模具中,冲压头将其冲压成型,脱模板将成型的山楂糕脱模。冲压成型可用同一个机构执行,因为整个工作过程是间歇的,所以选择槽轮做分度机构实现不同的工位,完成冲压成型和脱模,最后落到输送带上输送出去。2.1.4 主要参数的确定根据设计要求生产率定为 30 块/min,成型部分采用槽轮带动,所以销轴转数为 30 转/min,槽轮轴带动转盘为 7.5 转/分。2.2 功能分析2.2.1 总功能的确定山楂糕成型机是将调好的山楂糊上到料斗,然后经过两个活塞的运动挤压到下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709857模具中,冲压头将其冲压成型,脱模板将成型的山楂糕脱模,完成工作过程。2.2.2 设计任务抽象化根据设计要求绘制出泡罩包装机的黑箱,如图 1.1 所示。图 1.1 山楂糕成型机总功能的黑箱描述2.2.3 功能分解通过对设计要求及主要功能的分析,得出要完成山楂糕的加工需要完成上料、冲压成型、脱模、输送、四个工位,如图 1.2 所示。图 1.2 山楂糕成型机的功能结构图2.2.4 功能结构确定根据上述功能分解,可得出图 1.3 所示的功能结构图。图 1.3 泡罩包装机的功能结构图显示信号黑 箱电机动力 控制信号成型的山楂糕搅拌好的山楂糊脱模 输送送冲压成型上料山楂糕成型机供料 定量搅拌好的山楂糊上料 冲压成型 脱模电动机 传动系统 输送控制信号成型的山楂糕显示信号下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098582.3 功能分析2.3.1 分功能原理解供 料:自重、料斗振动、螺旋搅动。定 量:量杯法、容积法、称重法。冲压成型:四杆机构、曲柄滑块、凸轮机构。脱 模:偏置曲柄滑块、凸轮机构、曲柄滑块。输 送:链传动、带传动。2.3.2 系统方案求解表 2.1 形态学矩阵方 案功 能1 2 3供料 自重 料斗振动 螺旋搅动定量 称重法 容积法 量杯法冲压成型 曲柄滑块 四杆机构 凸轮机构脱模 凸轮机构 曲柄滑块 偏置曲柄滑快输送 带传动 链传动2.4 方案评价根据经验对方案进行筛选:供 料:因为山楂糊的粘度很大,所以不能靠自重和料斗,选择用螺旋搅动。定 量:根据凸轮推杆挤压,由行程定量,属于容积法。冲压成型:四杆机构有冲击振动,所以不选。脱 模:偏置曲柄滑块有急回运动,不需要急回运动,所以不选。输 送:不宜用链传动,所以用输送带。确定方案:由形态学矩阵的求解知一共有*种方案通过方案比较分析,得出两种方案:方案一:供料用螺旋搅动,定量用容积下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709859法,冲压成型用曲柄滑块,脱模用凸轮机构,输送用带传动。方案一:供料用螺旋搅动,定量用容积法,冲压成型用曲柄滑块,脱模用曲柄滑块凸轮机构,输送用带传动。确定边界条件温度、湿度、尘埃、振动及外部能量的稳定性。我们对方案和方案进行评价。通过简单评价法进行评价用行(+) 、不行(-) 、信息不足(?)3 种符号表示,最后形成总决策表。表 2.2 方案评价方案一 方案二满足功能要求成本在规定范围内加工装配可行使用维护方便满足人机学要求-+总评 3 5两个方案我们通过简单评价方来进行评估优选之后。最后选择方案。根据以上分析得出选择方案,它保证了成型机构的间歇,执行机构的运动形式容易实现。经济可靠的优点,从设计要求环境以及实用性的角度考虑选择此方案。2.5 系统方案原理图1总体方案简图,如图 1 所示。将调好的山楂糊上到料斗,然后经过两个活塞的运动挤压到模具中,冲压头将其冲压成型,脱模板将成型的山楂糕脱模。冲压成型可用同一个机构执行,因为整个工作过程是间歇的,所以选择槽轮做分度机构实现不同的工位,完成冲压成型和脱模,最后落到输送带上输送出去。下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098510图 2.1 总体方案简图2、冲压成型脱模机构冲压头与脱模盘的尺寸与模具相同,当转盘转到冲压工位时,冲压头由曲柄滑块机构带动将糕泥冲压成型,脱模盘将成型的山楂糕脱模到输送带上输送出去。如图 2 所示。图 2.2 冲压成型脱模机构方案简图下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985113、分度机构 选用槽轮机构,槽轮机构带动转盘作间歇运动,以实现冲压成型、脱模。如图 3 所示。图 2.3 分度机构方案简图4、输出机构采用输送带将成型的山楂糕送出。如图 4 所示。图 2.4 输出机构方案简图下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098512第 3 章 传动系统设计计算3.1 各轴功率、转速及转矩设计计算轴:槽轮销轴 kwP63.09.706.3434 承齿 r/min 0n5.203.9544 TmN轴:槽轮轴 kwP53.09.86.4545 承槽 min/.7305rin槽87.645.3955 PTmN3.2 传动零件的设计计算3.2.1 齿轮传动设计计算传递功率 P1=0.66KW,齿轮转速 n1=30 r/min,传动比 i= 1,每天 1 班,预期寿命 10 年。1.择材料,确定精度等级及许用应力齿轮材料选用 45 钢,正火处理,齿面硬度 250280HBS(19第 16 篇表16.2-64)。计算应力循环次数 N71 1032.4)801(360hjLn下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709851371203.4iN查机械设计中图 5-17 得 1.0 1.0 1nZ2N由机械设计中式(5-29)得 ZX1=ZX2=1.0取 1.0, 0.92, 确定接触疲劳许用应力wZLVR0.limHS按齿面硬度 250HRS, 由19第 16 篇表 16.2-17 得, 1limH=690MPa, =690MPa。计算得出许用接触应力:2limHMPaZSLVRWXN8.6341in1l1 H.2mi2l2Pa8.634212.按齿面接触强度确定中心距齿轮转矩 ,由式(5-2)1TmNnP21640 0*9.56初选 取 ,由表 11-5 得 ,减速传动.2tZK.aMPaZE9.18u=i=1。由式(5-14)计算 5.20sin2cosincoH由式(5-18)计算中心距 mZuKTaHEHa 136)/(2)1(3 2取中心距=136mm估算模数 m=(0.0070.02)a=0.9522.72,由表 5-7 取标准模数m=2.5mm齿数 ,54)1(2= 1uma5412u下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098514齿轮分度圆直径 d =mz =135mm1d =mz =135mm2齿轮齿顶圆直径 d =d +2ha m=140mm1ad =d +2ha m=140mm2齿轮基圆 d =d cos =127mm1bd =d cos =127mm2圆周速度 smnv/21.0631由表 5-6,选齿轮精度为 8 级3.验算齿面接触疲劳强度按电机驱动,载荷平稳,由19第 16 篇表 16.2-36 取 KA=1.0由19第 16 篇表 16.2-39,按 8 级精度和 VZ1/100=0.21m/s,得 Kv=1.03。齿宽 mm。4.51360ab由19第 16 篇表 16.2-40,按 b/d1=54.4/135=0.4,低速级轴的刚度较大,二级传动中齿轮相对轴承为悬臂支撑,得 1.01K由19第 16 篇表 16.2-42 得出 Ka =1.1计算载荷系数 14.KvA按6中的公式计算端面重合度 齿顶压力角 9.24107arcosarcs.o2211bd 72.1)tan(t)tn(t 221 a由19第 16 篇式 16.2-15 计算 8.034下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098515由19第 16 篇表 16.2-34 计算齿面接触疲应力MPa MPa,安全。409812ubdKTEH 6348H4.校核齿根弯曲疲劳强度按 Z1=54,Z2=54 由19第 16 篇图 16.2-23 得 , ;由1935.21FaY35.2Fa第 16 篇图 16.2-24 得 , 。725.1SaY7.2sa由21中式(5-23)计算 69.0.0由19第 16 篇图 16.2-26 得,得 MPa MPa21limF290limF由21中图 5-15,得 , 。0.1NY.2N由21中式(5-32) ,m =2.55mm, 。0.121XY取 , 。0.2STY4.1inF由21中式(5-31)计算许用弯曲应力MPa57.281min1li1 XNFSTFYMPa02i2li2由21中式(5-24)计算齿根弯曲应力MPa MPa,安全。34.7111YbdKTSaFF 41FMPa MPa,安全。./2225.齿轮主要几何参数Z1=54,Z2=54,u=1,m=2.5mmd =mz =135mmd =mz =135mm2d =d +2ha m=140mm1a下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098516d =d +2ha m=140mm2ad =d -2(ha +c )m=128.75mm1fd =d -2(ha +c )m=128.75mm2f135mm)(21a取齿宽 b2= b1=55mm3.2.2 槽轮传动设计计算槽数 z 取 4,中心距 a 取 120mm,圆销半径 r 取 10mm。槽轮每次转位时,主动件 1 的转角: 。901822z槽间角: 。 9082360z主动件圆销中心半径: 。84.5sin12sin1aR: 。的 比 值与 aR7.1a槽轮外圆半径: 。68.19cos22r槽轮槽深: ,取 h=50mm。.4ah主动件轮毂直径: 。32.70cos120d槽轮轮毂直径: 。.5rak锁止弧半径: ,取为 85。84.91Rx锁止弧凸弧张角: 。27036圆销个数: 取 K=1。42zK动停比: =1/3。2zKk下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985173.2.3 轴的设计计算1轴的设计计算已知轴传递的功率 P=0.53kw,n=7.5r/min 。(1)选择轴的材料:轴的材料为 45 号钢,调质处理。由文献21 第 19 篇 表 19.1-1 查得材料力学性能数据为:MPa650bMPa3sMPa 271MPa5E=2.15 10 MPa(2)按扭矩初步估算轴端直径根据文献21 第 19 篇 表 19.3-1 公式初步计算轴径,由于材料为 45 钢,由文献21 第 19 篇 表 19.3-2 选取 A=118,按文献21 第 19 篇 中式(8-2) 3101nPAd=29mm310.587d(3)轴的结构设计根据轴的受力,选取 30206 型圆锥滚子轴承,其轴承宽度为 14mm,为了便于轴承的装配,取装轴承处的直径 =30mm,装槽轮处的轴径 =30mm。 1d2d(4)轴上受力分析 轴传递的扭矩 675 TmN(5)求支反力(如图 3.1b)由 得(先假设 方向为 Y 轴正向)0BMAG841320,0ADyDyyBAByaGbcRNF下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098518(6)作弯矩图(如 3.1d)和转矩(如 3.1e)384108.4BAMaGNmA轴传递的扭矩 675Nm0T图 3.1 轴的载荷分布图(7)轴的强度校核1)确定危险截面根据轴的结构尺寸及弯矩图、扭矩图,截面 B 处弯矩最大集中,故属于危险截面,需对截面 B 进行强度校核。2)安全系数校核计算由于此轴转动,弯矩引起对称循环的弯应力,转矩引起的为脉动循环下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098519的切应力。弯曲应力副为= = =40MPa aWMC6751.9Pa式中 W抗弯断面系数,由文献21 第 19 篇 表 19.317 查得 W=16.9 3630.mc由于是对称循环弯曲应力,故平均应力 0m根据文献21 第 19 篇 式(19.32)= = =2.02 SmK17.340089式中 45 钢弯曲对称循环应力时的疲劳极限,.1由表 19.1-1 查得 =270Mpa.1正应力有效应力集中系数,由文献21 第 19 篇 表 19.3-6 按键槽K查得 =1.5,按配合查得 =2.73,故取 =2.73;K表面质量系数,轴经车削加工,按表 19.3-11 查得 =0.92 尺寸系数,由表 19.3-11 查得 =0.89。 切应力幅为 = = = =11.2 MPampWT2675103.式中 : 抗扭断面系数,由文献21 第 19 篇 表 19.3-15 查得P=25PW3632510c根据 文献21 第 19 篇式(19.3-3)= = =3.41 SmK115.62.021.098式中: 45 钢扭转疲劳极限,由文献21 第 19 篇 表 19.1-1 查得 =155 1 1Mpa下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098520切应力有效应力集中系数,由文献21 第 19 篇 表 19.3-6 按键K槽查得 =1.5,按配合查得 =1.62,故取 =1.62;K同正应力情况,平均应力折算系数,由文献21 第 19 篇 表 19.3-13 查得 =0.21。 轴 B 截面的安全系数由文献21 第 19 篇 式(19.3-1)确定= = =1.9S22.0341.由 文献21 第 19 篇 表 19.3-5 可知 S=1.8,S S所以 B 截面安全。下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098521第 4 章 执行系统设计计算4.1 成型与脱模机构成型采用冲压成型,冲压头与脱模头的尺寸与模具相同,当转盘转到冲压工位时,冲压头由曲柄滑块机构带动将糕泥冲压成型,脱模头将成型的山楂糕脱模,如图 4.1 所示。4.1 成形与脱模机构滑块冲程: h=80mm成型头与模具距离 50mm,脱模头与模具距离 30mm。滑块每分钟完成 30 次运动。4.2 分度机构选用槽轮机构,槽轮机构带动转盘作间歇运动,以实现多工位工作,来完成冲压成型、脱模工序,如图 4.2 所示。下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098522图 4.2 分度机构槽数 z=4,中心距 a=120mm,圆销半径 r=10mm。槽轮槽深: h=50mm。槽轮外圆半径: 。170R下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098523第 5 章 山楂糕成型机的安装、维护和安全要求1、 本设备在装配调试过程中,对各部件之间的运动位置及自动控制系统都已经按运动要求调试好,使用时不要再做调整。2、制作不同尺寸的山楂糕时,只需更换模具与成型头、脱模头即可。3、在运转中,如发生故障,硬挺机关掉电源,才能进行修理,在修理过程中绝对不允许,硬敲硬打,以免损坏机器。4、工作结束后,应做好清洁工作,将残留在机器上的污滞 清理干净。检查电源是否已经关掉。下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098524第 6 章 结论山楂糕成型机属于机电一体化产品中食品成型机械的一种。在设计过程中要考虑机械的安全运行和包装卫生等功能。整机设计是在我国传统成型机械上的创新和改进。山楂糕成型机包括上料、定量、成型、脱模、输送、等功能。本机器具有结构紧凑、安全可靠,操作方便且运转平稳、性能良好、低电耗等优点。本山楂糕成型机采用机械式冲压原理进行成型,将调好的山楂糊上到料斗,然后经过两个活塞的运动挤压到模具中,冲压头将其冲压成型,脱模板将成型的山楂糕脱模。冲压成型可用同一个机构执行,因为整个工作过程是间歇的,所以选择槽轮做分度机构实现不同的工位,完成冲压成型和脱模,最后落到输送带上输送出去。本机器的生产能力为 3040 块/分,山楂糕的外形尺寸为长度 6080mm,宽度 4050mm,高度 1030mm,整机空间结构为立式布置。综上所述,本机具有较高的性价比,在同类食品成型机械中的开发设计方面具有很好的市场发展前景。但由于经验不足和考虑不周,本设计也存在一些不足之处,需要进一步的创新和改进。下载后文件包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 1197098525参考文献1 高德. 包装机械设计.化学工业出版社,20002 机械设计手册.软件版.V3.03 孙凤兰.包装机械概论.印刷工业出版社,20054 许林成等.包装机械原理与设计.上海科学技术出版社,19885 包装机械机构参考图册编写组.包装机械机构参考图册.上海科学技出版社,1998 6 孙桓.机械原理.高等教育出版社, 2000 7 田万禄.机械设计课程设计.东北大学出版社,2000 8 黄靖远.机械设计学.机械工业出版社, 20049 侯珍秀.机械系统设计.哈尔滨工业大学出版社,200310 孙志礼等.机械设计.东北大学出版社,200411 中国机械 CAD 论坛 http:/www.jxcad.com.cn/read.php12 包装机械设计.辽宁工业大出版,200713 中国知网.http:/www.cnki.net/index.htm 14包装与食品机械 1997 年第 15 卷 第 6 期15孔志礼 .机械设计.东北大学出版社, 2000 年 9 月第一版16 成大先.机械设计手册.第四版.第一卷. 化学工业出版社,200217 成大先.机械设计手册.第四版.第三卷. 化学工业出版社,200218成大先.机械设计手册.第四版.第四卷.化学工业出版社,200219成大先.机械设计手册.第四版.第五卷.化学工业出版社,200220机械设计手册.新版.第二卷.机械工业出版社.200421机械设计手册.新版.第三卷.机械工业出版社.200421 詹启贤.自动机械设计.轻工业出版社,198722 曲继方等.机构创新原理.科学出版社,200123 李国柱.机械设计与理论.科学出版社,200324 孙靖民.现代机械设计方法.哈尔滨工业大学出版社.200325 韩洪涛.机械制造基础.化学工业出版社,200126 孙志礼等.机械设计.东北大学出版社,2000
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