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JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY
本 科 毕 业 设 计
题目: 切糕机设计
学 院: 工学院
姓 名: 熊小霞
学 号: 20100966
专 业: 农业机械化及其自动化
班 级: 农机101班
指导教师: 涂建平 职 称: 副书记
2014 年 05 月
目录
摘要 4
Abstract 5
第1章 绪论 6
第2章 设计要求 7
2.1 工作原理及工作过程 7
2.2 装置操作 8
2.3 核心部件的设计 8
3.1 电动机的选择 8
3.1.1 选择电动机的类型 8
3.2 带轮的设计 8
3.2.1 确定计算功率 8
3.2.2 选择带型 8
3.2.3 确定带轮的基准直径D1和D2 8
3.2.4 确定中心距a和带长L 9
3.2.5 验算小带轮上的包角 9
3.2.6 确定带的根数z和额定功率Pr 9
3.2.7 确定带的初拉力 10
3.2.8 计算带传动的压轴力Fp 10
3.2.9 带轮结构设计 10
3.3 轴承的设计 11
3.4 轴的设计 12
3.4.1 求轴上的功率、转速和转距 12
3.4.2 求作用在齿轮上的力 12
3.4.3 初步确定轴的最小直径 12
3.4.4 轴的结构设计 12
3.5 齿轮的设计 12
3.5.1 选定精度等级、材料及齿数 13
3.5.2 按齿面接触强度设计 13
3.5.3 按齿根弯曲强度设计 14
3.5.4 几何尺寸设计 15
3.5.5 验算及结构设计 15
3.6 齿轮齿条机构设计 16
3.6.1 齿轮的数据确定 16
3.6.2 齿条的设计 16
3.7 切片组件的设计 16
3.7.1 切片轴的设计 17
3.7.2 切片轴的位置设计 17
3.7.3 切刀的设计 18
第4章 机架的设计 18
4.1 机架的设计准则 18
4.2 机架的材料选择 18
4.3 机架的尺寸设计 18
第5章 联轴器的选择 18
5.1 选择联轴器的类型 19
5.2 计算联轴器的计算转距 19
5.3 确定联轴器的型号 19
总结 20
参考文献 21
致谢 22
摘要
切糕机是用于糕点切片的机器,它是由带轮机构、齿轮机构、齿轮齿条机构等运动机构组成。在设计切糕机时,从切糕机的方案设计开始,再是切糕机机架及传动方式的设定,然后是机械零件的设计及画图,最后做出总结。本次设计切糕机的目地是把理论知识用于实践,更好地总结大学四年的知识,让我进一步掌握知识,是对我能力的一个考核和认定。切糕机可以使人们节省生产力,提高工作效率。了解切糕机的设计要求,明确切糕机的工作原理与过程,,根据切糕机工作原理来对切糕机的机架及传动部件进行设计,并对刀具、联轴器、轴、轴承进行设计。重点在于对带轮机构、齿轮机构、轴的设计,并画出相应的零件图和组装图,并最后做出相应的总结归纳
关键词 切糕机 带轮机构 齿轮机构
Abstract
Qiegao machine for cutting pastry machines, it consists of pulley mechanism, gears, linkage, sports bodies and other institutions. Design qiegao machine, qiegao machine design begins, then is the rack and the qiegao drive mode is set, then the design and drawing of mechanical parts, and finally take stock. Qiegao purpose of this design is to put theoretical knowledge into practice, better summed up the four years of knowledge, let us further understand knowledge, is for us an assessment of the capacity and determination. Qiegao productivity will allow people to save and enhance efficiency. Design qiegao design, analysis of qiegao works, qiegao's Bay according to the works and transmission scheme in progress, and designed props, shafts, bearings. Focus on design of belt wheel mechanism, gears, shafts, and draw the corresponding parts and Assembly diagrams, corresponding summary final summary
Key Words QieGao machine Pulley mechanism gear mechanism
第1章 绪论
切糕机是一种由带轮机构、齿轮机构、齿轮齿条机构机构等运动机构组成的机械。
切糕机的设计能够使我更好的回顾≪机械原理≫≪机械设计≫≪机械制图≫≪农产品加工机械与设备≫所学的知识,并且能够从对这个设计项目的研究当中提升自己的能力,接触一些原来没有学到的知识,思考很多从前没有想过的问题,巩固大学四年来所学的知识,对自己的所学做一个总结和融会贯通。通过对所学资料的查询,了解切糕机的构造、作用和组成。与课本中学到的知识进行紧密的联结,从连杆机构到带轮齿轮机构等都可以应用。我们可以通过对自己所学知识的运用来制作简单的、方便实用的切糕机。
糕点成型后,须经过切片后才能烘干。电动机带动皮带轮即而带动齿轮机构,齿轮机构连结着带有刀片的杆并带动带片运动,同时通过另外带动另外一根轴进而使轴上的齿轮转动,实现糕点的切片。刀具的圆周运动与糕点的直线往复运动相互配合,由于刀片均匀分布在切片轴上,从而能够把每一片糕点的大小都切的一样。可通过调整刀片间的距离和刀具高度来改变糕点的大小和切割厚度。
通过分析与研究,我可以设计一种简单便携、体积小、工作效率高的自动切糕机,方便使用,操作简单,方便生活中切糕所需。该设备的研制将加大工作效率,节省人力物力,具有很大的市场空间和广大的发展前景。
第2章 设计要求
2.1 工作原理及工作过程
如图1所示将大块糕点平铺在送料板上切成条,再把面板旋转不同的角度切成不同形状的三角形块或正方形块。切糕机要求实现两个运动,一是糕点随着送料板的直线往复运动,二是切刀由齿轮带动的匀速圆周运动,通过这两个动作间的相互配合将糕点切成不同块状。由电机带动联轴器继而带动带轮机构,带轮机构通过带动轴1从而带动齿轮1,齿轮1带动齿轮2,从而通过轴2上的齿轮齿条机构使糕点做直线往复运动,与此同时,齿轮2通过带动齿轮3从而带动齿轮4,齿轮4与装有圆盘形刀具的杆相连从而使刀具做圆周运动,从而完成糕点的切割。
图1
2.2 装置操作
将待切的糕点放在指定的位置上,接通电源,打开电机,装置便启动起来,待糕点切完后,可以再放另外一块继续切。
2.3 核心部件的设计
糕点的直线运动可采用齿轮齿条机构,切刀的旋转运动采用齿轮机构,电机带动带轮机构。
第3章传动机构的设计
3.1 电动机的选择
3.1.1 选择电动机的类型
按工作要求和工作条件,应选择三相异步电动机,电流3.2A,电压380V,型号为Y90L-6.
3.1.2确定电动机转速与功率
电动机的转速为n=910r/min,功率为P=1.1kw,效率为η=72%。
所以输出功率Pw=P∙η=0.792kw
3.2 带轮的设计
3.2.1 确定计算功率
计算功率Pca是通过电动机传递的功率P和带的工作条件而确定的Pca=KAP
根据≪机械设计≫表8-7得KA=1.1,则Pca=1.1Pw=0.8712kw
3.2.2选择带型
根据计算功率Pca和小带轮的转速n1=n=910r/min,由≪机械设计≫图8-11得应选择带的类型为Z型V带
3.2.3 确定带轮的基准直径D1和D2
根据≪机械设计≫表8-6和Dd≥(Dd)min,取D1=56mm,验算带速 V=πD1n60×1000 =3.14×150×91060×1000=2.67m/s
带速在5~~25m/s之间,故D1选取合适。取传动比i=2,
则D2=2D1=112mm,有≪机械设计≫表8-8得D2=112mm。
3.2.4 确定中心距a和带长L
在这次设计中没有设定中心距a,故可以自由选取中心距为a0
0.7(D1+D2)≤a0≤2(D1+D2)
117.6mm≤a0≤336mm
初选a0=200mm,根据带传动的几何关系,按下式计算所需带的基准长度Ld
Ld0≈2a0+π2(D1+D2)+(D2-D1)24a0
=2×200+3.142(56+112)+(56+112)24×200
=699mm
根据≪机械设计≫8-2选带的基准长度Ld=710mm。按下式计算实际中心距a。
a≈a0+Ld-Ld02=200+710-6992=205.5。
考虑到带轮的带长误差、制造误差、因带的松弛而产生的补充张紧以及弹性的需要,所以中心距的变化范围为
amin=a-0.015Ld=194.85mm
amax=a+0.03Ld=226.8mm
3.2.5 验算小带轮上的包角
α1≈180o-(D2-D1)57.3oa
=180o-(112-56)57.3o205.5
=164.4o≥90o
3.2.6 确定带的根数z和额定功率Pr
由D1=56mm和n=910r/min,查≪机械设计≫表8-4a得P0=0.135kw,由表8-4b得∆P0=0.02kw,又由表8-5得Kα=0.9588,表8-2得KL=0.99,所以
Pr=(P0+∆P0)∙Kα∙KL
=(0.135+0.02)×0.9588×0.99
=0.147kw
又由式z=PcaPr=1.210.144=5.92,取6根
3.2.7 确定带的初拉力
由≪机械设计≫表8-3得Z型带的单位长度质量为
q=0.06kg/m
(F0)min=500(2.5-Kα)PcaKαzV+qV2
=500×(2.5-0.959)×1.210.959×8×2.67+0.06×2.672
=46N
对于新装V带初拉力应为1.5(F0)min92N
3.2.8 计算带传动的压轴力Fp
Fp=2z(F0)minsinα12
=2×8×46×sin164.4o2N
=728.64N
3.2.9 带轮结构设计
由于连接带轮的轴直径未知,所以根据轴的直径计算得d=15mm
图2
带轮的基准直径D2=112mm,因为D2≤300mm,所以采用腹板式结构。
其参数查≪机械设计≫表8-10得
项项目
基准宽度(节宽)
基准线上槽宽
准线下槽宽
槽
间
距
第一槽对称离
最小轮缘厚
带轮宽
外
径
轮槽角
符符号
bd
hamin
hfmin
e
f
δmin
B
da
Φ
参参数
8.5
2.00
7.0
12±0.3
8±1
5.5
76
116
34o
已知轴的直径d=15mm,带轮的基准直径D1=54mm,
所以2.5d
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