食品加工工業(yè)臥式攪拌器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-23 20:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 查詢對應(yīng)25℃。所以電機(jī)額定功率電動機(jī)的選擇為保證系統(tǒng)滿足啟動要求和穩(wěn)定運(yùn)行要求?！〗涣鳟惒诫姍C(jī)的部分技術(shù)參數(shù)名稱額定功率kW額定電流A額定轉(zhuǎn)速r/min效率%質(zhì)量kgY290S2228407922 副電機(jī)的選擇及電機(jī)參數(shù)的確定與前面計(jì)算主電機(jī)的過程相似，首先設(shè)定工作條件：擺動系統(tǒng)的擺動周期T=1s，擺動幅角，工作過程可以假設(shè)為整體箱體質(zhì)量集中為一點(diǎn)的擺動運(yùn)動，該點(diǎn)距離回轉(zhuǎn)中心的距離L=R/2=，攪拌桶作為鑄造件，設(shè)密度均勻，值為，并且作為粗略估算，將其外形假設(shè)為外部mm且內(nèi)壁厚10mm的長方體，所以，整個攪拌桶質(zhì)量為將所有質(zhì)量集中到攪拌桶外壁某一點(diǎn)，那么擺動過程中的轉(zhuǎn)矩為擺動的等效角速度擺動功率計(jì)算電機(jī)功率，其中效率包括帶傳動、齒輪傳動、軸承以及擺動臂和凸輪之間的效率乘積，即選擇電機(jī)Y132M8?！〗涣鳟惒诫姍C(jī)的部分技術(shù)參數(shù)名稱額定功率kW額定電流A額定轉(zhuǎn)速r/min效率%質(zhì)量kgY132M87108279 主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電動機(jī)已經(jīng)初步選定，轉(zhuǎn)速2840r/min，攪拌軸的轉(zhuǎn)速60r/min，傳動比大約為48，考慮到電機(jī)和攪拌軸的距離以及整個攪拌機(jī)的體積，采用一級帶輪傳動，傳動比初定為3，兩級傳動比為4的齒輪傳動。下面將進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算?！』窘Y(jié)構(gòu)的確定與選材對于傳動比為3的帶傳動，傳動比不是很高，傳遞的功率也不是很大，使用普通V帶輪，材料HT200；齒輪傳動比為4，材料40Cr[5]?！л喤c齒輪的詳細(xì)設(shè)計(jì)帶輪的詳細(xì)設(shè)計(jì)為計(jì)算帶傳動的結(jié)構(gòu)參數(shù)，首先設(shè)定一些工作條件，本設(shè)計(jì)載荷變動微小，帶負(fù)載啟動，每天工作小于10小時(shí)。（1）計(jì)算帶輪的計(jì)算功率[7] （）式中 —計(jì)算功率，kW； —動載荷系數(shù)，； P—電機(jī)額定功率，kW。所以 （2）選擇帶型，普通V帶Z型，節(jié)寬bp=，頂寬b=10mm，高度h=6mm，截面積A=47mm2 （3）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，因此外徑，轉(zhuǎn)速為=2840r/min，驗(yàn)算帶的速度其中的取值范圍是25~30m/s。計(jì)算從動輪的基準(zhǔn)直徑查表圓整后，外徑。 （4）確定帶輪的中心距和帶的基準(zhǔn)長度初定中心距 （） 初定 帶的基準(zhǔn)長度取，實(shí)際中心距中心距的變動范圍 （5）驗(yàn)算主動輪上包角包角滿足要求。 （6）確定V帶的根數(shù) （）式中 所以， （7）確定帶的預(yù)緊力。單根V帶所需預(yù)緊力 （）其中 v—帶的線速度取最大值，m/s，； q—傳動帶單位長度質(zhì)量，kg/m。所以，由于新帶輪容易松弛，所以對于非自動張緊的帶傳動。 （8）計(jì)算帶傳動作用在軸上的力 （9）V帶輪設(shè)計(jì)，關(guān)于V帶輪的形式：，帶輪一般采用實(shí)心式；當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑小于等于300mm時(shí)可以采用腹板式；當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑大于300mm時(shí)，可以采用輪輻式。帶輪槽型Z型，基準(zhǔn)寬度，基準(zhǔn)線上槽深，下槽深，槽間距，第一槽對稱面至端面的距離，最小輪緣厚，輪槽角小帶輪34176。，大帶輪38176。所以，帶輪寬小帶輪設(shè)計(jì)，小帶輪軸徑d=34mm，采用實(shí)心式。 小帶輪結(jié)構(gòu)尺寸 小帶輪三維仿真大帶輪設(shè)計(jì)，,由于其基準(zhǔn)直徑已經(jīng)非常大，為了減少質(zhì)量，更重要的是降低轉(zhuǎn)動慣量，采用孔板式。 大帶輪結(jié)構(gòu)尺寸 大帶輪三維仿真齒輪的詳細(xì)設(shè)計(jì)齒輪傳動比的分配為，齒輪材料鍛鋼，直齒圓柱齒輪，7級精度。傳動系統(tǒng)輸入功率小齒輪轉(zhuǎn)速 齒數(shù)比u=4，設(shè)定工作壽命10年，每年工作300天，每天工作6小時(shí)。選擇小齒輪材料40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS，大齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度240HBS，二者材料硬度差40HBS。初定小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪齒數(shù)。按照齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪。 （）確定其中計(jì)算參數(shù)，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查表[6]得接觸疲勞壽命系數(shù)，KHN1=，KHN2=，取失效概率1%，安全系數(shù)S=1，計(jì)算接觸許用應(yīng)力將上述兩個數(shù)值中較小的值帶入公式中計(jì)算小齒輪分度圓直徑計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬模數(shù)齒高因此，齒寬比，計(jì)算載荷系數(shù)，根據(jù)v=，7級齒輪精度，查得動載荷系數(shù)Kv=，假設(shè)，查表知，使用系數(shù)(輕微沖擊)，因此由，查彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)圖，得[7]，所以，載荷系數(shù)按實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑計(jì)算模數(shù)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) （）確定式中各參數(shù)，計(jì)算彎曲許用應(yīng)力，安全系數(shù)S=，計(jì)算載荷系數(shù)查取齒形系數(shù)查取應(yīng)力校正系數(shù)計(jì)算大小齒輪的值，并比較大小。大齒輪數(shù)值大，取用大齒輪的數(shù)值，取m=，分度圓直徑，齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。齒輪幾何尺寸及安裝尺寸計(jì)算分度圓直徑中心距齒輪寬取小齒輪寬，大齒輪寬。符合前面的假設(shè)，所以設(shè)計(jì)合理。小齒輪分度圓直徑不大，采用齒輪軸形式，大齒輪采用輪轂式。 齒輪軸結(jié)構(gòu) 大齒輪機(jī)構(gòu) 大齒輪三維仿真 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過以上計(jì)算，傳動零件計(jì)算完畢，現(xiàn)在進(jìn)行傳動系統(tǒng)中軸的計(jì)算，軸的最小直徑由下述公式確定 （）A0與軸的材料有關(guān)，并且已有表格可以查詢數(shù)值?？紤]到小帶輪厚度大于驅(qū)動電機(jī)軸伸出的長度，小帶輪這里需要設(shè)計(jì)一根軸，材料定為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表可知A0的取值范圍在126~103，本設(shè)計(jì)取112，則小帶輪軸的最小直徑軸徑最大值必然會小于100mm，而且在某些截面上會有鍵槽，根據(jù)規(guī)定，最小軸徑要增大5%~7%，~，在設(shè)計(jì)時(shí)將軸的最小直徑設(shè)計(jì)為24mm，設(shè)計(jì)出安裝帶輪、聯(lián)軸器以及軸承所需要的軸肩和鍵槽。大帶輪所用的軸就是前面涉及過的齒輪軸，因此在這里不再贅述。大齒輪所用的軸材料45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，A0取最大值126，功率轉(zhuǎn)速，所以齒輪軸的最小直徑截面會有一個鍵槽，最小軸徑增大7%，以此為依據(jù)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)?！≈鱾鲃酉到y(tǒng)的支架設(shè)計(jì)及三維仿真通過以上計(jì)算，主傳動系統(tǒng)的主要零件設(shè)計(jì)完畢，合理布局各傳動件的位置，然后設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)的支架，設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮安裝方便與否外還要考慮鑄造加工的難易程度，最終經(jīng)過仔細(xì)的設(shè)計(jì)之后，再利用PRO/ENGINEER進(jìn)行了整個傳動系統(tǒng)的組裝仿真，這樣可以更直觀地表達(dá)出設(shè)計(jì)理念，并且也更容易看出其中的問題來。 傳動系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)仿真 擺動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擺動系統(tǒng)是用來實(shí)現(xiàn)攪拌桶擺動運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，當(dāng)物料混合均勻后，攪拌運(yùn)動停止，打開攪拌桶下面的排料口，物料就會流出，但是由于攪拌葉片與攪拌桶壁的間隙很小，物料在攪拌過程中受到的力也比較復(fù)雜，很容易產(chǎn)生積壓作用，即物料在表觀上呈現(xiàn)部分塊狀，不能夠憑借其自身重力落下來，此時(shí)就需要擺動系統(tǒng)使攪拌桶產(chǎn)生振動，將物料震下來?！』窘Y(jié)構(gòu)的確定與選材在這里，實(shí)現(xiàn)擺動運(yùn)動的機(jī)構(gòu)很多，但是為了盡量降低噪音，提高運(yùn)行的穩(wěn)定性，在擺動部分決定采用擺動從動件凸輪機(jī)構(gòu)，而電機(jī)轉(zhuǎn)速一般都偏高，需要用帶輪進(jìn)行減速，甚至需要用齒輪或渦輪蝸桿進(jìn)行二級減速，前面的計(jì)算已經(jīng)選擇了一種同步轉(zhuǎn)速比較低的電機(jī)了，但是其轉(zhuǎn)
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