多功能制茶機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-23 23:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 動(dòng)機(jī)構(gòu)等。其中摩擦傳動(dòng)、帶傳動(dòng)是靠摩擦力來(lái)傳動(dòng)的，屬于摩擦傳動(dòng)，而齒輪、蝸桿、鏈傳動(dòng)是靠輪齒嚙合來(lái)傳動(dòng)的，屬于嚙合傳動(dòng)。 制茶機(jī)采用帶傳動(dòng)形式，因?yàn)椋?（1）制茶機(jī)要求結(jié)構(gòu)輕型簡(jiǎn)便，帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 （2）制茶機(jī)要求料倉(cāng)能夠在機(jī)架上來(lái)回運(yùn)動(dòng)，偏心輪可以實(shí)現(xiàn)這一要求。 （3）制茶機(jī)要求料倉(cāng)速度可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)速輪可滿足這一要求。 （4）帶傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，緩沖吸震性能較好，傳動(dòng)中心距可以較大。 3 部分零件設(shè)計(jì)計(jì)算 確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及安裝尺寸 多功能炒茶機(jī)要求料倉(cāng)的速度可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，則在選擇電動(dòng)機(jī)容量時(shí)應(yīng)以料倉(cāng)最大速度來(lái)確定。 在設(shè)計(jì)多功能炒茶機(jī)時(shí)要求偏心輪的轉(zhuǎn)速為 110～160 轉(zhuǎn)/分。 求料倉(cāng)的速度偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，料倉(cāng)移動(dòng)的距離為 S S=2pR = 2 88 = mm (21) 偏心輪移動(dòng)一周所需要的時(shí)間T (22) 由(21) (22)兩式得料倉(cāng)的速度V 求連桿的拉力估計(jì)料倉(cāng)的重量料倉(cāng)四周用角鋼（ 40 4 ）組成，查表知（ 40 4 ）的角鋼理論重量為 經(jīng)估算角鋼的總長(zhǎng)度為（ 850 2 + 650 2 ）mm則角鋼的質(zhì)量 m1m1= (850 + 650)2 = (23)料倉(cāng)的槽鍋由五片組成，每片約 1 kg，則槽鍋的總質(zhì)量為 m2= 5 kg在槽鍋中每個(gè)槽鍋放有一木棒，每個(gè)木棒的質(zhì)量為 1 kg，則木棒的總質(zhì)量為m3= 5 kg當(dāng)茶葉放入料倉(cāng)時(shí),茶葉的濕度很大，當(dāng)茶葉放入時(shí)，初始質(zhì)量估計(jì)有 ，即 m4 = 所以料倉(cāng)的總質(zhì)量 MM= m1 + m2 + m3 + m4=+5+5+= kg則壓力 N=G=Mg= N (24)料倉(cāng)與機(jī)架的接觸為滾動(dòng)接觸，且是鋼與鋼的接觸，查表得： m = 得摩擦力 f f = Nm= = N (25)由于是偏心輪傳動(dòng)，則連接桿的拉力是一變量。當(dāng)偏心輪的傳動(dòng)力變成推力時(shí)，可估計(jì)最大推力為 90N. 初選電動(dòng)機(jī)按工作條件和要求，選用單相電容異步電動(dòng)機(jī)的電壓為220V，JY 型。 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 則 得 (26)其中 F 為料倉(cāng)的最大工作阻力取 Fmax = 120 N其中V 為最大線速度，由于料倉(cāng)的平均速度為 ~可估計(jì)料倉(cāng)的最大線速度V =2 m/s。由電動(dòng)機(jī)至料倉(cāng)的轉(zhuǎn)動(dòng)效率為ηa ηa = η12 η23 (27)因?yàn)閭鲃?dòng)效率ηa為組成傳動(dòng)裝置的各部分運(yùn)動(dòng)副效率之乘積。①同類(lèi)型的幾對(duì)傳動(dòng)副，軸承或聯(lián)軸器要分別考慮效率。②軸承效率均指一對(duì)軸承而言。本設(shè)計(jì)中η1,η2 分別為帶傳動(dòng)，滾子軸承的傳動(dòng)效率取η1 = 、η2 = 則 ηa =η12 η23 = 2 = (28)所以 (29)取 V 帶傳動(dòng)比為 i=2~4,則總傳動(dòng)比為 4~16，故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選范圍 Nd = =640~ 2560 r/min (210)最后確定電動(dòng)機(jī)為下表：表 電動(dòng)機(jī)型號(hào)及其參數(shù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（W）滿載時(shí)轉(zhuǎn)速（r/min）電流（3800 時(shí) A）JY71343701400由于料倉(cāng)的速度較慢，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較慢，為1400r/min，故選用單相電容異步電動(dòng)機(jī)。 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 nm 和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 n ，可得轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的總轉(zhuǎn)動(dòng)比為 ia (211)總傳動(dòng)ia又為i1 ，i2 的乘積即 (212)分配傳動(dòng)比，即各級(jí)傳動(dòng)比如何取值是該設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。傳動(dòng)比分配的合理，可以使傳動(dòng)裝置得到較小的外廓尺寸或較輕質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)降低成本和結(jié)構(gòu)緊湊的目的?？紤]到i1是在一定范圍內(nèi)可以變化，又知V帶傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)比為2~4之間，且V帶傳動(dòng)的外廓尺寸不致過(guò)大。故取 i2= i1 =~ 確定V帶型號(hào)和帶輪直徑及中心距 制茶機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置為帶轉(zhuǎn)動(dòng)，帶轉(zhuǎn)動(dòng)主要靠帶與帶輪之間的摩擦力傳動(dòng)動(dòng)力，因此，帶傳動(dòng)的參數(shù)選取、工作能力和設(shè)計(jì)依據(jù)都與接觸表面的摩擦有關(guān)。本機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)帶為三角膠帶B型帶。三角膠帶傳動(dòng)的主要參數(shù)①小帶輪包角小帶輪包角愈大，帶和帶輪接觸弧愈長(zhǎng)，其接觸面間產(chǎn)生的摩擦力愈大，因此，帶傳動(dòng)的承載能力也愈大。過(guò)小時(shí)，帶容易在帶輪上打滑。為了保證一定的工作能力，一般要求 D2= iD1≥ 120186。 ，包角的近似計(jì)算公式為 (213)②帶的速度 V 和傳動(dòng)比 i帶的速度一般控制在 V=(5~25)m/s 的范圍內(nèi)，最高不超過(guò) 30m/s。當(dāng)傳遞功率一定時(shí)，若速度過(guò)低，圓周力就增大，帶的斷截面尺寸和根數(shù)就要增加。帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 為使帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸不致過(guò)大，包角不致過(guò)小，對(duì)三角膠帶傳動(dòng)，一般取i ≤ 7 。本設(shè)計(jì)i1 = ~ ，i2 = 。③帶輪直徑 DD2若主動(dòng)帶輪直徑為D1，則從動(dòng)帶輪直徑為D2= iD1 。顯然，減小直徑D1 ，就可以減小直徑D2 ，從而減小傳動(dòng)的外廓尺寸。雖然對(duì)于B型帶要求D1≥ 125mm ，但考慮到炒茶機(jī)的機(jī)體大小，不應(yīng)允許傳動(dòng)輪的外廓尺寸過(guò)大，所以出現(xiàn)直徑60mm ~ 95mm D1 125mm。當(dāng)D1偏小后，帶輪的包角增大，傳動(dòng)效率增強(qiáng)，這樣由于摩擦力的增大，帶的壽命減弱，所以多功能炒茶機(jī)應(yīng)有專(zhuān)門(mén)的傳送帶，使其既符合過(guò)小的帶輪的直徑，又能有較高壽命。④中心距包角的大小與中心距有關(guān)，為了保證得到較大的包角，心距不能過(guò)小。此外，中心距過(guò)小，皮帶長(zhǎng)度就短。但由于D1偏小，所以中心距也會(huì)相應(yīng)的縮短，不至于使包角過(guò)大。皮帶長(zhǎng)度愈短，在速度一定小呆繞過(guò)帶輪次數(shù)就越多。從而降低皮帶壽命。但是帶輪傳動(dòng)的中心距也不宜過(guò)大，否則，帶太長(zhǎng)易引起顫動(dòng)。在設(shè)計(jì)中，考慮到機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸的大小，中心距偏小，則帶的壽命會(huì)減弱，所以制茶機(jī)要求專(zhuān)業(yè)用帶。 第I級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng) 由于調(diào)速輪的帶輪直徑可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可取其帶輪直徑最大時(shí)計(jì)算，然后再確定最小帶輪直徑。本機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)帶為三角膠帶B型帶。： 第I級(jí)中帶輪的參數(shù)計(jì)算及結(jié)果計(jì)算項(xiàng)目代號(hào)公式及數(shù)據(jù)單位說(shuō)明計(jì)算值功率PcPc = KAP千瓦K A ：工作情況系數(shù)取 K A =Pc：傳遞功率取 P =膠帶型別B 型小帶輪直徑D1毫米①考慮到機(jī)構(gòu)體積②增大包角可提高其傳動(dòng)能力D1 125mm取 95大帶輪直徑毫米250大帶輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分524毫米DminDmin毫米初取中心距離a毫米a = 250帶長(zhǎng)毫米1120中心距a毫米280小輪包角度帶速V米/秒傳動(dòng)比i 第II級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)表 第II級(jí)中帶輪的參數(shù)計(jì)算及結(jié)果計(jì)算項(xiàng)目代號(hào)公式及數(shù)據(jù)單位說(shuō)明計(jì)算值工作情況系數(shù) K AK A取 選擇帶型號(hào)B 型小帶輪直徑D1毫米
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