畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）水果套袋設(shè)計(jì)

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1、第一章 緒論 1.1設(shè)計(jì)的意義和目的 水果套袋對(duì)水果具有相當(dāng)重要的意義，如：調(diào)節(jié)晝夜溫濕作用、防止大氣的有害粉塵污染、調(diào)節(jié)光合作用、防止風(fēng)吹雨打、防治病蟲害和鼠、鳥之危害[1]。套袋對(duì)水果果實(shí)品質(zhì)的形成也有重要影響，對(duì)果實(shí)外觀品質(zhì)的影響包括:果實(shí)的色澤、果形果個(gè)、果皮結(jié)構(gòu)及果面光潔度;套袋對(duì)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)影響包括糖酸的含量、果實(shí)的硬度、糖酸比值、礦質(zhì)元素含量、芳香物質(zhì)含量;套袋影響果實(shí)的耐貯性、農(nóng)藥殘毒含量、果皮花氰苷含量變化及病蟲害對(duì)果實(shí)的侵害[2][3]。開展該題目的目的在于設(shè)計(jì)出能生產(chǎn)這樣果袋的機(jī)器。生產(chǎn)出所需要的果袋，從而提高水果的產(chǎn)量和質(zhì)量，進(jìn)而增加果農(nóng)的收入。 在這里要求果袋

2、的材料是紙的，這種紙需要經(jīng)過物理化學(xué)方法涂布處理加工而成，具有遮光、防水、透氣作用，正是由于原材料是紙，這就需要機(jī)器應(yīng)該采取相應(yīng)的措施，在全自動(dòng)的條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)材料的自動(dòng)進(jìn)給，選定刀具并規(guī)定好刀具的運(yùn)動(dòng)速度，以達(dá)到所要求的果袋的形狀。該機(jī)器的部件中滾子的數(shù)量要求居多，那樣可以減少對(duì)原料的浪費(fèi)。要求新型的果袋機(jī)需具有無級(jí)調(diào)速，在電動(dòng)機(jī)的功率不變的情況下，可以通過調(diào)節(jié)調(diào)速器旋鈕來改變主軸轉(zhuǎn)速，以此來改變生產(chǎn)果袋的速率。果袋機(jī)生產(chǎn)的果袋的規(guī)格長寬可調(diào)，長度的調(diào)節(jié)需要通過調(diào)節(jié)齒輪的大小來調(diào)節(jié)滾子的轉(zhuǎn)速，寬度的調(diào)節(jié)則需要調(diào)節(jié)原材料紙的寬度。有時(shí)還要求果袋機(jī)具備涂蠟功能，因?yàn)槠胀ǖ募堉挥薪?jīng)過涂蠟才具備上

3、述功效。此外，果袋機(jī)還必須具備印刷商標(biāo)的功能。 1.2果袋機(jī)國內(nèi)外發(fā)展概況 日本是最早實(shí)施水果套袋技術(shù)的國家,我國從20世紀(jì)90年代初從日本等國引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù),至目前已進(jìn)入大面積推廣階段[4]。果袋機(jī)是一種高效地制袋機(jī)器，國內(nèi)目前所用的果袋機(jī)既有直接從日本,韓國等國進(jìn)口的設(shè)備,也有很大一部分是國內(nèi)廠家結(jié)合國外設(shè)備自己研發(fā)生成的產(chǎn)品。特別是近十年來，套袋技術(shù)在我國推廣和應(yīng)用越來越普遍，研究也不斷深入，隨即也興起了許多果袋生產(chǎn)廠家，促進(jìn)了果實(shí)套袋技術(shù)的發(fā)展。目前我國山東、河北、陜西、山西等地大量運(yùn)用，其中以蘋果、梨應(yīng)用最多[5][6]。但我們國家在技術(shù)方面還相對(duì)落后，尤其是果袋機(jī)還需要大量進(jìn)口，

4、而目前隨著人們生活水平的提高,對(duì)水果的需求已從“產(chǎn)量時(shí)代”跨入“質(zhì)量時(shí)代”,追求優(yōu)質(zhì)果品、保健果品、無公害果品已是時(shí)代的潮流。所以水果套袋成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高檔果品和綠色果品的一項(xiàng)必要配套技術(shù)。在這種需求下這就要求我們國家需要加大在這方面人力和物力的投資。 第二章 總體方案的確定 2.1 設(shè)計(jì)的要求及參數(shù) 設(shè)計(jì)要求：本次設(shè)計(jì)的果袋機(jī)，出袋率為200個(gè)/min（可調(diào)）, 果袋規(guī)格為 300mm200 mm，扎袋鐵絲長度為80mm， 果袋機(jī)每天工作16小時(shí)。 2.2 果袋機(jī)切割部分的

5、設(shè)計(jì)方案 初步擬定傳動(dòng)方案： 方案一： 通過皮帶傳動(dòng)將電動(dòng)機(jī)和機(jī)床主軸相連接，采用齒輪傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的方式來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 方案二：電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過帶輪傳到機(jī)床，機(jī)床上只采用大而少的齒輪傳動(dòng)。 方案比較： 方案一，采用鏈輪傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，可以減少齒輪的尺寸，齒輪傳遞中運(yùn)用較小的換向輪，可以合理的布置軸和齒輪的位置。 方案二，只采用齒輪傳遞不能合理的布置，而且齒輪大而少。 因此，采用方案一較合理。 總體傳動(dòng)圖如下所示（圖2-1） 2.3 整體內(nèi)容分析 1、在已知設(shè)計(jì)要求的前提下，中間牽引輥與前端牽引輥的線速度相同，只需要保證，即； 2、所有的鑲有刀具輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速相同，即n=

6、200r／min，則。 3、紙與底輥相接觸，則 圖2-1傳動(dòng)總圖 1、齒輪18 2、齒輪17 3、齒輪10 4、齒輪9 5、齒輪8 6、齒輪7和齒輪1 7、鏈輪a 8、齒輪2 9、齒輪3 10、齒輪4 11、齒輪5 12、齒輪6 13、前端牽引滾 14、大連輪 15、齒輪20 16、齒輪19 17、前端牽引底滾 18、切斷刀滾 19、切斷刀底刀 20、小鏈輪 21、齒輪14 22、齒輪13 23、中間牽引滾 24、齒輪12 和齒輪11 25、鏈輪c 26、鏈輪b 27、中間牽引底滾

7、 28、小橫刀底滾 29、小橫刀滾 30、小鏈輪 31、齒輪15和齒輪16 32、鐵絲切斷刀底滾 33、鐵絲切斷刀滾 34、35后端鐵絲牽引滾 2.4 設(shè)計(jì)前的簡單計(jì)算 1、在已知設(shè)計(jì)要求的前提下， 設(shè)計(jì)輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速： ； 角速度； 半徑取d=96mm； 2、設(shè)計(jì)中間牽引輥（橡膠輥）的直徑d=120mm,則它的角速度，線速度； 3、鐵絲的線速度，設(shè)計(jì)鐵絲牽引輥牽引鐵絲部分兩輥的直徑d=50mm，則輥?zhàn)拥慕撬俣?，輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速 (說明：兩牽引輥的角速度和線速度都相同)； 4、前端鐵絲牽引底輥： ，因?yàn)?，所以? 則角速度； 5、傳動(dòng)比的初步確定：

8、；；；； ； ；； ； ； ；；； ； ；； 第三章 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)概論 3.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 據(jù)總機(jī)工率，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第三版，電機(jī)的選擇，選擇Y100L-6，同步轉(zhuǎn)速，6極，額定功率1.5kw，滿載轉(zhuǎn)速[7] 。 3.1.2 功率的計(jì)算 1．選擇帶的傳動(dòng)效率[8] ； 齒輪的傳動(dòng)效率； 鏈的傳動(dòng)效率； 軸承的傳動(dòng)效率； 2． 計(jì)算各軸的功率（設(shè)計(jì)時(shí)所用功率）及轉(zhuǎn)矩： 功率： 轉(zhuǎn)矩：

9、 3.1.3 所有齒輪的轉(zhuǎn)速（）的計(jì)算： ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； 3.2 齒輪1、2的設(shè)計(jì)校核[9] 3.2.1 齒輪的選擇 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，精度為7級(jí)； 齒輪1（大齒輪）選用材料為45鋼（調(diào)制），硬度為240HBS 齒輪2（小齒輪）選用材料為40Cr（調(diào)制），硬度為280HBS，而這材料硬度差為40HBS； 選擇齒輪1的

10、齒數(shù)，因?yàn)?，所以；? 3.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)公式 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值： （1）齒輪1所在軸的轉(zhuǎn)矩 （2）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）P200，試選載荷系數(shù) （3）《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）圖10-30，選區(qū)域系數(shù) （4）傳動(dòng)比已知 （5）選定齒寬系數(shù) （6）求許用接觸應(yīng)力 1）選取疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) 2）選取壽命系數(shù) 所以查表得： 3） 按齒面硬度查得接觸疲勞強(qiáng)度極限 取失效率為1％ 選取較小的數(shù)值作為 (7)材料的彈性影響系數(shù) 計(jì)算 （1）試算齒輪1得分度圓直徑 （2）計(jì)算圓周速

11、度 （3）計(jì)算齒寬b （4）計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) 齒高 （5）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級(jí)精度，查得動(dòng)載荷系數(shù)； 使用系數(shù)； 直齒輪，假設(shè)，查得； 7級(jí)精度，齒輪相對(duì)于齒輪懸臂布置，所以， 由查得； 所以載荷系數(shù) （6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算分度圓直徑 （7）計(jì)算模數(shù) ，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 3.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度校核（按實(shí)際功率） 1）校核齒輪1 （1）校核公式 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ①由實(shí)際功率 所以； ②計(jì)算 查表得：當(dāng) 當(dāng) 所以當(dāng)Z=54時(shí)，有差值法得；

12、③實(shí)際轉(zhuǎn)矩，齒寬系數(shù),模數(shù)，齒數(shù)； ④動(dòng)載荷系數(shù) （2） 由圖查得彎曲疲勞強(qiáng)度極限，； 由壽命查得壽命系數(shù)，； 彎曲疲勞強(qiáng)度系數(shù)S=1.3； 所以 所以，滿足使用要求。 2)校核齒輪2 （1）校核公式 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ①； ②齒寬系數(shù)； ③Z=27查表可得； ④載荷系數(shù)K ，7級(jí)精度則， 使用系數(shù)， 直齒輪，因?yàn)椋榈茫? 7級(jí)精度，齒輪相對(duì)于齒輪懸臂布置，所以， =1.2473 所以由查得 所以 所以，滿足使用要求。 3.2.4 幾何尺寸的計(jì)算 1） 計(jì)算分度圓直徑 2） 計(jì)算中心矩

13、 3）計(jì)算齒輪寬度 取 4）驗(yàn)算 ，合適。 3.3齒輪3、4、5、6、7、8、9、10的設(shè)計(jì)校核 3.3.1 設(shè)計(jì)概要 因?yàn)辇X輪2、3齒輪3、4的傳動(dòng)比都是1，而該機(jī)器的受力較小，無沖擊，所以可以選擇2、3、4齒輪為相同的齒輪；因?yàn)辇X輪4、5的傳動(dòng)比是2，齒輪5、6的傳動(dòng)比是1，可以選擇齒輪5、6與齒輪1是相同的齒輪。同理：齒輪7、9、10是與齒輪1相同的齒輪，齒輪8是與齒輪2相同的齒輪。 因?yàn)辇X輪1、2的設(shè)計(jì)滿足要求，所以與他倆分別相同的齒輪也滿足使用要求。 3.3.2 設(shè)計(jì)中需要注意的問題 1、齒輪1、7的中心矩， 若， 所以小橫刀刀尖所走過

14、的圓的直徑。 設(shè)刀伸出輥?zhàn)拥拈L度，則圓輥的直徑 所以該軸的角速度 ，線速度 2、齒輪9、10的中心矩， 若，線速度。 所以鐵絲切斷刀與小橫刀的設(shè)計(jì)類似。 3.3.3 齒輪1-10各參數(shù)列表 表3-1 參 數(shù) 名 稱 齒數(shù) 直徑(mm) 模數(shù) 轉(zhuǎn)速 齒寬(mm) 1 54 108 2 200 27 2 27 54 2 400 32 3 27 54 2 400 32 4 27 54 2 400 32 5 54 108 2 200 27 6 54 108 2 200 27 7 54

15、 108 2 200 27 8 27 54 2 400 32 9 54 108 2 200 27 10 54 108 2 200 27 3.4 齒輪11、12、13、、14的設(shè)計(jì)校核 3.4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 已知：，； 設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足； 所以可以設(shè)計(jì)齒輪13的分度圓直徑， 設(shè)計(jì)齒輪14的分度圓直徑；； ； 若令，則 ； 設(shè)定該輪系的模數(shù)，則； 齒寬系數(shù)，， 。 3.4.2 按齒根彎曲強(qiáng)度校核（按實(shí)際功率） 1）校核齒輪11 ； 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，精度為7級(jí)； 齒輪11（大齒輪）選用材料

16、為45鋼（調(diào)制），硬度為240HBS 齒輪12（小齒輪）選用材料為40Cr（調(diào)制），硬度為280HBS，而這材料硬度差為40HBS； 校核公式 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ①由實(shí)際功率 所以； ②齒寬，模數(shù) ③計(jì)算 查表得：當(dāng) 當(dāng) 所以當(dāng)Z=48時(shí)，有差值法得 ④載荷系數(shù)K ，7級(jí)精度則， 使用系數(shù)， 直齒輪，因?yàn)?，查得? 7級(jí)精度，齒輪相對(duì)于齒輪懸臂布置，所以， =1.25 所以由查得 所以 （2） ①由圖查得彎曲疲勞強(qiáng)度極限， ②彎曲疲勞強(qiáng)度系數(shù)S=1.3； ③選取壽命系數(shù) 所以查表得： 所以，滿足使

17、用要求。 2）校核齒輪12 ； 校核公式 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ①； ②齒寬，模數(shù) ③計(jì)算 查表得：當(dāng) ④載荷系數(shù)K ，7級(jí)精度則， 使用系數(shù)， 直齒輪，因?yàn)?，查得? 7級(jí)精度，齒輪相對(duì)于齒輪懸臂布置，所以， =1.25 所以由查得 所以 所以，滿足使用要求。 3）齒輪13是與齒輪11相同的齒輪，因此，齒輪13也滿足使用要求。 4）校核齒輪14 齒輪14（大齒輪）選用材料為45鋼（調(diào)制），硬度為220HBS，與齒輪13材料硬度差為20HBS 校核公式 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ① 所以； ②

18、齒寬，模數(shù) ③計(jì)算 查表得：當(dāng) ④載荷系數(shù)K ，7級(jí)精度則， 使用系數(shù)， 直齒輪，因?yàn)椋榈茫? 7級(jí)精度，齒輪相對(duì)于齒輪懸臂布置，所以， =1.245 所以由查得 所以 2） ①由圖查得彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ②彎曲疲勞強(qiáng)度系數(shù)S=1.3； ③選取壽命系數(shù) 所以查表得： 所以，滿足使用要求。 3.4.3 齒輪11-14各參數(shù)列表 表3-2 參 數(shù) 名 稱 齒數(shù) 直徑(mm) 模數(shù) 轉(zhuǎn)速 齒寬(mm) 11 48 96 2 200 24 12 24 48 2 400

19、30 13 48 96 2 200 24 14 60 120 2 159.27 19 3.5 齒輪15、16的設(shè)計(jì)校核 3.5.1 已知條件 ，，，。 3.5.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，精度為7級(jí)； 齒輪15（小齒輪）選用材料為40Cr（調(diào)制），硬度為280HBS 齒輪16（大齒輪）選用材料為45鋼（調(diào)制），硬度為240HBS，而這材料硬度差為40HBS； 選擇小齒輪15的齒數(shù)，因?yàn)?，所以（取整?shù)）；； 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)公式 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值： （1）齒輪15的轉(zhuǎn)矩 （2）試選載荷系數(shù) （3）選區(qū)域系數(shù)

20、（4）傳動(dòng)比已知 （5）選定齒寬系數(shù) （6）求許用接觸應(yīng)力 1）選取疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) 2）選取壽命系數(shù) 所以查表得： 按齒面硬度查得接觸疲勞強(qiáng)度極限 取失效率為1％ 選取較小的數(shù)值作為 （7）材料的彈性影響系數(shù) 計(jì)算 （8）試算齒輪15得分度圓直徑 （9）計(jì)算圓周速度 （10）計(jì)算齒寬b及模數(shù) 模數(shù) 齒高 （11）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級(jí)精度，查得動(dòng)載荷系數(shù)； 使用系數(shù)； 直齒輪，假設(shè)，查得； 7級(jí)精度，齒輪相對(duì)于齒輪懸臂布置，所以， 由查得

21、； 所以載荷系數(shù) （12）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算分度圓直徑 （13）計(jì)算模數(shù) ，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 3.5.3 按齒根彎曲強(qiáng)度校核（按實(shí)際載荷） 1）校核齒輪15 （1）校核公式 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ①由實(shí)際功率 ； ②計(jì)算 查表得： 當(dāng)Z=30時(shí)， ； ③模數(shù) ④動(dòng)載荷系數(shù) （2） ①由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）圖10-20查得彎曲疲勞強(qiáng)度極限， ②彎曲疲勞強(qiáng)度系數(shù)S=1.3； ③選取壽命系數(shù) 所以查表得： 所以，滿足使用要求。 2）校核齒輪16 校核公式 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值

22、①； ②計(jì)算 當(dāng)Z=49時(shí)， ； ③模數(shù) ④動(dòng)載荷系數(shù) 使用系數(shù)； ， ， 根據(jù)，7級(jí)精度，查得動(dòng)載荷系數(shù)； 直齒輪， ，查得； 7級(jí)精度，齒輪相對(duì)于齒輪懸臂布置，所以， =1.25 所以 所以，滿足使用要求。 3.5.4 幾何尺寸的計(jì)算 1） 計(jì)算分度圓直徑 2）計(jì)算中心距 將中心距圓整為99mm 3） 計(jì)算齒輪寬度 取 4） 驗(yàn)算 ，合適。 3.6 齒輪17、18的設(shè)計(jì)校核 3.6.1

23、 設(shè)計(jì)概要 已知：，； 設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足； 所以可以設(shè)計(jì)齒輪17、18的分度圓直徑， 所以齒輪17、18的設(shè)計(jì)參數(shù)如下： 設(shè)定該輪系的模數(shù)，則； 齒寬系數(shù)，， 因此，齒輪17、18設(shè)計(jì)成一樣的齒輪。 3.6.2 按齒根彎曲強(qiáng)度校核（按實(shí)際載荷） 校核齒輪17 ； 1、選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，精度為7級(jí)； 齒輪17選用材料為45鋼（調(diào)制），硬度為240HBS， 校核公式 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ①實(shí)際功率 ； ②齒寬，模數(shù) ③計(jì)算 查表得：當(dāng) ④載荷系數(shù)K ，7級(jí)精度則， 使

24、用系數(shù)， 直齒輪，因?yàn)?，查得? 7級(jí)精度，齒輪相對(duì)于齒輪懸臂布置，所以， =1.246 所以由查得 所以 2、 ①由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）圖10-20查得彎曲疲勞強(qiáng)度極限； ②彎曲疲勞強(qiáng)度系數(shù)S=1.3； ③選取壽命系數(shù) 所以查表得： 所以，滿足使用要求。 3.6.3 齒輪15、16、17、18的參數(shù)列表： 表3-3 參 數(shù) 名 稱 齒數(shù) 直徑(mm) 模數(shù) 轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)比 齒寬(mm) 15 30 75 2.5 200 45 16 49 122.5 2.5 122.29 38 17

25、 25 50 2 122.29 25 18 25 50 2 122.29 25 3.7 齒輪19、20的設(shè)計(jì)校核 3.7.1 設(shè)計(jì)概要 ， 所以； 設(shè)計(jì)時(shí)需要滿足，； 若設(shè)計(jì)齒輪參數(shù)如下： ， 。 取模數(shù)，則兩齒輪的齒數(shù) ； 齒寬系數(shù)， 取 3.7.2 按齒根彎曲強(qiáng)度校核（按實(shí)際載荷） 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，精度為7級(jí)； 齒輪19（小齒輪）選用材料為40Cr（調(diào)制），硬度為280HBS 齒輪20（大齒輪）選用材料為45鋼（調(diào)制），硬度為240HBS，而這材料硬度差為40HBS； 1）校核齒輪1

26、9 ； 校核公式 （1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ①由實(shí)際功率 ； ②齒寬，模數(shù) ③計(jì)算 查表得：當(dāng) ④載荷系數(shù)K ，7級(jí)精度則， 使用系數(shù)， 直齒輪，因?yàn)?，查得? 7級(jí)精度，齒輪相對(duì)于齒輪懸臂布置，所以， =1.25 所以由查得 所以 （2） ①由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）圖10-20查得彎曲疲勞強(qiáng)度極限， ②彎曲疲勞強(qiáng)度系數(shù)S=1.3； ③選取壽命系數(shù) 所以查表得： 所以，滿足使用要求。 2）校核齒輪20 ； 校核公式 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ①由實(shí)際功率得：

27、 ； ②齒寬，模數(shù) ③計(jì)算 查表得：當(dāng) ④載荷系數(shù)K ，7級(jí)精度則， 使用系數(shù)， 直齒輪，因?yàn)?，查得? 7級(jí)精度，齒輪相對(duì)于齒輪懸臂布置，所以， =1.25 所以由查得 所以 所以，滿足使用要求。 3.7.3 齒輪19、20的參數(shù)列表： 表3-4 參 數(shù) 名 稱 齒數(shù) 直徑(mm) 模數(shù) 轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)比 齒寬(mm) 19 30 60 2 323.08 35 20 60 120 2 161.54 30 第四章 軸的設(shè)計(jì)校核 4.1 小橫刀底輥軸（即F軸）的設(shè)計(jì)校核 4.1.1

28、 作用力 F軸上的功率，轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速； 1．齒輪1上的受力 2．齒輪2上的受力 3．作用于皮帶輪上的力 壓軸力 扭矩 1）作用于鏈輪上的力 鏈輪a上的力： 鏈輪b上的力： 鏈輪c上的力： 2） 該軸上力的作用方向如下圖4-1 圖4-1 4.12 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). 1、初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。據(jù)機(jī)設(shè)表15-3，取，于是得 軸的最小直徑是安裝皮帶輪出的直徑，則選取該處軸的直徑，皮帶輪的寬度。 2、擬訂軸的裝配方案（如圖4-2） 圖4-2F軸零件分配圖 3、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各

29、段直徑和長度 （1）為滿足各零件的軸向定位，軸需要制出軸肩和套筒，各部分的尺寸如圖4-2； （2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只受徑向力作用，選用深溝球軸承6009，其尺寸為； 3)軸上零件的周向定位選擇平鍵連接，端部零件選擇勾頭楔鍵 鍵的選擇 4)周端倒角為 4.1.3 軸上載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖（圖4-3）， 再根據(jù)軸的計(jì)算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖（如圖4-3） 圖4-3力作用圖 表4-1 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F 彎矩M 總彎矩M 扭矩T 4.

30、1.4 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，根據(jù)式（15-5）及上表中的數(shù)值并取，軸的計(jì)算應(yīng)力： 上面已選定軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，查得，因此故安全。 4.1.5 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 1）判斷危險(xiǎn)截面 截面A、H只受扭矩作用，雖然鍵槽及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定，所以截面A、H無需校核。 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面D、E兩端部分過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面G上的應(yīng)力最大,但應(yīng)力集中不大，無需校核；B

31、、C、F雖然既受扭矩又受彎矩，但都不 是承受最大值，且直徑差不多相同，淫詞該州只需要精確校核I截面的左側(cè)，II截面，III截面的右側(cè)。 2）截面I的左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面I的左側(cè)的彎矩 截面I的左側(cè)的扭矩 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。由表15-1查得 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及，按附表3-2查取， 因， ， 經(jīng)差值后可查得，； 又由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附圖3-1克的軸的材料敏性系數(shù)為 ， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附

32、圖3-2得尺寸系數(shù) ；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)；軸按磨削加工，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為； 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則得綜合系數(shù)值為 又由表查得碳鋼的特性系數(shù) 取 取， 于是，計(jì)算安全系數(shù)的值 ，故可知安全。 2）截面II 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面I的左側(cè)的彎矩 截面I的左側(cè)的扭矩 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。由表15-1查得 所以中間最細(xì)部分也滿足極限要求。 3）截面III的右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面I

33、的左側(cè)的彎矩 截面I的左側(cè)的扭矩 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。由表15-1查得 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及，按附表3-2查取， 因， ， 經(jīng)差值后可查得，； 又由附圖3-1克的軸的材料敏性系數(shù)為 ， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 由附圖3-2得尺寸系數(shù) ；由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)；軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為； 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則得綜合系數(shù)值為 又由表查得碳鋼的特性系數(shù) 取 取， 于是，計(jì)算安全系

34、數(shù)的值 ，故可知安全。 第五章 鍵的設(shè)計(jì)校核 （以F軸左端齒輪與軸連接的鍵為例，其余的類似） 5.1 選擇鍵連接的類型和尺寸 一般8級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于左端齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）。 根據(jù)從表6-1中查得鍵的截面尺寸為：寬度，高度。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長。 5.2 校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值，。鍵的工作長度，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。由式（6-1）可得

35、 ，合適。 第六章 軸承的選擇與校核 （以F軸上的軸承為例，其余的類似） 6.1 選擇深溝球軸承（設(shè)計(jì)軸時(shí)已初選） 6.2 求比值 ，根據(jù)表13-5，深溝球軸承的最小值為，故此時(shí)。 6.3 初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 根據(jù)式，據(jù)表13-5， 按照表13-6，，取 6.4 求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值 根據(jù)式（13-6） 6.5 軸承的選擇與校核 按照設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇的6009軸承（與初選軸承相吻合），此時(shí)軸承的基本額定靜載荷。 驗(yàn)算6009軸承的壽命： 所以，所選軸承可滿足

36、壽命要求。 第七章 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是果袋機(jī)切割部分的設(shè)計(jì)，現(xiàn)將本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容總計(jì)如下： 首先，切割部分傳動(dòng)系統(tǒng)的確定。 三相異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過皮帶輪傳至小橫刀底輥，然后再通過齒輪和鏈輪傳動(dòng)傳至其他部件，切割部分軸與軸之間間距較小，采用齒輪傳動(dòng)方便合理。距離較大軸可采用鏈輪傳動(dòng)，這樣就可以不采用尺寸過大的齒輪。本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是保證各個(gè)支路之間的同步關(guān)系，即保證刀具軸的轉(zhuǎn)速相等，線速度相同，各個(gè)輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)向相同，齒輪安裝在軸上，這就要求兩嚙合的齒輪之間的中心矩等于兩軸之間的中心距。間距不是很大的軸之間運(yùn)動(dòng)的傳遞可采用多個(gè)換向輪，以此來保證軸的轉(zhuǎn)向相同。 其次，齒輪的設(shè)

37、計(jì)與校核。 設(shè)計(jì)齒輪時(shí)按照傳遞過來的力全部加載與該齒輪，在受力大的條件下設(shè)計(jì)，校核實(shí)則按照實(shí)際載荷，這樣設(shè)計(jì)出的齒輪在各方面都有較大的寬裕度。設(shè)計(jì)齒輪時(shí)，有幾對(duì)齒輪直接根據(jù)傳動(dòng)比，給定標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，在運(yùn)用齒輪之間的中心距等于軸之間的中心距來確定的齒輪的參數(shù)。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪校核之后是可以采用的。 再次，軸的設(shè)計(jì)與校核。 軸的設(shè)計(jì)與校核，以受力最大，載荷最多的小橫刀底輥軸為代表，其他的設(shè)計(jì)校核方法類似。因?yàn)樾M刀底輥軸最復(fù)雜，設(shè)計(jì)其他軸時(shí)以此為基點(diǎn)，小橫刀底輥軸滿足要求，一次其他軸也滿足要求。 最后，軸承和鍵的選擇校核，由于軸承和鍵都是標(biāo)準(zhǔn)件，只需要續(xù)出型號(hào)，再進(jìn)行簡單校核即可。

38、 主要參考文獻(xiàn)： [1]肖大鋒．果袋套紙的發(fā)展前景．湖北造紙，2005（4） [2]苗衛(wèi)東,李元應(yīng),暢興國．套袋對(duì)蘋果果實(shí)品質(zhì)的影響．北方園藝，2004(3):34~3 [3]Cynfhia L B.Accumulation of ant iosidants in apple popel as related to pre—haryest factors and superficial scal susceptibility of the fruit[J].JAmer Soc Hort Sci.1994,119(2)264~269 [4]吳純清，程昌鳳，唐曉華．水果套

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