紅薯分級分選機(jī)的設(shè)計(jì)說明書[帶圖紙]

1、<p>　　湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院</p><p>　　全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) </p><p>　　紅薯分級分選機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　THE DESIGN OF SWEET POTATO SORTING MACHINE</p><p><b>　　學(xué)生姓名：楊 彪</b></p>

2、<p>　　學(xué) 號：200841914307</p><p>　　年級專業(yè)及班級：2008級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化(3)班</p><p>　　指導(dǎo)老師及職稱：高英武 教授</p><p>　　學(xué) 部：理工學(xué)部</p><p><b>　　湖南·長沙</b></p><

3、;p>　　提交日期：2012年5月</p><p>　　湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)誠信聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已

4、經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。同時，本論文的著作權(quán)由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院、指導(dǎo)教師共同擁有。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名：</b></p><p>　　年 月 日</p><p><b>

5、;　　目 錄</b></p><p>　　摘要…………………………………………………………………………………………1</p><p>　　關(guān)鍵詞………………………………………………………………………………………1</p><p>　　1 前言………………………………………………………………………………………2 </p><p&

6、gt;　　2 總體方案的擬定…………………………………………………………………………3</p><p>　　2.1 原理分析…………………………………………………………………………3</p><p>　　2.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………5</p><p>　　2.3 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的計(jì)算……………………………………

7、……………6</p><p>　　2.4 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算…………………………………………13</p><p>　　3 主要零件的選擇和設(shè)計(jì)………………………………………………………………15</p><p>　　3.1 皮帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………15</p><p>　　3.2 直齒

8、圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………17</p><p>　　3.3 滾子鏈傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………20</p><p>　　3.4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………21</p><p>　　3.4.1 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………21 </p

9、><p>　　3.4.2 低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………24</p><p>　　3.5 軸承的校核……………………………………………………………………27</p><p>　　3.6 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核…………………………………………………………27</p><p>　　3.7 潤滑與密封……………………………

10、………………………………………28</p><p>　　3.8 主要缺點(diǎn)和有待進(jìn)一步改進(jìn)的地方…………………………………………29</p><p>　　4 結(jié)束語…………………………………………………………………………………29</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………30</p><p>

11、　　致謝……………………………………………………………………………………31</p><p>　　附錄……………………………………………………………………………………32</p><p>　　紅薯分級分選機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 生：楊 彪</p><p><b>　　指導(dǎo)老師：高英武</b></p

12、><p>　　(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長沙 410128)</p><p>　　摘 要：本文分析了中國國內(nèi)外紅薯分級分選機(jī)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，對未來進(jìn)行了展望，設(shè)計(jì)出了一種新型紅薯分級分選機(jī)構(gòu)。該紅薯分級分選機(jī)是由分級滾筒、傳動機(jī)構(gòu)和電動機(jī)組成。采用電動機(jī)提供動力，通過帶輪傳動機(jī)構(gòu)，將運(yùn)動和動力傳送到直齒圓柱齒輪減速器，然后再通過鏈輪傳動機(jī)構(gòu)，將所需的運(yùn)動和動力傳送至分級滾筒上，從而實(shí)現(xiàn)紅

13、薯的分選。整個機(jī)構(gòu)簡單且易于操作，便于維護(hù)，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強(qiáng)度，為實(shí)現(xiàn)紅薯加工機(jī)械化與規(guī)?；峁┝饲疤帷?lt;/p><p>　　關(guān)鍵詞：紅薯；形狀；分級機(jī)構(gòu)；分級滾筒； </p><p>　　The design of sweet potato sorting machine</p><p>　　Students: Yang Biao</p>

14、<p>　　Tutor: Gao Yingwu</p><p>　　(Orient Science & Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)</p><p>　　Abstract: This paper analyzes the present situation of

15、 the Chinese domestic and foreign sweet potato sorting machine research and development, on the future prospects, we design a new type of sweet potato sorting mechanism. The sweet potato sorting machine is composed of gr

16、ading cylinder, transmission mechanism and a motor. The power provided by a motor, through a belt pulley transmission mechanism, the movement and power is transmitted to the straight tooth cylindrical gear reducer, and t

17、hen th</p><p>　　Key Words: sweet potato; shape; the grading mechanism; grading cylinder</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　1.1 選題研究意義 </p><p>　　紅薯具有很高的營養(yǎng)價值，含有豐

18、富的淀粉、膳食纖維、胡蘿卜素、維生素A、B、C、E以及鉀、鐵、銅、硒、鈣等10余種微量元素和亞油酸等，被營養(yǎng)學(xué)家們稱為營養(yǎng)最均衡的保健食品。同時紅薯既是美味可口的食物，又具有藥用價值，尤其在抗癌蔬菜方面，它的抗癌能力排名第一，正因?yàn)榧t薯具有如此多的價值，市場認(rèn)可度高，所以對紅薯的深加工勢在必行，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提是紅薯的加工必須實(shí)現(xiàn)規(guī)?；c機(jī)械化，作為紅薯加工工序之一的分級工序起到了承上啟下的關(guān)鍵作用，其主要作用包括：一是保證產(chǎn)品的規(guī)

19、格和質(zhì)量指標(biāo)；二是降低加工過程中原料的損耗率，提高原料利用率，從而降低產(chǎn)品的成本；三是提高勞動生產(chǎn)率，改善工作環(huán)境；四是有利于生產(chǎn)的連續(xù)化和自動化[1]。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外紅薯機(jī)械化發(fā)展概況</p><p>　　我國是世界紅薯生產(chǎn)消費(fèi)大國，但還不是紅薯加工強(qiáng)國。紅薯的品質(zhì)還難以完全滿足國內(nèi)外消費(fèi)者的要求，紅薯市場主要還在國內(nèi)。隨著我國加入WTO，紅薯生產(chǎn)銷售面臨著激烈的

20、全球市場競爭，因此必須盡快提升我國紅薯種植和加工的水平，縮短與國外的差距。近幾十年來，我國的紅薯加工水平提高緩慢，主要是我國的紅薯機(jī)械加工技術(shù)水平落后造成的[2]。20世紀(jì)50年代以前，我國幾乎沒有食品機(jī)械工業(yè)，更不用說紅薯加工。紅薯的生產(chǎn)加工主要以手工操作為主，基本屬于傳統(tǒng)作坊生產(chǎn)方式。僅在沿海一些大城市有少量工業(yè)化生產(chǎn)方式的紅薯加工廠，所用設(shè)備幾乎是國外設(shè)備。進(jìn)入20世紀(jì)50～70年代，紅薯加工業(yè)及紅薯機(jī)械行業(yè)得到一定的發(fā)展，全國各

21、地新建了一大批紅薯加工工廠。但這樣依然沒有從根本上改變紅薯加工落后的面貌，這些加工廠尚處于半機(jī)械半手工的生產(chǎn)方式，機(jī)械加工僅用于一些主要的工序中，而其他生產(chǎn)工序仍沿用傳統(tǒng)的手工操作方式。到了20世紀(jì)80年代以后，紅薯工業(yè)發(fā)展迅速。這得益于80年代以后的改革開放政策。隨著外資的引入，出現(xiàn)很多獨(dú)資、合資等形式的外商紅薯加工企業(yè)。這些企業(yè)在將先進(jìn)的紅薯生產(chǎn)技術(shù)引進(jìn)國內(nèi)的同時，也將大量先進(jìn)的紅薯機(jī)械帶入國</p><p>

22、;　　1.3 國內(nèi)紅薯機(jī)械化未來發(fā)展方向</p><p>　　紅薯在中國食品產(chǎn)業(yè)占有重要地位，隨著社會發(fā)展和進(jìn)步，紅薯不但是人們生活的必需品，而且對經(jīng)濟(jì)起了很好的作用，而紅薯分選機(jī)是紅薯生產(chǎn)中的一種主要機(jī)械。</p><p>　　21世紀(jì)，中國將實(shí)現(xiàn)紅薯生產(chǎn)和加工全程機(jī)械化，以滿足紅薯生產(chǎn)規(guī)?；⒔?jīng)營產(chǎn)業(yè)化、紅薯產(chǎn)品多元化、紅薯質(zhì)量無公害化的要求。紅薯機(jī)械將集機(jī)、電、液于一體，向智能化、

23、自動化跨越[4]。</p><p>　　1.4 目前國內(nèi)常見的紅薯分選機(jī)主要有以下幾種類型</p><p>　　目前我國紅薯業(yè)生產(chǎn)上使用的分選機(jī)類型很多，大小不一。根據(jù)紅薯檢測指標(biāo)的不同，紅薯分選機(jī)大致可以分為大小分選機(jī)、重量分選機(jī)、外觀品質(zhì)分選機(jī)和內(nèi)部品質(zhì)分選機(jī)。本課題主要研究的是大小分選機(jī)，而根據(jù)其結(jié)構(gòu)和工作原理的不同，大小分選機(jī)可分為篩子分選機(jī)、回轉(zhuǎn)帶分選機(jī)、輥軸分選機(jī)、滾筒式分選

24、機(jī)[5]。</p><p>　　2 總體方案的擬定</p><p><b>　　2.1 原理分析</b></p><p>　　分級機(jī)上的分級裝置的孔眼的大小和形狀必須根椐紅薯的大小、形狀和產(chǎn)品工藝要求確定。特別注意分級級數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算，提高分選質(zhì)量，以保證后序工序的順利進(jìn)行。紅薯分選機(jī)是由分級機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)和電動機(jī)組成。紅薯分選時將紅薯運(yùn)送至

25、進(jìn)料斗，然后流入到分級滾筒或擺動篩中，使紅薯在滾筒里滾轉(zhuǎn)和移動或在擺動篩中作相對運(yùn)動，并在此過程中通過相應(yīng)的孔流出，以達(dá)到分級目的。</p><p>　　2.1.1 方案選擇</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功用，有兩套方案可以實(shí)現(xiàn)：(參見圖1、圖2)</p><p>　　方案一 采用擺動篩式進(jìn)行紅薯的分選</p><p><b&

26、gt;　　圖1方案一 示意圖</b></p><p>　　Fig1 The figure of program 1</p><p>　　方案二 采用滾筒式進(jìn)行紅薯分選</p><p>　　圖2 方案二 示意圖</p><p>　　Fig2 The figure of program 2</p><p>　

27、　2.1.2 方案的比較</p><p>　　方案一采用擺動篩式來進(jìn)行紅薯的分選，其機(jī)械振動裝置由皮帶傳動使偏心輪回轉(zhuǎn)，偏心輪帶動曲柄連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)體的直線往返式擺動。擺動篩分級機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝容易；篩面調(diào)整方便，利用率高；以直線往復(fù)擺動為主。振動為輔，對物料損傷少；適用多物料及同一物料多種不同規(guī)格的分級。缺點(diǎn)為：動力平衡困難，噪音大，清洗不方便等[5]。方案二采用滾筒式來進(jìn)行紅薯的分選，其滾筒

28、由摩擦輪帶動，物料通過料斗流入到滾筒時，在其間滾轉(zhuǎn)和移動，并在此過程中通過相應(yīng)的孔流出，以達(dá)到分級目的。滾動式分級機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡單，分級效率高，工作平穩(wěn)，不存在動力不平衡現(xiàn)象。缺點(diǎn)為：機(jī)器占地面積大，篩面利用率低；由于篩孔調(diào)整困難，對原料的適應(yīng)性差[5]。本課題研究的主要目的是實(shí)現(xiàn)紅薯生產(chǎn)的規(guī)模化和機(jī)械化，而且主要針對單一物料進(jìn)行分級，對紅薯的損傷情況不做過多要求，故采用方案二比較合理。</p><p>　　

29、2.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　總體結(jié)構(gòu)分為以下主要部分（如圖3所示）：</p><p>　　進(jìn)料斗、滾筒、收集料斗、機(jī)架、傳動裝置、摩擦輪等。 </p><p>　　圖3 紅薯分選機(jī)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　Fig3 The principle figu

30、re of the structure of the sweet potato sorter</p><p>　　2.2.2 傳動路線</p><p>　　紅薯分選機(jī)的傳動路線如圖4所示，該機(jī)構(gòu)是通過電動機(jī)驅(qū)動皮帶傳動，將運(yùn)動和動力直齒圓柱齒輪減速器，通過減速器減速后，再由鏈輪傳動機(jī)構(gòu)將運(yùn)動和動力傳遞給摩擦輪，在摩擦輪的帶動下，以實(shí)現(xiàn)對紅薯的分級。</p><p>

31、;　　1.電機(jī) 2.皮帶輪 3.摩擦輪 4.摩擦輪軸 5.單級直齒圓柱齒輪減速器 6.鏈傳動 </p><p>　　圖4 紅薯分選機(jī)的傳動路線</p><p>　　Fig4 The transmission route of the sweet potato sorter</p><p>　　2.3 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的計(jì)算</p><p>

32、;　　2.3.1 滾筒設(shè)計(jì)</p><p>　　考慮到紅薯大小形狀的差異，將滾筒的分級情況定為6級。在實(shí)際分級中，可以將相鄰的兩級料斗合為一級，以滿足不同分級的需要?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)采用5節(jié)篩筒，6級分級[5]。</p><p>　　2.3.2 滾筒孔眼總數(shù)的確定</p><p>　　生產(chǎn)能力G可由下式計(jì)算[5]：</p><p>　　G＝ 36

33、00zλm／1000×1000 （2-1）</p><p>　　式中：z為滾筒上的孔眼總數(shù)；G為生產(chǎn)能力；λ為在同一秒內(nèi)從篩孔掉下物料的系數(shù)，因分級機(jī)型和物料性質(zhì)不同而異，滾筒式可取1．0％～2．5％；m為物料的平均質(zhì)量。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求給定的參數(shù)G=12 t/h，m=400g，λ= 2.0％</p>&

34、lt;p>　　可求出z =1000×1000G／3600λm =1000×1000×12／3600×0.02×400 =417（個）</p><p>　　滾筒直徑D、長度L以及各級排數(shù)P和各排孔數(shù)Z的確定</p><p>　　在生產(chǎn)能力已知的情況下，通過式（2-1）求取的Z為滾筒上所需的孔數(shù)。但由于各級篩孔孔徑不同而滾筒直徑相同，所以

35、這個總孔數(shù)不能平均分配在各級中，而應(yīng)根據(jù)工藝的要求分成不同直徑的若干級別，再依級數(shù)設(shè)每級排數(shù)以確定同一級每排篩孔數(shù)。若把滾筒展開成平面，則其關(guān)系為</p><p>　　每級孔數(shù)=排數(shù)×每排孔數(shù)</p><p>　　每級長度=（每級篩孔直徑×每排孔數(shù)）＋（篩孔間隙×各排孔數(shù)）</p><p>　　則 滾筒的圓周

36、長度=（排數(shù)×各級孔徑）＋（排數(shù)×孔徑）</p><p>　　理論上，每級的孔數(shù)之和等于總孔數(shù)Z，每級長度之和是所設(shè)計(jì)的滾筒長度，但這樣設(shè)計(jì)計(jì)算各級滾筒的直徑各不相同，無法連接在一起。因此一般取滾筒中直徑較大的一級作為整個滾筒的直徑。</p><p>　　初步確定滾筒直徑和長度后，用D:L=1:4～6進(jìn)行校核，若不在此范圍內(nèi)，就應(yīng)重新調(diào)整每級排數(shù)或孔數(shù)，直至達(dá)到此比例范

37、圍內(nèi)為止。一般若L﹥6D，則可適當(dāng)增加排數(shù)，減少每排孔數(shù)；若L﹤6D，則應(yīng)增加每排孔數(shù)，減少排數(shù)[5]。</p><p>　　現(xiàn)在由分選所需紅薯的需求，對篩筒孔徑作如下估計(jì)：</p><p>　　表1 篩孔孔徑的參數(shù)</p><p>　　Table 2 the parameter of screen size</p><p>　　2.3.4

38、 各級篩孔數(shù)的計(jì)算</p><p>　?。?）各級篩孔的孔數(shù)[5]</p><p>　　Z1=ai bi Z。 （2-2） </p><p>　　式中：Z1—

39、每個篩孔的個數(shù)，個；</p><p>　　ai—原料粒徑分布比例系數(shù)；</p><p>　　bi—原料沿滾筒軸向分布比例系數(shù)；</p><p>　　Z?！鶞?zhǔn)孔數(shù)，個。</p><p>　?。?）基準(zhǔn)孔數(shù)為[5]</p><p>　　Z。=Z/∑ai bi （2-3）<

40、/p><p>　　則 Z。=417 /（ 1/8×1/2＋1/2×1/4＋1/4×1/8＋1/8×1/8＋1/8×1/8）=1668（個）</p><p><b>　　則，可求</b></p><p>　　Z1=ai bi Z。=1/8×1/2×1668=104</p&

41、gt;<p>　　Z2=ai bi Z。=1/2×1/4×1668=209</p><p>　　Z3=ai bi Z。=1/4×1/8×1668=52</p><p>　　Z4=ai bi Z。=1/8×1/8×1668=26</p><p>　　Z5=ai bi Z。=1/8

42、×1/8×1668=26</p><p>　?。?）篩孔排數(shù)與每排孔數(shù)的計(jì)算</p><p>　　已知[5]u = L/D （2-4）</p><p>　　式中：u—長度與直徑之比；</p><p>　　L—滾筒的長度

43、，m；</p><p>　　D—滾筒的直徑，m。</p><p>　　又知滾筒的長度可表示為[5]</p><p>　　L=∑Li =1/P0∑Zi/Ci(di＋ei) （2-5）</p><p>　　式中：P0—基準(zhǔn)排數(shù)，通常以第一級為基準(zhǔn)；</p><p>　　di—各級篩孔的

44、直徑，m；</p><p>　　ei—個級篩孔的孔徑，m；</p><p>　　Ci—篩孔的直徑及間隙對排數(shù)的影響比例系數(shù)。</p><p>　　又知[5]CI= P1／P0 （2-6）</p><p>　　式中：P1—各級篩孔的排數(shù)<

45、/p><p>　　因 Si= di＋ei</p><p>　　故 Pi=2πD / Si</p><p>　　則將這些轉(zhuǎn)換式對L=∑Li =1/P0∑Zi/Ci(di＋ei)進(jìn)行化簡，得</p><p>　　L=2πD / Si〔Z1(d1＋e1)2＋Z2(d2＋e2)2＋Z3(d3＋e3)2＋Z4(d4＋e4)2＋Z5(d5＋e5

46、)2〕</p><p>　　又估計(jì)u = L/D=4 則D= 1/4L</p><p>　　則L2=2 / π〔104×(0.080＋0.015)2＋209×(0.085＋0.020)2＋52×(0.090＋0.025)2＋26×(0.095＋0.030)2＋26×(0.100＋0.035)2〕</p><p>&l

47、t;b>　　解得L=2.3 m</b></p><p>　　則D= 1/4L=0.575 m</p><p>　　則由Pi=2πD / Si ，得</p><p>　　P1=2π×0.575 / (0.080＋0.015)=23</p><p>　　P2=2π×0.575 / (0.085＋0.02

48、0)=20</p><p>　　P3=2π×0.575 / (0.090＋0.025)=18</p><p>　　P4=2π×0.575 / (0.095＋0.030)=17</p><p>　　P5=2π×0.575 / (0.100＋0.035)=15</p><p>　　由此可得各級滾筒每排孔數(shù)：&l

49、t;/p><p>　　由ZPi=Zi/Pi 可得</p><p>　　ZP1= Z1/P1 = 104／23 =5</p><p>　　ZP2= Z2/P2 = 209／20 =10</p><p>　　ZP3= Z3/P3 = 52／18 =3</p><p>　　ZP4= Z4/P4 = 26／17 =2</p

50、><p>　　ZP5= Z5/P5 = 26／15 =2</p><p>　　經(jīng)圓整后，各級滾筒每排的孔數(shù)為：</p><p>　　ZP1=4 ZP2=7 ZP3=3 ZP4=3 ZP5=2</p><p>　?。?）滾筒直徑的確定</p><p>　　各級滾筒的周長為[5]</p><

51、p>　　li = /2 (di＋ei)Pi （2-7）</p><p>　　l1 = √3/2 (d1＋e1)P1=/2 (0.080＋0.015)×23=1.892 m</p><p>　　l2 = √3/2 (d2＋e2)P2=/2 (0.085＋0.020)×20=1.819 m</p><p>

52、　　l3 = √3/2 (d3＋e3)P3=/2 (0.090＋0.025)×18=1.793 m</p><p>　　l4 = √3/2 (d4＋e4)P4=/2 (0.095＋0.030)×17=1.840 m</p><p>　　l5 = √3/2 (d5＋e5)P5=/2 (0.100＋0.035)×15=1.754 m</p><

53、p>　　各級計(jì)算周長中，最長的作為整個滾筒的周長，則l=1.892 m。</p><p><b>　?。?）篩孔間隙修正</b></p><p>　　因?yàn)楦骷売?jì)算周長與確定的滾筒軸長l存在差值，則按下式修正[5]：</p><p>　　ei=2l/ Pi－di （2-8）</p>

54、<p>　　則 e1 =2×1.892/×23－0.080 =0.015</p><p>　　e2 =2×1.892/×20－0.085 =0.024</p><p>　　e3 =2×1.892/×18－0.090 =0.031</p><p>　　e4 =2

55、5;1.892/×17－0.095 =0.034</p><p>　　e5 =2×1.892/×15－0.100 =0.046</p><p>　?。?）滾筒直徑[5]</p><p>　　D=l/π （2-9）</p><p>　　則

56、 D=1.892/π=0.60 m</p><p><b>　　（7）長徑比驗(yàn)算</b></p><p>　　總長度的確定，應(yīng)將各級的一側(cè)邊緣尺寸fi計(jì)入[5]，因此</p><p>　　L=∑Li＋∑fi （2-10）</p><p>　　又知[

57、5] fi= Si ／2=1/2(di＋ei) （2-11）</p><p><b>　　則滾筒的長度為</b></p><p>　　L=∑ZPi(di＋ei)＋1/2∑(di＋ei) （2-12）</p><p>　　則

58、 L=∑ZPi(di＋ei)＋1/2∑(di＋ei) （2-13）</p><p>　　L=〔4×(0.080＋0.015)＋7×(0.085＋0.020)＋3×(0.090＋0.025)＋3×(0.095＋0.030)＋2×(0.100＋0.035) 〕＋1/2〔(0.080＋0.015)＋(0.085＋0.020)＋(

59、0.090＋0.025)＋(0.095＋0.030)＋(0.100＋0.035)〕=2.393 m</p><p>　　將計(jì)算出的滾筒長度和直徑代入長徑比公式中進(jìn)行驗(yàn)算，若不超過規(guī)定長度比的5％，則可確定長度和直徑；否則要重新進(jìn)行校正[5]。</p><p>　　由計(jì)算知 D=0.60 m L=2.393 m</p><p>　　則u = L/D=2.393/0

60、.60=3.99</p><p>　　規(guī)定的u = L/D=4 則相差值為4-3.99=0.01＜5％，符合要求。</p><p>　　故可確定滾筒 D=0.60 m L=2.393 m</p><p>　　2.3.5 轉(zhuǎn)速n及水平傾角a的確定</p><p>　　滾筒的轉(zhuǎn)速影響分級效率及生產(chǎn)能力，而滾筒的轉(zhuǎn)速取決于直徑。滾筒一

61、般呈傾斜放置，則通常轉(zhuǎn)速可由以下公式確定[5]：</p><p>　　n = 12～14 /√R （2-14）</p><p>　　則由前面滾筒尺寸參數(shù)計(jì)算中，知D=0.60 m，根據(jù)公式可得本設(shè)計(jì)中的轉(zhuǎn)速范圍</p><p>　　n = 12～14 /√R=12～14 /√0.60=15～18 r/min</p&g

62、t;<p>　　又考慮滾筒的轉(zhuǎn)速一般為10～15 r/min，一般不超過30 r/min。在結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需求，最終確定滾筒的轉(zhuǎn)速n=18 r/min。</p><p>　　由上式可知，n與√R成反比，即滾筒直徑越大，其轉(zhuǎn)速越小。</p><p>　　而滾筒的傾角a與滾筒的長度有關(guān)，一般約為3 o～5 o，長的滾筒取小值，短的取大值。本設(shè)計(jì)中滾筒的長度為L=2.393 m，結(jié)

63、合實(shí)際生產(chǎn)的需要，取a=4 o。</p><p>　　2.3.6 滾輪和摩擦輪</p><p>　　滾輪和摩擦輪工作時，滾圈的動力是由摩擦輪與之摩擦所產(chǎn)生的，她們是一對相對運(yùn)動的部件。通常為了維修及更換零件的方便，在設(shè)計(jì)上，摩擦輪所選擇的材料要比滾圈耐磨性差，以便把磨損落在摩擦輪上。摩擦輪和滾圈的結(jié)構(gòu)如圖5所示。</p><p>　　滾圈的常用材料為Q235、Q2

64、55、40號碳素鋼。摩擦輪的材料常為HT250、HT200等。這里取滾圈的材料為Q235，摩擦輪的材料為HT200[5]。</p><p>　　摩擦輪的寬度b一般比滾圈寬度B大30～40 mm，以補(bǔ)償筒體熱脹冷縮和軸向竄動的需要，經(jīng)計(jì)算摩擦輪外徑為d=375 mm，寬度為90 mm（由與滾圈寬60 mm關(guān)系式計(jì)算得出）。</p><p>　　1.滾筒 2.摩擦輪 3.滾圈</p>

65、;<p><b>　　圖5 摩擦輪與滾圈</b></p><p>　　Fig5 The friction wheel and the rolling ring</p><p>　　2.3.7 功率計(jì)算</p><p>　　對于摩擦輪傳動式，其功率可用下式計(jì)算[5]：</p><p>　　P=Rn(m1＋1

66、3m2)g/60η （2-15）</p><p>　　式中：P—滾筒轉(zhuǎn)動所需要的電動機(jī)功率，W；</p><p>　　R—滾筒內(nèi)半徑，m；</p><p>　　n—滾筒轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　m1—滾筒本身質(zhì)量，kg；</p><p>　　m2—滾筒內(nèi)原料質(zhì)量

67、，kg；</p><p>　　η—傳動效率，一般取0.6～0.7。本設(shè)計(jì)中取η=0.6。</p><p>　　m2=πR2Lr1Φ （2-16）</p><p>　　式中：L—滾筒的長度，m；</p><p>　　r1—物料的密度，kg/m3；</p><p>　　Φ

68、—物料在滾筒中的填充系數(shù)，一般為0.05～0.10。 </p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，所涉及的滾筒用來篩選紅薯，按其平均質(zhì)量和半徑，估算出物料密度1.2×103 kg/m3，填充系數(shù)選取Φ=0.07，則</p><p>　　m2=πR2Lr1Φ=3.14×﹙（0.60-0.002×2）/2﹚2×2.393×1.2×103

69、15;0.07=56 kg</p><p>　　將以上結(jié)果代入滾筒轉(zhuǎn)動時所需的電動機(jī)功率P的計(jì)算公式中[5]：</p><p>　　P=Rn(m1＋13m2)g/60η</p><p>　　=﹙（0.60-0.002×2）/2﹚×18×(62＋13×56) ×9.81/60×0.6=1155 W</p

70、><p>　　2.3.8 篩孔的設(shè)計(jì)</p><p>　　篩孔是分級機(jī)械的主要工作部分，其優(yōu)劣程度直接影響分級效果。篩孔有正方形、矩形、正三角形等排列。經(jīng)計(jì)算，正三角形排列篩面的有效系數(shù)比正方形排列增加16％，如圖6所示，其有效篩面面積更大，故在設(shè)計(jì)中采取正三角形排列[5]。</p><p><b>　　圖6 正三角形排列</b></p&g

71、t;<p>　　Fig6 The equilateral triangle arrangement</p><p>　　2.3.9 選擇電動機(jī)</p><p>　?。?）選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　生產(chǎn)單位一般用三相交流電源，如無特殊要求(如在較大范圍內(nèi)平穩(wěn)地調(diào)速，經(jīng)常起動和反轉(zhuǎn)等)，通常都采用三相交流異步電動機(jī)。我國已制訂統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

72、的Y系列是一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機(jī)，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。由于Y系列電動機(jī)還具有較好的起動性能，因此也適用于某些對起動轉(zhuǎn)矩有較高要求的機(jī)械(如壓縮機(jī)等)。在經(jīng)常起動，制動和反轉(zhuǎn)的場合，要求電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量小和過載能力大，此時宜選用起重及冶金用的YZ型或YZR型三相異步電動機(jī)[6]。 三相交流異步電動機(jī)根據(jù)其額定功率(指連續(xù)

73、運(yùn)轉(zhuǎn)下電機(jī)發(fā)熱不超過許可溫升的最大功率，其數(shù)值標(biāo)在電動機(jī)銘牌上)和滿載轉(zhuǎn)速(指負(fù)荷相當(dāng)于額定功率時的電動機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)負(fù)荷減小時，電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速略有升高，但不會超過同步轉(zhuǎn)速——磁場轉(zhuǎn)速)的不同，具有系列型號。為適應(yīng)不同的安裝需要，同一類型的電動機(jī)結(jié)構(gòu)又制成若干種安裝形式。各型號電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)(如額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比、最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比等)、外形及安裝尺寸可查閱產(chǎn)品目錄或有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[13]。</p>

74、<p>　　按已知的工作要求和條件，選用Y型全封閉籠型三相異步電動機(jī)[6]。</p><p>　?。?）選擇電動機(jī)類型的功率</p><p>　　由前面設(shè)計(jì)計(jì)算已知，工作機(jī)所需的電動機(jī)輸出功率為</p><p>　　P工作輸出=1.155 KW</p><p>　　電動機(jī)至運(yùn)輸帶之間的總效率為</p><p&

75、gt;　　η總=η皮帶η齒輪η3滾動軸承η鏈輪η2摩擦輪</p><p>　　=0.96×0.97×0.993×0.96×0.902</p><p><b>　　=0.703</b></p><p>　　所以電動機(jī)的輸入功率為</p><p>　　P電動機(jī)輸入= P工作輸出/η總&

76、lt;/p><p>　　=1.155/0.703</p><p><b>　　=1.64 kW</b></p><p>　?。?）初選同步轉(zhuǎn)速為750 r/min的電動機(jī)</p><p>　　由P電動機(jī)輸入≤P電動機(jī)額定，故根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》表12-1，選擇電動機(jī)型號為Y132S-8，其額定功率為2.2 KW，滿載

77、轉(zhuǎn)速為710 r/min，即</p><p>　　P電動機(jī)額定=2.2 kW</p><p>　　n電動機(jī)額定=710 r/min</p><p>　　2.4 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　2.4.1 各傳動裝置的總傳動比及各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算的計(jì)算</p><p>　　分配各級傳動比時應(yīng)考慮的問題

78、：</p><p>　　（1）各級傳動比機(jī)構(gòu)的傳動比應(yīng)在推薦值的范圍內(nèi)，不應(yīng)超過最大值，已利于發(fā)揮其性能，并使其結(jié)構(gòu)緊湊[7]。</p><p>　?。?）應(yīng)使各級傳動的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)、勻稱。例如：由V帶傳動和齒輪傳動組成的傳動裝置，V帶傳動的傳動比不能過大，否則會使大帶輪半徑超過變速器的中心高，造成尺寸不協(xié)調(diào)，并給機(jī)座設(shè)計(jì)和安裝帶來困難[7]。</p><p>　　

79、（3）應(yīng)使傳動裝置外廓尺寸緊湊，重量輕。在相同的總中心距和總傳動比情況下，</p><p>　　具有較小的外廓尺寸。</p><p>　?。?）在變速器實(shí)際中常使各級大齒輪直徑相近，使大齒輪有相近的侵油深度。高、</p><p>　　低速兩極大齒輪直徑相近，且低速級大齒輪直徑稍大，其侵油深度也稍深些有利于侵油潤滑。</p><p>　?。?）

80、應(yīng)避免傳動零件之間發(fā)生干涉碰撞。高速級大齒輪與低速軸發(fā)生干涉，當(dāng)高速級傳動比過大時就可能產(chǎn)生這種情況。除考慮上訴幾點(diǎn)還要理論聯(lián)系實(shí)際，思考機(jī)器的工作環(huán)境、安裝等特殊因素。這樣我們就可以通過實(shí)測與理論計(jì)算來分配各級的傳動比了[8]。</p><p>　　電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速為710 r/min, 要求的輸出為18r/min，則總的傳動比為[8]：</p><p>　　nm / n=710/18≈

81、39.44</p><p>　　V帶傳動比常用范圍i≤7；</p><p>　　圓柱齒輪傳動單級減速器傳動比的范圍i≤4～6；</p><p>　　鏈傳動傳動比的范圍i≤6；</p><p>　　摩擦輪傳動傳動比的范圍i≤5。</p><p>　　故設(shè)計(jì)分配傳動比如下： </p><p>　　第

82、一級V帶傳動比 i1=3；</p><p>　　第二級齒輪傳動傳動比 i2=4； </p><p>　　第三級鏈傳動傳動比 i3=2；</p><p>　　第二級摩擦輪傳動傳動比 i4=1.6。 </p><p>　　電動機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為1軸，低速軸為2軸，摩擦輪軸為3軸，各軸轉(zhuǎn)

83、速為[8]：</p><p>　　n0= nw=710 r/min</p><p>　　n1= n0/ i1=710/3=237 r/min</p><p>　　n2= n1/ i2=237/4=59 r/min</p><p>　　n3= n2/ i3=59/2=30 r/min</p><p>　　n4= n3/

84、i4=30/1.6=18 r/min</p><p><b>　　各軸輸入功率的計(jì)算</b></p><p>　　機(jī)械效率分布如下：V帶傳動η1=0.96；滾動軸承η2=0.99；圓柱齒輪傳動η3=0.97；鏈傳動η4=0.96；摩擦輪傳動η5=0.90。各軸輸入功率按電動機(jī)額定功率計(jì)算，各軸輸入功率即[9]：</p><p>　　P0 = P

85、W = 2.2 kW</p><p>　　P1 = P0η1=2.2×0.96=2.11 kW</p><p>　　P2 = P1η2η3=2.11×0.99×0.97=2.03 kW</p><p>　　P3 = P2η4 =2.03×0.96=1.95 kW</p><p>　　P4 = P3η2η

86、5=1.95×0.99×0.90=1.74 kW</p><p>　　2.4.3 各軸轉(zhuǎn)矩的計(jì)算</p><p>　　T0 = 9550 P0/ n0=9550×2.2/710 =29.59 N·m</p><p>　　T1 = 9550 P1/ n1=9550×2.11/237 =85.02 N·m&l

87、t;/p><p>　　T2 = 9550 P2/ n2=9550×2.03/59 =325.58 N·m</p><p>　　T3 = 9550 P3/ n3=9550×1.95/30 =620.75 N·m</p><p>　　3 主要零件的選擇和設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 皮帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算&

88、lt;/p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)可知皮帶輪傳動比為3，因傳動速度較快，處于高速端，故采用帶傳動來提高傳動的平穩(wěn)性。并旋轉(zhuǎn)方向一致 ，帶輪的傳動是通過帶與帶輪之間的摩擦來實(shí)現(xiàn)的。帶傳動具有傳動平穩(wěn)，造價低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)。根據(jù)槽面摩擦原理，在同樣的張緊力下，V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力。再加上V帶傳動允許傳動比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，以及V帶以標(biāo)準(zhǔn)化并且大量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，所以這里高速軸傳動選用V帶傳動[10]。&l

89、t;/p><p>　　3.1.1 確定計(jì)算功率 Pca</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-7 查得工作情況系數(shù)K A =1.1 故 Pca = K A P = 1.1×2.2=2.42 kW</p><p>　　3.1.2 選擇V帶的帶型</p><p>　　根據(jù)Pca=2.42 KW,小帶輪轉(zhuǎn)速n1=710r/min,由《機(jī)

90、械設(shè)計(jì)》圖8-11選用A型。</p><p>　　3.1.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v</p><p>　?。?）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-6和表8-8，取基準(zhǔn)直徑dd1=140 mm。</p><p><b>　?。?）驗(yàn)算帶速v</b></p><

91、;p>　　按式v=πdd1 n1/60×1000驗(yàn)算帶的速度</p><p>　　v =πdd1 n1/60×1000</p><p>　　=π×140 ×710/60×1000</p><p>　　= 5.20 m/s</p><p>　　因?yàn)? m/s<v<30 m/s，

92、故帶速合適。</p><p>　　（3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　根據(jù)式dd2= idd1=3×140=420 mm，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-8，圓整為dd2= 400 mm。</p><p>　　3.1.4 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度L d</p><p>　　根據(jù)公式0.7（dd1 +dd2）≤a0 ≤2（dd

93、1 + dd2）初步確定中心距a0 =750mm</p><p><b>　　由式[6]：</b></p><p>　　L’d=2a0+π/2×(dd1+ dd2)/+ (dd1- dd2)2/4a0</p><p>　　= 2×750+π/2×(140+400)+(400-140)2/4×750<

94、/p><p><b>　　= 2371 mm</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-2 選帶的基準(zhǔn)長度 Ld=2240 mm。</p><p><b>　　計(jì)算實(shí)際中心距 </b></p><p>　　a =a 0 +（L d- L’d）/2=750+（2240–2371）/2=685 mm&

95、lt;/p><p>　　3.1.5 驗(yàn)算小帶輪上的包角a1 </p><p>　　a1 =180 o -57.5 o(dd2- dd1)/a =180 o -57.5 o(400–140)/685=158 o≥120 o　　　</p><p><b>　　取a=158 o。</b></p><p>　　3.1.6 計(jì)算

96、帶的根數(shù)z</p><p>　?。?）計(jì)算單根V帶的額定功率Pr</p><p>　　由dd1=140 mm和n1=710r/min，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4a得 P0=1.26 kW。</p><p>　　根據(jù)n1=710r/min，i=3和A型帶，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4b得 △P0=0.09 kW。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-

97、5得Ka=0.95，表8-2得KL=1.06，于是</p><p>　　Pr=( P0+ △P0)·Ka·KL=(1.26+0.09)×0.95×1.06=1.36 kW</p><p>　　（2）計(jì)算V帶的根數(shù)z</p><p>　　z= Pca/ Pr=2.42/1.36=1.78</p><p>

98、<b>　　取2根。</b></p><p>　　3.1.7 計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值（FO）min</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-3得A型帶的單位長度質(zhì)量q=0.1 kg/m，所以</p><p>　?。‵O ）min=500×(2.5–Ka) Pca / Ka zv +qv2</p><p>

99、;　　=500×（2.5-0.95）×2.42/（0.95×2×5.20）+0.1×5.202 =193N</p><p>　　3.1.8 計(jì)算軸壓力FP</p><p>　　由式（FP）=2Z（FO ）min sin(a1/2)=2×2×193×sin(158/2)=758N</p><

100、p>　　3.1.9 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　V 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從略。</p><p>　　3.1.10 帶的張緊裝置</p><p>　　各種材質(zhì)的V 帶都不是完全的彈性體，在預(yù)緊力的作用下，經(jīng)過一段時間的運(yùn)轉(zhuǎn)后，就會由于塑性變形而松弛。使預(yù)緊力FO 降低。為保證帶傳動的能力，應(yīng)定期張緊。此處采用定期張緊裝置[11]。 </p>&

101、lt;p>　　3.2 直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.2.1 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　?。?）按圖4所示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。</p><p>　?。?）滾筒為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級精度（GB 10095-88）</p><p>　　（3）材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》

102、表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280 HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240 HBS，二者材料硬度差為40 HBS。</p><p>　?。?）選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=4×24=96</p><p>　　3.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式[12]（10-9a）進(jìn)行試算，即<

103、/p><p>　　d1t≥2.32 3√KT1/φd·(u±1)/u·(ZE/〔σH〕)2 （3-17）</p><p>　?。?）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　試選載荷系數(shù)Kt=1.3。</p><p>　　計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　T

104、1 = 9550 P1/ n1=9550×2.11/237 =85.02 N·m=8.502×104 N·mm</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7選取齒寬系數(shù)φd=1.2。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8 MPa1/2。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-2

105、1d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim2=550MPa。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　N1=60n1jLh=60×237×1×(2×8×300×15)=1.024×109</p><

106、;p>　　N1=1.024×109/4=0.256×109</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.90；KHN1=0.95。</p><p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取失效概率為1﹪，安全系數(shù)S=1，由由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式[12]（10-12）得</p><p&

107、gt;　　〔σH〕1= KHN1σlim1/S=0.9×600 MPa=540 MPa</p><p>　　〔σH〕2= KHN2σlim2/S=0.95×550 MPa=522.5 MPa</p><p><b>　?。?）計(jì)算</b></p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑d1t，代入〔σH〕中較小的值。</p&

108、gt;<p>　　d1t≥2.32 3√KT1/φd·(u+1)/u·(ZE/〔σH〕)2=2.32 3√1.3×8.502×104/1.2·(4+1)/4·(189.8/522.5)2=57.459 mm</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度v。</b></p><p>　　v =πd1t

109、 n1/60×1000</p><p>　　=π×57.459×237/60×1000</p><p>　　= 0.71 m/s</p><p><b>　　計(jì)算齒寬b。</b></p><p>　　b =φd·d1t=1.2×57.459=68.951 mm&

110、lt;/p><p>　　計(jì)算齒寬與齒高之比b/h。</p><p>　　模數(shù) mt= d1t/ z1=57.459/24=2.394 mm</p><p>　　齒高 h= 2.25 mt=2.25×2.394=5.39 mm</p><p>　　b/h=68.951/5.39=

111、12.79</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)。</b></p><p>　　根據(jù)v=0.71 m/s，7級精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8查得動載荷系數(shù)Kv=1.04；</p><p>　　直齒輪，KHa= KFa=1；</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2查得使用系數(shù)KA=1；</p>&l

112、t;p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4用插值法查得7級精度、小齒輪相對支承對稱布置時，KHB=1.315。</p><p>　　由b/h=12.79，KHB=1.315查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-13得KFB=1.28；故載荷系數(shù)</p><p>　　K= KA Kv KHa KHB=1×1.04×1×1.315=1.368</p><p&g

113、t;　　按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式[12]（10-10a）得</p><p>　　d1= d1t 3√K/ Kt=57.459×3√1.368/ 1.3=58.436 mm</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù) m。</b></p><p>　　m = d1/ z1=58.436/24=3.43 mm&l

114、t;/p><p>　　3.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式[12]（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為</p><p>　　m≥3√2KT1/φd z12· (YFa YSa /〔σF〕) （3-18）</p><p>　?。?）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p>&l

115、t;p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE1=500 MPa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限σFE2=380 MPa；</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85，KFN1=0.88；</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式[1

116、2]（10-12）得</p><p>　　〔σF〕1= KFN1σFE1/S=0.85×500/1.4 MPa=303.57 MPa</p><p>　　〔σF〕2= KFN2σFE2/S=0.88×380/1.4 MPa=238.86 MPa</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)K。</b></p>&l

117、t;p>　　K= KA Kv KFa KFB=1×1.04×1×1.28=1.331</p><p><b>　　查取齒形系數(shù)。</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得 YFa1=2.65；YFa2=2.196。</p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)。</b>

118、</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得 YSa1=1.58；YSa2=1.786。</p><p>　　計(jì)算大、小齒輪的YFa YSa /〔σF〕并加以比較。</p><p>　　YFa1 YSa1 /〔σF〕=2.65×1.58/303.57=0.01379</p><p>　　YFa2 YSa2 /〔σF〕=2.1

119、96×1.786/238.86=0.01642</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　（2）設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　m≥3√2×1.331×8.502×104 /1.2×242· (0.01642)=1.7

120、5 mm</p><p>　　對于計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.75并就圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m= 2.0 mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=58.436 mm，算出小齒輪齒數(shù)</p><p>　　

121、z1 = d1/ m=58.436/2≈29</p><p>　　大齒輪齒數(shù) z2 = 4×29=116</p><p>　　這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)[12]。</p><p>　　3.2.4 幾何尺寸計(jì)算</p><p&g