家用压面机说明书(正文).doc

长春理工大学设计题目：家用压面机指导教师：学生姓名： 学号： 班级： 班设计期间 设计前言本设计是基于压片机设计构思启发，利用凸轮机构的间歇运动特性设计的压面装置，由于压面机的料斗后盖可以拆卸，所以我们可以对其后盖进行更改，从而可以根据自己喜好改变面条的粗细，而当调节压杆长短和后盖模具后我们又可把此装置改为压面片装置等等。所以可以说此装置对于家庭使用既是方便快捷，又省去了很多麻烦，经久耐用。本设计由于设计简单，对于冲压机构不做过多研究，主要设计的地方为减速器设计，像CAD主要为零件图-轴，零件图-大齿轮，减速器的升级版还有减速器的装配图。本说明书对于校核和论证最多处也为减速器，因为此处结够是次装置的核心，所以编者对此做了过多研究下了很大的心血。减速器装置还有其他连杆机构大多都是使用的便准件，都是按照机械设计手册规范，有许多参考文献可能由于时间比较久远，与现在的说明设计略有差别。由于要对零件进行校核，所以编者为了方便，规定了一些标准参数，像冲压力f=6000N 和实际略有差别，但此只是基于设计论证方便。目录已知数据(03)设计计算(04)机构系统运动方案(04)上冲头加压机构尺度综合(04)上冲头加压机构运动分析(05)上冲头加压机构受力分析(06)减速器设计(08)圆柱斜齿轮设计校核(08)锥齿轮设计校核(10)V带传动装置设计校核 (13)高速轴、中间轴、输出轴设计计算(14)轴承设计与寿命计算(22)键连接的设计计算(26)体会(26)参考资料(27)、已知数据：1原动机选择三相交流异步电动机，同步转速 为1000 r/min。2该机械系统要求设计为单自由度的机械。3压片时的最大阻力为F=6000N4生产率为每分钟压制40块面块，即冲头每分钟往 复运动40次5模具厚度为h=50mm，料斗高度为30mm。 （设计上冲头最高极限位置参考）6冲压工艺流程图。7传动装置的使用寿命预定为10000小时，家用式。8减速器方案为：V带加锥、圆柱齿轮减速器、设计计算 机构系统运动方案： 上冲头加压机构尺度综合各杆长度设计： 上冲头加压机构运动分析 上冲头加压机构受力分析其中一个位置上的受力分析：AB点受力C点受力D点受力E点受力 减速器设计 圆柱斜齿轮设计校核：已知条件：闭式斜圆柱齿轮，小齿轮额定功率P1=2.6kW，小齿轮转速n1=142.86r/min，传动比i=4.44,单向传动，满载工作时间29200h，传动比误差不超过5%。选取的材料，大小齿轮均为50HRC表面淬火45钢。解：1.选择齿轮材料和热处理方法查表知：=1150MPa； =300MPa2.按齿面接触疲劳强度设计主要尺寸由简化设计公式 (1) 小齿轮转矩 =173.81Nm(2) 齿数比 u=i=25/7=3.5714(3) 齿宽系数，取=0.4(4) 载荷系数，取K=1.6(5) 许用应力，取=1.1，取=1.0=1045MPa所以代入公式计算得： a114.89mm,取a=120mm(6) 按经验公式取模数=0.842.4mm,取标准模数=2mm(7) 计算主要几何参数初选 =26, =93传动比误差 =-0.00549， =0.154%精确计算螺旋角=7.401999688=7247.2=52.437mm, =187.563mm=56.437mm, =191.563mm(8) 计算齿宽=48mm, =55mm, =48mm(9) 计算当量齿数=21.557, =95.469(10) 计算重合度=20.15459=29.34184=23.21925=1.7246=0.9842=2.7088(11) 计算周速度 =0.392m/s3.校核齿面接触疲劳强度(1) 齿面接触疲劳许用应力应力循环次数v, 查表得：=1, =1, 选取齿轮精度为：8-7-7 GB 10095-1988选择润滑油运动黏度=83cst查表得：=0.91，=1，=1，失效率低于1%，=1许用应力 =1119.755MPa=1213.94MPa(2) 齿面接触疲劳应力切向力 =6629.29N查表得：=1.00，=1.01，=1.52，=189.8，=2.47，=0.75，按非对称布置，查表并减小5%，=1.178齿面接触应力=868.03MPa(3) 强度校核 ，满足齿面接触疲劳强度要求4.校核齿根弯曲疲劳强度(1) 齿根弯曲疲劳许用应力，取=2，=1，=1，=0.95，=6.3，=0.9，=1，选择失效概率低于1/1000，=1.25许用应力 =432MPa(2) 齿根弯曲疲劳应力取=4.35，=3.95，=0.68=330.07MPa=299.72MPa强度校核 ，满足齿根弯曲疲劳强度要求。 锥齿轮设计校核：已知条件：6级精度的直齿锥齿轮传动，小齿轮传递的额定转矩=62.9Nm，转速=400r/min，大齿轮转速=133r/min,两齿轮轴交叉成90，小齿轮悬臂，大齿轮两端支撑，齿面粗糙，采用极压齿轮油润滑，长期工作，大小齿轮均采用20Cr渗碳淬火，表面硬度56-62HRC解：按齿面接触疲劳强度设计主要尺寸简化设计公式 小齿轮转矩 =62.9Nm齿数比 =3齿宽系数取 =0.33载荷系数取 K=2许用应力 =1500MPa， 取=1.25， =1.0=1200MPa代入计算：R63.76mm， 取R=70mm(6) 选取齿数取=19，=57， 实际齿数比=3(7) 按经验公式选取模数 =2.32mm，取标准模数m=2.5mm(8) 计算主要几何参数分度圆直径 =47.5mm，=142.5mm分锥角 =18.43495=182606=71.56505=713354锥距 =75.104mm齿宽 =26.29mm，取b=27mm当量齿数 =20.03， =180.25端面重合度 =31.3084 =21.6615 =1.7311齿宽中点圆周速度 =0.89m/s中点分度圆直径 =39.1875mm中点分度圆模数 =2.0625mm2.校核齿面接触疲劳强度(1) 齿面接触疲劳许用应力查表得：=1，=0.98，=1，大小齿轮均为硬齿面，故取=1，失效概率低于1/1000，=1.25许用应力：=1200MPa(2) 齿面接触疲劳应力圆周力 =3210.21N查表得：=1.00，=1.01，=1，=189.8，=2.5，=0.87，未修缘=1,查表并减小5%，=1.24齿面接触疲劳应力=897.47MPa(3) 强度校核 ，满足齿面接触疲劳强度要求3.校核齿根弯曲疲劳强度(1) 齿根弯曲疲劳许用应力取=2，=1，=1，=1，=1，选择失效概率低于1/1000，=1.25，=320MPa许用应力 =512MPa(2) 齿根弯曲疲劳应力取=4.36，=4.0，=0.68=208.38MPa强度校核 ，根据传动比确定从动轮直径:=315mm据表选取最接近的标准直径为=315mm4. 验算带速vV带传动带速为 =7.07m/s29200h(10年)轴的滚动轴承的设计计算与校核已知：大锥齿轮平均分度圆直径dm120mm,所受圆周力Ft1=3210N,径向力Fr1=198N,轴向力Fa1=594N,轴的转速n=133r/min,工作温度低于100C。小圆柱齿轮分度圆直径为d2=42.4mm,所受切向力Ft2=4635N,径向力Fr2=1702N，轴向力Fa2=615N。解：1. 查取7006C轴承的基本参数由手册得：Cr=19500N，e=0.38, Y=1.47;2. 计算派生轴向力1)计算滚动轴承的径向支反力Fr2, Fr1水平支反力Fr1HFt1Ft2Fr2H 得：4467.6 得：538,24垂直支反力Fr1VFr2VFr1Fr2Fa2 得：822N 得：804N合成支反力2764N 3801N2)计算派生轴向力S1和S2=1050N =1444N3求轴承的轴向载荷Fa1和Fa2=1071N=1444N轴承1为“压紧”轴承, 轴承2为“放松”轴承轴承1: =1423N 轴承2: =1444N4. 计算轴承的当量动载荷P=0.38 =0.38轴承1: =3308N轴承2: =3801N5. 计算轴承的寿命 工作温度低于1000C: ft=1=31005h29200h(10年)轴的滚动轴承的设计计算与校核已知：大圆柱齿轮分度圆直径d188mm,所受圆周力Ft=4635N,径向力Fr=1702N,轴向力Fa=615N,轴的转速n=30r/min,工作中有中等冲击,工作温度低于100C解：1.查取7012C轴承的基本参数由手册得：Cr=38200N，e=0.38,X=0.4,Y=1.47;2.计算派生轴向力1)计算滚动轴承的径向支反力Fr2, Fr1水平支反力FtFr2HFr1H 得：2196.44N 得：4433.56N垂直支反力Fr1VFrFr2VFadm/2 得：1043N 得：659N合成支反力2250N 2722N2)计算派生轴向力S1和S2=855N =1034N3求轴承的轴向载荷Fa1和Fa2=1649N=855N轴承1为“压紧”轴承, 轴承2为“放松”轴承轴承1: =1649N 轴承2: =1034N4. 计算轴承的当量动载荷P=0.38 =0.38轴承1: =3414N轴承2: =2722N5. 计算轴承的寿命 工作温度低于1000C: ft=1=718730h29200h(10年)(6) 键连接的设计计算轴带轮上的键：已知条件：轴传递的扭矩T=64.176Nm；轴的直径d=25mm; 键的长度=25mm; 键的高度=7mm.;材料:45钢; =150 MPa。根据普通平键的挤压强度条件：=58.657MPa轴大齿轮上的键：已知条件：轴传递的扭矩T=188.2Nm；轴的直径d=40mm; 键的长度=24mm; 键的高度=9mm.;材料:45钢; =150 MPa。根据普通平键的挤压强度条件：=87.35MPa轴大齿轮上的键：已知条件：键传递的扭矩T=413.83Nm；轴的直径d=67mm; 键的长度=22mm; 键的高度=12mm.;材料:45钢; =150 MPa。根据普通平键的挤压强度条件：=140.377MPa轴连接皮带轮和连杆机构的键：已知条件：键传递的扭矩T=620.75Nm；轴的直径d=50mm; 键的长度=40mm; 键的高度=9mm.;材料:45钢; =150 MPa。根据普通平键的挤压强度条件：=140.377MPa 体会通过这几个月的毕业设计，我深深领会了，一个机械产品的设计过程与各种方法，虽然我们设计的机构并不复杂，但是所要考虑的方面仍然很多，不仅要注意其功能的实现，还要考虑其使用寿命和使用的安全度和操作简便与效率，可谓是需要全方位考虑的一项工作，需要综合运用学过的一切机械设计方面的知识和理论力学、材料力学、数学、工程材料等各方面的知识。课程设计期间我们不仅用手工绘制草图还要综合运用各种先进的绘图、计算软件，减少工作量和提高设计效率。从而我体会到，机械的设计是一项需要团队合作，分工明确，各个小组共享信息，集思广益的立体化工作。对于一个新的机械产品，首先必须舍得拿出时间从总体上综合考虑、分析，参考已有的、成熟的机构，尽可能地考虑到一切可能出现的技术细节，磨刀不误砍柴工，只有这样做了，才能在在接下来的设计中少走弯路，提高效率。这次毕业设计，每天都是时刻不能停歇，无论在身体上还是在意志上对我都是个很大的考验，这一点上我明白了作为一个优秀的设计人员，必须有好的身体和坚韧不拔的精神，虽然表面上枯燥无味的工作，但是在整个社会生产中占有着极其重要的地位，是一切生产力的强力后盾与发展基础，所以我们要认真对待每一张图纸，认真对待每一个等待设计创造的机械产品，这是作为一名工程师最基本的职业操守。 毕业了，完成答辩就离开四年的大学，真是舍不得，虽然几个月来在设计中苦苦挣扎着，遇到过这样那样的困难，但在老师帮助下我都一点一点挺过来了。再回首，一切似乎没那么苦，相反的是充实，同时也让我学到了很多。 参考资料机械制图机械原理机械设计机械基础综合课程设计食品机械与设备魏庆葆主编机械设计手册 单行本 轴及其连接成大先编著机械设计手册 单行本 常用设计资料成大先编著其中：曲柄AB=48mm,连杆BC=322mm,摆杆CD=137mm，连杆CE=137mma=115mm=2mm=21=93=42.368mm=187.632mm1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究 3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究 4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制 5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究 6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现 9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统 10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究 12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发 13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制 14. 基于单片机的自动找平控制系统研究 15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发 16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发 17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现 18. 一种基于单片机的轴快流CO,2激光器的手持控制面板的研制 19. 基于双单片机冲床数控系统的研究 20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制 21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制 22. 基于单片机的软起动器的研究和设计 23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究 24. 基于单片机的机电产品控制系统开发 25. 基于PIC单片机的智能手机充电器 26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究 27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制 29. 基于微型光谱仪的单片机系统 30. 单片机系统软件构件开发的技术研究 31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制 33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用 34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制 35. 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制 36. 基于单片机的数字磁通门传感器 37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究 38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究 39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制 40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪 41. 基于单片机的电机运动控制系统设计 42. Pico专用单片机核的可测性设计研究 43. 基于MCS-51单片机的热量计 44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站 45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究 46. 基于单片机的轮轨力检测 47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现 48. 基于单片机的电液伺服控制系统 49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制 50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究 51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究 52. 单片机控制的后备式方波UPS 53. 提升高职学生单片机应用能力的探究 54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究 55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究 56. 基于单片机的多通道数据采集系统 57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制 58. 基于单片机的红外测油仪的研究 59. 96系列单片机仿真器研究与设计 60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造 61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制 63. 基于单片机的气体测漏仪的研究 64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器 65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究 66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计 67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计 68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统 69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统 70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究 71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践 72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现 73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统 74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究 75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统 76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用 78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究 80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发 81. 基于Cygnal单片机的C/OS-的研究82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究 83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现 84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究 85. 基于单片机-免疫计数器自动换样功能的研究与实现 86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现 87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统 88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现 89. 单片机监测系统在挤压机上的应用 90. 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