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1、摘要洗米机是一种粮食加工机械，用于洗米的装置。本设计的螺旋洗米机由电动机、水平螺旋轴、倾斜螺旋轴及与其相对应的减速器、机架等结构组成。米由进料口进入洗米机，经过螺旋轴的输送进行揉搓洗涤，水流与米流逆流流动，米中的漂浮杂质在此过程中漂浮，与洗涤的浊水一起从溢流口排出，达到洗米的目的。其结构简单，占地面积小，集搓米、洗米、除去漂浮杂质、砂石等为一体，用水量少洗涤效果好，是一种高效的连续洗米机，是食堂、大型饭店、快餐中心等较为理想的粮食洗涤机械。本设计拟订了洗米机的总体结构方案，进行了运动和动力参数的计算；完成了水平螺旋轴、倾斜螺旋轴及与其相对应的减速器传动、机架等结构设计。关键词：螺旋洗米机；减速
2、器；水平螺旋轴；倾斜螺旋轴；机架Abstract Rice washing machine is a kind of food processing machinery, for the rice washing device. The design of the spiral rice washing machine is composed of motor, horizontal spiral shaft, inclined screw shaft and corresponding reducer, a frame structure. Metres from the inlet int
3、o the washing machine, the spiral shaft carried by the conveyor to rubbing washing, water flow and countercurrent flow meters flow, Minaka floating impurities in the process of floating, and washing muddy water from overflow outlet, reach the rice washing purpose. It has the advantages of simple str
4、ucture, small occupation area, rice, rice washing, rubbing the set of removing floating impurities, such as gravel as one with less water, good washing effect, is a kind of high efficient continuous washing rice machine, is the cafeteria, hotel, large fast food centers relatively ideal grain lavatio
5、n machinery. The design of formulation of the rice washing machine the overall structure scheme, the movement and power parameters; completed the horizontal spiral shaft, inclined screw shaft and corresponding reducer, rack structure designKey words:Spiral rice washing machine;Retarder；Horizontal sp
6、iral shaft;Tilting screw shaft；Rack目 录 第一章前言1 1.1洗米机设计目的及意义1 1.2我国洗米行业发展概况1 1.3各类洗米机简介2 1.4本章小结3 第二章总体结构方案设计及运动和动力参数计算4 2.1 总体结构方案设计4 2.2电机的选择5 2.3水平螺旋运动和动力参数计算62.3.1计算总传动比及分配各轴传动比62.3.2各轴的功率转速扭钜的计算6 2.4倾斜螺旋运动和动力参数计算72.4.1计算总传动比及分配各轴传动比72.4.2各轴的功率转速扭钜的计算7 2.5本章小结7 第三章水平螺旋减速器设计8 3.1高速级齿轮传动设计8 3.2低速级齿
7、轮传动设计10 3.3 各轴的结构设计与强度校核133.3.1输入轴的设计133.3.2中间轴的设计153.3.3输出轴的设计16 3.4各轴轴承与键的设计20 3.5本章小结21 第四章倾斜螺旋减速器设计22 4.1高速级齿轮传动设计22 4.2低速级齿轮传动设计24 4.3 各轴的结构设计与强度校核274.3.1输入轴的设计274.3.2中间轴的设计294.3.3输出轴的设计30 4.4各轴轴承与键的设计33 4.5本章小结35 第五章螺旋轴及机架结构设计36 5.1 水平及倾斜螺旋轴设计365.1.1 水平螺旋轴的设计365.1.2 倾斜螺旋轴的设计38 5.2机架结构的确定40 5.3
8、 料斗及出料口设计41 5.4润滑方案41 5.5密封方案41 5.6本章小结41 结论42 参考文献43 致谢44沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 前言第一章 前言1.1洗米机设计目的及意义 洗米机是一种粮食加工机械，用于洗米的装置。为了适应食堂、大型饭店、快餐中心等的需要，因此设计了一种螺旋输送式连续洗米机，该机包括电动机、齿轮减速传动、机壳、进料口、出料口、螺旋推进器等结构。通过水的冲刷及沙石自身沉降达到清洗大米的目的。在米深度加工中，洗米是第一道工序。在传统的加工中，洗米是手工劳动，不仅劳动强度大，而且效果差。螺旋式洗米机结构简单、占地面积小，集搓米、洗米、除去漂浮杂质、沙石等
9、于一体，用水量少、洗涤效果好，大大降低了劳动强度。还具有水力输送作用，可以将洗净的米输送到设计位置，是一种高效的连续式洗米机械。适合于大米、玉米、小麦、豆类等颗粒粮食的洗涤及输送，还适用于米制品厂、豆类制品厂等的原料洗涤，也是食堂、大型饭店、快餐中心及酿造、豆类加工作业中较为理想的粮食洗涤机械。1.2我国洗米行业发展概况 随着我国经济的迅速发展，国民生活水平的不断提高，在工业、农业及第三产业的发展中其机械化水平得到空前的提高。在传统的服务业餐营业中其机械作业也日趋普遍化,从而大大的降低了劳动者的劳动强度，也降低了劳资成本。 目前，在欧美发达国家洗米机的应用以达到相当大的普及，由于其人口密度不大
10、，因此中小型洗米机的需求量比较大。从在洗米机的构造来看，国外的洗米机趋于小型化，高效率，结构简单等特点。由于在国内人口众多，不管是学校、餐饮和工厂都存在大量学生、顾客和工人。因此，国内的食品机械工厂在洗米机的生产上是以大中型洗米机为主。在洗米机的结构上，欧美及日本等发达国家以从过去的一次性洗涤发展到现在的连续式洗涤方式，并且工作机构也以从过去的搅拌型发展到现在的电磁振动和螺旋输送揉搓等方式。国内在这一领域也逐步发展，现在市场中也出现了螺旋输送揉搓洗涤的新型洗涤方式。洗米机的研究在于提高对大米的洗涤效率，减少对水源的浪费，并可大大的降低食品加工人员的工作量，以实现优质高效的洗涤效果。由于我国人口
11、众多特别是在学校、工厂及餐饮行业都需解决对大量米的洗涤工作，通过对国内相关食品机械的调查可看出，目前对洗米机的需求量呈增长趋势。所以说开发洗米机有着重要的实际意义。本次洗米机的设计可实现操作安全方便以及制造成本低等优点。通过对1000kg米洗涤的理论分析来看所需时长为2小时，用水量在6500L左右，且只需1-2名操作工人。从这一洗涤过程来看与人工洗涤相比可大量节省洗涤成本，且大大的提高了其洗涤效率。1.3各类洗米机简介（1） 水压式洗米机 如图1所示，此类洗米机采用自来水为动力，自来水通过本产品的主体水阀进行加压，将一束急流的水从小口径孔射出，从而具有足够的能量把漏斗中流下的大米进行输送和清洗
12、，对大米的表面进行摩擦和冲击，使表面和背沟的糠皮得到彻底清涮，对其他颗粒物也能起到清洗和运输的目的。在洗米的过程中，能将大米的上浮物质通过洗米机溢水面进行排放，进行过清洗的大米能保证干净卫生。特点：提高洗米质量，减少浪费，节省能源，适用于大米、黄豆、小麦、玉米、豆类等的淘洗。 图1水压式洗米机（2）循环式洗米机 如图2所示，由分离器和供水桶构成一体，在分离器的内腔按纵向依次设置有落米室、米砂分离室、存米室及漂浮物排出室，水泵和落米室及供水桶相接，米泵分别通过输米管和送米管与存米室及米水分离器相接，它是利用各种物质不同比重，将砂石、米虫、糠皮、尘埃等杂物清除掉。使用时把大米投入不锈钢料斗中，洗米
13、机通过高水压从料斗底部将大米吸走流入下一个不锈钢容器中，然后从这个容器底部吸走，再从顶端流入。洗米机这个动作循环一个周期，使大米得到了充分的清洗和浸洗，最后通过自动程式控制吸入另一个米水分离装置将水分滤去。特点：清除效果好，其用水可反复使用，节约用水，体积小，重量轻，操作方便，淘米量大，可广泛用于家庭、集体食堂和宾馆等单位。 图2循环式洗米机1.4本章小结 本章分析了洗米机设计的目的及意义，介绍了我国洗米机行业的发展概况，列举了几类洗米机的特点和工作原理。46沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 总体结构发难设计及运动参数计算第二章 总体结构方案设计及运动和动力参数计算2.1 总体结构方案
14、设计 螺旋式洗米机结构简图如图3所示。大米至料斗1加入，在水平螺旋2的输送过程中进行揉搓洗涤，大米中的漂浮杂质在此过程中漂浮，与洗涤的浊水一起从溢流口12排出。而大米则被水平螺旋推进器从进料口运输到倾斜螺旋9的入口处。在此处，米开始随倾斜螺旋向上运输，由于水的冲刷浸泡，沉降速度较快的沙石则被沉降在沙石沉积槽8内（小槽下有螺孔，可定时拆下进行清洗），米最后经过喷水装置以上的沥干段后从排料口10排出，完成洗米操作。而洗涤水在洗米过程中从喷水装置11喷入，沿倾斜螺旋往下流动，经水平螺旋，最后从溢流口流出。机组在整个洗米过程中水流与米成逆流流动，在倾斜输送螺旋上钻有小孔，并使倾斜螺旋的上盖与螺旋留有一
15、定间隙。水平螺旋则采用敞盖，也便于漂浮杂质浮出。图 3 洗米机结构简图2.2电机的选择利用阻力系数法计算所需电机功率，水平螺旋电机所需额定功率和倾斜螺旋电机 (2-1) (2-2)式中：功率备用系数，取=1； 传动效率，取=0.90； L螺旋长度，水平螺旋长度L1=0.6m ，倾斜螺旋长度L2=0.8m； 倾斜螺旋的倾角=30度； 阻力系数，此取=4.0； G螺旋输送机生产能力（T/h）。 考虑到水（介质）充满螺旋，计算阻力时除输送阻力外，还应有介质阻力较难计算，此外可假设输送充填系数为1的水来作为其生产能力，以次来近似计算总阻力，由此可按公式： 得： G=8.1(T/h) , G =10.2
16、(T/h)以上各数值代入式(2-1)、式(2-2)，可得： N =0.058kw，N=0.111kw 上述计算是稳定运转功率，由于计算值可看出，所需功率较小，考虑到运转中冲击等突发载荷，参考有关其它机械的经验及有关试验和电机效率，最终选取水平螺旋电机功率位120W，电机用型号为YU7114（转速为1400r/min,效率为50%）倾斜螺旋电机功率为250W，型号为YU8014（转速为1400r/min效率为58%）。2.3水平螺旋运动和动力参数计算2.3.1计算总传动比及分配各轴传动比因为水平减速器电机功率为120W，N1=1400r/min，i=N1/n=1400/80=17.5对展开式二级
17、减速器，可取 式中，高速级传动比，低速级传动比；为总传动比，要使均在推荐的数值范围内。 i=N/n=1400/80=17.5 i=4.9，i=3.5(取i=1.4)2.3.2各轴的功率转速扭钜的计算 ； ； ； 表1 水平螺旋减速器参数电机轴轴轴轴转速n（r/min）1400140028580功率p（kw）0.120.1190.1170.115扭矩T(Nm)0.820.813.9213.7传动比i14.93.5效率0.9920.9850,9852.4倾斜螺旋运动和动力参数计算2.4.1计算总传动比及分配各轴传动比倾斜减速器功率为250kw，i=N1/n=1400/100=14；i1=4.42，
18、i2=3.15(取i=1.4)2.4.2各轴的功率转速扭钜的计算 ； ； ； 表2 倾斜螺旋减速器参数电机轴轴轴轴转速n（r/min）14001400316100功率p（kw）0.250.2480.24430.244062扭矩T(Nm)1.71.647.3822.97传动比i14.243.15效率0.9920.9850,9852.5本章小结 本章主要进行了洗米机总体结构方案的设计及运动和动力参数的计算。设计过程中的难点主要在电机功率的计算上，利用阻力系数法来确定及验算电机的功率，确定了水平电动机型号为YU7114，倾斜电动机型号为YU8014，完成了水平减速器和倾斜减速器各级传动比及各轴转速、
19、功率、扭矩的计算。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 水平螺旋减速器设计第三章水平螺旋减速器设计3.1高速级齿轮传动设计1选择齿轮材料及热处理，齿面硬度，精度等级，齿数（1）因为齿轮传动功率不大，转速不太高，选用软齿面齿轮传动。（2）小齿轮：45钢（调质），硬度为：240HBS 大齿轮：45钢（常化），硬度为：200HBS（3）运输机为一般工作的机器，转速不高，故齿轮选用8级精度 （4）选择齿数 （5）因选用闭式软齿面传动，故采用接触疲劳强度设计，用弯曲疲劳强度校核的设计方法。2齿面接触疲劳强度计算 （3-1）确定公式内的各计算参数值。试选载荷系数K=1.3 （1）选齿宽系数。（2）小齿
20、轮扭矩（3）查取弹性影响系数（4）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度Hlim=600MPa大齿轮的接触疲劳强度Hlim=550MPa计算应力循环次数，（工作寿命为10年，每年300工作日单班值） 计算许用应力。取失效概率为1%，接触强度最小安全系数。 （3-2） （3-3）（5）设计计算试算小齿轮分度圆直径 圆周速度 定载荷系数查设计书表10-2取使用系数，（直齿轮），由设计书图10-8查得Kv=1.04；由设计书表10-4用插值法查得8级精度小齿轮支撑非对称布置时 。由模数、 查设计书图10-13得 故载荷系数 （6）按实际载荷系数教正小齿轮分度圆直径计算值： 3确定主要几何尺寸和参数（1）
21、确定模数 取（2）计算分度圆直径 计算中心距 （4）计算齿宽 4校核齿根弯曲疲劳强度（1）确定计算参数 由设计书图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度 大齿轮的弯曲疲劳强度 由图10-18查取弯曲疲劳强度寿命系数： 计算许用应力，取弯曲强度最小安全系数 查设计书表10-5得齿形系数 ；查设计书表10-5应力校正系数 （2）校核计算 符合要求3.2低速级齿轮传动设计1选择齿轮材料及热处理，齿面硬度，精度等级，齿数（1）因为齿轮传动功率不大，转速不太高，选用软齿面齿轮传动。（2）小齿轮：45钢（调质），硬度为：240HBS 大齿轮：45钢（常化），硬度为：200HBS（3）运输机为一般工作的机器，
22、转速不高，故齿轮选用8级精度 （4）选择齿数 （5）因选用闭式软齿面传动，故采用接触疲劳强度设计，用弯曲疲劳强度校核的设计方法。2齿面接触疲劳强度计算 确定公式（3.1）内的各计算参数值。试选载荷系数K=1.3 （1）选齿宽系数（2）小齿轮扭矩（3）查取弹性影响系数（4）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度Hlim=600MPa大齿轮的接触疲劳强度Hlim=550MPa计算应力循环次数，（工作寿命为10年，每年300工作日单班值） 计算许用应力。取失效概率为1%，接触强度最小安全系数。据式（3-2）（3-3）计算得，。(5)设计计算据式（3.1）计算小齿轮分度圆直径 圆周速度 定载荷系数查设计书
23、表10-2取使用系数，（直齿轮），由设计书图10-8查得：Kv=1.01，由设计书表10-4用插值法查得8级精度小齿轮支撑非对称布置时 由模数、 查设计书图10-13得 故载荷系数 （6）按实际载荷系数教正小齿轮分度圆直径计算值 3确定主要几何尺寸和参数（1）确定模数 ， 取（2）计算分度圆直径 计算中心距 （4）计算齿宽 校核齿根弯曲疲劳强度（1）定计算参数 由设计书图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度大齿轮的弯曲疲劳强度 由图10-18查取弯曲疲劳强度寿命系数： 计算许用应力，取弯曲强度最小安全系数 查设计书表10-5得齿形系数 查设计书表10-5应力校正系数 校核计算 符合要求3.3
24、各轴的结构设计与强度校核3.3.1输入轴的设计1 求轴传递扭矩 2求作用在齿轮上的力 3初步估算轴的最小直径，选取联轴器安装联轴器处轴的直径为轴的最小直径。根据A=102126 考虑轴上键槽的削弱，轴径需加大3%7%，则取=9mm。选取联轴器：按扭矩T=812N查手册，选用LT1型弹性柱销联轴器其半联轴器的孔径=9mm, 半联轴器长L。4轴的结构设计 拟定轴上的零件装配方案，轴上的零件包括左端轴承和轴承端盖及联轴器依次由左端装配，仅右端轴承和轴承端盖由右端装配。 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。 装联轴器段A：=9mm，=18mm，因半联轴器与轴配合各部分长L，为保证轴挡圈压紧联轴器
25、。小于20，可取=18mm。装轴承段B：，这段（两）轴径由滚动轴承的内圈孔径决定，选用深沟球轴承6002，其尺寸为，故。，。轴肩段C： 。装齿轮段D：经计算圆柱齿轮齿根圆到键槽底部尺寸x,应做成齿轮轴。轴肩段E：。装轴承段F：。轴上零件的周向固定，半联轴器与轴的周向固定均采用平键联接，同时为了保证半联轴器与轴的配合有良好对中性，采用H7/k6，滚动轴承与轴采用H7/k6。（10）定出轴肩处的圆角半径R=1，轴端倒角取1。 5. 选择轴的材料为45钢，调质处理。由设计书表15-1查得轴的主要力学性能，。3.3.2中间轴的设计1 求轴传递的扭矩 2. 求作用在齿轮上的力 3.估算轴的最小直径 4.
26、轴的结构设计（1）拟定轴上的零件装配方案，轴上的大部分零件包括齿轮，套筒，左端轴承和轴承端盖依次由左端装配，仅右端轴承和轴承端盖由右端装配。（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。 （3）装左端轴承段A：=17mm，由上面所求第二段轴的直径=20mm.，则直径应小于，取=17mm，。 （4）轴肩段B：（5）装齿轮段C： 。 段应小于齿轮的宽度，为保证套筒紧靠齿轮左端面使齿轮轴向固定。（6）轴环段D：（7）装右端齿轮段E：，经计算圆柱齿轮齿根圆到键槽底部尺寸x,应做成齿轮轴。（8）轴肩段F：（9）装右端轴承段G：=17mm，.（10）轴上零件的周向固定，采用平键联接，同时为了保证齿轮与轴
27、的配合有良好对中性，采用H7/k6，滚动轴承与轴采用H7/k6。（11）定出轴肩处的圆角半径R=1，轴端倒角取1。5. 选择轴的材料为45钢，调质处理，由设计书表15-1查得轴的主要力学性能。 3.3.3输出轴的设计1 求轴传递扭矩 2求作用在齿轮上的力 3初步估算轴的最小直径，选取联轴器安装联轴器处轴的直径为轴的最小直径。根据表，A=103126 取=14mm.选取联轴器：按扭矩T=13728N查手册，选用LT1型弹性柱销联轴器其半联轴器的孔径=14mm, 半联轴器长L4轴的结构设计（1）拟定轴上的零件装配方案，轴上的零件包括左端轴承和轴承端盖及联轴器依次由左端装配，齿轮、右端轴承和轴承端盖
28、由右端装配。（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。（3）装联轴器段A：=14mm，=30mm，因半联轴器与轴配合各部分长L，为保证轴挡圈压紧联轴器。小于32，可取=30mm。（4）装轴承段B：，这段（两）轴径由滚动轴承的内圈孔径决定。选用深沟球轴承6003。（5）轴肩段C： 。（6）轴环段D：。（7）装齿轮段E：。（8）轴肩段F：。（9）装轴承段G：。（10）轴上零件的周向固定，半联轴器与轴的周向固定均采用平键联接，同时为了保证半联轴器与轴的配合有良好对中性，采用H7/k6，滚动轴承与轴采用H7/k6。（11）定出轴肩处的圆角半径R=1，轴端倒角取1。 5. 选择轴的材料为45钢，调
29、质处理，由设计书表15-1查得轴的主要力学性能 。6画轴的结构简图如图（3.1a）所示，确定出轴承的支点跨距，悬臂由此可画出轴的水平面的支反力：,垂直面支反力：，7画弯矩图，转矩图（1）水平弯矩图如图(3.1d), (在C截面处)。（2）垂直面弯矩图如图(3.1f)， (在C截面处)。（3）合成弯矩图如图(3.1g)，在C截面处，（4）转矩图如图(3.1h)，T=13728N 图4 水平螺旋减速器输出轴弯矩、扭矩图8按弯矩合成应力校核轴的强度由弯矩图知C处的弯矩最大，校核该截面强度。截面C处的当量弯矩， ，可得： 校核结果：，C截面强度足够。9按疲劳强度精度校核轴的安全系数根据轴的结构和弯矩图
30、及转矩图可见，CC截面为危险截面，故校核此截面，查表，。按渐开线花键查得。查表得尺寸系数。查表得表面质量系数=0.93。，查表得钢的。查表许用安全系数。弯曲应力幅。 扭转应力幅：。 只考虑弯矩作用时的安全系数 只考虑转矩作用时的安全系数 安全系数：= ，满足强度要求。3.4各轴轴承与键的设计各轴轴承选用如表3 表3 各轴轴承型号及尺寸输入轴中间轴输出轴型号600260036003尺寸（dDB）153510173510173510输出轴轴承的校核 因输出轴选用深沟球轴承6003，轴上所承受的最大径向力的轴承是靠近齿轮端的其F为： F=N计算轴承寿命由式L=计算其中：由表查得f=1.01.2 取f
31、=1.1；由表查得基本额定载荷C=5580N；轴转速n=80r/min；深沟球轴承=3； L=按每年300日工作日，每天8小时可知轴承使用年限为 L=设计年限10年所以轴承满足使用要求。各轴键的选用各轴上的键皆选用A型平键，其尺寸如表3.2 表4 各轴键的选用输入轴中间轴输出轴联轴器键（bhL）33105525齿轮键（bhL）87108718（4）联轴器键尺寸b=5mm,h=5mm,L=25mm 校核挤压强度： （3-4） K=2.5mm , 25-5=20mm ,T=13728 设计书表6-2，由式（3-1）计算 挤压强度满足要求。 齿轮键尺寸b=8mm,h=7mm,L=18mm 校核挤压强
32、度：， K=3.5mm, 18-8=10mm ,T=13728 设计书表6-2 ， 挤压强度满足要求。3.5本章小结 水平螺旋减速器采用二级直齿圆柱齿轮减速器，完成了减速器中齿轮、轴、轴承、键等零件的设计与校核。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 倾斜螺旋减速器设计第四章 倾斜螺旋减速器设计4.1高速级齿轮传动设计1选择齿轮材料及热处理，齿面硬度，精度等级，齿数（1）因为齿轮传动功率不大，转速不太高，选用软齿面齿轮传动。（2）小齿轮：45钢（调质），硬度为：240HBS大齿轮：45钢（常化），硬度为：200HBS（3）运输机为一般工作的机器，转速不高，故齿轮选用8级精度 （4）选择齿数
33、（5）因选用闭式软齿面传动，故采用接触疲劳强度设计，用弯曲疲劳强度校核的设计方法。2齿面接触疲劳强度计算 确定公式内的各计算参数值。试选载荷系数K=1.3 （1）选齿宽系数（2）小齿轮扭矩（3）查取弹性影响系数（4）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度Hlim=600MPa大齿轮的接触疲劳强度Hlim=550MPa计算应力循环次数，（工作寿命为10年，每年300工作日单班值） 计算许用应力。取失效概率为1%，接触强度最小安全系数。 （5）设计计算 试算小齿轮分度圆直径： 圆周速度 定载荷系数，查设计书表10-2取使用系数， （直齿轮），由设计书图10-8查得：Kv=1.08由设计书表10-4用插
34、值法查得8级精度小齿轮支撑非对称布置时 由模数、 查设计书图10-13得。 故载荷系数 按实际载荷系数教正小齿轮分度圆直径计算值 3 确定主要几何尺寸和参数（1）确定模数， 取（2）计算分度圆直径 （3）计算中心距 （4）计算齿宽 4校核齿根弯曲疲劳强度（1）确定计算参数 由设计书图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度 大齿轮的弯曲疲劳强度 由图10-18查取弯曲疲劳强度寿命系数： 计算许用应力，取弯曲强度最小安全系数 查设计书表10-5得齿形系数 查设计书表10-5应力校正系数 （2） 校核计算 符合要求4.2低速级齿轮传动设计 1选择齿轮材料及热处理，齿面硬度，精度等级，齿数（1）因为齿轮
35、传动功率不大，转速不太高，选用软齿面齿轮传动。（2）小齿轮：45钢（调质），硬度为：240HBS大齿轮：45钢（常化），硬度为：200HBS（3）运输机为一般工作的机器，转速不高，故齿轮选用8级精度 （4）选择齿数 （5）因选用闭式软齿面传动，故采用接触疲劳强度设计，用弯曲疲劳强度校核的设计方法。2齿面接触疲劳强度计算 （3-5）确定公式内的各计算参数值。试选载荷系数K=1.3 （1）选齿宽系数 （2）小齿轮扭矩 （3）查取弹性影响系数 （4）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度Hlim=600MPa大齿轮的接触疲劳强度Hlim=550MPa计算应力循环次数，（工作寿命为10年，每年300工作日
36、单班值） 计算许用应力。取失效概率为1%，接触强度最小安全系数。 （3-6） （3-7）（5）设计计算 据式（3.5）计算小齿轮分度圆直径： 圆周速度 定载荷系数：查设计书表10-2取使用系数：， （直齿轮），由设计书图10-8查得：Kv=1.014，由设计书表10-4用插值法查得8级精度小齿轮支撑非对称布置 由b=26.72模数、 查设计书图10-13得故载荷系数 按实际载荷系数教正小齿轮分度圆直径计算值： 3确定主要几何尺寸和参数 （1）确定模数，取 （2）计算分度圆直径 （3）计算中心距 （4）计算齿宽 取4校核齿根弯曲疲劳强度（1）确定计算参数 由设计书图10-20c查得小齿轮的弯曲疲
37、劳强度 大齿轮的弯曲疲劳强度 由图10-18查取弯曲疲劳强度寿命系数 计算许用应力，取弯曲强度最小安全系数 查设计书表10-5得齿形系数 查设计书表10-5应力校正系数 （2） 校核计算 符合要求4.3 各轴的结构设计与强度校核 4.3.1输入轴的设计1 求轴传递扭矩 2求作用在齿轮上的力： 3初步估算轴的最小直径，选取联轴器安装联轴器处轴的直径为轴的最小直径。根据A=102126 考虑轴上键槽的削弱，轴径需加大3%7%，则取=10mm.选取联轴器：按扭矩T=1691N查手册，选用LT1型弹性柱销联轴器其半联轴器的孔径=10mm, 半联轴器长L4轴的结构设计 （1）拟定轴上的零件装配方案，轴上
38、的零件包括左端轴承和轴承端盖及联轴器 依次由左端装配，仅右端轴承和轴承端盖由右端装配。（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。（3） 装联轴器段A：=10mm，=23mm，因半联轴器与轴配合各部分长L，为保证轴挡圈压紧联轴器。小于25，可取=23mm。（4）装轴承段B：，这段（两）轴径由滚动轴承的内圈孔径决定，选用深沟球轴承6002，其尺寸为，故。，。（5）轴肩段C： 。（6）装齿轮段D：经计算圆柱齿轮齿根圆到键槽底部尺寸x,应做成齿轮轴。（7）轴肩段E：（8）装轴承段F：（9）轴上零件的周向固定，半联轴器与轴的周向固定均采用平键联接，同时为了保证半联轴器与轴的配合有良好对中性，采用H
39、7/k6，滚动轴承与轴采用H7/k6。（10）定出轴肩处的圆角半径R=1，轴端倒角取1。 5.2材料为45钢，调质处理由设计书表15-1查得轴的主要力学性能，。4.3.2中间轴的设计1求轴传递的扭矩 2.求作用在齿轮上的力 3.估算轴的最小直径 4.轴的结构设计 （1）拟定轴上的零件装配方案，轴上的大部分零件包括齿轮，套筒，左端轴承和轴承端盖依次由左端装配，仅右端轴承和轴承端盖由右端装配。（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。 （3）装左端轴承段A：=17mm，由上面所求第二段轴的直径=20mm.，直径应小于，取=17mm，。 （4）轴肩段B： （5）装齿轮段C： 。 段应小于齿轮的宽度，为保证套筒紧靠齿轮左端面使齿轮轴向固定。（6）轴环段D： （7）装右端齿轮段E：，经计算圆柱齿轮齿根圆到键槽底部尺寸x,应做成齿轮轴。（8）轴肩段F：（9）装右端轴承段G：=17mm，. （10）轴上零件的周向固定，采用平键联接，同时为了保证齿轮与轴的配合有良好对中性，采用H7/k6，滚动轴承与轴采用H7/k6。（11）定出轴肩处的圆角半径R=1，轴端倒角取1。5. 选择轴的材料为45钢，调质处理由设计书表15-1查得轴的主要力学性能， ，。 4.3.3输出轴的设计1求轴传递扭矩 2