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本科畢業(yè)論文 題目：大豆?jié)L筒清選機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 屆 2016 學(xué) 院 機(jī)械工程 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 職稱 助教 下達(dá)任務(wù)日期 2015年12月1日 摘 要 大豆?jié)L筒清選機(jī)作為農(nóng)業(yè)機(jī)械的一種，現(xiàn)在已經(jīng)越來(lái)越普遍地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)的大生產(chǎn)中。國(guó)內(nèi)大豆?jié)L筒清選機(jī)的研發(fā)及制造要與全球號(hào)召的高效經(jīng)濟(jì)、安全穩(wěn)定主題保持一致。近期對(duì)機(jī)械行業(yè)中大豆?jié)L筒清選機(jī)的使用情況進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)中，對(duì)于大豆等農(nóng)作物的清選，如果在清選時(shí)使用臨時(shí)設(shè)備清選，不但勞動(dòng)強(qiáng)度太大而且工作效率極低，所以設(shè)計(jì)一個(gè)專用的大豆?jié)L筒清選機(jī)勢(shì)在必行。 本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，提出了大豆?jié)L筒清選機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，構(gòu)建了大豆?jié)L筒清選機(jī)總的指導(dǎo)思想，從而得出了該大豆?jié)L筒清選機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且運(yùn)行平穩(wěn)的結(jié)論。 關(guān)鍵詞：大豆?jié)L筒清選機(jī)；農(nóng)業(yè)機(jī)械；設(shè)備；高效 ABSTRACT With development of all kind of science technology and global economy, F manipulator is a automated 16 devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heay labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety. Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow atcompress engt hthdirec tionpro cedurework. Theinvertedpendulumisatypicalhighordersystem,withmultivariable,non-linear, strong-coupling,fleetandabsolutelyinstable.Itisrepresentativeasanidealmodeltoprovenewcontroltheoryandtechniques.Duringthecontrolprocess,pendulumcaneffectivelyreflectmanykeyproblemssuchasequanimity,robust,follow-upandtrack,therefore.Thispaperstudiesacontrolmethodofdoubleinvertedpendulum.Firstofall,themathematicalmodelofthedoubleinvertedpendulumisestablished,thenmakeacontroldesigntodoubleinvertedpendulumonthemathematicalmodel,anddeterminethesystemperformanceindexweightmatrix,byusinggeneticalgorithminordertoattainthesystemstatefeedbackcontrolmatrix.Fthesimulationofthesystemismadeby. KEYWORDS：pneumatic manipulator ；cylinder ；pneumatic loop ；Fout degrees of freedom 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 目 錄 III 1緒論 1 1.1課題的來(lái)源與研究的目的和意義 2 1.2本課題研究的內(nèi)容 3 1.3滾筒清選機(jī)的發(fā)展概況 3 2大豆?jié)L筒清選機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 6 2.1大豆?jié)L筒清選機(jī)的總體方案圖 8 2.2大豆?jié)L筒清選機(jī)的工作原理 10 2.3機(jī)械傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 11 2.3.1電機(jī)的選型計(jì)算 12 2.3.2軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 2.3.3齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 2.3.4傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 2.3.5鍵的設(shè)計(jì) 16 3各主要零部件強(qiáng)度的校核 17 3.1機(jī)架的設(shè)計(jì)與校核 19 3.2軸承強(qiáng)度的校核計(jì)算 20 4大豆?jié)L筒清選機(jī)中主要零件的三維建模 20 4.1電機(jī)的三維建模 21 4.2滾輪的三維建模 22 4.3滾筒的三維建模 22 4.4大豆?jié)L筒清選機(jī)的三維建模 23 結(jié) 論 24 致 謝 25 參考文獻(xiàn) 26 1 緒論 1.1課題的來(lái)源與研究的目的和意義 隨著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化（SIO）的實(shí)施，世界大豆?jié)L筒清選機(jī)以采用新材料、新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),19世紀(jì)80年代，美國(guó)一家專業(yè)生產(chǎn)大豆?jié)L筒清選機(jī)的公司將新開發(fā)的大豆?jié)L筒清選機(jī)應(yīng)用到歐美市場(chǎng)，經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行，為該公司創(chuàng)造了不菲的利潤(rùn)。繼美國(guó)的這家生產(chǎn)大豆?jié)L筒清選機(jī)的公司之后，日本的古來(lái)森公司也看到了大豆?jié)L筒清選機(jī)的利潤(rùn)所在，投入了相當(dāng)大的人力和精力來(lái)開發(fā)研制大豆?jié)L筒清選機(jī)，并且與二十世紀(jì)中期投入到了北美等市場(chǎng)。當(dāng)前，全世界各大機(jī)械人廠商為了提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，都大力進(jìn)行大豆?jié)L筒清選機(jī)的研發(fā)工作?，F(xiàn)在國(guó)外等著名大豆?jié)L筒清選機(jī)的品牌中，都有大豆?jié)L筒清選機(jī)的銷售，全世界大豆?jié)L筒清選機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。有一點(diǎn)值得注意的是，大豆?jié)L筒清選機(jī)的市場(chǎng)，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場(chǎng)，因此大豆?jié)L筒清選機(jī)是當(dāng)今棒料生產(chǎn)加工企業(yè)比配的設(shè)備已經(jīng)成為主要趨勢(shì)。西方資本主義國(guó)家有巨大的大豆?jié)L筒清選機(jī)銷售市場(chǎng)，機(jī)械人工業(yè)是西方資本主義國(guó)家的機(jī)械工業(yè)之一。 機(jī)械研究領(lǐng)域的發(fā)展與時(shí)俱進(jìn)，一些專業(yè)知識(shí)是必不可少的。但是過(guò)度的專業(yè)知識(shí)分割，使視野狹隘，可以多多參加技術(shù)交流，和參加科研項(xiàng)目，縮小范圍，提升新技術(shù)的進(jìn)步和整個(gè)塊的技術(shù)，提高外部條件變化的適應(yīng)能力。封閉的專業(yè)知識(shí)的太狹隘，考慮的問(wèn)題太特殊，在工作中協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢(shì)。人們?cè)絹?lái)越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對(duì)專業(yè)合并的分化。機(jī)械工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，并研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來(lái)，新產(chǎn)品的開發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個(gè)超級(jí)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和任務(wù)。 大豆?jié)L筒清選機(jī)自從上世紀(jì)九十年代開始就陸續(xù)地被應(yīng)用在農(nóng)業(yè)方面，但傳統(tǒng)的大豆?jié)L筒清選機(jī)由于清選精度不高，速度緩慢，有好多工廠仍然采用人工清選的方式，這種人工清選的方式勞動(dòng)效率低下，所以此次設(shè)計(jì)的大豆?jié)L筒清選機(jī)，在傳統(tǒng)的大豆?jié)L筒清選機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，應(yīng)用合理的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)力機(jī)構(gòu)，從而來(lái)克服以往的大豆?jié)L筒清選機(jī)所不能克服的問(wèn)題，對(duì)后續(xù)的大豆?jié)L筒清選機(jī)的設(shè)計(jì)制造有一定的參考意義和價(jià)值。 1.2本課題研究的內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)大豆?jié)L筒清選機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從大豆?jié)L筒清選機(jī)的整體方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面： 1、到圖書館里查閱大量相關(guān)知識(shí)的資料，搜集出各類大豆?jié)L筒清選機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)，挑選相關(guān)內(nèi)容記錄并學(xué)習(xí)。 2、分析大豆?jié)L筒清選機(jī)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)。 3、確定設(shè)計(jì)總體方案。 4、確定具體設(shè)計(jì)方案。 5、大豆?jié)L筒清選機(jī)的裝配圖、零件圖的繪制。 6、說(shuō)明書的整理。 1.3滾筒清選機(jī)的發(fā)展概況 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于大豆?jié)L筒清選機(jī)的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，首先對(duì)大豆?jié)L筒清選機(jī)作了簡(jiǎn)單的概述；接著分析了該大豆?jié)L筒清選機(jī)的結(jié)構(gòu)的方案布局及工作原理，然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所選擇的大豆?jié)L筒清選機(jī)的結(jié)構(gòu)各主要零部件進(jìn)行了校核。大豆?jié)L筒清選機(jī)的結(jié)構(gòu)由機(jī)架，滾筒，齒輪傳動(dòng)，以及入料斗等幾個(gè)部分組成。目前，大豆?jié)L筒清選機(jī)正朝著大直徑，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)的氣墊式大豆?jié)L筒清選機(jī)的結(jié)構(gòu)就是其中的一個(gè)。在大豆?jié)L筒清選機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造大豆?jié)L筒清選機(jī)過(guò)程中存在著很多不足。 在20世紀(jì)開始，歐美西方資本主義國(guó)家都不斷地研發(fā)和設(shè)計(jì)新型大豆?jié)L筒清選機(jī)，通過(guò)嘗試各種機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來(lái)彌補(bǔ)以往大豆?jié)L筒清選機(jī)不足的缺陷。 2010年，國(guó)家各部委進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和論證后認(rèn)為：大豆?jié)L筒清選機(jī)這個(gè)大產(chǎn)業(yè)在接下來(lái)的幾十年內(nèi)產(chǎn)值和市場(chǎng)占有率都會(huì)是井噴式的。 在2013七月，在測(cè)量市場(chǎng)大小的根本上行使2010之“大豆?jié)L筒清選機(jī)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)趨勢(shì)考查”后續(xù)。情況即中國(guó)市場(chǎng)正在急劇膨脹，然后韓國(guó)，日本和德國(guó)都在拼命瓜分市場(chǎng)。 對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的蕭條，導(dǎo)致大豆?jié)L筒清選機(jī)的發(fā)展也出現(xiàn)過(guò)了蕭條的景象，由于加工設(shè)備和開發(fā)的能力有限，所以大豆?jié)L筒清選機(jī)的發(fā)展也有一定的局限性，但隨著工業(yè)水平的提高，大豆?jié)L筒清選機(jī)的發(fā)展也越來(lái)越先進(jìn)，不斷地朝著方便及智能化等方向發(fā)展。 本次設(shè)計(jì)是關(guān)于大豆?jié)L筒清選機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的大豆?jié)L筒清選機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，使得此種類型的大豆?jié)L筒清選機(jī)的結(jié)構(gòu)的使用范圍更廣泛，更加靈活，并且對(duì)今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。 2 大豆?jié)L筒清選機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.1 大豆?jié)L筒清選機(jī)的總體方案圖 本次設(shè)計(jì)的大豆?jié)L筒清選機(jī)采取的方案是：人工將大豆此類農(nóng)作物倒入料斗里面，然后清選機(jī)通過(guò)三相電機(jī)帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)繼而帶動(dòng)內(nèi)外滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，而內(nèi)外滾筒內(nèi)部都有篩網(wǎng)，篩網(wǎng)一安裝在外滾筒里面清選大的石子，篩網(wǎng)二安裝在內(nèi)滾筒里面用于清選大豆，由于電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)里面的篩網(wǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)，而滾筒里面有三層過(guò)濾篩，這樣大豆由于重力的作用會(huì)自動(dòng)落入下面的篩網(wǎng)里面被過(guò)濾篩逐層過(guò)濾，最后有各自對(duì)應(yīng)的出料口出料。其具體方案布局圖如下： 2.2 大豆?jié)L筒清選機(jī)的工作原理 大豆?jié)L筒清選機(jī)作為大豆?jié)L筒清選機(jī)的一種，也是和其他大豆?jié)L筒清選機(jī)的機(jī)理類似，其工作原理為：人工將大豆此類農(nóng)作物倒入料斗里面，然后清選機(jī)通過(guò)三相電機(jī)帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)繼而帶動(dòng)內(nèi)外滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，而內(nèi)外滾筒內(nèi)部都有篩網(wǎng)，篩網(wǎng)一安裝在外滾筒里面清選大的石子，篩網(wǎng)二安裝在內(nèi)滾筒里面用于清選大豆，由于電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)里面的篩網(wǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)，而滾筒里面有三層過(guò)濾篩，這樣大豆由于重力的作用會(huì)自動(dòng)落入下面的篩網(wǎng)里面被過(guò)濾篩逐層過(guò)濾，最后有各自對(duì)應(yīng)的出料口出料。 2.3 機(jī)械傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 2.3.1電機(jī)的選型計(jì)算 已知整個(gè)大豆?jié)L筒清選機(jī)的總重量150KG,其他重量50KG，我們?nèi)】傊亓繛?00Kg，清選箱反復(fù)移動(dòng)速度為1~2r/min。即： 具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下: 1、確定運(yùn)行時(shí)間 本次設(shè)計(jì)加速時(shí)間 負(fù)載速度（m/min） 有速度可知每秒上升50mm， 電機(jī)轉(zhuǎn)速 3.負(fù)載轉(zhuǎn)矩 式中： 4.電機(jī)轉(zhuǎn)矩 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 必須轉(zhuǎn)矩 S為安全系數(shù)，這里取1.0。 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用電機(jī)型號(hào)為160BL-A，此無(wú)電機(jī)廠家為機(jī)電產(chǎn)品。根據(jù)電機(jī)的特性曲線以及參數(shù)表如下： 根據(jù)計(jì)算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表，我們選用電機(jī)型號(hào)為160BL-4030H1-LK-B，電機(jī)額定功率為0.37KW，額定轉(zhuǎn)矩為7.62N.m，最大轉(zhuǎn)矩為9N.m， 額定轉(zhuǎn)速為 3000r/min。電機(jī)大致圖如下： 外形尺寸292x232，電機(jī)輸出軸徑為24mm。 2.3.2軸承的選型計(jì)算 軸承的選擇并不是只考慮軸徑一個(gè)因素，還要考慮到軸承的性能，一般要考慮到其壽命、可靠度（指該軸承達(dá)到或超過(guò)規(guī)定壽命的概率）、靜載荷、動(dòng)載荷、額定壽命、基本額定壽命、基本額定載荷等等很多因素。最主要的是允許空間、載荷的大小和方向、軸承工作轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度、軸承的剛性（一般磙子軸承的剛性大于球軸承）、軸向游動(dòng)、安裝和拆卸。因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)的軸上徑向載荷大，軸向載荷小，而且存在軸或殼體變形大以及安裝對(duì)中性差的問(wèn)題，所以選用調(diào)心滾子軸承，因?yàn)檎{(diào)心磙子軸承主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受少量的雙軸向載荷，而圓錐磙子軸承有打的錐角可承受大的徑、軸向聯(lián)合載荷。所以選用（雙列向心）圓錐磙子軸承，有雙內(nèi)圈，并是可分離的軸承，根據(jù)d=80mm,由參考資料2P7－356 表7－2－78 帶緊定套的調(diào)心滾子軸承（GB/T288-1994），選用22218CK/W33+H318軸承，其基本額定載荷為=240KN,=322KN, 根據(jù)軸承選用配套的軸承座，參考資料2P7-43表7-2-105 適用圓錐孔的異徑孔滾動(dòng)軸承座(GB/T7813-1998) SNK型軸承座，可選用SNK316型的軸承座。 2.3.3齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知系統(tǒng)工況為該大豆?jié)L筒清選機(jī)的結(jié)構(gòu)每天工作12小時(shí)，使用環(huán)境為干燥，室溫，故： 1） 選擇\齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS. 2） 精度等級(jí)選用7級(jí)精度； 3）小齒輪齒數(shù)z1＝50，大齒輪齒數(shù)z2＝75的； 4） 齒輪模數(shù)都為2的直齒輪 因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過(guò)低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （1） 試選Kt＝1.6 （2）選取區(qū)域系數(shù)ZH＝2.433 （3）選取尺寬系數(shù)φd＝1 （4）查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，則εα＝εα1＋εα2＝1.62 （5）查得材料的彈性影響系數(shù)ZE＝189.8Mpa （6）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1＝600MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限σHlim2＝550MPa； （7）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1＝60n1jLh＝601921（283005）＝3.3210e8 N2＝N1/5＝6.64107； （8） 查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1＝0.95； KHN2＝0.98 ； （9） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 ； 取失效概率為1％，安全系數(shù)S＝1，由得： [σH]1＝＝0.95600MPa＝570MPa [σH]2＝＝0.98550MPa＝539MPa [σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa； 2.3.4傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）初步確定軸的直徑 mm （3.32） 根據(jù)工作條件，取mm （2）傳動(dòng)軸受力分析 N （3.33） N （3.34） N （3.35） （3） 繪制傳動(dòng)軸的受力簡(jiǎn)圖，求支座反力 ①垂直面支反力： 由，得： （3.36） 由，得： N （3.37） ②水平面支反力： 由，得： （3.38） N 由，得： N （3.39） （4）作彎矩圖： A點(diǎn) Nmm （3.40） B點(diǎn) Nmm （3.41） C點(diǎn) Nmm （3.42） （5）作轉(zhuǎn)矩T圖： Nmm （6）校核軸的強(qiáng)度： 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。由文獻(xiàn)[1，15-5]可知，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 MPa （3.43） 選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)[1]表可知，MPa。因此，，故安全。 （7）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 ①判斷危險(xiǎn)截面 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面IV和V引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，而V受的彎矩較大；從受載的情況來(lái)看，截面C的應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，故C面不用校核。只需校核截面V。 ②截面V左側(cè) 抗彎截面系數(shù) mm （3.44） 抗扭截面系數(shù) mm （3.45） 截面V左側(cè)的彎矩M為 Mpa （3.46） 截面V上的扭矩T為 MPa 截面上的彎曲應(yīng) Mpa （3.47） 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力MPa （3.48） 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。MPa，MPa，MPa。 用插入法求出 ， 軸按精車加工，可知，表面質(zhì)量系數(shù)為： 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理， 固得綜合系數(shù)為 （3.49） 可知，碳鋼的特性系數(shù) 取 取 所以軸在截面V左側(cè)的安全系數(shù)為 （3.50） （3.51） （3.52） 故該軸在截面V左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。 ③截面V右側(cè) 抗彎截面系數(shù) mm 抗扭截面系數(shù) mm 截面V左側(cè)的彎矩M為 MPa 截面V上的扭矩T為 MPa 截面上的彎曲應(yīng)力 MPa 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及?。阂颍?， ， 軸的材料的敏感系數(shù)為 ， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按文獻(xiàn)[1，附]為 （3.53） 軸的截面形狀系數(shù)為 軸的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為 綜合系數(shù)為 所以軸在截面V左側(cè)的安全系數(shù)為 故該軸在截面V左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。 2.3.5鍵的選型計(jì)算 機(jī)械設(shè)備中連接的方式有很多種，有螺紋連接，鍵連接等等，鍵連接主要是用在軸和其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合的場(chǎng)合，用來(lái)傳遞軸的輸出扭矩。通常情況下，選取鍵條的類型很關(guān)鍵，根據(jù)不同的工況選取不同的鍵。一般都有標(biāo)準(zhǔn)值，也就是說(shuō)，在機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)里面查詢得到。鍵的bh根據(jù)徑來(lái)確定。軸和帶輪的聯(lián)結(jié)，d=80mm, 參考資料2P5-194表5-3-18 (GB/T1095-1979)選用B2090的普通B型平鍵，鍵長(zhǎng)分別為90㎜。 3各主要零部件強(qiáng)度的校核 3.1機(jī)架的設(shè)計(jì)與校核 機(jī)架的設(shè)計(jì)主要要保證剛度、強(qiáng)度、及穩(wěn)定性。其中，剛度是評(píng)定大多數(shù)機(jī)架工作能力的主要準(zhǔn)則；強(qiáng)度是定重載機(jī)架工作性能的基本準(zhǔn)則，機(jī)架的強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中可能發(fā)生最大載荷或安全裝置所能傳遞的最大載荷來(lái)校核其靜強(qiáng)度，有時(shí)還要校核其疲勞強(qiáng)度。機(jī)架的強(qiáng)度和剛度都 需要從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩方面來(lái)考慮。動(dòng)剛度是衡量機(jī)架抗振能力的指標(biāo)，而提高機(jī)架的抗振性能應(yīng)從提高機(jī)架的構(gòu)件的靜剛度方面入手，合理設(shè)計(jì)機(jī)架構(gòu)件的截面形狀和尺寸。穩(wěn)定性是保證機(jī)架正常工作的基本條件，必須要注意。 1）在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，機(jī)架的重量應(yīng)要求輕、成本底； 2）抗振性好； 3）由于內(nèi)應(yīng)力及溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力最??； 4)結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便修理和更換零部件； 初步確定機(jī)架的形狀和尺寸，機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，取決于安裝在它們內(nèi)部與外部的零部件的形狀和尺寸，配置情況、安裝與拆卸等要求。同時(shí)也取決于工藝、所承受的載荷、運(yùn)動(dòng)等情況。機(jī)架材料的選用主要根據(jù)機(jī)架的使用要求，多數(shù)機(jī)架形狀較復(fù)雜，故一般采用鑄造，由于鑄鐵的鑄造性能好，價(jià)廉和吸振能力強(qiáng)，所以應(yīng)用最廣。 由于本設(shè)計(jì)是用于淀粉的加工設(shè)備中，屬于重型機(jī)架，而圓錐篩的設(shè)備可以從淀粉的加工工藝流程圖可以看到，此設(shè)備一般會(huì)布置到二摟，而不會(huì)在底層，這就要求機(jī)架的重量輕，所以采用焊接機(jī)架，而且焊接機(jī)架具有制造周期短、重量輕、成本底且強(qiáng)度和剛度高、施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，主要由鋼板、型鋼或鑄鋼件等焊接而成。左端架起篩筒那部分采用板焊結(jié)構(gòu)，主要就是鋼板拼焊而成，右端機(jī)架采用型鋼結(jié)構(gòu)，主要由槽鋼，角鋼，和鋼板焊接而成，重量輕，成本底，材料利用充分。焊接時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 材料的可焊性 可焊性差的材料會(huì)造成焊接困難，焊縫的可靠性降低 所以本設(shè)計(jì)考慮到材料的可焊性選用25鋼； 合理布置焊縫 焊縫應(yīng)位于低應(yīng)力區(qū)，以獲得承載能力大，變形小的構(gòu)件，焊縫布置要盡可能對(duì)稱和減少焊縫的數(shù)量、尺寸，且焊線要短，主要焊線要連續(xù)；提高抗振能力 普通鋼材的吸振能力低于鑄鐵，對(duì)抗振能力要求高的焊接件應(yīng)采取抗振措施，可利用鋼板間的摩擦力來(lái)吸收振動(dòng)；合理選擇截面形狀 提高焊接接頭抗疲勞能力和抗脆斷能力。盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)型材、板材，合理確定焊縫尺寸。 3.2軸承強(qiáng)度的校核計(jì)算 根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命163658=48720小時(shí)； (1）已知nⅡ=458.2r/min兩軸承徑向反力：FR1=FR2=500.2N； 初先兩軸承為深溝球軸承6204型。 根據(jù)課本P265（11-12）得軸承內(nèi)部軸向力FS=0.63FR則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N； (2)∵FS1+Fa=FS2Fa=0 故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端 FA1=FS1=315.1NFA2=FS2=315.1N； (3)計(jì)算當(dāng)量載荷 P1、P2根據(jù)課本P263表（11-9）取fP=1.5;根據(jù)課本P262（11-6）式得 P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5(1500.2+0)=750.3N； P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5(1500.2+0)=750.3N； (4)軸承壽命計(jì)算 ∵P1=P2故取P=750.3N； ∵深溝球軸承 ε=3； 4 大豆?jié)L筒清選機(jī)中主要零件的三維建模 4.1電機(jī)的三維建模 4.2滾輪的三維建模 4.3滾筒的三維建模 4.4大豆?jié)L筒清選機(jī)的三維建模 結(jié)論 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)基本告一段落了。他基本上包含了我們四年的所學(xué)。不過(guò)還是有些問(wèn)題沒(méi)處理好。比如在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)我們所學(xué)習(xí)的知識(shí)與實(shí)踐中的操作和加工過(guò)程還是有一定的出入。進(jìn)行實(shí)踐操作還需要不斷的改進(jìn)。通過(guò)我們查閱資料和問(wèn)老師使得這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠完成。通過(guò)不斷的解決實(shí)驗(yàn)中所遇到的問(wèn)題，在這個(gè)過(guò)程中我也學(xué)會(huì)了從哪方面下手，如何采用正確有效的方法去分析問(wèn)題以及搜集整理文獻(xiàn)資料，同時(shí)能把理論問(wèn)題運(yùn)用到實(shí)踐中。 因?yàn)檫@次畢業(yè)設(shè)計(jì)是最后一次設(shè)計(jì)，所以，不僅僅要有方法一起去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，而且要通過(guò)自己的努力去解決問(wèn)題。通過(guò)這次設(shè)計(jì)與制作，更加深刻了對(duì)書本知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，明白了畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義。我今天認(rèn)真的進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 這是一門綜合性很強(qiáng)的課程，其中包含了很多門科目有機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、工程材料、材料成型、機(jī)械制造、制圖等知識(shí)，通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程可以把以前學(xué)的知識(shí)進(jìn)行更加深入的理解，同時(shí)大大提高個(gè)人訓(xùn)練能力。設(shè)計(jì)一個(gè)零件或結(jié)構(gòu)，要先了解其功能原理，然后在使其滿足使用功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，不能毫無(wú)根據(jù)漫無(wú)目的的瞎想、亂改。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的所有結(jié)構(gòu)的有無(wú)、位置、尺寸都是有根據(jù)甚至有標(biāo)準(zhǔn)的，不能看到別人有而有，也不能亂加或隨意編寫數(shù)據(jù)。否則可能對(duì)整體功能或使用維修等帶來(lái)影響。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到，干任何事都必須耐心，細(xì)致。設(shè)計(jì)過(guò)程中，許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂，有幾次因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯(cuò)，只能毫不情意地重來(lái)。我不禁時(shí)刻提示自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)，認(rèn)真對(duì)待的良好習(xí)慣．這次設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練。在此要感謝指導(dǎo)老師的辛勤教導(dǎo)與詳細(xì)講解，您還幫助我們找出解決問(wèn)題的不同方法。我從此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到了許多有用的知識(shí)和技巧。最后再一次真誠(chéng)感謝您。 最后，真心得感謝老師的細(xì)心教導(dǎo)和幫助。 21 致 謝 至此在論文完成之際，向我的導(dǎo)師表示由衷的感謝！真心的感謝我的導(dǎo)師這幾年來(lái)對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，感謝我敬愛(ài)的老師，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)同時(shí)，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標(biāo)。知道自己想要什么了，不再是從前那個(gè)愛(ài)貪玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學(xué)術(shù)作風(fēng)，認(rèn)真加負(fù)責(zé)，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達(dá)開朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過(guò)近半年努力的設(shè)計(jì)與計(jì)算，查找了各類的大豆?jié)L筒清選機(jī)的設(shè)計(jì)資料，論文終于可以完成了，我的心里無(wú)比的激動(dòng)和開心。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)槲易约阂呀?jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)四年來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是從周圍的老師和同學(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多有用的知識(shí)，在此對(duì)所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué)老師。 參考文獻(xiàn) [1] 鄭淑芳 機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究與探討 北京：科學(xué)出版社，2004.5 [2] 黃長(zhǎng)藝 清選機(jī)操作系統(tǒng)概述 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 [3] 周宏甫. 大豆?jié)L筒清選機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì).高等教育出版社，2004.3 [4] 姜繼海，宋錦春，高常識(shí). 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