桨叶式和面机设计.doc

《桨叶式和面机设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《桨叶式和面机设计.doc（33页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流桨叶式和面机设计.精品文档.摘 要和面机实际上是一种搅拌机，其作用是进行面团的调制，既将各种原、辅料加水搅拌，调制成即符合质量要求，又适合机械加工成形的面团，主要用于面包、饼干、糕点、膨松食品、夹馅饼等食品和淀粉和谷朊粉生产的面团调制。 传统的和面机一般是在一根轴上安装几片浆叶，按主轴的安装形式，可分为立式和卧式两种，立式和面机对面团的拉伸作用较强，适应于调制韧性面团，卧式和面机对面团的拉伸作用较弱。适用于调制酥性面团。而卧式和面机主要是指搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置，它的特点是，结构简单，制造成本低，卸料清洗方便，所以在食品加

2、工中，如面包、饼干、糕点及一些饮食行业的面食中得到了广泛的应用。 在我国国内的和面机产品中，其工作方式大都为间歇式的，这种和面机工作时要人工投料，每个工作周期，要手动控制电动机的启动和停止，电动机频繁启动。用这种和面机，在工作中操作人员劳动强度大，需要专人操作和面机，主料、副料及加水量比例难以正确控制，稳定性差，和面程度也难以控制一致，这些都影响面团的性能的稳定，会影响到最终产品的稳定性，会影响到整个生产线的工作效能。 我们所设计新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种单轴式自动和面机，能实现连续自动和面作业。淀粉和谷朊粉生产线配用这种和面机，可提高淀粉和谷朊粉生产线自动化程度。单轴式自动和

3、面机面向淀粉和谷朊粉生产线中下一个工序熟化机供料，可实现淀粉和谷朊粉生产线主机部分的平面化布置，减少建厂投资，操作方便，有利于提高淀粉和谷朊粉生产线的工作效能。关键词：淀粉 和面机 面粉 AbstractPick to surface and the machine is actually a mixer, its role is the modulation of dough, will all kinds of raw materials, mixing water, modulation is to meet the quality requirements, and is suitab

4、le for machining the formed dough, bread, biscuits, mainly used for bulk food, cakes, pies and other foods clamped and starch and gluten the production of dough modulation. The traditional and the machine is generally in a shaft mounted several blades, according to the main installation forms, can b

5、e divided into two kinds of vertical and horizontal, vertical and surface machine dough stretching action is stronger, adapted to the modulation of toughness dough, horizontal flour-mixing machine dough stretching effect was weak. Applied to the modulation of short dough. While the horizontal flour-

6、mixing machine mainly refers to the mixing vessel axis and axis of rotation in the horizontal position of the agitator, which is characteristic, has the advantages of simple structure, low manufacturing cost, convenient discharging cleaning, so in food processing, such as bread, biscuits, cakes and

7、catering industry pasta has been widely used. In domestic and machine products, its way of working are intermittent, the surface and the machine work to artificial feeding ( materials, materials and water ), each working cycle, to manually control the start-up and stop of the motor, motor launch fre

8、quent. With this and the machine, in the work of the great labor intensity of the operation personnel, special operation is needed and the machine, the main ingredient, Vice materials and water addition ratio are difficult to correctly control, stability is poor, and the surface is hard to control,

9、which can influence the dough properties of stability, will affect the stability of a final product, affect the entire production line efficiency. We design new aiming at the defects of the prior art, and provides a single shaft type automatic flour-mixing machine, can realize the automatic and cont

10、inuous operation. Starch and gluten production lines equipped with the surface and the machine, can improve the starch and gluten production line automation. Single shaft type automatic flour-mixing machine for starch and gluten production line in a process of maturing machine feeding, can realize t

11、he starch and gluten production line the main part of the plane layout, reduce the construction investment, convenient operation, improved starch and gluten production line efficiency.Key words：starch and noodle machine flour目 录摘 要I1绪论11.1和面机概述11.2和面机设计选择52运动参数、动力参数的设计62.1传动系统中传动链的设计及各传动比的分配设计62.2计算

12、各轴的转速62.3计算各轴的功率72.4 计算各轴的转矩73传动机构结构设计83.1皮带传动设计83.2蜗轮蜗杆传动结构设计103.3蜗轮轴的尺寸设计143.4蜗杆轴的尺寸设计153.5滚动轴承选择和寿命计算173.6键连接选择和校核173.7润滑和密封形式的选择173.8 箱体及附件结构的设计和选择183.9主要传动轴受力分析，画出其弯矩图，并且进行相关的校核计算224 机体的总体结构设计314.1 容器的结构设计314.2 其他附件的设计31结 论33致 谢34参考文献35附 录361绪论1.1和面机概述和面机在食品加工中用来调制粘度极高的浆体或塑性固体，主要是揉制各种不同性质的面团，包括

13、酥性面团、韧性面团、水面团等。（1） 和面机调制基本过程和面机调制面团的基本过程由搅拌桨的运动来决定。水、面粉及其他辅料倒入搅拌容器内，开动电动机使搅拌桨转动，面粉颗粒在桨的搅动下均匀地与水结合，首先形成胶体状态的不规则小团粒，进而小团粒相互粘合，逐渐形成一些零散的大团块。随着桨叶的不断推动，团块扩展揉捏成整体面团。由于搅拌桨对面团连续进行的剪切、折叠、压延、拉伸及揉合等一系列作用，结果调制出表面光滑，具有一定弹性、韧性及延伸性的理想面团。若再继续搅拌，面团便会塑性增强，弹性降低，成为粘稠物料。（2） 和面机分类 和面机有卧式与立式两种结构，也可分为单轴、多轴或间歇式、连续式。1卧式和面机卧式

14、和面机的搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置；其结构简单，造价低廉，卸料、清洗、维修方便，可与其他设备完成连续生产，但占地面积较大。这类机器生产能力（一次调粉容量）范围大，通常在25400kg/次左右。它是国内大量生产合各食品厂应用最广泛的一种和面设备。2立式和面机立式和面机的搅拌容器轴线沿垂直方向布置，搅拌器垂直或倾斜安装。结构型式与立式打蛋机相似，只是传动装置较简单。有些设备搅拌容器作回转运动，并设置了翻转或移动卸料装置。立式和面机结构简单，制造成本不高。但占空间较大，卸料、清洗不如卧式和面机方便。直立轴封如长期工作会使润滑剂泄漏，造成食品污染。（3） 和面机主要零部件和面机主要有搅

15、拌器、搅拌容器、传动装置、机架、容器翻转机构等。1搅拌器也称搅拌桨，滚笼式和面机最重要的部件。按搅拌轴数目分，有单轴式和双轴式两种。卧式的与立式的也有所不同。单轴式和面机结构简单、紧凑、操作维修方便，是我国面食加工中普遍使用的机型。这种和面机只有一个搅拌桨，每次和面机搅拌时间长，生产效率低。由于它对面团拉伸作用较小，如果投料少或操作不当，则容易出现抱轴现象，使操作发生困难。因此单轴式和面机适用于揉制酥性面团，不宜调制韧性面团。双轴式和面机具有卧式和面机的优点。它有两组相对反向旋转的搅拌桨，且两个搅拌桨相互独立，转速也可不同，相当于两台单轴式和面机共同工作。运转时，两桨时而相互靠近，时而又加大距

16、离，可加速均匀搅拌。双轴和面机对面团的压捏程度较彻底，拉伸作用强，适合揉制韧性面团。缺点是造价高于卧式和面机，起面较困难，需附加相应装置，如果手工起面则劳动强度大。和面机搅拌器的结构形状有多种类型，对应于不同调制物料特性机工艺要求。（1）形、形搅拌桨 这两种搅拌器的桨叶母线与其轴线呈一定角度为的是增加物料的轴向和径向流动，促进混合，适宜高粘度物料调制。形应用广泛，有很好的调制作用，卸料和清洗都很方便。形搅拌桨调和能力比形叶片低，但可产生高的压缩剪力，多用在细颗粒与粘滞物料的搅拌中。（2）桨叶搅拌器 这种搅拌器结构由几个直桨叶或扭曲直桨叶与搅拌轴组成。和面过程中，桨叶搅拌对物料的剪切作用强，拉伸

17、作用弱，对面筋的形成具有一定破坏作用。搅拌轴装在容器中心，近轴处物料运动速度低，若投粉量少或操作不当，易造成抱轴及搅拌不均的现象。桨叶式搅拌器结构简单，成本低，适用与揉制酥性面团。（3）滚笼式搅拌器 它对面团有举、打、折、揉、压、拉、等多种连续操作，有助于面团的捏合。如果搅拌器结构参数选择合理，还可利用搅拌的反转，将捏合好的面团自动抛出容器，这样就省去了一套容器翻转机构，降低了设备成本。滚笼式搅拌器对面团作用力柔和，面团形成慢，对面筋机械作用弱，有利于面筋网络的生成。结其构简单，制造方便，适用于调和水面团、韧性面团等经过发酵或不发酵的面团。（4）其他类型卧式搅拌器 在卧式和面机中，也使用着一些

18、不同于上述形状的搅拌器。如花环式、扭叶式、椭圆式、V字形。（5）立式和面机的搅拌器 立式和面机的搅拌器有桨叶式、扭环式、象鼻式等。桨叶式搅拌器与卧式和面机桨叶式结构相似，其轴线与地面垂直。扭环式搅拌器桨叶从根部至顶端逐渐扭曲90，有利于促进面筋网络的生成适用于调制韧性面团与水面团雷面食。 象鼻式搅拌器通过一套四杆机构模拟人手调粉时的动作来调制面团，有利于面筋的揉制，适于调制发酵面团。另外搅拌容器可以从机架上推出，作为发酵使用，既减少了生产设备，又简化了搬运面团的操作。一次调粉可达300kg以上。但这种结构复杂，搅拌器动作慢。 （6）双轴和面机的搅拌器 双轴式和面机有两组相对反向旋转的搅拌桨。按

19、其相对位置分为切分式和重叠式。2搅拌容器卧式和面机的搅拌容器（也称搅拌槽）的典型结构见图1多由不锈钢焊接成。图 1-1 搅拌容器和面操作时，面团质量的好坏与温度有着很大的关系，而不同性质的面团又对温度有不同的要求。高功效和面机常用带夹套的换热式搅拌容器。为降低成本，使用普通单层容器，可降低物料调和前的温度来达到加工工艺的要求。为防止工作时物料或润滑油从轴承处泄漏污染食品，容器与搅拌轴之间的密封要好。转速低、工作载荷变化大，轴封处间间隙变化频繁，因此密封装置应选用J型无滑架橡胶密封圈等大变形弹性元件。新型卧式和面机采用空气端面密封装置，密封效果很好。搅拌容器的翻转机构分为机动和手动两种。机动翻转

20、容器机构由电动机、减速器及容器翻转齿轮组成。这种机构操作方便，降低人工劳动强度，但结构复杂，整个设备成本高，适宜在大型或高效和面机上使用。手动翻转容器机构适用于小型和面机或简易型和面机。立式和面机的搅拌容器有可移式和固定式两种。3机架小型和面机转速低，工作阻力大，产生的振动及噪声都较小，因此不用固定的基础。机架结构有的采用整体铸造，有的采用型材焊接框架结构，还有底座铸造而上部用型材焊接的。4传动装置和面机的传动装置由电动机、减速器及联轴器等组成，也有的用皮带传动。和面机工作转速低，多为2550r/min,故要求大减速比，常用蜗轮蜗杆减速器或行星减速器。目前国内面食生产企业在和面工序中大多采用单

21、板式和面机。单板式和面机包括主轴传动装置、面箱翻转装置、面箱、真空抽管、密封垫，且单板式浆叶的叶顶为弧型，主轴以一定角度穿过单板式桨叶的中心。此结构虽可和出整体面团，且致密性和弹性也可满足要求，但此结构在和面时，单板式桨叶在半周内轴向只一个方向受力，下半周则受相反方向的力。而面团和成时，阻力大，运转时振动剧烈，寿命短。 现在市场上比较高档的是真空和面机，可根据工艺要求设定和面时间、真空度。缸体具有密封性能好，面粉无跑冒现象。真空和面机是在真空状态下模拟手工和面的原理，使面筋网络快速形成，和面配水量在常规工艺基础上可适量增加约20%。快速拌合，使小麦蛋白质在最短的时间内吸收水份，比常规状态下和制

22、的面团熟化程度提高2倍以上，且不损伤已形成的蛋白质面筋网络结构。 使得蛋白组织结构均衡，使面的筋性、咬劲、拉力都远远优于其他形式和面机的和面效果。 加工出来的面品，面团均匀、弹性好、面制品滑爽、可口、有咬劲、面筋力高、透明度高。 V字形板式桨叶在面箱中绕主轴的轴线作回转运动，由于桨叶向两边推动面团，所以可以解决受力不均现象，使机器运转平稳。 这样可保证固定于主轴上的桨叶在转动时运转轨迹为一圆柱体。同时又抵消了推动面团而产生的轴向力。能够使机器在运转时更加稳定，提高整机使用寿命。真空系统采用水环式真空泵，安全卫生，还有真空表、真空电磁阀及管路。 操作面板由中英文对照按钮和PLC电脑显示屏组成，操

23、作方便。和面操作时，面团质量的好坏与温度有着很大的关系，而不同性质的面团又对温度有不同的要求。高功效和面机常用带夹套的换热式搅拌容器。为降低成本，使用普通单层容器，可降低物料调和前的温度来达到加工工艺的要求。为防止工作时物料或润滑油从轴承处泄漏污染食品，容器与搅拌轴之间的密封要好。转速低、工作载荷变化大，轴封处间间隙变化频繁，因此密封装置应选用J型无滑架橡胶密封圈等大变形弹性元件。新型卧式和面机采用空气端面密封装置，密封效果很好。搅拌容器的翻转机构分为机动和手动两种。机动翻转容器机构由电动机、减速器及容器翻转齿轮组成。这种机构操作方便，降低人工劳动强度，但结构复杂，整个设备成本高，适宜在大型或

24、高效和面机上使用。手动翻转容器机构适用于小型和面机或简易型和面机。立式和面机的搅拌容器有可移式和固定式两种。3机架小型和面机转速低，工作阻力大，产生的振动及噪声都较小，因此不用固定的基础。机架结构有的采用整体铸造，有的采用型材焊接框架结构，还有底座铸造而上部用型材焊接的。4传动装置和面机的传动装置由电动机、减速器及联轴器等组成，也有的用皮带传动。和面机工作转速低，多为2550r/min,故要求大减速比，常用蜗轮蜗杆减速器或行星减速器。目前国内面食生产企业在和面工序中大多采用单板式和面机。单板式和面机包括主轴传动装置、面箱翻转装置、面箱、真空抽管、密封垫，且单板式浆叶的叶顶为弧型，主轴以一定角度

25、穿过单板式桨叶的中心。此结构虽可和出整体面团，且致密性和弹性也可满足要求，但此结构在和面时，单板式桨叶在半周内轴向只一个方向受力，下半周则受相反方向的力。而面团和成时，阻力大，运转时振动剧烈，寿命短。 现在市场上比较高档的是真空和面机，可根据工艺要求设定和面时间、真空度。缸体具有密封性能好，面粉无跑冒现象。真空和面机是在真空状态下模拟手工和面的原理，使面筋网络快速形成，和面配水量在常规工艺基础上可适量增加约20%。快速拌合，使小麦蛋白质在最短的时间内吸收水份，比常规状态下和制的面团熟化程度提高2倍以上，且不损伤已形成的蛋白质面筋网络结构。 使得蛋白组织结构均衡，使面的筋性、咬劲、拉力都远远优于

26、其他形式和面机的和面效果。 加工出来的面品，面团均匀、弹性好、面制品滑爽、可口、有咬劲、面筋力高、透明度高。 V字形板式桨叶在面箱中绕主轴的轴线作回转运动，由于桨叶向两边推动面团，所以可以解决受力不均现象，使机器运转平稳。 这样可保证固定于主轴上的桨叶在转动时运转轨迹为一圆柱体。同时又抵消了推动面团而产生的轴向力。能够使机器在运转时更加稳定，提高整机使用寿命。真空系统采用水环式真空泵，安全卫生，还有真空表、真空电磁阀及管路。 操作面板由中英文对照按钮和PLC电脑显示屏组成，操作方便。1.2和面机设计选择本次设计的和面机生产能力为：调和面粉重量50kg/次的桨叶式和面机。 机型：卧式和面机搅拌型

27、式采用桨叶式，转速在2050rpm范围内，制作酥性面团。因为食品卫生要求，容器采用不锈钢材料。由于和面机的主轴回转速低，需要较大的减速比，故本次设计中采用带轮及蜗轮蜗杆减速传动。2运动参数、动力参数的设计2.1传动系统中传动链的设计及各传动比的分配设计2.1.1搅拌浆转速搅拌桨转速，水性面团的转速低些，酥性面团的转速高些。因此本次设计选用。2.1.2电动机的主要技术选择2.1.2.1电动机功率的确定和面机的动力参数计算时，电机功率的确定均采用经验公式，即类比法，主要取决于和面机的生产能力，推荐值如下：表2.1 电机功率推荐值生产力（kg/次）12.5255075100主电机（千瓦）1.12.2

28、345.57.52.1.2.2电动机型号及其它参数的确定根据电动机选用手册可查的：型号额定功率： Y100L2-4额定功率： P=3kw 电机同步转速： =1500r/min ，四级电机。 满载转速：V=1430 ： T=2.3NM 重量 ： M=38kg外形尺寸 380 mm 282.5 mm 245mm 中心高 H=100mm安装尺寸 160mm140mm轴伸尺寸 28mm56mm2.2计算各轴的转速 =1430r/min （2-1）=1430/1.5947 r/min （2-2） =947/2440r/min （2-3）2.3计算各轴的功率查机械零件设计手册，效率取=0.85， =0.9

29、6，单头蜗杆=0.8，滚动轴承=0.99，弹性联轴器 =0.99。电机的额定功率 ：=3kw电机的输出的有效功率： （2-4）第二根轴功率： （2-5）第三根轴功率： （2-6）2.4 计算各轴的转矩电动机的输出转矩： （2-7）第二根轴转矩： （2-8）第三根轴转矩： （2-9）3传动机构结构设计3.1皮带传动设计3.1.1计算功率Pc每天工作小时为1016h,载荷变动很小，查表得，故 （3-1）3.1.2 V带选型根据=3.3kw, ,选A型。3.1.3带轮设计大，小带轮基准直径，由表得,现取， （3-2）取3.1.4验算带速V验算带速 V： （3-3） 带速在525范围内，合适。3.1.

30、5 求V带基准长度和中心距初步选取中心距： （3-4）取，符合带长： （3-5）查表，对A型带选用，计算实际中心距： （3-6）3.1.6 小包角的计算验算小带轮包角： （3-7），合适。3.1.7 求带根数Z，查表得： （3-8）查表得由，查表得，查表得。 （3-9） 取3根。3.1.8 计算作用在带轮轴上的压力 （3-10）作用在轴上的压力： （3-11）3.1.9 带轮结构设计小带轮几何尺寸计算：由Y100L2-4型电动机可知：轴身直径D=28mm，长度： （3-12）取56，由表查得：， （3-13） （3-14）大带轮几何尺寸计算： （3-15）取，由表查得： （3-16） （3-1

31、7）3.2蜗轮蜗杆传动结构设计3.2.1选择材料考虑到蜗杆传动功率不大，速度只是中等，故蜗杆用45钢；因希望效率高一些，耐磨性好一些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为45-55HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜铸造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。3.2.2 选择蜗杆头数，并估计传动效率选，查表取大值， 当量摩擦系数，当量摩擦角初选值=0.355，（），3.2.3 计算蜗轮转矩 （3-18）3.2.4 确定使用系数K因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数=1，使用系数=1.15,由于转速不高，无冲击，可取动载荷系数=1.05；则 3.2.5

32、 计算转速系数3.2.6 确定弹性影响系数因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故3.2.7 计算寿命系数根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC，查表可得蜗轮的基本许用应力。应力循环次数 寿命系数 则3.2.8 确定接触疲劳极限和接触疲劳最小安全系数接触疲劳极限查表得：接触疲劳最小安全系数：3.2.9 计算中心距a取中心距a=225mm，i=23.5，查表可得模数m=8mm,蜗杆分度圆直径 。这时 ，因为 ，因此以上计算可用。3.2.10 确定各类参数1）蜗杆 按轴向齿距直径系数齿顶圆直径齿根圆直径分度圆导程角蜗杆轴向齿厚2）蜗轮蜗轮齿数变位系数验算

33、传动比误差是允许的，符合条件，故可用。蜗轮分度圆蜗轮喉圆 蜗轮齿根圆直径 蜗轮咽喉圆母半径 3.2.11 验算效率已知；与相对滑动速度 有关查表的=0.0204、=1.1687；代入式中得，大于原故值，因此不用重算。3.2.12 圆柱蜗杆传动的精度设计确定精度等级：对于低速，中载的通常先根据其圆周速度确定第公差组的精度等级。 (3-53) (3-54)参照表选定蜗轮第公差数组为9。蜗杆第公差组为7。第公差组比第公差组低一级，选蜗轮第公差组为10，蜗杆第公差组为8.对齿的接触精度有一定的要求，通过与第公差组同级，蜗轮第公差组为9，蜗杆第公差组为9，蜗杆第公差为7.故该蜗轮精度为10-9-9b G

34、B/T 10089-1988，蜗杆精度为8-7-7d GB/T 10089-1988。检验项目选择：蜗杆、蜗轮及其传动的公差组合检验项目：蜗杆轴的向齿距极限偏差蜗杆轴的向齿距累积偏差蜗杆齿槽径向跳动公差蜗杆齿形公差蜗轮齿距极限偏差蜗轮齿形公差3.3蜗轮轴的尺寸设计1）由前面已知蜗杆轴的功率 、转速、 转矩 、故不用计算2）初步确定轴的最小直径。 选取轴的材料为45钢，调质处理，取输出轴的最小直径显然是安装联轴器出轴的直径。为了使所选轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时计算选取联轴器型号。联轴器的计算转矩 ，考虑到转矩变化很小，故取 ，则： 按照计算转矩 应小于联轴器公称转矩的条件，查标准手册，

35、选用TL5型弹性套柱销联轴器。半联轴器的孔径 ，公称扭矩，半联轴器。3）轴的结构设计 （1）拟定轴上的装配方案，现选用下图所示的装配方案图 3-1 蜗轮轴（2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1）为了满足半联轴器的轴向定位要求， 1轴段右端需制出一轴肩，故取2段的直径；左端用轴端挡圈定位。半联轴器与轴配合的毂孔长度 ，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的断面上，故1段的长度应略短一些，取。2）初步选择滚动轴承。 因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承30314，其尺寸，

36、故而。右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册上查得30314型轴承的定位轴肩高度因此取因为这两段为一轴环故3) 轴承端盖的总宽度为30mm，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外断面与半联轴器右端面间的距离，故取4)轴上零件的周向定位半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按由表查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为90mm， 半联轴器与轴的配合为，滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。3.4蜗杆轴的尺寸设计1） 由前面已知蜗杆轴的功率 、转速、 转矩 、故不用计算2） 初步确定轴的最小直径。 选取轴的材料为45钢，调质处理，取输出轴的最

37、小直径显然是安装联轴器出轴的直径。为了使所选轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时计算选取联轴器型号。联轴器的计算转矩 ，考虑到转矩变化很小，故取 ，则：按照计算转矩 应小于联轴器公称转矩的条件，查标准手册，选用TL5型弹性套柱销联轴器。半联轴器的孔径 ，因为蜗杆的齿根圆直径 ，故改取 ，改用TL6型弹性套柱销联轴器，半联轴器长度L=82mm。 3）轴的结构设计 （1）拟定轴上的装配方案，现选用下图所示的装配方案 图 3-1 蜗杆轴（3） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1）为了满足半联轴器的轴向定位要求， 1轴段右端需制出一轴肩，故取2段的直径；左端用轴端挡圈定位。半联轴器与轴配合的毂

38、孔长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的断面上，故1段的长度应略短一些，取。2）初步选择滚动轴承。 因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承30311，其尺寸，故而。右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册上查得30311型轴承的定位轴肩高度 因此取因为这两段为一轴环故3) 蜗杆的长度为 其中 故，圆整取L=120mm。4) 轴承端盖的总宽度为20mm，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外断面与半联轴器右端面间的距离，故取5)由前面已知蜗杆的齿根圆的直径是

39、60.8mm，故取6) 蜗杆的刚度计算得 ，-蜗杆两端支承间的跨距（mm），视具体结构要求而定，初步计算时可取=0.9 故取至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。7)轴上零件的周向定位半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按由表查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为70mm， 半联轴器与轴的配合为，滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。3.5滚动轴承选择和寿命计算1、由轴的设计总体思想可知，本设计中均采用圆锥滚子轴承30000字型号；2、根据校对结果，蜗杆轴与蜗轮轴选用中窄系列，蜗轮轴由于所受力很大，各轴承选用中力求经济、合理；3、由于向心推力球轴承受力后将

40、产生一派生力，为使各轴上齿轮传动平稳，尽量减小齿轮处轴的弯曲变形，故结构设计中均采用面对面安装方式。（大修期为三年，17520h） 计算步骤和结果如下：故该滚动轴承符合要求，可用。用上述方法计算得蜗轮的轴承也符合要求。3.6键连接选择和校核因减速器中的键联结均为静联结,因此只需进行挤压应力的校核。联结处的材料分别为: 铸铁、45钢(键) 、45钢(轴)。其中联轴器的强度最低,因此按其许用应力进行校核,查手册其，该键联结合格。3.7润滑和密封形式的选择减速器内的传动零件和轴承都需要有良好润滑，这部仅可以减小摩擦损失、提高传动效率，还可以防止锈蚀、降低噪声。由于所设计的减速器的单级蜗轮蜗杆减速器，

41、两个轴的的转速均不高。减速器的蜗轮采用浸油润滑,由于蜗轮、蜗杆(Z1,Z2)的尺寸不同，因而浸油深度就不一样。为了使蜗轮蜗杆均润滑良好,并考虑到V1很小，约0.5，故采用下置式装配，蜗杆浸油深度可多一些, h分度圆半径(从齿顶圆向上算起)，取h=,取h=20mm,这样Z2也有10mm的浸油深度,但不高于蜗杆轴轴承最低滚动体中心，润滑油能带到啮合面上,润滑可靠。3.7.1轴承润滑由于浸油零件（Z1，Z2）的圆周速度小，溅油功用不大，且1轴速度较高 ，发热也较大，为了减少各轴承之间的磨擦，减少磨损和发热量，考虑到3年一换，一般不需拆卸，故采用油脂润滑轴承。润滑剂的选择蜗轮蜗杆的润滑：由于轴承的润滑

42、是油脂润滑， 1、对蜗杆蜗轮：选用齿轮油 2、对轴承:选用钠基润滑脂(GB49265)密封：为了使减速器的分箱面不漏油，应在装配减速器时在分箱上涂密封胶。（接合处加工的光洁度取5）凸缘式轴承端盖的凸缘，检查孔盖板以及油塞，油标等处需装纸封油垫（或皮封油圈），以确保密封性，对于边盖，也应选用毡封油圈密封。3.8 箱体及附件结构的设计和选择3.8.1箱体设计箱体是减速器中较为复杂的一个零件，设计时应力求各零件之间配置恰当，并且满足强度，刚度，寿命，工艺、经济性等要求，以期得到工作性能良好，便于制造，重量轻，成本低廉的机器。由于本课题所设计的减速器为普通型，故常用HT200灰铸铁制造。这是因为铸造的

43、减速箱刚性好,易得到美观的外形,易切削,适应于成批生产。 为制造方便,箱体设计成直壁形式箱体的结构尺寸见下表： 表3-1 铸铁减速器箱体结构尺寸符号名称计算与说明结果箱座壁厚箱盖壁厚箱体加强筋厚箱盖加强筋厚b箱体分箱面凸缘厚箱盖分箱面凸缘厚平凸缘底厚地脚螺栓=20.1mm轴承螺栓0.75=15.075mm联接分箱螺栓（0.50.7）=11.055mm轴承盖螺钉检查孔螺钉7.035mmn地脚螺栓数3.8.2减速器附件3.8.2.1窥视孔和视孔盖为了便于检查向内零件的啮合情况以及将润滑油注入箱体，在减速器箱体的箱盖顶端设有窥视孔。为防止润滑油飞溅出来和污物进入箱体，在窥视孔上加视孔盖。3.8.2.2通气器减速器工作时箱体温度升高，气体膨胀，箱内气压增大。为避免由此引起的密封部件密封性下冷缩气体降造成润滑油外泄，在视孔盖上设有通气器，是箱内热胀冷缩气体自由通过，保持箱内压力正常，密封性良好。