家用自動包子機的設(shè)計含5張CAD圖
家用自動包子機的設(shè)計含5張CAD圖,家用,自動,包子,設(shè)計,CAD
家用自動包子機的設(shè)計
摘 要
根據(jù)現(xiàn)代化食品機械自動化的要求，在此次畢業(yè)設(shè)計中進行了“家用自動包子機的設(shè)計”，將包子生產(chǎn)從人工生產(chǎn)向機械化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換是本次畢業(yè)論文的目標。在研究了一些包子手工生產(chǎn)過程與食品機械的部件優(yōu)勢后，發(fā)現(xiàn)可以采用灌腸式滾切成型原理設(shè)計家用自動包包子機，就是面料輸送元件采用的是螺旋機構(gòu)，成型盤作為成型元件，輸餡元件采用的是滑片泵這一原理進行設(shè)計。
在本次設(shè)計中，首先要做的就是對包子機進行 Solidworks三維建模，然后將三維建模模型用AUTOCAD繪制成二維平面圖。在對傳動系統(tǒng)中大部分的使機器或機器部件運動的機構(gòu)進行了認真研究和校核后，在設(shè)計內(nèi)容上分為了機架部分、減速部分、供餡部分、供面部分、成形部分等五大部份。
關(guān)鍵詞： 灌腸式包子機；三維建模；食品機械
Abstract
According to the requirements of the teacher, I built a household sub machine in this project. After observing and comparing the structural characteristics of food molding machines at home and abroad, the author also studied some methods to ensure the safety of food molding machines. In the production of process steam drum, the design principle of the imported section of the home automatic packaging machine is adopted. The packaging conveyor uses the screw machine, the mold is used as the mold element, and the filling conveyor uses the sliding pump design principle.
In this design, the first thing we need to do is to carry out SolidWorks 3D modeling for the baozi machine, and then use AutoCAD to draw the 3D modeling model into a 2D plan. After carefully studying and checking most of the transmission parts in the transmission system, I decided to use the motor as the power source, the transmission mode of the shunt shaft as the power distribution mechanism, and in terms of speed change, the worm gear is selected.
Key words: enema baozi machine; 3D modeling;Food machinery
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1 家用自動包包子機的大眾應用前景和發(fā)展狀況 1
1.2 家用自動包包子機的簡介 1
1.3 家用自動包包子機的作用和整體發(fā)揮的前景 1
第二章 機械系統(tǒng)方面的擬定 3
2.1動力系統(tǒng)方面的確定 3
2.2傳動系統(tǒng)方面的確定 3
2.3驅(qū)動系統(tǒng)方面的確定 4
第三章 工作系統(tǒng)的設(shè)計 4
3.1產(chǎn)品的尺寸設(shè)計 4
3.2 驅(qū)動裝置與產(chǎn)能的設(shè)計 6
3.3 螺旋推進器的參數(shù)計算 6
3.4 面團出口處機構(gòu)的構(gòu)想 8
3.5 輸餡泵的設(shè)計 8
第四章 鏈條帶動運動、蝸輪蝸桿帶動運動、齒輪帶動運動的相關(guān)參數(shù)擬定 9
4．1 擬定相關(guān)速比 9
4.1.1 選擇動力源 9
4.1.2 設(shè)計一些其它軸的轉(zhuǎn)速和擬定速比 9
4.1.3 驅(qū)動裝置功率的選擇 10
4.2 鏈條帶動運動的擬定 11
4.2.1 橫絞龍鏈條帶動運動的擬定 11
4.2.2 塑形部分鏈條帶動運動的擬定 13
4.3 直齒圓柱齒輪參數(shù)的擬定和計算 14
4.3.1 豎蛟龍的擬定 14
4.3.2 出面嘴的擬定 18
4.4 直齒圓錐齒輪參數(shù)的擬定和計算 22
4.4.1 前提條件的確認 22
4.4.2 參數(shù)和材料的擬定 23
4.4.3 求載荷力 24
4.4.4 擬定直齒圓錐齒輪 25
4.4.5 齒根彎曲疲勞強度的校核 26
4.4.6 受載荷力分析 26
4.5 蝸輪蝸桿的設(shè)計 26
4.5.1 擬定數(shù)據(jù) 26
4.5.2 設(shè)計要求 28
4.5.3 參數(shù)擬定 28
4.5.4 蝸輪蝸桿副的計算 29
4.5.5 對蝸輪彎曲疲勞極限等的校對計算 31
4.5.6 載荷力的計算 31
第五章 分流軸部分的擬定 32
5.1 分流軸參數(shù)的擬定與計算 32
5.1.1 前提標準 32
5.1.2 分流軸的概述設(shè)計 32
5.1.3 軸徑的初步計算 33
5.1.4 分流軸各段軸徑的確定 34
5.1.5 載荷力對于軸的作用 34
5.1.6 軸的校核 42
5.2 擬定和計算軸承參數(shù) 45
5.2.1 確認型號 45
5.2.2 軸承的校核 45
5.3 鍵聯(lián)接參數(shù)的擬定與計算 50
5.3.1 長寬高的選取 50
5.3.2 鍵計算的數(shù)據(jù)核對 51
5.4 花鍵參數(shù)的擬定與計算 52
5.4.1長寬高的選取 52
5.4.2花鍵計算的數(shù)據(jù)核對 52
結(jié)論 53
參考文獻 54
致 謝 56
XXXXX
第一章 緒論
1.1 家用自動包包子機的大眾應用前景和發(fā)展狀況
在中華民族上下五千年的演變中，美食一直是中華民族的一種文化，尤其是現(xiàn)代社會，人們對烹飪的要求也是越來越高，像包子、餃子、面條等我國的傳統(tǒng)面食，始終穿插于人們的生活中。
改革開放以后，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，為了適應人們的快節(jié)奏生活，在八十年代，第一臺包子機在中國問世后至今已經(jīng)經(jīng)歷了四十個年頭，包子機也經(jīng)歷了四個階段的改進與發(fā)展，根據(jù)在網(wǎng)上查到的資料是盆式包子機、灌腸式包子機、為包合式包子機分別為第一代、第二代、第三代包子機，還有新一代包子機，既可以做包子，也可以做饅頭面條。這幾代都是在成型與輸陷結(jié)構(gòu)上有所不同?，F(xiàn)在市面上銷售的主要是灌腸式包子機，本次畢業(yè)設(shè)計也是研究灌腸式包子機
1.2 家用自動包包子機的簡介
“家用自動包包子機”在機械種類中應該是屬于食品包餡成型類機械，就是我們?nèi)粘Ｉ钪羞M行包子生產(chǎn)時以機械操作代替人工操作，這類機械產(chǎn)品的功能是比較單一的，一般情況下是將一類帶餡料并且對外形有要求的產(chǎn)品通過機械操作制造出來。為了適應本類食品生產(chǎn)加工的要求，一些其他特殊類型的包餡食品成型機械一般通過參考包子機、餛飩機、餃子機等這一類機械中技術(shù)比較成熟的機械產(chǎn)品的一些結(jié)構(gòu)，然后對整體進行一定的設(shè)計改良，制造出符合客戶需求的生活產(chǎn)品。
1.3 家用自動包包子機的作用和整體發(fā)揮的前景
包子是我們國家民間的一種受人喜愛的美食，深受廣大人民的喜愛。但改革開放以前，技術(shù)并不發(fā)達，人們只能通過人工生產(chǎn)，且衛(wèi)生方面也存在一些問題，尤其是南方的地區(qū)，使得包子無法長期保存，所以通常是隨時吃隨時做，如果放
1
入冰箱進行冷凍保存的話，會對包子的口感和形狀有一些影響。大部分人會在生活中自己動手包包子，這是一個很需要將前提條件準備好的工作，而且有時候更是要全家動員。
因此設(shè)計之初的目的，就是要設(shè)計一種可以節(jié)約勞動成本、提高商家的利潤、提高人們生活質(zhì)量的一種機器，它可以實現(xiàn)機械操作取代手工操作，方便了人們的生活。
家用自動包包子機正朝著無人操作的方向發(fā)展。起初為實現(xiàn)包子在包餡工藝方面的自動化，以后會對這種設(shè)計進行嚴謹?shù)母倪M，就是可以在包子生產(chǎn)的時候多方面生產(chǎn)化與自主式生產(chǎn)。
2
第二章 機械系統(tǒng)方面的擬定
2.1動力系統(tǒng)方面的確定
家用自動包包子機因其功率小，在結(jié)構(gòu)上也屬于功能不復雜的機械產(chǎn)品，同時對產(chǎn)品要求沒有一些必須的限制，對動力參數(shù)也不是特別的有要求，所以動力輸出裝置最終選用兩項或三項交流電動機。經(jīng)過一番對比，并且結(jié)合此設(shè)計自身特性后選擇了三相交流電動機，功率上采用2.2KW.
2.2傳動系統(tǒng)方面的確定
家用自動包包子機綜合了機械傳動系統(tǒng)當中的必要結(jié)構(gòu)來優(yōu)化傳動系統(tǒng)，變速箱通常是由蝸輪蝸桿帶動運動，鏈條帶動運動，皮帶帶動運動，齒輪帶動運動等，它屬于一種混合的使機器或機器部件運動系統(tǒng)。
上面所述的使機器或機器部件運動的系統(tǒng)如下圖所示。
2.3驅(qū)動系統(tǒng)方面的確定
驅(qū)動系統(tǒng)通常分為了以下幾個方面：第一部分是用于填充餡料的填充機構(gòu)；第二部分是用于輸送面料的輸送機構(gòu)；第三部分是整個設(shè)計機構(gòu)的核心，它由兩個有著相同目標成型塊移動組成的成型機構(gòu)。
第三章 工作系統(tǒng)的設(shè)計
3.1產(chǎn)品的尺寸設(shè)計
經(jīng)過一番實地考察后，下圖顯示了預先設(shè)計的包子的輪廓尺寸:
根據(jù)最開始設(shè)計好的參數(shù)和的產(chǎn)品皮厚度，并且按照標準Solidworks設(shè)計如下：
使用Solidworks里的技術(shù)弄清楚了包子的整體部分體積為，在整體體積重包腹空間體積為，外面包子皮的體積。
3.2 驅(qū)動裝置與產(chǎn)能的設(shè)計
因為該畢業(yè)項目設(shè)計的是一種比較特殊的食品生產(chǎn)機器，還未找到一些具體的理論方面的研究，故經(jīng)過一番探討后，生產(chǎn)效率初步設(shè)計為個/H，轉(zhuǎn)速根據(jù)成型盤“一周一包子”的情況，初步擬定為。根據(jù)實際觀察后，決定將機器生產(chǎn)擬定為，并且初步擬定成型圓盤機構(gòu)的直徑為，四舍五入后選擇。
3.3 螺旋推進器的參數(shù)計算
螺旋推進器，即橫、豎絞龍，它的最重要的功能是運面皮，豎絞龍的內(nèi)壁的功能是進行餡料的進給，所以它是一個空心的結(jié)構(gòu)，這一部分空心其名為傳送餡料的餡管，是機器的必備機構(gòu)。
對于橫絞龍而言，通常設(shè)計的數(shù)據(jù)如下：
螺旋管外徑
導料槽內(nèi)徑
螺旋帶厚度
螺旋帶外緣半徑
根據(jù)經(jīng)驗得以下事實：對于不適用于太大的彎矩的橫絞龍，采用了一種單端緊固的方法，通過提高螺旋推進器的轉(zhuǎn)速，目的是為了減小螺旋線上相鄰對應點的軸向距離，以補償作用在軸承座上的通過物體截面的圓心,且垂直于物體的軸線的力。轉(zhuǎn)速方面建議的速度是成形盤速度的倍，即。
將參數(shù)代入公式得:
因為面料是柔軟的，具有壓縮性,故將螺旋線上相鄰對應點的軸向距離四舍五入為。
對于橫絞龍而言，通常設(shè)計的數(shù)據(jù)如下：
面皮部分體積
包子空心直徑
豎絞龍螺旋管的外徑
豎絞龍的套筒內(nèi)徑
螺旋帶厚度
螺旋帶最外緣半徑
計算有：
我們假設(shè)豎絞龍的旋轉(zhuǎn)速度與成形盤的旋轉(zhuǎn)速度相同。換句話說，豎絞龍的每次旋轉(zhuǎn)都會使面塊垂直向下移動的距離為一個導程，且以的轉(zhuǎn)速使得成型盤剛好用一個螺旋線上相鄰對應點的軸向距離內(nèi)的面塊生產(chǎn)一個包子。計算螺旋管的螺旋線上相鄰對應點的軸向距離得:
代入公式可以有:
因為面料是柔軟的，具有壓縮性,故將螺旋線上相鄰對應點的軸向距離四舍五入為。
3.4 面團出口處機構(gòu)的構(gòu)想
因為是機器操作，并沒有意識，這樣就可能在揉面的過程中將面塊揉搓的不像樣子，所以在設(shè)計面團出口處的轉(zhuǎn)速的時候，在面團出口處轉(zhuǎn)速不應該與在成型盤中的面團轉(zhuǎn)速有顯著差異。我們設(shè)定一個前提條件就是面團參照成型盤是不動的，那么我們就可以根據(jù)公式得到面皮的轉(zhuǎn)速：
代入數(shù)據(jù)變形得：
3.5 輸餡泵的設(shè)計
我們通常在輸送餡料前，通常先將面團揉搓好后，才會進行餡料的輸送。因此餡料不能一直輸入，需要一定的時間間隔，所以決定將供餡泵與槽輪機構(gòu)結(jié)合在一起，這樣就可以確定輸送頻率了,輸送頻率假設(shè)為.
根據(jù)一番商討后決定將供餡泵結(jié)構(gòu)取用雙滑片偏心泵的形式，即。
第四章 鏈條帶動運動、蝸輪蝸桿帶動運動、齒輪帶動運動的相關(guān)參數(shù)擬定
4．1 擬定相關(guān)速比
4.1.1 選擇動力源
選擇電動機作為動力源，選定型電動機在額定功率下電機的轉(zhuǎn)速是[6]。
4.1.2 設(shè)計一些其它軸的轉(zhuǎn)速和擬定速比
各元件的速比如下表所示：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
最大
最小
減速器
錐齒輪副
橫絞龍鏈輪副
豎絞龍齒輪副
面嘴齒輪副
成型盤鏈輪副
槽輪機構(gòu)
根據(jù)設(shè)計的各軸的參數(shù)列出下表：
軸承
轉(zhuǎn)速
電機軸承
蝸桿軸承
蝸輪軸承
分流軸承
4.1.3 驅(qū)動裝置功率的選擇
所有驅(qū)動裝置所占比例列出下表：
驅(qū)動裝置
所占比例
成型機構(gòu)
橫絞龍
豎絞龍
面料出口處機構(gòu)
供餡泵
4.2 鏈條帶動運動的擬定
4.2.1 橫絞龍鏈條帶動運動的擬定
通常選用鏈條帶動運動作為螺旋推進器的使機器或機器部件運動的方式，一般是單排滾子鏈結(jié)構(gòu)作為橫絞龍的使機器或機器部件運動結(jié)構(gòu)，查找手冊后選用型滾子鏈。
參數(shù)擬定：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
設(shè)備吸收功率
設(shè)備吸收轉(zhuǎn)速
速比
鏈節(jié)距
小鏈輪齒數(shù)
速比
計算得
鏈速
運動拉力
壓軸力系數(shù)
軸受載荷力
4.2.2 塑形部分鏈條帶動運動的擬定
通常選用鏈條帶動運動作為塑形部分的使機器或機器部件運動方式，一般是單排滾子鏈結(jié)構(gòu)作為塑形部分的使機器或機器部件運動結(jié)構(gòu),查找手冊后選用型滾子鏈。
參數(shù)擬定：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
設(shè)備吸收功率
設(shè)備吸收轉(zhuǎn)速
速比
鏈節(jié)距
小鏈輪齒數(shù)
速比
計算得
鏈速
運動拉力
壓軸力系數(shù)
軸受載荷力
4.3 直齒圓柱齒輪參數(shù)的擬定和計算
4.3.1 豎蛟龍的擬定
參數(shù)擬定：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
設(shè)備吸收功率
設(shè)備吸收轉(zhuǎn)速
速比
擬定的中心距
齒寬
直齒圓柱齒輪總體未知指標的校核：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
大齒輪分度圓直徑
小齒輪分度圓直徑
模數(shù)
齒數(shù)
；
對于材料的選擇方面，決定選用大小齒輪45號鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為
齒形系數(shù)
壽命系數(shù)
、
最小安全系數(shù)
、
工作系數(shù)
、、、
應力修正系數(shù)
節(jié)點區(qū)域系數(shù)
材料系數(shù)
重合度系數(shù)
、
齒數(shù)比
，，
許用齒面接觸應力
許用齒根彎曲應力
齒輪抵抗變形能力的計算：
校核
公式
是否合格
齒面接觸疲勞強度條件
是
齒根彎曲疲勞強度
是
載荷力的計算：
4.3.2 出面嘴的擬定
參數(shù)擬定：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
設(shè)備吸收功率
設(shè)備吸收轉(zhuǎn)速
速比
要求中心距
齒寬
尺寸參數(shù)的校核：
參數(shù)名稱
數(shù)據(jù)
初選模數(shù)
齒數(shù)
，
齒輪分度圓直徑
對于材料的選擇方面，依舊是決定選用45號鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度還是為。
相關(guān)系數(shù)
數(shù)據(jù)
工作系數(shù)
、、、
壽命系數(shù)
、
最小安全系數(shù)
、
齒形系數(shù)
，
應力修正系數(shù)
節(jié)點區(qū)域系數(shù)
材料系數(shù)
重合度系數(shù)
、
齒數(shù)比
許用齒面接觸應力
許用齒根彎曲應力
齒輪抵抗變形能力的計算：
校核
公式
是否合格
齒面接觸疲勞強度條件的校核
（4-3）
是
齒根彎曲疲勞強度
（4-4）
是
載荷力的計算：
4.4 直齒圓錐齒輪參數(shù)的擬定和計算
4.4.1 前提條件的確認
對于直齒圓錐齒輪，在一定時間內(nèi)、在一定條件下無故障地執(zhí)行指定功能的能力的可靠性一般；對于設(shè)備吸收功率，設(shè)定為，而對于設(shè)備吸收轉(zhuǎn)速，通常為；至于速比，則為。最后，對工作時間的累計要求不小于。
4.4.2 參數(shù)和材料的擬定
對于材料的選擇方面，決定選用45號鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度通常選擇
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
工作載荷系數(shù)
、、
壽命系數(shù)
、
齒寬系數(shù)
分度錐角
齒形系數(shù)
應力修正系數(shù)
節(jié)點區(qū)域系數(shù)
最小安全系數(shù)
、
材料系數(shù)
；、
4.4.3 求載荷力
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
許用齒面接觸應力
許用齒根彎曲應力
輸入轉(zhuǎn)矩
工作系數(shù)
4.4.4 擬定直齒圓錐齒輪
參考標準：
（4-5）
選一個大一點的數(shù)更安全，所以選取；
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
模數(shù)
齒數(shù)
錐距
齒寬
，選一個更安全的數(shù)據(jù)后取
圓整齒寬系數(shù)
4.4.5 齒根彎曲疲勞強度的校核
參考標準：
（4-6）
由上得知強度合格。
4.4.6 受載荷力分析
4.5 蝸輪蝸桿的設(shè)計
4.5.1 擬定數(shù)據(jù)
根據(jù)下表進行后續(xù)計算：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
蝸桿頭數(shù)
蝸輪齒數(shù)
變位系數(shù)
使機器或機器部件運動的效率
蝸輪使用系數(shù)
蝸輪動載系數(shù)
減速器散熱系數(shù)
首先要對桿型進行確定，定為型阿基米德蝸桿。對于材料的選擇方面，通常蝸輪選擇的材料是，一般采用的技術(shù)是離心鑄造；而蝸桿選用的是鋼，采用的技術(shù)是淬火，齒面硬度選擇的是。
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
疲勞接觸強度的最小安全系數(shù)
彎曲疲勞強度的最小安全系數(shù)
材料的彈性系數(shù)
蝸輪材料的接觸疲勞極限應力
蝸輪材料的彎曲疲勞極限應力
4.5.2 設(shè)計要求
首先，機器運轉(zhuǎn)時要有良好的通風環(huán)境，以便于機器的散熱，這就要求室溫最好在左右，工作油溫不高于，而減速器進行散熱時的有效面積不小于。機器的設(shè)備吸收功率為，設(shè)備吸收轉(zhuǎn)速，速比。在蝸桿方面我們要求的是右旋，并且在工作時單向運轉(zhuǎn)。機器的可靠性要求一般，我們會選用電動機驅(qū)動，并且要求運行時間加起來至少
4.5.3 參數(shù)擬定
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
轉(zhuǎn)速系數(shù)
壽命系數(shù)
蝸輪材料許用接觸應力
蝸輪材料許用彎曲應力
蝸桿轉(zhuǎn)矩
蝸輪轉(zhuǎn)矩
工作系數(shù)
4.5.4 蝸輪蝸桿副的計算
通過我們掌握的計算公式可得：
（4-7）
通過查手冊后對數(shù)據(jù)進行四舍五入后取大值得，然后根據(jù)手冊；；。
根據(jù)下表進行后續(xù)計算：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
蝸輪分度圓直徑
實際中心距
蝸桿的速度
蝸桿的齒頂圓直徑
蝸桿的齒根圓直徑
導程角
導程角系數(shù)
當量齒數(shù)
蝸輪輪齒齒形系數(shù)
螺桿螺紋部分長度
蝸輪的喉圓直徑
蝸輪的齒頂圓直徑
蝸輪的齒根圓直徑
蝸輪的輪緣寬度
，四舍五入后取大值得
4.5.5 對蝸輪彎曲疲勞極限等的校對計算
彎曲疲勞極限的運算方法：
（4-8）
經(jīng)過各種運算得疲勞極限滿足。
校核熱平衡： （4-9）
經(jīng)過各種運算得減速器熱平衡滿足。
4.5.6 載荷力的計算
第五章 分流軸部分的擬定
5.1 分流軸參數(shù)的擬定與計算
5.1.1 前提標準
通常采用45號鋼調(diào)質(zhì)作為軸材料，然后在設(shè)計的這個軸上有四個不能移動的傳遞動力的零件，也就是我們一般情況下所說的使機器或機器部件運動部件。軸通常是被支撐的，是不變動的，在這方面依靠了三個軸承。傳遞動力的零件都是以鍵連接而成的，且軸的末端按照標準需制造成花鍵軸。每種軸端與中心軸同向的尺寸好比以下圖。
5.1.2 分流軸的概述設(shè)計
每種軸段轉(zhuǎn)矩的值大體為：
；；；；。
根據(jù)上面的計算畫出轉(zhuǎn)矩圖。
5.1.3 軸徑的初步計算
我們可以清楚地從轉(zhuǎn)矩圖了解到，從右邊開始數(shù)，第一個花鍵左邊的位置（假設(shè)為位置2）和四個鍵左側(cè)的位置（假設(shè)為位置1）受到的扭轉(zhuǎn)力最大。所以設(shè)這兩個截面為危險截面，以此來計算，進行軸徑的選取。因為軸的材料我們采取的是號鋼，這樣的話扭轉(zhuǎn)應力系數(shù)就定下
（5-1）
根據(jù)實踐經(jīng)驗我們也得知影響軸強度的因素之一就是在軸上開鍵槽，所以為了保證軸的強度，決定將軸徑擴大，數(shù)據(jù)四舍五入后取大值得。
。
根據(jù)我們所學到的知識，對于花鍵的生產(chǎn)方面，通常選用軸徑較大的進行制作。所以在選擇大徑方面，應該考慮的是軸徑末端，所以我們認為軸徑的末端應該假設(shè)為。
5.1.4 分流軸各段軸徑的確定
根據(jù)查找資料后可知我們需要稍稍擴大一些軸段陸的軸的外徑尺寸，然后才方便將軸承設(shè)置在軸段伍（軸段伍上設(shè)置軸承的軸的外徑尺寸是）上，最終假設(shè)這一部分軸的外徑尺寸是。
通常情況下一般會用軸段肆來對軸段伍上的軸承推進與中心軸共同方向的定位，所以最終假定軸段伍軸的外徑尺寸是；
圓錐齒輪應該設(shè)置在有鍵槽的軸段貳上，并且軸段壹上軸承（軸段壹上設(shè)置軸承的軸的外徑尺寸）做沿中心軸方向定位也需要圓錐齒輪的作用，因此決定將這一部分軸徑考慮為；
軸段叁用于軸環(huán)，來對圓錐齒輪進行固定，所以最終假定尺寸就考慮為。
5.1.5 載荷力對于軸的作用
首先對軸進行受力分析：
受到的力如下表所示（5-1）：
受力
矢量()
目前有七個數(shù)據(jù)是不知曉的，根據(jù)受力分析得到如下幾個平衡方程。因為這是一個屬于有多余約束的幾何不變體系，所以需要在軸承處列一個在變形時其軸線上各點在該點處軸線法平面內(nèi)的位移量為零的變形協(xié)調(diào)方程。
受力平衡條件方程：
式一:
式二:
式三:
式四:
式五:
以上的（為圓錐齒輪的厚度的中心線的一處的分度圓半徑值）。
變形協(xié)調(diào)方程：
以上的
；
；
；
；
對上面用到的符號進行相應的描述：
符號
意義
x
位置1→3
L
位置1→7
a
F(力)→位置1
b
F(力)→位置7
E
彈性模量
I
極慣性矩
接下來是：
將上列幾式聯(lián)立：
由此可以推出
將上列幾式聯(lián)立：
由此可以推出：
由此可以推出：
將上列幾式聯(lián)立：
由此可以推出：
將上列幾式聯(lián)立：
由此可以推出：
由解出的未知數(shù)再次代入下表：
受力
矢量()
-400.3
-509.5
1966.3
316.7
795.8
11141.7
5.1.6 軸的校核
根據(jù)受力情況畫
由圖（5-3）可知，4位置這一截面為危險截面。再根據(jù)內(nèi)力圖可知彎矩內(nèi)力大小為。
根據(jù)我們所設(shè)計的列表如下：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
軸的外徑尺寸
鍵槽寬
入軸深
抗彎截面系數(shù)
許用彎曲應力
（5-3）
經(jīng)過各種運算得軸的強度滿足。
5.2 擬定和計算軸承參數(shù)
5.2.1 確認型號
經(jīng)過一系列的資料查找，下面將從上個單元的數(shù)據(jù)及要求中對1、3、7位置的軸承選取。經(jīng)過商討決定在1位置和3位置采用圓錐滾子軸承，1位置和3位置的軸承型號選用；然后決定將深溝球軸承作為7位置的軸承連接，軸承型號選用的是。
5.2.2 軸承的校核
首先將進行壹位置的校核。
由以上單元的計算數(shù)據(jù)和查表后，列下表：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
判斷系數(shù)
軸向載荷系數(shù)
；
軸頸直徑
轉(zhuǎn)速
；
要求壽命
溫度系數(shù)
；
潤滑方式
脂潤滑
基本額定動載荷
；
基本額定靜載荷
極限轉(zhuǎn)速
；
壽命系數(shù)
徑向力
；
軸向力
；
載荷系數(shù)
將上面數(shù)據(jù)代入公式得：
當量動載荷：
軸承使用壽命：。
所以由計算結(jié)果可知滿足設(shè)計目標。
下面進行叁位置的校核：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
徑向力
軸頸直徑
轉(zhuǎn)速
要求壽命
溫度系數(shù)
潤滑方式
脂潤滑
基本額定動載荷
基本額定靜載荷
極限轉(zhuǎn)速
壽命系數(shù)
判斷系數(shù)
軸向載荷系數(shù)
；
載荷系數(shù)
將上面數(shù)據(jù)代入公式得：
當量動載荷：
軸承使用壽命：。
所以由計算結(jié)果可知滿足設(shè)計目標。
下面進行柒位置的校核：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
徑向力
軸頸直徑
轉(zhuǎn)速
要求壽命
溫度系數(shù)
潤滑方式
脂潤滑
基本額定動載荷
基本額定靜載荷
極限轉(zhuǎn)速
壽命系數(shù)
判斷系數(shù)
軸向載荷系數(shù)
,
載荷系數(shù)
將上表數(shù)據(jù)代入公式得：
當量動載荷：
軸承使用壽命：
所以由計算結(jié)果可知滿足設(shè)計要求。
5.3 鍵聯(lián)接參數(shù)的擬定與計算
5.3.1 長寬高的選取
位置
尺寸
2
4
5
6
5.3.2 鍵計算的數(shù)據(jù)核對
前提條件列表如下：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
材料
Q235鋼
許用壓強
；
鍵核對計算的公式
（5-13）
下面依次代表2、4、5、6位置鍵的校核
2：
4：
5：
6：
因此由計算結(jié)果可知鍵的強度滿足設(shè)計標準。
5.4 花鍵參數(shù)的擬定與計算
5.4.1長寬高的選取
選擇花鍵尺寸時，需要依據(jù)軸的末端尺寸來進行花鍵尺寸的選取。最終決定選用的尺寸為：
5.4.2花鍵計算的數(shù)據(jù)核對
查表與計算如下：
總體未知指標的名稱
數(shù)據(jù)
最小接觸長度
校核參數(shù)
平均直徑
許用壓強
所以由計算結(jié)果可知花鍵的強度滿足設(shè)計標準。
結(jié)論
本次通過查閱大量資料后才能完成家用包子機的設(shè)計，在設(shè)計內(nèi)容上分為了機架部分、減速部分、供餡部分、供面部分、成形部分等五大部份。機架部分和減速部分主要是做了傳動系統(tǒng)的設(shè)計，供餡部分和供面部分是為了螺旋推進器、出面嘴和餡泵的設(shè)計，而成形部分主要是為了成型盤的設(shè)計。
設(shè)計主要目的就是想要實現(xiàn)包子的自動化生產(chǎn)，無需人力進行干預，在設(shè)計的同時知識加了一些簡單的元素，時間上不是很充裕，且經(jīng)驗有些不足，若是再多研究一些時間，或許還可以開發(fā)出一些其他功能。
通過以上的研究，我也充分認識到，只有擁多加進行實踐，才可以將自己所學到的知識轉(zhuǎn)化為手中的武器，只有經(jīng)過多加鍛煉，以后才能在工作上勝任，并且設(shè)計出優(yōu)秀的產(chǎn)品。
參考文獻
[1] 西北工業(yè)大學機械原理與機械零件教研室,機械原理[M].北京:高等教育出版社,2013.
[2] 王茂元,機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.
[3] 聶毓琴，孟廣偉,材料力學[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.
[4] 鐘毅芳,吳昌林,唐增寶,機械設(shè)計[M].武漢:華中科技大學出版社,2001.
[5] 張裕中,食品加工技術(shù)裝備[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2007.
[6] 聞邦椿,機械設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.
[7] 孫玉芹,孟兆新,機械精度設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:科學出版社,2003.
[8] 王蘭美,畫法幾何及工程制圖[M].北京:機械工業(yè)出版社,2013.
[9] 王太辰,寶鋼減速器手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1995.
[10] 陳從貴，張國治，食品機械與設(shè)備[M]. 南京東南大學出版社 ,2009.
[11] Homer D Eckhardt,Kinematic design of machines and mechanisms.[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.
[12] Gleason Works,Beleve&Hypoid Gear Design Handbook,1971.
[13] Shigley J E.Mechanical Engineering Design,New York:McGraw-Hill,1993
[14] P.Sherman,《Industrial Rheology》[J], Academic press,London&New york ,1970
[15] 陳育儀.MS7E5型自動包餡機的設(shè)計與計算 [J].包裝與食品機械,1987,04: 1005-1295.
[16] 潘炳義.馮丙千.包子機的研制[J].安徽科技,1994,12: 1007-7855
[17] 朱桓才，李渭江.包餡機成型盤仿形法加工 [J].食品與機械,1987,04: 1003-5788.
[18] 貝加.包餡制品的皮與餡 [J].四川烹飪,1997,04: 1004-2083.
[19] 陳航.包餡方式的合理化和復合方式 [J].食品科學,1980,06: 1002-6630.
[20] 周修宗，陸鑫隆. 回轉(zhuǎn)狀食品滾切成型原理和型模設(shè)計 [J].機械設(shè)計與研究,1994,03: 311382TH.
[21] 關(guān)多友. 包餡機:中國, ?CN2427973 [P].2001-05-02.
[22] 鄭州亨利制冷設(shè)備有限公司. 一種成型盤:中國, ?CN2623036 [P].2004-07-07.
[23] 董玉泉. 餡包子成型機構(gòu):中國, ??CN2136590 [P].1993-06-23.
[24] 汪家?guī)X. 一種旋轉(zhuǎn)式食品搓圓裝置:中國, ??CN2669611 [P].2005-01-12.
[25] 侯長安. 月餅成型機:中國, ?CN201045832 [P].2008-04-16
.
致 謝
本次設(shè)計接近尾聲，美好的校園生活也要告一段落了。作為大學課程的最后一門作業(yè)，我格外珍惜?；叵氤跞牒Ｔ旱膱鼍?，參天的大樹像進入了一個森林氧吧，一眼就喜歡上了這個地方。在這里，學校所有的老師們都認真工作，作風都是一絲不茍，一路以來在學習上給予我很大的幫助。我同樣也喜歡學校的學習環(huán)境，校園處處都有學生忙于自己工作的影子，自習室滿滿的同學，激勵著我變優(yōu)秀。感謝優(yōu)秀的學校、老師、同學們帶給我的成長，這份成長是一輩子的財富。
對于這份畢業(yè)設(shè)計，最感謝的就是XXX老師。很榮幸在開學時擔任XXX老師的課代表，讓我可以更方便的跟老師討論學術(shù)上的問題。關(guān)于這份設(shè)計從選題到立題和后續(xù)的設(shè)計，里面裝滿了XXX老師的指導與建議，在XXX老師的指導下，才能這么順利的完成。剛開始選題的時候，老師和我進行了多方位的分析確定了基本思路，避開重重困難最終完成。整個過程中XXX老師總會在我需要幫助的時候出現(xiàn)，幫我解惑給我學術(shù)上的指導，使我對家用自動包包子機整體結(jié)構(gòu)和建議有了全面的認識，并將一部分知識運用到零件的設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計中，自己從中深受啟發(fā)，才有了畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文的順利完成。很欽佩XXX老師的做事態(tài)度，嚴謹一絲不茍才能讓我擁有完整的成果。
在海院的日子里，感謝學校提供良好的教學環(huán)境，感謝所有幫過栽培過我的老師，感謝父母這么多年辛勤的付出，感謝大家一起營造的學習氛圍，感謝想要變優(yōu)秀的自己。
再次對我的指導老師XXX和那些幫助過我的人表示衷心的感謝！
40
收藏