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文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘 要3</b></p><p> Abstract4</p><p><b> 第一章 緒論5</b></p><p><b> 1 概述5</b></p>
2、;<p> 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及目標(biāo)6</p><p> 3 主要工作內(nèi)容9</p><p> 3.1 任務(wù)分析9</p><p> 3.2 主要工作10</p><p> 第2章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)11</p><p> 1 電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)的選擇11</p><p&
3、gt; 2 鏈傳動(dòng)部分11</p><p> 1) 錐齒輪傳動(dòng)16</p><p> 2) 錐齒輪參數(shù)確定與設(shè)計(jì)17</p><p> 第三章 行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)18</p><p> 1 錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度校核18</p><p> 1.1 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核[2,3]18</p&g
4、t;<p> 1.2 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度校核21</p><p> 2.軸的強(qiáng)度校核22</p><p> 第4章 材料選擇和表面熱處理26</p><p> 1. 材料選擇考慮的力學(xué)因素26</p><p> 1. 靜力學(xué)性能26</p><p> 2. 動(dòng)力學(xué)性能26</
5、p><p> 3. 斷裂韌度26</p><p> 4. 高低溫性能27</p><p> 2、工藝性能分析27</p><p> 3. 熱處理工藝設(shè)計(jì)29</p><p> 一、淬火曲線圖如下所示:30</p><p><b> 二、回火:30</b>
6、</p><p><b> 4 技術(shù)要求30</b></p><p> 第五章 總結(jié)32</p><p><b> 參考資料33</b></p><p><b> 致 謝34</b></p><p><b> 摘 要&
7、lt;/b></p><p> 自翻式炸炒機(jī)的加熱方式是火焰加熱,自動(dòng)點(diǎn)火,火焰大小可調(diào)。升溫快,溫度高,鍋面可達(dá)數(shù)百度,使物料通過美拉德反應(yīng)徹底達(dá)到炸炒效果。燃燒器為環(huán)形,環(huán)繞鍋底,鍋體受熱均勻。可使用煤氣、液化氣、天然氣燃料。 它可以自動(dòng)測(cè)溫,可全過程溫度測(cè)控,準(zhǔn)確可靠。攪拌器轉(zhuǎn)速變頻調(diào)節(jié),在0~26rpm內(nèi)可實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速刮板獨(dú)特,采用公轉(zhuǎn)加自轉(zhuǎn)方式,混料均勻,刮鍋徹底,可很好地解決某些醬料糊鍋問題。
8、且可自動(dòng)升降。排料方式:鍋體自動(dòng)翻轉(zhuǎn)出料。排料快、徹底,更適用于粘稠醬料及顆粒狀物料。鍋體翻轉(zhuǎn)、攪拌器升降全部采用液壓傳動(dòng),運(yùn)行平穩(wěn),可靠。</p><p> 關(guān)鍵字:自翻式,炸炒</p><p><b> Abstract</b></p><p> Fried fried heating mode is the flame heatin
9、g, automatic ignition, flame size can be adjusted. Heating up fast, high temperature, pot can be up to hundreds of degrees, make the material effect achieved by Maillard reaction completely fried fried. Burner ring, arou
10、nd the pot, pans heat evenly. Coal gas, liquefied petroleum gas and natural gas fuel can be used. It can automatic temperature measurement, temperature measurement and control the whole process, accurate and reliable. Ag
11、itator speed fre</p><p> Keywords: self-turning, fried fried</p><p><b> 緒論</b></p><p><b> 1 概述</b></p><p> 近年來,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人們生活節(jié)奏的加快,人們逐漸開始熱
12、衷于簡(jiǎn)單方便的食品。方便面作為一種典型的熱銷食品迅速走向了千家萬戶,而方便面的料包對(duì)食品的味道有著關(guān)鍵的作用。如何快速環(huán)保的生產(chǎn)美味的料包成為了企業(yè)關(guān)注的問題。為了解決這一問題,我們借鑒邯鄲強(qiáng)力機(jī)械的自翻式炸炒鍋對(duì)其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析。</p><p> 自翻式炸炒鍋是一種新型的自動(dòng)化程度高、節(jié)能環(huán)保的設(shè)備,適用于食品、化工、藥品等行業(yè)的產(chǎn)品制作。設(shè)備的攪拌、攪拌軸的提升翻轉(zhuǎn)以及炒鍋的翻轉(zhuǎn)倒料全部采用自動(dòng)化
13、控制,特別適用于小批量多品種物料的互換生產(chǎn);其物料的加熱方式可選擇用液化氣、天然氣、煤氣為燃料;用開式爐灶明火加熱炸炒鍋,與傳統(tǒng)的蒸氣加熱相比,具有升溫快,溫度高,熱效率高等特點(diǎn);自翻物料可充分混合,完全炒熟,爐火純青,香味純正;可高溫殺死許多有害菌體,保證人體健康,是替代傳統(tǒng)蒸汽鍋的理想設(shè)備。另外,本設(shè)備采用開式燃燒,燃燒充分,且配備了自動(dòng)化控制點(diǎn)火程序和備用手動(dòng)點(diǎn)火槍,燃燒十分安全,配備的大功率引風(fēng)機(jī)和排煙裝置可使室內(nèi)空氣清新、安全
14、可靠。</p><p> 自翻式炸炒鍋主要用于火鍋底料,方便面醬料,辣椒醬,香其醬的炒制。</p><p> 加熱方式:火焰加熱,自動(dòng)點(diǎn)火,火焰大小可調(diào)。升溫快,溫度高,鍋面可達(dá)數(shù)百度,使物料通過美拉德反應(yīng)徹底達(dá)到炸炒效果。燃燒器為環(huán)形,環(huán)繞鍋底,鍋體受熱均勻??墒褂妹簹?、液化氣、天然氣燃料。 自動(dòng)測(cè)溫,可全過程溫度測(cè)控,準(zhǔn)確可靠。</p><p> 攪拌器轉(zhuǎn)
15、速變頻調(diào)節(jié),在0~26rpm內(nèi)可實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速刮板獨(dú)特,采用公轉(zhuǎn)加自轉(zhuǎn)方式,混料均勻,刮鍋徹底,可很好地解決某些醬料糊鍋問題。且可自動(dòng)升降。</p><p> 排料方式:鍋體自動(dòng)翻轉(zhuǎn)出料。排料快、徹底,更適用于粘稠醬料及顆粒狀物料。</p><p> 鍋體翻轉(zhuǎn)、攪拌器升降全部采用液壓傳動(dòng),運(yùn)行平穩(wěn),可靠。</p><p> 自翻式炸炒鍋整體實(shí)物圖如下:</
16、p><p><b> 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及目標(biāo)</b></p><p> 根據(jù)功能性要求,攪拌器轉(zhuǎn)速變頻調(diào)節(jié),在0~26rpm內(nèi)可實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速刮板,采用行星齒輪系傳動(dòng),公轉(zhuǎn)加自轉(zhuǎn)方式。為了使結(jié)構(gòu)緊湊,尺寸小,并保持較長(zhǎng)的使用壽命和較高的傳動(dòng)效率,我們?cè)O(shè)計(jì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要為周轉(zhuǎn)輪系行星輪系傳動(dòng)。</p><p> 根據(jù)適應(yīng)性要求,該產(chǎn)品滿足各種工況下的
17、運(yùn)轉(zhuǎn)要求,混料均勻,刮鍋徹底,且可自動(dòng)升降;由于鍋體為半球形,為了使刮鍋徹底,我們需要采用有一定軸交角的錐齒輪傳動(dòng)。為了達(dá)到可自動(dòng)升降的目的,我們可采用液壓支柱來升降。</p><p> 根據(jù)可靠性和壽命要求,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在規(guī)定的工作條件下,在預(yù)期壽命10年,每年按300天工作日(8小時(shí)/天),無故障可靠運(yùn)行;預(yù)期壽命10年,每年按300天工作日(8小時(shí)/天)計(jì)算,我們應(yīng)采用耐磨材料或?qū)⒉牧线M(jìn)行熱處理。</p
18、><p> 根據(jù)效率要求,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在正常工作時(shí)的機(jī)械傳動(dòng)效率應(yīng)大于0.96;又要求傳動(dòng)功率為4.6KW,所以輸入功率最小值為KW。</p><p> 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性要求,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制造成本構(gòu)成中,材料費(fèi)占有很大的比重,設(shè)計(jì)時(shí)必須給予充分注意,務(wù)必使其既能滿足運(yùn)轉(zhuǎn)需求又能降低生產(chǎn)成本。所以我們的零件尺寸要求不能過大并且應(yīng)盡可能多的采用標(biāo)準(zhǔn)件。材料可選擇普通的金屬材料,即鋼鐵。由于傳動(dòng)要求的齒輪加
19、工精度等級(jí)不是很高,所以我們可以選擇精度等級(jí)為8。</p><p> 根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的要求,產(chǎn)品操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),力圖靈活宜人,調(diào)節(jié)方便,位置合理,造型美觀,維保容易。所以,我們應(yīng)盡量降低噪聲,并使鍋體離地高度保持在1.5m左右。</p><p> 根據(jù)安全保護(hù)要求,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在作業(yè)時(shí)必須能夠保障操作人員的安全,停機(jī)時(shí)必須有明顯的警示信息標(biāo)識(shí)。所以要求控制系統(tǒng)上應(yīng)有提示燈。</p&g
20、t;<p> 根據(jù)環(huán)境保護(hù)要求,該產(chǎn)品磨損生成物應(yīng)對(duì)環(huán)境無污染,液壓裝置密封良好、無泄露。所以材料的選擇應(yīng)為無污染且對(duì)人體無害的金屬。</p><p> 綜上所述,且由于傳動(dòng)距離較小,我們采用閉式齒輪傳動(dòng),效率更高,并且結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,使用壽命長(zhǎng),傳動(dòng)穩(wěn)定。</p><p> 錐齒輪是圓錐齒輪的簡(jiǎn)稱,它用來實(shí)現(xiàn)兩相交軸之間的傳動(dòng),兩軸交角S稱為軸角,其值可根據(jù)傳動(dòng)需
21、要確定,一般多采用90°。我們采用的軸角,保證不產(chǎn)生干涉,并且可安裝的攪拌軸較多。錐齒輪的輪齒排列在截圓錐體上,輪齒由齒輪的大端到小端逐漸收縮變小。錐齒輪的輪齒有直齒、斜齒和曲線齒等形式。直齒和斜齒錐齒輪設(shè)計(jì)、制造及安裝均較簡(jiǎn)單,但噪聲較大,用于低速傳動(dòng)(<5m/s);曲線齒錐齒輪具有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小及承載能力大等特點(diǎn),用于高速重載的場(chǎng)合。由于我們需要低速輕載穩(wěn)定的傳動(dòng),所以采用直齒錐齒輪傳動(dòng)。直齒錐齒輪軸向力比曲線錐齒輪小,
22、噪聲大但容易加工制造,價(jià)格便宜。同時(shí)采用軸線相交的錐齒輪傳動(dòng)可增加攪拌軸的個(gè)數(shù)。</p><p> 考慮到物料的質(zhì)量輕,當(dāng)采用大的轉(zhuǎn)速時(shí),物料容易飛濺,轉(zhuǎn)速太小時(shí),效率較低,綜合考慮并參考同類機(jī)型,我們的轉(zhuǎn)速預(yù)計(jì)為26.07r/min左右,屬低速輕載傳動(dòng)。為了使攪拌均勻,我們又要求傳動(dòng)平穩(wěn),所以最終我們采用直齒錐齒輪帶動(dòng)攪拌軸攪拌物料。</p><p> 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)物圖如下:</
23、p><p> 由于一般的原動(dòng)件為電機(jī)或是熱機(jī),考慮到運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和整體尺寸的大小,我們采用電動(dòng)機(jī),并且電動(dòng)機(jī)功率大,傳動(dòng)效率高,調(diào)速型好,對(duì)環(huán)境影響小。</p><p> 由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速較高,我們需要的轉(zhuǎn)速較低,所以我們由采用減速機(jī)減速。擺線針輪式減速機(jī)傳動(dòng)比大,傳動(dòng)效率較高,結(jié)構(gòu)緊湊,相對(duì)體積小,重量輕,適用于中小功率,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲低,所以我們采用擺線針輪式減速機(jī)帶動(dòng)小鏈輪,通過鏈條傳
24、動(dòng)到大鏈輪,大鏈輪由鍵傳動(dòng)到軸套,軸套傳到箱體,箱體與小錐齒輪大錐齒輪攪拌軸組成行星傳動(dòng),小錐齒輪輸出。設(shè)備整體尺寸大致為:250016001600.其總體結(jié)構(gòu)圖如下:</p><p><b> 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖如下:</b></p><p><b> 3 主要工作內(nèi)容</b></p><p><b> 3.1
25、任務(wù)分析</b></p><p> ?。?)行星輪系是指只具有一個(gè)自由度的輪系。一個(gè)原動(dòng)件即可確定執(zhí)行件(行星齒輪)的運(yùn)動(dòng),原動(dòng)件通常為中心輪或系桿;即與行星齒輪直接接觸的中心輪或系桿作為原動(dòng)件帶動(dòng)行星齒輪,一方面繞著行星輪自身軸線O1-O1自轉(zhuǎn),另一方面又隨著構(gòu)件H(即系桿)繞一固定軸線O-O(中心輪軸線)回轉(zhuǎn)。</p><p> ?。?)基本結(jié)構(gòu):行星齒輪機(jī)構(gòu)有很多類型,其
26、中最簡(jiǎn)單的行星齒輪機(jī)構(gòu)是由1個(gè)太陽輪、1個(gè)齒圈、1個(gè)行星架和支承在行星架上的幾個(gè)行星齒輪組成的,稱為1個(gè)行星排。行星齒輪機(jī)構(gòu)中的太陽輪、齒圈及行星架有一個(gè)共同的固定軸線,行星齒輪支承在固定于行星架的行星齒輪軸上,并同時(shí)與太陽輪和齒圈嚙合。當(dāng)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),空套在行星架上的行星齒輪軸上的幾個(gè)行星齒輪一方面可以繞著自己的軸線旋轉(zhuǎn),另一方面又可以隨著行星架一起繞著太陽輪回轉(zhuǎn),就像天上行星的運(yùn)動(dòng)那樣,兼有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(將星齒輪的名
27、稱即因此而來),在行星排中,具有固定軸線的太陽輪、齒圈和行星架稱為行星排的3個(gè)基本元件。</p><p> ?。?)工作特點(diǎn):行星輪系是一種先進(jìn)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量小、承載能力大、傳遞功率范圍及傳動(dòng)范圍大、運(yùn)行噪聲小、效率高及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。</p><p> ?。?)工作原理:行星輪系主要由行星輪g、中心輪k及行星架H組成。其中行星輪的個(gè)數(shù)通常為2~6個(gè)。但在計(jì)算傳動(dòng)
28、比時(shí),只考慮1個(gè)行星輪的轉(zhuǎn)速,其余的行星輪計(jì)算時(shí)不用考慮,稱為虛約束。它們的作用是均勻地分布在中心輪的四周,既可使幾個(gè)行星輪共同承擔(dān)載荷,以減小齒輪尺寸;同時(shí)又可使各嚙合處的徑向分力和行星輪公轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力得以平衡,以減小主軸承內(nèi)的作用力,增加運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。行星架是用于支承行星輪并使其得到公轉(zhuǎn)的構(gòu)件。中心輪中,將外齒中心輪稱為太陽輪,用符號(hào)a表示,將內(nèi)齒中心輪稱為內(nèi)齒圈,用符號(hào)b表示。</p><p><b
29、> 3.2 主要工作</b></p><p> 行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì);</p><p> 行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算機(jī)建模(仿真);</p><p> 行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p> 第2章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)</p><p> 1 電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)的選擇</p><p&g
30、t; 電動(dòng)機(jī)的選擇:Y132S-4 額定功率5.5KW 同步轉(zhuǎn)速:1500r/min 額定轉(zhuǎn)矩2.2Kw質(zhì)量68Kg。</p><p> 由于要求傳動(dòng)比大,傳動(dòng)效率較高,結(jié)構(gòu)緊湊,相對(duì)體積小,重量輕,適用于中小功率,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲低,所以可采用直聯(lián)型立式一級(jí)擺線針輪減速機(jī)(BLD5.5-3-2.2)輸入轉(zhuǎn)速為1500r/min,輸出轉(zhuǎn)速是65.2r/min,輸入功率為5.5kw傳動(dòng)比為23。</p&g
31、t;<p><b> 2 鏈傳動(dòng)部分</b></p><p> 2.1 鏈傳動(dòng)的概念:</p><p> 鏈傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng),它由鏈條和鏈輪(小鏈輪和大鏈輪)組成。通過鏈輪輪齒與鏈條節(jié)的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。</p><p> 2.2 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn):</p><p> 與摩擦型的帶傳動(dòng)
32、相比,鏈傳動(dòng)無彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象,因而能保持準(zhǔn)確的平均運(yùn)動(dòng)比,傳動(dòng)效率高;又因鏈條不需要像帶傳動(dòng)那樣張的很緊,所以作用于軸上的徑向壓力較??;鏈條采用金屬材料制造,在同樣的使用條件下,鏈傳動(dòng)整體尺寸較小,結(jié)構(gòu)較為緊湊;同時(shí)鏈傳動(dòng)能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作。</p><p> 與齒輪傳動(dòng)相比,鏈傳動(dòng)的的制造與安裝精度要求較低,成本也低。在遠(yuǎn)離傳動(dòng)時(shí),其結(jié)構(gòu)比齒輪傳動(dòng)輕便的多。</p><p&
33、gt; 鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是:只能實(shí)現(xiàn)平行軸間鏈輪的同向傳動(dòng);運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比;磨損后易發(fā)生跳齒;工作時(shí)有噪聲;不宜用在載荷變化很大、高速和急速反向的傳動(dòng)中。</p><p> 鏈傳動(dòng)主要用于工作可靠,兩軸相距較遠(yuǎn),低速重載,工作環(huán)境惡劣,以及其他不宜采用齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合。</p><p> 2.3 鏈傳動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)及選擇</p><p> 1)
34、 鏈傳動(dòng)選擇依據(jù)</p><p> 為了保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比和使結(jié)構(gòu)緊湊,減少整體尺寸,我們采用鏈傳動(dòng)(帶傳動(dòng)有彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象)。另外,設(shè)備要求可在高溫和潮濕的環(huán)境中工作,鏈傳動(dòng)可以滿足這種條件且成本低。鏈傳動(dòng)的磨損伸長(zhǎng)比較緩慢,使用壽命長(zhǎng),維修方便。從減速機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速較高,因此需要減速。需要小鏈輪與減速機(jī)聯(lián)接,再經(jīng)鏈條傳至大鏈輪。</p><p><b> 2) 鏈
35、輪齒數(shù)選擇</b></p><p> 小鏈輪齒數(shù)少,可減小外廓尺寸,但齒數(shù)過少,會(huì)增加運(yùn)動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷,鏈條在進(jìn)入和退出嚙合時(shí),鏈節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角增大,鏈傳動(dòng)的圓周力增大,從整體上會(huì)加速鉸鏈和鏈輪的磨損。由于鏈節(jié)數(shù)通常是偶數(shù),為使鏈條和鏈輪磨損均勻,常取鏈輪齒數(shù)為奇數(shù),并盡可能與鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)。優(yōu)先選用的鏈輪齒數(shù)系列為:17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。為減小尺寸,我們選
36、取小鏈輪齒數(shù)為17。結(jié)合小鏈輪齒數(shù),大鏈輪齒數(shù)選為 41。</p><p> 3)鏈輪材料、熱處理及鏈條型號(hào)選擇</p><p> 小鏈輪用45鋼,齒面熱處理硬度為40~45HRC(標(biāo)尺C下的布氏硬度),表面氧化處理。由于高速傳動(dòng),為使傳動(dòng)平穩(wěn),應(yīng)采用節(jié)距較小的雙排鏈。綜合考慮炒鍋的直徑為1500,我們可以采用12A-2-140的鏈條,即雙排整鏈鏈節(jié)數(shù)為140.考慮到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸不能
37、過大,大鏈輪表面淬火后硬度為40~45HRC,表面氧化處理。</p><p> 4) 轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)及潤(rùn)滑</p><p> 鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比為=2.41,節(jié)距,鏈的平均速度v=3.68由機(jī)械設(shè)計(jì)圖9-14知應(yīng)選擇油池潤(rùn)滑或油盤飛濺潤(rùn)滑,但是由于鏈輪水平安裝,不易潤(rùn)滑,所以可定期拆下用煤油清洗,干燥后浸入70~80℃潤(rùn)滑油中,待鉸鏈間隙中充滿油后再安裝使用。</p><
38、p> 小鏈輪轉(zhuǎn)速r/min</p><p> 大鏈輪轉(zhuǎn)速r/min</p><p> 2.4 主傳動(dòng)部分</p><p> 主傳動(dòng)部分應(yīng)用齒輪系。根據(jù)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各個(gè)齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架的位置是否固定。將輪系分為三大類,定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系、復(fù)合輪系。下面將逐個(gè)分析:</p><p><b> 1) 定軸輪系</
39、b></p><p> 在定軸輪系中,其各個(gè)齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架的位置都是固定的,因此只存在一個(gè)或幾個(gè)平行位置的自轉(zhuǎn),不能滿足設(shè)計(jì)要求中功能性要求的公轉(zhuǎn)加自轉(zhuǎn)方式,故排除定軸輪系。</p><p><b> 2) 復(fù)合輪系</b></p><p> 在復(fù)合輪系中或者既包含定軸輪系部分,又包含周轉(zhuǎn)輪系部或者包含幾部分周轉(zhuǎn)輪系。這樣的輪
40、系結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜。設(shè)計(jì)要求中的經(jīng)濟(jì)要求為:動(dòng)機(jī)構(gòu)的制造成本構(gòu)成中材料費(fèi)占有很大的比重,設(shè)計(jì)時(shí)必須給予充分注意,務(wù)必使其既能滿足運(yùn)轉(zhuǎn)需求又能降低生產(chǎn)成本。因此,周轉(zhuǎn)輪系即能完成設(shè)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)需求又節(jié)省成本,故排除復(fù)合輪系。</p><p><b> 3) 周轉(zhuǎn)輪系</b></p><p> 周轉(zhuǎn)輪系其中至少有一個(gè)齒輪軸線的位置不固定,而是繞著其他齒輪的固定軸線回轉(zhuǎn)。&l
41、t;/p><p> 周轉(zhuǎn)輪系根據(jù)其自由度的數(shù)目進(jìn)一步劃分:若自由度為1,稱其為行星輪系,若自由度為2,稱其為差動(dòng)輪系。如下圖:</p><p> 簡(jiǎn)單行星齒輪系 (a) 差動(dòng)齒輪系(b)</p><p> 由于差動(dòng)輪系有兩個(gè)自由度,如上圖(b),太陽輪軸1與齒圈3在同一軸向位置有不同的轉(zhuǎn)速輸出,這兩個(gè)輸出的存在,設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生攪拌工作裝置
42、的干涉,不能滿足設(shè)計(jì)要求,故不考慮2個(gè)自由度的差動(dòng)輪系,而是在1個(gè)自由度上的行星輪系基礎(chǔ)上做設(shè)計(jì)。</p><p> 4 )行星輪系及其設(shè)計(jì)</p><p> 5 ) 行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析:</p><p> ?。?) 運(yùn)動(dòng)分析:</p><p> 單行星排傳動(dòng)轉(zhuǎn)速方程:</p><p> 單行星輪
43、行星排取“+”,雙行星輪行星排取“-”。</p><p><b> 轉(zhuǎn)矩分析:</b></p><p> 單行星排理論內(nèi)轉(zhuǎn)矩關(guān)系式:</p><p> 單行星輪行星排取“+”,雙行星輪行星排取“-”。</p><p><b> 效率分析:</b></p><p>&l
44、t;b> 單行星排效率分析:</b></p><p> 6) 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì):太陽輪、齒圈、行星架,一輸入、一輸出、一固定,共六種設(shè)計(jì)方案,</p><p> 方案一: 方案二:</p><p> 符合設(shè)計(jì)要求,納入考慮 符合設(shè)計(jì)要求,納入考慮</p><p> 方
45、案三: 方案四:</p><p> 太陽輪輸出,只有自轉(zhuǎn)無 齒圈輸出,只能輸出公轉(zhuǎn),</p><p> 公轉(zhuǎn),不符合設(shè)計(jì)要求 無自轉(zhuǎn)輸出,不符合設(shè)計(jì)要求</p><p> 方案五: 方案六:</p><p> 行星架固定,齒圈輸出,只能 行
46、星架固定,太陽輪輸出,</p><p> 輸出公轉(zhuǎn),無自轉(zhuǎn),排除 只能輸出自轉(zhuǎn),無公轉(zhuǎn),排除</p><p><b> 方案改進(jìn)(一):</b></p><p> 為了保證自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn)輸出,必須使行星輪的軸,即輸出軸不能與太陽輪軸線重合,因此為了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,需要兩個(gè)行星輪,此時(shí)公轉(zhuǎn)速度已通過傳動(dòng)比確定而其自轉(zhuǎn)確是不定速的旋轉(zhuǎn),
47、不能保證設(shè)計(jì)要求中的混料均勻,綜合考慮,將方案二改進(jìn)成下圖所示傳動(dòng)形式:</p><p><b> 方案改進(jìn)(二):</b></p><p> 為了最高限度的提高該齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑及防護(hù)條件,需要設(shè)計(jì)成閉式齒輪傳動(dòng),即需要齒輪箱在外圍保護(hù)。在改進(jìn)(一)的基礎(chǔ)上直接將輸入部分制成齒輪箱,可是結(jié)簡(jiǎn)單,緊湊。太陽輪軸在齒輪箱內(nèi)不容易固定,因此將輸入軸設(shè)計(jì)成套筒結(jié)構(gòu),太陽輪
48、軸伸出后固定。同時(shí),為了將輸出最大化,可以在中心軸線對(duì)應(yīng)箱體下端添加一輸出,設(shè)置為O3。如下圖:</p><p><b> 方案改進(jìn)(三):</b></p><p> 由于直齒輪傳動(dòng)只能平行傳遞動(dòng)力,然而本次設(shè)計(jì)的炒鍋部分為圓形鍋底,因此需要將直齒齒輪改為錐形齒輪進(jìn)行傳動(dòng),這樣才能保證功能設(shè)計(jì)要求,刮鍋徹底。同時(shí)錐齒輪傳動(dòng)效率更高,傳動(dòng)更可靠。如下圖:</p
49、><p> 上圖即是最終傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。</p><p> 傳遞路徑為:鏈輪通過緊固件與箱體套筒固定,鏈輪帶動(dòng)箱體自轉(zhuǎn)引起兩個(gè)小錐齒輪繞著中心軸的公轉(zhuǎn),大錐齒輪軸即太陽輪軸由最上端通過板與角鋼與上部鏈輪箱體固定,使其不能自轉(zhuǎn)。小錐齒輪通過與大錐齒輪的嚙合傳動(dòng)引起其自轉(zhuǎn)提兩個(gè)包含公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的輸出,同時(shí)箱體中心提供一個(gè)自轉(zhuǎn)輸出,由于三個(gè)輸出轉(zhuǎn)速均同步因此不會(huì)發(fā)生干擾。</p><
50、p> 2.5 錐齒輪傳動(dòng)部分</p><p><b> 1) 錐齒輪傳動(dòng)</b></p><p> 錐齒輪傳動(dòng)用來傳遞兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,在一般機(jī)械中,錐齒輪兩軸之間的交角∑=90°。圓錐齒輪的齒排列在截面錐體上,輪齒由齒輪的大端到小端逐漸收縮變小。對(duì)應(yīng)于直齒輪的各有關(guān)“圓柱”,圓錐齒輪有分度圓錐、齒頂圓錐、齒根圓錐、基圓錐及節(jié)圓錐。&
51、lt;/p><p> 圓錐齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸通常以大端為準(zhǔn),這是因?yàn)榇蠖说某叽缱畲螅叽缬?jì)算和測(cè)量的相對(duì)誤差最小,同時(shí)也便于估計(jì)機(jī)構(gòu)的外形尺寸。在GB12369—90中規(guī)定大端壓力角α=20°,齒頂高系數(shù),齒頂系數(shù)。</p><p><b> 傳 動(dòng) 比:</b></p><p><b> 分度圓錐角:</
52、b></p><p><b> 齒 頂 高:</b></p><p><b> 齒 跟 高:</b></p><p><b> 分度圓直徑: </b></p><p><b> 當(dāng)量 齒 數(shù):</b></p><
53、;p><b> 齒 寬:</b></p><p> 2) 錐齒輪參數(shù)確定與設(shè)計(jì)</p><p> 根據(jù)鍋體結(jié)構(gòu)尺寸,攪拌速度要求,參考同類機(jī)型,綜和上面公式</p><p> 大錐齒輪模數(shù)3,齒數(shù)50,分錐角11.04°</p><p> 小錐齒輪模數(shù)3,齒數(shù)28,分錐角3.96
54、176;</p><p><b> 傳動(dòng)比i=0.36</b></p><p> 3) 最終參數(shù)、輸出功率及轉(zhuǎn)速</p><p> 第3章 行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p> 1 錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度校核 </p><p> 在前面的參數(shù)選取中,有一些參數(shù)是按照經(jīng)驗(yàn)來選取的,必
55、須進(jìn)行強(qiáng)度校核。對(duì)于閉式傳動(dòng),一般按照齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì);對(duì)于開式傳動(dòng),按照齒根彎曲輕度設(shè)計(jì),用適當(dāng)降低許用應(yīng)力或者增大模數(shù)來增加齒厚,以便增加磨損的儲(chǔ)備量。</p><p> 通過強(qiáng)度計(jì)算,我們可以調(diào)整前面按照經(jīng)驗(yàn)來確定的參數(shù),最終達(dá)即符合設(shè)計(jì)的要求,又符合經(jīng)濟(jì)性的要求。</p><p> 1.1 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核[2,3]</p><p><b>
56、; 計(jì)算公式:</b></p><p><b> (3-39)</b></p><p> 中點(diǎn)分度圓上的切向力 :</p><p><b> (3-40)</b></p><p> 使用系數(shù): ,表16.2-36</p><p><b> 表
57、16.2-36</b></p><p> 動(dòng)載系數(shù): 由7級(jí)精度和中點(diǎn)節(jié)線速度:</p><p> 查圖16.4-28,</p><p> 齒向載荷分布系數(shù): </p><p> 由表16.4-28,取 ,有效工作齒寬,按式(16.4-2)</p><p> 端面載荷系數(shù): </p>
58、;<p> 由表16.4-29 ,</p><p> 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù):,由圖16.4-29</p><p> 中點(diǎn)區(qū)域系數(shù): 由式16.4-5計(jì)算</p><p><b> (3-41)</b></p><p> 參數(shù)和按表16.4-30計(jì)算。</p><p><b&g
59、t; =2,==</b></p><p> 彈性系數(shù) ,表16.2-43</p><p><b> 表16.4-30</b></p><p><b> 表16.2-43</b></p><p> 螺旋角系數(shù): 直齒輪,</p><p> 錐齒輪系數(shù)
60、:由式16.4-7,</p><p> 載荷分配系數(shù): 由式16.4-8,</p><p><b> 計(jì)算接觸應(yīng)力:</b></p><p> 許用接觸應(yīng)力: (3-42)</p><p> 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限: ,圖16.2-17h</p><p><b> 壽
61、命系數(shù),長(zhǎng)期工作</b></p><p> 潤(rùn)滑油影響系數(shù),圖16.2-20 </p><p> 工作硬化系數(shù):,圖16.2-21</p><p> 尺寸系數(shù): ,圖16.2-22</p><p> 最小安全系數(shù):,表16.2-46</p><p><b> 表16.2-46</b
62、></p><p><b> 許用接觸應(yīng)力值:</b></p><p> 齒面接觸強(qiáng)度校核結(jié)果:</p><p><b> ,通過</b></p><p> 1.2 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度校核</p><p><b> 計(jì)算公式:</b>&l
63、t;/p><p><b> (3-43)</b></p><p><b> 式中:</b></p><p><b> 同前</b></p><p> 復(fù)合齒形系數(shù):,按,查圖16.4-25</p><p><b> 重合度系數(shù):當(dāng)時(shí),&l
64、t;/b></p><p> ,式(16.4-12)</p><p> 錐齒輪系數(shù):按式(16.4-15)計(jì)算</p><p><b> 載荷分配系數(shù):</b></p><p> 齒根彎曲應(yīng)力計(jì)算值:</p><p> 齒根許用彎曲應(yīng)力: </p><
65、;p><b> (3-44)</b></p><p> 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度基本值: ,圖16.2-26</p><p> 壽命系數(shù): ,長(zhǎng)期工作,圖16.2-27</p><p> 相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù):,表16.2-48,齒根圓角參數(shù)范圍</p><p> 相對(duì)齒根表面狀況系數(shù):,齒根表面粗糙度設(shè)為<
66、;/p><p> 尺寸系數(shù): </p><p> 滲碳淬火鋼,查本篇第二章表16.2-49</p><p> 最小安全系數(shù):,一般可靠度,查本篇第二章表16.2-46</p><p><b> 許用彎曲應(yīng)力值:</b></p><p> 齒根彎曲強(qiáng)度校核結(jié)果 :</p&g
67、t;<p><b> 通過。</b></p><p><b> 2.軸的強(qiáng)度校核</b></p><p> 2.1按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算</p><p> 兩個(gè)行星齒輪的模數(shù)分別為50和28,可以得出這個(gè)部分的傳動(dòng)比為i=0.56。設(shè)傳動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)速n=40r/min,總的傳動(dòng)功率為4.6kW, =0.96
68、得出傳動(dòng)軸上的傳動(dòng)功率為2.41kW,</p><p> 所以軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 =</p><p> 式中: 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,MPa;</p><p> T—軸所受的扭矩,N·mm;</p><p> 軸的抗扭截面系數(shù),mm³;</p><p> 軸的轉(zhuǎn)速,r/min;</p>
69、<p> 軸傳遞的功率,kW;</p><p> 計(jì)算截面處軸的直徑,mm;</p><p> 需用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,MPa。</p><p> = = =575387N·mm</p><p><b> =44.9MPa。</b></p><p> 軸為45號(hào)鋼,它的
70、和 值分別為25~45和126~103。</p><p> 由上式可得軸的直徑 </p><p> 式中 =, =127.1符合扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度</p><p> 查表可知,對(duì)于空心軸,則</p><p><b> = </b></p><p> 式中 = ,即空心軸的內(nèi)徑 與外經(jīng) 之比,通常取
71、 =0.5~0.6。</p><p> 應(yīng)當(dāng)指出,當(dāng)軸的截面開有鍵槽,應(yīng)當(dāng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱。對(duì)于直徑 >100 的軸,有一個(gè)鍵槽時(shí),軸徑增大3%;有兩個(gè)鍵槽時(shí)應(yīng)增大7%。對(duì)于直徑 100 的軸,有一個(gè)鍵槽時(shí),軸徑應(yīng)增大5%~7%;有兩個(gè)鍵槽時(shí)應(yīng)增大10%~15%。然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。應(yīng)當(dāng)注意這樣求出的直徑,只能作為承受扭矩作用的軸段的最小直徑。</p><p>
72、; 軸有一個(gè)鍵槽,經(jīng)過計(jì)算,軸的最小截面直徑為35mm,鍵槽就在此處。軸的外徑為45mm,內(nèi)徑為14mm。</p><p><b> 2.2校核軸的強(qiáng)度</b></p><p> 軸上齒輪的分度圓直徑 = =3×50=150</p><p> 作用在軸上的圓周力14.6N</p><p><b&g
73、t; 徑向力5.3N</b></p><p><b> 軸向力 </b></p><p> 已知軸的彎矩和扭矩后,可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面,即彎矩扭矩大而軸徑可能不足的截面做彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算。按第三強(qiáng)度理論,計(jì)算應(yīng)力</p><p><b> =</b></p><p> 通
74、常由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力,而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 則常常不是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力。為了考慮兩者循環(huán)特性不同的影響,引入折合系數(shù) ,則計(jì)算應(yīng)力為</p><p><b> =</b></p><p> 式中的彎曲應(yīng)力為對(duì)稱應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí),取 =0.3;當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí),取 =0.6;若扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力亦為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí),則取 =1。
75、此處取 =0.6。</p><p> 對(duì)于直徑為 的圓軸,彎曲應(yīng)力為 =,扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ==。將 和 代入上式中,則軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為</p><p><b> =</b></p><p> 式中 —軸的計(jì)算應(yīng)力,MPa;</p><p> —軸所受的彎矩,N·mm;</p><p
76、> —軸所受的扭矩,N·mm;</p><p> —軸的抗彎截面系數(shù),mm ³。</p><p> —許用彎曲應(yīng)力,查表可知,其值為60MPa。</p><p> 該軸上有一個(gè)鍵槽,所以軸的抗彎、抗扭截面系數(shù)的計(jì)算公式分別為W=, =,</p><p> =10mm, =35mm, =5mm,所以W=356
77、6.3 mm ³, =7775.6 mm ³</p><p> P=M ,由于1N·,于是P×10 ³= × </p><p> 由此得{ }N·m=9549 </p><p> = = =575387 N·mm</p&
78、gt;<p> =9549×=1.098M·mm</p><p><b> ==48.4MPa</b></p><p><b> 滿足條件。</b></p><p> 材料選擇和表面熱處理</p><p> 自動(dòng)炒鍋的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是炒鍋里面最重要的一部分,也是
79、整個(gè)機(jī)構(gòu)的核心部分,只有這部分能夠可靠持久的保持正常工作,整個(gè)炒鍋才能順利工作,所以傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選材和材料處理的重要性不言而喻。</p><p> 材料的選擇主要從使用要求,工藝要求和經(jīng)濟(jì)要求三方面綜合考慮。使用要求主要考慮材料的力學(xué)性能,斷裂韌度,高低溫性能;工藝要求材料加工處理是能夠盡量的簡(jiǎn)單縮短工期降低成本;經(jīng)濟(jì)要求要求材料成本費(fèi)再能到達(dá)工作要求的前提下盡可能的降低。只有綜合各方面考慮才能選擇出合適的制造材
80、料。</p><p> 材料選擇考慮的力學(xué)因素</p><p> 材料的力學(xué)性能通常用材料的力學(xué)性能指標(biāo)來表述,也是機(jī)械選材及工藝評(píng)定的主要依據(jù)。力學(xué)性能包括材料的靜力學(xué)性能和動(dòng)力學(xué)性能。</p><p><b> 靜力學(xué)性能</b></p><p> 靜力學(xué)性能指的是靜載荷下的力學(xué)性能,主要包括強(qiáng)度,硬度和塑性
81、幾個(gè)指標(biāo)由于炒鍋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在工作環(huán)境多為運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以對(duì)靜力學(xué)性能要求較低。金屬材料的強(qiáng)度高,塑性好,硬度變化范圍較大;無機(jī)非金屬材料硬度大塑性差;高分子材料強(qiáng)度和硬度范圍變動(dòng)較大,塑性較好,包含種類繁多不適合;復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件減震性能好,比強(qiáng)度和比量高,耐高溫具有良好的減摩潤(rùn)滑性能,所以在強(qiáng)度和塑形方面比較有優(yōu)勢(shì)。。</p><p><b> 動(dòng)力學(xué)性能</b></p><
82、;p> 動(dòng)力學(xué)性能主要分析材料的沖擊韌度,疲勞極限,耐磨性能。由于炒鍋工作過程是循環(huán)往復(fù)的,并且時(shí)間很久,所以需要很好的抗疲勞性能和耐磨性能,隨著炒鍋的料量的多少變化也需要工作裝置有一定的沖擊韌度。</p><p><b> 斷裂韌度</b></p><p> 一般認(rèn)為零件在低于屈服強(qiáng)度的條件下工作室可靠的,既不會(huì)發(fā)生塑形變形更不會(huì)發(fā)生斷裂,但事實(shí)上有些高
83、強(qiáng)度的鋼制造的零件往往也會(huì)在壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于屈服強(qiáng)度的時(shí)候發(fā)生斷裂,這種斷裂成為低應(yīng)力脆裂。</p><p><b> 高低溫性能 </b></p><p> 在高溫下的機(jī)械零件容易發(fā)生蠕動(dòng)失效,材料在長(zhǎng)時(shí)間的恒溫恒應(yīng)力作用下,及時(shí)應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度,也會(huì)緩慢發(fā)生塑性變形,成為蠕變工作應(yīng)力越大,溫度越高,蠕變的發(fā)展越快,而生產(chǎn)斷裂的時(shí)間就越短。因此在高溫下使用的金屬材料
84、應(yīng)該具備足夠的抗蠕變能力。脆性轉(zhuǎn)變溫度 反映了溫度對(duì)材料脆韌性的影響,隨著溫度的下降多數(shù)材料會(huì)出現(xiàn)脆性增強(qiáng)的現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生斷裂。</p><p><b> 2、工藝性能分析</b></p><p> 在鑄造、鍛壓、焊接、熱加工等加工前后過程中,一般還要進(jìn)行不同類型的熱處理,因此一個(gè)由金屬材料制得的零件其加工過程十分復(fù)雜。工藝性能直接影響零件加工后的質(zhì)量,是
85、選材和制定零件加工工藝路線時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮的因素之一。</p><p><b> 2.1. 鑄造性能</b></p><p> 將熔煉好的金屬澆注到與零件形狀相適應(yīng)的鑄型空腔中,冷卻凝固后獲得鑄件的方法稱為鑄造。常用的鑄造合金有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色金屬。金屬材料鑄造成形獲得優(yōu)良鑄件的能力,即合金鑄造時(shí)的工藝性能稱為鑄造性能,通常是指流動(dòng)性、收縮性、鑄造應(yīng)力、偏析和吸氣傾
86、向以及冷熱裂紋傾向等。</p><p><b> 2.2. 鍛造性能</b></p><p> 金屬材料用鍛壓加工方法成形的適應(yīng)能力稱鍛造性。鍛造性能主要取決于金屬材料的塑性和變形抗力。塑性越好,變形抗力越小,金屬的鍛造性能越好。銅合金和鋁合金在室溫狀態(tài)下就有良好的鍛造性能。碳鋼在加熱狀態(tài)下鍛造性能較好。其中低碳鋼最好,中碳鋼次之,高碳鋼較差。低合金鋼的鍛造性能接
87、近于中碳鋼,高合金鋼的較差。鑄鐵鍛造性能差,不能鍛造。</p><p><b> 2.3. 焊接性能</b></p><p> 焊接是連接金屬的一種方法。金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性稱焊接性。也就是在一定的焊接工藝條件下,獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。評(píng)價(jià)焊接性的指標(biāo)有兩個(gè):一是焊接接頭產(chǎn)生缺陷的傾向性;二是焊接接頭的使用可靠性。在機(jī)械工業(yè)中,焊接的主要對(duì)象是鋼材。碳
88、質(zhì)量分?jǐn)?shù)(含碳量)是焊接性好壞的主要因素。低碳鋼和含碳量低于0.18%的合金鋼有較好的焊接性能,碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.45%的碳鋼和碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.35%的合金鋼的焊接性能較差。含碳量和合金元素含量越高,焊接性能越差。低碳鋼的焊接性最好,各種焊接方法都可獲得優(yōu)良的焊接接頭。中高碳鋼隨含碳量的增加,焊接性變壞,通常需要采取焊前預(yù)熱和焊后熱處理等措施。對(duì)于厚板或更高含碳量的構(gòu)件,焊接前需在150℃~200℃或250℃~400℃之間預(yù)熱。奧氏體
89、不銹鋼具有良好的可焊性,但如果焊接材料選用不當(dāng)或焊接工藝不正確時(shí),會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕、熱裂紋和氣泡等缺陷。鐵素體不銹鋼焊接時(shí),易在熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋,為此應(yīng)采取焊前預(yù)熱方法,用焊后加熱到730℃~840℃,并在空氣中冷卻的方法,以消除殘余應(yīng)力,避免開裂。值得注意的是,鐵素體不銹鋼在焊接過程中的加熱、冷卻要盡量避免在430℃~4</p><p><b> 切削加工性能</b></p>
90、<p> 工件材料進(jìn)行切削加工時(shí)的難易程度稱為材料的可切削性或切削加工性。不同的工件材料,加工的難易程度也不相同。如切削銅、鋁等有色金屬時(shí),切削力小,切削很輕快;切削碳鋼就比合金鋼容易些;切削不銹鋼和耐熱合金等困難就很大,刀具磨損也比較嚴(yán)重。切削加工性能一般用切削后的表面質(zhì)量(以表面粗糙度高低衡量)和刀具壽命來表示。影響切削加工性的因素很多,主要有材料的化學(xué)成分、組織、硬度、韌性、導(dǎo)熱性和形變硬化等。此外,切削刀具的幾何形
91、狀、耐磨性、切削速度等因素也影響切削加工性。因此,評(píng)價(jià)材料的切削加工性能是比較復(fù)雜的。金屬材料具有適當(dāng)?shù)挠捕?170HBS~230HBS)和足夠的脆性時(shí)切削加工性良好。改變鋼的化學(xué)成分(如加入少量鉛、磷等元素)和進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?如低碳鋼進(jìn)行正火,高碳鋼進(jìn)行球化退火)可提高鋼的切削加工性。碳素鋼的強(qiáng)度、硬度隨含碳量的增加而提高,而塑性、韌性則降低。低碳鋼的塑性和韌性較高,高碳鋼的強(qiáng)度和硬度較高,都給切削加工帶來一定困難。中碳鋼的強(qiáng)度、硬
92、度、塑性和韌性都在高碳鋼與低碳鋼之間,故切削加工性較好。鋼中加入硫、鋁等元素對(duì)改善切削加工性是有利的。所以一般易切削鋼常含有這類元素,不過這類元</p><p><b> 熱處理工藝性能</b></p><p> 熱處理工藝性能反映鋼熱處理的難易程度和產(chǎn)生熱處理缺陷的傾向,主要包括淬透性、回火穩(wěn)定性、回火脆性及氧化脫碳傾向性和淬火變形開裂傾向性等。其中主要考慮其淬
93、透性,即鋼接受淬火的能力。含錳、鉻、鎳等合金元素的合金鋼淬透性比較好,碳鋼的淬透性較差。鋁合金的熱處理要求較嚴(yán),它進(jìn)行固溶處理時(shí)加熱溫度離熔點(diǎn)很近,溫度的波動(dòng)必須保持在±5℃以內(nèi)。銅合金只有幾種可以用熱處理強(qiáng)化。</p><p> 綜合以上各方面的因素和分析,最終選擇45鋼作為炒鍋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作材料。</p><p> 3 熱處理工藝設(shè)計(jì)</p><p&
94、gt; 45#鋼是常用中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。該鋼冷塑性一般,退火,正火比調(diào)制時(shí)要稍好,具有較高的強(qiáng)度和較好的可加工性,經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院螅色@得一定的韌性,塑性和耐磨性,材料來源方便。適合于和氬弧焊。焊前需預(yù)熱,焊后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火。正火可以改善毛坯(硬度<HBW)的可加工性。該鋼經(jīng)調(diào)制處理后,其綜合力學(xué)性能要優(yōu)于其他中碳結(jié)構(gòu)鋼,但淬透性較低,水中臨界淬透直徑為12~17mm,水淬時(shí)有開裂傾向。當(dāng)直徑>80mm時(shí),經(jīng)調(diào)制或正火后
95、,其力學(xué)性能相近,對(duì)中、小型模具零件進(jìn)行調(diào)制處理后可獲得較高的強(qiáng)度和韌性,而大型零件則以正火處理為宜,所以此鋼通常在調(diào)制或正火狀態(tài)下使用。45號(hào)鋼廣泛用于機(jī)械制造,這種鋼的機(jī)械性能很好。所以如果需要表面硬度,又希望發(fā)揮45#鋼優(yōu)越的機(jī)械性能,常將45#鋼表面滲碳淬火,這樣就能得到需要的表面硬度。</p><p> 45號(hào)鋼淬火后沒有回火之前,硬度大于HRC55(最高可達(dá)HRC62)為合格。 實(shí)際應(yīng)用的最高硬度
96、為HRC55(高頻淬火HRC58)。 45號(hào)鋼不要采用滲碳淬火的熱處理工藝。 </p><p> 調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合機(jī)械性能,廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件,特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。但表面硬度較低,不耐磨??捎谜{(diào)質(zhì)+表面淬火提高零件表面硬度。 </p><p> 滲碳處理一般用于表面耐磨、芯部耐沖擊的重載零件,其耐磨性比調(diào)質(zhì)+表面淬火高。其表面含
97、碳量0.8--1.2%,芯部一般在0.1--0.25%(特殊情況下采用0.35%)。經(jīng)熱處理后,表面可以獲得很高的硬度(HRC58--62),芯部硬度低,耐沖擊。 </p><p> 如果用45號(hào)鋼滲碳,淬火后芯部會(huì)出現(xiàn)硬脆的馬氏體,失去滲碳處理的優(yōu)點(diǎn)?,F(xiàn)在采用滲碳工藝的材料,含碳量都不高,到0.30%芯部強(qiáng)度已經(jīng)可以達(dá)到很高,應(yīng)用上不多見。0.35%從來沒見過實(shí)例,只在教科書里有介紹。可以采用調(diào)質(zhì)+高頻表面淬
98、火的工藝,耐磨性較滲碳略差。</p><p> GB/T699-1999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的45鋼推薦熱處理制度為850℃正火、840℃淬火、600℃回火,達(dá)到的性能為屈服強(qiáng)度≥355MPa</p><p> GB/T699-1999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定45鋼抗拉強(qiáng)度為600MPa,屈服強(qiáng)度為355MPa,伸長(zhǎng)率為16%,斷面收縮率為40%,沖擊功為39J。</p><p> 一、
99、淬火曲線圖如下所示:</p><p> 圖 4-1 淬火曲線圖</p><p> 1、加熱:階段加熱,淬火前650℃保溫一段時(shí)間,然后升到850±10℃保溫1-2小時(shí)。</p><p> 2、冷卻:水中冷卻。</p><p><b> 二、回火:</b></p><p> 根據(jù)
100、工件的技術(shù)要求,選擇合理規(guī)范的回火溫度。</p><p> 45鋼回火硬度所對(duì)應(yīng)溫度</p><p><b> 4 技術(shù)要求</b></p><p> 1、本工藝規(guī)程適合于各種45#材質(zhì)工件采用電阻爐進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。</p><p> 2、盡量減少工件在爐內(nèi)的加熱升溫時(shí)間,防止過度氧化。</p>&l
101、t;p> 3、裝爐量根據(jù)工件的尺寸大小,電阻爐爐板大小而定。針對(duì)不同形狀工件,有合理的裝爐方式。裝爐量過大時(shí),應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間,大約延長(zhǎng)1/5。</p><p> 4、工件的尺寸在設(shè)計(jì)尺寸的基礎(chǔ)上增加5mm左右。</p><p> 5、工件硬度檢測(cè),每爐隨即抽取適量進(jìn)行檢測(cè),若發(fā)現(xiàn)有不合格工件,則全爐均要進(jìn)行檢測(cè)。并將不合格工件重新進(jìn)行熱處理。</p><
102、p> 6、因45鋼淬透性低,且水淬容易有軟點(diǎn),故盡量采取冷卻速度大的10%鹽水溶液。工件入水后應(yīng)該是淬透,而不是冷透,如果工件在鹽水中冷透,可能會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。當(dāng)水中的工件停止抖動(dòng)時(shí),即可出水空冷。</p><p> 7、工件入水后,應(yīng)按照工件的幾何形狀,做規(guī)則運(yùn)動(dòng)。冷卻介質(zhì)也應(yīng)盡量保持流動(dòng)。</p><p><b> 第五章 總結(jié)</b></p
103、><p> 本文是關(guān)于自翻式炸炒鍋行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)過程中不僅要注意這些,同時(shí)也要在精度上下些力氣,因?yàn)榫炔桓?,在機(jī)器運(yùn)行中產(chǎn)生的震動(dòng)和噪音就越大,隨著人們的要求逐漸提高和科技的日益發(fā)展,人們對(duì)這種機(jī)械的要求不僅是質(zhì)量上的,對(duì)它本身的體積、噪音等方面的要求也越來越高,本文設(shè)計(jì)就注重在這些方面下手,盡量縮小他的體積,同時(shí)也不忘提高齒輪間的傳動(dòng)精度和傳動(dòng)的精度,能使機(jī)械在運(yùn)行中做到噪音小,震動(dòng)小的作用。<
104、;/p><p> 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來設(shè)計(jì)的重要的一步。從最初的選題,開題到計(jì)算、繪圖直到完成設(shè)計(jì)。其間,查找資料,老師指導(dǎo),與同學(xué)交流,反復(fù)修改圖紙,每一個(gè)過程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。</p><p> 通過這次實(shí)踐,我了解了自翻式炸炒鍋的用途及工作原理,熟悉了行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟,鍛煉了機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力,培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我專業(yè)知識(shí)和
105、專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固,同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。</p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲很多,比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),分析數(shù)據(jù),提高了自己的繪圖能力,懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。同時(shí),仍有很多課題需要后輩去努力去完善。 </p><p> 但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力,對(duì)材料的不了解,等等
106、。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)三年所學(xué)的一次大檢閱,使我明白自己知識(shí)還很淺薄,雖然馬上要畢業(yè)了,但是自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng),以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí),努力使自己 成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。 </p><p><b> 參考資料</b></p><p> ?。?)《機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 主編:江耕華 胡來容 陳啟松 煤炭工業(yè)出版社出版</p><p
107、> ?。?)《行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》 主編:饒振綱 化學(xué)工業(yè)出版社出版</p><p> ?。?)《機(jī)械基礎(chǔ)》 主編:王治平</p><p> ?。?)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 主編:陳立德 高等教育出版社出版</p><p> (5)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 主編:葛志祺 冶金工業(yè)出版社出版</p
108、><p> ?。?)《互換性與測(cè)量技術(shù)》 主編:陳于濤 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p> (7)《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 主編:李恒權(quán) 青島海洋大學(xué)出版社</p><p> ?。?)《機(jī)械制圖》 大連理工大學(xué) 高等教育出版社</p><p><b> 致 謝</b&g
109、t;</p><p> 時(shí)間飛逝,很快這半年就要過去了,畢業(yè)的腳步也悄悄臨近,再多的不舍都即將隨著畢業(yè)的到來畫上圓滿的句號(hào)。</p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們每個(gè)學(xué)生這半年以來的任務(wù),我們能在這段時(shí)間完成我們的畢業(yè)設(shè)計(jì),首先要感謝我的導(dǎo)師,他平時(shí)里工作繁忙,但我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段,從查閱資料,設(shè)計(jì)草案的確定和修改,中期檢查,后期詳細(xì)設(shè)計(jì),裝配草圖等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我
110、的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣,但是老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤,除了老師的專業(yè)水平外,他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。其次要感謝和我一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué),他們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)中給了我無限的幫助,有時(shí)候當(dāng)我為做畢業(yè)設(shè)計(jì)而煩惱時(shí)候,是他們給了我繼續(xù)做下去的信心,感謝他們,不管怎樣我在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多。</p><p> 最后,衷心地感謝老師以及評(píng)閱設(shè)計(jì)和參加答辯的各位專
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