泰兴减速机讲座――减速机在挤出机设施中的运用_江苏省泰兴减速机总厂
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泰兴减速机讲座――减速机在挤出机设施中的运用发布：&&日期：
1原有紧凑型真空挤出机减速器的状况　　1.1整体式减速器　　紧凑型真空挤出机的特点就是结构特别紧凑，包括上级搅拌系统和下级挤出成型系统在内，只有一个电动机和一个减速器组成了一套完整的传动系统，完成全部工作传动。这个整体减速器一般由八个齿轮组成四个齿轮起减速作用，把高速轴Ⅰ输入的动力降低到真空挤出机的工作转速，然后从低速轴Ⅱ输出，通过夹壳联轴接节直接驱动绞刀轴运转，完成下级挤出成形系统的工作。在低速轴上装有传动齿轮，就完成了上级搅拌部分的搅拌密封下料的工作。从功能上说整体式减速器完全适应紧凑型真空挤出机的工作要求，其作用是令人满意的。但是，由于国内生产紧凑型真空（真空压浆法工艺）挤出机的厂家一般都自己生产这种整体式减速器，而很多厂家完全不具备生产减速器的条件，这样生产出来的减速器，其质量必然毫无保证。　　尽管这些砖机厂生产的紧凑型真空挤出机外表美观，工作性能也还不错，但是减速器断轴和打齿轮却成为家常便饭，故障频繁，停机多，维修费用高，有些紧凑型真空挤出机用不了多久就提前报废，用户也望而生畏。也有些整体式减速器的齿轮材料是合金钢，并经过热处理强化，加工的精度也较高，但是由于单件生产，成本很高，所以生产这种减速器的厂家为数是不多的。　　1.2分体式减速器　　由于很多整体式减速器或是质量不佳或是成本太高，于是在前几年就出现了一种分体式减速器。这种分体式减速器的特点就是将原来的整体式减速器一分为二，将整体式减速器中的1、2、3、4齿轮，也就是整体式减速器中的减速齿轮分离出来，用一个标准ZQ型齿轮减速器Ⅰ来完成减速传动，再用夹壳联轴节（也有用十字滑块联轴节）和一个自制的专用减速器Ⅱ联结，这个专用减速器内的主动轴一方面完成下级挤出成型的工作，另一方面通过装在主动轴上的齿轮5驱动搅拌轴上的7、8齿轮，完成上级搅拌部分的工作。从功能方面说，这种分体式减速器其功能和整体式减速器是一样的，但是，分体式减速器除了成本有所降低以外，最大的问题是把本来具有紧凑型真空挤出机特点的整体式减速器搞得支离破碎，面目全非，而减速器的强度和使用寿命并没有可靠的保证。因为ZQ型齿轮减速器是软齿面齿轮传动，可靠性差，使用寿命短，用于挤出机上存在一些致命的弱点。对于一些制造水平不高的小型机械厂家来说，制造专用减速器Ⅱ同样也难有较高的质量，总体状况仍然令人担忧。而且把搅拌系统的传动部分分离出来以后，联轴节传递的功率增大了，两个独立的减速器增多了传动环节，增加了安装误差，容易造成两轴不同心而影响传动精度等问题时有发生，分体式减速器并没有从根本上解决紧凑型真空挤出机减速器存在的诸多问题。　　2新型通用减速器　　这是近年来研制成功，用于紧凑型真空挤出机的新型通用减速器，经过砖厂使用后已经显示出优良的性能，同时获得了国家专利（专利号：ZL.6）。　　2.1新型通用减速器的特点　　a.本机只是在ZQ型齿轮减速器上增加几个零件，但它可实现紧凑型真空挤出机下级挤出和上级搅拌（双轴搅拌）的全部传动，其结构简单、安装尺寸和ZQ型减速器完全相同。　　b.本机是一种强化型的ZQ型齿轮减速器，全部齿轮均为合金钢，大齿轮为中硬齿面，小于#500mm的齿轮均为硬齿面齿轮，其强度和使用寿命均比45＃钢高一倍以上，可靠性高，经久耐用。　　c.本机的结构和ZQ型齿轮减速器基本相同，打开箱盖即可拆装减速器所有零件，使用维修都十分方便。　　d.　　本机由专业减速机厂批量生产，故其价格低廉，每台通用减速器只比同规格的ZQ型齿轮减速器增加几千元，是现有紧凑型真空挤出机中成本最低的减速器。　　2.2新型通用减速器的结构　　本机的结构和ZQ型减速器基本相同，除ZQ型减速器的箱盖以外，本机的下箱部分采用了ZQ型减速器的全部零件，上级箱盖为了便于维修，分成上箱盖、下箱盖。上下箱盖之间有两个搅拌轴轴承和密封端盖，轴端安装两只搅拌轴传动齿轮，通过上级两根搅拌轴和下级的输出轴完成紧凑型真空挤出机的全部传动。　　2.3新型通用减速器的适用范围　　本机适用于各种紧凑性真空挤出机，只需用联轴器将挤出机下级绞刀轴与本机的低速输出轴连接，将挤出机上级的搅拌轴装入本机上箱体内，就可完成紧凑型真空挤出机全部传动。　　本机现有ZQA－85型，总中心距为850mm，输入功率为110￣132kW，输出转速为25～48r／min，最大输出扭矩约110000Nm，可用于45／40，45／45等紧凑型真空挤出机。还有ZQA－100型，总中心距1000mm，输入功率为160～185kW，输出转速22～42r／min，最大输出扭矩约160000Nm，可用于50／45，50／50等紧凑型真空挤出机。本机的装配形式有九种，和ZQ型齿轮减速器完全相同。　　3结语　　经过多年的自主创新，国产真空挤出机的技术性能有了很大提高，例如挤出机的挤压力提高到了4MPa以上，挤出机的真空度也较为稳定，挤出机的能耗和产量，也取得了令人满意的成效。在挤出机的传动系统中，也取得了显著的进步，例如，以先进灵活的气动离合器取代了手动机械离合器，以强力窄V联组带取代了普通三角带，有些真空挤出机还配置了变频调速电动机代替原来的三相异步电动机。这些技术进步措施是十分可喜的，使国产挤出机与国际先进水平的差距在逐步缩小。但是紧凑型真空挤出机的减速器与国际先进水平却相差甚远，有的进口挤出机的减速器终生不必更换齿轮，而不少国产紧凑型真空挤出机的减速器齿轮寿命往往不到3000h，至于减速器发热、震动、噪音大、传动效率低、断轴、打齿轮等更是司空见惯、见怪不怪了。要改变这种落后的状况，只有摒弃长期以来形成的小作坊式的生产方式，改由生产条件好的专业减速机厂进行专业化批量生产。以标准ZQ型减速器为主体并进行强化和优化设计的通用减速器，经过生产实践证明，以其成本低廉，使用寿命长，可靠性能高，维修方便，而显示其无比的优越性。市场经济就是市场竞争，优胜劣汰是不以人的意志为转移的客观规律，今后的产品性能质量会越来越好，成本会越来越低。挤出机的制造必须采用现代工业专业化的生产方式，要由离合器厂来制造离合器，要由真空泵厂来制造真空泵，也要由减速器厂来制造减速器，什么都做而又什么都做不好的小而全的小作坊生产方式必须尽快淘汰，只有这样，国产真空挤出机才会有强劲的竞争力。
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齿轮减速机拼音：chi lun jian su ji 齿轮减速机英文：Gear reducer
&& 齿轮减速机是利用各级齿轮传动来达到降速的目的。由各级齿轮副组成的，比如用小齿轮带动大齿轮就能达到一定的减速的目的,再采用多级这样的结构,就可以大大降低转速。&& 齿轮减速机一般用于低转速增大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的也会有几对相同原理齿轮达到理想的效果，大小齿轮的齿数之比，就是也。
齿轮减速机的意义&& &&
&&& 利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。&&& 按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮减速机、相交轴圆和交错轴螺旋齿轮减速机。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。　
齿轮减速机介绍&& &&
&&& 按国家专业标准ZBJ19004生产的外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮减速机，广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药等领域。适用范围如下：　　1、高速轴转不大于1500转/分。　　2、齿轮传动圆周速度不大于20米/秒。　　3、工作环境温度为-40-45℃，如果低于0℃，启动前润滑油应预热至0℃以上，可用于正反两个方向运转。
齿轮减速机的特点&& &&
　&& 1.齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成，齿面硬度达HRC58-62，齿轮均采用数控磨齿工艺，精度高，接触性好。　　2.传动率高：单级大于96.5%，双级大于93%，三级大于90%。　　3.运转平稳，噪音低。　　4.体积小，重量轻，使用寿命长，承载能力高。　　5.易于拆检，易于安装
齿轮减速机分类&& &&
&& 1、圆柱齿轮&& 2、大功率齿轮减速机&& 3、&& 4、圆锥圆柱齿轮减速机&& 5、三环减速机&& 5、&& 6、
齿轮减速机的类型&& &&
　1)、根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型：　　& 1、圆柱齿轮减速机；　　& 2、 锥齿轮减速机；　　& 3、交错轴斜齿轮减速机。　　2)、根据齿轮的工作条件，可分为：　　& 1、开式齿轮减速机，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑; 　　& 2、半开式齿轮减速机，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭;　　& 3、闭式齿轮减速机，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确，齿轮传动有良好的工作条件，是应用最广泛的齿轮减速机。&&& 3)、按齿面硬度分：&&&& 1、软齿面齿轮&& 轮齿工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC； &&&& 2、硬齿面齿轮&& 轮齿工作面的硬度大于350HBS或38HRC。
安装使用、维护及油的更换& &&
一.安装前的注意事项：
&& 1. 本机在使用前应对安装轴进行清洗。并检查安装轴是否有碰伤、污物，若有应全部清除干净。
&& 2．减速机的使用温度为 0～40 ℃。
&& 3．检查与减速机联接的孔（或轴）的配合尺寸是否符合要求，孔的公差应为H7（轴的公差为H6）。
&& 4．使用前应将最高位处的堵塞换上排气螺塞，保证减速机运行时排出体内气体。
& 1.& 减速机只能安装在平的、减震的、抗扭的支撑结构上。
& 2. 在任何情况下，不允许用锤子将皮带轮、联轴器、小齿轮或链轮等敲入输出轴上，这样会损坏轴承和轴。
三.使用和维护
&& 1. 减速机安装后，检查是否灵活。正式使用请必须进行空载试验，在运转正常的情况下，在逐步加载运转。
&& 2．减速机严禁超过额定载荷使用。
&& 3. 减速机在使用前和工作中应检查油位是否正常，本机在出厂前已加注润滑油，润滑油名称：中负荷工业齿轮油 GB 。
四.换油制度：
&&& 第一次换油&& 本机运行 300～400小时后应更换润滑油，以后每隔小时更换润滑油。在工作环境恶劣、温度高、粉尘大的工作场合下应每隔半个月对润滑油进行一次检查，发现润滑油有污物即更换润滑油，以保持润滑油清洁，延长减速机的使用寿命，提高经济效益。
五．油的更换
&&& 换油时要等待减速机冷却下来无燃烧危险为止，但仍应保持温热，因为完全冷却后，油的粘度增大，放油困难。(注意：要切断传动装置电源，防止无意间通电！)
齿轮减速机部分产品技术参数& &&
TEX型齿轮减速机&& 齿轮减速机特性： && 1、减速机内之齿轮元件，是采用低碳合金钢棒材，或锻造再经正常化处理，使工作物内部组织较紧密，增加韧性。在运转时能承受更大的负荷及更大的冲击。&& 2、减速机之齿轮元件是依AGMA的标准制造。 && 3、减速机之齿轮元件经渗碳处理后，齿面再经由高精密齿轮研磨机研削，可提高齿轮面的啮合率，而且可以降低噪音，并提高工作效率及齿轮减速机之寿命。
TK系列齿轮减速机& TK系列齿轮减速机之设计理念与特性齿轮减速机特性：&& 1、减速机内之齿轮元件是采用低碳石金钢棒材或锻造再经正常化处理，使工作物内部组织较紧密，增强~性。&& 2、减速机之齿轮元件是采用特殊25°压力角齿形。因为齿根较厚所以在运转时能承受更大的负荷及更大的冲击。&& 3、减速机之齿轮元件轻渗碳处理后。齿面再经由高精密的齿轮研磨机研削。可提高齿轮面的啮合率，而且可以降低噪音。并提高工作效率及齿轮减速机之寿命。
JS系列齿轮减速机&& JS型矿用垂直轴硬齿面减速器是按MT/T681-1997标准生产制造，具有体积小、重量轻、承载能力大寿命长等特点。主要适用于冶金、矿山、煤碳工作中使用的刮板输送机和顺槽刮板转载机，也适用于其它带式输送机。
ZWS系列 && 螺旋锥齿轮减速机具有扭矩大、噪音低、运转平稳、使用寿命长等特点 主变速齿轮采用格里森准双曲线齿型，齿轮为，具有以下特点：承载能力大、噪音低（＜76dB)、寿命长、效率高(＞95%)、运转平稳。
齿轮减速机型号& &&
YK系列圆锥―圆柱齿轮减速机型号&&&& YKL80、YKLO80、YKLA80、YKL100、YKLO100、YKLA100、YKL125、YKLO125、YKLA125、YKL160、YKLO160、YKLA160、YKL200、YKLO200、YKLA200、YKL250、YKLO250、YKLA250、YKL280、YKLO280、YKLA280、YKL320、YKLO320、YKLA320、YKL360、YKLO360、YKLA360、YKL400、YKLO400、YKLA400、YKL450、YKLO450、YKLA450、YKL500、YKLO500、YKLA500、YKL560、YKLO560、YKLA560R系列同轴式型号&&&& R17、R27、R37、R47、R57、R67、R77、R87、R97、R107、R137、R147、R167&&&& RF17、RF27、RF37、RF47、RF57、RF67、RF77、RF87、RF97、RF107、RF137、RF147、RF167F系列平行轴斜齿轮&& F37、F47、F57、F67、F77、F87、F97、F107、F127、F157&& FA37、FA47、FA57、FA67、FA77、FA87、FA97、FA107、FA127、FA157&& FF37、FF47、FF57、FF67、FF77、FF87、FF97、FF107、FF127、FF157&& FAF37、FAF47、FAF57、FAF67、FAF77、FAF87、FAF97、FAF107、FAF127、FAF157K系列螺旋锥齿轮减速机型号&& K37、K47、K57、K67、K77、K87、K97、K107、K127、K157、K167&& KF37、KF47、KF57、KF67、KF77、KF87、KF97、KF107、KF127、KF157&& KA37、KA47、KA57、KA67、KA77、KA87、KA97、KA107、KA127、KA157&& KAF37、KAF47、KAF57、KAF67、KAF77、KAF87、KAF97、KAF107、KAF127、KAF157ZDY/ZLY/ZSY型号&&& 单级：ZDY80、ZDY100、ZDY125、ZDY160、ZDY200、ZDY250、ZDY280、ZDY315、ZDY355、ZDY400、ZDY450、ZDY500、ZDY560；&&& 两级：ZLY112、ZLY125、ZLY140、ZLY160、ZLY180、ZLY200、ZLY224、ZLY250、ZLY280、ZLY315、ZLY355、ZLY400、ZLY450、 ZLY500、ZLY560、ZLY630、ZLY710；&&& 三级：ZSY160、ZSY180、ZSY200、ZSY224、ZSY250、ZSY280、ZSY315、ZSY355、ZSY400、ZSY450、ZSY500、ZSY560、ZSY630、 ZSY710.QJ型起重机减速机型号&&& QJR(QJB)140、QJR(QJB)170、QJR(QJB)200、QJR(QJB)236、QJR(QJB)280、QJR(QJB)335、QJR(QJB)400、QJR(QJB)450、QJR(QJB)500、QJR(QJB)560、QJR(QJB)630、QJR(QJB)710、QJR(QJB)800、QJR(QJB)900、QJR(QJB)1000、 QJS(QJC)140、QJS(QJC)170、QJS(QJC)200、QJS(QJC)236、QJS(QJC)280、QJS(QJC)335、QJS(QJC)400、QJS(QJC)450、QJS(QJC)500、QJS(QJC)560、QJS(QJC)630
齿轮减速机扭矩计算公式& &&
&&&&&& 齿轮减速机扭矩=9550×电机功率÷电机功率输入转数××使用效率(90%-95%)&&
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1莲子穿心对齿轮传动理论的影响研究项目设计方案莲子是一种重要的食物和药品双重宝贵资源。它又名莲实，藕实，水芝丹，译芝，莲蓬等，为睡莲科植物莲的果实或种子养价值丰富。干壳莲子中碳水化合物的含量高达62，蛋白质的含高达含脂肪2，铁亦含有ββ并富含维生素C，葡萄糖，叶绿素等，莲子中含钙钙除构成骨骼和牙齿成分外，还具有安神养心，维持体内酸碱平衡等作用。莲子中含磷磷除构成牙齿、骨骼的成分外，还可以帮助机体进行蛋白质、脂肪、糖类三大代谢和酸碱平衡。莲子中的钾元素含量位居所有动植物食品前列，丰富的钾元素对维持肌内的兴奋性、心跳规律和各种代谢有重要作用，此外还有利尿作用，对心悸、失眠等症有一定的疗效,因此莲子具有补脾、益肺、养心、益肾和固肠等作用,是老少皆宜的食品。莲子中心的青绿色的胚芽，叫莲子心，又叫穿心莲，味苦，可做药，中医认为它有清热、固精、安神、强心、降压之效，可治高烧引起的烦躁不安、神智不清和梦遗滑精等症１］。随着人们的生活水平的提高，莲子作为保健食品已走进寻常百姓家，用量随之上升。据有关部门对全国30个城市中药材、保健品、食品三个市场调查显示，从1999年至尽，莲子及其副产品（莲子心、蓬房、蓬须、荷叶、荷梗）市场需求逐年增加，价格连年上涨。近年白莲子每公斤由往年的10元涨至15莲子由6元涨至10［２］，莲子产品销量之多，涨幅之大，为历年所少见。究其原因主要是因为莲子用途拓宽，莲子除医学上大量应用外，保健品和食品加工业都需要，特别是现在食品加工企业对脱壳莲子的需求量与日俱增。而作为商业开发应用价值的莲子主要产于中国长江之南，莲子是出口创汇的一个特色农产品，仅福建建宁的建莲每年就有400万美圆的出口，符合资源优势型、劳动力密集型、出口导向型特征的农副产品加工工业，有很强的国际市场竞争力。为了使莲子更加适合食用，必须要使莲肉与莲心分离。当前，国内莲子穿心机技术还不够完善，现有的莲子穿心机有的效率低，有的虽说效率高,但穿心的钻头容易断裂，或多或少的都会存在这样或那样的缺点，在生产中达不到实际需要的功能要求，所以，莲子穿心技术还有待于进一步的提高和发展。这2样的现状要求我们推陈出新，设计制造出良好的莲子穿心机。而且莲子穿心技术将会有很好前景和市场潜质。因此研究和设计莲子穿心机具有很重要的意义。内外莲子穿心机技术的现状莲子是我国的特产之一，我国湖南、湖北、江西、福建、浙江等省，均是闻名的莲子产区．大量的莲子在进入市场前都需要进行脱壳去心处理，所以，莲子穿心机的应用十分广泛。早期，我国莲子穿心主要采用手工穿心。而手工加工主要采用专用的莲刀逐个切开剥壳。用手搓去表内皮,再用钢针通心，其缺点是工作效率低，不仅耗费大量时间，而且还会浪费大量的人力物力和财力，不具有经济可行性，因此这种方法不适合大规模的莲子加工作业。由于采用手工作业，因此有可能因产生污染而传播疾病。在日常生活中，市场上出产的大部分都是完整的没有去心的莲子，给人们的日常生活带来了一些麻烦。家庭的莲子去心法是将莲子浸泡或是用水煮约１５分钟，待莲子变软后捞起，用牙签挑出莲子心。这种方法费时费力，效率也不高，还有可能影响莲子的风味。近年来，随着食品工业和食品机械的迅猛发展，机械穿心的方法开始越来越广泛的运用到莲子穿心中。机械穿心的优点在于方便、卫生、可以节省人力物力和财力．但其也有着显著的缺点．首先，大部分的莲子穿心机都只能单个的穿心，因此，其生产效率低，不能适应大规模生产的需要，而只能用于家庭式小作坊生产。其次，由于机械穿心大部分都是采用钻头将莲心去除，因此不能得到完整的莲心。而莲心又是一味药材，所以造成了资源的浪费。就现阶段来说，由于我国的莲子穿心技术还不发达，因此生产莲子穿心机的公司还很少，都还处于不断的探索、研究中。目前，我国市场中出产的有小型和中型两种。就小型的穿心机来说，他主要由杠杆和凸轮机构组成，由进料机构、莲子压紧装置、穿心机构、机械传动及机架等组成。其特点是结构简单，精巧，能实现预期的生产目标，但其缺点也比较显著。如其生产效率较低，在其一个周期内只能加工一个莲子，不能适应大规模生产的需要，只能被小型企业和家庭采用。市场上的中型莲子穿心机３主要由进料机构、莲子压紧装置、穿心机构、机械传动及机架等组成。进料机构由一个三相电动机带动皮带轮由滚轮使莲子能一个一个进入压紧装置。压紧装置由滚轮和压紧皮带组成，双滚轮不断滚动使莲子能够将莲心与穿心方向相同，再由压紧皮带将莲子压紧，用以穿心．穿3心部分由两个电动机带动，利用凸轮使钻头向前运动，用以穿心．此机构虽然效率较高，但采用了三个电动机，因此较浪费资源。相对于国内来说,国外由于莲子产业并不发达，因此并没有看到相关的莲子穿心机。总的来说，目前我国在莲子穿心技术方面不仅有了一些理论方面的依据。而且还生产了一些莲子穿心设备。虽说这些设备或多或少有一些缺点和不足，但很多技术还是可取的。尽管我国的莲子穿心技术较之以前有了很大的提高，但还需进一步提高和完善。这就要求我们结合实际情况,不断地研究和创新，设计出较先进的,生产效率稳定,经济可行性高的莲子穿心机。子穿心技术的发展趋势课题拟定的基本方案设计一种莲子穿心机。莲子经过进料机构,通过双滚将莲子一粒粒放入排序系统中,再有凸轮推动钻头将莲子穿心。课题研究的主要内容本课题旨在设计一种莲子穿心机,起主要内容如下莲子穿心原理与方法研究机械系统实现方案分析及其参数计算各独立子系统（传动系统、穿心系统、排序系统、进出料等）的设计关键结构刚强度设计及其校核整体装配设计设计成果的数字化。近年来我国的莲子穿心机械正在迅速发展，但其仍就有着许多的缺点。现阶段高新科技正在迅猛发展，因此我们可将新技术运用到莲子穿心技术中，推陈出新设计制造出更好的莲子穿心机。因此，如何尽快完善莲子穿心技术，根据莲子的特点利用高新科技设计出新型的莲子穿心机是此行业的发展趋势，如利用气压穿心，水压穿心等就可大大提高其生产效率．因此，莲子穿心行业还有着很大的发展空间。4第二章莲子穿心机方案设计莲子穿心机主要用于去处莲子中的心。一台莲子穿心机主要由进料器，螺旋输送系统，压紧系统，穿心系统及支架等组成。２莲子穿心的主要工具为钻头。其基本原理如图２将莲子的轴线方向与钻头的轴线放入同一平面上，在钻头转动的同时，莲子与钻头的相对位置缩小，让钻头将莲子心去处。１铁锟２莲子４钻头图心示意图２１、小型莲子自动穿心剥壳机小型莲子自动穿心剥壳机，是一种农副产品加工机械，它将送料、剥壳、穿心排列成一定的先后次序，有条不紊地进行特定的剥壳、穿心作业，是一种安全可靠，操作方便的较为理想的莲子穿心剥壳机具。它由莲子传送、剥壳、肉莲传送、穿心四部分组成４。它的穿心原理是动力从被动齿轮通过轴传递到偏心盘，固定在偏心盘上的拉杆做平面运动，拉杆带动连杆，连杆做摆动，迫使压板焊合件在导向盘中作上下垂直运动。此时，压板焊合件完成两项任务，一项是首先压缩上定位弹簧和下定位弹簧，使定位压块焊合件会同穿心座壳体完成莲子定位作用，可以避免穿心动作中莲子多自由度的窜动。上定位弹簧和下定位弹簧因莲子大小不同而起到调节作用。其定位过程如下莲子的上下定位和左右定位靠定位压块焊合件中的压块和穿心座壳体定位，莲子的前后定位靠穿心座壳体和定位压块焊合件中定位另一项是在完成莲子定位后，压板焊合件通过空行程克服拨杆弹簧弹簧弹力压下齿条，齿条带动固定在拨杆轴上的扇形齿轮旋转一个角度，5这样固定在拨杆轴上的拨杆也跟着旋转一个角度，推动挺杆，使固定在挺赶上的穿心针以壳体中的导槽为向导，完成穿心任务。同时，在拨杆弹簧共同作用下依靠空行程，以保证穿心针足以完全离开莲子，定位压块才能复位。２、莲子穿心脱壳机莲子穿心脱壳机由动力驱动部分、送退料部分、自动夹紧定位部分、穿心机构和切壳机构所组成５。其工作原理是将待加工莲子从料斗进入相向旋转的两根输送搅龙后，在输送搅龙和导流圆弧板及定位输入输出支承板的共同作用下，实现将莲子与传动轴成平行放置的方向间断进入分度圆盘、通过轴承嵌入能相对旋转的自动定位圆盘的滑动夹爪中此时分度圆盘在棘轮、曲柄杆、驱动油缸的作用下，作有规则的间歇圆周运动，滑动齿条、自动定位圆盘和滑动夹爪也随之旋转，滑动齿条随分度圆盘转动时，受固定支撑板中的固定滑槽的限制作径向移动，带动自动定位圆盘绕自身圆心作圆周运动，滑动夹爪在自动定位圆盘的带动下，在分度圆的滑动槽内，也见同时沿径向移动，将莲子逐渐夹紧当分度圆盘旋转到穿心位置时，分度圆盘定位弹簧、分度圆盘定位销快速将其定位的同时，压力控制油缸将根据莲子个体的大小，推动压紧柱塞将莲子再次夹紧、准确定位且发出信号，此时液控电磁换向阀换向，穿心控制油缸驱动摆杆推动在穿心电机带动下作高速旋转的穿心刀具，在内齿槽机构内作直线运动完成穿心同时，液控电磁换向阀同步动作，送退料油缸、送退料柱塞将穿心后的莲子送入切壳刀具该过程结束后，驱动油缸和切壳控制油缸开始动作，驱动油缸通过摆杆让棘轮转动，进行下一轮穿心循环。２本课题设计的莲子穿心机由进料器，螺旋输送系统，压紧系统，穿心系统及支架等组成。螺旋输送系统主要由电机、螺旋输送器、皮带轮构成。压紧系统主要由压紧带、压紧轮组成。穿心系统主要由穿心盘、压紧带、扇形盘、齿轮、链轮与钻头组成。莲子穿心机结构图如图１莲子穿心机工作原理在进料机构中，莲子在进料斗中被螺旋输送器一个一个送入压紧机构中。进入压紧机构后，由其中滚动的铁锟不断的滚动并将莲子的方位调整，以达到莲子心的轴向与钻头的轴向一致，使穿心能够准确的完成。在穿心系统中，穿心机构如图电动机带动主动轴旋转。在轴上的链轮带动穿心轴上的链轮，与此同时，主动轴上的两个齿轮带动穿心盘上6的两个齿轮运动。在穿心轴上，齿轮２与链轮由轴套相连，链轮在旋转的过程中，由键带动轴套绕轴旋转，与轴套相连的齿轮２由键带动开始运动，再由齿轮２带动钻头上的齿轮转动。与此同时，与齿轮５相连的穿心盘由齿轮１带动开始转动。由于钻头与穿心盘在径向相对固定，因此，在穿心盘上的７２个钻头也与穿心盘同步运动。钻头的一端与凸轮相接触。当钻头绕轴转动时，，钻头便由凸轮带动向前推进，到达凸轮最高点时完成穿心，最后由钻头上的弹簧推动钻头复位。１进料斗２螺旋输送系统３穿心系统，４4电机１;５电机２;６支架图子穿心机结构图7１齿轮２齿轮３链轮３链轮５齿轮图心机构8第三章莲子穿心机主要参数的分析与确定莲子穿心机的穿心部分的主要工作部件为电机、链轮、齿轮等组成。我们主要分析和确定的参数是电机型号、主轴的转速、链传动设计以及齿轮传动的设计。定主轴的转速本课题的要求为每小时的单位产量是50参阅现已被厂家投入生产的莲子穿心机资料的基础上,初定主轴的转速为34r/心轴转速为51r/机的选择为使结构更为紧凑，采用摆线针轮型系列减速电机。该机特点是电机直接与减速器相连，减去了带传动，使结构简单。根据资料６，选择型号为减速机，其输入转速为1500r/出转速为34r/定功率据该减速机选择电机，型号为4，额定功率步转速为1500转/分钟。轮的设计1、基本数据的确定为了增速的需要，在主动轴上的为大链轮，在从动轴上的为小链轮，同时根据前节齿轮的计算结果可得大链轮转速134/m小链轮转速251/m功率P＝中心距a＝383根据小链轮转速251/m功率P＝图913［７］选链号为16由表91［７］查得链节距p需要设计的内容有大链轮的齿数1Z＝48，小链轮的齿数230Z?，链条节数长P、链速。2、确定链轮的齿数1Z，25为Z?????（１）中心距的计算公式5为2ZZZL?????????（２）由传动比的关系式［9］可知91221（３）由关系式（１）、（２）、（３）可得145Z?，230Z?，链节数68节。3、计算功率9［７］查得工作情况系数1，故12.22.2caPkwkw????4、确定链轮所传递的功率0－10［７］查得小链轮齿数系数1.z?，0.260.00K???，因选取的是单排链，由表911查得多排链系数，故得所传递的功率为0K?＝26301、计算链速//0.01000nZpvmsmsms???????6、作用在轴上的压轴力pFpF?有效圆周力2.6.60.6477e???按水平布置去压轴力系数，故1.06.09??始数据及其设计内容设计齿轮传动是给定的原始数据为传动功率p，转速或传动比i），传动位置要求和工作条件等。1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1根据上一章的传动方案，选用直齿轮传动。102此传动速度不高，故选用７级精度3选择齿轮材料。由表１０１［７］选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为250齿轮材料为45钢（调质），硬度为220者硬度相差为304选小齿轮齿数1Z80，大齿轮齿数2Z802Z227。2、按齿面接触强度设计由设计计算公式（109a）［７］进行计算，即.t??i传动比1小齿轮分度圆直径载荷系数1T小齿轮传递的转矩d?齿宽系数弹性影响系数H?接触疲劳强度极限1确定个公式内的各计算数值1试选载荷系数2计算小齿轮传递的转矩/95..17910TPnNmmNmm?????????3由表107［７］选取齿宽系数?4由表106［７］查得材料的弹性影响系数1/2189.8Pa?5由图1021d［７］按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1600HMPa??，大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550HMPa??6由公式计算应力循环次数810hNnjL??????????..835.1910NNi?????7由图1019［７］查得接触疲劳寿命系数128计算接触疲劳许用应力取失效概率为１％，安全系数S＝１，由公式得1lim110.HNPaMP????2limHNPaMP????2计算1试计算小齿轮分度圆直径1入H?中较小的值.1.36.198.82.32.200.690.22.83550t???????2计算圆周速度v.357/ms?????????3计算齿宽b10.dmm?????4计算齿宽与齿高之比b/h模数11/200.69/802.5dZ???齿高2.252.252.55.625thmmm????/40.1/5.计算载荷系数根据vs，7级精度，由图10－8［７］查得动载荷系数直齿轮，假设/100/bNmm?。由表10－3查得1??由表10－4［７］查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，0.60.2310Hd?????????12由数据带入后得0.60.20.20..136??????????由/，?查图1010a［７］得11.051.11.AvHHkkkkk????????6只能实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（1010a）［７］得.312/1.3201.3dkkmm???7计算模数m11/201.3/802.51mdZmm???3、按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式［８］为13212FaS?1确定公式内各计算数值2由图1020c5查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1480Pa??大齿轮的弯曲疲劳强度极限2450Pa??3由图10185查得弯曲疲劳寿命系数1，24计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S式105得/1.FNFEFkMPaMP?????/1.FNFEFkMPaMP?????5计算载荷系数k11.051.11.11.27AvFFkkkkk????????6查取齿形系数由表105［７］可查得1，27查取应力校正系数13由表105［７］可查得1，2。8计算大、小齿轮的加以比较.FaS???.FaS???大齿轮的数值大。2设计计算.530.280mmm???????对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m小于有齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲疲劳强度计算的模数就近圆整为标准值m接触强度算得的分度圆直径1201算出小齿轮齿数2.5dZm???，取180Z?大齿轮齿数［9］212.ZiZ????，取2227Z?。4、几何尺寸计算1计算分度圆直径dZm????7.5dZm????2计算中心距12//2383.75add?????，取a3833计算齿轮宽度10.220040???4验算???0/m????，合适。15第四章主要零件的结构设计定轴系零件的布置和装配方案主动轴的结构见图上零件的装配方案是齿轮、轴承，依次从轴的左端装配齿轮、链轮、轴承、依次从轴的右端装配12。图动轴结构图轴最常用的材料是45１０，由于莲子穿心机对轴的要求不是很高，因此轴的材料可以选用45。调质处理，硬度62～217。.2???式中T?扭转切应力，单位为T轴所受的扭矩，单位为?N轴的抗扭截面系数，单位为3n轴的转速，单位为r/P轴传递的功率，单位为d计算截面处轴的直径，单位为T?许用扭转切应力，单位为上式可得轴的直径.2nn?????16式中?在上述情况时，T?取较大值，0矩较小或只受扭矩作用，载荷较平稳，无轴向载荷或只有较小的轴向载荷，减速器的低速轴，轴只作单向旋转反之，T?取较小值，0经查资料［11］，材料为45号钢的轴的许用扭转切应力的范围是25～45T?45则有4n????2、确定轴的各段直径和长度1由于第一段上是为了与电机相连，并安装链轮，根据需要取直径为40段轴表面要加工两个键槽，一个为长60125来与连轴器相连，带动此轴转动另一个为长19125来对链轮传动。最终确定此轴的长度为2462第二段轴用来安装齿轮，根据第一段轴的直径取本段轴的直径为50其相对的键槽长2114使齿轮的右端固定，可加一据结构本段轴长为153第三段为轴肩，主要用来进行轴向定位，可定本段轴的直径为6374第四段为了安装齿轮。在此轴上加一长2114键槽，使齿轮与轴在径相上相对固定。齿轮左端已被轴肩固定，为使齿轮在左端固定，可加一紧订螺钉。根据结构，可定本段轴的直径为50度为515为使第六段轴上的轴承轴向定位，可定第五段的直径为44度为1566根据轴承可取第六段轴直径为40度为15心轴的设计定轴系零件的布置和装配方案轴的结构见图配方案是轴套、扇形盘、轴套、轴承、轴套、轴承依次从轴的左端装配轴承、轴套、轴承、轴承盖、轴套依次从轴的右端装配。17图心轴轴最常用的材料是4511，由于莲子穿心机对轴的要求不是很高，因此轴的材料可以选用45。调质处理，硬度62～217。定轴的基本直径和各段长度1、按扭矩初步估算轴的最小直径，和传动主轴计算一样，只是功率比主轴小些，因此计算出来的0由于计算出来的数值较小，可以根据具体结构来设计各段轴的直径。2、确定轴的各段直径和长度1由于第一段轴上是为了安装轴套、扇形盘、轴套，根据需要取直径为42了将扇形盘在右端定位可加一轴套，轴套内径42径52、长22了将扇形盘与轴固定可加一键，键槽长10、宽12、高5为了将扇形盘定位在其左端加一轴套，轴套内径42径52、长20架宽50。最后可确定此段的长度为1092第二段轴安装轴承、轴套、轴承。根据第一段轴的直径取本段轴的直径为50取滚动轴承，29294，其尺寸是509020dDB?????。为使两轴承相对位置固定可在两轴承间加一轴套，轴套内径50径65、长196后确定本段轴的长度为2343第三段为轴肩，主要用来来轴向定位，定本段轴的直径为56度为44要用来使轴承定位。4第四段轴安装轴承、轴套、轴承。选取滚动轴承，29294，其尺寸是509020dDB?????。为使两轴承相对位置固定可在两轴承间加一轴套，轴套内径50径60、长72后确定本段轴的长度为110径为505第五段轴主要是为了定位并与机架相连，因此确定本段轴的长度为78径为4218图心盘穿心盘的结构如图2与3跟齿轮相连，带动穿心盘做圆周运动1为压紧装置，莲子进入1的上表面后由压紧带压紧在1上有72个孔，用来使钻头穿过，以完成穿心。在穿心盘上还有72个铁锟。穿心盘所采用的材料是穿心盘是穿心过程中必不可少的一个部件，它的主要作用是1、压紧莲子2、调整莲子方向，使莲子的轴向与钻头的轴向处于同一水平面上，使钻头能够准确的穿心3、在转动的过程中使钻头同步转动，以完成穿心运动。图扇形盘结构如图主要作用是带动穿心盘上的铁锟转动，从而使莲子运动。因为它只需要有３０°便可以完成此功能，因此可将此盘造成扇形。这样可以节省材料。扇形盘在传力时靠的是磨擦力，因此需要耐磨材料，工程塑料中的丁二稀此可选用0。19图簧1、弹簧材料的选择圆柱螺旋压缩弹簧的材料是652、弹簧设计参数的计算弹簧设计计算的主要数据有弹簧内径1D，弹簧外径2D，弹簧中径D,弹簧节距P，螺旋升角?，弹簧丝直径d，轴向间距?。由公式arctan??，其中?的值为５°～9°，右旋。取1D＝10，d2，C6,其中弹簧中径D?212簧外径2DDd12214簧节距P＝126螺旋升角6arctanarctan912??????轴向间距?＝钻头上的齿轮的主要作用是将与其相连的低转速齿轮转化为较高的转速，使钻头能够达到所需要的转速。1.钻头上齿轮的设计根据当前市场上已制造出的莲子穿心机，并根据经验，得出齿轮的齿数1Z9，齿宽b15度圆直径d14已知两齿轮的中心几距a头上齿轮齿数1Z9，取主动齿轮的模数m需求主动齿轮的齿数2分度圆直径22?17数2Z2zd/m417/78根据实际情况取齿宽B＝6020传动比???主动齿轮的转速251/m头的转速5/minninr????根据莲子的物理特性，可知此转速符合要求。凸轮所采用的材料的行程是40轮的主要作用是推进钻头，让钻头在一定范围内运动，以达到穿心的要求13。机架与底座零件在机器总质量中占很大的比例，同时在很大程度上影响着机器的工作精度和抗振性能，合理的结构设计能减少机器质量，节约金属材料，提高工作精度，增强机器刚度及耐磨性等。根据电机的安装的位置，设计出机架和电动机的螺栓的位置，从而确定底座的长度和宽度。关于材料的选择和工艺方面的要求由于机架的受力不大，因此它对材料的硬度方面要求不高，都可以选用且为了节省材料，一般在底座的四侧都留有很大的空隙，这样即达到了设计的要求，又节省了材料。对于底座上面的部分，采用螺栓与底座联接。21结论新型莲子穿心机历经了三个月的设计，在这个设计过程中，我们大胆尝试去创新，我们对已有的大型莲子穿心机进行了改进，主要改进点及创新点有1、原有采用两个电机分别对钻头和穿心盘传动，这样使得资源较为浪费。因此，我们对其加以改进，采用一个电机分级传动，这样不仅使资源得到了有效的利用，而且机构也更加简单和紧凑。2、原电机采用的是皮带轮和减速器共同减速，这样的传动让功率损耗较多。经改进后，电机选用摆线针轮减速电机，此电机是电机直接与减速器相连，这样使结构简单而紧凑并且在传递上功率的损耗也较低。3、原有穿心机产量较低，只有大约30㎏/h，远远不能满足市场的需要。因此，我们对穿心机的传动加以改进，让传动比增加，增加了穿心盘的转速，使得产量加大，达到了50㎏/h。4、将齿轮传动改为传动比更大的链传动，让效率得到了更好的利用。5、原有的莲子穿心机有个最大的缺点，即钻头易断，其主要原因是钻头的转速太慢，而干壳莲子又比较硬，最终导致钻头的强度不够而断裂，改进后的穿心机，由于钻头的转速较高，便不容易断裂。22谢辞为期一学期的毕业设计已接近尾声。在这期间我的收获很多，感触也很多。尤其是从我的指导老师那儿学到了很多知识不仅仅是作为一个设计人员应该如何去搞设计，更多的是一个设计人员所必备的素质。以前我们上课时学的知识很零散且很少运用到实处。而毕业设计就是一个厚积薄发的过程，是一个综合运用所学知识的过程，是一个理论与实践结合的过程，是一个为走向社会引线搭桥的过程。毕业设计刚开始时我还为自己没搞过设计而担心，后来在老师的指导下，我知道了搞设计原来并不是什么可怕的东西。从制定方案开始到设计计算到画图一步步的向前推进。到了现在，虽然我所做的设计并不完善，但至少我知道了什么是搞设计，怎样着手去搞。以前学的一些知识，在学的时候并不觉得有什么用处，可现在却发现自己学的东西太少。设计中要综合运用到很多的知识，比如涉及到选材及其成型，机械原理，机械设计，互换性，制图，加工工艺学等等。因而毕业设计也被人戏称为是一个毕业前大补课的过程，以前没有学好的课程到了毕业设计再来补学。有时，我会因为计算量大而心烦不已，老师就会耐心的教导我们做设计本来就是一个很辛苦的过程，有的数据可能需要反复的算，即使前面的计算量再大，计算再复杂，如果到了后面哪怕发现有一个数据不满足使用要求，往往要全部重新算。甚至有时候在画图的时候发现前面的设计参数有问题，那么很有可能以前的工作全部白费。作为一个设计人员还应有高度的责任心，要对自己所设计的每一个参数负责。否则可能会因为自己一个小小的疏忽而导致重大的损失或是严重的事故。总之，通过这次毕业设计我不仅巩固了自己的专业知识，了解了设计的一般步骤，还学到了怎样分析问题解决问题的能力。更重要的是作为一个设计人员应该具有较强的责任心和吃苦耐劳的精神，要不厌其烦沉得住气，要在工作中将理论与实践结合起来并不断的积累设计经验，使自己的设计更趋完善。当然，这些都离不开刘老师的谆谆教导。在此，我谨代表个人向老师表示深刻的谢意同时还要感谢同组的同学，以及安陆机械厂为我们提供了实地已有的莲子穿心机，使我们对本课题有了一个宏观的把握。在此我对他们一并表示衷心的感谢。23参考文献1刘木华，吴彦红J］1999年，03期2尹平孙全国药材商情，2006年，第27期3王飞，陈义厚．莲子穿心脱壳机的设计与研究［J］．机械研究与应用，2006年10月，第19卷第5期4陈伟林．小型莲子脱壳穿心机专利．中华人民共和国专利局，日5刘守详．莲子脱壳穿心机专利．中华人民共和国专利局，武汉工业学院机械基础教研室．机械设计课程设计7濮良贵．纪名刚机械设计（第七版）．北京高等教育出版社，2001年6月，8刘鸿文．材料力学．高等教育出版社，2002.9孙恒、陈作模．机械原理．高等教育出版社，2002.10周凤云．工程材料及应用．华中科技大学出版社，2002.11成大先．机械设计手册轴及其联接北京化学工业出版社，2004年1月,12王先逵机械制造工艺学．北京机械工业出版社，2004年5月，13汪一岭．机械零件课程设计．上海科学技术文献出版社，吴宗泽．机械零件设计手册．北京机械工业出版社，成大先．机械设计手册常用设计资料．北京化学工业出版社，2004年1月
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