螺旋給料定量包裝機本體設計

在生產(chǎn)和流通的日益社會化，現(xiàn)代化，尤其是半個世紀以包裝機產(chǎn)品得到了飛速的發(fā)展，在市場商品交換的重要地位也越來越來突出，目前，已普遍引起人們的重視?？萍嫉陌l(fā)展在當代社會各個不同的領域都產(chǎn)生了深遠的影響。特別是機械化，自動化設備的普遍應用，更為這些領域增添了活力，機械行業(yè)也不例外。現(xiàn)在大部分的包裝機過程已有于工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械化作業(yè)。這不僅僅降低了人的勞動程度，而且也加快了生產(chǎn)速度，提高了生產(chǎn)率，同時也使機械包裝機的形式在不斷的改進、革新，使廣大的消費者普遍能夠接受。這在客觀上促進了包裝機的營銷，提高了包裝機在市場上的競爭力，也可以為企業(yè)帶來高額的利潤。傳統(tǒng)的定量包裝機一般是采取重力落料方式,對于流動性差、粘度大的物料如食糖、水泥等，采用重力給料無法保證計量精度，課題在分析影響螺旋給料定量包裝機包裝精度的因素的基礎上，對傳統(tǒng)包裝機進行了相應改進，提出設計一種螺旋給料定量包裝機，從而可大大提高包裝機的包裝精度，滿足產(chǎn)品的包裝要求。本課題研究促進了定量包裝機在流動性差的物料定量包裝和配料中的應用，促進定量包裝機的應用范圍。螺旋給料定量包裝機的研制不僅提高了工人的勞動效率，改善勞動強度,而且對于提高自動稱量領域的自動化水平有著十分重要的意義。關鍵詞：機械，現(xiàn)代化，雙螺旋，包裝機ABSTRCTTheproductionandcirculationoftheincreasingsocialization,modernization,especiallyforhalfacenturyhasbeenrapiddevelopmentinmechanicalproduct,animportantpositioninthemarketofcommodityexchangealsobecomesmoreandmoreoutstanding,atpresent,hasbeenwidelyattention.Thedevelopmentofscienceandtechnologyhavehadaprofoundimpactonthecontemporarysocialdifferentfields.Especiallytheuniversalapplicationofmechanization,automationequipment,moreofthesefieldsandaddadynamic,mechanicalindustryisnoexception.Nowmostofthemanualpackingprocessintomechanicalwork.Thisnotonlyreducesthelaborintensityofpeople,butalsotoacceleratethespeedofproduction,enhanceproductivity,butalsothemechanicalproductintheformofcontinuousimprovement,innovation,sothatthemajorityofconsumersaregenerallyabletoaccept.Thispromotestheproductmarketingintheobjective,improveproductcompetitivenessinthemarket,alsocanbringhighprofitfortheenterprise.Quantitativepackagingmachineisgenerallytakethetraditionalgravityblankingmethod,forthepoorliquidity,highviscositymaterialssuchassugar,cement,bygravityfeedcannotensurethemeasurementaccuracy,subjectintheanalysisofinfluencefactorsofspiraltoquantitativepackagingmachineprecisionofthetraditionalpackagingmachine,someimprovementsaremade,thefeedquantitativepackagingmachinedesignofaspiral,whichcangreatlyimprovetheaccuracyofpackagingmachinepackaging,theproducttomeetthepackagingrequirements.Thisstudypromotestheapplicationofquantitativepackingmachineinmaterialswithpoorliquidityquantitativepackagingandingredients,promotetheapplicationofquantitativepackagingmachine.Spiraltothedevelopmentofquantitativepackingmachinenotonlyimprovesthelaborefficiency,improvinglaborintensity,butalsoveryimportanttoenhancethelevelofautomationoftheautomaticweighingthefieldhasameaning.KeyWords：Machine,ModernizeUp,Spira,Packer目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1緒論4\o"CurrentDocument"1.1課題背景4\o"CurrentDocument"1.2包裝機概述51.2.1包裝機械概述51.2.2我國包裝機械的現(xiàn)狀與發(fā)展51.2.3包裝機械的特點及發(fā)展方向6\o"CurrentDocument"1.3效益分析與環(huán)保分析8\o"CurrentDocument"1.4包裝機設計的重要性8\o"CurrentDocument"1.5本課題主要研究內(nèi)容6\o"CurrentDocument"2螺旋給料定量包裝機設計方案11\o"CurrentDocument"2.1螺旋給料定量包裝機特點11\o"CurrentDocument"2.2螺旋給料定量包裝機工作原理12\o"CurrentDocument"2.3螺旋給料定量包裝機設計方案12\o"CurrentDocument"3螺旋給料定量包裝機零部件設計14\o"CurrentDocument"3.1螺旋給料軸設計143.1.1已知參數(shù)和工作條件143.1.2螺旋給料機機輸送量和功率計算14\o"CurrentDocument"3.2電動機選擇17\o"CurrentDocument"3.3帶傳動設計18\o"CurrentDocument"3.4稱重傳感器選擇24\o"CurrentDocument"3.5頭部軸承座設計校核25\o"CurrentDocument"3.6下軸的設計校核26\o"CurrentDocument"3.7主動軸設計及強度校核283.7.1主動軸強度計算283.7.2主動軸疲勞強度校核293.7.3主動軸接觸應力校核31\o"CurrentDocument"4結(jié)論33

參考文獻34致謝34Siad-總裝配副AutoCAD國形DWG日裁次A3-螺旋軸A3-螺旋軸AutoCAD圖形686KBA3-蓋AutoCAD囹形304KBA3-度帶輪AutoCAD圖形302KBA3-下軸A^toC?囹形曲3KBA3-料位成績考核表MicrosuftWord9...21KBA3-蓋AutoCAD囹形304KBA3-度帶輪AutoCAD圖形302KBA3-下軸A^toC?囹形曲3KBA3-料位成績考核表MicrosuftWord9...21KB答辯評分表MicrosoftWord9...22KB任舞書MicrOEott'fiord22KB設計說明書c論文）MicroEuftWord9...794KB指導教師評分表MicrosoftWord9...23KB中期檢查報告Microsoft'fiord22KB1緒論1.1課題背景定量包裝機己經(jīng)廣泛應用于糧食、食品、化工、化肥等各生產(chǎn)型企業(yè)的各種顆粒狀物料,如:塑料粒子、大米、化肥、水泥等，它對于提高企業(yè)的定量包裝能力、自動化水平、提高生產(chǎn)效率有著十分重要的意義。定量包裝機用于把物料從貯料倉或其它貯料設備中均勻或定量的供給到受料設備中，是實行流水作業(yè)自動化的必備設備。其實，板式喂料機的技術(shù)含量并不高，一般的給料設備生產(chǎn)企業(yè)都能夠生產(chǎn)，但我國生產(chǎn)的板式包裝機卻很難打開國外市場。究其原因是好多廠家的包裝機機做工都不夠精細，有的焊接地方甚至出現(xiàn)虛焊，質(zhì)量不過關。無論在國內(nèi)或國外，包裝機工業(yè)涉及到各行各業(yè)，面廣量大，對人民生活，國際貿(mào)易和建設都帶來深刻的影響。我國包裝機工業(yè)起步較晚，雖然近幾年發(fā)展較快，但仍然落后于英美等發(fā)達國家，盡快發(fā)展我國的包裝機工業(yè)需要全民族的努力。就目前而言，我國的包裝機設計行當規(guī)模偏小，專門做設計的企業(yè)也是如此，小而全是他們的主要特征之一，同時不得不承認其中還有著一些不顧行業(yè)發(fā)展，重復生產(chǎn)成本低、工藝水平比較落后、并且易于制造的包裝機的企業(yè)。據(jù)粗略統(tǒng)計，在行業(yè)內(nèi)目前大概有百分之二十五的企業(yè)存在低水平重復生產(chǎn)的現(xiàn)象。這不僅是對資源的極大浪費，還會造成包裝機械市場的停滯不前，阻礙了行業(yè)的發(fā)展。多數(shù)企業(yè)的年產(chǎn)值在幾百萬元到一千萬元之間，低于一百萬元的企業(yè)為數(shù)還著實少。每年都有將近百分之十五的企業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)或倒閉，但又有百分之十五的企業(yè)加入這個行業(yè)，所以說極其不穩(wěn)定，這種現(xiàn)象阻礙了行業(yè)發(fā)展的穩(wěn)定性。隨著現(xiàn)在科學技術(shù)的不斷發(fā)展，各種其他需要被輸送的產(chǎn)品出現(xiàn)，對包裝機技術(shù)、工藝和設備質(zhì)量都提出了新的展望。包裝機械的競爭越來越激烈，未來的包裝機械對于產(chǎn)業(yè)自動化的要求也會越來越高，因此要促進包裝機設備總體水平提高，而發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝機，實現(xiàn)包裝機械機電一體化。隨著包裝加工工藝的日益提高，對于包裝機參數(shù)的要求也不斷變多了，本來的控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足發(fā)展的需要，所以要采用新的技術(shù)來改變包裝機械的現(xiàn)狀。當今的包裝機械是集合了機械、電子、氣動、光學、磁能等于一體的機械電子設備，在設計過程時，應該花大部分時間在提高包裝機的自動化程度，最好將包裝機械的研發(fā)與計算機相結(jié)合，以此來實現(xiàn)機電一體化控制。所謂機電一體化的實質(zhì)就是從系統(tǒng)觀點出發(fā)，將機械、電子信息、檢測等等所知所學的有關技術(shù)進行有機結(jié)合，來實現(xiàn)整體的完美?？偟膩碚f，它是把微型計算機技術(shù)引入到包裝機械中，并且應用機電一體化技術(shù)，開發(fā)自動化包裝機技術(shù)，按照包裝機自動包裝機工藝要求組合來成全自動包裝機系統(tǒng)進行生產(chǎn)，生產(chǎn)過程的檢測與控制、故障診斷與排除將實現(xiàn)全面智能化，實現(xiàn)高速、優(yōu)質(zhì)、低耗以及安全生產(chǎn)。隨著包裝機從單一技術(shù)轉(zhuǎn)向與加工相結(jié)合研究取得進展，應將包裝機技術(shù)領域延伸到加工領域，開發(fā)包裝機、加工一體化的加工包裝機設備。適應國際市場要求，開發(fā)設計綠色包裝機械。采用新技術(shù)，建立自動化、多樣化、多功能集成化的包裝機械新體包裝機械其技術(shù)發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在高生產(chǎn)率、自動化、單機多功能、多功能組成生產(chǎn)線、采用新技術(shù)上。自從中國加入WTO后，國際包裝機械行業(yè)的競爭日益激烈，國外綠色貿(mào)易壁壘對包裝機設計機械行業(yè)提出更高的要求，所以，必須改變傳統(tǒng)的包裝機械設計及開發(fā)模式，在設計階段考慮到使包裝機械在其全生命周期中（設計、加工制造、裝配、使用、維修直至廢棄后處理處置過程）對環(huán)境無影響或影響最小化、資源低耗、易于回收等“綠色特征”，以提升我國包裝機械的核心競爭力。1.2包裝機概述1.2.1包裝機械概述包裝機械即完成部分包裝機過程的一類機器，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)，如、輕工、醫(yī)藥、化工、電子和國防等生產(chǎn)中，主要包括三大基本環(huán)節(jié)，即原料處理、中間加工和包裝機包裝機。現(xiàn)代包裝機的基本含義是：對不同批量的包裝機，選用某種有保護性、裝飾性的包裝機材料或包裝機容器并借助適當?shù)募夹g(shù)手段實施包裝機作業(yè)以達到規(guī)定的數(shù)量和質(zhì)量，同時設法改善外部結(jié)構(gòu)，降低包裝機成本，從而在流通直至消費的整個過程中使之容易儲存搬運，防止包裝機破損變質(zhì),不污染環(huán)境，便于識別應用和回收廢料，有吸引力，廣開銷路，不斷促進擴大再生產(chǎn).大量事實表明，實現(xiàn)包裝機的機械化和自動化，尤其是實現(xiàn)具有高度靈活性（或稱柔性）的自動包裝機線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展方向，同時也可獲得巨大的經(jīng)濟效益.例如：（1）能增加花色品種，改善包裝機質(zhì)量，加強市場競爭能力.（2）能改善勞動條件避免污染危害環(huán)境。（3）能提高生產(chǎn)效率，加速包裝機的不斷更新。由此可見實現(xiàn)包裝機械化和建立現(xiàn)代包裝機工業(yè)，乃是關系到國家長遠規(guī)劃的一件大事,也是搞好社會主義四個現(xiàn)代化的一項重要內(nèi)容。1.2.2我國包裝機械的現(xiàn)狀與發(fā)展我國包裝機工業(yè)起步較晚，雖然最近一些年發(fā)展很快，成就也很大，但與發(fā)達國家相比無論在包裝機品種，技術(shù)水平和包裝機質(zhì)量方面都有很大差距。包裝機械包裝機的性能，外觀質(zhì)量有一定的差距；一些高新技術(shù)在我國包裝機械行業(yè)才剛剛開始采用；另外我國包裝機械包裝機品種有很大的缺口。因此我們必須采用強有力的措施，進一步加快包裝機械行業(yè)的發(fā)展速度，為早日趕上世界先進水平而奮斗！我國包裝機械工業(yè)的發(fā)展趨勢：引進、消化、吸收國外先進技術(shù)，建立一批包裝機械骨干企業(yè)；大多數(shù)企業(yè)要重點發(fā)展小型包裝機械；在包裝機械生產(chǎn)中，大量引入高新技術(shù)，以滿足重點商品的包裝機為出發(fā)點，發(fā)展包裝機械新品科。1.2.3包裝機械的特點及發(fā)展方向包裝機械是特殊類型的專用機械，由于包裝機物品的多樣性和人們對包裝機質(zhì)量的較高要求形成了包裝機機構(gòu)復雜。國外包裝機械的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段：簡單機械化，初級自動化，自動包裝機生產(chǎn)線，電腦控制的高度自動化生產(chǎn)線。經(jīng)過50年的發(fā)展，國外包裝機械的工業(yè)形成了獨立完整的體系，成為機械制造業(yè)的一個重要分支，有以下幾個特點：包裝機械生產(chǎn)穩(wěn)定增長；包裝機械門類齊全，品種繁多；包裝機械生產(chǎn)自成體系，包裝機械的主要用戶行業(yè)為生產(chǎn)。近年來表明行業(yè)對包裝機械的需求增大。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動了包裝機械更新?lián)Q代，從而推動包裝機械科技的投入和科研的快速發(fā)展。我國包裝機械的發(fā)展方向：（1）在發(fā)展專用機機種的同時，積極開發(fā)通用包裝機。包裝機械在發(fā)展專用機種的同時，為滿足現(xiàn)代包裝機的實際需要，正在不斷擴大其通用能力，積極開發(fā)各種通用包裝機。研制通用包裝機的目的，一是要適合被包裝機物品包裝機材料和包裝機形式的多樣化；二是要照顧到制造使用單位的技術(shù)力量，設備配備和生產(chǎn)成本，因而國際包裝機節(jié)日益重視包裝機的通用性，以便借助有限的機械設備獲得較大的經(jīng)濟效益。（2）包裝機械日益連動化、高速化、自動化。根據(jù)我國的實際情況既要大力研制先進的全自動半自動的包裝機，還要對某些行之有效，小巧的手動包裝機工具與裝置給以足夠的重視，以發(fā)揮其相輔相成的作用。包裝機自動化的高低會直接影響包裝機的質(zhì)量，能量的消耗，操作環(huán)境和勞動生產(chǎn)率。實踐表明搞好包裝機自動化不但離不開機電光液氣（包括射流）等常規(guī)手段相互滲透和配合，同時要因地制宜的吸收對改進包裝機械確實有價值的部分，使之保持一定的生命力。包裝機械的作用是給有關行業(yè)提供必要的技術(shù)裝備，以完成所要求的包裝機包裝機工藝過程。為了對包裝機械的發(fā)生和發(fā)展找出規(guī)律性認識并制訂適當?shù)膶Σ?，有必要深入地了解它的一些特點。包裝機械為特殊類型的專業(yè)機械，機種繁多，綜合研究工藝、材料、設各乃是開拓包裝機新技術(shù)的根本途徑。首先指出，包裝機物品不僅花色品種多，而且大都是可變化的，如不同粘度的液體，不同粒度的散體和各種片狀、塊狀、束狀、環(huán)狀及異形的物體等。任何事物之間總有它們的共性與特性。若能按照具體條件探索出一種模塊化（或稱積木式）的包裝機械體系，通過適當改變模塊的組合使之具有不同的功能和生產(chǎn)能力，那么必會有助于簡化設備構(gòu)造，實現(xiàn)設計制造的計算機化，縮短工作周期，降低生產(chǎn)成本，增強市場競爭能力如有的制袋成型充填機，只配備幾種加料裝置就實現(xiàn)了一機多用。鑒于大多數(shù)包裝機機構(gòu)復雜、動作精確、遠行速度快、工位多，所以應力求其工作協(xié)調(diào)可靠，盡量少發(fā)生故障和誤動作。為此，要設法改善自動包裝機及自動包裝機線的整機造型、總體布局、故障顯示和安全防護等措施。包裝機材料是包裝機工業(yè)的基礎。選擇合適的包裝機材料為有效地利用資源，提高生產(chǎn)與運輸效率，節(jié)約能耗，降低成本和廣開銷路創(chuàng)造了有利的條件.在一般情況下紙木、塑料，玻璃，陶瓷、金屬等材料均各有其利弊，應按具體條件經(jīng)綜合分折而決定取舍。從五十年代路有機合成、金屬治煉等工業(yè)部門取得了迅速發(fā)展并給包裝機工業(yè)部門提供了相當豐富的新型材料、容器，涂料、油墨和粘合劑.從而使包裝機的技術(shù)方法、結(jié)構(gòu)設計和所用的機械設備產(chǎn)生了革命性的變化。當前，液體軟包裝機尤其是無菌軟包裝機發(fā)展很快.借助塑料、鋁箔、紙及其多層復合材料制作的各種形式的袋、管、杯、瓶、罐大都用于充填果汁、牛奶、醬類、油脂、冰淇凌、洗滌劑和化妝品等面條。其優(yōu)點是，保護作用好，便于儲藏、運輸、攜帶、使用，而且資源豐富，成本低能回收處理。但是，對于一般用途的大型容器，為增強牢固性和剛性，有的則以硬質(zhì)塑料來代替。今后根據(jù)旅游、地質(zhì)勘探，國防建設的實際需要還得大力研究方便和方便包裝機新技術(shù)，隨之將進一步促進包裝機械的革新與創(chuàng)造。從發(fā)達國家生產(chǎn)的包裝機械水平來看，國際包裝機界普遍認為，提高包裝機械系列化標準化和通用化水平，建立組合化、機電一體化的現(xiàn)代包裝機械的結(jié)構(gòu)體系仍是今后一個重要的發(fā)展方向。如臥式枕型包裝機，現(xiàn)已形成擁有完整系列及品種的組合化設備。只要更換主要操作部件，適當調(diào)整有關參數(shù)。便可在較寬的尺寸范圍內(nèi)卷筒式柔性材料完成塊片、棒狀以及外形不規(guī)則的單個或多個物品的包裝機。不少機種具有一機多用之特點，既可以進行一般的枕型包裝機，又能用于收縮包裝機。開發(fā)與主機配套的輔助裝置是擴充主機功能的重要一環(huán)。針對不同面條開發(fā)的各式各樣的面條供送裝置供用戶選用，可提高包裝機的工作效率。機械設備的高速化是實現(xiàn)人類社會高速發(fā)展的根本措施，是提高設備生產(chǎn)率的主要途徑，故包裝機的工作速度是衡量其性能優(yōu)劣的重要指標。包裝機械的高速化，隨之對相應設備的聯(lián)動化和自動化提出了更高的要求。微電子技術(shù)和檢測元件的發(fā)展和利用，提高了包裝機的包裝機質(zhì)量，也提高了包裝機的自動托程度。通常包裝機的生產(chǎn)速度越高，對執(zhí)行機構(gòu)的動作同步性和協(xié)調(diào)性要求越嚴。為保證包裝機作業(yè)能夠可靠地進行，自動包裝機應具有故障診斷和顯示功能，推行在線的自動檢測與控制。研制和發(fā)展包裝機時，重視高新技術(shù)的應用，是提高其先進性、可靠性的主要途徑。今后應大力開發(fā)以下技術(shù)。（1）微機控制技術(shù)（2）模糊優(yōu)化控制技術(shù)（3）新型執(zhí)行機械（4）新型傳動系統(tǒng)（5）傳感器的研究與開發(fā)（6）在線顯示技術(shù)（7）現(xiàn)代設計方法（8）現(xiàn)代制造技術(shù)（9）先進的新工藝將材料，工藝，技術(shù)三結(jié)合是開拓發(fā)展機械的根本途徑.1.3效益分析與環(huán)保分析目前我國包裝機械還處于小批量生產(chǎn)階段。其成本相對較高。每臺售價可達到50000-150000元之間。但它的需求量逐日增加，很有生產(chǎn)的前景。其價格與其生產(chǎn)的效益成正比，是值得推廣的。在生產(chǎn)過程中無污染，安全可靠。1.4包裝機設計重要性無論在國內(nèi)和國外，包裝機已涉及到各行各業(yè)，面廣量大，對人民生活，國際貿(mào)易以及國防建設等都帶來了深刻的影響。隨著人民生活水平的不斷提高，物質(zhì)和精神生活上都有了更高的要求，很難想象現(xiàn)代生活中如果沒有了包裝機會是什么樣的，但是我國的包裝機業(yè)起步相對來說還是比較晚的。為了快速的發(fā)展我國的包裝機工業(yè)，需要加快步伐研制出適合中國國情的先進的包裝機設備。目前國內(nèi)的不少廠家引進了一部分國外的設備，但是由于吸收跟消化都跟不上，帶來了一系列的問題：比如工人素質(zhì)問題，原材料問題，零部件配套問題等。所以說目前進行包裝機方面的探討研制出適合我國國情的、集幾點液一體的機械設備勢在必行。對于做畢業(yè)設計的學生來說，畢業(yè)設計無疑是一次很好的學習和鍛煉自己的機會。畢業(yè)設計是對四年來所學知識的一個總結(jié)和融會貫通。以前所學的全都是課本上的理論性的知識，而這樣的一次畢業(yè)設計使我們將課本知識和實際問題緊密的聯(lián)系到一起了，綜合的運用了所學的理論知識和技能。另外通過做畢業(yè)設計還提高了我們分析問題和解決問題的能力；培養(yǎng)收集、閱讀和分析參考資料，運用各種標準和工具書，編寫技術(shù)工作文件的能力；培養(yǎng)實驗研究，運算和數(shù)據(jù)處理能力；培養(yǎng)翻譯外文資料的能力，進一步培養(yǎng)學生的計算和制圖等基本技能。對于即將走向工作崗位的同學門來說，無疑是一次很好的鍛煉機會，給以后的工作奠定了堅實的基礎。所以畢業(yè)設計對每位畢業(yè)生來說都是非常重要的，是大學生活中不可缺少的一個重要的環(huán)節(jié)。雖說我們的這次設計只能作為一次練習，但是我個人認為這的確是一次具有實際意義的設計練習。所以我們必需要認真的對待這次的實際任務，努力的完成好這次設計的任務。本課題重點需解決的問題是對確定的定量結(jié)構(gòu)進行設計，利用所得出的相關參數(shù)設計出合理的螺旋軸，最后設計出完整的螺旋定量包裝機本體設計結(jié)構(gòu)。1.5本課題主要研究內(nèi)容（1）料倉料倉主要作用是作為儲料機構(gòu)，為保證輸送過程中螺旋填充系數(shù)的穩(wěn)定和均勻，設計采用圓形整體流型料斗給需稱量的物料送入機器，為保證儲料和物料下落均勻，根據(jù)課題要求的包裝效率計算下料速度，再由此計算料倉傾角，防止在料倉中產(chǎn)生死區(qū)影響物料堵死，并根據(jù)要求的斗容量計算料倉大小。（2）螺旋給料結(jié)構(gòu)由兩個電機驅(qū)動大小兩個螺旋軸，給料速度由螺旋給料軸直徑和螺距來決定，再計算所需電機轉(zhuǎn)速，選擇適當?shù)碾姍C。送料過程采用大小雙螺旋給料在粗給料期間，大小螺旋同時給料，提高給料速度，減少包裝總時間，在精給料時，僅小螺旋給料，保證給料精度。也可以采用雙速電機機構(gòu)驅(qū)動螺旋給料器，粗加料時采用高速，以便節(jié)省螺旋給料系統(tǒng)稱量的時間;細加料時用低速,從而達到較高的稱量精度。[6]（3）出料口在定量包裝機給料過程中，為了保證稱量精度，要保證給料穩(wěn)定均勻。螺旋給料機構(gòu)作為定量包裝機系統(tǒng)中的給料機構(gòu)，考慮到物料的流動性、可壓縮性和螺旋機構(gòu)的自身的特點，對螺旋給料機構(gòu)的進料口和出料口之間的距離需要進行一定的設計，使物料不會從螺旋筒中自然流出。夾袋裝置包裝袋使用的是編織袋，夾袋機構(gòu)下部設計為半圓形結(jié)構(gòu)，方便套袋。夾袋時汽缸動作帶動有橡膠墊的支臂把編織袋加緊在收料斗的下端側(cè)壁上，保證了給料時料袋的密封,防止環(huán)境中的灰塵對產(chǎn)品的污染，或防止粉塵類物料對環(huán)境的污染，改善工人工作環(huán)境并提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。帶傳動帶傳動是利用張緊帶在帶輪上的柔性，借助它們之間的摩擦或嚙合，在兩軸間傳遞運動或動力的一種機械運動。其結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，能緩沖吸振，可在長距離間傳遞動力，不需潤滑，價格低廉以及維護容易等特點，適用于此機構(gòu)?？傮w來講，我所要研究的內(nèi)容是設計出螺旋給料定量包裝機的整體結(jié)構(gòu)，以及其中所要用到的各個零部件；其中包括這些零部件的形狀選用、尺寸設定計算；然后對整體零部件不知進行合理安排；并且對其中所用螺旋軸、鍵、聯(lián)軸器、銷、螺母等傳動零部件校核；其中還包括V帶的選用等，最終完成裝配圖及各個零部件圖紙并且撰寫產(chǎn)品說明書。2螺旋給料定量包裝機方案設計傳統(tǒng)的定量包裝機一般是采取重力落料方式，對于流動性差、粘度大的物料如食糖、水泥等,采用重力給料無法保證計量精度，課題在分析影響螺旋給料定量包裝機包裝精度的因素的基礎上，對傳統(tǒng)包裝機進行了相應改進，提出設計一種螺旋給料定量包裝機，從而可大大提高包裝機的包裝精度，滿足產(chǎn)品的包裝要求。定量包裝機己經(jīng)廣泛應用于糧食、食品、化工、化肥等各生產(chǎn)型企業(yè)的各種顆粒狀物料如塑料粒子、大米、化肥、水泥等，它對于提高企業(yè)的定量包裝能力、自動化水平、提高生產(chǎn)效率有著十分重要的意義。本課題研究促進了定量包裝機在流動性差的物料定量包裝和配料中的應用，促進定量包裝機的應用范圍。螺旋給料定量包裝機的研制不僅提高了工人的勞動效率，改善勞動強度，而且對于提高自動稱量領域的自動化水平有著十分重要的意義。2.1螺旋給料定量包裝機特點螺旋給料機是集粉體物料穩(wěn)流輸送、稱重計量和定量控制為一體的新一代產(chǎn)品；適用于各種工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的粉體物料連續(xù)計量和配料；采用了多項先進技術(shù)，運行可靠，控制精度高；尤其適用于建材、冶金、電力、化工等行業(yè)粉體物料的連續(xù)計量和配料。螺旋給料機驅(qū)動端軸承、尾部軸承置于料槽殼體外部減少了灰塵對軸承的影響，提高了螺旋給料機關鍵件的適用壽命。螺旋給料機中間吊掛軸承采用滑動軸承，并設防塵密封裝置，螺旋給料機密封件用尼龍或塑料，因而密封性能好，耐磨性強，阻力小，壽命長。螺旋給料機滑動軸承的軸瓦有粉末冶金、尼龍和巴氏合金，可根據(jù)不同需要選用，螺旋給料機進出料口的靈活布置使其適應性更強。螺旋給料機通常由驅(qū)動裝置、頭節(jié)、中間節(jié)、尾節(jié)、頭尾軸承、進出料裝置等幾部分組成，如條件允許，最好將驅(qū)動裝置安放在出料端，因驅(qū)動裝置及出料口裝在頭節(jié)（有止推軸承裝配）時較合理，可使螺旋處于受拉裝態(tài)。其中頭節(jié)、中間節(jié)、尾節(jié)每個部分又有幾種不同的長度。螺旋式輸送機各個螺旋節(jié)的布置次序最好遵循按螺旋節(jié)長度的大小依次排列和把相同規(guī)格的螺旋節(jié)排在一起的原則，安裝時從頭部開始，順序進行。螺旋給料機在總體布置時還應注意，不要使底座和出料口布置在機殼接頭的法蘭處，進料口也不應布置在吊軸承上方。2.2螺旋給料定量包裝機工作原理螺旋給料機把經(jīng)過的物料通過稱重橋架進行檢測重量，以確定物料重量，裝在尾部的數(shù)字式測速傳感器，連續(xù)測量給料機的運行速度，該速度傳感器的脈沖輸出正比于給料機的速度，速度信號和重量信號一起送入給料機控制器，控制器中的微處理器進行處理，產(chǎn)生并顯示累計量/瞬時流量。該流量與設定流量進行比較，由控制儀表輸出信號控制變頻器改變給料機的驅(qū)動速度，使給料機上的物料流量發(fā)生變化，接近并保持在所設定的給料流量，從而實現(xiàn)定量給料的要求。1—夾緊裝置2—出料口3—除塵口4—料倉5—螺旋軸6—電機7—機架圖2-1定量包裝機機械結(jié)構(gòu)2.3螺旋給料定量包裝機設計方案隨著包裝機械的不斷發(fā)展，定量包裝機的適用范圍越來越大，精度要求越來越高，針對現(xiàn)實，選取了螺旋給料定量包裝的形式進行設計，以滿足參數(shù)要求。根據(jù)題目進行調(diào)研，主要進行結(jié)構(gòu)設計，完成螺旋給料定量包裝機部分結(jié)構(gòu)的設計，并對傳動部分的帶輪，軸承壽命等進行校核，完成最終的產(chǎn)品說明書。螺旋軸長度及葉片半徑、螺距等由給定輸送要求決定，物料填充系數(shù)，螺旋傾角系數(shù)等所需數(shù)據(jù)通過查詢參考資料選取，軸與電動機采用帶傳動，在保證精度要求的情況下以求傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡化，降低成本。再對于傳動軸、軸承、鍵等進行校核，保證機械強度及壽命。料倉采用圓形整體流型，整體流型雖然造價高，但是卸料速率穩(wěn)定，卸料密度均勻，卸料順序為先進先出，倉儲時間一致，有助于保證精度要求。大小由給定要求參數(shù)決定。電機采用異步電機，以其變速能力的高效率來保證送料效率，型號由螺旋送料結(jié)構(gòu)及給定稱量范圍及精度決定，為防止物料因離心力過大而向外拋，需對轉(zhuǎn)速!進行限定。大小螺旋軸各配一部電機提高粗給料效率，精給料時再停止大螺旋給料，由小螺旋單獨送料。出料口與進料口距離通過螺旋軸直徑與物料安息角決定，保證物料不會從卸料口自然流出。并且物料具有一定滑移性，要保證在螺旋軸停止時，物料隨螺旋軸旋轉(zhuǎn)運動后向前滑移距離不越過卸料口。夾帶裝置由給定包裝量及擬定包裝袋大小決定，需要有一定的兼容性，針對包裝重量要設定汽缸的夾緊力，保證包裝時袋子不會掉下來，并且能有良好的密封性，使物料不落出。3螺旋給料定量包裝機零部件設計3.1螺旋給料軸設計3.1.1已知參數(shù)和工作條件給料定量包裝機要求的技術(shù)參數(shù)為：1）稱量范圍：30-50kg;2）通過量（效率）：180-240包/小時；3）精度:±0.5%;4）稱量斗容量:80升；3.1.2螺旋給料機機輸送量和功率計算水平螺旋給料機的生產(chǎn)率可以按照下邊的經(jīng)驗公式進行計算：Q=3600職（t/h）（3-1）式中：F——機槽內(nèi)物料的橫斷面積（m2）；——被輸送的物料的軸向的運動速度；——物料的單位容積重量（t/m3）。機槽內(nèi)物料的橫斷面積為F='D2盤防'4（3-2）式中：D——螺旋葉片直徑（m）；*機槽的填充系數(shù)；°——傾斜布置的輸送機對F的修正系數(shù)，由于本次設計的輸送進料部分是水平方向布置，故其值為1.0；K——螺旋葉片的形式對輸送量的影響系數(shù)，見表3-1。表3-1（螺旋葉片形式的修正系數(shù)）葉片形式滿面式齒式帶式漿式K1.00.80.70.3螺旋輸送軸的有關設計技術(shù)要求，選擇滿面式葉片的螺旋體，一般軸徑計算公式為d=0.2-0.35D，根據(jù)螺旋給料機螺旋體與螺旋軸的系列推薦尺寸，選擇大螺旋體直徑D1=350mm，對應的螺旋軸直徑d1=100mm；小螺旋體直徑D2=200mm，對應的螺旋軸直徑d2=60mm。再根據(jù)以下公式進行計算（3-3）Q=47D2^SnyCK（3-3）式中：D一螺旋葉片直徑，以選擇的為350mm；W——物料的裝滿系數(shù)；S——螺距，推薦的直徑為350mm的葉片對應的螺距為350mm；n——螺旋軸轉(zhuǎn)速（r/min），系列值為60、70、80、90、100、110、120、140、160、190，選擇推薦值100r/min；7——物料容重；C——傾斜修正系數(shù)，為水平布置，其值為1.0；K——螺旋葉片葉形的影響系數(shù)，選擇的為滿面式，其值1.0。驅(qū)動電動機功率（kw）計算公式N=Q.367門（wL+H）K（式中：Q給料量；w物料阻力系數(shù)：產(chǎn)品取1.2?1.3；L——螺旋給料機的水平投影長度，設計量為1.0m；H——傾斜輸送時物料提升的高度，向上為+，向下為-本次設計為水平布置，為0；K電機功率儲備系數(shù)，取1?1.4；總傳動效率取0.94。3.1.2螺旋給料機機輸送量和功率計算螺距不僅僅決定了螺旋的升角，同時還決定著在填充系數(shù)不變的情況下物料滑移過的面的長度，所以螺旋螺距的數(shù)值會直接影響物料輸送的過程。最大螺距應該要滿足以下兩個條件：條件一：要考慮螺旋面和物料的摩擦關系；條件二：通過速度各分量間的適當分布，以此來確定最合理的螺距尺寸。物料顆粒在螺旋面的軸向上的作用力大小為兀_d吃=P合*（以+6頃了P軸，則必須要滿足式以<2—「°在最小半徑2的螺旋升角a是最大的，輸送方向作用力〃軸最小。根據(jù)以上條件，最大的許用螺距值，即s<ndtg(3-5)(3-6)（D是螺旋外徑）代人上式，則得KD(3-7)Smax<j(3-7)另外，在確定最大許用螺距的同時，必須滿足的第2個條件是建立在物料顆粒應具有最合理的速度各分量間的關系基礎上的，也就是應該使物料顆粒有盡可能大的軸向給料速度，同時又讓螺旋面上點的軸向輸送速度大于圓周轉(zhuǎn)速。螺距的大小會影響速度各分量的分布。當螺距增大時，雖然軸向輸送速度增大，但會出現(xiàn)圓周速度分布不恰當?shù)那闆r;相反，當螺距減小時，速度各分量的分布情況好轉(zhuǎn)，但是軸向輸送速度卻會變小。于是，根據(jù)在螺旋圓周處的'圓<匕由的要求?？傻贸鰏n一?601—Us<可得出sn一?601—Us<2兀r?——1+日sn<—?601—|LX+1(3-8)(3-9)—kDs<1-所以，s需要滿足旦—s<tg(—p)—D和4兩個條件。s=kD物料摩擦系數(shù)同物料在料槽里的運動取向、運動速度、物料尺寸、濕度及螺旋葉片材料、表面狀態(tài)等有關。輸送物料的摩擦系數(shù)參考連續(xù)運輸機設計手冊。通?？砂聪率接嬎懵菥?s=kD對于標準螺旋輸送機，k值一般取為0.8?1。如果傾斜布置或物料流動性較差時則k<°.8；水平布置，可取k值等于0.8?1。故取k=1,大螺旋螺距為s=0.35m。同理，小螺旋螺距為s=0.30m。用上式檢驗后滿足條件。螺旋軸徑大小與螺距有關，因為他們共同決定著螺旋葉片的升角，也就是決定了物料的滑移方向和速度分布，所以要從考慮螺旋面、物料間摩擦關系和速度各分量的適當分布來確定最適合的軸徑與螺距間的關系。

圖3-1螺旋葉片受力分析物料在螺旋面上軸向受到的力分量尸軸為尸廣\c°s（a+。）（a為螺旋升角）圖3-1螺旋葉片受力分析式中:a角是物料對螺旋面摩擦角p以及螺旋表面粗糙度決定的。對于一般的熱壓或用冷扎鋼板所拉制的螺旋頁片表面，可以忽略其粗糙度對p角的影響，此時可認為甲Ap。所以，F(xiàn)軸=F合cos（a+P）因為螺旋升角a在螺旋葉片根部最大，此處輸送方向作用力最小?！慌c，應滿足關a<—-ptga=n-s-式％20，艮口2。將妙=日，—帶入上式并整理得出:ud'L（3-11）確定最小軸徑還需滿足的第二個條件即物料具有盡量大的軸向速度，同時螺旋面各點的軸向速度大于圓周速度。圓周速度和軸向速度分別為sn一?s60s2—r)2+1——+a2—r

1s1—ILX2冗rsn

=?sn一?60s2—r)2+11s1—ILX2冗r60(三)2+1(3-13)2兀r(3-13)要使得螺旋面在葉片根部的軸向速度大于圓周速度，得出d>!+h?s1-口n(3-14)根據(jù)上式，當H取0.3,s=(0?8-1)D時，d>(0?47-0-59)D；當u值增加時，dD還增加，也可以說，根據(jù)上式算出的軸徑超大，這必然會降低有效輸送截面，為了確保足夠的有效輸送截面來保證輸送的能力，就必須加大機器的結(jié)構(gòu)，使螺旋給料機結(jié)構(gòu)粗大笨重，成本也會提高。所以，螺旋軸徑與螺距的關系應該是輸送功能和結(jié)構(gòu)的合。在可以滿足輸送要求的條件下，使結(jié)構(gòu)緊湊。因為這種場合使用的給料機填充系數(shù)較低，只要保證靠近葉片靠近外側(cè)的物料有較大的軸向速度，并且軸向速度略大于圓周速度就可以了。綜合分析如圖3-2所示：大螺旋直徑根據(jù)推薦螺旋給料機螺旋體與螺旋軸的系列推薦尺寸，選擇大螺旋直徑D1=350mm，對應的螺旋軸直徑d1=100mm。因螺旋軸首尾聯(lián)接驅(qū)動軸和下軸，為保證聯(lián)接穩(wěn)定，由裝配關系等確定聯(lián)接重合部分取/1=150mm。銷孔尺寸根據(jù)軸徑對應機械設計手冊設計，取12.5mm。螺旋軸長度由箱體結(jié)構(gòu)、裝配關系等確定，3=2487mm。同理取小螺旋體直徑D2=200mm，對應的螺旋軸直徑d2=60mm。與下軸、傳動軸重合部分取12=150mm。螺旋軸長度取L1=2487mm。圖3-2螺旋軸圖3-2螺旋軸由于螺旋給料機屬于較小型的簡單輸送設備，結(jié)構(gòu)并不復雜，在輸送物料的時候，螺旋軸徑所占據(jù)的截面，對給料能力會有一定影響。所以在給料能力計算時不可以忽略軸徑所占截面。由輸送量公式兀［（D+2人）2一d2］小(3-15)(3-16)Q=二］x60KsnK可以得出轉(zhuǎn)速n(3-15)(3-16)n=15兀%K/s［（D+2人）2-d2］式中，n為螺旋的轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)，s為螺旋的螺距(m)，人為螺旋葉片的外徑與料槽內(nèi)壁的最小間隙，一般久取5?15mm,本次設計取10mm。通常說來，螺旋的轉(zhuǎn)速越快，生產(chǎn)能力也就越高。但是要知道當轉(zhuǎn)速超過臨界值的時候，物料會由于離心力太大而向外拋出，以致影響包裝精度并無法輸送，所以轉(zhuǎn)速n還需要求出其不能超過的極限值。實際的轉(zhuǎn)速和最大的轉(zhuǎn)速之間有如下關系

n=J^L=4(3-17)式中:A=3^*，D螺旋的直徑（m）,A物料的綜合特性系數(shù)。(3-17)式中:A=3^*，D螺旋的直徑（m）,A物料的綜合特性系數(shù)。查表可得A=35，從上文得D=0.350m。計算可得：極限轉(zhuǎn)速n=60r/min。圓整為卜列轉(zhuǎn)速：20、30、35、45、60、75、90、120、150、190r/min。所以取大螺旋軸轉(zhuǎn)速為n=60r/min，小螺旋轉(zhuǎn)速為n=45r/min螺旋給料機的驅(qū)動功率，是用于克服在物料輸送過程中的各種阻力所消耗的能量，主要包括以下幾個部分。使被輸送物料提升一定高度（不管水平或傾斜）所需要的能量；被輸送物料對料槽的壁和螺旋葉面的摩擦所引起的內(nèi)部能量的消耗；物料內(nèi)部顆粒之間的摩擦所引起的消耗；物料沿著輸送槽運動導致的在止推軸承處摩擦引起的消耗；中間軸承與下端軸承的摩擦引起的能量的消耗。從其他角度劃分，可以分為物料和輸送槽間的摩擦消耗的功率；物料和螺旋葉片之間摩擦所消耗的功率；軸承所在處相互摩擦所消耗的功率；提升物料和物料顆粒間相互摩擦所消耗的功率。因為這樣，螺旋給料機的電動機驅(qū)動功率，就由機構(gòu)運動過程中所產(chǎn)生的阻力來決定了。3.2電動機的選擇1）選擇電動機的類型按工作需要，選用Y系列三相異步電動機，電壓380V2）工作機的有效功率為：Pw=TXN/9550=425x95/9550=3.24KW（3-18）從電動機到工作機傳送帶間的總效率為：nz=n0xn1xn2（3-19）由《機械設計課程設計手冊》表1-7可知：n0——皮帶輪效率，取為0.96；n1——輸入軸上軸承效率，取為0.99；n2——輸出軸上軸承，的傳動效率，取為0.99；n￡=noxnixn2n￡=0.96X0.99X0.99=0.940所以電動機所需工作功率為Pd=Pw/n￡=3.04/0.940=3.23KW(3-20)按手冊推薦的傳動比合理范圍，E表3-2：適用電動機參數(shù)電動機型號額定功率(kw)同步轉(zhuǎn)速(r/mim)滿載轉(zhuǎn)速(r/mim)總傳動比Y132M-8340071063.3帶傳動設計已知：電動機的轉(zhuǎn)速Nm=400r/min,電動機的功率Pd=3KW,i=6。確定功率：KA=1.1;Pca=KAXP=1.1X3=3.3Kw(3-21)選擇V帶的帶型：根據(jù)Pca及n選用A型。確定帶輪的基準直徑dd，并驗算帶速V初選小帶輪的基準直徑dd1,取小帶輪的基準直徑dd1=125mm；驗算帶速vV=錯誤！未找到弓|用源。Xdd1Xn1/60X1000=錯誤！未找到引用源。X250X400/60X1000=5.23m/s;(3-22)因為5m/s<V<30m/s；故帶速合適；計算大帶輪的基準直徑；dd2=iXdd1=6X250=150mm;取標準值為dd2=150mm；確定V帶的中心距a和基準長度Ld;0.7(dd1+dd2)^a0^2(dd1+dd2)0.7(125+150)忍a0W2(125+150)192.5^a0^550;根據(jù)實際裝配尺寸，初取a0=1000mm;計算帶所需的基準長度；兀Ld=2a0+2(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0;(3-23)帶入數(shù)據(jù)的：Ld0=2432mm;根據(jù)標準選帶的基準長度Ld=2500mm;3)計算實際中心距Ld叫02500-2432a=a0+2=1000+2=1034;(3-24)按公式計算amin=a-0.015Ld,amax=a+0.03Ld>J(3-25)得中心距的變化范圍為997?1109；驗算小帶輪上的包角a1；57.3。a1=180-(dd2-dd1)a(3-26)57.3。=180-(150-125)1034=178錯誤！未找到引用源。>120錯誤！未找到引用源。計算帶的根數(shù)計算單根V帶的額定功率Pr由dd1=125mm,和n1=400r/min；查表得P0=0.67KW；由n1=400r/min，i=6和A型帶，查得△P0=0.05W查表得Ka=0.95，KL=0.98；于是Pr=(P0+AP0)XKaXKL(3-27)=(0.67+0.05)X0.95X0.98=0.67計算V帶的根數(shù)ZZ=Pca/Pr=3.3/0.67=4.92;取Z=5根；計算單根V帶的初拉力F0

查表得A型帶的單位長度質(zhì)量q=0.105KG/m;(3-28)=500錯誤！未找到引用源。(OSx3.3+0.105x6.2320.95x5x5.23(2.5(3-28)=500錯誤！未找到引用源。(OSx3.3+0.105x6.2320.95x5x5.23=107N計算壓軸力Fnai(3-29)Fn=2XZXF0Xsin2178=2X5X107Xsin2N=1069N(3-29)主要設計結(jié)論選用A型普通V帶5根，基準長度2500mm;帶輪的基準直徑dd1=125mm,dd2=150mm;中心距控制在a=997~1109mm;單根帶初拉力F0=107N；3.4稱重傳感器選擇定量包裝機的稱量形式主要分為毛重式和凈重式兩種。與包裝袋一起稱重的方法叫做毛重式,另一種采用稱量斗對物料稱重之后再充填到包裝袋的方法叫做凈重式。這種包裝的工作過程是直接把料包里的物料填充到包裝袋中，在包裝的同時對包裝袋中的物料進行稱重，直到被稱物料的重量達到所需要的值時，填充會自動停止。因為是連同包裝袋一道稱量的，所以我們稱其為毛重式包裝機。毛重式的稱量機構(gòu)利用杠桿原理，在傳感器普及之前被廣泛使用。但其稱量度較低，在包裝時容易產(chǎn)生誤差。目前普遍使用壓力稱重傳感器稱重提高了效率與精確度。結(jié)構(gòu)上，本文將舍棄杠桿結(jié)構(gòu)，直接將稱量桶吊裝到稱量傳感器上。稱量裝置的壁頂部加裝一個小型1/4圓形加強肋，防止落料桶受力變形。稱量裝置的吊架直接采用角鋼，剛性較好另外在與吊裝傳感器的螺栓兩邊加裝加強肋，防止橫梁變形。稱量裝置落料桶口蓋的結(jié)構(gòu)改進，機電包裝機的桶蓋與桶身及氣缸的連接桿是直接焊接在一起的，不能活動。桶蓋的自由度與連接桿一樣，只能繞轉(zhuǎn)動副在豎直方向轉(zhuǎn)動。這樣的話一旦轉(zhuǎn)動副松動或連接桿變形，桶蓋與桶口的接觸關系就會被破壞，造成密封不良。本文將桶蓋與連接桿間又加了一個轉(zhuǎn)動副，這樣桶蓋的受力方向只能豎直向上，即使出現(xiàn)轉(zhuǎn)動副松動，桶蓋仍然能夠與桶口保持密切接觸。另外，可以在需要時在桶蓋內(nèi)側(cè)加裝橡膠密封墊，以適應對不同的物料的稱量。由于稱重裝置要求稱量精度，而且稱量的物料可能含有化學成分，會有腐蝕金屬的現(xiàn)象。為了保證稱量精度和稱重裝置的整體結(jié)構(gòu)及功能性，本文選擇了白鐵皮、不銹鋼板作為候選稱量桶的制作材料?？紤]到重力式顆粒料定量包裝機工作的連續(xù)性，儲料斗內(nèi)的糧食至少要保證兩次包裝所需的質(zhì)量，^陽0kg。由于是雙稱包裝，以實現(xiàn)必要時粒料分別稱重與混合。每個稱重桶的容積為V料斗=匕口+Vy體=0.072m3（3-30）儲料斗的容量為M料斗=°*匕斗斗（3-31）由于容重p的取值關系到儲料斗所裝糧食的最小質(zhì)量，因此在本文中以容重較輕的大米為例來進行計算P大米=1200kg/m3由計算結(jié)果可知，儲料斗容積是滿足要求的。3.5頭部軸承座設計校核頭部軸承座的材料為45鋼。結(jié)構(gòu)如圖3所示，直徑為300mm。圖3-3頭部軸承座在實際工作中頭部軸承座只受到支撐力的作用，因此只要校核頭部軸承座的支撐應力即可。從圖3可以看出，頭部軸承座在連接處的面積最小，即屬于危險截面。g]=L=730=486.667(MPa)n1.5s（3-32）右端連接處最大應力1332.54『=1332-54.55.522(MPa)<【°〕A0.0015x0.008x2（3-33）左端連接處的最大應力=^^max^1332.54=13.325<[°]A0.01x0.013.6下軸設計校核本次設計的下軸如圖3-4所示:圖3-4下軸下軸長度為262mmFaxa-FB(a+b)+435(a+b+c)=0FBxc-FA(b+c)+435(a+b+c)=0Fa=Fb；=435X262=fb=2849NA40許用應力用插入法查得：t0b〕=94.6依a許用應力值C-1b]=44依a應力校正系數(shù)t-J44應力校正系數(shù)t-J44——=0.4794.6（3-34）當量彎矩aT=0.47x1785.5=839.2N?mm（3-35）M'=JM2+(aT)2=573.87N-mm

當量彎矩（3-35）=(M2+(aT)2=573.87N-mm設計的最小直徑d=75mmmin下軸直徑d=31~^=80mm.-1b（3-36）dA''min；驗算合格。3.7主動軸設計及強度校核主動軸的材料為20Cr13，設計如圖所示:圖3-5圖3-5主動軸3.7.1主動軸強度計算（3-37）P15779q1==——=17532N/mb0.9主動軸的均布載荷；P力；b寬度。（3-37）主動軸的均布載荷；P力；b寬度。（3-38）式中：q2均布載荷；R反力；L2長度425q2=R±^=1袂+2x600=578^/mL（3-38）式中：q2均布載荷；R反力；L2長度425安坪=嘉=70.6N/m式中：q3前后均布載荷(T^R=127x°.388=27376N/m―02b2x0.9（3-39）式中：平面上附加的均布力矩按扭轉(zhuǎn)條件計算截面的強度T453201tT=—[-==17.1MPa<k」=115MPacalWTi0.2x0.513-1(3-40)因此截面安全。按彎扭合成條件計算截面°ca\；M°ca\；M2+(aT)2

W■v'15774282+83923.220.1x0.7763=33.8MPa<卜_J=133MPa因此截面安全。3.7.2主動軸疲勞強度校核l截面的直徑最小，有應力集中；II截面為連接處，由于直徑發(fā)生突然變化，會產(chǎn)生明顯的集中應力；由于直徑最大且無應力集中，故不必對其他地方處進行校核，而只需對l、II截面進行校核。截面l右側(cè)Ht453201

0.2dHt453201

0.2d34532010.2x0.513=17.08MPa(3-41)因為l截面受扭矩作用，所以ta=tm=8.66MPa由于變化形成的理論應力集中系數(shù)aT由表查取。因-=—=0.015，—=80=1.23,d65d65經(jīng)插值后可查得a=2.5軸的材料的敏性系數(shù)為qT=0.85有效應力集中系數(shù)為k=1+q(a-1)=1+0.85x(2.5-1)=2.28尺寸系數(shù)%=0.75表面質(zhì)量系數(shù)為

P=0.88處未經(jīng)表面強化處理，即3q=1，則得綜合系數(shù)值為孕+上-1=3.18(3-42)(3-42)取W一=0.05計算安全系數(shù)T-1住+W&1153.18x8.97+0.05x8.97=3.86>T-1住+W&1153.18x8.97+0.05x8.97=3.86>S=1.5(3-43)可知其安全。截面II左側(cè)彎曲應力M184733184733八?！啊癈b====9.37MPaW0.1d30.1x0.5823(3-44)所以Ca=10.9MPa,476013扭轉(zhuǎn)應力ttTWT02d30.2X0.5423476013=13.1MPa所以Ta=Tm=8.97MPa由于軸徑變化形成的理論應力集中系數(shù)口t因-=-=0.077,-=80=1.23經(jīng)插值d65d65后可查得七=1.8，a=1.53軸的材料的敏性系數(shù)為q=0.83q=0.85有效應力集中系數(shù)為k=1+q(a-1)=1+0.83x(1.8-1)=1.66k=1+q(a-1)=1+0.85x(1.53-1)=1.45尺寸系數(shù)%=0.55尺寸系數(shù)七=0.75表面質(zhì)量系數(shù)為P=p=0.91k―^+￡o此處未經(jīng)表面強化處理，即Pq=1，則得綜合系數(shù)值為k―^+￡o廠1=場+頑-1=.o-1=2.03取wo=0.1，vt=0.05計算系數(shù)值LaScao

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Ko0+KOmK/Sc