餃子機(jī)的電機(jī)系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算過程案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u12028餃子機(jī)的電機(jī)系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算過程案例綜述 1137241.1電機(jī)的選擇 1295581.2傳動比的分配 2315261.2.1傳動比的總體分配及各軸轉(zhuǎn)速的確定 2156251.2.2分配每個部件所需的功率 2221401.3蝸輪蝸桿傳動副的設(shè)計(jì) 3284181.3.1設(shè)計(jì)要求 3123521.3.2初選參數(shù)及材料 3245141.3.3初步計(jì)算 3318641.3.4校核蝸輪齒根彎曲熱平衡和疲勞強(qiáng)度 4219751.3.5蝸輪蝸桿承受力計(jì)算 5265371.4直齒圓錐齒輪的要求 548861.5鏈傳動設(shè)計(jì) 6322771.5.1橫絞龍鏈傳動設(shè)計(jì) 613971.5.2成形機(jī)構(gòu)鏈傳動設(shè)計(jì) 796441.6出面嘴設(shè)計(jì)及校核 7132291.6.1設(shè)計(jì)要求 8186011.6.2齒數(shù)、模數(shù)及圓直徑的計(jì)算 8276271.6.3選擇參數(shù)與材料并進(jìn)行計(jì)算 8158601.6.4校核齒輪強(qiáng)度條件 9115501.6.5受力計(jì)算 1096641.7豎絞龍直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)及校核 10183411.7.1設(shè)計(jì)要求 10256061.7.2模數(shù)、齒數(shù)及分度圓直徑的計(jì)算 10226271.7.3選擇參數(shù)與材料并進(jìn)行初步計(jì)算 11286071.7.4校核齒輪強(qiáng)度條件 1265341.7.5齒輪受力計(jì)算 1394871.8所需零件 131.1電機(jī)的選擇提供的動力主要分為電動式、氣動式、液壓式等。餃子機(jī)本身不是功耗過大的機(jī)器，所以從方便性、結(jié)構(gòu)性等考慮。經(jīng)過初步的資料參考以及結(jié)合電動機(jī)自身的特點(diǎn)決定選用選用1.1Kw三相交流電動機(jī)Y80M2-2[9]。表1Y80M2-2電動機(jī)電動機(jī)型Y80M2-2額定功率/Kw1.1Kw額定電壓/V220V滿載時I電流/A0.67A滿載時|轉(zhuǎn)速/（r/min）1420r/min滿載時|功率因數(shù)0.79轉(zhuǎn)子鐵心/mm|內(nèi)徑55mm轉(zhuǎn)子鐵心/mm|長度40mm槽數(shù)|定子軸28槽數(shù)|轉(zhuǎn)子軸20定子繞組|每槽匝數(shù)150定子繞組|每相串聯(lián)匝數(shù)11401.2傳動比的分配1.2.1傳動比的總體分配及各軸轉(zhuǎn)速的確定傳動比過大時需要加大齒輪材料強(qiáng)度，所以取在1-10之間。得出各個元件傳動比，分別為：錐齒輪為，橫絞龍鏈輪為，成型盤鏈輪為，面嘴齒輪，豎絞龍齒輪為，槽輪機(jī)構(gòu)為。得出各個軸轉(zhuǎn)速，分別為電機(jī)為，蝸桿為，蝸輪為。1.2.2分配每個部件所需的功率功率要依靠各個部分的分工實(shí)際進(jìn)行分配，分配錯誤就會導(dǎo)致頭重腳輕。分配比例為：整體機(jī)構(gòu)40%，橫絞龍裝置20%，豎絞龍裝置20%，出面嘴裝置15%，供餡泵裝置5%。1.3蝸輪蝸桿傳動副的設(shè)計(jì)1.3.1設(shè)計(jì)要求功率，轉(zhuǎn)速，傳動比為，工作單向啟動，機(jī)器穩(wěn)定維持在以上，動力由電動機(jī)，散熱面積1m2，平均工作溫度25°c。1.3.2初選參數(shù)及材料材料的選擇至關(guān)重要，紀(jì)要考慮價格便宜，又要考慮能在環(huán)境一般的工作場景有出色的表現(xiàn)。由于本次是家庭使用，還要防止出現(xiàn)靜電和家庭保養(yǎng)意識的缺陷。蝸桿條數(shù)越少，傳動比大，效率低；蝸桿條數(shù)越多，加工難度加大。在滿足條件下，選擇條數(shù)少越好。可得蝸輪齒輪齒數(shù)為，桿頭數(shù)為，蝸輪變位系數(shù)為，其動力載入系數(shù)，其在常溫下散熱為，傳動效率為[10]。蝸桿材料：齒面硬度，材料要經(jīng)過高溫淬火嚴(yán)打一邊[11]。蝸輪材料：，材料要經(jīng)過高溫淬火嚴(yán)打一邊?？紤]餃子機(jī)是簡單的機(jī)械，無需定制材料。所以彎曲疲勞強(qiáng)度直接得出最小安全系數(shù)，材料彈性系數(shù)QUOTE，疲勞接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)。則：，。1.3.3初步計(jì)算蝸輪蝸桿理論上轉(zhuǎn)速系數(shù)：QUOTE；（6）蝸輪蝸桿理論上壽命系數(shù)：QUOTE；（7）蝸輪接觸應(yīng)力：QUOTE；（8）蝸輪彎曲應(yīng)力：QUOTE；（9）蝸桿減速轉(zhuǎn)矩：QUOTE；（10）蝸輪減速轉(zhuǎn)矩：QUOTE；（11）蝸桿蝸輪工作系數(shù)：1.3.4校核蝸輪齒根彎曲熱平衡和疲勞強(qiáng)度熱平衡條件計(jì)算得：；（12）QUOTE得出減速器在該溫度下可以適應(yīng)。疲勞強(qiáng)度校核條件計(jì)算得[12]：；（13）QUOTE得出齒根在規(guī)定時間下可以滿足。1.3.5蝸輪蝸桿承受力計(jì)算（14）（15）（16）1.4直齒圓錐齒輪的要求圖14直齒圓錐齒輪圖因?yàn)轱溩訖C(jī)是簡單的機(jī)械，所使用的零件也是簡單零件?？傻贸鲚斎胫饼X轉(zhuǎn)速為，輸入直齒功率為QUOTE，齒輪傳動比為QUOTE。工作時動力傳導(dǎo)為單向傳遞，機(jī)械不需太高精準(zhǔn)度。1.5鏈傳動設(shè)計(jì)圖15豎絞龍齒輪圖1.5.1橫絞龍鏈傳動設(shè)計(jì)輸入鏈中功率為QUOTE，輸入鏈中轉(zhuǎn)速為QUOTE，在鏈上傳動比為。得出鏈條選用80A型滾子鏈[13]，鏈條之間節(jié)距QUOTE。子鏈齒數(shù)最低為QUOTE,得出。鏈條速度：QUOTE；（17）鏈條拉力：QUOTE；（18）軸承受壓力：QUOTE（19）壓軸力工作系數(shù)QUOTE。1.5.2成形機(jī)構(gòu)鏈傳動設(shè)計(jì)輸入機(jī)構(gòu)鏈的轉(zhuǎn)速為，輸入機(jī)構(gòu)鏈的功率為QUOTE，QUOTE在成形機(jī)傳動比為QUOTE。上文提到橫絞龍鏈選用08A型型滾子鏈，此同時選用其，鏈節(jié)距QUOTE。齒數(shù)為QUOTE。由QUOTE可得算出為QUOTE。鏈條傳動轉(zhuǎn)速：QUOTE；（20）鏈條工作拉力：QUOTE；（21）壓軸力系數(shù)QUOTE；軸壓力：QUOTE。1.6出面嘴設(shè)計(jì)及校核圖16出面嘴直齒齒輪圖1.6.1設(shè)計(jì)要求因?yàn)轱溩訖C(jī)是簡單的機(jī)械，所使用的零件也是簡單零件?？芍苯拥贸鲈邶X輪上的傳動比為，輸入出面嘴齒輪的功率為QUOTE，a要求齒輪到中心距離為QUOTE，b直齒齒輪寬度[14]QUOTE。1.6.2齒數(shù)、模數(shù)及圓直徑的計(jì)算大小齒輪直徑分別為：；（22）；（23）初選模數(shù)QUOTE，最終得出大齒輪齒數(shù)QUOTE；小齒輪齒數(shù)QUOTE。1.6.3選擇參數(shù)與材料并進(jìn)行計(jì)算在常溫工作狀態(tài)下，工作系數(shù)：QUOTE，QUOTE、QUOTE，工作壽命最理想狀態(tài)下，系數(shù)：QUOTE，，QUOTE最小安全系數(shù)：QUOTE，QUOTE齒輪抗彎能力齒形系數(shù)：QUOTE應(yīng)力偏差修正系數(shù)：（24）（25）齒輪考慮經(jīng)濟(jì)和實(shí)用，所以選用材料選為45鋼材質(zhì)，其受過高溫淬火后獲得較高的韌性和強(qiáng)度，其硬度是230HBS[15]。節(jié)點(diǎn)系數(shù)為，材料系數(shù)為，重合度系數(shù)為、，QUOTE齒數(shù)比（26）QUOTE齒面接觸應(yīng)力：；（27）齒根彎曲應(yīng)力：（28）1.6.4校核齒輪強(qiáng)度條件（29）（30）由上得齒面解除疲勞強(qiáng)度合格。（31）（30）由上得齒根滿足彎曲疲勞強(qiáng)度條件。1.6.5受力計(jì)算（32）（33）1.7豎絞龍直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)及校核1.7.1設(shè)計(jì)要求因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是簡單的機(jī)械，所使用的零件也是簡單零件。無需定制，可以直接查找相關(guān)資料[16]。在其上的傳動比為2，輸入圓柱齒輪轉(zhuǎn)速，輸入圓柱齒輪的功率為，a要求齒輪的中心距為，b圓柱齒輪齒寬為。1.7.2模數(shù)、齒數(shù)及分度圓直徑的計(jì)算計(jì)算齒輪分度直徑：（34）（35）模數(shù)，大小齒輪齒數(shù)1.7.3選擇參數(shù)與材料并進(jìn)行初步計(jì)算在常溫工作狀態(tài)下，工作系數(shù)：QUOTE，QUOTE，QUOTE，工作壽命最理想狀態(tài)下，系數(shù)：QUOTE，，QUOTE齒輪安全系數(shù)：QUOTE，QUOTE齒輪齒形系數(shù)：QUOTE應(yīng)力偏差修正系數(shù)：（36）（37）齒輪選用材料選為45鋼材質(zhì)，其受過高溫淬火后獲得較高的韌性和強(qiáng)度，其硬度是230HBS。圓柱齒輪節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)為，齒輪材料系數(shù)為，直齒輪嚙合度系數(shù)為。大小齒數(shù)相比，。齒輪接觸應(yīng)力：。（38）齒輪彎曲應(yīng)力：（39）1.7.4校核齒輪強(qiáng)度條件計(jì)算出齒面疲勞強(qiáng)度條件：（40）（41）可見可以滿足齒面疲勞強(qiáng)度滿足。計(jì)算出齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件：；（42）；（43）可見可以滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件。1.7.5齒輪受力計(jì)算；（44）；（45）1.8所需零件本次設(shè)計(jì)所采用的零件均是市場上所能采購到零件。表2零件圖編號名稱型號參