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塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)
目 錄
1引論 1
1.1本課題來源及研究的目的和意義 1
1.2本課題所涉及的問題及國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析 1
1.3對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 1
1.4本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路 2
1.5完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 2
2剝麻機(jī)總體設(shè)計(jì) 2
3主要工作部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3
3.1喂料板 3
3.2壓輥的設(shè)計(jì) 3
3.3導(dǎo)向板 4
3.4剝麻滾筒的設(shè)計(jì) 4
3.5機(jī)架和出料槽 5
4傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6
4.1電動(dòng)機(jī)的選擇 6
4.2V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 7
4.3滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 9
5軸的設(shè)計(jì) 11
5.1主動(dòng)剝麻滾筒軸的設(shè)計(jì) 11
6安裝和潤(rùn)滑維護(hù) 12
6.1安裝事項(xiàng) 12
6.2軸承和齒輪的潤(rùn)滑 12
6.3機(jī)器的使用維護(hù) 12
結(jié)論 13
致 謝 14
參考文獻(xiàn) 15
1引論
1.1本課題來源及研究的目的和意義
中國(guó)是世界上麻類資源豐富的國(guó)家，種植的主要麻類作物有苧麻、亞麻、紅麻、黃麻、劍麻、工業(yè)大麻（又稱漢麻）。苧麻、亞麻和紅麻的常年種植面積分別為世界種植面積第一。第二、和第三位[1].其中苧麻是我國(guó)極具特色的纖維作物，苧麻是蕁麻科苧麻屬多年生草本植物，俗稱“中國(guó)草”，原產(chǎn)于我國(guó)，栽培歷史悠久，作為紡織原料在我國(guó)已有近5000年的歷史[2]. 人們生活水平的不斷提高，各類天然纖維制品因其具有色澤自然、透氣性強(qiáng)、防腐抗菌等優(yōu)良特性，越來越被人們所青睞，具有廣闊的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。然而原料生產(chǎn)一直在高成本、低效益上徘徊。
1.2本課題所涉及的問題及國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析
苧麻纖維需要通過剝制（俗稱剝麻/刮麻）和脫膠才能得到用于精紡的苧麻纖維。因此，苧麻的剝制加工是苧麻生產(chǎn)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其剝制加工質(zhì)量直接影響到苧麻織品的品質(zhì)。但傳統(tǒng)的手工剝麻效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，技術(shù)要求高，已很難滿足苧麻的生產(chǎn)發(fā)展和市場(chǎng)需求，因此研制出一種簡(jiǎn)單而實(shí)用的動(dòng)力剝麻機(jī)已成為國(guó)內(nèi)一項(xiàng)重要的研究課題，2008年以來，全球遭遇前所未有的世界性經(jīng)濟(jì)危機(jī)，麻類生產(chǎn)步入歷史低谷，出口市場(chǎng)比較疲軟。因受人民幣升值、生產(chǎn)成本上漲和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展減速的影響，麻紡企業(yè)正承受著巨大的壓力。盡管如此，我國(guó)麻類產(chǎn)業(yè)仍呈現(xiàn)出旺盛的生命力[3].
國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析
新中國(guó)成立前，苧麻纖維的收獲為人工扯皮，手工刮制。新中國(guó)成立后，麻類機(jī)械科研、生產(chǎn)發(fā)展迅速。先后開發(fā)出浣江2號(hào)、631型和72型等苧麻刮麻器[4], 在苧麻生產(chǎn)中大量推廣使用，僅72型刮麻器就推廣了150多萬套。成為我國(guó)苧麻剝制加工的主要工具之一。同時(shí)，中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院、南京農(nóng)機(jī)化研究院、湖南省農(nóng)機(jī)研究院和中國(guó)農(nóng)科院麻類研究所等單位組合聯(lián)合開發(fā)小組，開展苧麻剝麻機(jī)研制工作，但由于當(dāng)時(shí)受各種條件限制，技術(shù)難度較大，未研制成樣機(jī)投入生產(chǎn)使用。
1980年中國(guó)農(nóng)科院麻類研究所成功研制6BZ-400型苧麻剝麻機(jī)后，才初步解決了苧麻剝制難的問題。在生產(chǎn)使用的苧麻機(jī)有6BM-40A型、6BM-400型和DT-0201型，但由于存在工效較低，麻紡企業(yè)拒收剝麻機(jī)等現(xiàn)象，剝麻機(jī)的推廣使用十分困難。而農(nóng)民對(duì)苧麻機(jī)械收獲的呼聲很高，研制高效、性能穩(wěn)定的苧麻剝麻機(jī)是目前生產(chǎn)上迫切需要解決的實(shí)際問題。它將作為發(fā)展苧麻生產(chǎn)的技術(shù)載體和支撐條件，為推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和苧麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮重要作用。
國(guó)外研究現(xiàn)狀及分析
國(guó)外從19世紀(jì)即開展苧麻收剝機(jī)械的研究。法國(guó)、德國(guó)、意大利、日本等國(guó)先后研制出多種型號(hào)的剝麻機(jī)，1903-1904年美國(guó)就有2000多件剝麻機(jī)專利，但均不是很理想。直到第一次世界大戰(zhàn)，苧麻加工才去的顯著進(jìn)展。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于苧麻纖維用于軍事目的而引起重視[5]。但是，縱觀國(guó)外剝麻機(jī)的現(xiàn)狀及當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)，我們認(rèn)為,國(guó)外的大型麻類機(jī)械由于機(jī)型龐大，造價(jià)高，收剝質(zhì)量不能完全滿足我國(guó)麻類收獲的農(nóng)藝和麻紡要求，難以使用我國(guó)市場(chǎng)，但可供研發(fā)借鑒。
1.3對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
成功設(shè)計(jì)出苧麻剝麻機(jī)應(yīng)有以下幾個(gè)任務(wù)要求
(1)剝麻質(zhì)量好。剝出的麻皮含雜率低，確保麻皮的質(zhì)量，提高出麻率，且外觀色澤較好，能滿足麻紡工業(yè)的要求，
(2)生產(chǎn)功效較高。能滿足一般植麻戶的需要。
(3)極具操作簡(jiǎn)單，加工速度快，工作效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度輕。配用電動(dòng)機(jī)或柴油機(jī)作動(dòng)力，可以適合農(nóng)戶場(chǎng)上集中作業(yè)或田間地頭使用。在勞動(dòng)緊張、新擴(kuò)苧麻產(chǎn)業(yè)區(qū)以及種植叫集中的地區(qū)更為適用[6]。
(4)各部件結(jié)構(gòu)緊湊，配合自如，可靠性、安全性高。
(5)解決纖維纏繞和變色問題。
優(yōu)質(zhì)苧麻織品必須有優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的原料庫作保證。這就要求我國(guó)苧麻種植從目前小面積、個(gè)體化向區(qū)域化、良種化方向轉(zhuǎn)變。大規(guī)模苧麻的及時(shí)收獲需要有質(zhì)優(yōu)、高效的收剝機(jī)器作保證，為此，要研制大、中型苧麻剝麻機(jī)，走集中化加工的道路。苧麻是季節(jié)性很強(qiáng)的纖維作物，大規(guī)模的苧麻收剝就必須有高效的大型苧麻剝麻機(jī)作保證。為適應(yīng)苧麻生產(chǎn)發(fā)展的需要，應(yīng)投入足夠的人力物力，著手開發(fā)自動(dòng)化程度高的大型苧麻剝麻機(jī)，這樣不僅解決了麻竹原料及時(shí)收剝的問題，同時(shí)也解決了從個(gè)體農(nóng)戶收購(gòu)的苧麻原料質(zhì)差、摻假問題[7]。
1.4本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路
在研究設(shè)計(jì)苧麻剝制加工機(jī)械的過程中，研究重點(diǎn)往往在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，側(cè)重于機(jī)械材料和關(guān)鍵部件的選擇與設(shè)計(jì)，而忽視了對(duì)被加工物料苧麻莖稈的力學(xué)特性的研究，僅限經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，故在基于對(duì)麻桿進(jìn)行物理機(jī)械特性分析的基礎(chǔ)上，科學(xué)的進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過擠壓、劃破、刮打等連續(xù)的工序，實(shí)現(xiàn)苧麻的完整剝制過程。解決了出麻率低、纖維色變和纏繞等問題！
解決思路如下：
(1)剝麻機(jī)的總體設(shè)計(jì)
(2)主要工作部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(3)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
(4)軸的設(shè)計(jì)
(5)畫出裝配圖
1.5完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
完成本課題的方案：本課題在研究苧麻桿莖的力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，探索剝麻機(jī)的脫皮原理，通過分析現(xiàn)有各種麻類加工機(jī)械存在的不足和可鑒之處，比較優(yōu)缺點(diǎn)，在前人研究的基礎(chǔ)上做適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)改進(jìn)和簡(jiǎn)化，同時(shí)也參考了其他類似在實(shí)際應(yīng)用中的農(nóng)業(yè)加工機(jī)械的設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)中存在的的不足之處.
2剝麻機(jī)總體設(shè)計(jì)
因本設(shè)計(jì)是面向廣大的農(nóng)戶，故在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候盡量考慮到選材和制造的通用性，初步設(shè)計(jì)思路是以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)力，必要的情況下也可用柴油機(jī)作為原動(dòng)力，柴油機(jī)可直接從拖拉機(jī)上獲取，使剝麻機(jī)使用范圍不受電源的限制。
圖2-1 剝麻機(jī)工作原理示意圖
完成一次原料的加工又分以下幾個(gè)工序：上料、送料、壓麻、剝麻。上料采用人工的方式，操作人員只需將麻桿放入導(dǎo)料板中，麻桿便會(huì)沿著導(dǎo)料板送入兩壓輥之間，一旦麻桿進(jìn)入壓輥后，便自動(dòng)完成后面的加工過程。壓麻會(huì)對(duì)麻桿的組織結(jié)構(gòu)起到一個(gè)預(yù)先的破壞作用，使其表皮和芯骨之間產(chǎn)生相對(duì)滑移，并可使較脆的芯骨壓碎，有利于出麻率的提高。壓麻不光是對(duì)麻桿的進(jìn)一步破壞同時(shí)滾筒上的滾刀會(huì)將麻皮割破使麻骨直接暴露出來，便于兩者的分離。緊接著利用滾筒的高速旋轉(zhuǎn)刮打來實(shí)現(xiàn)麻皮和碎骨的分離，通過壓輥與剝麻滾筒的轉(zhuǎn)速之差對(duì)麻皮進(jìn)行刮打，去除麻皮上的膠原物質(zhì)，露出所需的粗纖維。利用滾筒的高速旋轉(zhuǎn)刮打來實(shí)現(xiàn)麻皮和碎骨的分離，最后纖維落于機(jī)體外并搜集起來。
根據(jù)工作原理和傳動(dòng)的要求，確定剝麻機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)框架見圖2-2所示
圖2-2 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖
3主要工作部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1喂料板
在正常的生長(zhǎng)條件下，麻桿的粗細(xì)范圍一般在8-10mm，取其平均直徑為10mm，平均麻桿長(zhǎng)度為1.5米。由于麻桿在送入壓輥之前，需要人工上料，再送入的過程中需要支撐板扶持。
本設(shè)計(jì)所用較為常見的T型槽作為喂料板，對(duì)麻桿起到一個(gè)徑向的定位作用。
（1）喂料板基本尺寸的確定：考慮到為了提高剝麻的效率，故作一個(gè)長(zhǎng)為320mm、寬為90mm的喂料口。支撐板為T型，高度700mm。上底寬600mm，下底寬320mm。
（2）喂料板的制造：選用GB/709-88熱軋鋼板，公稱厚度為2mm，凹槽由焊接成型，并在喂料板的下面焊接兩個(gè)頂柱，用來固定喂料板。具體結(jié)構(gòu)見圖3-1所示。
圖3-1 喂料板結(jié)構(gòu)示意圖
3.2壓輥的設(shè)計(jì)
3.2.1工作原理
兩個(gè)做相對(duì)旋轉(zhuǎn)的壓輥對(duì)物料加以擠壓、摩擦，從而使麻桿在通過壓輥的時(shí)候，受到向前的牽引力，同時(shí)在力的作用下被壓扁成一定得厚度，其厚度取決于間隙e的大小，決定著壓輥的加工性能。
3.2.2徑向喂入麻桿的輸送條件
在麻桿開始喂入的瞬間，其所受到的力見圖3-2所示，到麻桿完全進(jìn)入壓輥的過程中，莖稈受到壓輥的法向反力N和切向摩擦力T的合力不斷增大，并向著有利于輸送莖稈的方向變化。在喂料的瞬間，能使莖稈順利的進(jìn)入壓輥間隙的條件為
（3-1）
由于初始施加的推力 Q 不大，可以忽略不計(jì)，因此上公式可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化為
（3-2）
圖3-2 麻桿送入瞬間的受力圖
式中@—壓輥對(duì)麻桿的起始輸入角，與壓輥的直徑機(jī)麻桿的直徑有關(guān)；
fo－壓輥與麻桿之間的摩擦系數(shù)
根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及為了獲得一應(yīng)的擠壓效果，間隙e的取值在2-10mm之間變化時(shí)，可以滿足輸送和擠壓的要求。
考慮到壓麻桿的工作面無需作特殊的處理，故選用熱軋鋼管作為壓輥的工作面，截取一定長(zhǎng)度以焊接的形式固定在軸上。壓輥間隙固定。
3.2.3壓輥的主要參數(shù)的選擇
（1）壓輥的直徑和間隙：選用熱軋鋼管GB8162-87 102×3.5，故壓輥的直徑D=102mm，若兩壓輥之間的間隙e在2-8范圍內(nèi)變化，設(shè)麻桿的平均直徑d =10mm，則麻桿進(jìn)入壓輥錢后的直徑變化d=2-8mm，起始輸送角a、壓輥直徑D、直徑變動(dòng)d滿足
（3-3）
解得，滿足在之間變化要求。初定壓輥之間的間隙e=4mm。
（2）壓輥速度的選擇：喂料保證剝麻的質(zhì)量，同時(shí)考慮到生產(chǎn)效率，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，初定壓輥的圓周速度為0.34m/s。
3.3導(dǎo)向板
為了使壓制好的麻桿順利進(jìn)入剝麻滾筒，以及對(duì)麻骨進(jìn)行彎折起進(jìn)一步的破壞作用，達(dá)到最終剝麻的目的，故考慮在壓輥和剝麻滾筒之間加入一塊導(dǎo)向板，形成過道，改變麻桿的前進(jìn)方向。材料選用公稱厚度為1mm的熱軋鋼板，具體結(jié)構(gòu)見圖3-3
圖3-3 導(dǎo)向板
3.4剝麻滾筒的設(shè)計(jì)
3.4.1麻桿的受力分析
麻桿在一對(duì)剝麻滾筒的受力分析見圖 2-4 所示，由圖可知，滾筒對(duì)麻桿的打擊力為：
（3-4）
-剝麻滾筒的反拉力；-滾筒對(duì)麻桿的摩擦力；
、-滾筒對(duì)麻桿的法向擠壓力；-麻桿受到的重力。
圖3-4 剝麻滾筒受力分析
3.4.2基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
剝麻滾筒是本設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵的工作部件，考慮到本設(shè)計(jì)主要是面向普通的農(nóng)戶，為了降低成本和簡(jiǎn)化制造工藝，剝麻滾筒主要是由打板、圓盤和支撐軸三部分組成。剝麻滾筒選用規(guī)格為GB 709-88 3的熱軋鋼板用氣割的方式切割出所需尺寸的環(huán)狀圓盤，并在其邊緣焊接一段規(guī)格為 GB8162-87 100×5 結(jié)構(gòu)用熱軋無縫鋼管，再將兩個(gè)組合體固定在支撐軸的兩端。為了便于安裝和維護(hù)，打板用碳素結(jié)構(gòu)鋼代替，選用規(guī)格為Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼，依次將其焊接在圓盤外邊沿的鐵圈上。
3.4.3主要參數(shù)的選擇
參考以在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛的各種機(jī)型，了解到一剝麻滾筒的直徑范圍在180-400之間變化，綜合本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，麻桿在正式剝制前麻骨和麻皮已有相當(dāng)?shù)姆蛛x和粉碎，以及為了減少機(jī)器的體積，直徑可選較小的值，根據(jù)前面的選材，可知?jiǎng)兟闈L筒的直徑為
故環(huán)狀圓盤的直徑
考慮到打板應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g隙，選取打板數(shù)為 m =12
上下兩滾筒的打板有一定的嚙合，以起到刮麻、打麻的作用，取其重合度
則兩剝麻滾筒的中心距
滾筒速度的選擇：參考文獻(xiàn)可知，滾筒速度高時(shí)，會(huì)影響到剝麻質(zhì)量，速度低時(shí)，機(jī)器的抖動(dòng)較厲害，通常滾筒的轉(zhuǎn)速在200-500之間選取，處定滾筒的轉(zhuǎn)速n=300r/min。
3.5機(jī)架和出料槽
機(jī)架選擇采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，規(guī)格選用Q235，以焊接的方式結(jié)合，參考零件圖。在焊接好機(jī)架后，在機(jī)架的上方焊接熱軋鋼板GB709-88，厚度選用10mm，在安裝軸承的位置鉆孔，寬度略大于軸徑，以便于焊接好的工作件的裝入，軸承與機(jī)殼的連接采用螺栓GB/5780 M14×60。機(jī)架下端的出料槽是鑄造為一個(gè)整體，便于簡(jiǎn)化機(jī)器的結(jié)構(gòu)，采用焊接的方式與機(jī)架連接。剝麻機(jī)在打擊和擠壓麻桿的過程中，會(huì)產(chǎn)生麻骨碎屑，其于剝出的麻皮一并從出料槽出來，并有人工將其取走，將之分離開。機(jī)架的外形輪廓見圖2-5所示，機(jī)殼的厚度為10mm，安裝軸承處厚度為20mm，為了加強(qiáng)機(jī)殼的穩(wěn)定性添加了緊固件，與機(jī)殼采用螺栓定位的地方機(jī)殼厚度為15mm。
圖3-5 機(jī)架的輪廓
4傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1電動(dòng)機(jī)的選擇
(1) 電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型號(hào)：按剝麻的工作條件和工作要求，選用一般用途的 Y (IP44)系列三相異步電動(dòng)機(jī)，臥式封閉型。
(2) 電動(dòng)機(jī)的容量
a)定義電動(dòng)機(jī)軸為0軸，主動(dòng)剝麻滾筒軸為1軸，從動(dòng)剝麻軸為2軸，主動(dòng)壓輥軸為3軸，被動(dòng)壓輥軸4軸。
b)參考相關(guān)資料，當(dāng)剝麻滾筒的轉(zhuǎn)速n=300r/min 時(shí)，其軸需要輸出的功率大致為1-2.5kW，各軸功率表如3-2所示。
c)確定各級(jí)主動(dòng)軸、電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)效率。由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-7查得滾子鏈；V帶傳動(dòng)；圓柱齒輪傳動(dòng)，則各級(jí)傳動(dòng)效率分別為：
（4-1）
（4-2）
（4-3）
（4-4）
d)計(jì)算總功率?？紤]到傳動(dòng)裝置的功率的損耗，則實(shí)際電動(dòng)機(jī)軸上需要的輸出總功率
(4-5)
（3）電動(dòng)機(jī)的額定功率
由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表12-1選取電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped=1.5kW
根據(jù)滾筒的轉(zhuǎn)速，選擇同步轉(zhuǎn)速為1400r/min的Y90-L4型電動(dòng)機(jī)
相關(guān)數(shù)據(jù)表
表4-1 電動(dòng)機(jī)參數(shù)表
電動(dòng)機(jī)的型號(hào)
額定
功率
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
（r/min）
額定
轉(zhuǎn)矩
質(zhì)量
（kg）
Y90-L4
1.5
同步轉(zhuǎn)速
滿載
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩
最大轉(zhuǎn)矩
22
-
-
1500
1400
2.3
2.3
-
表4-2 傳動(dòng)參數(shù)表
項(xiàng)目
0軸
1軸
2軸
3軸
4軸
轉(zhuǎn)速（r/min）
1400
300
300
75
75
功率（kW）
1.5
1.0
0.41
0.1
0.10
轉(zhuǎn)矩
10.23
14.32
13.05
12.75
12.73
4.2V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
電動(dòng)機(jī)與剝麻滾筒之間的V帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)見圖4-1
圖4-1 V帶傳動(dòng)簡(jiǎn)圖
電動(dòng)機(jī)的輸出功率，小帶輪的轉(zhuǎn)速，大帶輪的轉(zhuǎn)速
4.2.1計(jì)算功率
（4-6）
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-7，考慮載荷性質(zhì)和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，取=1.0，則
（4-7）
4.2.2選擇帶型
根據(jù)和，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-9選取V帶型號(hào)為A型，
4.2.3確定大、小帶輪的基準(zhǔn)直徑和帶速
確定小帶輪的直徑
（4-8）
取
小帶輪的速度為
（4-9）
帶速在s范圍內(nèi)，合適。
4.2.4計(jì)算V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距a
（4-10）
得，
考慮到要有足夠的空間安裝電動(dòng)機(jī)，因此選取中心距
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式13-2
(4-11)
可得
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-2選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度
求實(shí)際中心距a
(4-12）
4.2.5驗(yàn)算小帶輪包角
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式13-1得
（4-13）
滿足的要求。
4.2.6確定V帶根數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式13-15 可計(jì)算出帶的根數(shù)
(4-14)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-3知，基本額定功率，額定功率增量
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式13-9的傳動(dòng)比
(4-15)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-5得
由查＜機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)＞表13-7得，查表13-2得，由此可得
(4-16)
結(jié)合實(shí)際取2根。
4.2.7求作用在帶輪軸上的壓力
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-1得，
故由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式13-17得單根V帶的初拉力
(4-17)
作用在軸上的壓力 (4-18)
4.2.8帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由前后的設(shè)計(jì)知，電動(dòng)機(jī)的軸徑為28mm，主動(dòng)剝麻滾筒的最小軸徑為30mm，根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑與孔徑的尺寸關(guān)系，小帶輪選用實(shí)心式，大帶輪選用腹板式，將計(jì)算結(jié)果整理見表3-3所示
表4-3 帶輪參數(shù)表
帶型
A
實(shí)際軸間距
472
小帶輪基準(zhǔn)直徑
90
V帶的根數(shù)
2
小帶輪孔徑
28
小帶輪包角
140
大帶輪基準(zhǔn)直徑
420
壓軸力
394
大帶輪孔徑
30
輪緣長(zhǎng)度
45
帶長(zhǎng)
1800
輪緣長(zhǎng)度
35
4.2.9帶傳動(dòng)的張緊裝置
采用滑道式張緊裝置，將電動(dòng)機(jī)安裝在由GB/709-88熱軋鋼板焊接而成形的滑道上，通過調(diào)節(jié)螺栓的位置，可以改變帶傳動(dòng)的中心距，方便簡(jiǎn)單。
4.3滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
4.3.1鏈輪齒數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-12選。
大鏈輪齒數(shù) 取。
實(shí)際傳動(dòng)比
誤差遠(yuǎn)小于，故允許。
4.3.2鏈條節(jié)數(shù)
初定中心距。由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式13-22可得
(4-19)
4.3.3計(jì)算功率
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-14差得,故
(4-20)
4.3.4鏈條節(jié)距
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式13-25
(4-21)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表13-13得
(4-22)
采用單排鏈，，故
(4-23)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖13-33查得當(dāng)時(shí)，08A鏈條能傳遞的功率為1.7kw（＞0.81kW），故采用08A鏈條，節(jié)距
4.3.5實(shí)際中心距
(4-24)
4.3.6計(jì)算鏈速
由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式13-20
(4-25)
符合原來的假定。
4.3.7作用在軸上的壓力
如前所述,取
(4-26)
4.4齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
剝麻滾筒兩軸之間的齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖見圖3-2
圖4-2 齒輪傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
4.4.1計(jì)算兩軸之間的傳動(dòng)比
4.4.2選擇材料及確定許用應(yīng)力
考慮到軸的轉(zhuǎn)速和功率不是很高，對(duì)傳動(dòng)比的精度要求不是很高，故齒輪采用45號(hào)剛，調(diào)制處理，齒面硬度197-286HBS，（《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-1）由表11-5，取,，
(4-27)
(4-28)
4.4.3按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
設(shè)齒輪按8級(jí)精度制造。去載荷系數(shù)K=1.5（＜機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)＞表11-3），齒寬系數(shù)（＜機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)＞表11-6）齒輪的轉(zhuǎn)矩
(4-29)
取(《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-4)
(4-30)
初定d=190mm
齒數(shù)取z=45，模數(shù)
齒寬
中心距
4.4.4驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度
齒形系數(shù)（《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-8），（《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-9）
由（《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式11-5）
(4-31)
4.4.5齒輪的圓周速度
(4-32)
對(duì)照《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-2可知選用8精度和合適的。
考慮齒輪的徑向尺寸、材料、使用要求和經(jīng)濟(jì)等因素，選用鍛造方式生產(chǎn)毛坯，根據(jù)齒輪的分度圓直徑，齒輪選用實(shí)心式，具體結(jié)構(gòu)尺寸見裝配圖。
5軸的設(shè)計(jì)
5.1主動(dòng)剝麻滾筒軸的設(shè)計(jì)
5.1.1選擇材料和熱處理
根據(jù)軸的使用，選用45號(hào)鋼，正火，硬度為170-217HBS
5.1.2按扭矩強(qiáng)度估計(jì)軸徑
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表14-2，取C=118，則由公式14-2得
（5-1）
按帶輪的標(biāo)準(zhǔn)系列，取其最小軸徑
5.1.3軸向定位
軸承的右端采用軸承座自身固定，左端采用軸肩定位，為了使軸肩通過軸承座的大端孔徑，取其孔徑d=31mm
齒輪和帶輪的徑向定位采用楔形鍵連接，由于對(duì)傳動(dòng)的精度要求比較一般，故兩者與軸的配合公差均采用。
由于剝麻滾筒在工作面受到的載荷不均勻，且軸傳遞的動(dòng)力不大，對(duì)軸的校核不是不設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，所以省略。
5.2其他軸的設(shè)計(jì)
壓輥軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，軸的許用應(yīng)力，軸的長(zhǎng)度，
軸在全長(zhǎng)的扭矩不得超過，剛的切變模量。
圖4-1 壓輥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
5.2.1壓輥軸的強(qiáng)度校核
按強(qiáng)度要求，應(yīng)使
（5-2）
故軸的直徑
（5-3）
按扭轉(zhuǎn)剛度要求，應(yīng)使
（5-4）
由l=830mm，在軸的全長(zhǎng)上，。故
（5-5）
該軸的直徑取決于剛度要求。圓整后去d=25mm。
由于各軸所安裝的工作部件尺寸基本相同，為了便于安裝和設(shè)計(jì)，軸承均采用GB/T7810型深溝球軸承，中間部分固定工作部件處的結(jié)構(gòu)基本相同，其余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、步驟與前面類似，根據(jù)具體的傳動(dòng)零件的定位和安裝需要而定，具體設(shè)計(jì)結(jié)果可參見裝配圖。
6安裝和潤(rùn)滑維護(hù)
6.1安裝事項(xiàng)
安裝整機(jī)時(shí)，先焊接好機(jī)架和工作部件，在機(jī)架上固定好軸座，再分別將工作部件
和軸的焊接整體部件從上或下的位置套入機(jī)架，固定好軸后，在將各傳動(dòng)部件依次定位同時(shí)要檢查各工作部件裝好后能否靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.2軸承和齒輪的潤(rùn)滑
剝麻機(jī)的工作環(huán)境含水量較高、載荷輕，滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑選用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-7，齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑，選用L-CKH普通開式齒輪油。
6.3機(jī)器的使用維護(hù)
機(jī)架和箱壁表面涂牌號(hào)F53-32灰酚醛防銹漆，可防止鋼材的氧化生銹，并可起到一定程度的美觀作用。由于麻桿的生產(chǎn)加工具有季節(jié)性，機(jī)器閑置時(shí)間較長(zhǎng)，要注意防止各主要工作部件的生銹，因?yàn)槠r麻中有單寧，會(huì)與鐵離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沉淀物質(zhì)污染原料，生銹程度較嚴(yán)重的話，會(huì)影響纖維的成色，使用完一段時(shí)間后，要涂防銹油保存，再次使用時(shí)，要用堿液去除油、除銹，并做定期的清理。
結(jié)論
本設(shè)計(jì)的剝麻機(jī)的總體外形尺寸是2350×600×1250，具有機(jī)型小，操作簡(jiǎn)單安全，使用常用的工程材料和標(biāo)準(zhǔn)零件易于生產(chǎn)制造等特點(diǎn)，可一次實(shí)現(xiàn)對(duì)原料的加工。在原有的基礎(chǔ)上新增的結(jié)構(gòu)使所設(shè)計(jì)的機(jī)器具有更好的適應(yīng)性，提高生產(chǎn)效率和剝麻的質(zhì)量。
通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到自己在理論知識(shí)方面的欠缺，同時(shí)也感到自己在知識(shí)的運(yùn)用上也不夠靈活，這也說明我在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中存在著一些缺點(diǎn)，總結(jié)有以下幾點(diǎn)：
(1).在初定方案過程中，由于自己所見實(shí)物過少，零部件的尺寸不能確定，使方案進(jìn)行了多次修改，耽誤了大量時(shí)間。在計(jì)算過程中，對(duì)于帶輪和齒輪的基本尺寸，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)加工有偏差，也相應(yīng)作了修改。
(2).在剝麻機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，由于計(jì)算量過大，導(dǎo)致剝麻機(jī)的結(jié)構(gòu)布置不是很合理，而且機(jī)架尺寸的確定也比較麻煩。
(3).在四根軸的設(shè)計(jì)過程中，其基本尺寸進(jìn)行了多次修改，最后利用三維實(shí)體軟件進(jìn)行實(shí)體繪制與仿真，由于工作量太大，軸的校核部分沒有計(jì)算。
總體來說，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，收獲很大，平時(shí)在學(xué)習(xí)知識(shí)的時(shí)候，總是認(rèn)為好多知識(shí)用不到，所以就沒有更深一步去理解。在此次設(shè)計(jì)中，我感到自己的知識(shí)面很窄，對(duì)知識(shí)掌握得不夠，在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮問題太片面，導(dǎo)致零部件進(jìn)行多次修改。由于工作量較大和時(shí)間緊張，在仿真這部分沒有完全表達(dá)出我的設(shè)計(jì)意圖，這也是遺憾之處。同時(shí)也期望在今后有其他畢業(yè)生能夠克服，做到十全十美。
致 謝
對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，首先感謝母校---塔里木大學(xué)的辛勤培育，感謝學(xué)校給我提供了如此難得的學(xué)習(xí)環(huán)境和機(jī)會(huì)，使我將以前學(xué)到的知識(shí)又重新回顧了一遍，知道了學(xué)習(xí)的可貴與獲取知識(shí)的辛勤。承蒙指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)，使我順利地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此，深深地感謝指導(dǎo)老師，給予了我耐心的指導(dǎo)和幫助，體現(xiàn)出了他對(duì)工作高度負(fù)責(zé)的精神，特別是王旭峰老師，他利用上班的休息時(shí)間趕來為我指導(dǎo)，同時(shí)，在周末他也會(huì)隨時(shí)過來檢查進(jìn)度。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，他耐心的指導(dǎo)，才使我的設(shè)計(jì)順利完成，同時(shí)也感謝在這幾年中給予我知識(shí)的各位老師。
對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于時(shí)間倉促和自己所學(xué)軟件掌握熟練程度等因素，使這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的仿真沒有達(dá)到最完美的效果，這不能不說是本次設(shè)計(jì)的遺憾之處。不過，它至少啟發(fā)了我的思維，提高了我的動(dòng)手能力，使我應(yīng)用了以前solid works軟件中沒有用到的工具，同時(shí)，使我將以前所學(xué)的書本知識(shí)又重新復(fù)習(xí)了一遍，這為我在今后的工作崗位上發(fā)揮自己的才能奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
最后，再一次衷心的感謝學(xué)校能夠給予我這次機(jī)會(huì)，使我將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，以及在這次設(shè)計(jì)中給予我指導(dǎo)的所有老師。你們傳授的知識(shí)使我受用一生，你們的恩情我會(huì)銘記一生。
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