多功能制茶机机械结构设计capa.docx

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1、本科毕业业设计（论论文）题目： 多功能能制茶机机机械结结构设计计院（系）机电工程学院专 业机机械设计计制造及及其自动动化班 级00802210姓 名陈陈宏学 号008022101101导 师张张国峰20122年 6 月 摘要多功能制制茶机机机械结构构设计摘要在各方面面日益现现代化的的今天，制茶机也应该在技术上不断改进，向多功能、自动化、机电一体化方向发展。既能满足茶叶制成的一系列过程，包括对茶叶的杀青、理条、压扁、成型等作业，而且机械结构简单、操作简单，容易维修和维护。此制茶机机以电动动机为动动力源来来获得一一个速度度，然后后通过一一个二级级减速装装置获得得合理的的速度，再再通过偏偏心轮、连连

2、杆使料料仓可以以来回运运动。所所以电动动机的选选取和二二级减速速装置的的选取都都是该设设计的主主要任务务。最终终经过计计算分析析分别选选择单相相异步电电动机JJY71134型型和带传传动形式式。再设设计一调调速轮使使其可以以改变使使料仓的的速度并并且可以以在一定定的幅度度内调节节。经过过分析，确确定调速速轮安装装在电动动机输出出端可以以改变中中心距来来调速，料料仓采用用槽锅式式。总的的来说就就是通过过各控制制系统可可以使其其在机体体上进行行可调速速的来回回运动，再再加上料料仓的功功能来实实现其对对茶叶的的杀青、理理条、压压扁、成成型等作作业。本机械将将单片机机的体积积小、功功耗低、价价格低、品

3、品种规格格系列化化、硬件件具有广广泛的通通用性、有有专门的的开发系系统等优优点结合合起来，对对制茶机机的炒制制方法跟跟对炒锅锅温度的的控制结结合在一一起，实实现了自自动化生生产。关键词：制茶机机；单相相异步电电动机；带传动动形式I英文摘要TheMMechhaniicall Struuctuure Desiign of Mulltiffuncctioonall Sttir-fryy TeaMachhineeAbsttracctIn aall asppectts oof tthe moddernnizaatioon oof ttodaay, andd teea aalsoo shhoulld mm

4、akee coontiinuoous impprovvemeent in tecchnoologgy, auttomaatioon, eleectrromeechaaniccal inttegrratiion devveloopmeent dirrecttionn.fuuncttionnal fryy teea ttea madde aa seeriees oof ffuncctioonall meeet proocesss, inccluddingg foor ttea, wrrap, crrushhed, mooldiing, annd ssimpple strructturee, ssi

5、mpple opeerattionn, eeasyy maainttenaancee annd mmainntennancce.The funnctiion fryy wiith mottor powwer forr teea mmachhinee too obbtaiin aa sppeedd, tthennthrrouggh aa reeasoonabble levvel of speeed redduceer ddeviice, aggainn thhrouugh thee ecccenntriic,cconnnecttingg too moove bacck aand forrth f

6、arr buunkeer. So thee mootorr annd rreduucerr leevell iss thhe sseleectiion of equuipmmentt, tthe maiin ttaskk off thhe ddesiign. Fiinallly thrrouggh ccalcculaatioon aand anaalyssis to chooosee JYY71334 mmonoopolle aasynnchrronoous mottorrresppecttiveely andd beelt forrms. Too deesiggn aa sppeedd wh

7、hichh caan cchannge thee whheell sppeedd annd ccan makke tthe macchinne iin ccerttainn raangee.Thhrouugh anaalyssis, sppeedd whheells mmotoor ooutpput cann bee innstaalleed iin tthe cennterr, tto cchannge speeed by sloot mmachhinee poot.OOverralll fuuncttionn maachiine is thrrouggh tthe Friied teaa

8、caan mmakee itts cconttroll syysteem iin tthe boddy tto aand froo onn thhe aadjuustaablee, ppluss thhe ffuncctioon tto rreallizee itts bbunkker shoot ffor teaa, ssquaash, mooldiing, ettc.Thiss maachiinerry tthe monnoliithiic iinteegraatedd ciircuuit vollumee smmalll, ttheppoweer llosss loow,tthe pri

9、ice is loww, tthe varrietty sspeccifiicattionn seeriaatioon,tthe harrdwaare hass thhewiidesspreead verrsattiliity, haas mmeriit aand so onsspecciall deevellopmmentt syysteem uuniffiess, ffriees tthe sysstemm meethood tto tthessysttem teaa maachiine witth tto tthe wokk teempeeratturee coontrrol to un

10、iify inttogeetheer, hass reealiizedd thhe aautoomatted prooducctioon.Keywwordds:SStirr-frry ttea macchinne,mmonoopolle aasynnchrronoous mottor,bellt fformms主要符号表主要符号号表1 绪论1 绪绪论1.1综综述1.1.1毕业业设计的的题目题目是：多功能能制茶机机机械结结构设计计1.1.2毕业业设计的的目的本次毕业业设计的的目的是是培养我我们综合合运用学学过的理理论知识识，从而而进一步步提高我我们的分分析问题题和解决决问题的的能力，同同时还可可

11、以巩固固所学过过的知识识，熟练练掌握学学过的计计算机辅辅助工具具，例如如：Auuto CADD等制图图软件。多功能制茶机机械结构的设计更是对我的一个巨大的挑战，同时这也是一个很好的机会，因为这个东西在专业课领域很少接触，可以通过本次的设计很好的锻炼一下自己，从而为以后的工作做一个很好的铺垫。1.2题题目背景景及研究究意义茶叶是我我国人民民生活中中最重要要的、不不可替代代的传统统饮品，同同时也得得到世界界各国人人民的喜喜爱和推推崇。它它富含人人体所需需要的多多种维生生素和营营养元素素，其保保健作用用得到医医学和生生物科学学界以及及普通百百姓的一一致认同同。同时时，茶叶叶的颜色色、外形形、香气气和

12、口味味等感官官效果也也是评价价茶叶品品质的重重要组成成部分。因因此，优优质的茶茶叶原料料还需要要科学、合合理的加加工工艺艺及其加加工设备备来激活活营养成成份并保保持和提提高其品品质。茶茶叶的加加工工艺艺过程包包括杀青青、揉捻捻、干燥燥等工序序。通过过对不同同品种的的茶叶采采用不同同的工艺艺方法进进行加工工，使茶茶叶的色色、香、味味、形获获得理想想的效果果，并保持持其营养养成分。这这就需要要提供与与之相应应的茶叶叶加工机机械，即即制茶机机（炒茶茶机）。茶叶加工附加值高，所以制茶机械很有市场。现有制茶茶机多是是单功能能的，包包括杀青青机、揉揉捻机、烘烘干机等等等。这这些单功功能茶叶叶机械已已较完善

13、善，产品品很多。但但通过一一台机械械实现多多项工艺艺流程的的综合功功能制茶茶机尚不不多见。综综合功能能茶叶加加工机械械，可减减轻劳动动强度，降降低加工工工本，提提高工作作效率。既适应家庭作坊式生产，又适应工厂化生产，所以，市场前景看好。西安工业大学毕业设计（论文）1.3国国内外茶叶加加工机械械发展现现状1.3.1国内内茶叶加加工机械械发展现现状 中国在在20世世纪500年代初初，创造造了手摇摇杀青机机、手推推揉捻机机、手拉拉百页烘烘干机等模拟拟传统手手工工艺艺的半机机械化制制茶设备备，19958年年有浙江江的科研研、教学学、贸易等部门门联合研研制成功功“58型型”杀青机机、揉捻捻机等机机种，由

14、由此，中中国茶叶叶加工行行业逐步步走上了了机械加加工的道道路，也也为茶叶叶机械化化发展奠奠定了基基础。660年代代后期开开始，茶茶叶机械械研究改改变了以以往单机机孤立设设计的方方法，逐逐步转向向了前后后工序生生产平衡衡的配套套设计，这这期间，名名优茶的的成套加加工设备备研究的的比较少少。700年代，为为了提高高茶叶的的生产效效率，连连续化和和系列化化作业的的茶叶加加工机械械成为主主要研究究方向，槽槽式连续续杀青机机在云南南风庆开开发成功功。800年代，浙浙江和安安徽的茶茶叶机械械科研与与生产单单位，对对炒青绿绿茶连续续化生产产成套设设备作了了重点研研究，相相继推出出了6CCL-1110型型、6

15、CCMCLL-100型等炒炒青绿茶茶初制连连续化生生产线。990年代代，在茶茶叶组合合机械的的基础上上，类似似的机炉炉一体化化结构成成为主要要研究方方向。 茶叶机机械从660年代代的单动动力、开开式齿轮轮传动的的型式发发展到880年代代中期自自控技术、光光电技术术、静电电技术和和计算机机控制技技术等新新技术在在名优茶茶叶加工工机械上上得到应用，使使以往间间歇作业业向连续续作业转转变。990年代代初研制制成功了了热源装装置与主主体一体体化的全全金属滚滚筒式杀杀青机，产产品由单单机向成成套设备备发展，由由单一产产品向系系列产品品发展。从国内内茶叶机机械发展展现状看看，茶叶叶加工机机械正向向系列化化

16、、大型型化、智智能化方方向发展展，多功功能制茶茶机的机机械种类类很少。1.3.2国外外茶叶加加工机械械发展现现状国外茶叶叶机械起起步较早早。18895年年S.CC.戴维维逊设计计了杀青青滚筒，应应用322-38的气流流进行杀杀青。119088年，爪爪哇人博博卡设计计了一长长型六面面网笼软软型杀青青机器。19555年前前后，出现了了多种杀杀青机械械，杀青洞洞道、托克莱莱伊连续续杀青机机、俄罗罗斯杀青青机等。220世纪纪80年年代，在在日本出出现了利利用蒸青青机进行行杀青。近年来来，日本本、新加加坡、印印尼、俄俄罗斯等等国家，将将微波加加热技术术应用于于茶叶杀杀青、烘烘干工序序中，在在微波加加热过

17、程程中，微微波直接接作用于于茶叶。 揉捻机机也相继继出现。1930年，麦克尔彻创制了CTC机。1958年，出现了麦克蒂尔洛托凡连续揉茶机，以后相继发明了多种揉捻机，如锡兰连续茶叶加工机、托克莱伊连续揉捻机(TCR机)、巴博拉茶叶转子机（BLC机)、苏联连续揉捻机、托勒斯揉捻机等。近年出现了一批揉捻茶叶的新技术，在前苏联格鲁吉亚利用超声波发生器有效的破坏茶叶细胞壁已经实验成功，改变了原固体接触的揉捻方式，但这种技术能否应用于生产上以制造优质茶叶尚有待进一步研究。 烘干机整整体设计计没有大大的变化化，现有有的主要要烘干机机有热喂喂入式烘烘干机、双层烘烘干机和和托克莱莱伊连续续茶叶烘烘干机。近年设设

18、计了一一些新型型烘干机机，如双双座烘干干机和自自动或半半自动循循环式增增压烘干干机。在国外，茶茶叶加工工机械的的研究主主要是大大宗绿茶茶加工机机械，茶茶叶加工工机械功功能单一，适适合大规规模生产产，很少少有多功功能制茶茶机。1.4 毕业设设计（论论文）的的主要内内容与要要求1.4.1毕业业设计的的主要内内容（1） 了解茶叶叶加工机机械技术术发展现现状及其其未来发发展趋势势，掌握握其基本本构造和和控制工工作原理理。（2）根根据目前前市场上上成品制制茶机，通通过类比比，设计计出多功功能制茶茶机的基基本构造造。（3） 运用AUUTOCCAD绘绘图软件件绘制出出装配图图及其零零件图。（4） 只需完成成

19、基本结结构和加加工功能能即可。1.4.2毕业业设计的的要求（1） 毕业论文文字数不不少于1150000字；（2） 图纸不少少于3张张A0（折折合）；（3） 外文翻译译不少于于30000字，参参考中文文文献不不少于115篇，外外文文献献不少于于3篇。2 总体方案设计2 总体体方案设设计2.1 本课课题研究究的主要要内容（1）了了解茶叶叶加工机机械技术术发展现现状及其其未来发发展趋势势，掌握握其基本本构造和和控制工工作原理理。（2）根根据目前前市场上上成品的的单工艺艺或多工工艺制茶茶机，设设计出可可以完成成多项加加工工艺艺的综合合功能制制茶机的的基本构构造。（3）运运用AUUTOCCAD、绘绘图软

20、件件绘制出出机器装装配图及及其主要要零部件件图。（4）制制茶机技技术指标标：容量：每每次25503500克鲜叶叶效率：00.7kkg/hh.（5）本本系统为为原型设设计，因因此，只只需完成成基本结结构和加加工功能能即可。（6）撰撰写毕业业论文。2.2 拟采用用的研究究方案、研研究方法法或措施施多功能制制茶机不不是几个个零部件件的简单单拼凑，而而是一个个有机整整体。各各部件之之间相互互运动关关系非常常重要，是是制茶机机能否成成功研制制的关键键所在，必必须在分分析多功功能制茶茶机工作作过程所所要求动动作的基基础上得得出制茶茶机工作作原理，确确定实现现杀青、揉揉捻和炒炒干等加加工工序序的机构构，并对

21、对机构进进行分析析。机械结构构方案设设计 1、压头头式茶炒炒制结构构 这种茶炒炒制机型型的主要要结构由由炒叶锅锅、压头头装置、炉炉灶和传传动机构构组成。炒炒叶锅和和炉灶与与一般炒炒制茶用用的电炒炒锅相似似，在其其上部装装置机架架，用以以装置传传动机构构和悬挂挂、吊装装压头装装置，传传动机构构带动压压头旋转转。压头头直径约约 155cm，压压头表面面敷有弹弹性层，弹弹性层同同样用无无毒纤维维材料上上覆白色色棉布制制成，整整个压头头和传动动西安工业大学毕业设计（论文）机构可由由操作者者用手自自由拉动动，以改改变其在在锅内外外的位置置。使用用该机，鲜鲜叶最好好先行杀杀青和理理条，然然后投人人该机炒炒

22、制。作作业时炉炉灶对炒炒锅加热热，用手手操作压压头机构构使其对对锅内的的加工叶叶进行炒炒制，由由于压头头轴末端端有一定定弯曲，故故压头的的旋转可可使加工工叶在锅锅中一定定区域内内作圆周周运动， 从而达达到理条条目的。 同时每每隔适当当时间用用手操纵纵压头对对茶叶加加压，则则茶条一一边被压压扁，一一边被磨磨光，交交替进行行，直至至完成茶茶的炒制制。2、扁形形茶炒制制结构 由锅体、炒炒板机构构、调压压机构、温温控系统统、传动动系统及及机架等等组成。三三心微凸凸炒制锅锅由锅面面和侧板板组成,锅面分分切入段段、加压压段、减减压段,每段均均为圆弧弧面,每每段圆弧弧面的圆圆弧半径径各不相相同,在在减压段段

23、有一条条向内凸凸筋,侧侧板固定定在锅面面两端并并嵌入锅锅面内,工作时时,由加加热机构构对炒制制锅进行行加热,同时炒炒板机构构作逆时时针旋转转,锅体体到预定定温度时时,鲜茶茶叶进入入锅体,在旋转转的炒板板作用下下,经过过锅面的的切入段段、加压压段、减减压段进进行反复复炒制,由于每每段圆弧弧面的圆圆弧半径径各不相相同,而而炒板的的回转中中心固定定不动,从而满满足“轻重轻”的扁形形茶炒制制工艺,减压段段的凸筋筋设计,使茶叶叶在炒制制过程中中翻转充充分,提提高炒制制茶叶质质量的稳稳定性。如如下图所所示： 1锅底底; 22侧板; 3炒板机机构; 4机架; 5加热机机构; R1、RR2、RR3、RR4切入

24、段段、加压压段、减减压段及及凸筋圆圆弧半径径 无级调压压机构 压力是是扁形茶茶炒制的的关键工工作参数数之一,茶叶炒炒制过程程中需通通过不断断调整炒炒板与炒炒锅底面面之间的的间隙而而进行控控制。 目前,单锅炒炒制机压压力调整整为杠杆杆档位式式,并均均分为数数档。 这种机机构简单单,调整整精度受受限。 无级调调压机构构的功能能由螺母母在丝杆杆轴上移移动完成成,机构构工作时时,启动动电机,电机轴轴通过键键和连接接套带动动丝杆轴轴转动,丝杆轴轴转动使使螺母在在丝杆轴轴上移动动,螺母母的移动动带动杠杠杆机构构运动使使炒锅绕绕铰链转转动,炒炒锅的转转动改变变锅体底底部与炒炒板之间间的间隙隙,从而而改变炒炒

25、板对茶茶叶的压压力。 通过控控制电机机运行时时间,扁扁形茶单单锅炒制制机具有有了无级级调压机机构的功功能,在在茶叶炒炒制过程程中,根根据实际际情况准准确调整整茶叶炒炒制所需需要的压压力,以以达到提提高茶叶叶炒制质质量的目目的。 如下图所所示： 1杠杆杆机构; 2顶杆导导套; 3机架; 4炒锅;5电机; 6键; 7轴轴承座; 8丝杆; 9螺母 称量式茶茶叶投加加装置 称量量式茶叶叶投加装装置包括括料斗、双双滚筒机机构、托托盘机构构、杠杆杆机构、翻翻盘机构构和杠杆杆限位机机构等。该该装置工工作时,动力输输入,齿齿轮滚筒筒向内旋旋转,料料斗内茶茶叶经两两滚筒间间隙落入入托盘中中,当托托盘中茶茶叶重量

26、量达到设设定值时时,杠杆杆尾部抬抬起,红红外线接接通时,动力输输入被切切断,加加料停止止,电机机启动,电机轴轴带动拨拨杆拨动动托盘,托盘翻翻转时,托盘中中茶叶落落下。增增设鲜茶茶叶的称称量投加加机构后后,鲜叶叶投加时时的投加加量可以以定量控控制,使使鲜叶投投加均匀匀。如下下图所示示： 1支撑撑侧壁; 2料斗; 3滚筒机机构; 4翻盘机机构; 5杠杆机机构; 6机架; 7托盘机机构 机械结构构设计方方案的选选择： 第一种炒炒茶机存存在一些些缺点：人与机机器不能能分离,加压、进进料均由由人工操操作完成成,且一一人一机机,效率率不高;安全性性较差,炒制过过程中经经常需要要人工检检查茶叶叶炒制情情况,

27、从从而发生生机器伤伤人事故故;由于人人为控制制,炒制制的茶叶叶品质一一致性和和稳定性性难以保保证;炒手抄抄茶时与与炒锅间间距固定定,以使使其对茶茶叶的压压力恒定定,需人人工进行行调节,存在不不安全因因素。第第二种机械械结构能能很好的的改善上上述不足足，并且且能够实实现一人人多机的的控制，提提高制茶茶机的作作业性能能。机械方案案的确定定: 设计茶炒炒制机要要结构轻轻型，价价格便宜宜，深受受用户和和消费者者的喜爱爱。炒茶茶机要求求具有杀杀青、理理条、压压扁、成成型等功功能，且且料仓的的速度可可以在一一定幅度度内调节节。由于于料仓在在热源上上能往返返运动，料料仓的槽槽锅底部部放置一一木棒，在在来回运

28、运动的过过程中，茶茶叶便被被炒杀后后压扁成成型。茶茶叶多用用机在结结构设计计上要求求料仓能能够在机机架上来来回运动动， 并并且在茶茶叶进行行炒杀的的不同阶阶段， 料仓具具有不同同的速度度，以利利于茶叶叶被均匀匀杀透。 在实现料料仓的往往返运动动上，茶茶炒制机机采用偏偏心轮传传动机构构。所谓谓偏心轮轮就是称称量式茶茶叶投加加装置 称量量式茶叶叶投加装装置包括括料斗、双双滚筒机机构、托托盘装在在轴上的的轮形零零件,轴轴孔偏向向一边.轴旋转转时,轮轮的外缘缘推动另另一机件件,产生生往复运运动。多多用来带带动机械械的开关关、活门门等。偏偏心轮机机构是由由凸轮演演化而成成的。凸凸轮是指指一个具具有曲线线

29、轮廓或或凹槽的的构件，一一般为主主动件，作作等速回回转运动动或往复复直线运运动。与与凸轮轮轮廓接触触，并传传递动力力和实现现预定的的运动规规律的构构件，一一般做往往复直线线运动或或摆动，称称为从动动件。凸凸轮机构构在应用用中的基基本特点点在于能能使从动动件获得得较复杂杂的运动动规律。因因为从动动件的运运动规律律取决于于凸轮轮轮廓曲线线，所以以在应用用时，只只要根据据从动件件的运动动规律来来设计凸凸轮的轮轮廓曲线线就可以以了。 在改变料料仓移动动速度上上，茶炒炒制机的的电动机机输出轴轴上安装装一调速速轮，用用于调节节偏心轮轮的转速速大小。 茶炒制制机传动动机构采采用带传传动形式式， 具具有二级级

30、减速的的作用。 在组成茶茶叶机械械的机构构上，经经常使用用的有齿齿轮传动动机构、链链传动机机构、带带传动机机构、连连杆机构构、螺旋旋机构等等常用机机构。 由于一般般茶叶机机械的转转速很低低，每分分钟只有有几十转转，而且且常用的的电动机机每分钟钟约一千千四百多多转，因因此茶叶叶机械中中常用的的变速机机构的减减速机构构。常用用的变速速传动机机构有：摩擦轮轮传动、带带传动、齿齿轮传动动及蜗杆杆传动机机构等。其其中摩擦擦传动、带带传动是是靠摩擦擦力来传传动的，属属于摩擦擦传动，而而齿轮、蜗蜗杆、链链传动是是靠轮齿齿啮合来来传动的的，属于于啮合传传动。 制茶机采采用带传传动形式式，因为为： （1）制制茶

31、机要要求结构构轻型简简便，带带传动结结构简单单。 （2）制制茶机要要求料仓仓能够在在机架上上来回运运动，偏偏心轮可可以实现现这一要要求。 （3）制制茶机要要求料仓仓速度可可以在一一定范围围内进行行调节，调调速轮可可满足这这一要求求。 （4）带带传动运运转平稳稳，缓冲冲吸震性性能较好好，传动动中心距距可以较较大。 3 部分零件设计计算3 部分分零件设设计计算算3.1 确定电电动机的的型号及及安装尺尺寸多功能炒炒茶机要要求料仓仓的速度度可以在在一定范范围内进进行调节节，则在在选择电电动机容容量时应应以料仓仓最大速速度来确确定。在设计多多功能炒炒茶机时时要求偏偏心轮的的转速为为 11101160 转

32、/分。3.1.1 求求料仓的的速度偏心轮转转动一周周，料仓仓移动的的距离为为 SS=2ppR = 2 33.144 88 = 5552.64 mm (22-1) 偏心轮移移动一周周所需要要的时间间T (2-2) 由(2-1) (2-2)两式得得料仓的的速度VV3.1.2 求求连杆的的拉力估计料仓仓的重量量料仓四周周用角钢钢（ 440 44 ）组组成，查查表知（ 40 4 ）的角钢理论重量为 2.422kg/m经估算角角钢的总总长度为为（ 8850 2 + 6650 2 ）mmm则角钢的的质量 m1m1= (8500 + 6550)222.4422 = 7.775kgg(2-3)料仓的槽槽锅由五

33、五片组成成，每片片约 11 kgg，则槽槽锅的总总质量为为m2= 5 kkg在槽锅中中每个槽槽锅放有有一木棒棒，每个个木棒的的质量为为 1 kg，则则木棒的的总质量量为m3= 5 kg当茶叶放放入料仓仓时,茶叶的的湿度很很大，当当茶叶放放入时，初初始质量量估计有有0.33kg，即 m44 =0.33kg所以料仓仓的总质质量 MMM= mm1 + m2 + m3 + m4=7.775+55+5+0.33=18.05 kg则压力 N=GG=Mgg=1880.55 N(2-44)料仓与机机架的接接触为滚滚动接触触，且是是钢与钢钢的接触触，查表表得： mm = 0.15得摩擦力力 ff = Nmm=1

34、800.5 0.15=27.0755 N (2-5)由于是偏偏心轮传传动，则则连接杆杆的拉力力是一变变量。当当偏心轮轮的传动动力变成成推力时时，可估估计最大大推力为为 900N.3.1.3 初初选电动动机按工作条条件和要要求，选选用单相相电容异异步电动动机的电电压为2220VV，JYY 型。3.1.4 选选择电动动机的容容量则得(2-6)其中 FF 为料料仓的最最大工作作阻力取 Fmmax = 1200 N其中V 为最大大线速度度，由于于料仓的的平均速速度为 1.001m/s11.477m/ss.可估计料料仓的最最大线速速度V =22 m/s。由电动机机至料仓仓的转动动效率为为aa = 112

35、 23 (2-77)因为传动动效率a为组成成传动装装置的各各部分运运动副效效率之乘乘积。同类型型的几对对传动副副，轴承承或联轴轴器要分分别考虑虑效率。轴承效效率均指指一对轴轴承而言言。本设计中中1,2 分别别为带传传动，滚滚子轴承承的传动动效率取1 = 0.996、2 = 0.98则a =12 23= 0.9962 0.9983= 0.887(22-8)所以(2-99)取 V 带传动动比为 i=224,则总传传动比为为 416，故故电动机机的转速速可选范范围 NNd= =6400 25560 r/minn(2-10)最后确定定电动机机为下表表：表 2.1 电电动机型型号及其其参数电动机型号额定

36、功率（WW）满载时转速（rr/miin）电流（338000 时 AA）JY71134370140004.3由于料仓仓的速度度较慢，所所以电动动机的转转速较慢慢，为114000r/mmin，故故选用单单相电容容异步电电动机。3.2 确定传传动装置置的总传传动比和和分配传传动比由选定的的电动机机满载转转速nm和工作作机主动动轴转速速n ，可可得转动动装置的的总转动动比为iia(2-111)总传动iia又为i1 ，i2 的乘乘积即(2-12)分配传动动比，即即各级传传动比如如何取值值是该设设计中的的重要问问题。传传动比分分配的合合理，可可以使传传动装置置得到较较小的外外廓尺寸寸或较轻轻质量，以以实现

37、降降低成本本和结构构紧凑的的目的。考虑到ii1是在一一定范围围内可以以变化，又又知V带带传动时时传动比比为24之间间，且VV带传动动的外廓廓尺寸不不致过大大。故取 ii2=3.57 i11 =22.4553.563.3 确定VV带型号号和带轮轮直径及及中心距距制茶机的的转动装装置为带带转动，带带转动主主要靠带带与带轮轮之间的的摩擦力力传动动动力，因因此，带带传动的的参数选选取、工工作能力力和设计计依据都都与接触触表面的的摩擦有有关。本机构的的传动带带为三角角胶带BB型带。三角胶带带传动的的主要参参数小带轮轮包角小带轮包包角愈大大，带和和带轮接接触弧愈愈长，其其接触面面间产生生的摩擦擦力愈大大，

38、因此，带带传动的的承载能能力也愈愈大。过过小时，带带容易在在带轮上上打滑。为为了保证证一定的工工作能力力，一般般要求 D2= iDD1 1220 ，包角角的近似似计算公公式为(2-113)带的速速度 VV 和传传动比ii带的速度度一般控控制在 V=(5225)mm/s 的范围围内，最最高不超超过 330m/s。当当传递功功率一定定时，若若速度过过低，圆圆周力就就增大，带带的断截截面尺寸寸和根数数就要增增加。带传动的的传动比比为使带带传动的的结构尺尺寸不致致过大，包包角不致致过小，对三三角胶带带传动，一般取取i 7。本本设计ii1 = 22.455 3.556 ，i2 = 3.57。带轮直直径

39、DD1、D2若主动带带轮直径径为D1，则从从动带轮轮直径为为D2= iDD1 。显显然，减减小直径径D1 ，就就可以减减小直径径D2 ，从从而减小小传动的的外廓尺尺寸。虽虽然对于于B型带要要求D1 1225mmm ，但但考虑到到炒茶机机的机体体大小，不不应允许许传动轮轮的外廓廓尺寸过过大，所所以出现现直径600mm 95mmm D1 1225mmm。当D1偏小后后，带轮轮的包角角增大，传传动效率率增强，这这样由于于摩擦力力的增大大，带的的寿命减减弱，所所以多功功能炒茶茶机应有有专门的的传送带带，使其其既符合合过小的的带轮的的直径，又又能有较较高寿命命。中心距距包角的大大小与中中心距有有关，为为

40、了保证证得到较较大的包包角，心心距不能能过小。此此外，中中心距过过小，皮皮带长度度就短。但但由于DD1偏小，所所以中心心距也会会相应的的缩短，不不至于使使包角过过大。皮皮带长度度愈短，在在速度一一定小呆呆绕过带带轮次数数就越多多。从而而降低皮皮带寿命命。但是是带轮传传动的中中心距也也不宜过过大，否否则，带带太长易易引起颤颤动。在设计中中，考虑虑到机体体结构尺尺寸的大大小，中中心距偏偏小，则则带的寿寿命会减减弱，所所以制茶机要要求专业业用带。3.3.1 第第I级传传动系统统由于调速速轮的带带轮直径径可以在在一定范范围内进进行调节节，可取取其带轮轮直径最最大时计计算，然然后再确确定最小小带轮直直径

41、。本本机构的的传动带带为三角角胶带BB型带。计计算如下下表2.2：表2.22 第I级中带带轮的参参数计算算及结果果计算项目目代号公式及数数据单位说明计算值功率PcPc = KKAP千瓦K A ：工作作情况系数取 K A =1.22Pc：传传递功率率取 P =0.370.4444胶带型别别B 型小带轮直径D1毫米考虑到到机构体积增大包包角可提高其传传动能力D1 1125mmm取 955大带轮直径毫米250大带轮转速转/分524毫米172.5DminnDminn毫米77.55初取中心心距离a毫米a = 2550带长毫米11200中心距a毫米280小轮包角角度带速V米/秒6.966传动比i2.677

42、3.3.2 第第II级级传动系系统表 2.3 第第II级中带轮轮的参数数计算及及结果计算项目目代号公式及数数据单位说明计算值工作情况况系数 KK AK A取 1.2选择带型号B 型小带轮直径D1毫米70大带轮直径D2毫米250毫米160DminnDminn毫米90初取中心距a毫米250带长L毫米11200中心距a毫米270小轮包角角度带速V米/秒1.9223.4 轴的设设计计算算轴的结构构设计是是确定轴轴的合理理外形和和全部结结构尺寸寸，为轴轴设计的的重要步步骤。它它由轴上上安装零零件类型型、尺寸寸及其位位置、零零件的固固定方式式，载荷荷的性质质、方向向、大小小及分布布情况，轴轴承的类类型与尺

43、尺寸，轴轴的毛坯坯、制造造和装配配工艺、安安装及运运输，对对轴的变变形等因因素有关关。设计计者可根根据轴的的具体要要求进行行设计，必必要时可可做几个个方案进进行比较较，以便便选出最最佳设计计方案，以以下是一一般轴结结构设计计原则： a.节约约材料，减减轻重量量，尽量量采用等等强度外外形尺寸寸或大的的截面系系数的截截面形状状； bb.易于于轴上零零件精确确定位、稳稳固、装装配、拆拆卸和调调整； c.采用用各种减减少应力力集中和和提高强强度的结结构措施施； d.便于于加工制制造和保保证精度度。3.4.1 第第I根传传动轴的的强度计计算 轴的的结构图图见附录录 轴的的受力图图 水平平面（XXY 平平

44、面）受受力图 水平平面弯矩矩图取 1mmm=2200NN/mmm 垂直直面（XXZ 平平面）受受力图 竖直直平面弯弯矩图 合成成弯矩图图 当量量弯矩图图 当量量弯矩图图轴I 的的材料选选用 44S 钢钢调质， = 650MPa ， = 360MPa 。轴 I 的计算步骤列于下表 2.4：表 2.4 轴轴 I 的的受力及及载荷计计算计算项目目计算内容容计算结果果计算带轮轮受力张紧力FF0(查表 11.4， q = 00.177kg / m )F0 = 773.66N轴上载荷荷FQ(左端)=1344.6NN则 Z 方向分分力（其中）= 98.9N= 988.9NNY 方向向分力= 91.3N = 91.3N张紧紧力 FF0F0 = 2204.6N轴上载荷荷(右端)= 3855.4NN = 3855.4NN则 Z 方向的的分力为(其中 = arcctan = 556.99 )= 3855.4 ssin = 3222.8NN = 3222.8NN则 Y 方向的的分力为o= 3855.4ccos= 2100.5NN = 2100.5