1、大学毕业设计 1 目 录 摘 要 . 3 Abstract . 4 第一章 绪论 . 5 1 概述 . 5 2 设计任务及目标 . 6 3 主要工作内容 . 9 3.1 任务分析 . 9 3.2 主要工作 .10 第 2 章 传动机构总体设计 .10 1 电动机及减速机的选择 . 10 2 链传动部分 . 11 1） 锥齿轮传动 . 16 2） 锥齿轮参数确定与设计 . 17 第三章 行星传动机构强度设计 .18 1 锥齿轮传动的强度校核 .18 1.1 齿面接触疲劳强度校核 2,3.18 1.2 齿根抗弯疲劳强度校核 .21 2.轴的强度校核 .22 第 4 章 材料选择和表面热处理 .26
2、 1. 材料选择考虑的力学因素 .26 1. 静力学性能 .26 2. 动力学性能 .26 3. 断裂韧度 .26 4. 高低温性能 .27 大学毕业设计 2 2、工艺性能分析 . 27 3. 热处理工艺设计 . 29 一、淬火曲线图如下所示： .30 二、回火： .30 4 技术要求 .30 第五章 总结 .32 参考资料 . 33 致 谢 . 34 大学毕业设计 3 摘 要 自翻式炸炒机的 加热方式是火焰加热，自动点火，火焰大小可调。升温快，温度高，锅面可达数百度，使物料通过美拉德反应彻底达到炸炒效果。燃烧器为环形，环绕锅底，锅体受热均匀。可使用煤气、液化气、天然气燃料。 它可以 自动测温
3、，可全过程温度测控，准确可靠。搅拌器转速变频调节，在 0 26rpm 内可实现无极调速刮板独特，采用公转加自转方式，混料均匀，刮锅彻底，可很好地解决某些酱料糊锅问题。且可自动升降。排料方式：锅体自动翻转出料。排料快、彻底，更适用于粘稠酱料及颗粒状物料。锅体翻转、搅拌器升降全部采用液压传动，运行平稳，可靠。 关键 字：自翻式，炸炒 大学毕业设计 4 Abstract Fried fried heating mode is the flame heating, automatic ignition, flame size can be adjusted. Heating up fast, high
4、 temperature, pot can be up to hundreds of degrees, make the material effect achieved by Maillard reaction completely fried fried. Burner ring, around the pot, pans heat evenly. Coal gas, liquefied petroleum gas and natural gas fuel can be used. It can automatic temperature measurement, temperature
5、measurement and control the whole process, accurate and reliable. Agitator speed frequency conversion adjustment, can realize stepless speed scraper in the 026rpm is unique, using orbital and rotation, uniform mixing, scraping the Pan thoroughly, might usefully address certain issues of paste pot of
6、 sauce. And automatic movements. Discharging mode: automatically flip the material body. Discharge fast, thorough, and more applicable to viscous sauce materials and granular materials. Body lift flip, stirrer used in all hydraulic transmission, smooth and reliable. Keywords: self-turning, fried fri
7、ed 大学毕业设计 5 第 1章 绪论 1 概述 近年来，随着中国经济的飞速发展，人们生活节奏的加快，人们逐渐开始热衷于简单方便的食品。方便面作为一种典型的热销食品迅速走向了千家万户，而方便面的料包对食品的味道有着关键的作用。如何快速环保的生产美味的料包成为了企业关注的问题。为了解决这一问题，我们借鉴邯郸强力机械的自翻式炸炒锅对其传动机构进行了设计分析。 自翻式炸炒锅是一种新型的自动化程度高、节能环保的设备，适用于食品、化工、药品等行业的产品制作。设备的搅拌、搅拌轴的提升翻转以及炒锅的翻转倒料全部采用自动化控制，特别适用于小批量多品种物料 的互换生产；其物料的加热方式可选择用液化气、天然气、煤
8、气为燃料；用开式炉灶明火加热炸炒锅，与传统的蒸气加热相比，具有升温快，温度高，热效率高等特点；自翻物料可充分混合，完全炒熟，炉火纯青，香味纯正；可高温杀死许多有害菌体，保证人体健康，是替代传统蒸汽锅的理想设备。另外，本设备采用开式燃烧，燃烧充分，且配备了自动化控制点火程序和备用手动点火枪，燃烧十分安全，配备的大功率引风机和排烟装置可使室内空气清新、安全可靠。 自翻式炸炒锅主要用于火锅底料，方便面酱料，辣椒酱，香其酱的炒制。 加热方式：火焰加热， 自动点火，火焰大小可调。升温快，温度高，锅面可达数百度，使物料通过美拉德反应彻底达到炸炒效果。燃烧器为环形，环绕锅底，锅体受热均匀。可使用煤气、液化气
9、、天然气燃料。 自动测温，可全过程温度测控，准确可靠。 搅拌器转速变频调节，在 0 26rpm 内可实现无极调速刮板独特，采用公转加自转方式，混料均匀，刮锅彻底，可很好地解决某些酱料糊锅问题。且可自动升降。 排料方式：锅体自动翻转出料。排料快、彻底，更适用于粘稠酱料及颗粒状物料。 锅体翻转、搅拌器升降全部采用液压传动，运行平稳，可靠。 自翻式炸炒锅整体实物图如下： 大学毕业设计 6 2 设计任务及目标 根据功能性要求， 搅拌器转速变频调节，在 0 26rpm 内可实现无极调速刮板，采用行星齿轮系传动，公转加自转方式。 为了使结构紧凑，尺寸小，并保持较长的使用寿命和较高的传动效率，我们设计的传动
10、机构主要为周转轮系行星轮系传动。 根据适应性要求， 该产品满足各种工况下的运转要求， 混料均匀，刮锅彻底，且可自动升降；由于锅体为半球形，为了使刮锅彻底，我们需要采用有一定轴交角的锥齿轮传动。为了达到可自动升降的目的，我们可采用液压支柱来升降。 根据可靠性和寿命要求，传动机构在规定的工作条件下 ，在预期寿命 10 年，每年按300 天工作日（ 8 小时 /天），无故障可靠运行；预期寿命 10 年，每年按 300 天工作日（ 8小时 /天）计算，我们应采用耐磨材料或将材料进行热处理。 根据效率要求，传动机构在正常工作时的机械传动效率应大于 0 96；又要求传动功率为 4.6KW，所以输入功率最小
11、值为 79.496.0 6.4 KW。 根据经济性要求，传动机构的制造成本构成中，材料费占有很大的比重，设计时必须给予充分注意，务必使其既能满足运转需求又能降低生产成本。所以我们的 零件尺寸要求不能过大并且应尽可能多的采用标准件。材料可选择普通的金属材料，即钢铁。由于传动要求的齿轮加工精度等级不是很高，所以我们可以选择精度等级为 8。 根据人机工程学的要求，产品操纵机构的设计，力图灵活宜人，调节方便，位置合理，造型美观，维保容易。所以，我们应尽量降低噪声，并使锅体离地高度保持在 1.5m 左右。 根据安全保护要求，传动机构在作业时必须能够保障操作人员的安全，停机时必须有明显的警示信息标识。所以
12、要求控制系统上应有提示灯。 根据环境保护要求，该产品磨损生成物应对环境无污染，液压装置密封良好、无泄 露。所以材料的选择应为无污染且对人体无害的金属。 大学毕业设计 7 综上所述，且由于传动距离较小，我们采用闭式齿轮传动，效率更高，并且结构紧凑，工作可靠，使用寿命长，传动稳定。 锥齿轮是圆锥齿轮的简称，它用来实现两相交轴之间的传动 ,两轴交角 S 称为轴角，其值可根据传动需要确定，一般多采用 90。我们采用 15 的轴角，保证不产生干涉，并且可安装的搅拌轴较多。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小。锥齿轮的轮齿有直齿 、斜齿和曲线齿等形式。直齿和斜齿锥齿轮设计、制造
13、及安装均较简单，但噪声较大，用于低速传动（ 5m/s）；曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点，用于高速重载的场合。由于我们需要低速轻载稳定的传动，所以采用直齿锥齿轮传动。直齿锥齿轮轴向力比曲线锥齿轮小，噪声大但容易加工制造，价格便宜。同时采用轴线相交的锥齿轮传动可增加搅拌轴的个数。 考虑到物料的质量轻，当采用大的转速时，物料容易飞溅，转速太小时，效率较低，综合考虑并参考同类机型，我们的转速预计为 26.07r/min 左右，属低速轻载传动。为了使搅拌均匀，我们又要求传动平稳，所以最终我们采用直齿锥齿轮带动搅拌轴搅拌物料。 传动机构实物图如下： 由于一般的原动件为电机或是热机，考虑
14、到运转的平稳性和整体尺寸的大小，我们采大学毕业设计 8 用电动机，并且电动机功率大，传动效率高，调速型好，对环境影响小。 由于电机的转速较高，我们需要的转速较低，所以我们由采用减速机减速。摆线针轮式减速机传动比大，传动效率较高，结构紧凑，相对体积小，重量轻，适用于中小功率，运转平稳，噪声低，所以我们采用摆线针轮式减速机带动小链轮，通过链条传动到大链轮，大链轮由键传动到轴套，轴套传到 箱体，箱体与小锥齿轮大锥齿轮搅拌轴组成行星传动，小锥齿轮输出。设备整体尺寸大致为： 250016001600.其总体结构图如下： 传动机构图如下： 大学毕业设计 9 3 主要工作内容 3.1 任务分析 （ 1） 行
15、星轮系是指只具有一个自由度的轮系。一个原动件即可确定执行件（行星齿轮）的运动，原动件通常为中心轮或系杆；即与行星齿轮直接接触的中心轮或系杆作 为原动件带动行星齿轮，一方面绕着行星轮自身轴线 O1-O1 自转，另一方面又随着构件 H（即系杆）绕一固定轴线 O-O（中心轮轴线）回转。 （ 2）基本结构： 行星齿轮机构有很多类型，其中最简单的行星齿轮机构是由 1 个太阳轮、 1 个齿圈、 1 个行星架和支承在行星架上的几个行星齿轮组成的，称为 1 个行星排。行星齿轮机构中的太阳轮、齿圈及行星架有一个共同的固定轴线，行星齿轮支承在固定于行星架的行星齿轮轴上，并同时与太阳轮和齿圈啮合。当行星齿轮机构运转
16、时，空套在行星架上的行星齿轮轴上的几个行星齿轮一方面可以绕着自己的轴线旋转，另一方 面又可以随着行星架一起绕着太阳轮回转，就像天上行星的运动那样，兼有自转和公转两种运动状态（将星齿轮的名称即因此而来），在行星排中，具有固定轴线的太阳轮、齿圈和行星架称为行星排的 3 个基本元件。 （ 3）工作特点： 行星轮系是一种先进的齿轮传动机构，具有结构紧凑、体积小、质量小、承载能力大、传递功率范围及传动范围大、运行噪声小、效率高及寿命长等优点。 大学毕业设计 10 （ 4）工作原理： 行星轮系主要由行星轮 g、中心轮 k 及行星架 H 组成。其中行星轮的个数通常为 2 6 个。但在计算传动比时，只考虑 1 个行星轮的转速，其余的行星轮计算时不用考虑， 称为虚约束。它们的作用是均匀地分布在中心轮的四周，既可使几个行星轮共同承担载荷，以减小齿轮尺寸；同时又可使各啮合处的径向分力和行星轮公转所产生的离心力得以平衡，以减小主轴承内的作用力，增加运转平稳性。行星架是用于支承行星轮并使其得到公转的构件。中心轮中，将外齿中心轮称为太阳轮，用符号 a 表示，将内齿中心轮称为内齿圈，用符号 b 表示。 3.2 主要工作 （ 1） 行星传动机构总体设计； （ 2） 行星传动机构计算机建模（仿真）； （ 3） 行星传动机构强度设计 第 2 章 传动机构总体设计 1 电动机及减速机的选 择
