水果削皮器设计计算
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传动螺纹设计计算
一.材料选择
考虑水果削皮器的应用场合,是在一个低摩擦,小轴向力,小扭矩的工作条件,所以普通钢材就可以满足机械条件。但是水果汁对金属有锈蚀作用,故选用普通不锈钢。选择304不锈钢,国标为0Cr18Ni9。
304不锈钢是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢,作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性。在大气中耐腐蚀。适合用于食品的加工、储存和运输。 具有良好的加工性能和可焊性。 板式换热器、波纹管、家庭用品(1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸),汽车配件(风挡雨刷、消声器、模制品),医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件、小米手机等。304不锈钢为国家认可的食品级不锈钢。
(0.2520,205b MP MP σσ==).
二.齿形选择
因为螺纹主要起动力传递作用,所以采用梯形螺纹。
三.耐磨性计算
削水果皮受力较小,假设螺旋上的轴向载荷=20F N ;
选取整体式螺母,取=1.2ϕ;
考虑每转进一圈,水果前进一个导程,为保证水果皮可以全部被切削掉,应该是导程P 小于刀口宽度。假设刀口宽度为8mm ,查机械设计手册取螺距2P =,则齿高3 1.25h =;
查书表5-4,得许用压强[]7.5a P MP =;
代入中径设计公式:
2d ≥
代入数据计算的2 1.06d ≥;
查机械设计手册选择公称直径为10;
选择梯形螺纹1027Tr P e ⨯-
四.螺纹强度校核
设螺纹收到的扭矩为10m T N =⋅;
螺纹小径1 2.57.5d d =-=;
按第四强度理论公式校核:
[]v σσ=≤
查书表5-5得[]s S σσ=
,所以[]205415s MP MP S σσ===; 代入数据计算的[]v 0.49741MP MP σσ=≤= 充分符合条件。
五.螺纹牙强度计算
根据螺纹牙强度计算校核公式:
[]23h F F F db Z
σσπ=
≤ 计算得[]0.382520F F MP MP σσ=≤=,满足条件。 六.效率计算
本设计对效率无要求,不做效率计算。
七.传动螺旋刚度计算
本设计受力较小,螺旋刚度一定满足条件,不做计算。
螺纹控制弹簧设计计算
假设弹簧工作最大载荷为30N ,最小载荷为零,行程10mm
一. 选择弹簧材料,确定许用应力
因为本弹簧在一般载荷下工作,按照Ⅲ类弹簧考虑,选择不锈钢A组,初步估计直径d 1mm =,查表15-1和15-3得:
[]0.50.51471735.7b MPa MPa τσ==⨯=
二.确定弹簧直径d
根据实际工况选定7C =,得到:
0.61541 1.2144
C K C C -=+=- 则有:
'd 1.05==
选取标准直径d 1mm =,于是
27;8.
D Cd D D d ===+= 三.确定弹簧有效工作圈数n
439.78Gd n FD
λ== 取弹簧工作圈数10n =
四.验算载荷与变形
min 3max max 40;
8n 10.29F D mm Gd
λλ=== 五.计算其余几何尺寸
102.1;
=5.45;
n 12;
=1.1mm;
=20mm;
mm t H αδ==节距螺旋升角总圈数钢丝间距自由高度弹簧丝长度L=154;
六.验算稳定性
020 2.85 5.37
H b D ===< 满足稳定性要求
刀头控制弹簧设计计算