传动，是系统传动更准确。因此通过比较最终选择方案一。
2.2 总体结构设计
2.2.1 总体结构
总体结构分为以下几个部分（如图3所示）： （1）电动机①：选用Y80M2三相异步电动机[11]。
（2）减速机构②：减速机构主要由两个锥齿轮、轴承、闷盖、透盖邓组成。 （3）加压装置③：由加压支柱、滑道、滑块、杠杆、揉盖组成。 （4）揉桶④：揉桶外径为250mm。
（5）揉桶盖⑤：其下方的锥面上设有四根圆弧形棱骨。
（6）揉盖⑥：采用棱骨式揉盘，揉盘板面上均匀分布12根新月形棱骨。
图3 茶叶揉捻机结构图
Fig3 The principle figure of the structure of the tea rolling machine
2.2.2 传动路线
茶叶揉捻机的传动路线如图4所示，该机构是通过电动机驱动皮带传动，在通过圆锥减速换向装置将其带动曲柄转动在有曲柄（回转臂)来带动揉桶，在揉盘上做水平回转运动（或揉桶和揉盘作相对回转运动）。茶叶在揉桶内反复翻转、
6
揉搓、卷压、使揉紧条索、揉坏细胞、挤出茶汁，达到揉捻的要求。
图4 茶叶揉捻机的传动路线
1．电机 2.皮带轮 3.高速轴 4.锥齿轮 5.主轴 6.转臂轴 7.揉桶
1．Electric machine 2.sheave 3.high speed shaft 4.angle gear 5.principal axes 6.tumbler axes 7.knead cask
2.3 各执行机构主要参数的初步确定
2.3.1 加压装置
按每十分钟加压一次叶，每小时揉捻40公斤茶叶设计，曲臂中心距为
L=120mm。 2.3.2 减速机构
所需转速n=168r/min 所需功率P2=0.24Kw 2.3.3 揉盘
揉盘外径为478mm,揉盘板面上均布12根棱骨。揉盘倾斜度6°。
2.3.4 揉桶
揉桶外径为D=250mm。
2.3.5 电动机的选择
根据任务书所需要求以及要达到预期的揉捻效果，采用卧式封闭型电动机，
根据查阅小功率电动机手册，综合考虑选用Y80M2型号三相异步电动机??，其特征如表：
7
?11?表2 电动机的型号 Table 2 the type of the electromotor
电动机型号 额定功率 输出转速 质量
Y80M2 0.25Kw 640r/min 16Kg
2.4 传动装置的运动和动力参数的计算
2.4.1 各传动带装置的总传动比及各轴转速的计算 分配各级传动比时应考虑的问题：
（1）各级传动比机构的传动比应在推荐值的范围内，不应该超过最大值，以利于发挥其性能，并使其机构紧凑[12]。
（2）应使各级传动的机构尺寸协调、匀称。例如：由V带传动和齿轮传动组成的传动装置，V带传动的传动比不能过大，否则会使大带轮半径超过变速器的中心高度，造成尺寸不协调，并给机座设计和安装带来困难。
（3）应使传动装置外廓尺寸紧凑，重量轻。在相同的总中心距和总传动比情况下，具有较小的外廓尺寸。
（4）在变速器实际中常使各级大齿轮直径相近，使大齿轮有想进到浸油深度。高、低速两级大齿轮直径相近，且低速级大齿轮直径稍大，其浸油深度也稍深些，有利于浸油润滑。
（5）应避免传动零件之间发生干涉碰撞。高速级大齿轮与低速轴发生干涉，当高速级传动比过大时，就可能产生这种情况。除考虑上诉几点还要理论结合实际，思考机器的工作环境、安装等特殊因素。这样我们就可以通过实测与理论计算来分配各级的传动比。
电动机的满载转速为640rad/min，要求的输出为60rad/min,则总传动比为： im?nmn?64060?10.57 (1) V带传动比常用围是 i =2~5， 圆锥齿轮传动比的范围是 i=2~3， 故设计分配传动比如下: 第一级V带传动比 i1?3.8
第二级齿轮传动传动比i2?2.81
电动机轴为0号轴，减速器高速轴为1号轴，低速轴为2号轴，各轴转速为：
8
n0?nw?640rad/min （2）
n1?n0i1?640?3.8?168rad/min (3) 2.4.2 各轴输入功率的计算
?3?0.96。各轴输入功率按电动机额定功率计算，各轴输入功率即：
P0?PW?0.25kw机械效率分布如下：V带传动?1?0.96；滚动轴承?2?0.99；圆锥齿轮传动
(4) (5)
(6) P1?P0?1?0.24kwP2?P1?2?3?0.24?0.99?0.96?0.23kw2.4.3 各轴转矩的计算 T0?9550P0n0?9550?0.25640?3.73N?m (7) T1?9550P1n1P2n2?9550?0.241680.2360?13.64N?m (8) ?36.61N?mT2?9550?9550? (9) 3 主要零件的选择和设计
3.1 皮带轮的设计
根据设计可知，皮带轮传动比为3.8，因传动速度较快，处于高速端，故采用带传动来提高传动的平稳性。并旋转方向一致，带轮的传动是通过带与带轮之间的摩擦来实现的。带传动具有传动平稳，造价低廉以及缓冲吸振等特点。根据槽面摩擦原理，在同样的张紧力下，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。再加上V带传动允许传动比较大，结构紧凑，以及V带已标准化并且大量生产的特点，所以这里高速轴传动选用V带轮传动。 3.1.1 确定计算功率Pca
通过查询参考文献[12]表8—7查得KA=1.1，故
Pca?KaP?1.1?0.25?0.275Kw （10）
3.1.2 选取带型
窄V带与普通V带相比，当宽度相同时，窄V带的宽度约缩小1/3，而承载能力可提高1.5—2.5倍，因此这里选用窄V带，根据Pca=0.275Kw，小带轮转速
9
n1=640r/min,dd1=50-71mm,因此，可以选择SPZ型V带。 3.1.3 确定带轮的基准直径dd1和dd2
根据结构以及传动比需要，初取主动轮基准直径dd1=54mm,从动轮基准直径
dd2=idd1=3.8×54=204mm,按公式V1??dd1n1/60?1000?1.81m/s?Vmax普通V带 Vmax=25-30m/s，因此带的速度合适。
3.1.4 确定窄V带的基准长度Ld和传动中心距a
根据参考文献[12]中（8-20）公式
0.7（dd1+dd2）
参考文献[12]表8-2选带的基准长度Ld?800mm 计算时间中心距
a?a0?(Ld?Ld)/2?250?(800?833.185)/2?236.22mm' （12）
3.1.5验算带轮上的包角?1?1?180??(dd2?dd1)57.3?a ?????180?57.3(204?54)/236?143.45?120 （13）
取?1?143?
3.1.6 计算带的根数
Z?Pca(P0??P)KaK1 （14）
其中P0?0.082,?P?0.017,Ka?0.896,K1?1.03Z?0.275(0.082?0.017)?0.896?1.03?3.0099故 （15）
取Z?3
3.1.7 计算预紧力F0 根据参考文献[12]中 8-27公式
F0?500(2.5?K?)K?zv?qv2 （16）
10