154 多功能磨粉機設(shè)計

154 多功能磨粉機設(shè)計,多功能,磨粉機,設(shè)計 多功能干濕磨粉機,設(shè)計者：鄭曉春 指導(dǎo)老師：張廬陵,加工原理,盤式磨片結(jié)構(gòu)使物料在動、靜磨片之間受到磨片的擠壓及由兩磨片間的速度差所形成的剪切和研磨,磨片表面的細齒又大大增加了這種研磨能力。工作時,物料由進料斗流入機內(nèi),螺旋推進器將物料送到兩磨片之間,物料經(jīng)擠壓、剪切和研磨后成為細粉,粉碎后的物料經(jīng)徑向出料口流出。粉的粒度可通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿調(diào)整,以滿足不同物料的粉碎要求 。,磨粉機結(jié)構(gòu)示意圖,磨粉機工作原理,放在料斗上的物料經(jīng)過調(diào)量板的調(diào)節(jié)落入機座內(nèi)，然后由螺旋推進器把物料剪切/輸送到動、靜磨片之間。物料在兩磨片之間再次剪切/研磨后變成粉或漿。粉粒的大小由磨片的間隙來控制。為了實現(xiàn)調(diào)節(jié)兩磨片距離，螺旋推進器與傳動軸為活動聯(lián)接。,粉磨機的特點與創(chuàng)新點,1、可磨各種農(nóng)作物，也可磨各種植物的徑等；可在干燥時磨粉，也可在濕的情況下磨漿。 2、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，耐磨，效率高。 3、可用兩種動力源：電動機和柴油機。 4、操作簡單、方便、安全、噪音低。 創(chuàng)新點: 螺旋推進器與傳動軸直接聯(lián)接的方法。,,1.粉紅色為傳動部份。 2.軍綠色為調(diào)節(jié)部份。 3.藍色為工作部份。 4.料斗下部份為調(diào)節(jié)部份。,機座,裝 配 圖,主要技術(shù)參數(shù),磨粉機結(jié)構(gòu)設(shè)計,磨片,螺旋推進器,轉(zhuǎn)動軸,帶輪和鍵,機座及其它零件,磨 片,磨片直徑,磨片直徑計算公式 D—磨片的直徑 v—磨片的線速度 n—磨片的軸轉(zhuǎn)速 。取v=9.46m/s，n=1200r/min。 所以選取磨片的外徑D=180mm，內(nèi)徑d=80mm 。,,磨片,螺旋推進器,螺旋推進器輸送能力,式中 kd—充滿系數(shù)，γ—被輸送物料的單位容積的質(zhì)量(密度)，λ—螺旋外徑與輸送管內(nèi)表面間隙, Q—螺旋器輸送能力。 初步確定λ=3.5mm 查手冊得：kd=0.35、γ=0.5—0.8kg/cm3 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式(2)得Q=22.3~23.5 kg/h。 所以,螺旋推進器的輸送能力滿足生產(chǎn)要求,,螺旋推進器的直徑,螺旋直徑 式中Kz—物料綜合特性系數(shù)，Kβ——傾斜輸送系數(shù), λ—螺旋外徑與輸送管內(nèi)表面間隙 。 查手冊得：Kz=0.049,Kβ=1。 將數(shù)據(jù)代入式得D=65≥0.2 螺旋直徑D=65合適。,,,螺旋的轉(zhuǎn)速,螺旋轉(zhuǎn)速 Kl——物料特性系數(shù) 查手冊得：Kl=55 將數(shù)據(jù)代入式（1）得n=1.725≤1.88rad/s 螺旋轉(zhuǎn)速n=1200r/min合適。,,螺旋推進器與軸的聯(lián)接,螺旋推進器與軸的聯(lián)接不但要能傳遞轉(zhuǎn)矩，還要實現(xiàn)軸向移動。所以須采用活動連接。這個聯(lián)接用兩零件的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。,軸,軸的作用：帶動螺旋推進器工作。 軸的材料：35。 軸的彎矩：忽略不計。 軸的扭矩： 軸的直徑：,,軸的結(jié)構(gòu),軸的校核,對于磨粉機工作時產(chǎn)生的軸的扭矩來說，軸的彎幾乎可以忽略不計，所以只要計算校核軸的扭矩，不計算軸的彎扭。根據(jù)公式 轉(zhuǎn)軸中有一個鍵槽，所以取d=21mm 。 查手冊得：[τ]=30 Mpa τ ≤[τ] 軸的結(jié)構(gòu)尺寸符合強度要求,,,V帶輪,計算功率Pc 工作情況系數(shù)Ka=1.2，所以 Pc=Ka×P=1.2×1.2=1.44 kw 確定帶輪的基準直徑D1和D2 查V帶設(shè)計手冊取D1=125,ε=1%,根據(jù)公式 式中n1=1400r/min,n2=1200r/min 根據(jù)基準直徑系列取D2=140。,,,根據(jù)Pc=1.44kw，n1=1400r/min。查V帶設(shè)計手冊可選擇A型V帶 。 確定V帶的根數(shù) Z 傳動比 查V帶設(shè)計手冊得Po=1.66kw,△Po=0.11kw，Ka=1，Kl=1.01。 取Z=1,,,V帶輪結(jié)構(gòu),鍵,該聯(lián)接屬于靜聯(lián)接，選擇普通圓頭平鍵，只需驗算擠壓強度。 根據(jù)手冊中普通平鍵標準，由軸徑d=24，查得鍵的截面尺寸b×h=8×7 根據(jù)手冊中鍵的長度系列，由帶輪的輪轂寬度B=30，選擇鍵的長度L=26 鍵的工作長度l=L-b=18,鍵的強度校核,擠壓強度條件 T——為轉(zhuǎn)矩 ，d——軸徑，h——鍵的高，l——鍵的工作長度，[σb]——許用擠壓應(yīng)力 查表得[σb]=110 Mpa，將上述數(shù)值代入式 中 1.5≤[σb] 故滿足擠壓強度條件。,,,機座,機座蓋,料斗座,軸承套,V帶輪,軸,1江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書論文（設(shè)計）課題名稱 多功能磨粉機設(shè)計學(xué)生姓名 鄭曉春 院（系） 工學(xué) 專業(yè)班級 機制 學(xué)生聯(lián)系方式 Email 電話指導(dǎo)教師 張廬陵 職稱 教授 學(xué)歷 博士畢業(yè)論文（設(shè)計）要求：1、好學(xué)上進，能吃苦耐勞，刻苦鉆研，有相應(yīng)專業(yè)知識具備獨立工作能力；2、能敏感及時地查閱到國內(nèi)外與本課題相關(guān)的資料和文件；3、會計算機繪圖，能通過計算機繪圖繪制相應(yīng)的零件、部件和組件，繪制出總裝配圖；4、總圖紙量不少于 1.5 張零號圖；5、工作量要符合我院畢業(yè)設(shè)計的要求；6、根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求在規(guī)定的時間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的全部工作。畢業(yè)論文（設(shè)計）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)：1、在現(xiàn)場了解磨粉機械的類型與它們的優(yōu)缺點情況；2、查閱國內(nèi)外有關(guān)資料和文件分析各種磨粉機機械及其原理；3、研究多功能磨粉機的原理給出多功能磨粉機系統(tǒng)及主要部件的設(shè)計思想，畫出多功能磨粉機主要部件工作草圖；4、通過計算機繪圖繪制相應(yīng)的零件和部件，繪制出總裝配圖；5、撰寫出 10000 字左右的設(shè)計說明書；6、根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求在規(guī)定的時間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。畢業(yè)論文（設(shè)計）工作計劃：第一階段：現(xiàn)場了解情況；查閱國內(nèi)外有關(guān)資料和文件分析磨粉機方法，定性找到相關(guān)裝置；第二階段：研究多功能磨粉機機構(gòu)的原理，給出多功能磨粉機動力與傳動系統(tǒng)及其零部件的設(shè)計思想；第三階段：給出總體方案，畫出工作草圖，通過計算機繪圖繪制相應(yīng)的零件和部件，繪制出總裝配圖；第四階段：撰寫出設(shè)計說明書；根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求在規(guī)定時間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。接受任務(wù)日期： 2008 年 12 月 25 日 要求完成日期： 2009 年 5 月 12 日 學(xué) 生 簽 名： 鄭曉春 2指導(dǎo)教師簽名： 院長（主任）簽名： 備注：本表格一式二份，其中一份交學(xué)院存檔，一份發(fā)給所要指導(dǎo)的學(xué)生。學(xué)校代碼：10410序 號：本 科 畢 業(yè) 論 文題目： 多功能干濕磨粉機 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 鄭 曉 春 學(xué) 號： 20055028 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 2005 級 指導(dǎo)教師： 張 廬 陵 二 OO 九年 五 月江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計1摘 要隨著食品工業(yè)的發(fā)展，以及市場需求的變化，近年來我國的磨粉機層出不窮。專用的食品加工用的磨粉機從無到有、從少到多有了長足的發(fā)展?，F(xiàn)今市場上有專用加工一種農(nóng)作物的磨粉機，也有可加工干澡作物的磨粉機，也有加工濕潤以后的磨粉機，也有干濕兩用的磨粉機。從大型到小型，名目繁多。磨粉機的工作原理也不一樣，有的是用刀片切削的方式進行粉碎，也有的用磨盤進行磨碎，也有的先用一機構(gòu)進行“切碎” ，再進行磨粉。經(jīng)過我的現(xiàn)場的了解和對市場上各種磨粉機的探究，市場上的磨粉機主要是大型商用磨粉機和超小型磨粉機，沒有一種是中型磨粉機。這對需要中小型磨粉機的用戶來說，沒有合適的產(chǎn)品供其選擇。在這里我針對這種情況，設(shè)計了一款中型磨粉機，非常適合小型加工廠的使用。可磨多種農(nóng)作物，如大米、麥子等，也可磨植物的根、徑、葉等。我所設(shè)計的小型多功能干濕磨粉機主要是改變物料的物理尺寸，利用機械的方法克服固體物料內(nèi)部的凝聚力而將大尺寸的固體變?yōu)樾〕叽绲墓腆w的一種加工。加工的刀具形狀是圓盤狀的磨盤，利用兩個磨盤的轉(zhuǎn)動將物料研磨用剪切粉。關(guān)鍵詞：磨粉機、盤式、多功能、干濕、農(nóng)作物江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計2AbstractWith the development of food industry, and the change of market demand in China in recent years, the mill emerge in endlessly. With the special food processing mill from scratch, from less than to a considerable development. Now on the market have special processing a crop of mill, crops are also can do a mill, the crops have processing after wet mill, also have dry wet amphibious of grinding machine. From large to small, numerous. The working principle of grinding machine is different also, with a blade cutting of crushing, and some were with micropipette grinding, also have a mechanism to chop, then grinding. After my site to understand and to all the mill, the market main have large commercial grinding mill and small-sized mill, no one is medium mill. This small mill in need of users, not suitable products for its choice.For this kind of situation, design a medium mill, very suitable for small factories .To many crops, like rice, wheat, etc, also can grind the roots of the plant, leaf, etc. I have small multi-function wet grinding machine mainly if you change the size of materials, mechanical method overcomes the internal cohesiveness and solid materials will be large size of solid into small size of solid a processing. Machining tool of the disc mill is turning millstone, using two material abrasive shear powder.Keywords: Grinding machine, disc, multi-function, dry and wet,crop江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計3目 錄1 前言 ....................................................................................................................................................42 粉碎原理 ............................................................................................................................................52.1 錘式粉碎原理 .........................................................................................................................52.2 輥式粉碎原理 .........................................................................................................................52.3 氣流粉碎原理 .........................................................................................................................62.4 盤式磨粉原理 .........................................................................................................................73 磨粉機總體設(shè)計 ................................................................................................................................74 主要部件的設(shè)計與計算 ....................................................................................................................84.1 磨片直徑的確定 .....................................................................................................................84.2 磨片的強度 .............................................................................................................................84.3 動盤轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生不平衡力的計算 .........................................................................................94.4 螺旋推進桿器的設(shè)計計算 .....................................................................................................94.5 螺旋面型的選擇 ...................................................................................................................104.6 螺旋推進桿的設(shè)計 ...............................................................................................................104.7 螺旋角的設(shè)計 .......................................................................................................................104.8 螺旋推進器輸送能力的核算 ...............................................................................................114.9 螺旋直徑與轉(zhuǎn)速的核算 .......................................................................................................124.10 電動機功率的確定 .............................................................................................................125 磨粉系統(tǒng) ..........................................................................................................................................125.1 磨片的設(shè)計 ...........................................................................................................................125.2 螺旋推進器的設(shè)計 ...............................................................................................................136 傳動系統(tǒng) ..........................................................................................................................................146.1 軸的設(shè)計 ...............................................................................................................................146.2 鍵的選擇與強度計算 ...........................................................................................................156.3V 帶傳動設(shè)計 .........................................................................................................................157 粉粒大小的控制 ..............................................................................................................................178 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..............................................................................................................................179 多功能干濕磨粉機使用說明書 ......................................................................................................189.1 用途及適用范圍 ...................................................................................................................189.2 主要技術(shù)參數(shù) .......................................................................................................................189.3 注意事項 ...............................................................................................................................189.4 構(gòu)造及工作原理 ...................................................................................................................189.5 安裝及操作方法 ...................................................................................................................189.6 保養(yǎng) .......................................................................................................................................199.7 常見故障及排除方法 ...........................................................................................................1910 總結(jié) ................................................................................................................................................2011 參考文獻 ........................................................................................................................................20江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計41 前言食品工業(yè)是人類的生命工業(yè)，也是永恒不衰的工業(yè)。目前的食品加工動手術(shù)分類方法很多，有根據(jù)所加工廠的原料分，有根據(jù)加工單元操作分，有根據(jù)包裝特點分，還有根據(jù)加工技術(shù)的特點分。從原料特點出發(fā)，食品加工動手術(shù)可以分為糧食加工工藝，乳品加工工藝、油脂加工工藝、發(fā)酵工藝、軟飲料加工工藝等。每一類都是一個系統(tǒng)加工技術(shù)，是針對原料的特點而設(shè)定的。從加工單元操作分類的方法，不考慮所處理的原料而是根據(jù)加工方式的特點進行分類，這類分法主要將食品加工技術(shù)分為研磨/粉碎技術(shù)、加熱技術(shù)、低溫技術(shù)、分散技術(shù)、成型技術(shù)、生物技術(shù)，材料工藝以及特殊工藝技術(shù)等。磨/粉碎技術(shù)主要是指利用各種物理、化學(xué)手段減小原料物理尺寸的技術(shù)，它可以進一步分為干法技術(shù)和濕法技術(shù)兩小類?，F(xiàn)在，人們往往根據(jù)粉碎的尺寸將其分為常規(guī)粉碎、微粉碎、超微粉碎及納米技術(shù)。此項技術(shù)往往帶與分級技術(shù)相連。人們對食品粉碎技術(shù)并不陌生，如將大米粉碎成米粉等。在一定的粒度范圍內(nèi)，粉碎僅僅是改變物料的尺寸及其它物料的混合性能，對食品物料的物理性質(zhì)的影響不是很大。但是當粒度尺寸減小到一定值之下時，物料的性質(zhì)會發(fā)生顯著的影響，如碳酸鈣。一般性粉碎對其在人體內(nèi)的利用沒有多少影響。但當將其粒度減小至 400 目以上時，其在人體的吸收利用率會大大提高。因此現(xiàn)代食品粉碎技術(shù)的研究包括兩個方向。一是改變物料尺寸以改變其加工性能，如形態(tài)變化、物料重組等。二是通過改變物料尺寸來改變物料的生物特性。在這次設(shè)計中我所設(shè)計的小型多功能干濕磨粉機主要是改變物料的物理尺寸，利用機械的方法克服固體物料內(nèi)部的凝聚力而將大尺寸的固體變?yōu)樾〕叽绲墓腆w的一種加工。加工的刀具形狀是圓盤狀的磨盤，利用兩個磨盤的轉(zhuǎn)動將物料研磨用剪切粉。采用單相高速電機作為動力，能連續(xù)性快速將各種糧食、中藥材等物料研磨成 60~300 目（視物料性質(zhì)而不同）的均勻粉末。該磨粉機系列靠兩塊布滿齒槽的鋼磨對磨運轉(zhuǎn)的原理快速均勻地粉碎各種干性物料。也能進行濕磨，如磨豆?jié){，為漿等。該機結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、功效高、操作簡便、省電安全、無粉塵、噪音低。非常適合小型加工店的使用。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計52 粉碎原理2.1 錘式粉碎原理錘式破碎機是利用高速回轉(zhuǎn)的錘子對物料進行沖擊破碎。其過程如下：物料進入機內(nèi)，立即受到高速回轉(zhuǎn)的錘子的沖擊而粉碎。粉碎了的物料，從錘頭處獲得動能，以高速向機殼內(nèi)壁的襯板和蓖條上沖擊而受到二次粉碎。此后，小于蓖條縫隙的物料，便從縫隙中排出，而塊度較大的物料，彈回錘頭回轉(zhuǎn)的軌道內(nèi)，又將受到錘頭的繼續(xù)沖擊而粉碎。另外，落到襯板和蓖條上的粒狀物料，再一次受到錘頭的銑削和研磨，而且物料在粉碎過程中，也有物料之間的沖擊粉碎。錘式破碎機的最大特點是粉碎比高 10—50，并且構(gòu)造簡單，尺寸緊湊，功率消耗較少，維護方便，修理和更換易損零件容易，產(chǎn)品粒度均勻，過粉碎少。但是，錘頭、蓖條、襯板、轉(zhuǎn)子圓盤磨損較快，特別是破碎較硬的物料時磨損更快；當被碎料的含水量超過 !"#或含粘土?xí)r，蓖條縫隙易堵塞，從而降低生產(chǎn)能力，并且增加能量消耗和錘頭等零件的磨損 [1]。圖 1 錘式粉碎原理結(jié)構(gòu)圖2.2 輥式粉碎原理輥壓機構(gòu)造和工作原理：輥壓機的結(jié)構(gòu)同常用的雙輥破碎機很相似，它由兩個速度相同，彼此平行而相對向內(nèi)轉(zhuǎn)動的輥子，通過四個重型滾動軸承安裝在一個機架上，其中一個是固定輥，另一個是由油缸施加較大壓力的活動輥，活動輥的軸承在機架上可以前后移動，機架由縱梁和橫梁組成，它是由鑄鋼件通過螺栓連接而成的。液壓缸使活動輥以一定壓力向固定輥靠近，如壓力過大，則液壓油排至蓄能器，使活動輥后移，起到保護機器的作用。輥子之間的作用力由機架上的剪切銷釘承受，使螺栓不受剪力。固定輥的軸承座與底架端部之間有橡皮墊起緩沖作用，活動輥的軸承座底部襯有聚四氟乙烯。為了保護輥子，在輥子的表面堆焊一層耐磨材料。輥壓機工作時，當活動輥被電動機帶動轉(zhuǎn)動時，松散的物料由上方喂入兩輥的間隙中，并向下運動，到下面受到破碎和擠壓，形成密實的料床，經(jīng) 150-200Mpa 的高壓處理后，物料顆粒內(nèi)部都產(chǎn)生強大的應(yīng)力，當應(yīng)力達到顆粒的破碎應(yīng)力時，這些顆粒就相繼被粉碎，或粒徑變小，或成粉狀，或部分顆粒產(chǎn)生微小裂紋，增大了物料的易磨性，從輥壓機卸出的物料成片狀料餅，但強度很低，經(jīng)打散機打散后的顆粒物料中，有 70-80%顆粒的直徑小于2mm，有 20-30%顆粒的直徑小于 0.05mm。兩輥之間的縫隙約為 15-35mm。物料從被輥面咬住時開始，受到輥子作用力逐漸增加，最大壓力可達 200Mpa，物料在兩輥間是以一個料層或一個料床得到破碎壓實，料床在高壓下形成，壓力導(dǎo)致一部分顆粒擠壓其它鄰近的顆粒，直至其主要部分破碎、斷裂、產(chǎn)生裂縫或劈開。所在雙輥之間必須要有一層相適應(yīng)的物料，否則就成為一臺輥式破碎機了。粉碎作用主要決定于料粒間的壓力，而不是決定于間隙 [1]。但是這種粉碎機由于結(jié)構(gòu)部件較多，對于小型磨粉機來說是不可行的。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計6圖 2 輥式粉碎原理結(jié)構(gòu)圖2.3 氣流粉碎原理氣流粉碎技術(shù)氣片切割和高速氣流沖擊，碰撞雙重粉碎功能于一體，并能同時完成微粒分選加工工序。在刀片切割粉碎過程中，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生高速氣流隨刀片切割方向旋轉(zhuǎn)，物料在氣流中加速，并反復(fù)沖擊使物料同時受到雙重粉碎，加速物料的粉碎率。被粉碎的物料隨氣流進入分級室，由于分級轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，粒子既受到分級轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的離心力作用，又受到氣流粘性作用產(chǎn)生向心力作用，當粒子受到的離心力大于向心力時，既分級徑上的粗粒子返回粉碎室繼續(xù)粉碎分級以下的細粒子隨氣流進入集粉器收集，氣體由散風(fēng)除塵口自動排出，是一種新型組合設(shè)備，其性能優(yōu)于氣流粉碎機和機械式粉碎機，可替代進口設(shè)備。具有能耗低，工藝流程短占地面積小，無粉塵污染，產(chǎn)生熱量小，成品粒度細，粉碎范圍廣，物料含水量不限，進料粒度不限等特點 [1]。 無法進行濕磨，這對于中小型磨粉機來說是不可行的。圖 3 氣流粉碎原理圖江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計72.4 盤式磨粉原理盤式磨片結(jié)構(gòu)使物料在動、靜磨片之間受到磨片的擠壓及由兩磨片間的速度差所形成的剪切和研磨,磨片表面的細齒又大大增加了這種研磨能力。工作時,物料由進料斗流入機內(nèi),螺旋推進器將物料送到兩磨片之間,物料經(jīng)擠壓、剪切和研磨后成為細粉,粉碎后的物料經(jīng)徑向出料口流出。粉的粒度可通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿調(diào)整,以滿足不同物料的粉碎要求 [1]。圖 4 盤式磨粉原理圖3 磨粉機總體設(shè)計圖 5 磨粉機結(jié)構(gòu)示意圖圖 5 是磨粉機的結(jié)構(gòu)示意圖。我們可以從這個圖看出，磨粉機主要有三大系統(tǒng)組成。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計8一是磨粉系統(tǒng)，二是傳動系統(tǒng)，三是機座系統(tǒng)。需要加工的物料放在料斗 6 內(nèi)，在重力的作用下落入機座 13 中。在落的過程中，物料要經(jīng)過由調(diào)量扳 7 構(gòu)成的一個用來調(diào)節(jié)落料大小的落料口。這樣通過調(diào)節(jié)調(diào)量扳就可以控制加工量的大小。物料在落入機座中最先要與螺旋推進器 3 中的螺旋推進桿接觸。直徑小于或等于螺旋推進桿與機座內(nèi)孔間隙的物料將在螺旋推進桿的作用下進入兩磨片之間，而直徑大于螺旋推進桿與機座內(nèi)孔間隙的物料，將會被剪切一次，然后才能被推到兩磨片之間。磨片有動磨片 4 和靜磨片 5。動磨片固定在螺旋推進器 3 上，靜磨片固定在機座 13 上。動磨片與螺旋推進器一起轉(zhuǎn)動，這樣就形成了動磨片和靜磨片之間的速度差，物料就在兩磨片之間被剪切、研磨成粉。粉將通過漏口流出磨粉機。兩磨片的間隙是通過調(diào)節(jié)螺桿 2 和彈簧 12 來調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)必須在動磨片靜止時進行調(diào)節(jié)，以防安全事故。傳動系統(tǒng)是磨粉機的重要組成部，它決定了磨粉機的多項性能指數(shù)。傳系統(tǒng)的傳動源是電動機，電動機經(jīng)用過 V 型帶把轉(zhuǎn)動傳遞給磨粉機的 V 帶輪 8。在鍵的作用下 V 帶輪 8 帶動轉(zhuǎn)動軸 9 轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動軸 9 就帶動螺旋推進器 3 轉(zhuǎn)動。軸動軸 9 與機座采用 U 型密封圈 11 進行密封。機座系統(tǒng)是磨粉機的基礎(chǔ)部份。機座 13 是這一部份的核心件，所有其它的零件都安裝在機座 13 上。4 主要部件的設(shè)計與計算4.1 磨片直徑的確定經(jīng)過對生產(chǎn)加工現(xiàn)場的考察和查閱相關(guān)資料，確定磨片的線速度為 9.46 m/s[9]。速度過高，磨出的粉溫度過高，粉的質(zhì)量不好。速度過低，磨粉的效率低。磨片直徑計算公式為(1)nvD???106式中 D—磨片的直徑 v—磨片的線速度 n—磨片的軸轉(zhuǎn)速初步取磨片的軸轉(zhuǎn)速為 1200r/min。 Dm???7.180214.36.906所以選取磨片的外徑 D=180mm，內(nèi)徑 d=80mm。4.2 磨片的強度磨片有一定的斜度，但是斜度非常的小，在這里我們可以忽略這個斜度。認為是直的圓盤來計算其強度。材料為 MTCuMo-175，HBS=195-260。并以鑄造的方式制造。應(yīng)力計算公式為(2)][28)3(2 br dDw??????????????][124)3(2 bd? ?????????????(3)江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計9式中 r?—徑向最大拉應(yīng)力 ??—圓周方向的最大拉應(yīng)力[ b]—最大許用應(yīng)力 ?—材料的密度?——材料的泊松比 w—最大角速度查閱相關(guān)資料可知 =2.5 =7.6g/cm3 [ ]=175Mpa?b且其中 =1.725 rad/s725.106.9143???vnw?將上述數(shù)據(jù)代入上面兩個式子中得 r?=37.75Mpa?=55.46Mpa以上計算假設(shè)為直式圓盤磨片，而實際磨片為錐式，且表面有不同的長、短兩面種齒。所以再將計算應(yīng)乖以修正系數(shù) 1.5。則1.5× r?=56.63Mpa1.5× ?=83.12Mpa磨片的強度足夠。4.3 動盤轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生不平衡力的計算根據(jù)轉(zhuǎn)動件尺寸 b/D=0.050 時,才能保證物料沿螺旋推進器軸線方向移動 (vz>0),所以選取的螺旋角應(yīng)滿足 tanα< = ,即 α<90°－φ。因為葉片上各點的螺旋角f1是不相等的,表達式為(8)pT??2tan?式中 p——葉片上任意點 o 與軸線的距離,mm從式(8)看出, 螺旋面上任意半徑 p 越小,螺旋角越大。由于螺旋外徑 R 最大,內(nèi)徑 r 最小,所以當 p=r 時,螺旋角 αr 最大 ,只要 αr<90 °－φ,則一定能保證物料沿螺旋推進器軸向移動。查手冊知[3], 物料顆粒對鑄鐵的摩擦因數(shù)取 0.41,即 φ=arctan0.41=22.29°。將 T=30 mm,p=r=45 mm 代入式 (8)得 α r=5.46°。因為 αr<90°－22.29°=67.71°,所以螺旋角設(shè)計合理。4.8 螺旋推進器輸送能力的核算螺旋推進器輸送能力為(9)??????????1211604)( nTkdDQd式中 kd—充滿系數(shù) γ—被輸送物料的單位容積的質(zhì)量(密度),kg/cm 3λ—螺旋外徑與輸送管內(nèi)表面間隙,mm Q—螺旋器輸送能力,kg/h初步確定 λ=3.5mm查手冊得：k d=0.35、γ=0.5—0.8kg/cm 3將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式(9)得 Q=22.3~23.5 kg/h。所以,螺旋推進器的輸送能力滿足生產(chǎn)要求江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計124.9 螺旋直徑與轉(zhuǎn)速的核算螺旋直徑 （10）5.2??KQDdz?式中 Kz——物料綜合特性系數(shù) ——傾斜輸送系數(shù)?查手冊得：Kz=0.049 =1?將數(shù)據(jù)代入式（10）得 D=65≥0.2螺旋轉(zhuǎn)速 (11)Dnl?Kl——物料特性系數(shù)查手冊得：K l=55將數(shù)據(jù)代入式（11）得 n=1.725≤1.88rad/s所以以上二項符合要求。4.10 電動機功率的確定物料粉碎所消耗的功率受原糧品種、水分、喂入量、磨碎程度等諸多因素的影響,且關(guān)系變化比較復(fù)雜,加之磨片旋轉(zhuǎn)時各點的速度不同,難以定出一個合理的計算公式,所以,本設(shè)計采用試驗方法確定電機功率。試驗測定計算公式如下(12)2?QKNf?查手冊得可知在水平輸送過程中：K f= =1.0。所以 N=Q。電動機的輸出功率就可認為是螺旋推器需要的功率。查相關(guān)手冊可選 JY7124 單相電動機(額定功率為 1.4 kW),當喂料量在 8~12 kg/h 時,磨粉機消耗的功率與電機功率相匹配,負載程度為 93%~97%。由于進料量可通過插板控制。5 磨粉系統(tǒng)5.1 磨片的設(shè)計磨片一共有兩個。一個是動磨片，一個是定磨片?，F(xiàn)初步設(shè)定定磨片放在左邊，與機座固定在一起。動磨片放在右邊，與送料推進桿“連接” 。根據(jù)磨片的外徑尺寸D=180、內(nèi)徑尺寸 d=100、厚度 t=10。設(shè)計其傾斜角度為 5 度。設(shè)計其結(jié)構(gòu)尺寸如下圖 8所示。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計13圖 8 磨片5.2 螺旋推進器的設(shè)計螺旋推進器的另一個組成部分一個固定圓盤。其作用就是固定動磨片，并帶動磨片高速轉(zhuǎn)動。如下圖 9 所示為螺旋推器的結(jié)構(gòu)。圖 9 螺旋推進器螺旋推進器與磨片的聯(lián)接方式為螺紋聯(lián)接。磨片不但要能轉(zhuǎn)動，而且也要能軸向移動，用來調(diào)整動、靜盤的間隙。所以送料推進器不但要帶動盤片高速轉(zhuǎn)動，而且要有能輕松的軸向移動。這樣就要求送料推進器與轉(zhuǎn)動軸要采用活動連接?；顒勇?lián)接可以用鍵聯(lián)接，但是鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在這里為了簡化結(jié)構(gòu)，把送料推進器的螺旋送料軸內(nèi)做一個方形槽，轉(zhuǎn)動軸的一端也做成相應(yīng)的形狀。如下圖 10 所示。圖 10 轉(zhuǎn)動軸與螺旋推進器的連接江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計146 傳動系統(tǒng)6.1 軸的設(shè)計磨粉機在工作時的力主要來自于螺旋推進器。而這一部分力又會加載在轉(zhuǎn)動軸上，同時轉(zhuǎn)動軸又有來自 V 帶輪的扭轉(zhuǎn)力。如下圖 11 所示。圖 11 受力分析圖F1=彈簧推力+螺旋軸向推力+磨片磨切軸向分力F2=螺桿頂力磨粉機在工作時螺旋推進器處于平衡狀態(tài)，所以加載在轉(zhuǎn)動軸的軸向力為 0。即F1+F2=0螺旋推進器加載在轉(zhuǎn)動軸上的力有螺旋推器本身的重力 G、磨片磨切圓周分力 F3，對轉(zhuǎn)動軸產(chǎn)生一個彎矩 M1 和一個扭矩 M2。初步選擇 35 號剛為軸的材料。根據(jù)公式軸的直徑(14)4.102.133????nPAD根據(jù)其它零件結(jié)構(gòu)初步確定軸的各結(jié)構(gòu)尺寸，如下圖 12 所示。圖 12 軸動軸軸所受的扭矩：M2=9.55×10 6× =9.55×106× =1146N·mm (15)np102.對于磨粉機工作時產(chǎn)生的軸的扭矩來說，軸的彎矩幾乎可以忽略不計，所以只要計算校核軸的扭矩，不計算軸的彎矩。根據(jù)公式(16)???????2.0dMWPT江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計15式中 [ ]——許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力?MT——工作轉(zhuǎn)扭Wp——軸的抗扭截面模量， Wp= 22.016d??轉(zhuǎn)軸中有一個鍵槽，所以取 d=21mmMpa (16)9.2.04???查手冊得：[ ]=30 Mpa?≤[ ]?軸的結(jié)構(gòu)尺寸符合強度要求。6.2 鍵的選擇與強度計算該聯(lián)接屬于靜聯(lián)接，選擇普通圓頭平鍵，只需驗算擠壓強度。根據(jù)手冊中普通平鍵標準，由軸徑 d=24，查得鍵的截面尺寸 b×h=8×7根據(jù)手冊中鍵的長度系列，由帶輪的輪轂寬度 B=30，選擇鍵的長度 L=26鍵的工作長度 l=L-b=18擠壓強度條件(17)??pdhlT??4T——為轉(zhuǎn)矩 d——軸徑 h——鍵的高度 l——鍵的工作長度 [ ]—p?—許用擠壓應(yīng)力查表得[ ]=110 Mpa，將上述數(shù)值代入式p?1.5≤[ ]p?故滿足擠壓強度條件。6.3V 帶傳動設(shè)計(1) 計算功率 Pc查表得工作情況系數(shù) Ka=1.2，所以Pc=Ka×P=1.2×1.2=1.44 kw (17)(2)確定帶輪的基準直徑 D1 和 D2查 V 帶設(shè)計手冊取 D1=125,ε=1%, 根據(jù)公式(18))1(2???n式中 n1=1400r/min,n2=1200r/min,江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計16mm37.14%)(12504????D根據(jù)基準直徑系列取 D2=140。(3)大帶輪轉(zhuǎn)速(19)212)(n??將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（19） r/min5.12374052 ???其誤差小于 5%，故允許。(4)根據(jù) Pc=1.44kw，n1=1400r/min。查 V 帶設(shè)計手冊可選擇 A 型 V 帶。(5)驗算帶速 vm/s (20)158.9604125.3160????nDV?在 5～25m/s 范圍內(nèi)，帶速合適。(6)確定帶長和中心距 a初步選取中心距 a=650mm，所以帶長(21)aDL4)()(22121????將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（21）L=1716.14mm根據(jù) V 帶的基準長度系列取 Ld=1800mm。帶的實際中心距(22)8)(8)](2[)(2212121 DDLDLa ????????=691.9mm(7)驗算小帶輪包角 α(23)??????76.183.51012a?最大包角大于 120°，合適。(8)確定 V 帶的根數(shù)傳動比 167.2041?ni查 V 帶設(shè)計手冊得 Po=1.66kw， △ Po=0.11kw，Ka=1，Kl=1.01。(24)8.01.).06.1(4)( ??????laocKZ取 Z=1(9)V 帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 13 所示。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計17圖 13V 帶輪7 粉粒大小的控制兩個磨片為了達到剪切和研磨的目的，就必須要有一定的間隙。而為了能夠加工不同直徑的粉粒，就必須要有不同的磨片間隙來適應(yīng)加工要求。根據(jù)使用要求設(shè)計兩個磨片的最小間隙為 0.1mm，最大間隙不限定。圖 14 間隙調(diào)節(jié)系統(tǒng)間隙由手動控制?？刂莆恢脼闄C殼的外面，手動調(diào)整間隙時必須在停機時進行。由上圖 14 可以看到。螺旋推桿帶動磨片一起轉(zhuǎn)動，螺旋推進器 3 依靠彈簧 4 和調(diào)節(jié)螺桿 1調(diào)間隙。調(diào)好間隙后由旋鈕 2 旋緊。8 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計零件的結(jié)構(gòu)見零件圖。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計189 多功能干濕磨粉機使用說明書9.1 用途及適用范圍本機以主要以磨農(nóng)作物為主，如大小麥、大米、大豆、高梁等。也可以磨植物的根、莖、葉等?？蛇M行干磨，也可進行濕磨。使用時，配上 1.4—1.5KW 的單相電動機便可使用，這里建意用 JY7124 電動機。對缺乏動力電源的地區(qū)，只需配上與電動機功率相對不的小型內(nèi)燃機即可。9.2 主要技術(shù)參數(shù)多功能干濕磨粉機技術(shù)參數(shù)磨片直徑 主軸轉(zhuǎn)速 生產(chǎn)能力 配用動力外徑 內(nèi)徑 磨漿 磨粉外形尺寸長×寬×高180mm 120mm 1200r/min 23kg/h 23kg/h 1.4—1.5kw 426×286×4009.3 注意事項（1） 用戶配用的電動機應(yīng)符合本機要求。電動機主軸與磨粉機轉(zhuǎn)動軸的距離為691mm。電動機應(yīng)有可靠接地，電動機外殼、電纜線應(yīng)有防水措施。但電動機必須與磨粉機方向要求一樣。（2） 若用戶用柴油機為動力，則用戶必須安裝配套的皮帶罩，罩住轉(zhuǎn)動部件，以免傷人。并應(yīng)有防燃、防食品污染的措施。（3） 請不要將磨粉機置于淋雨或漏水的地方工作。9.4 構(gòu)造及工作原理本機分為進料、傳動、工作、調(diào)節(jié)四個部分。各部分作用如下：（1） 進料部分：物料從進料斗進入機體，進料量的大小由調(diào)量板控制。（2） 傳動部份：由電動機通過 V 帶帶動機內(nèi)的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。（3） 工作部份：物料進入機內(nèi)經(jīng)螺旋推進器把物料送入兩個磨片之間，然后在兩磨片之間進行由粗到細的磨制，物料逐漸磨成粉狀或湖狀從出口排出。（4） 調(diào)節(jié)部份：用來調(diào)節(jié)粉粒粗細的專用裝置，調(diào)節(jié)由調(diào)節(jié)螺桿操作，可用鎖緊旋鈕緊固。（5） 機座部份：機座是基礎(chǔ)零件，其它的零件都安裝在它上面。9.5 安裝及操作方法（1） 安裝前先檢查磨粉機堅固件堅固程度，特別是新安裝的磨片的翻面后使用的江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計19磨片，必須安裝平整，四只固定磨片的螺釘均勻擰緊，以免損壞和影響加工質(zhì)量。（2） 用螺栓將磨粉機，電動機緊固在機架相對應(yīng)的位置上，用 A 型三角皮帶連接磨粉機與電動機的 V 帶輪，并用手轉(zhuǎn)動皮帶輪，檢查其張緊程度，太松和太緊時調(diào)整電動機的距離。（3） 用戶應(yīng)將磨粉機擺放在平整的面上工作，以防傾斜，造成安全事故。（4） 新購磨粉機接通電源后，最好先任其自由轉(zhuǎn)動 5 分鐘使磨齒銳鋒除去，使兩片完全貼合，然后加入物料進行加工。（5） 濕磨時，應(yīng)邊下料邊加水，謹防斷水。干磨時請勿加水。（6） 在開機前不能將調(diào)量扳打開，避免過時進料以增加電機的負荷，應(yīng)開機后逐漸增加進料，直到適當穩(wěn)定為止。如遇過載造成的停機應(yīng)立即切斷電源，以防燒壞電動機。（7） 嚴禁石塊、鐵皮等物落入料斗，損壞機件。9.6 保養(yǎng)（1） 機內(nèi)轉(zhuǎn)動軸裝有二只軸承，均需定時加黃油。（2） 濕磨后應(yīng)立即用清水沖刷與食物直接接觸部份的殘留物，并用干布擦干水分，然后用食品油脂均勻涂上，以防生銹腐蝕。9.7 常見故障及排除方法常見故障及排除方法故障 原因 排除方法粉粒太粗 磨片間隙不均勻或太大 調(diào)整間隙使之減小，必要時可以 用韌性塑料片墊入粉溫過高 物料較濕，磨片間隙太小，磨齒 磨損 減小物料濕度，調(diào)整間隙、及時 翻面或更新磨片滾動軸承發(fā)熱 潤滑黃油已用完 必須及時添加黃油機身漏電 場地潮濕，無接地裝置 更換氣流暢通場所，裝上接地裝 置江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計2010 總結(jié)畢業(yè)設(shè)計是整個教學(xué)進程中最后的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。是對所學(xué)知識的一個綜合應(yīng)用，同時也能讓我們更好地鞏固專業(yè)知識、培養(yǎng)獨立設(shè)計能力和對今天后的工作當中提供一個實踐經(jīng)驗。所以我對這次設(shè)計非常的重視，認真的做好設(shè)計的每一個步驟。在這次多功能干濕磨粉機的設(shè)計中，從查找資料開始到設(shè)計的完成，其間的老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。我對自己的所設(shè)計的設(shè)備也比較滿意，唯一不好地方就是調(diào)節(jié)螺桿與螺旋推器工作時有磨擦，對零件磨損較大。但這也是在多種方法中比較好的一種。在解決每個問題時，我都認真、仔細查閱相關(guān)資料并與同學(xué)交流，盡量做得更好。同時，也很感謝張廬陵老師在各個方面的指導(dǎo)。這次的設(shè)計我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固，同時也是走向工作崗位前的一次實踐。11 參考文獻1．崔建云主編．食品加工機械與設(shè)備．北京：中國輕工業(yè)出版社，20042．中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院編．實用機械設(shè)計手冊．北京：機械工業(yè)出版社，19853．張裕中主編．食品加工技術(shù)裝備．北京：中國輕工業(yè)出版社，20074．劉越主編．公差配合與技術(shù)測量．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20055．楊明忠，朱家誠主編．機械設(shè)計．武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2006-5-46．彭曉蘭主編．機械制圖與計算機繪圖．南昌：江西高校出版社，20047．肖金平，蔡厚平主編．機械設(shè)計基礎(chǔ)．南昌：江西高校出版社，20058．中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院編．農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊．北京；中國農(nóng)業(yè)機械出版社，19889．呂釗欽，李汝莘，聶成芳，石林，李法德．超小型磨粉機設(shè)計研究.農(nóng)業(yè)機械學(xué)報．1999，30（5）：107-111[J]10． 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