機械畢業(yè)設計（論文）-ZMJ型自動和面機的設計【全套圖紙】

畢 業(yè) 設 計 中 文 摘 要 摘 要 和面機實際上是一種攪拌機，其作用是進行面團的調制，既將各種原、輔料加水攪拌，調 制成即符合質量要求，又適合機械加工成形的面團，主要用于面包、餅干、糕點、膨松食品、夾 餡餅等食品和淀粉和谷朊粉生產(chǎn)的面團調制。 傳統(tǒng)的和面機一般是在一根軸上安裝幾片漿葉，按主軸的安裝形式，可分為立式和臥式兩種， 立式和面機對面團的拉伸作用較強，適應于調制韌性面團，臥式和面機對面團的拉伸作用較弱。 適用于調制酥性面團。而臥式和面機主要是指攪拌容器軸線與攪拌器回轉軸線都處于水平位置， 它的特點是，結構簡單，制造成本低，卸料清洗方便，所以在食品加工中，如面包、餅干、糕點 及一些飲食行業(yè)的面食中得到了廣泛的應用。 在我國國內的和面機產(chǎn)品中，其工作方式大都為間歇式的，這種和面機工作時要人工投料 （主料、副料及加水） ，每個工作周期，要手動控制電動機的啟動和停止，電動機頻繁啟動。用 這種和面機，在工作中操作人員勞動強度大，需要專人操作和面機，主料、副料及加水量比例難 以正確控制，穩(wěn)定性差，和面程度也難以控制一致，這些都影響面團的性能的穩(wěn)定，會影響到最 終產(chǎn)品的穩(wěn)定性，會影響到整個生產(chǎn)線的工作效能。 我們所設計新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種單軸式自動和面機，能實現(xiàn)連 續(xù)自動和面作業(yè)。淀粉和谷朊粉生產(chǎn)線配用這種和面機，可提高淀粉和谷朊粉生產(chǎn)線自動化程度。 單軸式自動和面機面向淀粉和谷朊粉生產(chǎn)線中下一個工序熟化機供料，可實現(xiàn)淀粉和谷朊粉生產(chǎn) 線主機部分的平面化布置，減少建廠投資，操作方便，有利于提高淀粉和谷朊粉生產(chǎn)線的工作效 能。 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 關鍵詞關鍵詞 淀粉 和面機 目 次 1 引言 -（1） 1.1 畢業(yè)設計的選題依據(jù)-（1） 1.2 畢業(yè)設計的主要改進-（2） 2 設備概述- （4） 2.1 主要結構及工作原理-（4） 2.2 主要技術-（5） 3 設計計算-（6） 3.1 軸的基本設計及計算-（6） 3.2 軸上鍵的基本設計及計算-（9） 4 減速機的選擇-（9） 4.1 減速機功率計算-（10） 4.2 減速機型號的選擇-（10） 5 聯(lián)軸器的選擇-（12） 6 軸承的選擇-（14） 6.1 軸承的選擇-（14） 6.2 軸承的組合結構設計-（15） 7 使用注意事項-（16） 7.1 和面的基本原理和工藝要求-（16） 7.2 影響和面效果的因素-（16） 7.3 和面機的操作方法-（16） 7.4 使用注意事項-（17） 結束語-（18） 致謝-（19） 參考文獻-（20） 1 1 引言引言 1.11.1 畢業(yè)設計的研究方法和選題依據(jù)畢業(yè)設計的研究方法和選題依據(jù) 本設備是針對目前國內小麥淀粉和谷朊粉的加工工藝過程，參照國外小麥淀粉的先進生產(chǎn)工 藝設備而改進的用來更加快捷和方便地加工小麥淀粉和谷朊粉的設備。 小麥淀粉在食品、冷飲、 輕工、紡織、制藥、造紙等行業(yè)中有著廣泛的應用。 1：食品行業(yè)。主要應用于火腿腸、粉絲、雪糕、果凍等產(chǎn)品中。以及用于味精、麥精粉、 可食性包裝膜、水解及發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品中。 2：紡織行業(yè)。小麥淀粉特別適合于纖維工業(yè)，尤其是織布、漿紗、整理和染色用糊。 3：造紙行業(yè)。小麥淀粉在造紙行業(yè)用量比較大，主要用作潮濕部分的粘結劑、表面涂層、 施膠和制造瓦楞紙的粘合劑。 4：醫(yī)藥行業(yè)。主要用作制片劑、稀釋劑等。 5：淀粉深加工業(yè)。生產(chǎn)糊精、氧化酯、淀粉醚、淀粉糖等產(chǎn)品。 6：其他行業(yè)。在其他行業(yè)可用于制焊條、鑄造的砂型、炭精棒成型和干電池等。 谷朊粉是從小麥中直接分離出來的高蛋白聚合物，蛋白質含量為 7580%，脂肪含量為 1.01.25%，吸水率為 150200%，吸水后的濕面筋保持了原有的自然活性及天然物理狀態(tài)，具有 粘性、彈性、延伸性、薄膜成型性和吸脂乳化性。 谷朊粉是糧食工業(yè)、食品工業(yè)和飼料工業(yè)理想的天然添加劑。廣泛應用于生產(chǎn)面包粉、方便 面粉、餃子粉、掛面粉等專用粉中，用于改善專用粉的烘焙品質、蒸煮品質、食用品質和營養(yǎng)價 值。食品工業(yè)用其制成營養(yǎng)、保健、方便于一體的各類食品，如水面筋、油面筋、烤麩、古老肉、 素雞、罐頭、火腿腸等，飼料工業(yè)用于生產(chǎn)高檔水產(chǎn)品如螃蟹、鱉、對蝦等飼料的粘合劑和營養(yǎng) 添加劑。不僅提高了飼料的營養(yǎng)價值，還提高了飲料在飼喂中的利用率?？傊入梅墼诿娣坌?業(yè)、面包行業(yè)、冷凍食品行業(yè)、肉類食品行業(yè)、飼料行業(yè)、化學工業(yè)等行業(yè)中都有著重要的應用。 雖然我國是小麥生產(chǎn)大國，小麥年產(chǎn)量一億噸左右，但是，多年來小麥淀粉的生產(chǎn)沒有引起 足夠的重視，造成這種情況的原因主要有如下幾種：（1）小麥一直是人們的口糧，所以我國的 小麥加工規(guī)模較小、工藝落后；（2）小麥蛋白的黏度較大，烘干困難，不利于工業(yè)化生產(chǎn)； （3）由于小麥加工工藝落后，生產(chǎn)過程中的污水不易治理，環(huán)境污染嚴重；（4）占小麥生產(chǎn)成 分很大一部分的 B淀粉質量較差，只能用飼料，淀粉收率低，無形中造成了資源的浪費。 近年來，在國家相關產(chǎn)業(yè)政策的帶動下，我國小麥淀粉工業(yè)得到長足的發(fā)展。特別是新的技 術、新工藝的引進，使小麥深加工有了技術支撐，一些具有較高開發(fā)創(chuàng)新能力，技術先進、規(guī)模 較大的大中型企業(yè)相繼投產(chǎn)，小麥副產(chǎn)品得到充分的利用，促進了行業(yè)的快速發(fā)展。 1.21.2 畢業(yè)設計的主要改進畢業(yè)設計的主要改進 小麥淀粉的工藝技術發(fā)展至今，主要加工方法有兩大類，一類是以小麥為原料直接進行加工。 一類是以小麥淀粉為原料進行加工，而應用于加工淀粉大多為后一類，因此，我們所設計的單軸 式自動和面機是主要針對后一類的生產(chǎn)工藝的設備，它也是我國以后小麥淀粉生產(chǎn)工藝改進方向 的先進設備。 小麥淀粉的生產(chǎn)工藝圖示如下： 圖 1：小麥淀粉的生產(chǎn)工藝圖 1 圖 2：小麥淀粉的生產(chǎn)工藝圖 2 目前我國絕大部分小麥淀粉的生產(chǎn)工藝仍舊為落后的間歇式、半機械化、敞開 式的傳統(tǒng)工藝方法 ，即間歇式馬丁法。 間歇式馬丁法生產(chǎn)淀粉、谷朊粉工藝有如下特點：工藝設備投資省、上馬快、設備操作簡單、 穩(wěn)定，以面粉為原料，需要和制粉車間配套建廠，制粉工藝、面粉的面筋含量、灰分、含砂量、 淀粉損傷率、蛋白質變性、細菌含量等指標，對生產(chǎn)淀粉、谷朊粉的產(chǎn)品質量影響很大，面筋洗 滌、淀粉沉淀不能連續(xù)生產(chǎn)，操作強度大，人為影響因素多，采用沉淀池占地面積大，沉淀率底， 生產(chǎn)周期長，衛(wèi)生指標較難保證，水耗大，廢水處理困難，干態(tài)制粉動耗大，綜合生產(chǎn)成本高。 所使用的主要設備有間歇式面筋機、離心篩、沉淀池、三足式人工上卸料離心機、淀粉氣流 干燥系統(tǒng)、谷朊粉干燥系統(tǒng)等設備。在這些設備中除纖維分離及干燥設備仍舊被使用外，其余設 備均被淘汰。因此在今后的市場競爭中，與先進的工藝相比，無論從技術、質量、價格等方面都 無競爭優(yōu)勢。我國小麥淀粉工業(yè)要想發(fā)展，在激烈的市場競爭中有一定的能力，就必需進行工藝 和設備的改造。要進行工藝改造，首先要設計工藝路線，看它是否可行。然后按照工藝路線設計 各種類型的設備，而設備的好壞將直接影響工藝的可行性。因此，從某種意義上來說，淀粉工業(yè) 的現(xiàn)代化將取決于淀粉設備的現(xiàn)代化。 針對目前國內淀粉和谷朊粉的生產(chǎn)現(xiàn)狀和工藝過程，我們提出了改進方案的指導思想，即立 足國內，結合實情，進行工藝設備的改造，將過去的間歇式、半機械化、敞開式的傳統(tǒng)工藝方法 改為連續(xù)式、機械化、管道化的生產(chǎn)工藝，即由間歇式馬丁法改進為連續(xù)式馬丁法，達到生產(chǎn)工 藝連續(xù)化、管道化、自動化、實現(xiàn)生產(chǎn)的低消耗、低成本、高質量、高收率、實現(xiàn)少投資、低風 險、高產(chǎn)出、高效益的目標。 具體做法是：在面筋的分離工序，用單軸式自動和面機取代過去的間歇式、手工操作的雙 Z 葉型面筋機；在淀粉的分級、洗滌工序用蝶片式分離機、臥式螺旋沉降式分離機取代過去的沉淀 池；在淀粉的脫水工序，用臥式全自動刮刀離心機取代過去的三足式人工上卸料離心機；在纖維 分離及干燥工序，仍采用過去的離心篩及氣流烘干設備。 整個工藝可分為 5 個部分，即面筋分離部分；纖維分離部分；淀粉分級、精制部分；谷朊粉 和淀粉的烘干部分。其中，單軸式自動和面機是連續(xù)式馬丁法中的面筋分離工序的重要組成設備。 下面我們對面筋分離工序作一簡單介紹。 面筋分離工序，即是將面粉和水按一定的比例送入單軸式自動和面機中混合攪拌，是物料在 機器內既受到軸向擠壓力，也受到一定的徑向力，經(jīng)過充分柔和，是面粉中的蛋白質與水均勻接 觸，并產(chǎn)生水和作用，是其連續(xù)輸出類似牙膏狀的面粉漿。然后再將其送入熟化桶進行熟化，其 目的是使面漿中的蛋白質充分水和，并最終形成蛋白質的水化合物-濕面筋。熟化了的面漿再加 一定的水稀釋，經(jīng)過攪拌使部分淀粉分離出來；同時面筋類蛋白質聚成絲狀小面筋。此時用泵將 其輸送到分離因數(shù)為 30004000 的臥式螺旋沉降機中進行分離。成熟的面漿在分離中由于淀粉與 面筋的沉降速度不同，被分離成兩相。淀粉的比重比較大作為濃相從分離機的底流輸出；而面筋 的比重較小則作為輕相從分離機的溢流輸出；它是面筋與小顆粒淀粉的混合物，再經(jīng)過圓篩沖洗 除去淀粉后得到濕面筋；將其送到谷朊粉干燥系統(tǒng)干燥后即得到谷朊粉。 2 2 設備概述設備概述 2 21 1 主要結構及工作原理主要結構及工作原理 因為在我國國內的和面機產(chǎn)品中，其工作方式大都為間歇式的，這種和面機工作時要人工投 料（主料、副料及加水） ，每個工作周期，要手動控制電動機的啟動和停止電動機頻繁啟動。用 這種和面機，在工作中操作人員勞動強度大，需要專人操作和面機，主料、副料及加水量比例難 以正確控制，穩(wěn)定性差，和面程度也難以控制一致，這些都影響面團的性能的穩(wěn)定，會影響到最 終產(chǎn)品的穩(wěn)定性，會影響到整個生產(chǎn)線的工作效能。 針對現(xiàn)有技術的不足，我們所設計新型的目的在于提供一種單軸式自動和面機，能實現(xiàn)連續(xù) 自動和面作業(yè)。同時，淀粉生產(chǎn)線配用這種單軸式自動和面機可以提高生產(chǎn)線的自動化程度，為 下一步工序熟化機供料，有利于提高淀粉生產(chǎn)線的工作效能。 將和面機的結構定為單電機、單軸式、臥式自動和面機，并且使攪拌軸在實現(xiàn)攪拌面團的同 時也起到推進面團向出面口位置移動的作用。其大體結構和機械工作原理介紹如下： 整機機型為臥式，動力輸入裝置為電動機，動力傳輸裝置采用聯(lián)軸器，動力通過聯(lián)軸器的傳 輸帶動兩個攪拌軸作回轉運動。為了實現(xiàn)和面效果的均勻性，兩個攪拌軸同處一個和面?zhèn)}內。為 了減輕機身重量和提高攪拌軸的強度，攪拌軸的主體部分采用空心軸，軸的兩端（與軸承的配合 處和與聯(lián)軸器的連接處）采用實心軸。攪拌軸上漿葉的設計采用傾斜式，既是使?jié){葉與主軸的水 平線成一定角度，這樣就可以實現(xiàn)在攪拌面團的同時，使面團向指定的方向移動的功能?？紤]到 在實際的生產(chǎn)中，對面團的含水量和柔和程度的不同，我們設計一個大小可調、高低位置可調的 出面口。這樣，在實際生產(chǎn)過程中，就可以通過調節(jié)出面口的大小和高低位置來實現(xiàn)對面團的攪 拌時間長短的控制功能，以取得理想的、合適的和面效果。為了使和出的面團的水分含量符合特 定的生產(chǎn)要求，可以分別在面粉的進料口處安裝一個計量器和在進水管處安裝一個流量計，這樣 就可以通過調節(jié)計量器和流量計來取得合理的面水比例。同時，考慮到面團具有粘連性，所以在 和面?zhèn)}的內璧設計有哦噴淋管，以減少面團與內璧的粘連，達到順利生產(chǎn)的目的。 另外，考慮到及其內部維修和清洗的需要，不僅要在設計時避免和面?zhèn)}內沒有死角，而且我 們在和面機的外部設計有觀察窗和檢修口，在機器的底部設有排污口，以使清洗后的污水順利排 出。整機的底座和支架采用角鋼和槽鋼的焊接結構，以承受生產(chǎn)時產(chǎn)生的強大振動力。 總之，我們所設計的單軸式自動和面機器結構主要由減速機、聯(lián)軸器、和面?zhèn)}、主軸、機架 等部分組成。 2 22 2 主要技術參數(shù)主要技術參數(shù) 和面量3000 千克/小時 攪拌軸轉速60-70 轉/分 動力配備 30kw 長(mm） 3888 寬(mm) 924 外形尺寸 高(mm) 1278 表 1：主要技術參數(shù) 3 3 設計計算設計計算 3 31 1 基本計算基本計算 311 主軸直徑的初步估算 軸是組成機械的一個重要零件。它支撐著其他轉動件回轉并傳遞轉矩，同時它又通過軸承和 機架聯(lián)接。所有軸上部件都圍繞軸心線作回轉運動，形成了一個以軸為基準的組合體-軸系部 件。 和面機主軸主要受彎矩和轉矩。所以按彎轉合成力矩初步估算軸徑。 初步估算軸徑： 選擇軸的材料為 45 鋼、經(jīng)調制處理。 由機械設計手冊第四卷 表 38.1-1 查得材料力學性能數(shù)據(jù)為 毛坯 材料 硬度 (HB) 抗拉強度 b MPa 屈服點 s MPa 彎曲疲勞強 度 -1 MPa 扭轉疲勞 強 -1 MPa =200217-155650360270155 表 2：45 鋼材料力學性能 E=2.15x10e5Mpa 根據(jù)表 38.3-1 公式初步算軸徑，由于材料為 45 鋼，由表 38.3-2 軸的材料 Q23545 /N mm-212202030 A160135118107 表 3：材料 Q235，45 鋼 A 的取值范圍 注：當彎矩相對較小或只受轉矩時，取較大值，A 取較小值；反之取較小值，A 取較大 值。 由于結構設計需采用空心圓軸結構，所以按照空心圓軸的許用切應力的計算公式： 3 4 3 )1 ( 1 n P Ad 其中： d 軸的直徑（mm） T-軸傳遞的額定轉轉矩（N.mm） P 軸傳遞的額定功率（kw） n 軸的轉速 （r/min） n=60-70r/min 軸材料的許用切應力（MPa） ，見表 38.3-2 取=20 A 按而定的系數(shù)，見表 38.3-2 取 A=115 空心圓軸的內直徑 d0 與外直徑 d 之比。 由實心軸的計算公式可得 dmin=A=115=91.28 3 n P 3 61 30 故初取空心軸: d0=110mm, d=130 將數(shù)據(jù)代入空心軸計算公式可得 d=124.85 由機械零件設計手冊第 13 章 按上式計算的軸徑，未考慮鍵槽對軸強度的影響，若開一個鍵槽則軸徑增大 4%5%，經(jīng)計算得： d=130 故主軸直徑取 內徑 d0=110mm ,外徑 d=130mm。 312 軸的結構設計 如圖所示，根據(jù)軸的受力，以及工作要求，軸設計為中間空心，兩端設計為軸頭聯(lián)結。 圖3：主軸結構圖 313 軸上受力分析 軸傳遞的轉矩 T1 T1= 1.3=4696721 N.mm=6106N. m 4 30 955 10 61 攪拌漿葉的圓周力 Fr 的確定: 由于面粉和水的混合物為假塑性流體,所受的力很難確定,數(shù)據(jù)都是由試驗得來的,根據(jù)資料按最 大所受力約為 Fr=50N 所產(chǎn)生的轉矩為 T2=Fr*D=50*1.6=80N.m 由于軸上葉片在軸上均勻布置在 8 個垂直平面內（yz 面） ，且每個面內均勻布置 3 個葉片。故軸 所受的圓周力所產(chǎn)生的總轉矩為 T2 T2=80*8*3=1920N.m 攪拌漿葉軸向力的確定: 攪拌漿葉所受周力的合力為 0 垂直面（yz 面）所受力 Fp 的確定,內于軸受自身重力作用，由于為空心軸，故可忽略不計 其受力圖如下所示 圖 4：主軸受力圖 所受總轉矩為 T= T1 +T2=6106+1920=8808N.m 31.4 軸的校核: 軸主要校核它的扭轉切應力。 此軸可近似看為一薄壁圓管 由計算公式可得 max=T/（2RoxRox）=8808/(2x3.14x0.060 x0.060 x0.010)= 35.42MPa Ro 表示空心軸的平均半徑； 表示壁厚 由機械設計手冊第四卷 表 38.1-1 查得材料力學性能數(shù)據(jù)為 45 鋼扭轉疲勞強 -1=155MPa max=35.42155 所以,扭轉強度符合要求. 3.23.2 軸上鍵的基本設計及計算軸上鍵的基本設計及計算 軸頭與空心軸焊接在一起。軸右端與聯(lián)軸器相連，查機械設計手冊可得，選取鍵的型號為鍵 C28x150。 4 4 減速機選擇減速機選擇 雖然目前電動機及減速器類型種類較多,且選用比較方便,但相對于當前廣大廠家生產(chǎn)的減速 機而言,無論從性能上還是維護上電動機與減速器的搭配都無法與集電動機,減速器于一體的減速 機相媲美。考慮其實用性及經(jīng)濟性，本和面機采用減速機替代傳統(tǒng)的電動機與減速器的組合。 減速機的種類很多，.其效率高、工作可靠、結構簡單、維護方便、價格低，適用于不易燃、 不易爆，無腐蝕性氣體和無特出要求的場合。由于起動性能較好，也適用于某些要求較高啟動轉 矩的機械。 此次設計的和面機采用的是一家減速機生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的擺線針輪減速機， 擺線針輪減速機，具有以下特點： 1) 傳動比范圍大。單級傳動比為 6119，兩級的傳動比為 1217569。 2) 體積小、重量輕。 3) 效率高。一般單級效率為 0.90.95 4) 運轉平穩(wěn)、噪聲低。 5) 工作可靠、壽命長 選擇減速機是合理確定減速機的額定功率。選定減速機時要考慮其發(fā)熱、過載能力和起動能 力三方面因素，但一般情況下減速機的選擇主要有運行發(fā)熱條件而定。減速機發(fā)熱與工作情況有 關。對于載荷不變或變化不，且常溫下長期連續(xù)運轉的減速機，只要其所需輸出功率不超過其額 定功率，工作時就不會發(fā)熱，可不進行發(fā)熱計算。所以減速機的確定如下： 4 41 1 減速機功率計算減速機功率計算 411 工作機所需功率 Pw 工作機所需功率由單軸式自動和面機工作阻力和運動參數(shù)確定。當已知單軸式自動和面機主 軸的輸入轉矩 T(6106Nm)和轉速 nw(6070r/min)時，則單軸式自動和面機主軸所需功率。 Pw =Tnw/9550(kw) 所以 Pw =38.444.8(kw) 412 減速機的輸出功率 Pd 考慮傳動裝置的功率損耗，減速機輸出功率為 Pd=Pw / 式中， 為減速機與工作機主軸之間的總效率， 即 =12345 1 為擺線針輪減速機的效率=0.90.95 2 為彈性柱銷聯(lián)軸器的效率=0.990.995 3、4、5 分別為深溝型軸承 6324、6224 和單向推力軸承 51326 的效率均為 0.980.995 =0.9x0.99x0.99x0.99=0.873 故 Pd= Pw /=40kw 413 減速機額定輸入功率 Ped 減速機上的電動機的輸入轉速為 1000rmin 4 42 2 減速機型號的選擇減速機型號的選擇 由于輸出轉速為 6070rmin 其傳動比為 14.316.7 由 B 系列擺線針輪減速機的技術數(shù)據(jù)表 選取減速機額定輸入功率為 Ped=40kw. 傳動比為 17 輸出轉速為 61rmin 所選取的減速機技術參數(shù)如下 型號=XWD10-17-40-B3 額定功率kW=40 輸入轉速r/min=1000 輸出轉速r/min=61 圖5：B系列擺線針輪減速機圖 外型尺寸： M=600 W=690 Z=791 I=706 X=616 安裝尺寸： H=325 E=230 F=40 P=500 Q=630 S=M24 T=105 N=6 G=26 軸端尺寸： B=28 C=116 D=110 L=150 5 5 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器是聯(lián)接兩軸或軸和回轉件、在傳遞運動和動力過程中一同回轉而不脫開的一種裝置。 此外聯(lián)軸器還可能具有補償兩軸相對位移、緩沖和減振以及安全防護的功能。 根據(jù)單軸式自動和面機結構的需要，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器，由于它具有以下特點： 結構簡單，制造容易，裝拆更換方便，不需潤滑，并具有較好耐磨性。由于柱銷與柱銷孔為 間隙配合，且柱銷富有彈性，因而獲得補償兩軸相對位移和緩沖的性能，主要用于載荷平穩(wěn)，軸 向竄動量較大，緩沖要求不高的傳動軸系上，工作溫度-2070 度。 考慮動載荷及過載取聯(lián)軸器工作情況系數(shù) k=1.3.則聯(lián)軸器計算轉矩 Tc=KT= 1.3=6106N. m 4 30 955 10 61 根據(jù)工作要求選取彈性柱銷聯(lián)軸器、由軸徑 d=110 和 Tc 選取聯(lián)軸器的型號為 名稱HL 型彈性柱銷聯(lián)軸器 標準=摘自 GB/T 5014-1985 單位=(mm) - 型號=HL8 額定轉矩 Tn(N.m)=10000 許用轉速n(r/min)鋼=2120 許用轉速n(r/min)鐵=1600 軸孔直徑 d1、d2、dz鋼=80，85，90，95，100，110，120，125 軸孔直徑 d1、d2、dz鐵=80，85，90，95，100，110 軸孔長度LY 型=212 軸孔長度L1J、J1、Z 型=167 軸孔長度LJ、J1、Z 型=212 D=360 D0=290 D1=200 d3=40 l=112 S=5 重量(kg)=119 轉動慣量(kg.m2)=56.5 圖6：HL型彈性柱銷聯(lián)軸器圖 1.半聯(lián)軸器材料：D220：鍛鋼，D280：鑄鋼ZG270-500和鑄鐵HT200。 2.表中聯(lián)軸器重量和轉動慣量是按鋼制半聯(lián)軸器最小軸孔直徑及最大軸孔長度計算。 3.軸孔長度L，L1可按不同要求，從表列規(guī)格中選用。 4.J1為不帶沉孔的短圓柱軸孔。 標記示例：HL8彈性柱銷聯(lián)軸器 主動端：Z型軸孔，C型鍵槽，dz=110, L1=167 從動端：J型軸孔，B型鍵槽，d2=110, L=212 110 x172 HL8聯(lián)軸器- GB5014-85 JB110 x212 所以該聯(lián)軸器合格，可以使用。 6 6 軸承的選擇軸承的選擇： 6 61 1 軸承的選擇軸承的選擇 選擇軸承的原則： （1）轉速較高、載荷較小且旋轉精度要求高時選球軸承；轉速較低，載荷較大時選滾子軸承； （2）軸承同時受軸向與徑向聯(lián)合載荷時選接觸球軸承或圓錐滾子軸承；徑向載荷過大，徑向 載荷過小時選深溝球軸承； （3）各類軸承使用時，內外圓間的傾斜角應控制在允許的偏差值范圍之內， 要不然會增大軸承的附加載荷， ，從而降低使用壽命； （4）為便于安裝拆卸與調整間隙要選用內外圈可分離軸承，具有內錐孔的軸承或帶緊定套的 軸承； （5）選用軸承要講究經(jīng)濟性。 結合上述對磨輥的受力分析可得：軸承所受徑向力較大，軸向力也較大。根據(jù)對各種系列軸 承的分析，又考慮到和面機沖擊載荷很小，可以減小軸承的直徑，本設計中選取 6324 型以及 6224 型(GB/T276-94)深溝球軸承各一個和 51326 型(GB/T301-93)單向推力軸承一個。其中推力 軸承一圈與軸承座聯(lián)接，另一圈與軸聯(lián)接，如下圖所示： 圖 7：主軸左端軸承組合圖 6 62 2 軸承的組合結構設計軸承的組合結構設計: : 為了保證軸承的正常工作，在正確選擇軸承類型和型號的同時，還需要合理設計軸承的組合， 主要考慮以下幾個方面： 1）軸系的固定的結構類型設計： 目前，軸承軸系的固定結構典型的有三類： （1）兩端單向固定； （2）一端雙向固定，一端游動； （3）兩端游動。 本設計在對這幾種結構進行分析，并根據(jù)磨輥軸承的實際情況，設計過程中采用的是兩端單 向固定的結構類型。 2）軸承的配合： 軸承的周向固定和徑向間隙的大小是通過軸承和軸及軸承座的配合達到的。徑向間隙不僅關 系到軸承的運轉精度，同時還會影響它的使用壽命。軸承是標準件，與相關零件配合時其內孔與 外徑分別是基準孔和基準軸，在配合時不需要標注。軸承內孔與外徑都具有公差帶較小的負偏差， 與圓柱體的基準孔和基準軸都不盡相同。本設計中的軸承的回轉套圈受旋轉載荷，應選用較緊的 配合。綜合考慮：為了與設計中采用的較高公差等級的軸承配合的軸與孔，對加工精度、表面粗 糙度及形位公差都要有相應的較高的要求，在設計中軸承做孔公差帶選用：k7；軸外徑公差帶選 用：H8。 3）軸承的潤滑與密封： （1）軸承的潤滑主要是為了降低摩擦阻力和減輕磨損，也有吸振、冷卻、防銹和密封的作 用。根據(jù)機械工程手冊提供的滾動軸承潤滑方式的選擇標準，在綜合考慮實際情況，在設計 中采用油潤滑，油潤滑的優(yōu)點是潤滑的冷卻都較好， ； （2）軸承的密封是為了阻止?jié)櫥瑒妮S承中流失，也防止外塵、水分進入軸承。 本設計中由于和面機在工作過程中對環(huán)境要求一般，對各部分的密封裝置都沒有有很高的要 求，故此綜合考慮在設計中采用的是氈圈密封。 7 7 使用注意事項使用注意事項 7 71 1 和面的基本原理與工藝要求和面的基本原理與工藝要求 和面的基本原理是在和面機中加入適量的水和添加劑，通過和面機一定時間的適度攪拌，小 麥面粉中的麥膠蛋白和麥谷蛋白逐漸吸水膨脹，相互黏結，形成一個連續(xù)的膜狀基質，這些膜狀 基質相互交叉結合，形成立體狀的并具有一定彈性、延伸性、粘性和可塑性的面筋網(wǎng)絡結構。與 此同時，小麥面粉中常溫下不溶于水的淀粉顆粒也吸水膨脹，并被濕面筋網(wǎng)絡所包圍，從而使沒 有可塑性的松散的小麥面粉變成具有可塑性、延伸性和粘彈性的濕面團，為保證產(chǎn)品的良好的加 工性能打下基礎。 7 72 2 影響和面效果的因素影響和面效果的因素 和面效果的好壞受很多因素的影響，要得到符合加工要求的面團，必須從各個方面調整，使 工藝條件達到最佳狀態(tài)。而要做到這一點，了解和掌握影響和面效果的因素是非常重要的。影響 和面效果的主要因素有： 1）小麥面粉 2）和面加水量 3）和面用水的質量 4）和面用水的溫度 5）和面時間 6）和面機的攪拌強度 7）其他添加劑 7 73 3 和面操作方法和面操作方法 1）開車前檢查和面機內有無異物，底部的卸料閘門是否已經(jīng)關閉，防護裝置是否牢靠，電 源電壓是否正常。 2）和面機開車前須先啟動攪拌軸空轉 35 分鐘，檢查有無異?，F(xiàn)象和雜音。如設備完好， 再啟動進料裝置進料。 3）面粉加入后，應先啟動和面機攪拌軸，然后再加水，以減少攪拌漿葉的動力負荷。 4）和面機工作過程中，最好不要中途停機，確需停機，時間最好不要超過 10 分鐘，如需要 停機 10 分鐘以上，必須將機內面料卸完后再啟動試機。 5）和好的面團放置時間不宜過長，若超過 10 分鐘，會影響色澤并結成大塊面團，造成喂料 困難。 6）在正常開機過程中，經(jīng)常觀察電壓電流表的讀數(shù)和設備運轉情況，軸承發(fā)熱情況，發(fā)現(xiàn) 問題及時處理。在生產(chǎn)中，不得把手伸入料桶內。 7）和面質量的測定主要靠人的感覺和經(jīng)驗來確定。 8）和面機內壁、攪拌軸、漿葉的粘粉，每班清理一至二次。鏟除的變質、污染的原料 必須作其他處理，不得再作淀粉生產(chǎn)的原料。工作完畢后，必須把黏附在攪拌機內壁、 軸、漿葉上的面團徹底清理干凈，避免細菌的繁殖和設備腐蝕。 9）傳動防護裝置在和面機正常運行時嚴禁打開或拆除，確需要打開時，應先停機。 7 74 4 使用注意事項使用注意事項 1） 在運轉當中，應注意機器運轉聲音是否諧調，若出現(xiàn)異常 現(xiàn)象要立即停車，并排除故障。 2）定時檢查機器各緊固部位，是否有松動，脫接現(xiàn)象。 3）每隔一個月應在各緊固部位涂潤滑油。 結 論 這次畢業(yè)設計是按照畢業(yè)設計要求、根據(jù)設計任務、并參照國內外同類產(chǎn)品，在充分 認識國內外市場和面機的發(fā)展狀況，以及目前國內廣大中小型廠家在和面生產(chǎn)過程中的較 落后的現(xiàn)實狀況而設計完成的。本設計旨在保留同類產(chǎn)品優(yōu)點的同時，運用新工藝、新技 術和新材料，大膽創(chuàng)新，以彌補其不足，使產(chǎn)品結構及性能更合理、更先進、更優(yōu)化。同 時創(chuàng)造較高的使用價值和經(jīng)濟效益。 畢業(yè)設計，是考察大學生綜合利用自己四年所學的知識對問題進行分析、研究、以 及發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。經(jīng)過這次畢業(yè)設計，我不僅了解了小麥淀粉的加工工藝過程、 掌握了單軸自動和面機的功能原理和設計方法，還學會了怎樣使用各種機械設計手冊和如 何有效查閱各種相關方面的參考書。與此同時，在畢業(yè)設計中也發(fā)現(xiàn)了許多的問題，使自 己充分認識到專業(yè)知識的貧乏，但通過分析設計中所遇到各種問題，使自己較系統(tǒng)地復習 了一篇大學階段所學的專業(yè)知識。在解決設計過程中的各種問題的同時，使我認識到只要 付出自己辛勤的漢水，總會有一份或大或小的收獲。通過這次畢業(yè)設計，培養(yǎng)了自己發(fā)現(xiàn) 問題解決問題的能力，為以后的工作和學習打下了良好基礎。 畢業(yè)設計即將結束，雖然時間很短，但在這期間，我明白了許多的道理，同時也學 到其他同學身上的優(yōu)點，這些都是我的收獲?？傊?，這次畢業(yè)設計是愉快的，更是成功的， 因為所有的結果都是自己人用汗水換來的。 致致 謝謝 此次畢業(yè)設計中，在學院的高度重視下，在呂俊智老師的指導下、以及其他同學得幫助下， 通過自己不斷的查閱資料和反復修改，最終 ，我得以順利完成了我的畢業(yè)設計單軸自動和 面機。在此，衷心感謝學院對畢業(yè)設計的重視以及在設計過程中對廣大學生提供的各種方便。尤 其感謝呂老師孜孜不倦的耐心指導，呂老師在百忙中為我們審圖時的那種耐心程度令人感動。同 時也要感謝同組的其他同學，感謝他們對我的幫助。 參考文獻 1.吳宗澤主編.機械零件設計手冊.北京.機械工業(yè)出版社.2003 2.成大先主編.機械設計手冊.第四版第五卷.化學工業(yè)出版社.2004 3.程凌敏主編.面湯食品廠工藝設計.農(nóng)業(yè)出版社.1986 4.無錫輕工業(yè)學院，天津輕工業(yè)學院編.食品工廠機械與設備.輕工業(yè)出版社.1979 5.楊可楨，程光蘊，李仲生主編.機械設計基礎.高等教育出版社.2005 6.李基洪主編.食品機械原理與使用.廣東科技出版社.1987 7.張黎驊，鄭嚴主編.新編機械設計手冊.北京.人民郵電出版社.2008 8.聯(lián)合編寫組編.機械設計手冊.第二版.北京.化學工業(yè)出版社.1982 9.化工設備設計全書編輯委員會.攪拌設備設計.上?？茖W技術出版社.1983 10. 聶毓琴，孟廣偉主編.材料力學.機械工業(yè)出版社.2004