螺旋榨油機的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計[共32頁]

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1、 編號: 畢業(yè)論文(設(shè)計) 題 目 螺旋榨油機的設(shè)計 指導(dǎo)教師 王 慧 學(xué)生姓名 晁 栓 學(xué) 號 200901701161 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化

2、 教學(xué)單位 德州學(xué)院機電工程系 （蓋章） 二O一三年四月三十日 德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告書 2012年12月13日 院（系） 機電工程系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 姓 名 晁 栓 學(xué) 號 200901701161 論文（設(shè)計）題目 螺旋榨油機的設(shè)計 一、選題目的和意義 隨著我國人民生活水平不斷提高,尤其是人民收入的增加,對食品的需求逐漸走向樣化、多層次化,為食品工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場。作為提供食品工業(yè)裝備的行業(yè),食品機械和包裝機械行業(yè)將提供多品種、

3、高質(zhì)量的產(chǎn)品以滿足食品工業(yè)發(fā)展的需求。隨著人民生活水平的提高,食用油脂的質(zhì)量日益受到重視，精煉油所占比重越來越大。目前我國油脂精煉機械規(guī)模較小，一般為20 —50t/d,間歇式較多,應(yīng)逐步向大型化、連續(xù)化和自動化方向發(fā)展。有關(guān)專家指出，油脂深加工技術(shù)和設(shè)備在我國發(fā)展起步較晚，規(guī)模也不大，今后會有所發(fā)展，但速度不會太快，主要還是目前常用的機械法榨油方式。利用高新技術(shù)進行米、面、油的精深加工，可使糧油資源成倍增值。所以很有研究價值。 二、本選題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 幾個國家的最先進的糧油加工高科技的世界。機電一體化技術(shù)，光電控制技術(shù)，智能技術(shù)。擠壓技術(shù)，糧食和石油加工，生產(chǎn)食品擠壓技術(shù)

4、，纖維和淀粉的降解是世界上最發(fā)達的國家，谷物和大豆蛋白組織，谷物細胞壁破碎的生物反應(yīng)器。具有廣泛應(yīng)用前景的早餐食品，休閑食品生產(chǎn)和糧油深加工。生物技術(shù)的核心技術(shù)之一是世紀(jì)的高新技術(shù)。具有廣闊的應(yīng)用前景，糧油加工，其中多種生物酶對糧食深加工成淀粉糖是必不可少的，超純大米淀粉，多孔淀粉，高蛋白米粉，高純度大米蛋白，米糠蛋白，米糠營養(yǎng)肌醇酶系統(tǒng)油，脂交換產(chǎn)品深加工各種生物技術(shù)和淀粉酶，糖化酶，蛋白酶，脂肪酶，酶植酸酶酶制劑、酶工程技術(shù)。膜分離、離子交、色譜分離技術(shù)。這三項技術(shù)是糧油深加工和副產(chǎn)品綜合利用必不可少的高新技術(shù)，油料和谷物蛋白及其功能肽的制備，谷物細胞壁多糖及糧油資源中各種功能性活性物質(zhì)的

5、分離、純化、制備等高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)都必需利用超濾、鈉米濾等膜分離高新技術(shù)。 還有超細粉碎技術(shù)超細粉碎技術(shù)，快速檢測技術(shù)，超臨界二氧化碳萃取和分子蒸餾技術(shù)，微膠囊化技術(shù)等。 三、課題設(shè)計方案 [主要說明：研究（設(shè)計）的基本內(nèi)容、觀點及擬采取的研究途徑和方法。] 主要研究內(nèi)容： 螺旋榨油機主要參數(shù)的確定 掌握螺旋榨油機主要工作部件的設(shè)計過程和方法，包括參數(shù)擬定、榨軸計算、零件計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計等。 目標(biāo)：1）樹立正確的設(shè)計思想，掌握螺旋榨油機主要工作部件的設(shè)計過程和方法

6、， 包括參數(shù)擬定、榨軸設(shè)計、零件計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計等，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計的能力。 2）綜合應(yīng)用過去學(xué)過的理論知識，提高聯(lián)系實際和綜合分析的能力。 3）提高設(shè)計能力。如計算、制圖，應(yīng)用設(shè)計資料、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、編寫技術(shù)文件（說明書）等。 四、計劃進度安排 [主要說明：起止時間及分階段的進度要求。] 起止時間：2013年1月1日至2013年5月20日 2013.01.01-01.25 市場調(diào)研，收集國內(nèi)外的資料，并對資料進行分析，充實數(shù)據(jù)， 了解榨油機國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀。 2013.02.01-01.14 完成開

7、題報告，經(jīng)指導(dǎo)老師指導(dǎo)，改正不足之處。 2013.02.15-03.05 確定榨油機的設(shè)計路線及總體方案。 2013.03.06-03.27 傳動裝置的總體設(shè)計及傳動件的設(shè)計計算。 2013.03.28-04.12 確定榨油機的設(shè)計路線及總體方案，根據(jù)有關(guān)資料及設(shè)計手冊，進行榨油機的計算，并對零部件進行強度校核。 2013.04.14-05.06 撰寫論文。 2013.05.07-05.08 上交論文。 2013.05.15-05.20 論文答辯。 五、主要參考文獻 [1]胡繼強.食品機械與設(shè)備：中國輕工業(yè)出

8、版社，2008 [2]吳宗澤,羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊：高等教育出版社，2009 [3]陳斌.食品加工機械與設(shè)備：機械工業(yè)出版社，2009 [4]中國農(nóng)機研究院主編.農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊：機械工業(yè)出版社，2010 [5]南京農(nóng)業(yè)大學(xué)主編.農(nóng)業(yè)機械學(xué)：中國農(nóng)業(yè)出版社，2009 [6]陸振曦，陸守道.食品機械原理與設(shè)計：中國輕工業(yè)出版社，2011 [7]王三民，諸文俊.機械原理與設(shè)計：機械工業(yè)出版社，2012 [8]劉鴻文.簡明材料力學(xué)：高等教育出版社，2003 [9]單輝祖編，材料力學(xué)(I、II)，高等教育出版社，2009 [10]孫訓(xùn)方主編，材料力學(xué)(I、II)

9、（第4版），高等教育出版社，2011 [11]范欽珊編，材料力學(xué)，高等教育出版社，2010 [12]邱棣華編，材料力學(xué)，高等教育出版社，2012 [13]張少實編，新編材料力學(xué)，機械工業(yè)出版社，2012 指導(dǎo)教師意見及建議： 簽名： 年 月 日 教學(xué)單位領(lǐng)導(dǎo)小組審批意見： 組長簽名：

10、 年 月 日 德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）中期檢查表 院(系)：機電工程系 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 2013 年 03月 12日 畢業(yè)論文（設(shè)計）題目：螺旋榨油機的設(shè)計 學(xué)生姓名 晁 栓 學(xué) 號 200901701161 指導(dǎo)教師 王 慧 職 稱 講師 計劃完成時間：2013年4月25日 畢業(yè)論文（設(shè)計）的進度計劃： 2013.01.01-01.25 市場調(diào)研，收集國內(nèi)外的資料，并對資料進行分析，充

11、 實數(shù)據(jù)，了解榨油機國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀。 2013.02.01-01.14 完成開題報告，經(jīng)指導(dǎo)老師指導(dǎo)，改正不足之處。 2013.02.15-03.05 確定榨油機的設(shè)計路線及總體方案。 2013.03.06-03.27 傳動裝置的總體設(shè)計及傳動件的設(shè)計計算。 2013.03.28-04.12 確定榨油機的設(shè)計路線及總體方案，根據(jù)有關(guān)資料及設(shè) 計手冊，進行榨油機的計算，并對零部件進行強度校核。 2013.04.14-05.06 撰寫論文。 2013.05.07-05.08

12、 上交論文。 2013.05.15-05.20 論文答辯。 完成情況： 到現(xiàn)在為止，我通過查找資料學(xué)到了很多，將有關(guān)的理論部分分析清楚，確定了具體的設(shè)計思路和設(shè)計方法了解了目前的市場情況等。同時再設(shè)計之前和同學(xué)進行了細致的討論。并做了很多預(yù)想情況的發(fā)生。開題報告、論文總體框架已經(jīng)基本完成。已經(jīng)完成初步設(shè)計，現(xiàn)在正對文字材料進行整理工作，準(zhǔn)備以后將論文最后定稿。 指導(dǎo)教師評議（指出優(yōu)點和不足，如有其它建議，可另附頁） 簽 名： 年 月 日 備

13、 注： 目 錄 摘 要 1 1引言 1 2 螺旋榨油機的工作原理 1 2.1工作原理 1 2.2設(shè)計榨油機的程序 2 2.3準(zhǔn)備階段 2 2.4方案設(shè)計階段 2 2.5技術(shù)設(shè)計階段 3 3 螺旋榨油機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 3.1榨螺軸的設(shè)計 3 3.2榨籠的構(gòu)造 3 3.3齒輪箱的構(gòu)造及入料器的構(gòu)造 3 3.4調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計 4 4 螺旋榨油機主要參數(shù)的確定 4 4.1電動機的選取 4 4.2壓縮比的設(shè)計及計算  4 4.3榨螺軸的設(shè)計計算 5 4.4Ⅰ軸和Ⅱ軸嚙合齒輪的計算 7 5軸的計算校核 12 5.1選材及表面預(yù)處理 12 5.2軸的

14、結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 7 鍵的選擇設(shè)計 15 7.1鍵的選擇 15 7.2鍵的校核計算 15 8 軸承的設(shè)計 16 8.1軸承壽命 16 8.2驗算軸承壽命 16 9 螺旋榨油機的安裝使用 17 9.3螺旋榨油機的使用 17 9.4操作過程中出現(xiàn)的故障及排除 19 謝 辭 22 德州學(xué)院 機電工程系 2013屆 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 螺旋榨油機的設(shè)計 晁栓 （德州學(xué)院機電系，山東德州 253023） 摘 要：本論文主要是對螺旋榨油機的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。其中包括工作部分，傳動裝置，機架部分，出油裝置及進料裝置等的結(jié)構(gòu)設(shè)計。包括對輸入

15、端電動機功率／轉(zhuǎn)速的選擇。帶及帶輪的選擇及設(shè)計。變箱中齒輪的設(shè)計，軸的設(shè)計，軸承、鍵、聯(lián)軸器的選擇及相關(guān)的計算、校核。榨螺榨籠的設(shè)計等。其中榨螺和榨籠是榨油機的主要工作部件。榨螺部分主要有榨螺軸和榨螺（共3節(jié)）調(diào)餅頭．鎖緊螺母和調(diào)節(jié)螺栓等組成．榨螺的設(shè)計應(yīng)滿足榨螺間的裝配要求．榨螺間裝配必須嚴(yán)密．用鎖緊螺母將其夾緊．防止油餅滲入榨螺孔內(nèi)，影響榨螺的順利拆卸．榨籠的榨膛由兩部分組成．前段由榨條組成，后段落由榨圈組成．變速箱的設(shè)計應(yīng)注意互相間的配合關(guān)系，傳動比及扭矩是否滿足工作條件等． 關(guān)鍵詞：榨油機；榨螺；聯(lián)軸器；榨籠；變速箱；花鍵軸； 1 引言 在我國榨油機的發(fā)展已二十多年了，從

16、傳統(tǒng)榨油設(shè)備，到現(xiàn)在先進的榨油機器，中國榨油市場得到了很大的變化，隨著市場上的食用油品種的增多，榨油設(shè)備的種類也在不斷增加，壓榨方式也變的不盡相同，例如物理壓榨，化學(xué)壓榨，還有兩者相結(jié)合壓榨。現(xiàn)在市面上食用油分成浸出油和壓榨油兩種。浸出油是用化學(xué)溶劑浸泡油料，再經(jīng)過復(fù)雜的工藝提煉而成，提煉過程中流失了油品的營養(yǎng)成分，而且有化學(xué)溶劑的有毒物質(zhì)殘留，所以不適合大眾消費。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，大眾已經(jīng)不是是以前那樣只解決溫飽了，吃出營養(yǎng)、吃出健康成為現(xiàn)代人的追求，所以壓榨油的市場廣大，考慮到個人能力的問題，選擇了最簡單也是最可靠的螺旋式榨油機。 2 螺旋榨油機的工作原理 2.1 工作原理

17、 是利用榨螺軸根徑由大到小，炸膛內(nèi)的容積逐漸縮小，壓縮逐漸增大，而使油料的油脂被擠壓出來。工作過程是現(xiàn)將料胚加入料斗，由轉(zhuǎn)動的榨螺送入炸膛。由于榨螺軸作旋轉(zhuǎn)運動，帶動油料在炸膛內(nèi)運動，互相摩擦，溫度升高。又由于榨螺軸根徑不斷增大，炸膛容積越來越小，從而擠出料中的油脂。油脂在榨條間縫隙中流出，經(jīng)出油口至接油盤，油餅從出餅圈擠出，油渣從排渣口擠出。取油一般分為三段：進料端--主壓榨段--成餅段。油料在進入油機前，需要過一系列的預(yù)處理?，F(xiàn)以大豆為例，大豆的預(yù)處理為工序為大豆--清選--破碎--分離--粗軋--軟化--軋胚--蒸炒--壓榨--毛油--豆餅。預(yù)榨改變了物料的容量，縮小物料的體

18、積，提高了浸出器的生產(chǎn)能力和輸送設(shè)備的輸送能力。預(yù)榨浸出生產(chǎn)工藝改變了料胚形狀，在某些方面有利于浸出。預(yù)榨浸出生產(chǎn)大豆油，入浸物料由片狀改變?yōu)閴K狀，密度增加，溶劑滲透的阻力小。只要掌握好預(yù)榨餅的破碎粒度，就有利于溶劑的滲透、浸泡和滴干三者的結(jié)合。在大豆一次浸出中要求物料胚片軋得越薄越好，因胚越薄，細胞組織越破壞越徹底，浸出油路越短，細胞組織破壞越徹底，浸出油路越短，擴散阻力越小，浸出效果越好。但在實際生產(chǎn)中，胚軋的越薄，粉末度就會增加。當(dāng)增加到一定程度20%時，浸出過程中的溶劑滲透性能就會降低，波殘油就會升高。采用預(yù)榨浸出，物料的強度增大，較一次浸出物料的粉末度易于控制。另外，物料在炸膛內(nèi)經(jīng)高

19、溫擠壓、摩擦等外力作用，在軟化、軋胚的基礎(chǔ)上，細胞結(jié)構(gòu)又進一步被破壞。因此，預(yù)榨浸出法生產(chǎn)對軋胚的要求沒有一次浸出生產(chǎn)那么嚴(yán)格，可以避免軋薄胚所增加的電能消耗和設(shè)備磨損。 采用預(yù)榨浸出，不僅避免了加工水分多的大豆經(jīng)常遇到的問題，就算加工標(biāo)準(zhǔn)水分大豆也可以更好地調(diào)整入浸水分。物料入炸膛后，在高溫高壓下，有部分水分高溫下汽化，通過榨條間隙散出，榨條出膛后冷卻，又能排出部分水分。預(yù)榨浸出可降低容積比，一般控制在1:0.6左右，在產(chǎn)量提高的情況下，不增加或稍增加溶劑循環(huán)量即可達到浸出效果，節(jié)省了溶劑。預(yù)榨浸出，由于日處理量增加，加工成本有所下降。 2.2 設(shè)計榨油機的程序 一部機器的質(zhì)

20、量主要決定于設(shè)計質(zhì)量。制造過程對機器質(zhì)量所起的作用,本質(zhì)上就在于實際設(shè)計時所規(guī)定的質(zhì)量。因此,機器的設(shè)計階段是決定機器好壞的關(guān)鍵。所以可以適當(dāng)增加設(shè)計時的資金、時間投入。 2.3 準(zhǔn)備階段 在根據(jù)生產(chǎn)或生活的需要提出所要設(shè)計的新機器后,計劃階段只是一個預(yù)備階段。此時,對所要設(shè)計的機器僅有一個模糊的概念。 通過在這大四有限的時間里,我對螺旋式壓榨機做了一些基本的了解對它的性能方面也著重的研究。 2.4方案設(shè)計階段 螺旋式壓榨機的主要區(qū)別體現(xiàn)在螺桿上,榨螺的設(shè)計是整個壓榨機的主體,由于查到的知識對螺旋式壓榨機的設(shè)計方法很多,所以決定采用多段式的壓榨方式,這樣

21、對螺桿的設(shè)計和制造方面可以更好的處理,采用螺旋式的壓榨方式雖然比較傳統(tǒng),但對于壓榨這個行業(yè)還是有無限的空間。螺桿設(shè)計采用的是三段式壓榨結(jié)構(gòu)。對于機器,其實越簡單,出錯的可能性就越小,對于螺旋式壓榨機,結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。對于一些小型的榨油廠是首選。 2.5 技術(shù)設(shè)計階段 方案設(shè)計階段結(jié)束后,進入技術(shù)設(shè)計階段,技術(shù)設(shè)計階段的工作如下。 2.5.1機器的動力學(xué)計算 結(jié)合零部件的結(jié)構(gòu)及運動參數(shù)，初步計算各主要零件所受載荷的大小及特性。 2.5.2 零部件的工作能力設(shè)計 主要零部件的尺寸和特性已知的額定負荷的程度，你能做的部分的初步設(shè)計。本設(shè)計是基于工作標(biāo)準(zhǔn)的

22、能力，一定要參考的操作特性的一般故障部位，環(huán)境條件等合理制定的強度的主要零件的設(shè)計和軸承壽命計算。通過對零件的基本尺寸的計算確定。 2.5.3 機器的運動學(xué)設(shè)計 根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)方案，做出運動學(xué)的計算，從而確定各運動構(gòu)件的運動參數(shù)，轉(zhuǎn)速、速度等，然后選定原動機的參數(shù)，功率、轉(zhuǎn)速、線速度等。 2.5.4 主要零件的校核 在繪制部件裝配草圖及總裝配草圖以后，所有零件的結(jié)構(gòu)及尺寸均為已知，在此條件下，再對一些重要的零件進行精確的校核計算，并修改零件的結(jié)構(gòu)及尺寸，直到滿意為止。 按最后定型的零件工作圖上的結(jié)構(gòu)及尺寸，繪制部件裝配圖及總裝配圖。 3 螺旋榨油機的結(jié)構(gòu)設(shè)計

23、 3.1榨螺軸的設(shè)計 榨螺軸是由芯軸，榨軸，出渣梢頭，鎖緊螺母，調(diào)整螺栓，軸承等構(gòu)成。裝配榨軸時，榨螺與榨螺之間必須壓緊，防止榨螺之間出現(xiàn)塞餅現(xiàn)象，必須擰緊鎖緊螺母，餅的厚度用旋轉(zhuǎn)的調(diào)整螺栓來控制。 3.2榨籠的構(gòu)造 榨籠是由上下榨籠內(nèi)裝有條排圈，條排，元排所構(gòu)成。條排24件，元排17件，還有壓緊螺母內(nèi)裝有出餅圈，榨膛的兩端分別于齒輪箱和機架相連接。 3.3齒輪箱的構(gòu)造及入料器的構(gòu)造 齒輪箱是由齒箱蓋，箱體，圓柱齒輪，傳動軸，軸承，皮帶輪等構(gòu)成，可從頂部油塞孔加機油，從油標(biāo)處看油面高度。入料器的組成主要有立軸，錐齒輪，軸承支座，固定板，錐斗等，使用自動進料器可以節(jié)

24、省勞動力，提高生產(chǎn)效率。 3.4調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計 調(diào)節(jié)裝置的主要目的是調(diào)節(jié)出渣的粗細，相應(yīng)的改變榨膛的壓力機構(gòu)，為抵餅圈整軸移動或出餅圈同芯軸一起做軸向移動。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，機架的受力能在運轉(zhuǎn)中調(diào)節(jié)，但軸的軸頭易損壞。由于采用整軸移動或夾餅圈，因此螺栓連接松脫現(xiàn)象比較嚴(yán)重，此裝置平穩(wěn)，低速重的靜載荷，使旋合螺紋間始終受到附加的壓力和摩擦力的作用，工作載荷有變動時該摩擦力仍然存在。 4 螺旋榨油機主要參數(shù)的確定 4.1電動機的選取 本次設(shè)計適于大豆、菜籽等多種油料作物，對象是中、小型油廠，因此選取的電機功率不高。 電機型號 YL-112M-7 ；

25、 額定功率  ； 額定電流 ； 效率  ； 功率因數(shù) ； ； ； 總傳動比 ； 4.2壓縮比的設(shè)計及計算  4.2.1總壓縮比ε ε是指進料端一個導(dǎo)程所對應(yīng)的空余體積V1與出餅端一個導(dǎo)程所對應(yīng)的空余體積VCM之比， 即： (1) 設(shè)計時，為了克服榨料的彈性變形，總的壓縮比要大于實際的壓縮比εn。 查表的實際壓縮比 ； 實際壓縮比 ； 本次設(shè)計的螺旋榨油機榨料為大豆，其總壓縮比，??； 4.2.2 進

26、料端炸膛體積Vj的設(shè)計 (2) 將數(shù)據(jù)代入公式得： (3) 所以 ； 出坯率 ； 充滿系數(shù) ； 系數(shù) ； 料端炸膛容積，有公式 推出； 4.2.3功率消耗 理論公式 (4) 對于中小型機器  ； 取  ； 4.2.4 榨膛壓力 將數(shù)據(jù)代入公式得： ： (5) 4.3 榨螺軸的設(shè)計計算 榨螺軸是螺旋榨油機的主要工作部

27、件之一，榨螺軸的結(jié)構(gòu)參數(shù)、轉(zhuǎn)速、材質(zhì)的選擇對形成榨膛壓力、油與餅的質(zhì)量，生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本有很大關(guān)系。 在設(shè)計中，采用套裝式變導(dǎo)程二級壓榨型榨螺軸，它將榨螺分成若干段，套裝在芯軸上用螺母壓緊，連續(xù)型榨螺軸的相鄰榨螺緊接，沒有距圈，結(jié)構(gòu)較簡單，榨膛壓力較大，回料少，但齒型復(fù)雜，加工須配置專用機床，適用于較小型榨油機。 圖1 榨螺軸 4.3.1 連續(xù)型榨螺軸尺寸如下表所示： 表1 榨螺軸尺寸表 榨螺號 1 2 3 4 5 6 7 節(jié)長 120 110 80 30 4

28、5 45 45 導(dǎo)程 42 42 36 —— 31.5 31.5 —— 螺旋外徑 70 70 70 70 70 70 70 螺旋內(nèi)徑 50 50 50/67 69.2/67 59/64.5 64.3/69.6 69.6/76.6 齒頂寬/齒根寬 6/16 6/16 6/16 —— 8/9.9 11.7/13.6 —— 4.3.2 榨螺材料 榨螺用15或20號低碳鋼經(jīng)氣體滲碳，淬火、回火處理后，表面硬度為HRC58--62 。 4.3.3 榨螺齒形 錐形根圓榨螺 榨螺齒形尺寸；,最大為； ； 榨

29、螺最小壁厚,取. 圖2 3號榨螺 4.4 Ⅰ軸和Ⅱ軸嚙合齒輪的計算 4.4.1 齒輪的選用 選用直齒圓柱齒輪傳動，7級精度。 已知輸入功率； 小齒輪轉(zhuǎn)速 ； 齒數(shù)比 ； 條件：帶式輸送機，工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。 (1）材料選擇 Ⅰ軸上的小齒輪材料為45#,硬度為217--255HBS,取硬度為240HBS,嚙合的中齒輪材料為QT500-5(調(diào)質(zhì)),硬度(147--241)HBS,硬度取為200HBS 。 (2)齒輪齒數(shù)的選擇 小齒輪的齒數(shù)Z1=13,中齒輪的齒數(shù)為,取 芯軸轉(zhuǎn)速 (3)按齒面

30、接觸強度設(shè)計 (6) 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距：: 齒寬系數(shù) 由表查得材料的彈性影響系數(shù) 由圖冊按齒面硬度查得： 小齒輪的接觸疲勞強度極限， 大齒輪的接觸疲勞強度極限， 由公式計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ： 接觸疲勞系數(shù) , ； 接觸疲勞許用應(yīng)力計算，失效概率取為 1.1%，安全系數(shù)為 S=1， ； 4.4.2 計算 （1）計算小齒輪分度圓直徑d1 , 代入中較小的值 經(jīng)計算得 （2）計算圓周的速度 （3）計算尺寬 ； （4）齒

31、寬與齒高之比 模數(shù): 齒高: （5）載荷系數(shù) 根據(jù), 7級精度, 由圖冊查得動載系數(shù) . 直齒輪,假設(shè) , 由表查得:； 由表查得，使用系數(shù) ； 由表查得，7級精度，小齒輪相對支承，非對稱布置時 由, 查得 ； 故載荷系數(shù)為: 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由公式 (7) 得 ； （6）計算模數(shù) 4.4.3按齒根彎曲強度設(shè)計 (8) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 （1）查

32、圖冊知小齒輪的彎曲疲勞強度極限為 ； 大齒輪的彎曲疲勞強度極限為 ； （2）由圖冊查得彎曲疲勞壽命系數(shù)： ； （3）試算彎曲疲勞許用應(yīng)力 彎曲疲勞的安全系數(shù)取 S=1.4 （4）載荷系數(shù)的計算 （5）查表得齒形系數(shù) （6）查表得應(yīng)力校正系數(shù)： （7）計算大小齒輪的并進行比較； 設(shè)計計算 由公式3.8得： (9) 對比計算結(jié)果，取 m=3 , 按接觸疲勞強度計算分度圓直徑,從而計算出 小齒輪齒數(shù) ， 取 大齒輪齒數(shù) ,取 4.4.4 幾何尺寸計

33、算 （1）計算分度圓直徑 （2）計算中心距 （3）齒輪寬度 取 ,； 4.4.5 驗算 所以，該齒輪設(shè)計符合要求。 4.4.6 確定小齒輪的齒形參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸： （1）分度圓直徑d : （2）齒頂高ha （3） 齒根高 （4） （4）齒全高 （5）齒頂圓直徑 （6）齒根圓直徑 （7）基圓直徑 （8）齒距 齒槽寬 中心距 齒厚 頂隙 5 軸的計算校核 5.1 選材及表面預(yù)處理 （1）材料: 軸主要用碳鋼

34、,本設(shè)計從經(jīng)濟實用角度選用45#鋼. （2）熱處理: 高頻淬火,表面強化處理噴丸,提高軸的抗疲勞強度,45#鋼熱處理調(diào)質(zhì) .軸表面淬火處理: 淬硬層深度耐磨. （3）工作條件: 載荷不大,深度 . 5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）軸肩高度 (d為軸的直徑,軸環(huán)寬度b=1.4a) 按扭矩強度條件計算 ： 其中 [T] 為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位是 Mpa. 軸45#鋼 （2）軸的直徑 (10) 式中取 軸傳遞的功率 , 軸的轉(zhuǎn)速

35、 ∴ 對于直徑的軸,有一個鍵槽時,軸徑增大,為將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑, ,( L長系列60 mm,短系列42 mm) 。 此處為軸的校核圖形, 圖3 軸的受力圖 總彎矩 校核軸的強度,按第三強度理論計算應(yīng)力 對于直徑為d的圓軸,彎曲應(yīng)力σ=M/w, 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 其中,w (mm) 為軸的抗彎截面系數(shù), 式中 則軸的彎矩合成強度條件為:  對稱循環(huán)應(yīng)變力時，軸的許用彎曲應(yīng)力經(jīng)查表得 ∴ 符合強度要求. 計算受載的軸類零件，常載荷軸簡化為集中力，作用點作為負載的

36、分配段中點，其作用在軸上的轉(zhuǎn)矩，計數(shù)通常由驅(qū)動件的輪轂的寬度的中點。軸通常被放置在鉸鏈支撐梁，支撐反力作用點的類型和軸承布置。 6 皮帶輪的設(shè)計計算 小帶輪基準(zhǔn)直徑 ； 大帶輪基準(zhǔn)直徑 ； 帶傳動 在傳動中心距較大的情況下平帶的材質(zhì)選用帆布芯平帶。 帶輪帶寬 , 帶輪寬 求帶速 其中 , ； ， 取 ，則 ； 帶厚δ=1.2n ,查表13-1-45 n=3 ,則δ=3.6mm . 初定中心距 a 1.5(d1+d2)< a<5(d1+d2) ， 則579< a0<1930 ,取a0=860mm 環(huán)型帶

37、的節(jié)線長度 由表得環(huán)型帶內(nèi)周長度； 實際中心距 ； 小帶輪包角 7 鍵的選擇設(shè)計 7.1 鍵的選擇 鍵的截面尺寸bh由軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選定。 按輪轂的長度確定鍵的長度L，即鍵長等于或略小于輪轂的長度。 I軸 ：d=22 mm 處選用普通平鍵 鍵寬b鍵高h bh =66 . 鍵L , L1=25mm,L2=56mm, 軸深度 t=4.0 mm 7.2 鍵的校核計算 假設(shè)載荷在鍵的工作面上分布均勻，普通平鍵的連接的強度條件為 T傳遞的轉(zhuǎn)矩為 T=

38、9.1263104 N2 mm K鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h=0.56=3 mm l鍵的工作長度，圓頭平鍵l=L-b=56-6=50mm d軸的直徑 d=22 mm [σp] 許用擠壓應(yīng)力 , 查表取 ; 將數(shù)值代入公式 (11) 符合標(biāo)準(zhǔn)。 故，鍵的標(biāo)記為：：鍵656 . 8 軸承的設(shè)計 8.1 軸承壽命 對于滾子軸承，ε=10/3,我們計算I軸的滾動軸承為圓錐滾子軸承32905。 已知：n=418.6 r/min ,預(yù)期計算壽命Lh=5000h. 由公式得出，C

39、 求比值 Fa/Fr=1284.3/2966=0.43

40、,滿足壽命要求 。 9螺旋榨油機的安裝使用 9.1 螺旋榨油機的潤滑 （1）、所有油杯、油眼每天加油兩次。 （2）、減速齒輪箱內(nèi)所用齒輪油，除在試車時加入外，以后在每次定期大檢修時，必須加以過濾或更換。如發(fā)現(xiàn)變質(zhì)則應(yīng)隨時更換。 （3）、螺旋軸部分一個月至少檢修一次。檢修時必須除去油粕，徹底清洗檢查，，開車前必須先進行檢修一次。 （4）、整臺榨油機一般可定6個月大檢修一次。檢修時必須全部拆開清洗檢查，如有 損壞，需進行修理或調(diào)換。 9.2 榨油機的安裝 榨油回購，應(yīng)該選擇一個光線充足，空氣流通，經(jīng)營領(lǐng)域足夠的室內(nèi)安裝，應(yīng)根據(jù)機器的指令檢查。重點檢查機器安裝是否正確，每

41、個連接管件的安全保障。調(diào)試，本機在正常工作條件。正式啟動前，一邊檢查松散的可用性和損壞的部件。每個軸承潤滑油是滿的。轉(zhuǎn)動皮帶輪，聽有無沖擊或其他噪聲傳動部件。環(huán)形間隙的調(diào)整螺桿軸與蛋糕，第一螺旋軸的蛋糕在口中，然后倒退3-5轉(zhuǎn)速，使間隙控制在0.6-1.1毫米。 9.3 螺旋榨油機的使用 同樣的機器操作類型的不同，隨著出現(xiàn)不同的出油率。這與職業(yè)技能熟練度是密切相關(guān)的，誰使用榨油機，燃料油必須提前處理。 9.3.1 油料的預(yù)處理 油料壓榨前必須進行預(yù)處理，因為它直接影響榨油機的壽命、性能、安全、及出油率，預(yù)處理過程如下： （1） 油料的清洗和選擇： 無論什么種類的油料

42、，都要進行清洗，清出其中的泥沙、石子、金屬等雜物，如果不清選就會加快零件磨損，甚至導(dǎo)致油機損壞，也影響出油率。 （2） 剝殼與分離 為了充分發(fā)揮榨油機的生產(chǎn)能力，必須事先把帶殼的油料剝掙或分離開來。否則影響出油率。如花生、桐籽、棉籽等。 （3）蒸炒 蒸炒能大幅度提高出油率，是熱榨的必備工序，蒸炒溫度因油料不同而各異。料坯蒸炒應(yīng)均勻，適當(dāng)控制含水量。 （4）破碎與扎坯 對顆粒較大的油料，如花生仁、大豆等，要經(jīng)過破碎和扎坯，破壞油料仁的組織，擴大受熱面積，便于壓榨，提高出油率。 9.3.2 壓榨前的試車 （1） 榨油機運轉(zhuǎn)正常后，便可小量投入試車，須慢慢地投料，否則

43、料多榨膛壓力突增，負荷加大，易引起堵塞。嚴(yán)重時會使榨籠爆裂。 （2） 此時榨螺與榨籠溫度很低，尚不能進行榨油，要想使本機達到良好效果，按經(jīng)驗機體溫度須達到燙手的程度。因此試車過程也是升溫過程。需使料坯通過榨籠來提高溫度，緩緩?fù)读鲜喾昼姾螅闯鲲炄κ欠裼酗炂瞥?，讓熟坯順利通過榨籠，同時將下料門逐步開大，約30分鐘左右，等待榨籠溫度升高后，再逐漸縮小出餅端的間隙至3mm左右，榨籠出油量逐步提高，出油位置亦漸漸自出餅端向前移至第一、第二檔榨條交接處，此后出餅在1—2毫米厚度片狀時，則說明榨油操作過程已接近正常，則可長期保持這種情況，此時緊定螺母鎖緊保持不動，為連續(xù)壓榨做好準(zhǔn)備。 9.3.3投

44、產(chǎn)壓榨 完成以上準(zhǔn)備工作后，就可以正式投產(chǎn)了， 壓榨時，必須嚴(yán)格控制出餅厚度，根據(jù)油料品種，壓榨的次數(shù)，控制出餅厚度，一般為0.2—2.3毫米。具體數(shù)據(jù)可參照各榨油機的說明書要求。 壓榨出油率較高的油料時，例如芝麻，可分批投料，每批連榨2—4次。因為首批壓榨，油流較大，帶走的熱量也較多，所以可將首批壓榨后的油餅立即進行第二三次壓榨。再壓榨時出油相對減少，油流帶走的熱量較少，使機器溫度迅速回升到70—80℃，得以保證正常工作溫度。 9.3.4 停車 （1） 正常停車，必須將料胚全部榨完。再將生坯加入榨籠擠出硬餅和剩余熟坯，當(dāng)在出餅端發(fā)現(xiàn)排出生坯時， 松動緊定螺母將榨軸反復(fù)進退數(shù)次，使

45、膛內(nèi)余料走完，抽出榨軸。清理干凈，再捅進膛內(nèi)。 （2） 緊急停車，因故障而停車，須先停止上料。然后迅速松動緊定螺母，退出調(diào)節(jié)螺栓。如果扭不動，可用手搬動大三角皮帶輪反轉(zhuǎn)。由排料處排除膛料。再抽出榨軸。 9.4操作過程中出現(xiàn)的故障及排除 9.4.1熟坯溫度低、含水量大時發(fā)生的現(xiàn)象 （1）餅塊發(fā)軟，水汽很濃，餅帶油，餅塊由出餅口出來時跟著主軸一起轉(zhuǎn)動。 （2） 有時會不進料或進料少，料與軸一起轉(zhuǎn)動。 （3） 出油減少，油色起沫發(fā)白，出油位置靠近進料方向。 9.4.2熟坯過分干燥時發(fā)生的現(xiàn)象 （1） 出餅端瓦形餅不能成塊而碎散，餅呈黑褐色而有焦斑。 （2） 油機的榨籠內(nèi)發(fā)出格格響

46、聲，并使整臺榨油機振動。 （3） 榨油機的電動機負荷高于正常。 （4） 出油位置靠近出餅方向，出油減少，油色深褐。 這些現(xiàn)象若持續(xù)時間較長，會造成榨油機重大損失事故，所以遇有以上情況時，關(guān)小下料門，減少向榨籠送料，放大出餅端間隙，以減小榨籠內(nèi)壓力，在進料口處加入生坯，使榨油機負荷逐步下降后，再加以調(diào)節(jié)使之恢復(fù)正常工作。 10總結(jié) 在設(shè)計螺旋榨油機的過程中，設(shè)計的對象主要是大豆等油料作物，適用于中小油廠，因此所需要得零件的精度要求不高，但榨螺軸的成本比較高，為了提高榨油機的工作壽命，要求配合精度高一些。設(shè)計采用二級減速器，這樣提高了出油效率。在進料斗和機架的設(shè)計中，通過觀察成品

47、機械，在不改變性能的情況下，盡量是機器靈便，占地面積小。在壓榨過程中，采用套裝式變導(dǎo)程二級壓榨，這比傳統(tǒng)的榨油機在性能上有了很大的改進。本機械設(shè)計思想是連續(xù)型，因此出渣不能成餅狀，為了降低成本，設(shè)有設(shè)計接渣斗，如果為節(jié)省費用，用編織袋代替亦能滿足要求。出油口的設(shè)計，由于出油的位置是在壓力最大的地方，如果設(shè)計出油孔太大，渣亦會進入油內(nèi)，影響油的質(zhì)量。　 參考文獻 [1]胡繼強.食品機械與設(shè)備：中國輕工業(yè)出版社，1998.45--100 [2]吳宗澤,羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊：高等教育出版社，2004.26--35

48、 [3]陳斌.食品加工機械與設(shè)備：機械工業(yè)出版社，2002.135--143 [4]中國農(nóng)機研究院主編.農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊：機械工業(yè)出版社，1989.45--50 [5]南京農(nóng)業(yè)大學(xué)主編.農(nóng)業(yè)機械學(xué)：中國農(nóng)業(yè)出版社，1996.68--74 [6]陸振曦，陸守道.食品機械原理與設(shè)計：中國輕工業(yè)出版社，2001.20--45 [7]王三民，諸文俊.機械原理與設(shè)計：機械工業(yè)出版社，2000.33--41 [8]劉鴻文.簡明材料力學(xué)：高等教育出版社，2003.56--78 [9]. 單輝祖編，材料力學(xué)(I、II)，高等教育出版社，1999.24--45 [10]. 孫

49、訓(xùn)方主編，材料力學(xué)(I、II)（第4版），高等教育出版社，2002.65--70 [11] .范欽珊編，材料力學(xué)，高等教育出版社，2000.22--55 [12]. 邱棣華編，材料力學(xué)，高等教育出版社，2004.45--50 [13]. 張少實編，新編材料力學(xué)，機械工業(yè)出版社，2002.50--76 The design of the spiral oil press Chao Shuan (Mechanical and Electronic Engineering Department of Dezhou Univ

50、ersity, Dezhou Shandong, 253023) Abstract:This paper is the overall structure design of screw press. Including the working parts, gear, rack section, the structure design of oil device and a feeding device etc.. Including the motor input power / speed selection. The selection and design of belt and

51、 pulley. Design of variable in the gearbox, shaft design, bearing, bond, options and related coupling calculation, checking. Screw squeezing cage design etc.. The screw and barrel is the main component of oil press. Screw mainly consists of a screw shaft and screw (3) adjustable cake head. The lock

52、nut and an adjusting bolt etc.. Design should meet the requirements of the press screw assembly screw the screw assembly must be strict. Through a locking nut clamping. Prevent the cake into the pressing screw hole, effects of screw smooth disassembly. Pressing cage pressing chamber consists of two

53、parts. Section by pressing strip, after paragraph by the pressing ring. Attention should be paid to coordination between design of gearbox, whether the transmission ratio and torque to meet the conditions. Key Words:Press, screw,coupling,squeezing cage,gearbox, spline shaft

54、 謝 辭 首先，感謝我的導(dǎo)師王慧老師，她嚴(yán)謹細致、一絲不茍的工作作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣，給了起到了指明燈的作用；她循循善誘的教導(dǎo)給予我無盡的啟迪，讓我很快就感受到了設(shè)計的快樂并融入其中。此次畢業(yè)設(shè)計歷時兩個多月，是我大學(xué)學(xué)習(xí)中遇到過的時間最長、涉及內(nèi)容最廣、工作量最大的一次設(shè)計。我此次的論文題目是螺旋榨油機設(shè)計。雖說老師的指導(dǎo)讓此次的畢業(yè)設(shè)計看起來不是那么的可怕，但是當(dāng)我真的開始著手時，發(fā)現(xiàn)還是有許多困難。每當(dāng)遇到不懂得問題時，我都會第一時間記在本子上面，然后等答疑的時候問兩位老師，老師對于我提出來的問題都一一解答，從來都不會因為我的問題稍過簡單加以責(zé)備，而

55、是一再的告誡我做設(shè)計該注意的地方，從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持，她真正起到了“傳道授業(yè)解惑疑”的作用，讓人油然而生的敬佩。除此之外，我們組和老師還有另外兩個交流途徑：打電話和發(fā)郵件，以便大家第一時間接收到畢業(yè)設(shè)計的最新消息和資料。多少個日日夜夜，老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩老師們的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹向王慧老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師

56、長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意! 最后我還要感謝我的母校德州學(xué)院四年來對我的栽培。 21 德州學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計評語 院?。ㄏ担? 機 電 工 程 系 專　業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名： 晁栓 學(xué) 號： 200901701161 題 目： 螺旋榨油機設(shè)計 指導(dǎo)教師評語： 評定成績： 　　　　　　　　　　　　　　　 指導(dǎo)教師簽名：

57、 年 月 日 德州學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計評語 院?。ㄏ担? 機 電 工 程 系 ?！I(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名： 晁栓 學(xué)　號： 200901702261 題 目： 評閱人評語： 評定成績： 　　　　　　　　　　　　　　　 評閱人簽名： 年 月 日 德州學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計評語

58、 院?。ㄏ担? 機 電 工 程 系 ?！I(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名： 晁栓 學(xué)　號： 200901701161 題 目： 答辯小組評語： 評定成績： 　　　　　　　　　　答辯小組組長簽名： 年 月 日 指導(dǎo)教師評定成績 （30%） 評閱人評定成績 （30%） 答辯小組評定 成績（40%） 答辯委員會主任簽字： 年 月 日 綜合評定成績