螺旋榨油機(jī)的設(shè)計(jì)（全套CAD圖紙）

1、螺旋榨油機(jī)的設(shè)計(jì)（全套cad圖紙） 全套cad圖紙,聯(lián)系 695132052 螺旋榨油機(jī)的設(shè)計(jì)學(xué) 生:鄧 凱指導(dǎo)老師:任述光(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院,長(zhǎng)沙 410128) 摘 要:本文主要是對(duì)螺旋榨油機(jī)的總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。其中包括壓榨部分,傳動(dòng)部分,機(jī)架部分,出油裝置及進(jìn)料等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括對(duì)輸入端電動(dòng)機(jī)功率/轉(zhuǎn)速的選擇。帶及帶動(dòng)輪的選擇設(shè)計(jì)。變速箱中齒輪的設(shè)計(jì),軸的設(shè)計(jì),軸承,鍵,聯(lián)軸器的選擇及相關(guān)的計(jì)算,校核。榨螺榨籠的設(shè)計(jì)等。其中榨螺和榨籠是榨油機(jī)的主要工作部件。榨螺部分主要由榨螺軸和榨螺,調(diào)節(jié)螺栓等組成。榨螺的設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足榨螺間的裝配要求。本機(jī)適應(yīng)于榨取菜籽,花生仁,芝麻等植物油脂。 關(guān)

2、鍵詞:榨油機(jī);花鍵軸;聯(lián)軸器;榨籠;變速箱;the design of spiral oil pressauthor:dengkaitutor:renshuguangoriental science &technology college of hunan agricultural university, changsha 410128 abstract:this thesis is the design of the overall structure of screw press. including press parts, transmission parts, chassis par

3、ts, oil installations and the structural design of feed and so on. including the input of the motor power / speed option. belt and pulleys of the selection and design. transmission in gear design, shaft design, bearings, keys, options and related coupling calculation, check. pressing screw pressing

4、cage design. pressing of which is the oil press screw and pressing cage main working parts. pressing screw part of the main screw pressing and pressing bolt of three. transfer cake first. lock nut and adjustment bolts etcpressing bolts should be designed to meet the pressing bolt assembly between th

5、e requirements. squeezed between the assembly must be tight spiral.this machine is suitable for the extraction of rapeseed, peanut, sesame,sunflower seeds and other plant oils. key words:oil press; spline shaft; coupling; pressing cage; transmission; 1 前言 隨著我國(guó)人民生活水平不斷提高,尤其是人民收入的增加,對(duì)食品的需求逐漸走向多樣化、多層次化

6、,為食品工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市 場(chǎng)。作為提供食品工業(yè)裝備的行業(yè),食品機(jī)械和包裝機(jī)械行業(yè)將提供多品種、高質(zhì)量的產(chǎn)品以滿足食品工業(yè)發(fā)展的需求。 1997年,全國(guó)糧食部門所屬糧油加工企業(yè)有11297個(gè)(其中大米加工企業(yè)5777個(gè),面粉加工企業(yè)4104個(gè)、植物油加 工企業(yè)1416個(gè)),產(chǎn)值為752億元。 ?我國(guó)農(nóng)村市場(chǎng)是大市場(chǎng),在油脂加工設(shè)備方面,有關(guān)專家認(rèn)為應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大規(guī)模。1997年底,我國(guó)植物油加工企業(yè)(鄉(xiāng)及縣以上)有4957個(gè),年產(chǎn)植物油894萬(wàn)噸。1998年經(jīng)過(guò)調(diào)整,植物油加工企業(yè)為1513家,年產(chǎn)植物油602萬(wàn)噸。目前世界人均年食用油為14kg,我國(guó)人均年食用油約為7.4kg,只有世界人平

7、均量的二分之一。預(yù)計(jì)到2010年,我國(guó)人均年食用油可達(dá)10kg。隨著人民生活水平的提高,食用油脂消費(fèi)向精煉油、色 拉油、高級(jí)烹調(diào)油、調(diào)和油及營(yíng)養(yǎng)保健油方向發(fā)展。目前適應(yīng)于廣大農(nóng)村的油料加工機(jī)械可分為動(dòng)力旋轉(zhuǎn)榨油機(jī)和液壓榨油機(jī)兩大類,共 十幾個(gè)品種規(guī)格,還有清洗、脫殼、蒸炒、濾油等二十幾個(gè)規(guī)格品種的配套設(shè)備,市場(chǎng)很大。目前城市的大型油廠采用浸出法生產(chǎn),溶劑 浸出工藝發(fā)展迅速,將逐漸取代機(jī)械磨榨,且生產(chǎn)規(guī)模日益大型化、連續(xù)化和自動(dòng)化1。 我國(guó)目前常用平轉(zhuǎn)式、履帶式和罐組式浸出器,近年已經(jīng)又研制出了環(huán)形浸出器、平轉(zhuǎn)浸出器等新產(chǎn)品。浸出油廠也將逐步向中、大 型發(fā)展。油料的膨化?浸出是近年來(lái)出現(xiàn)的新工藝

8、,可大大提高浸出能力,其加工設(shè)備我國(guó)已經(jīng)研制成功,今后將會(huì)逐步推廣。 ?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(lái)越大。目前我國(guó)油脂精煉機(jī)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(dòng)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(guó)發(fā)展起步較晚,規(guī)模也不大,今后會(huì)有所發(fā)展,但速度不會(huì)太快,主要還是目前常用的機(jī)械法榨油方式。 機(jī)械法取油設(shè)備類型很多,按其工作原理可分成多種結(jié)構(gòu)形式。如靜壓式(水壓式)、攪拌擠壓式、螺旋擠壓式(螺旋榨油機(jī))、偏心回轉(zhuǎn)擠壓式(回轉(zhuǎn)偏心輪榨油機(jī))以及離心力擠壓分離(水浸法分離油渣)等。其中常用的有液壓榨油機(jī)和

9、螺旋榨油機(jī)兩大類。而液壓榨油機(jī)除特殊用途外,也將逐漸由高效螺旋榨油機(jī)所取代2。 液壓榨油機(jī)有手動(dòng)、機(jī)動(dòng)以及立式、臥式等類型。 立式手動(dòng)液壓榨油機(jī)由榨油部分和手動(dòng)壓力泵組成,可壓榨多種油料,經(jīng)預(yù)處理后的料坯經(jīng)軋坯、蒸炒并制成餅坯后放入榨膛內(nèi)壓榨。通常液壓榨油機(jī)配備制餅機(jī)(手動(dòng)或液壓式)。 手動(dòng)或電動(dòng)液壓榨油機(jī)的壓力泵有單柱塞泵、套式柱塞泵等多種類型,其中套式泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力變換方便,有能滿足榨油過(guò)程先快后慢,壓力由小到大的工藝要求,該液壓榨油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但操作勞動(dòng)強(qiáng)度大,不能連續(xù)作業(yè)。 制漿成型半連續(xù)式液壓榨油機(jī),該榨油機(jī)壓力高,壓榨時(shí)間短825min,能自動(dòng)控制,是一種適用壓榨可可、芝麻、花生

10、仁等高油分軟脂油料的專用榨油機(jī)。但對(duì)設(shè)備材質(zhì)、壓力泵、制造要求較高,成本高,一般應(yīng)用范圍不廣。 螺旋榨油機(jī)是利用旋轉(zhuǎn)的榨螺軸將料坯在榨膛內(nèi)連續(xù)推進(jìn),由于榨螺上螺旋導(dǎo)程逐漸縮短或螺紋深度逐漸變淺,榨膛內(nèi)的空間容積(榨膛容積或空余體積)逐漸減小,從而產(chǎn)生壓榨作用,將油從榨籠縫隙中擠出,殘?jiān)鼔赫コ娠?從出口端排出。 螺旋壓榨在食品生產(chǎn)中,由于液壓榨油機(jī)取油生產(chǎn)的間歇性,壓榨周期長(zhǎng),裝卸料餅麻煩,而且設(shè)備笨重,占地面積大等缺點(diǎn),限制了它的發(fā)展,因此,有被螺旋榨油機(jī)取代的趨勢(shì)3。 利用高新技術(shù)進(jìn)行米、面、油的精深加工,可使糧油資源成倍增值。以下是目前世界上較為先進(jìn)的幾種糧油加工高新技術(shù)。 1 機(jī)電一體化

11、技術(shù)、光電控制技術(shù)、智能技術(shù) 這三項(xiàng)技術(shù)是世界發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)代米、面、油精深加工必用的高新技術(shù),運(yùn)用于糧油加工的原料儲(chǔ)運(yùn)、保鮮,產(chǎn)品加工、質(zhì)量控制,成品儲(chǔ)存和發(fā)放的全過(guò)程,是糧油加工達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的重要技術(shù)手段。? 2 擠壓膨化技術(shù) 擠壓膨化技術(shù)是世界發(fā)達(dá)國(guó)家用于糧油加工、食品制作、纖維和淀粉降解、谷物和大豆蛋白組織化、谷物細(xì)胞壁破壁等生化反應(yīng)器。在早餐食品、休閑食品制作和糧油深加工中有著廣泛的應(yīng)用前景。如米糠擠壓穩(wěn)定化技術(shù),可使米糠品質(zhì)穩(wěn)定,延緩劣變,提高米糠的儲(chǔ)藏性;油料擠壓膨化可提高出油率;米、面等原料經(jīng)擠壓膨化,可以生產(chǎn)豐富多彩的谷物早餐食品和休閑食品;大豆經(jīng)擠壓膨化可生產(chǎn)大豆組織化

12、食品等。3 生物技術(shù) 生物技術(shù)是21世紀(jì)高新技術(shù)中的核心技術(shù)之一。在糧油加工中有著廣泛的應(yīng)用前景,其中各種生物酶制劑是深加工必不可少的,谷物轉(zhuǎn)化淀粉糖、超純度米淀粉、多孔淀粉、高蛋白米粉、高純度米蛋白、米糠蛋白、米糠營(yíng)養(yǎng)素、肌醇,酶法制油、脂交換等深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)都需要生物技術(shù)和淀粉酶、糖化的酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素的酶、植酸酶等多種酶制劑和酶工程技術(shù)。 4 膜分離、離子交換、色譜分離技術(shù) 這三項(xiàng)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(xì)胞壁多糖及糧油資源中各種功能性活性物質(zhì)的分離、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

13、新技術(shù)4。2 總體方案的擬定2.1 工作原理分析 螺旋榨油機(jī)的工作原理概括為:榨油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),預(yù)處理好的料胚從料斗進(jìn)入榨膛,榨膛由榨條和榨圈組成。料胚由榨螺的螺旋逐漸推進(jìn)受到二次壓榨,壓榨力的來(lái)源是:料胚由1-2節(jié)榨螺向前推進(jìn)到3節(jié)榨螺,由于3節(jié)榨螺根徑逐漸增大(即牙形高度逐漸減小)螺紋逐漸加寬,從而榨螺與榨圈間的容積逐漸減小,進(jìn)而將料胚推進(jìn)到4節(jié)榨螺與5節(jié)榨螺處,榨膛容積增大,料胚被松散后繼續(xù)向前推進(jìn)。通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)餅頭與出餅圈之間的間隙,控制出餅厚度,由于榨膛的特殊結(jié)構(gòu),料胚在榨膛產(chǎn)生復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和很大的摩擦力,致使油料的纖維的膠體遭受破壞,在巨大的壓力下,油就從榨條縫隙和榨圈的出油槽中擠出來(lái)

14、5。2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 在根據(jù)生產(chǎn)或生活的需要提出所要設(shè)計(jì)的新機(jī)器后,計(jì)劃階段只是一個(gè)預(yù)備階段。此時(shí),對(duì)所要設(shè)計(jì)的機(jī)器僅有一個(gè)模糊的概念。 在計(jì)劃階段中,對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)器的需求情況作充分的調(diào)查研究和分析。通過(guò)分析,進(jìn)一步明確機(jī)器所應(yīng)有的功能,并為以后的決策提出由環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、加工以及時(shí)限等各個(gè)方面所確定的約束條件。在此基礎(chǔ)上,明確地寫(xiě)出設(shè)計(jì)任務(wù)的全面要求及細(xì)節(jié),最后形成設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),作為本階段的總結(jié)。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)大體上應(yīng)包括:機(jī)器的功能,經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保性的估計(jì)?制造方面的大致估計(jì),基本使用要求,以及完成設(shè)計(jì)任務(wù)的預(yù)計(jì)期限等。此時(shí),對(duì)這些要求及條件一般也只能給出一個(gè)合理的范圍,而不是準(zhǔn)確的數(shù)字。例如可以用必

15、須達(dá)到的要求、最低要求、希望達(dá)到的要求等方式予以確定6。2.3 方案與技術(shù)設(shè)計(jì) 本階段對(duì)設(shè)計(jì)的成敗起關(guān)鍵作用。在這一階段中也充分地表現(xiàn)出設(shè)計(jì)工作有多個(gè)解(方案)的特點(diǎn)。 機(jī)器功能得分析,就是要對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提出的機(jī)器功能中必須達(dá)到的要求、最低要求及希望達(dá)到的要求進(jìn)行綜合分析,即這些功能能否實(shí)現(xiàn),多項(xiàng)功能間有無(wú)矛盾,相互間能否替代等。最后確定出功能參數(shù),作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的依據(jù)。在這一步驟中,要恰當(dāng)處理需要與可能、理想與現(xiàn)實(shí)、發(fā)展目標(biāo)與當(dāng)前目標(biāo)等之間可能產(chǎn)生的矛盾問(wèn)題。 確定功能參數(shù)后,即可提出可能的解決辦法,亦即提出可能采用的方案。尋找方案時(shí),可按原動(dòng)部分、傳動(dòng)部分及執(zhí)行部分分別進(jìn)行討論。較為常用的

16、辦法是先從執(zhí)行部分開(kāi)始討論。 進(jìn)行機(jī)器評(píng)價(jià)時(shí),還必須對(duì)機(jī)器的可靠性進(jìn)行分析,把可靠性作為一項(xiàng)評(píng)價(jià)的指標(biāo)。從可靠性的觀點(diǎn)來(lái)看,盲目的追求復(fù)雜的結(jié)構(gòu)往往是不明智的。一般地講,系統(tǒng)越復(fù)雜,則系統(tǒng)的可靠性就越低。為了提高復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性,就必須增加并聯(lián)設(shè)備系統(tǒng),而這不可避免地提高機(jī)器的成本。 通過(guò)方案評(píng)價(jià),最后進(jìn)行決策,確定一個(gè)根據(jù)進(jìn)行下步技術(shù)設(shè)計(jì)的原理圖或機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖7。 在方案設(shè)計(jì)階段,要正確地處理好借鑒與創(chuàng)新的關(guān)系。同類機(jī)器成功的先例應(yīng)當(dāng)借鑒,原先薄弱環(huán)節(jié)及不符合現(xiàn)有任務(wù)要求的部分應(yīng)當(dāng)加以改進(jìn)或者根本改變。既要積極創(chuàng)新,反對(duì)保守和照辦原有設(shè)計(jì),也要反對(duì)一味求新而把合理的原由經(jīng)驗(yàn)棄置不用這兩種錯(cuò)誤

17、傾向。 技術(shù)設(shè)計(jì)階段的目標(biāo)是產(chǎn)生總裝配圖及部件裝配草圖。通過(guò)草圖設(shè)計(jì)確定出各部件及其零件的外形及基本尺寸,包括各部件之間的連接零、部件的外形及基本尺寸。最后繪制零件的工作圖、部件裝配圖和總裝圖。 為了確定主要零件的基本尺寸,必須做以下工作: 1 機(jī)器的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì) 根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)方案,確定原動(dòng)機(jī)的參數(shù)(功率、轉(zhuǎn)速、線速度等)。然后,做運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算,從而確定各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)(轉(zhuǎn)速、速度、加速度)。 2 機(jī)器的動(dòng)力學(xué)計(jì)算 結(jié)合個(gè)部件的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)參數(shù),計(jì)算各主要零件所受載荷的大小及特性。此時(shí)求出的載荷,由于零件尚未設(shè)計(jì)出來(lái),因而知識(shí)作用于零件上的公稱或名義載荷。 3 零件的工作能力設(shè)計(jì) 已知主要零

18、件所受的公稱載荷的大小和特性,即可做零部件的初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)所依據(jù)的工作能力準(zhǔn)則,需參照零部件的一般失效情況、工作特性、環(huán)境條件等合理地?cái)M定,一般有強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)穩(wěn)定性、壽命等準(zhǔn)則。通過(guò)計(jì)算或類比,即可決定零部件的基本尺寸。 4 部件裝配草圖及總裝配草圖的設(shè)計(jì) 根據(jù)已定出的主要零部件的基本尺寸,設(shè)計(jì)出部件裝配圖及總裝配草圖。草圖上需對(duì)所有零件的外形及尺寸進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。在此步驟中,需要很好的協(xié)調(diào)各零部件的結(jié)構(gòu)及尺寸,全面地考慮所設(shè)計(jì)的零部件的結(jié)構(gòu)工藝性,使全部零件有最好的構(gòu)形。 5 主要零件的校核 有一些零件,在上述第三部中由于具體的結(jié)構(gòu)未定,難于進(jìn)行詳細(xì)的工作能力計(jì)算,所以,只能作初步計(jì)算及

19、設(shè)計(jì)。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,相互鄰接的零件之間的關(guān)系也為已知。只有在這時(shí),才可以較為精確的定出作用在零件上的載荷,決定影響零件工作能力的各個(gè)細(xì)節(jié)因素。只有在此條件下,才有可能并且必須對(duì)一些重要的或者外形及受力情況復(fù)雜的零件進(jìn)行精確的校核計(jì)算。根據(jù)校核的結(jié)果,反復(fù)地修改零件的結(jié)構(gòu)及尺寸,直到滿意為止。 草圖設(shè)計(jì)完成以后,即可根據(jù)草圖業(yè)已確定的零件基本尺寸,設(shè)計(jì)零件的工作圖。此時(shí),仍有大量的零件結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)要加以推敲和確定。設(shè)計(jì)工作圖時(shí),要充分考慮到零件的加工和裝配工藝性、零件在加工過(guò)程中和加工完成后的檢驗(yàn)要求和實(shí)施方法等。有些細(xì)節(jié)安排如果對(duì)零件的工作能力有

20、值得考慮的影響時(shí),還需返回去重新校核工作能力。最后繪制除標(biāo)準(zhǔn)以外的全部零件的工作圖。 按最后定型的零件工作圖上的結(jié)構(gòu)及尺寸,重新繪制部件裝配圖及總裝配圖。通過(guò)這一工作,可以檢查出零件工作圖中可能隱藏的尺寸和結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤。人們把這一工作通俗地稱為“紙上裝配”8。3 螺旋榨油機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 電動(dòng)機(jī)的選取 本次設(shè)計(jì)適于大豆、菜籽等多種油料作物,對(duì)象是中、小型油廠,因此選取的電機(jī)功率不高。 電機(jī)型號(hào) yl-112m-7 額定功率 7.5kw ; 額定電流8.8a ; 效率 84 % ; 功率因數(shù) cos?0.82 ; t/tn (最大轉(zhuǎn)矩)/(額定轉(zhuǎn)矩) 2.3 ; tmin/tn 1.5 ; 總傳

21、動(dòng)比 6.983.2 螺旋榨油機(jī)主要參數(shù)的確定3.2.1 榨膛容積比 =vj/vch (1) 查表15. 5-1坯實(shí)際壓縮比p2.39 ; 實(shí)際壓縮比n3.25 本次設(shè)計(jì)的螺旋榨油機(jī)對(duì)象是大豆,其總壓縮比=7.514 ,取=7.53.2.2 進(jìn)料端榨膛容積vj的計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)能力等參數(shù),可按下式計(jì)算: vjqbm/60kfknrmn 2 將數(shù)據(jù)代入公式3.2得: vj300kg/h0.91000/600.60.70.760r/min255.102 cm3 因此 vj255.102 ?3; 出坯率 bm0.9 ; 料坯充滿系數(shù) kf0.6 ; 系 數(shù) ke0.7 ; 入榨料坯容重 rm0.7?/

22、?3 ; 出口端榨膛容積vch ,由公式3.1 =vj/vch 推出 vch vj/18.22 cm33.2.3 功率消耗 理論公式 nrq?n?rp/6000 kw (3) 對(duì)于中小型機(jī)器 nr57 kw ; 取 nr6 kw 3.2.4 榨膛壓力 p2471?n5.5/e0.022w kpa (4) 將數(shù)據(jù)代入公式3.4得: p24710.000853.255.5/e0. 0223.5?1372.94 kpa3.2.5 榨膛壓縮比曲線 本設(shè)計(jì)的螺旋榨油機(jī),是二級(jí)壓榨型,其曲線圖1 :3.3 榨螺軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 榨螺軸是螺旋榨油機(jī)的主要工作部件之一,榨螺軸的結(jié)構(gòu)參數(shù)、轉(zhuǎn)速、材質(zhì)的選擇對(duì)形成榨膛

23、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。 圖1 榨膛壓縮比曲線 fig 1 the pressing chamber compression ratio curve 在設(shè)計(jì)中,采用套裝式變導(dǎo)程二級(jí)壓榨型榨螺軸,如圖3.2,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(méi)有距圈,結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,榨膛壓力較大,回料少,但齒型復(fù)雜,加工須配置專用機(jī)床,適用于較小型榨油機(jī)9。圖2 榨螺軸fig.2 squeezing screw shaft3.3.1 連續(xù)型榨螺軸尺寸如下表所示:3.3.2 榨螺齒形表1 榨螺軸尺寸表table .1 squeezing screw sha

24、ft dimensions table 榨螺號(hào) 節(jié)長(zhǎng) 導(dǎo)程 螺旋外徑 螺旋內(nèi)徑 齒頂寬/齒根寬 1 12042 70 50 6/16 2 11042 70 50 6/16 3 8036 70 50/676/16 4 30 ? 7069.2/67 ? 5 4531.570 59/64.3 8/9.9 6 4531.570 64.3/69.6 11.7/13.6 7 45 ? 70 69.6/76.6 ? 錐形根圓榨螺 榨螺齒形尺寸=030; 1545,最大為=90; 10; 榨螺最小壁厚d0-d/2620 mm,取=6 mm 圖3 3號(hào)榨螺fig.3 3 pressing screw3.3.3

25、榨螺材料 榨螺用15或20號(hào)低碳鋼經(jīng)氣體滲碳(滲碳層厚度為1.52mm),淬火、回火處理后,表面硬度為hrc5862 。3.4 軸和軸嚙合齒輪的計(jì)算3.4.1 齒輪的選用 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)7級(jí)精度。 已知輸入功率p17 kw ; 小齒輪轉(zhuǎn)速n1418.6 r/min ; 齒數(shù)比ui12.25 條件:帶式輸送機(jī),工作平穩(wěn),轉(zhuǎn)向不變。 1材料選擇軸上的小齒輪材料為45#,硬度為217255hbs,取硬度為240hbs,嚙合的中齒輪材料為qt500-5調(diào)質(zhì),硬度(147241)hbs,硬度取為200hbs 9。 2齒輪齒數(shù)的選擇小齒輪的齒數(shù)z113,中齒輪的齒數(shù)為z2iz129.25 ,取z23

26、0 芯軸轉(zhuǎn)速 n60r/min 3按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)。1 確定公式 d1t2.32 (5) 公式3.5內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 . 試選載荷系數(shù):k11.3 . 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距: t1 95.5105p1/n1 95.51057/418.6 6.126104 n?mm . 齒寬系數(shù)d1 . 由表查得材料的彈性影響系數(shù)ze181.4 mpa1/2 . 由圖冊(cè)按齒面硬度查得: 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限:hlim1 650 mpa 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限:hlim2 550 mpa . 由公式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) n1 60 n1jlh 60418.61 2830010 1.2109 n2 0.53109

27、 . 接觸疲勞系數(shù) khn10.9 ,khn20.87 . 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%, 安全系數(shù)為 s1, h1 khn1?hlim1/s 0.9650 585 mpa h2 0.87550 478.5 mpa 2)計(jì)算. 試算小齒輪分度圓直徑 d1t , 代入h中較小的值 d1t2.32 (6) 經(jīng)計(jì)算得 d1t67.499 mm . 計(jì)算圓周速度 v d1tn1/601000 3.1467.499418.6/601000 1.479 m/s .計(jì)算尺寬 b d?d1t 167.499 67.499 mm . 齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù): mt d1t/z1 67.499/

28、13 5.192 mm 齒高: h2.25 mt 2.255.192 11.683 mm b/h 5.778 . 載荷系數(shù) 根據(jù)v1.479 m/s , 7級(jí)精度, 由圖冊(cè)查得動(dòng)載系數(shù) kv 1.08. 直齒輪,假設(shè) kaft / b 100 n/mm , 由表查得:khkf1.2 ; 由表查得:使用系數(shù)ka1 ; 由表查得:7級(jí)精度,小齒輪相對(duì)支承,非對(duì)稱布置時(shí) kh 1.12+0.181+0.6d2 d2 + 0.2310-3b 1.12+0.181+0.61212+0.2310-367.4991.424 由b/h5.778, kh1.424 查得 kf1.52 ; 故載荷系數(shù)為: kka

29、kvkhkh 11.081.21.424 1.845 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由公式7 d1 d1t 67.499 (7) 得 d1 75.85 mm . 計(jì)算模數(shù) m d1/z1 75.85/13 5.835 mm (4)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) m (8) 1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 . 由圖冊(cè)查小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限fe1560 mpa ; 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限fe2440 mpa. . 由圖冊(cè)查得彎曲疲勞壽命系數(shù): kfn10.85 , kfn2 0.88 . 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) s1.4 f1 mpa f2 mpa . 計(jì)算載荷系數(shù) kkakvk

30、fkf11.081.21.521.97 . 查取齒形系數(shù) yfa13.13yfa22.52 . 應(yīng)力校正系數(shù): ysa11.48ysa21.625 . 計(jì)算大小齒輪的并加以比較: 10.01362 20.01480 大齒輪的數(shù)值大。 2)設(shè)計(jì)計(jì)算 由公式8得: m3.09 mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果,取按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)的,m3.09 mm,就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m3 , 按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算分度圓直徑 d175.85 mm ,從而計(jì)算出 小齒輪齒數(shù) z1d1/m75.85/325.2826 大齒輪齒數(shù) z2uz12.252658.5 ,取 z259 (5)幾何尺寸計(jì)算 . 計(jì)算分度圓直徑 d1z1m263

31、78 mm d2z2m593177 mm . 計(jì)算中心距 ad1+d2/2127.5 mm . 齒輪寬度 bdd117878 mm 取 b280 mm , b185 mm (6)驗(yàn)算 ft2t1/d129.126104/782340.77 n kaft/b12340.77/7830 n/mm 100 n/mm. 所以,該齒輪設(shè)計(jì)符合要求。3.4.2 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 : d1mz132678 mm d2mz2359177 mm 2)齒頂高h(yuǎn)a haha*m133 mm 3)齒根高 hfha*+c*m1+0.2533.75 mm 4)齒全高 hh

32、a+hf 2ha*+c*m3+3.756.75 mm 5)齒頂圓直徑 da1d1+2haz1+2ha*m78+2384 mm da2d22haz22ha*m17723183 mm 6)齒根圓直徑 df1 d1-2hfz1-2ha*-2c*m 26-21-20.25370.5 mm df2d22hfz22ha*c*m169.5 mm 7)基圓直徑 db1d1cos78cos20o73.296 mm db2d2cos177cos20o166.326mm 8)齒距pm39.42 mm 9)齒厚sm/23/24.7 mm 10)齒槽寬em/24.7 mm 11)中心距ad2d1/2mz2z1/2127

33、.5 mm 12)頂隙cc*m30.250.753.5 軸的計(jì)算校核3.5.1 選材及表面預(yù)處理 1材料:軸主要用碳鋼,本設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)實(shí)用角度選用45#鋼 2熱處理:高頻淬火,表面強(qiáng)化處理噴丸,提高軸的抗疲勞強(qiáng)度,45#鋼熱處理調(diào)質(zhì) .軸表面淬火處理: 淬硬層深度耐磨10。 3工作條件: 載荷不大,深度 0.51.5 mm.3.5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1軸肩高度:a0.070.1d d為軸的直徑,軸環(huán)寬度b1.4a 按扭矩強(qiáng)度條件計(jì)算 tt/wt9.55106p/ 0.2nd3 t (9) 其中 t 為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位是 mpa. 軸45#鋼 t2545 mpa a0126103 mm3 2軸的直

34、徑 d (10) 式中取a0105 mm3 軸傳遞的功率 p4 kw, 軸的轉(zhuǎn)速 n418.6 r/min d22.28 mm 對(duì)于直徑d100 mm的軸,有一個(gè)鍵槽時(shí),軸徑增大5%7%,為將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑, d mm, l60 mm, l長(zhǎng)系列60 mm,短系列42 mm 。 此處為軸的校核圖形,圖4 軸的受力圖fig.4 axial force 總彎矩 m474 nm 校核軸的強(qiáng)度,按第三強(qiáng)度理論計(jì)算應(yīng)力 11) 對(duì)于直徑為d的圓軸,彎曲應(yīng)力m/w, 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 t/wtt/2w (12) 其中,w mm3 為軸的抗彎截面系數(shù),w 式中 b6,t4,d28 mm 則軸的彎矩合成強(qiáng)度條件

35、為:/1842.8950 mpa -1對(duì)稱循環(huán)應(yīng)變力時(shí),軸的許用彎曲應(yīng)力經(jīng)查表得 -160 mpa ca-1 符合強(qiáng)度要求. 軸所受的載荷是從軸上零件傳來(lái)的。計(jì)算時(shí),常將軸上的分布載荷簡(jiǎn)化為集中力,其作用點(diǎn)取為載荷分布段的中點(diǎn),作用在軸上的扭矩,一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中點(diǎn)算起。通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的梁,支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān)。3.6 皮帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 小帶輪的基準(zhǔn)直徑 d171 mm; 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 d2315 mm 平帶傳動(dòng) 在傳動(dòng)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b50 mm , 帶輪寬 b63 mm 求帶速 d1601000v/n1 其中n

36、1418.6r/min ,d171mm ; in1/n2 i ,查表13-1-42 取i3 ,則n2139.53r/min ; 帶厚1.2n ,查表13-1-45 n3 ,則3.6mm 初定中心距 a0 1.5d1+d2 a05d1+d2 , 則579 a01930 ,取a0860mm 環(huán)型帶的節(jié)線長(zhǎng)度l0p2a0+d1+d2+2350.83 ; 由表13-1-38 環(huán)型帶內(nèi)周長(zhǎng)度lilp- 實(shí)際中心距 aao+946 mm ; 小帶輪的包角180-159.4161503.7 鍵的選擇設(shè)計(jì) 3.7.1 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。 鍵的長(zhǎng)度l一般可按輪轂的長(zhǎng)度而定,即鍵

37、長(zhǎng)等于或略短于輪轂的長(zhǎng)度。 i軸 :d22 mm 處選用普通平鍵 鍵寬b鍵高h(yuǎn) bh 66 鍵l , 25mm,56mm, 軸深度 t4.0 mm3.7.2 鍵的校核計(jì)算 假定載荷在鍵的工作面上均勻分布,普通平鍵連接的強(qiáng)度條件為 p2t103/kld p (13) t傳遞的轉(zhuǎn)矩為t9.126104 n? mm k鍵與輪轂鍵槽的接觸高度,k0.5h0.563 mm l鍵的工作長(zhǎng)度,圓頭平鍵ll-b56-650mm d軸的直徑d22 mm p 許用擠壓應(yīng)力p 100120 mpa, 查表取 p110 mpa 將數(shù)值代入公式 p29.12610103/3562255.309mpap110 mpa 符

38、合標(biāo)準(zhǔn)。 故,鍵的標(biāo)記為: 鍵6563.8 軸承的設(shè)計(jì)3.8.1 軸承壽命 lh106/60nc/p (14) 對(duì)于滾子軸承,10/3,我們計(jì)算i軸的滾動(dòng)軸承為圓錐滾子軸承32905。 已知: n418.6 r/min ,預(yù)期計(jì)算壽命lh5000h 由公式得出,c 求比值fa/fr1284.3/29660.43e 因此查表得,徑基本額定動(dòng)載荷 c p (15) 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷p px fr+y fa (16) fp向動(dòng)載荷系數(shù)x和軸向動(dòng)載荷系數(shù)y,分別為x1 ,y0 載荷系數(shù)fp由表查得 fp1.01.2 取fp1.2. 則 p1.212966+01284.33559.2 n 代入上述公式3.

39、15中,c15193.5 n, 按照設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇c,選c20500 n3.8.2 驗(yàn)算軸承壽命 lh13557.7 h lh(17) 故所選軸承為圓錐滾子軸承32905 ,滿足壽命要求 。4 螺旋榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 榨螺軸的設(shè)計(jì) 榨螺軸是由芯軸,榨軸,出渣梢頭,銷緊螺母,調(diào)整螺栓,軸承等構(gòu)成。裝配榨軸時(shí),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,必須擰緊銷緊螺母,餅的厚度用旋轉(zhuǎn)的調(diào)整螺栓來(lái)控制。6個(gè)榨螺型號(hào)不同,材料為20#4.2 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(jī)架相連接。4.3

40、 齒輪箱的構(gòu)造及入料器的構(gòu)造 齒輪箱是由齒箱蓋,齒箱體,圓柱齒輪,傳動(dòng)軸,軸承,皮帶輪等構(gòu)成,可從頂部油塞孔加機(jī)油,從油標(biāo)處看加油高度。 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(dòng)進(jìn)料器可以節(jié)省勞動(dòng)力,提高生產(chǎn)效率。4.4 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 大三角帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 基準(zhǔn)直徑 dd330mm , 帶輪寬bz-1e+2f30.3 mm, 槽間距e120.3 ,取e12.3 mm 第一對(duì)稱面至端面的距離 f81 ,取f9.15 mm , 基準(zhǔn)線上槽深 ha2.0 mm , 外徑 dadd+2ha334 mm , 最小輪緣厚 5.5 mm ,取10 mm 基準(zhǔn)下槽深 hf9.0 m

41、m , 輪槽角38 基準(zhǔn)寬度 bd8.5 mm 1.82d44 mm , da-2ha+hf+292 mm , 29038.77 mm , 0.8h131.01 mm , 0.4h115.508 mm , 0.8b112.4064 mm , 0.2h17.754 mm , 0.2h26.202 mm , l1.52d30.3 mm4.5 調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì) 調(diào)節(jié)裝置的主要目的是調(diào)節(jié)出渣的粗細(xì),相應(yīng)的改變榨膛的壓力機(jī)構(gòu),為抵餅圈整軸移動(dòng)或出餅圈同芯軸一起做軸向移動(dòng)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,機(jī)架的受力能在運(yùn)轉(zhuǎn)中調(diào)節(jié),但芯軸的軸2頭易損壞。由于采用整軸移動(dòng)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)

42、,低速重載的靜載荷,因此采用對(duì)頂螺母,兩螺母對(duì)頂擰緊后,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(dòng)時(shí)該摩擦力仍然存在。4.6 鍵的選擇 鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)零件,通常用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定,以傳遞轉(zhuǎn)矩,有的還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑動(dòng)的導(dǎo)向。4.6.1 軸上的鍵 軸徑 d22 mm , bh87 , l180 mm , 軸徑 d28mm處的為普通平鍵, 公稱尺寸 bh87 , 鍵長(zhǎng) l70 mm ;4.6.2 軸上的鍵 軸徑 d28 mm , bh87 , 鍵長(zhǎng) l140 mm ;4.6.3 芯軸上的鍵, 軸徑 d35 mm , bh108 , 鍵長(zhǎng) l180 mm

43、; 軸的深度 t5.0 mm4.6.4 芯軸上的鍵, 軸徑 d35 mm , bh108 , 鍵長(zhǎng) l450 mm4.7 滾動(dòng)軸承的選擇4.7.1 軸上的軸承的選擇 軸上的大齒輪 b95 mm ,b200 , d35 mm ,內(nèi)徑 d35 mm ,d11.8d63 , 輪轂厚t ,t14 mm ,l1.21.5d52.5 mm , 2.54mn108 , h10.8d28 ,h20.8h122.4 ,ch1/55.8 ,但要求 c10 ,取 c10 ,sh1/6 ,取 s10 ; 選用芯軸上的軸承時(shí),依據(jù)d1來(lái)選,d163 mm ,選調(diào)心滾子軸承,型號(hào)為22212 ,尺寸如下: d60 mm

44、,d110 mm , b28 mm , cr81.8 kn ,cor122 , 脂潤(rùn)滑 n3200 r/min , 重量 w1.22 kg d275.7 mm ,d293.5 mm ,rmin1.5 , 安裝尺寸 damin69 mm ,da101 mm ,ra1.5 ; 計(jì)算系數(shù) e0.28 ,y12.4 ,y23.6 ,yo2.44.7.2 軸和軸的軸承 選用相同型號(hào)的軸承,圓錐滾子軸承,型號(hào)為32905 ; 軸徑 d25 mm , 基本尺寸 d25 mm ,d42 mm , t12 mm , b12 mm , c9 ,cor21 ,cr16 , w0.064 kg ; 計(jì)算系數(shù) e0.32 ,y1.9 ,yo1 , 其他尺寸 a8.7 ,rmin0.3 ,r1min0.3 ,rarb0.3 , 1018,取154.8 榨螺軸與齒輪軸的聯(lián)接設(shè)計(jì) 為了拆裝方便,本設(shè)計(jì)齒輪箱與榨籠采用法蘭盤連接。而榨螺軸與齒輪軸采用凸緣連軸器聯(lián)接,它是一種剛性聯(lián)軸器,其所要求聯(lián)接的兩軸必須嚴(yán)格對(duì)中,因此對(duì)機(jī)器安裝精度要求較高,否則會(huì)在軸中引起很大的附加應(yīng)力。 如圖3.1是利用絞制孔用螺栓聯(lián)接來(lái)實(shí)現(xiàn)兩軸的隊(duì)中,靠螺栓桿部承受剪切和擠壓來(lái)傳遞轉(zhuǎn)距。安裝時(shí)不用移動(dòng)軸,但絞孔加工較麻煩。5 結(jié)論 1在設(shè)計(jì)螺旋榨油機(jī)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)的對(duì)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