YZS60型離心篩的設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計說明書

1、機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書題 目: yzs-60型離心篩的設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 機自專0504 指導(dǎo)教師： 目次1 概述22 設(shè)計離心篩的意義32.1 國內(nèi)外對比32.2 離心篩在淀粉、谷朊粉生產(chǎn)中的應(yīng)用33 設(shè)計計算93.1 電機的選擇93.2 v帶的傳動設(shè)計93.3 主軸的設(shè)計123.4 鍵的計算選擇133.5軸承的選擇143.6 軸承座的選擇143.7 軸強度的校核143.8軸承的校核184 機架的設(shè)計20設(shè)計感想22參考資料231 概述 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，淀粉、谷朊粉及其制品的應(yīng)用越來越廣泛，幾乎應(yīng)用于各個領(lǐng)域，它帶動了淀粉、谷朊粉工業(yè)的發(fā)展，促進了淀粉、谷朊粉

2、技術(shù)研究的深入，一些新工藝、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)。食品工業(yè)的發(fā)展是設(shè)備和工藝發(fā)展的結(jié)果，應(yīng)該使設(shè)備和工藝達到最佳配合，以設(shè)備革新和創(chuàng)新促進工業(yè)的改革和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進一步促進設(shè)備的發(fā)展和完善。 我國雖是農(nóng)業(yè)大國、糧食大國，但是糧食機械行業(yè)距國際先進水平還有較大差距，特別是分離設(shè)備，國內(nèi)大部分先進的分離設(shè)備是從國外引進的，因此此次設(shè)計意義重大。通過多方面調(diào)研、老師提供的資料以及網(wǎng)上、圖書館查到的資料，我對圓錐篩的外形、工作原理、設(shè)計數(shù)據(jù)有了一定的認識，這對我下面的設(shè)計會有很大的幫助。設(shè)計也是一個歷練的過程，我一定要把握好這次機會，提高自己的專業(yè)素質(zhì)，設(shè)計能力。2 設(shè)計離心篩的意義2.1 國內(nèi)外對比

3、目前國內(nèi)外淀粉、谷朊粉已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)，品種達數(shù)千種，性質(zhì)各異。我國生產(chǎn)淀粉的歷史很早，但對淀粉、谷朊粉新工藝的研究開發(fā)起步較晚，在應(yīng)用時也走了不少彎路，限制了淀粉、谷朊粉的應(yīng)用和發(fā)展。國內(nèi)絕大部分小麥淀粉廠的生產(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。目前國內(nèi)的淀粉廠大致有下列三種類型：一是采用國內(nèi)先進工藝及先進設(shè)備廠，這類工廠投資較多，技術(shù)經(jīng)濟指標達到先進水平，經(jīng)濟效益比較好；二是按傳統(tǒng)工藝及自制設(shè)備或部分采用國產(chǎn)先進設(shè)備的廠，此類工廠均為小型企業(yè)，投資少，生產(chǎn)水平低，也稍有盈利；三是引進國外生產(chǎn)線的廠，如引進美國、德國、瑞典、荷蘭、泰國等國設(shè)備或生產(chǎn)

4、線，這類廠家多屬國有企業(yè)，有的連不必引進的亦引進，有的甚至整條生產(chǎn)線引進，因此，固定資產(chǎn)投資很大，貸款多，利息、折舊負擔(dān)重，經(jīng)濟效益并不理想，其中有些廠甚至處于長期虧損的狀態(tài)。澳大利亞、新西蘭、美國及歐洲的法國、荷蘭、英國等地是小麥淀粉生產(chǎn)的主要集中地，其加工工藝及設(shè)備代表著當今世界小麥淀粉工業(yè)的發(fā)展方向。其中美國的淀粉產(chǎn)量居世界首位。cpc公司是世界上最大的淀粉企業(yè)，在40多個國家擁有淀粉廠。因為美國的糖品消費主要是淀粉糖，加之以淀粉原料制造許多新材料，對淀粉的需求日益增長，所以淀粉工業(yè)的發(fā)展很快。法國、德國、英國、荷蘭等國的淀粉廠一般都有幾十種產(chǎn)品，有的甚至有一、二百種產(chǎn)品，如荷蘭艾維貝公

5、司生產(chǎn)200多種品種。日本的淀粉工業(yè)起步較晚，但發(fā)展快。目前淀粉年產(chǎn)量已達200多萬噸，主要品種是馬鈴薯淀粉。泰國淀粉工業(yè)近年發(fā)展很快，是后起之秀。目前全國木薯種植面積在100萬公頃以上，年產(chǎn)鮮木薯1800-2000萬噸。全國有50多家淀粉廠，淀粉年產(chǎn)量達150-200萬噸，其中有一半出口，主要出口到日本、歐盟、美國、臺灣、香港等50多個國家和地區(qū)，年創(chuàng)匯近5億美元。目前我國也從泰國進口木薯淀粉及木薯干片。泰國木薯淀粉的消費主要是用于加工各類變性淀粉，為造紙、紡織、食品所用，變性淀粉年產(chǎn)量近50萬噸。可見，我國在淀粉、谷朊粉的生產(chǎn)工藝和設(shè)備上和世界先進水平仍有一定的差距，今后我們應(yīng)該注重在這些

6、方面的研究和開發(fā)。2.2 離心篩在淀粉、谷朊粉生產(chǎn)中的應(yīng)用馬丁法（面團法）是一種比較傳統(tǒng)的淀粉、谷朊粉加工方法，使用的原料是面粉而不是麥粒，加工步驟是和面、清洗淀粉、干燥面筋、淀粉提純和淀粉干燥。其工藝流程見圖1。 其生產(chǎn)過程為：將面粉和水按一定比例加入到和面機1中，經(jīng)過和面機的充分攪拌使面粉成為面團狀，加水靜置20min左右，使面團中的蛋白質(zhì)充分吸水形成面筋，然后由人工不斷加水、洗滌使面筋與淀粉分離。清洗出來的面筋送到谷朊粉干燥系統(tǒng)干燥，得到活性小麥蛋白粉即谷朊粉。從和面機中排出的水和淀粉的混合物為粗淀粉漿，粗淀粉漿中含有細小的碎面筋，用振動篩2將這些碎面筋去除，在經(jīng)過3級離心篩31、32、

7、33將淀粉漿中的纖維篩除；然后集中到沉淀池4沉淀，經(jīng)812h的沉淀后，淀粉被沉淀在池的底部，放掉池中的水，然后加清水攪拌用泵5輸送到脫水機6脫水，通過螺旋輸送機7輸送到淀粉干燥系統(tǒng)干燥，再經(jīng)過粉碎機8、干燥管9和卸載器11將干燥的淀粉收集，通過關(guān)風(fēng)機，再經(jīng)過淀粉篩13的篩理即為淀粉成品。從以上生產(chǎn)工藝可以看出，此工藝為間歇式、半機械化、敞開式的傳統(tǒng)工藝。存在著勞動強度大、生產(chǎn)周期長、衛(wèi)生條件差、出率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、廢水排量大等缺點。下面是我校老師參照國外先進的工藝提出的工藝改進方案，本方案結(jié)合我國實情，以國內(nèi)設(shè)備代替價格昂貴的進口設(shè)備。其生產(chǎn)的工藝流程見圖2。 其生產(chǎn)過程為：1.和面與面筋

8、分離工序：由氣力輸送系統(tǒng)將面粉輸送到面?zhèn)}1內(nèi)，定量螺旋輸送機2將面粉送到自動活面機4中，流量計3控制進入和面機的進水量。水和面粉按一定的比例在和面機中被混合成類似牙膏狀的面糊；輸送泵5將這些面糊送到熟化灌6中熟化。在熟化過程中，面糊中的蛋白質(zhì)充分吸水形成面筋，熟化的時間大約30min，熟化后的面糊被面團切斷機7切成小塊狀，送到帶有高速攪拌裝置的均質(zhì)灌8中攪拌，使面筋與淀粉分離；然后用泵9輸送到滾筒篩10中將面筋與淀粉分離，使篩上物為面筋，將面筋送到儲箱47中由谷朊粉干燥系統(tǒng)干燥即為谷朊粉；篩下物為還有淀粉的淀粉漿，將淀粉漿送到下道工序再進行精制和分級。2.纖維的分離工序：在這道工序中采用新型的

9、帶正、反向沖洗的離心分離篩15篩理淀粉漿里的纖維。通過旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生離心力，在離心力的作用下淀粉顆粒通過篩網(wǎng)，而纖維則為篩上物。由于在篩網(wǎng)的正反面都有高壓水沖洗，能將篩網(wǎng)上的糖類和細小的面筋等粘性物質(zhì)徹底沖洗干凈，解決了以前的離心篩常出現(xiàn)篩網(wǎng)被堵塞的現(xiàn)象，提高了分離效果和產(chǎn)量。3.淀粉的精制和分級工序：分離出纖維后的淀粉漿集中在儲罐16中，這時的淀粉漿是蛋白質(zhì)和淀粉的混合物，稱為粗淀粉乳，再經(jīng)過泵17輸送到除沙器18除沙，除沙后的淀粉乳從高壓泵2012012分別輸送到第一組旋流器2112112中進行分離。當高壓泵將淀粉乳輸送到旋流器中的旋流管內(nèi)時，沿著旋流管的內(nèi)壁做高速旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生的壓力越高

10、，離心力就越大，在離心力的作用下每級旋流器將淀粉乳分為兩部分，即頂流和底流。頂流為密度小的蛋白質(zhì)和小顆粒淀粉，底流為密度大的大顆粒淀粉。在第一級旋流器211的頂流中是含有顆粒較小的淀粉和蛋白質(zhì)的出口，因此再將其送到第二組旋流器（6級）中進一步分離。在第一組旋流器中，第二級頂流送回到第一級的進口處；第三級的頂流送回到第二級的出口處；依次類推，最后一級2112的頂流輸送到2111的進口處，在最后一級旋流器2112的進口處加清水經(jīng)過這樣的逆流洗滌，在最后一級旋流器2112的底流即為純凈的a淀粉乳，儲存在儲存罐22中，在經(jīng)過自動脫水機23的脫水，由螺旋輸送機24送到氣流干燥系統(tǒng)干燥即為a淀粉。第二組旋

11、流器的物料來自第一組旋流器的頂流，它是顆粒較小的淀粉和蛋白質(zhì)混合物，在這一組旋流器中要進一步將淀粉蛋白質(zhì)分離出來，因此它的壓力要調(diào)整得比第一組高，工作過程與第一組相同，由高壓泵341346分別輸送到旋流器351356中；第一級旋流器351的頂流為較純凈的蛋白質(zhì)，再進一步濃縮、干燥即為優(yōu)質(zhì)的蛋白粉。最后一級旋流器356的底流為小顆粒的淀粉，成為b淀粉乳，用同樣的方法脫水、干燥即為b淀粉。4.淀粉和谷朊粉的干燥工序：淀粉和谷朊粉仍采用氣流干燥，和以前的工藝沒什么變化。谷朊粉的干燥在造粒部分和蝸殼分離器部分做了改進，濕面筋進入干燥管道后得到瞬時干燥，縮短了受熱時間，提高了谷朊粉的活性。改進后的生產(chǎn)設(shè)

12、備及設(shè)備，符合我國國情，可大大降低投資。其中zxs850型離心篩，達到國外同類產(chǎn)品水平，國內(nèi)領(lǐng)先。谷朊粉干燥系統(tǒng)在節(jié)能和提高產(chǎn)品質(zhì)量方面與一般干燥系統(tǒng)相比有了很大提高。傳統(tǒng)和先進的淀粉、谷朊粉的生產(chǎn)都用到了離心篩，開發(fā)和研制離心篩對增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本、改善衛(wèi)生條件都有重要意義，離心篩與其他分離設(shè)備比較，還具有推動力大、分離能力強、結(jié)構(gòu)緊湊、附屬設(shè)備少等特點。離心篩外形見圖 圖3 離心篩實圖在小麥淀粉、谷朊粉的加工過程中，圓錐篩處于中間過程中，前面是滾筒篩，下面是水洗滌從圓錐篩出來的粉漿，工作時漿料通過均勻機構(gòu)均勻后進入篩筒底部，篩筒由動力機構(gòu)驅(qū)動高速旋轉(zhuǎn)，受離心力的作用并在水洗滌系統(tǒng)

13、的噴淋下，漿料沿著篩面作圓周運動，并同時向外沿移動，移動過程中，細小的淀粉顆粒透過篩網(wǎng)排出，同時不能過篩的纖維在離心力的作用下連續(xù)向轉(zhuǎn)鼓的大端滑動，排出轉(zhuǎn)鼓。在生產(chǎn)的過程中采用多臺此種離心篩進行級聯(lián)，來提高產(chǎn)量，級聯(lián)后的離心篩如圖4。圖4 串聯(lián)的離心篩圓錐篩在使用時應(yīng)注意轉(zhuǎn)向，安裝電機電纜時應(yīng)面對進料管，轉(zhuǎn)鼓應(yīng)為逆時針旋轉(zhuǎn)，電纜需用鋼管護套防止?jié){水和潮氣入侵。另外圓錐篩常出現(xiàn)篩網(wǎng)破裂現(xiàn)象，應(yīng)及時檢查篩筒內(nèi)壁是否光滑，進料管位置是否合理，篩面應(yīng)及時清理，若發(fā)現(xiàn)篩體有劇烈振動，說明篩面有部分殘留物，應(yīng)停機打開端蓋進行清理。3 設(shè)計計算3.1 電機的選擇：無特殊要求的情況下，y系列三相異步電動機較常

14、用，其效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、價格低、啟動性好，適用于不易爆、無腐蝕性氣體、無特殊要求的場合，主要應(yīng)用于機床、泵、風(fēng)機、運輸機、攪拌機、離心機、農(nóng)業(yè)機械等。離心篩屬于常速離心機，轉(zhuǎn)速在8001000r/min之間，初步選定轉(zhuǎn)速為850r/min，功率18kw，由于要考慮實際工作中功率損失和傳動效率，選擇大于18kw的電機，經(jīng)分析選擇電機型號為y180l4。電機技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：型號額定功率（kw）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）同步轉(zhuǎn)速（r/min）級數(shù)y180l-422kw1470r/min1500r/min4級堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩（啟動系數(shù)）最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩（過載系數(shù)）質(zhì)量（kg）2.2

15、2.21903.2 v帶的傳動設(shè)計： 帶傳動是具有中間撓性件的傳動，它利用兩個或多個帶輪用帶作為撓性拉拽零件，工作時借助摩擦或嚙合傳遞動力或運動。帶傳動具有如下特點優(yōu)點：帶具有彈性，能緩和沖擊，吸收振動，故傳動平穩(wěn)噪聲??；過載時，帶在帶輪上打滑，具有過載保護的作用；制造和安裝精度要求不是很嚴格；可傳遞兩軸間距離較遠的運動。普通v帶傳動設(shè)計參看機械力學(xué)與設(shè)計基礎(chǔ)p224p231。1）確定計算功率：由p226表12-7查得工作情況系數(shù)表=1.1 計算功率=p=1.12.2=24.2kw (p為傳動名義功率，即額定功率)2）選擇v帶型號：根據(jù)計算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速（即電動機轉(zhuǎn)速），由p227圖12-9

16、選取v帶型號，選擇c型。3)確定帶輪基準直徑和:小帶輪基準直徑應(yīng)大于等于p228表12-8列出的c型號帶輪的最小基準直徑200mm,以免帶的彎曲應(yīng)力過大導(dǎo)致其壽命降低，d取200mm。大帶輪直徑=（1-）（為滑移率，取值0.01）=200（1-0.01）=342.4mm 按標準取整=355mm4)驗算v帶速度v（m/s）:v應(yīng)在5-25m/s范圍內(nèi)v=15.38m/s （符合要求）5）計算中心距和帶長： 中心距： 0.7（+）2（+） 0.7（200+355）2（200+355） 388.51110 取=900mm帶長：=2+（+）+ =2900+（200+355）+ =1800+871.35

17、+ =2678.02mm由p221表12-1取相近的基準長度 =2800mm計算中心距：a= +=900+61=961mm考慮v帶安裝、調(diào)整和張緊，中心距應(yīng)留有調(diào)整余量。最小中心距：=a-0.015=961-0.0152800=919mm最大中心距：=a+0.03=961+75=1045mm6）驗算小帶輪包角：=180-=180- =170.75 取=1717）確定v帶根數(shù)z：i=355/200=1.775依次查p225 表12-4 得=7.47kwp225 表12-5 得=1.14kwp226 表12-6 得=0.98p221 表12-1 得=0.93z=3.08故z=48）計算初拉力：初拉

18、力大小對帶傳動的正常工作及其壽命影響很大，初拉力不足，出現(xiàn)打滑，傳遞載荷能力下降，效率低，也使小帶輪急劇發(fā)熱，膠帶磨損；初拉力過大，v帶壽命減低，壓軸力增大。因此，合理的預(yù)緊力是保證帶傳動正常工作的重要因素。本次圓錐篩的設(shè)計，考慮到這個問題，在安裝電機的支架上打長圓孔，這樣可以通過調(diào)節(jié)電機的位置調(diào)節(jié)中心距，從而調(diào)節(jié)初拉力。單根v帶合適的初拉力按該公式計算：=+計算功率 zv帶根數(shù) vv帶速度 包角修正系數(shù) qv帶單位長度質(zhì)量（kg/m）查p222表12-2得q=0.3kg /m。=（）+0.3=367.38n由于新帶容易松弛，所以對非自動張緊v帶傳動，安裝新帶時初拉力應(yīng)為上述初拉力的1.5倍。

19、9）計算軸壓力：v帶在軸上的壓力，一般可以近似按兩邊的初拉力的合力來計算。 =22sin=24367.38sin=2927.36n10）帶輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸：帶傳動一般安裝在傳動系統(tǒng)的高速級，帶輪轉(zhuǎn)速較高，故要求帶輪有足夠的強度，帶輪常用鑄鐵鑄造，有事也用鑄鋼、鋁合金或非金屬材料。當帶輪圓周速度v25-30m/s時，采用ht200；速度更高時，可采用鑄鋼或鋼板沖壓后焊接；傳遞功率較小時，帶輪材料可采用鋁合金或工程塑料，這里選用鑄鐵（ht200）。帶輪的結(jié)構(gòu)一般由輪緣、輪轂、輪輻等部分組成。輪緣用于安裝傳動帶；輪轂用于安裝在軸上；輪輻或腹板用于聯(lián)結(jié)輪緣與輪轂。設(shè)計帶輪時，為使其結(jié)構(gòu)便于制造，質(zhì)

20、量輕，并避免由于鑄造產(chǎn)生大的內(nèi)應(yīng)力。帶輪工作表面應(yīng)保持適當?shù)拇植诙?，以免帶快速磨損。大帶輪采用輪輻式結(jié)構(gòu)，輪輻截面為橢圓形，輪輻數(shù)目根據(jù)帶輪直徑選取，這里帶輪輪輻選擇四個。小帶輪采用腹板式，帶輪其他部分的尺寸按照經(jīng)驗公式?jīng)Q定。輪槽的形狀和尺寸與相應(yīng)型號的帶截面尺寸相適應(yīng)。規(guī)定梯形輪槽的槽角為32、34、36和38等四種，都小于v帶兩側(cè)面的夾角40，這里選用36。3.3 主軸的設(shè)計軸主要用于支撐旋轉(zhuǎn)零件（凸輪、軸承和帶輪等）傳遞運動和動力。旋轉(zhuǎn)零件繞軸線轉(zhuǎn)動傳動轉(zhuǎn)矩或回轉(zhuǎn)運動，并通過軸承與機座相聯(lián)接。軸按承載情況不同分為轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動軸三種。由于圓錐篩所用的軸即傳遞扭矩又承受彎矩，所以我所設(shè)計

21、的階梯軸為轉(zhuǎn)軸，由于小帶輪已經(jīng)設(shè)計好，大帶輪的尺寸也就定了，只剩下軸徑的確定，軸的初步設(shè)計是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度，校核彎曲強度，由于軸的材料很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對軸的強度、剛度、和其他機械性能等的要求，采用熱處理方式，同時考慮制造加工工藝并力求經(jīng)濟合理，通過設(shè)計計算來選擇軸的材料，選用最常見的45鋼作為軸的材料，并做正火處理，由p321機械力學(xué)與設(shè)計基礎(chǔ)表16-1查得=600mpa，=55mpa。軸的結(jié)構(gòu)外形主要取決于軸的安裝位置及形式，軸上零件的布置和固定方式，受力情況和加工工藝等。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：軸和軸上零件要有準確、牢固的工作位置；軸上零件裝拆、調(diào)整方便；軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等；盡

22、量避免應(yīng)力集中。1）軸最小直徑的確定：電機轉(zhuǎn)速為1470r/min，計算得，主軸轉(zhuǎn)速為878r/min,電機p=22kw，主軸傳遞功率為p=22（為帶輪傳遞效率），由機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)查表1-7得=0.96，故主軸傳遞功率為220.96=21.12kw。d=c=118=1180.28867=34.06mm該軸段有鍵槽，應(yīng)該加大5%以適當增加軸徑補償鍵槽強度的消弱，取d=40mm。2）軸各段直徑的確定：d1=40mm設(shè)計時應(yīng)注意：裝滾動軸承的軸徑應(yīng)與軸承內(nèi)孔尺寸保持一致，軸上兩處安裝軸承處應(yīng)采用同種型號的軸承，便于軸承座及軸的加工；軸肩用于軸上零件定位和承受軸向力，它有一定的要求：軸肩處直徑差

23、一般取5-10mm，這里取5mm。3）軸各段長度的確定：小帶輪寬度已經(jīng)確定，即電機伸出的軸長，查機械課程設(shè)計指導(dǎo)書表12-3可知y-180l-4電機伸出軸長為80mm，故大帶輪寬度同樣為80mm，即l1=80mm，根據(jù)各方面考慮l2=65mm。所選軸承內(nèi)孔為50mm，初步選擇雙列圓錐滾子軸承選擇理由將在后面軸承選擇中詳細介紹，l3=60。l4=200mm，l5=60mm，l6=85mm，l7=80mm，l8=30mm，l9=20mm。下面是軸的示意圖： 圖6 軸的示意圖3.4 鍵的計算選擇：圓錐篩上用到四個鍵，分別是小帶輪與電機相連的鍵、主軸與大帶輪相連的鍵、主軸與轉(zhuǎn)鼓相連的鍵、主軸與分水盤相

24、連的鍵，他們均采用普通平鍵，靠側(cè)面受擠壓來傳遞載荷，對稱性好，易拆裝，無軸向固定作用，精度較高，用于高速軸或受沖擊，正反轉(zhuǎn)的場合。一般采用鑄鐵制造，根據(jù)與其配合的軸的長度選用標準鍵長。根據(jù)機械力學(xué)與設(shè)計基礎(chǔ)p328表16-7查得p=55mpa，許用剪切應(yīng)力=90mpa.電機輸出轉(zhuǎn)矩t1=954922/1470=142.9n/m=142900n/mm主軸傳遞轉(zhuǎn)矩t2=954921.12/878=229.7n/m=229700n/mm根據(jù)機械課程設(shè)計指導(dǎo)書p51 表4-1：1） 電機與小帶輪上的鍵：d=48mm b=12mm h=8mm l=63mm =4142900/48863=23.6mpa9

25、0mpa p=414700/48863=23.6mpa55mpa2） 主軸與大齒輪上的鍵：d=40mm b=12mm h=8mm l=60mm =4142900/40860=47.990mpap=4142900/40860=47.955mpa3） 轉(zhuǎn)鼓與主軸上的鍵：d=45mm b=14mm h=9mm l=45mm =4142900/45945=5090mpap=4142900/45845=5055mpa3.5軸承的選擇： 滾動軸承具有摩擦阻力小、啟動靈敏、安裝、維修方便、效率高、潤滑簡便和易于互換等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，包括：機械，媒礦，電廠，包裝等。在設(shè)計的過程中只需根據(jù)工作條件選用

26、合適的滾動軸承類型和型號進行組合結(jié)構(gòu)設(shè)計。這里選用雙排圓錐滾子軸承，型號為352210e，它有大的錐角，能同時承受徑向和軸向載荷，承載能力大。內(nèi)外圈可以分離，安裝時可調(diào)整游隙，通常成對使用。3.6 軸承座的選擇： 根據(jù)機械工程師手冊第一卷 p847表5.1-91，選擇圓柱孔軸承的異徑孔滾動軸承座（雙螺柱式），型號為snk210，其基本尺寸為：d1=50mm，d2=45mm, d3=60mm,d=90mm,=100mm,h=60mm,l=205mm。3.7 軸強度的校核：軸的強度計算主要有三種方法：許用切應(yīng)力計算；許用彎曲應(yīng)力計算；安全系數(shù)校核計算。許用切應(yīng)力計算只需要知道轉(zhuǎn)矩的大小，方法簡便，

27、但計算精度較低。彎矩等的影響，可在計算中適當降低切應(yīng)力。許用彎曲應(yīng)力計算必須先知道作用力的大小和作用點的位置、軸承跨距、各段軸徑等參數(shù)。為此，常先按轉(zhuǎn)矩估算軸徑并進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計后，即可畫出軸的彎扭合成圖，然后計算危險截面的最大彎曲應(yīng)力。它主要用于計算一般重要的、彎扭復(fù)合的軸，計算精度中等。安全系數(shù)校核計算也要在結(jié)構(gòu)設(shè)計后進行。以上三中方法可以單獨或逐個使用。一般轉(zhuǎn)軸按許用彎曲應(yīng)力計算已經(jīng)足夠，不需要再用安全系數(shù)法校核。這里使用許用彎曲應(yīng)力計算對軸進行校核。由以上可知軸徑是按扭轉(zhuǎn)強度初步設(shè)計的，所以要校核軸的彎曲強度，軸的強度校核也就是找出危險截面，看危險截面是否滿足軸徑條件，如果危險截面滿

28、足，那么別的軸徑肯定滿足；根據(jù)軸的實際尺寸，承受的彎矩、扭矩圖考慮應(yīng)力集中，表面狀態(tài)，尺寸影響等因素，及軸材料的疲勞極限，計算危險截面的情況是否滿足條件。我所校核的軸是根據(jù)許用彎曲應(yīng)力校核的，即由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力不超過許用彎曲應(yīng)力，一般計算順序是先畫出軸的空間受力圖，將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖，并求出水平面上和垂直面上的支承點反作用力。然后作出水平面上的彎矩和垂直面上的彎矩圖，作出合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖，繪出當量彎矩圖。1) 計算受力情況：根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)鼓參數(shù)為d=600mm，d=265mm，h=692mm，h=260mm。轉(zhuǎn)鼓體積 v=h-h =692-260 =900692

29、-17556.25260 =65186400-4777640 =0.06篩體重力 m=v=78500.06=471n，故篩體壓力為 g=mg=4719.8=4616n2）軸的受力示意圖： 圖7 軸受力示意圖 3）受力計算：以b點為支點：g108+fr2255=（255+148）fyfr2= = =2671n受力平衡分析：g+fy=fr1+fr2 fr1=g+fy-fr2=4616+2972-2617=4872n截面法：（1-1） 圖8 截面1 g+fq1=0 ，fq1=-g=-4616n m1+gx1=0 ，m1=-4616x1 （0x1108） (2-2) 圖9 截面2g+fq2=fr1 ,

30、fq2=fr1-g=4872-4616=256ngx2+m2=fr1(x2-108)m2=fr1x1-108fr1-gx2 =4872x2-4616x2-526176 =256x2-526176 (0x2363)(3-3) 圖10 截面3fr1+fr2=g+fq3 ,fq3=fr1+fr2-g=4872+2616-4616=2927nm3+gx3=fr1（x1-108）+fr2(x3-108-255)m3=fr1x3-108fr1+fr2x3-363fr2 =7543x3-1495749由以上各式畫剪力圖、彎矩圖： 圖11 剪力圖 圖12 彎矩圖4）計算軸所受彎矩; t=229700nm彎矩圖

31、如下：圖13 彎矩圖由于此次設(shè)計選用45鋼做正火或調(diào)制處理，查書p321 表16-5可知=60mpa，=200mpa,=55mpa,=95mpa。 由上圖可知軸的危險截面在b處，d=60mm。=24mpa55mpa經(jīng)校核，軸的截面強度足夠。3.8軸承的校核：所選軸承為雙列圓錐滾子軸承，型號為352210e，d=50mm，d=90mm，=145kn，=218kn，e=0.42.1）確定徑向載荷系數(shù)x，軸向載荷系數(shù)y：因為軸向載荷fa=0，則=0e p=0.67fr+y2fa 故p=fr對軸承1：fr=4872n p=fr=4872n對軸承2：fr=2617n p=fr=2617n2) 計算軸承壽

32、命： 由p352表17-6、17-7查得=1.0，=1.2，=10/3=1.3h假設(shè)每天工作12小時，一年工作300天，設(shè)備使用5年，則123005=18000h,可見該軸承完全符合要求。4 機架的設(shè)計機架的設(shè)計在前面方案論證中已經(jīng)提到，在機器中支撐或容納零部件的零件稱之為機架，所以機架是底座、機體、床身、橋架、殼體、箱體以及基礎(chǔ)平臺等零件的統(tǒng)稱。按機架分類所用材料分類，圓錐篩采用的是金屬焊接機架。主要是焊接機架結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活、壁厚可以相差很大，并且可根據(jù)工況需要不同部位選用不同性能的材料，但其抗振性能比較差。強度、剛度、穩(wěn)定性是機架設(shè)計的主要準則，也是評價機架工作能力的主要標準，合理的設(shè)計機架

33、的截面形狀和尺寸、注意機架的整體布局。設(shè)計機架通過了以下幾個設(shè)計步驟：（1）初定機架的形狀和尺寸 機架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸取決于安裝在它內(nèi)部的零件和部件的 形狀和尺寸，配置情況、安裝與拆卸等要求。同時也取決與所受載荷、運動等情況，然后，綜合上述情況和有關(guān)資料，并參考現(xiàn)有同類型機架，初定擬定出機架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。由于在小麥谷朊粉的加工過程中，由其加工工藝流程圖可知，離心篩的裝置都在上層，所以不可能采用又重又笨的鑄鐵機架，所以采用由鋼板、型鋼、鑄鋼焊接而成的機架。機架的大致尺寸為高1117、長993、寬750，要考慮起具體形狀和電機、軸承座的安裝還有帶輪罩的固定。（2）機架的造型設(shè)計，雖然材料一定，

34、但機架也要求內(nèi)外質(zhì)量的統(tǒng)一，考慮到角鋼的等邊性把角鋼用于底座和支撐軸承座，外觀上做成梯形架子，兩邊角鋼分別向兩邊斜去，這樣既增加了機架的穩(wěn)定性、又使整個機架看上去簡單輕便。同樣角鋼上面是四塊角鋼焊接的一個長方形用來支撐板，板在角鋼上焊接，下空，因而有利于在板上打通孔和軸承的調(diào)節(jié)，軸承調(diào)節(jié)是通過連接部分的螺栓孔做成長圓狀的來實現(xiàn)。而下面是由兩個空心鋼來支撐電機下的板，空心鋼強度和剛度都很高，所以不會出現(xiàn)強度或剛度不足現(xiàn)象。（3）作為焊接機架應(yīng)合理布置焊縫和提高焊縫的可靠性，而且焊縫應(yīng)位于低應(yīng)力區(qū)，以獲得承載能力大，變形小的構(gòu)件；焊縫布置應(yīng)盡量對稱，最好至中性軸的距離 相等；盡量減少焊縫的數(shù)量和尺

35、寸，且焊線要短；焊縫要不要布置在加工面和需要進行表面處理的部位上；更要注意不要讓焊縫匯交和密集，讓次要焊縫中斷，主要焊縫聯(lián)系。減少應(yīng)力集中，如盡量采用對接接頭；減少殘余應(yīng)力，焊后熱處理等。（4）盡可能采用標準型材，板材，減少加工量。機架主要由空心鋼、角鋼、鋼板等型鋼焊接拼而成，它們性能的好壞直接決定著機架整體性聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)的剛度直接影響機器的工作性能。為保證機架剛度應(yīng)注意改善聯(lián)結(jié)部位的受力狀況、合理提高接觸表面的平面度公差等級及改善其表面粗糙度、螺栓最好前后、左右對稱布置。 整個機架設(shè)計完以后，既要注意滿足強度、剛度、穩(wěn)定性的要求，又要注意外形的美觀和人機工程性，方便操作。造型好，使其既適用經(jīng)濟，又美觀大方。設(shè)計過程中還要注意一下幾點：1） 在滿足強度和剛度的前提下，機架的重量應(yīng)要求輕、成本底；2） 抗振性好；3） 由于內(nèi)應(yīng)力及溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力最??；4） 結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便修理和更換零部件；設(shè)計感想 寫到這里才稍微松了一口氣，畢業(yè)設(shè)計終于接近尾聲了。在這里首先要感謝呂老師給我的幫助，由于是第一次搞一整套機器的設(shè)計，剛開始根本不知道從哪里下手，我們一度迷茫，呂老師從繁忙的工作中抽出時間給我們講解，給我們找資料，并給我們了許多意見建議，對我們的畢業(yè)設(shè)計有莫大的幫