榨油機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

1、目 錄摘 要 1 關(guān)鍵詞 1 1 前言 11.1選題的背景、目的和意義 1 1.2國內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果 2 1.3方案的確定 3 1.4螺旋榨油機(jī)的工作原理 4 2 螺旋榨油機(jī)相應(yīng)參數(shù)的確定52.1 榨膛的容積比 52.2 進(jìn)料端榨膛容積比Vj的計(jì)算 52.3 功率消耗 52.4 榨膛壓力 52.5 榨膛壓縮比曲線 62.6榨螺軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 62.6.1 榨螺軸尺寸表 72.6.2 榨螺齒型 72.6.3 榨螺材料 73 螺旋榨油機(jī)傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 73.1電動機(jī)的選取83.2 總傳動比分配83.3各軸傳遞的功率83.4 軸和軸嚙合齒輪的計(jì)算 93.4.1 齒輪的選用 93.4

2、.2 確定小齒輪的齒型參數(shù) 13 3.5 軸的計(jì)算校核 133.5.1 選材及表面預(yù)處理 133.5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 143.6 皮帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 163.7 鍵的校核設(shè)計(jì) 163.7.1 鍵的選擇 163.7.2 鍵的校核計(jì)算 173.8 軸承的設(shè)計(jì) 173.8.1 軸承壽命 173.8.2 驗(yàn)算軸承壽命 18 4 螺旋榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 184.1 榨螺軸的設(shè)計(jì) 184.2 榨籠的構(gòu)造 184.3 齒輪箱及入料器的構(gòu)造 184.4 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 184.5 調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì) 194.6 滾動軸承的選擇 204.6.1 軸上的軸承的選擇 204.6.2 軸和軸的軸承 204.7 榨螺軸與齒輪

3、軸的聯(lián)接設(shè)計(jì)214.8本章小結(jié) 215螺旋榨油機(jī)操作過程中出現(xiàn)的故障及排除 216結(jié)論 22 參考文獻(xiàn)23致謝23榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要：本設(shè)計(jì)主要是對螺旋榨油機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其中包括壓榨部分，傳動部分，機(jī)架部分，出油裝置及進(jìn)料等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括對輸入端電動機(jī)功率轉(zhuǎn)速的選擇。帶及帶輪的選擇及設(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。本機(jī)適用于榨取大豆、花生等油料作物。關(guān)鍵詞： 榨油機(jī)；聯(lián)軸器；榨籠；齒輪 The Structure Design of Oil Press Abstract：The pr

4、esent paper mainly is to the spiral oil press overall structural design. to press out the cage part. gear box part and so on the design. Including to input end electric motor power/rotational speed choice. belt choice and band pulley design. gear box intermediate gear design, axis design, bearing, k

5、ey, shaft coupling choice and correlation computation. examination, presses out the spiral to press out the cage the design and so on. in which to press out the spiral and to press out the cage is the screwy oil press main operating principle.This machine is suitable for the extraction of soybean, p

6、eanut and other oil crops.Key words: The oil press; Shaft coupling; Press out the cage; Gear wheel1 前言1.1 選題的背景、目的及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多樣化、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(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。我國農(nóng)村市場是大市場。1997年底，我國植物油加工企業(yè)有4957個(gè)，年產(chǎn)植物油894萬噸。1998年經(jīng)過調(diào)整，植物油加工企業(yè)為1513家，年

7、產(chǎn)植物油602萬噸。目前世界人均年食用油為14kg，我國人均年食用油約為7.4kg，只有世界人平均量的二分之一。預(yù)計(jì)到2010年，我國人均年食用油可達(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、高級烹調(diào)油、調(diào)和油及營養(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)化和自動化。 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

8、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)鼔赫コ娠灒瑥某隹诙伺懦觥Ｂ菪龎赫ピ谑称飞a(chǎn)中，由于液壓榨油機(jī)取油生產(chǎn)的間歇性，壓榨周期長，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。1.2 國內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果目前，國外生產(chǎn)螺旋榨油機(jī)的公司很多，并且由于國外比較早就開始研究榨油技術(shù)，所以國外的技術(shù)一般都比國內(nèi)的要先進(jìn)。國外比較有名的公司有日本SUEHIRO EPM公司，SUEHIRO EPM公司是一家專業(yè)生產(chǎn)榨油機(jī)的公司。1992年，由IsobeS等人開發(fā)

9、了一種部分嚙合異向旋轉(zhuǎn)的平行雙螺桿壓榨機(jī)（專利號：JP2251397），主要用于葵花籽仁等脫皮（殼）油料的冷熱榨，還用于卷心菜和胡蘿卜榨汁、從豆渣、酒糟和屠宰廠下水等高含水物料進(jìn)行固液分離。1994年，法國CLEXTRAL公司通過對CLEXTRAL BC45型實(shí)驗(yàn)擠壓機(jī)的改造,設(shè)計(jì)出了一種帶有濾油筒體的雙螺桿榨油機(jī)。該機(jī)采用同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿結(jié)構(gòu)，預(yù)壓榨段完全嚙合，主壓榨段完全分離。同年,Guyomard利用同類型的榨油機(jī)對脫皮菜籽仁進(jìn)行壓榨實(shí)驗(yàn)，出油率為7580，但并沒有對油的質(zhì)量做進(jìn)一步的檢測和分析。1999年，Dufaure等人也利用改造的CLEXTRALBCA5型實(shí)驗(yàn)擠壓機(jī)進(jìn)行油料的壓榨

10、實(shí)驗(yàn)，對影響油脂質(zhì)量的關(guān)鍵因素，如機(jī)筒結(jié)構(gòu)、螺桿分布、喂料速度、螺桿轉(zhuǎn)速、油料成分和壓榨溫度進(jìn)行了深入地研究，并對餅的質(zhì)量做了檢測和分析。2002年，Johnston在傳統(tǒng)的雙螺桿榨油機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)明了一種反向旋轉(zhuǎn)的帶中斷螺棱的平行雙螺桿榨油機(jī)，這種榨油機(jī)繼承了傳統(tǒng)單螺桿榨油機(jī)產(chǎn)量大和能耗少以及吸取了雙螺桿榨油機(jī)的正向輸送能力強(qiáng)和能固液分離等優(yōu)點(diǎn),螺桿結(jié)構(gòu)和單螺桿榨油機(jī)一樣，主要用于含水物料的脫水?？傊瑖鈱﹄p螺桿榨油機(jī)在雙螺桿軸的旋向、雙螺旋軸的布置形式和榨籠內(nèi)孔結(jié)構(gòu)形式等均進(jìn)行了應(yīng)用與研究。近幾年,國內(nèi)許多企業(yè)像湖北的東方紅糧食機(jī)械有限公司，武漢新概念農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備制造有限公司等也著力于對榨

11、油機(jī)的研制和開發(fā)。2003年，武漢良龍機(jī)械制造有限公司的顧強(qiáng)華等人設(shè)計(jì)研發(fā)出一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的SYZ系列雙螺桿榨油機(jī)。該機(jī)雙螺桿采用異向旋轉(zhuǎn)和喂料段完全嚙合而主壓榨段完全分離的雙階布置的結(jié)構(gòu)形式。其中榨籠上下對開，由條排集合而成，無外加熱裝置。該機(jī)在壓榨過程中對油料的水分、溫度等變化都不是很敏感，所以運(yùn)行穩(wěn)定，具有良好的適應(yīng)性，冷榨熱榨都適宜。另外，榨膛采用雙階結(jié)構(gòu)能夠得到很大的壓縮比和強(qiáng)大的徑向壓力，這樣油料就會得到更充分更徹底的壓榨。在相同的工藝條件下，該機(jī)的干餅殘油率比單螺桿榨油機(jī)低2%左右，出油率更高。2005年，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所的李文林等人為了解決雙低菜籽脫皮后低溫壓

12、榨制油的難題研制出一種雙螺桿冷榨機(jī)，生產(chǎn)試驗(yàn)得到的冷榨油接近菜籽三級壓榨油國家標(biāo)準(zhǔn)，冷榨餅殘油率在15%左右，獲得了較好的冷榨油得率。2007年9月,山西省太原市帥克一?？怂固卣ビ驮O(shè)備有限公司通過吸收消化烏克蘭?？怂固佤?shù)脿柨蒲猩a(chǎn)企業(yè)的技術(shù)，設(shè)計(jì)研發(fā)出6YIS一75×1200型雙螺桿榨油機(jī)，該機(jī)采用雙螺桿同向旋轉(zhuǎn)和螺旋完全嚙合的結(jié)構(gòu)形式，可一次性熱榨，能省去脫皮、粉碎、軋坯、蒸炒和油脂凈化等工藝過程，經(jīng)過一次壓榨和自然沉淀就能獲得優(yōu)質(zhì)綠色食用油，這大大降低了生產(chǎn)周期和勞動強(qiáng)度。不過，這種榨油機(jī)在壓榨過程中對油料水分的變化較為敏感。當(dāng)油料的水分含量在7以下或10以上時(shí)，電機(jī)功率就要加

13、大，出油率也會降低。1.3 方案的確定目前國內(nèi)外使用的壓榨機(jī)種類比較多，現(xiàn)就最常用的幾種壓榨機(jī)作比較確定最佳的方案。（1）離心壓榨機(jī)離心壓榨機(jī)是利用離心力對物料進(jìn)行連續(xù)壓榨的機(jī)器，適用于榨取水果和蔬菜汁。離心壓榨機(jī)能連續(xù)、高效地榨取優(yōu)質(zhì)的果汁或蔬菜汁，但它所排出的榨渣中尚有一定數(shù)量的液汁，需用其它壓榨機(jī)進(jìn)一步榨取。（2）軋輥壓榨機(jī)軋輥壓榨機(jī)通常有排列成品字形的三個(gè)壓榨輥組成。上部的棍子稱頂輥，在它兩端的軸承上裝有彈簧或液壓缸，以產(chǎn)生必要地壓榨力。前部的軋輥稱進(jìn)料輥，后部的軋輥稱排料輥，進(jìn)料輥與排料輥之間裝有托板。其壓榨范圍不大，操作有些難度，性價(jià)比不太高。（3）螺旋壓榨機(jī)螺旋榨油機(jī)是種使用較廣

14、泛的連續(xù)性壓榨機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡單、體型小、出油率高、操作方便等特點(diǎn)。螺旋榨油機(jī)能連續(xù)作業(yè)，勞動強(qiáng)度小，出油后的渣餅薄而小，便于綜合利用；但榨膛內(nèi)的主要工作部件易磨損，需經(jīng)常拆換，增加了作業(yè)成本。通過上面壓榨機(jī)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)的分析，根據(jù)各種壓榨機(jī)的特點(diǎn)，再根據(jù)螺旋壓榨機(jī)不同類型所具有的特點(diǎn)，最后形成本設(shè)計(jì)方案選擇螺旋榨油機(jī)最佳。其結(jié)果如下圖所示1.進(jìn)料部分 2.齒輪箱部分 3.榨籠部分 4.榨螺部分 5.機(jī)架部分圖1 螺旋榨油機(jī)1 Feeding part 2 Gear box 3 Squeezing cage part 4 Screw part 5 Frame partFig 1 Screw pres

15、s1.4 螺旋榨油機(jī)的工作原理螺旋榨油機(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?。┞菁y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)雜的相對運(yùn)動和很大的摩擦力，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。2. 螺旋榨油機(jī)相

16、應(yīng)參數(shù)的確定 此處省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和設(shè)計(jì)圖紙等.請聯(lián)系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過答辯2.4榨膛壓力P=(2471·ß·n5.5)/e0.022w (kPa) （4）將數(shù)據(jù)代入公式(4)得：P=(2471×0.00085×3.255.5)/e0. 022×3.5=1372.94 kPa2.5 榨膛壓縮比曲線本設(shè)計(jì)的螺旋榨油機(jī)，是二級壓榨型，其曲線如圖： 3 4 5 6 7 8 圖2 榨膛壓縮比曲線Fig 2 The squeezing ch

17、amber compression ratio curve Figu Figure 2-1 of exploding compression ratio curve re 2-1 of exploding compression ratio curveFigure 2-1 of exploding compression ratio curveFigure 2-1 of exploding compression ratio curve75604530152.6 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)的選擇對形成榨膛壓力、油與餅的質(zhì)量，生產(chǎn)率和生產(chǎn)成

18、本有很大關(guān)系。在設(shè)計(jì)中，采用套裝式變導(dǎo)程二級壓榨型榨螺軸，如圖（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(jī)床，適用于較小型榨油機(jī) 圖 3 榨螺軸 Fig 3 Screw axis 連續(xù)型榨螺軸尺寸如下表所示：表1 榨螺軸尺寸表Table 1 Screw shaft size table榨螺號1234567節(jié)長1201108030454545導(dǎo)程42423631.531.5螺旋外徑70707070707070螺旋內(nèi)徑505050/6769.2/6759/64.364.3/69.669.6/

19、76.6齒頂寬/齒根寬6/166/166/168/9.911.7/13.62.6.2 榨螺齒形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)/2=620 mm,取6 mm . 圖 4 3號榨螺Fig 4 3 Screw2.6.3 榨螺材料榨螺用15或20號低碳鋼經(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 螺旋榨油機(jī)傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1電動機(jī)的選取本次設(shè)計(jì)適于大豆、花生等多種油料作物，對象是中、小型油廠，因此選取的電機(jī)功率不高。電機(jī)型號 Y160L-8 額定功率

20、 7.5kw同步轉(zhuǎn)速n=750r/min 額定轉(zhuǎn)速n0 =720r/min 質(zhì)量m=145kg3.2 總傳動比分配 考慮到本設(shè)計(jì)傳動路線有兩條，其一：一軸到二軸再到三軸傳動：其二：一軸到四軸再到立軸。綜合齒輪帶輪常用傳動比的取值范圍并考慮到本設(shè)計(jì)的要求，取總傳動比i=6.8第一條路線傳動比分配i=i1 i2 =2.25x3.02=6.8;第二條路線傳動比分配i= ia i2 =3x2.26=6.83.3各軸傳遞的功率取齒輪傳動效率齒 =0.96，皮帶輪傳遞效率皮 =0.97傳遞路線一：（1）各軸的轉(zhuǎn)速 I軸： n1 = n0 =720r/min 軸： n2 =n1/ i1 =720/2.25=

21、320r/min 軸： n3 = n2/ i2 =320/3.02=106r/min（2）各軸的傳動的功率 I軸： p1 =pe =7.5kw 軸： p2 = p1 齒 =7.2kw 軸： p3 = p2 齒 =6.91kw（3）各軸的轉(zhuǎn)矩 I軸： T1 =95.5×105P1/n1 =95.5×105×7.5/720=9.945×104 N·mm 軸： T2 =95.5×105P2/n2=2.148×105 N·mm 軸： T3 =95.5×105P3/n3=6.226×105 N·

22、mm 傳遞路線二： （1）各軸的轉(zhuǎn)速 軸： n4 = n1/ ia =240r/min 立軸： n5 = n4/ ib =106r/min（2）各軸的傳動的功率 軸：p4 = p1 皮 =7.275kw 立軸：p5 = p4 齒 =6.984kw（3）各軸的轉(zhuǎn)矩 軸：T4 =95.5×105P4/n4 =2.895x105 N·mm 立軸：T5 =95.5×105P5/n5 =6.292×105 N·mm3.4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，級精度。輸入功率P1=7.5 kw ； 小齒輪轉(zhuǎn)速n1=720r/min

23、;齒數(shù)比u=i1=2.25 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 。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Z2=i×Z1=29.25，取Z=303、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì). 確定公式 d1t2.32 （5）公式（5）內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值. 試選載荷系數(shù)：K1=1.3. 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距：T1 =95.5×105P1/n1 =95.5×105×7/418.6=9.945

24、×104 N·mm. 齒寬系數(shù)d=1. 由表查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=181.4 Mpa1/2. 由圖冊按齒面硬度查得：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 = 60×720×1×( 2×8×300×10) = 2.07×109N2 =0.92×109. 接觸疲勞系數(shù) KHN1=0.9 ，KHN2=0.87. 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 S=1，H

25、1 =KHN1·Hlim1/s =0.9×650 = 585 MpaH2 =0.87×550 = 478.5 Mpa. 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 d1t=67.499 mm . 計(jì)算圓周速度V =d1tn1/(60×1000) = 3.14×67.499×720/(60×1000) =2.543m/s.計(jì)算尺寬b = d·d1t = 1×67.499 = 67.499 mm. 齒寬與齒高之比 b/h模數(shù)： mt= d1t/z1 = 67.49

26、9/13 = 5.192 mm齒高： h=2.25 mt =2.25×5.192 =11.683 mmb/h = 5.778. 載荷系數(shù)根據(jù)v=2.543 m/s , 7級精度，由圖冊查得動載系數(shù) KV =1.08.直齒輪，假設(shè) KAFt / b < 100 N/mm ,由表查得：KH=KF=1.2 ;由表查得：使用系數(shù)KA=1 ; 由表查得：7級精度，小齒輪相對支承，非對稱布置時(shí)KH =1.12+0.18(1+0.6d2) d2 + 0.23×10-3b =1.12+0.18(1+0.6×12)×12+0.23×10-3×67

27、.499=1.424由b/h=5.778, KH=1.424 查得 KF=1.52 ; 故載荷系數(shù)為:K=KAKVKHKH =1×1.08×1.2×1.424 =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 mm4、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m （8）. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值. 由圖冊查小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=560 Mpa ;大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=440 Mpa. 由圖冊查得彎曲疲勞壽命

28、系數(shù)：KFN1=0.85 , 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) S=1.4F1= MpaF2= Mpa. 計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKVKFKF=1×1.08×1.2×1.52=1.97. 查取齒形系數(shù)YFa1=3.13 YFa2=2.52. 應(yīng)力校正系數(shù)：YSa1=1.48 YSa2=1.625. 計(jì)算大小齒輪的并加以比較：1=0.013622=0.01480 大齒輪的數(shù)值大。. 設(shè)計(jì)計(jì)算由公式（8）得：m=3.09 mm對比計(jì)算結(jié)果，取按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)的，m=3.09 mm,就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=3 , 按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算分度圓直徑

29、d1=75.85 mm ,從而計(jì)算出小齒輪齒數(shù) z1=d1/m=75.85/3=25.28=26大齒輪齒數(shù) z2=uz1=2.25×26=58.5 ,取 z2=595、幾何尺寸計(jì)算. 計(jì)算分度圓直徑d1=z1m=26×3=78 mmd2=z2m=59×3=177 mm. 計(jì)算中心距a=(d1+d2)/2=127.5 mm. 齒輪寬度b=dd1=1×78=78 mm取 B2=80 mm , B1=85 mm6、驗(yàn)算Ft=2T1/d1=2×9.945×104/78=2550NKAFt/b=1×2550/78=32.6N/mm &

30、lt;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：分度圓直徑d :d1=mz1=3×26=78 mmd2=mz2=3×59=177 mm齒頂高h(yuǎn)aha=ha*m=1×3=3 mm齒根高 hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×3=3.75 mm齒全高 h=ha+hf =(2ha*+c*)m=3+3.75=6.75 mm齒頂圓直徑 da1=d1+2ha=(z1+2ha*)m=78+2×3=84 mmda2=d2±2ha=(z2±2ha*)m=177±2&

31、#215;3=183 mm齒根圓直徑 df1 =d12hf=(z12ha*2c*)m=(262×12×0.25)×3=70.5 mmdf2=d2±2hf=(z2±2ha*±c*)m=169.5 mm基圓直徑 db1=d1Cos=78×Cos20o=73.296 mmdb2=d2Cos=177×Cos20o=166.326mm齒距p=m=3=9.42 mm齒厚s=m/2=3/2=4.7 mm齒槽寬e=m/2=4.7 mm中心距a=(d2±d1)/2=m(z2±z1)/2=127.5 mm頂隙 c=

32、c*m=3×0.25=0.753.5 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.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) 圖5 高速軸（I軸） Fig 5 High speed axis (I axis)1.軸肩高度 a=(0.070.1)d (d為軸的直徑,軸環(huán)寬度b=1.4a)按扭矩強(qiáng)度條件計(jì)算T=T/wT=9.55×106p/( 0.2nd3 )T （9）其中

33、T 為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位是 Mpa.軸45#鋼 T=2545 Mpa A0=126103 mm32.軸的直徑 d= （10） 式中取A0=105 mm3軸傳遞的功率 p=4 kw,軸的轉(zhuǎn)速 n=720r/mind=22.28 mm對于直徑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, L=60 mm 。 下面為軸的校核計(jì)算, 圖6 軸的強(qiáng)度校核 Fig 6 Check the strength of shaft總彎矩 M=474 N .m校核軸的強(qiáng)度,按第三強(qiáng)度理論計(jì)算應(yīng)力 （11）對于直徑為d的圓軸,彎曲應(yīng)力=M/w,扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 =T/wT=T/2w

34、 （12）其中,w (mm3) 為軸的抗彎截面系數(shù),W=式中 b=6,t=4,d=28 mm則軸的彎矩合成強(qiáng)度條件為:/1842.89=50 Mpa-1對稱循環(huán)應(yīng)變力時(shí)，軸的許用彎曲應(yīng)力經(jīng)查表得-1=60 Mpaca<-1 符合強(qiáng)度要求. 軸所受的載荷是從軸上零件傳來的。計(jì)算時(shí)，常將軸上的分布載荷簡化為集中力，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 d1=71 mm， 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 d2=315 mm，平帶傳動在傳動中心距較大的情

35、況下平帶的材質(zhì)選用帆布芯平帶。帶輪帶寬b=50 mm， 帶輪寬 B=63 mm， i=n1/n4 =3，初定中心距 a0 1.5(d1+d2)< a0<5(d1+d2)， 則579< a0<1930 ,取a0=860mm， 相應(yīng)的帶長，Ld0=2a0+(d1+d2)+=2350.83 根據(jù)Ld0 由表選取Ld=2500mm，實(shí)際中心距 aao+=936mm;小帶輪的包角=180°-=159.416>150°3.7 鍵的計(jì)算校核 3.7.1 鍵的校核計(jì)算鍵的截面尺寸b×h由軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選定。I軸 ：根據(jù)d=22mm查表得鍵的截面尺

36、寸為：寬帶b=6mm,高度h=6mm。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長L=56mm. 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p=2T×103/(kld) p （13）T 傳遞的轉(zhuǎn)矩為 T=9.126×104 N· mmK 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h=0.5×6=3 mmL 鍵的工作長度，圓頭平鍵l=L-b=56-6=50mmd 軸的直徑 d=22 mmp 許用擠壓應(yīng)力 查表取 p =100120 Mpa, 取 p=110 Mpa將數(shù)值代入公式 p=2×9.126×10×103/(3×

37、56×22)=55.309Mpap=110 Mpa 符合標(biāo)準(zhǔn)。故，鍵的標(biāo)記為： 鍵6×6 .3.7.2 鍵的選擇（1）軸上的鍵 軸徑 d=22 mm , b×h=6×6 ,鍵長 L=56 mm ; （2）軸上的鍵 軸徑 d=28 mm , b×h=8×7 , 鍵長 L=140 mm ; （3）芯軸上的鍵, 軸徑 d=35 mm , b×h=10×8 , 鍵長 L=180 mm ;.（4）芯軸上的鍵, 軸徑 d=35 mm , b×h=10×8 , 鍵長 L=450 mm .3.8 軸承的設(shè)計(jì)3.

38、8.1 軸承壽命 Lh=106/(60n)(c/p) （14）對于滾子軸承，=10/3,我們計(jì)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(jì)算壽命Lh=5000h. 由公式得出，C求比值 Fa/Fr=1284.3/2966=0.43<e因此查表得，基本額定動載荷 C= P （15）計(jì)算當(dāng)量動載荷p p=(X Fr+Y Fa) （16）徑向動載荷系數(shù)X和軸向動載荷系數(shù)Y，分別為X=1 ,Y=0載荷系數(shù)fp由表查得 fp=1.01.2 取fp=1.2.則 p=1.2×(1×2966+0×1284.3)=3559.2 N代入

39、上述公式（15）中，C=15193.5 N,按照設(shè)計(jì)手冊選擇C，選C=20500 N3.8.2 驗(yàn)算軸承壽命Lh=13557.7 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)整螺栓來控制。6個(gè)榨螺型號不同，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

40、箱和機(jī)架相連接。4.3 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，使用自動進(jìn)料器可以節(jié)省勞動力，提高生產(chǎn)效率。4.4 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖7 帶輪示意圖Fig 7 Schematic diagram of belt wheel大三角帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸基準(zhǔn)直徑 dd=330mm ,帶輪寬B=(Z-1)e+2f=30.3 mm,槽間距e=120.3 ，取e=12.3 mm .第一對稱面至端面的距離 f=81 ,取f=9.15 mm ,基準(zhǔn)線上槽深 ha=2.0

41、 mm ,外徑 da=dd+2ha=334 mm ,最小輪緣厚 =5.5 mm ,取=10 mm .基準(zhǔn)下槽深 hf=9.0 mm , 輪槽角=38° .基準(zhǔn)寬度 bd=8.5 mm .d1=(1.82)d=44 mm ,d2=da-2(ha+hf+)=292 mm ,h1=290=38.77 mm ,h2=0.8h1=31.01 mm ,b1=0.4h1=15.508 mm ,b2=0.8b1=12.4064 mm ,f1=0.2h1=7.754 mm ,f2=0.2h2=6.202 mm ,L=(1.52)d=30.3 mm .4.5 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

42、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(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)，低速重載的靜載荷，因此采用對頂螺母，兩螺母對頂擰緊后，使旋合螺紋間始終受到附加的壓力和摩擦力的作用，工作載荷有變動時(shí)該摩擦力仍然存在。4.6 滾動軸承的選擇4.6.1 軸上的軸承的選擇軸上的大齒輪 B=95 mm ,B200 , d=35 mm ,內(nèi)徑 D=35 mm ,D1=1.8D=63 , 輪轂厚t ,t=14 mm ,L=(1.21.5)D=52.5 mm , =(2.54

43、)mn=108 , H1=0.8D=28 ,H2=0.8H1=22.4 ,C=H1/5=5.8 ,但要求 C10 ,取 C=10 ,S=H1/6 ,取 S=10 ； 選用芯軸上的軸承時(shí)，依據(jù)D1來選，D1=63 mm ,選調(diào)心滾子軸承，型號為22212 ,尺寸如下：d=60 mm ,D=110 mm ,B=28 mm ,Cr=81.8 KN ,COr=122 ,脂潤滑 n=3200 r/min ,重量 W=1.22 kg .d2=75.7 mm ,D2=93.5 mm ,rmin=1.5 ,安裝尺寸 damin=69 mm ,Damax=101 mm ,ramax=1.5 ;計(jì)算系數(shù) e=0.

44、28 ,Y1=2.4 ,Y2=3.6 ,YO=2.4 .4.6.2 軸和軸的軸承選用相同型號的軸承，圓錐滾子軸承，型號為32905 ;軸徑 d=25 mm ,基本尺寸 d=25 mm ,D=42 mm ,T=12 mm ,B=12 mm ,C=9 ,COr=21 ,Cr=16 ,W=0.064 kg ;計(jì)算系數(shù) e=0.32 ,Y=1.9 ,YO=1 ,其他尺寸 a=8.7 ,rmin=0.3 ,r1min=0.3 ,ramax=rbmax=0.3 ,=10°18°,取=154.7 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

45、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)格對中，因此對機(jī)器安裝精度要求較高，否則會在軸中引起很大的附加應(yīng)力。本設(shè)計(jì)利用絞制孔用螺栓聯(lián)接來實(shí)現(xiàn)兩軸的隊(duì)中，靠螺栓桿部承受剪切和擠壓來傳遞轉(zhuǎn)距。安裝時(shí)不用移動軸，但絞孔加工較麻煩。4.8 本章小結(jié)本章主要為螺旋榨油機(jī)的總體設(shè)計(jì)，和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇。標(biāo)準(zhǔn)件的選用使得榨油機(jī)的易損零件更換起來更加容易和方便。5 螺旋榨油機(jī)操作過程中出現(xiàn)的故障及排除一般常見故障及排除（1）榨油機(jī)榨油過程中，出現(xiàn)一般卡死現(xiàn)象時(shí)，可采用反搬三角帶方法排除。如果反搬三角帶輪也無濟(jì)于事，那就扭下機(jī)架底角螺栓、松動下榨籠，拆下上榨籠，再送動壓緊螺栓，依次松動圓排。并能

46、清出餅結(jié)塊，一直到能拉出榨軸為止，這一過程必須趁榨膛沒有降溫的情況下完成。（2）突然停車，螺旋軸卡死現(xiàn)象。壓榨初期，榨膛未磨熱即大量投料引起，可用熱的油料籽（也可用加熱水的干餅）緩緩進(jìn)料，反復(fù)磨機(jī)，使溫度升高。壓榨過程中，榨膛斷料，然后又大量投料，造成排料不暢，榨膛被油料堵塞引起。因此，加料時(shí)應(yīng)連續(xù)均勻，餅不能太薄。一旦發(fā)生故障，應(yīng)立即關(guān)閉電源，將進(jìn)料調(diào)節(jié)板插死，停止進(jìn)料，并將排料板打開，倒開螺旋軸，使之退出。然后清除膛內(nèi)油料，重新壓榨。油料未清選，有石子、金屬等硬異物進(jìn)入榨膛引起。（3）新榨油機(jī)或者是新?lián)Q榨軸時(shí)，往往有不走料現(xiàn)象，有時(shí)不出餅或者是少量出餅，此時(shí)只要投入少量的殘餅渣，慢慢投料，

47、并調(diào)整出餅厚度即可。（4）不出油或出油率過低 原料不濕或太干，受潮發(fā)霉，籽料不飽，雜質(zhì)過多引起。須重新清選油料，并高速好油料水分。排油縫被油渣堵塞或榨條裝配得太緊引起。應(yīng)根據(jù)含油量高低，調(diào)整榨條的松緊度。開榨初期，榨膛溫度低，出餅太薄或太厚、零件磨損等都會引起不出油或出油率過低。壓榨過程中，有時(shí)會出現(xiàn)油析不出來的現(xiàn)象，有時(shí)不出餅或者是少量出餅，此時(shí)只要投入少量的殘餅渣，情況就會好轉(zhuǎn)。挺了一班后再榨油，機(jī)膛內(nèi)油排不出來。此時(shí)可能是圓排的油槽被枯餅堵死，應(yīng)拆開上榨籠，取出圓排，在熱水中浸泡十余分鐘，用鋼絲刷將油槽洗凈。（5） 當(dāng)壓榨含油量高或是粘度較大的油料時(shí)，應(yīng)拆出排骨圈，重新裝配條排

48、。增大其間隙來解決排油問題。（6） 易損件，如榨軸、出餅圈、導(dǎo)餅環(huán)、圓排等，當(dāng)作業(yè)一個(gè)時(shí)期后，磨損過于嚴(yán)重就不能再用了，應(yīng)及時(shí)更換。（7）跑渣過多 榨油過程中，榨條間少量跑渣是正常現(xiàn)象。若跑渣過多，可能有如下原因：個(gè)別榨條彎曲或間隙過大。此時(shí)，可卸下榨條，用紗布或油石將甲型榨條三凸方打磨，調(diào)直榨條重裝，必要時(shí)墊些薄鐵皮，使間隙保持在0.050.08毫米范圍內(nèi)。油料塑性不好，出餅困難，使機(jī)膛壓力增加。此時(shí)，應(yīng)將油料適量拌水，并進(jìn)行磨機(jī)，提高機(jī)溫以提高油料塑性。如果出餅太薄。應(yīng)按說明書要求適當(dāng)加大出餅厚度。（8）出餅不順 原因之一是餅的厚薄不適宜，應(yīng)調(diào)整出餅厚度；之二是由于有干餅或石子、鐵塊等硬異物進(jìn)入機(jī)膛，應(yīng)立即停機(jī)，抽出榨螺，檢查并清除餅圈和機(jī)膛內(nèi)的干餅、雜物。并根據(jù)出餅圈磨損情況，修理或更換新配件。（9）回油 可能是因油縫堵塞或油縫太小表面不光引起。前者應(yīng)拆除榨條進(jìn)行清洗，后者應(yīng)調(diào)整榨條間隙，用油石磨光油縫。（10） 不進(jìn)料 油料的水分過多，應(yīng)進(jìn)行日曬或炒干