2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  機電工程學院</b></p><p><b>  畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p>  題 目: YZS-60型離心篩的設(shè)計 </p><p>  學生姓名: </p><p>  學 號:

2、 </p><p>  專業(yè)班級: </p><p>  指導教師: </p><p>  2008年 06月01日</p><p><b>  目次</b></p><p><b>

3、;  1 概述2</b></p><p>  2 設(shè)計離心篩的意義3</p><p>  2.1 國內(nèi)外對比3</p><p>  2.2 離心篩在淀粉、谷朊粉生產(chǎn)中的應(yīng)用3</p><p><b>  3 設(shè)計計算9</b></p><p>  3.1 電機的選擇9<

4、;/p><p>  3.2 V帶的傳動設(shè)計9</p><p>  3.3 主軸的設(shè)計12</p><p>  3.4 鍵的計算選擇13</p><p>  3.5軸承的選擇14</p><p>  3.6 軸承座的選擇14</p><p>  3.7 軸強度的校核14</p>

5、<p>  3.8軸承的校核18</p><p>  4 機架的設(shè)計20</p><p><b>  設(shè)計感想22</b></p><p><b>  參考資料23</b></p><p><b>  1 概述</b></p><p&g

6、t;  隨著科學技術(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。</p><p>  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

7、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。</p><p>  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。</p><p>  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。</p><p>

8、  2 設(shè)計離心篩的意義</p><p><b>  2.1 國內(nèi)外對比</b></p><p>  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

9、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)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

10、息、折舊負擔重,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)。</p><p>  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

11、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

12、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。</p><p>  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)該注重在這些方面的研究和開發(fā)。</p><p>  2.2 離心篩在淀粉、谷朊粉生產(chǎn)中的應(yīng)用</p><

13、p>  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。</p><p>  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

14、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3—1、3—2、3—3將淀粉漿中的纖維篩除;然后集中到沉淀池4沉淀,經(jīng)8~12h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)風機,再經(jīng)過淀粉篩13的篩

15、理即為淀粉成品。</p><p>  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。</p><p>  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。</p><p><

16、b>  其生產(chǎn)過程為:</b></p><p>  1.和面與面筋分離工序: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

17、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。</p><p>  2.纖維的分離工序:在這道工序中采用新型的帶正、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

18、。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。</p><p>  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20—1—20—12分別輸送到第一組旋流器21—1—21—12中進行分離

19、。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,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21—1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

20、一級21—12的頂流輸送到21—11的進口處,在最后一級旋流器21—12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21—12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</p><p>  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

21、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。</p><p>  改進后的生產(chǎn)設(shè)備及設(shè)備,符合我國國情,可大大降低投資。其中ZXS—850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。</p><p>  傳統(tǒng)和先進的淀粉、谷朊粉的生產(chǎn)都用到了離心

22、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</p><p><b>  圖3 離心篩實圖</b></p><p>  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

23、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)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。</p><p>  圖4 串聯(lián)的離心篩</p><p>  圓錐篩在使

24、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。</p><p><b>  3 設(shè)計計算</b></p><p>  3.1 電機的選擇:</p&

25、gt;<p>  無特殊要求的情況下,Y系列三相異步電動機較常用,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、風機、運輸機、攪拌機、離心機、農(nóng)業(yè)機械等。</p><p>  離心篩屬于常速離心機,轉(zhuǎn)速在800—1000r/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

26、擇大于18KW的電機,經(jīng)分析選擇電機型號為Y180L—4。電機技術(shù)數(shù)據(jù)如下表:</p><p>  3.2 V帶的傳動設(shè)計:</p><p>  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)噪聲小;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

27、不是很嚴格;可傳遞兩軸間距離較遠的運動。</p><p>  普通V帶傳動設(shè)計參看《機械力學與設(shè)計基礎(chǔ)》P224—P231。</p><p>  1)確定計算功率:由P226表12-7查得工作情況系數(shù)表=1.1</p><p>  計算功率=×P=1.1×2.2=24.2KW (P為傳動名義功率,即額定功率)</p><p&g

28、t;  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選取V帶型號,選擇C型。</p><p>  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)力過大導致其壽命降低,d取200mm。</p><p>  大帶輪直徑=(1-ε)(ε為滑移率,取值0.01)</p>&

29、lt;p>  =×200(1-0.01)=342.4mm </p><p>  按標準取整=355mm</p><p>  4)驗算V帶速度v(m/s):v應(yīng)在5-25m/s范圍內(nèi)</p><p>  V===15.38m/s (符合要求)</p><p>  5)計算中心距和帶長:</p><p>

30、  中心距: 0.7(+)≤≤2(+)</p><p>  0.7(200+355)≤≤2(200+355)</p><p>  388.5≤≤1110 </p><p><b>  取=900mm</b></p><p>  帶長:=2+(+)+</p><p>  =2×900+(

31、200+355)+</p><p>  =1800+871.35+</p><p>  =2678.02mm</p><p>  由P221表12-1取相近的基準長度 =2800mm</p><p>  計算中心距:a= +=900+61=961mm</p><p>  考慮V帶安裝、調(diào)整和張緊,中心距應(yīng)留有調(diào)整余量。

32、</p><p>  最小中心距:=a-0.015=961-0.015×2800=919mm</p><p>  最大中心距:=a+0.03=961+75=1045mm</p><p>  6)驗算小帶輪包角:=180°-=180°-</p><p><b>  =170.75°</b&

33、gt;</p><p><b>  取α=171°</b></p><p>  7)確定V帶根數(shù)Z:i=355/200=1.775</p><p>  依次查P225 表12-4 得=7.47KW</p><p>  P225 表12-5 得Δ=1.14KW</p><p>  P226

34、 表12-6 得=0.98</p><p>  P221 表12-1 得=0.93</p><p><b>  Z====3.08</b></p><p><b>  故Z=4</b></p><p>  8)計算初拉力:初拉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,</p>

35、<p>  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,</p><p>  V帶壽命減低,壓軸力增大。因此,合理的預緊力是保證帶傳動正常工作的重要因素。</p><p>  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。</p><p>  單根V

36、帶合適的初拉力按該公式計算:=+</p><p>  ——計算功率 Z——V帶根數(shù) v——V帶速度 ——包角修正系數(shù) q——V帶單位長度質(zhì)量(kg/m)查P222表12-2得q=0.3kg /m。</p><p>  =()+0.3×=367.38N</p><p>  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

37、初拉力的1.5倍。</p><p>  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。 </p><p>  =22sin=2×4×367.38sin=2927.36N</p><p>  10)帶輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸:</p><p>  帶傳動一般安裝在傳動系統(tǒng)的高速級,帶

38、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v<25m/s時,常采用HT150;當v>25-30m/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)。</p><p>  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

39、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)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

40、帶兩側(cè)面的夾角40°,這里選用36°。</p><p><b>  3.3 主軸的設(shè)計</b></p><p>  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)計的階梯軸為轉(zhuǎn)軸,

41、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《機械力學與設(shè)計基礎(chǔ)》表16-1查得=600MPa,=55Mpa。</p><p>  軸的結(jié)

42、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:①軸和軸上零件要有準確、牢固的工作位置;②軸上零件裝拆、調(diào)整方便;③軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等;④盡量避免應(yīng)力集中。</p><p>  1)軸最小直徑的確定:</p><p>  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Pη=22

43、η(η為帶輪傳遞效率),由《機械設(shè)計課程設(shè)計指導》查表1-7得η=0.96,故主軸傳遞功率為22×0.96=21.12KW。</p><p><b>  d≥</b></p><p><b>  =C</b></p><p><b>  =118</b></p><p&g

44、t;  =118×0.28867=34.06mm</p><p>  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。</p><p>  2)軸各段直徑的確定:d1=40mm</p><p>  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

45、件定位和承受軸向力,它有一定的要求:軸肩處直徑差一般取5-10mm,這里取5mm。</p><p>  3)軸各段長度的確定:</p><p>  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。</p><p>  所選軸

46、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。</p><p>  L4=200mm,L5=60mm,L6=85mm,L7=80mm,L8=30mm,L9=20mm。</p><p><b>  下面是軸的示意圖:</b></p><p><b>  圖6 軸的示意圖</b>&

47、lt;/p><p>  3.4 鍵的計算選擇:</p><p>  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)《機械力學與設(shè)計基礎(chǔ)》P328表16

48、-7查得[P]=55Mpa,許用剪切應(yīng)力[τ]=90Mpa.</p><p>  電機輸出轉(zhuǎn)矩T1==9549×22/1470=142.9N/m=142900N/mm</p><p>  主軸傳遞轉(zhuǎn)矩T2==9549×21.12/878=229.7N/m=229700N/mm</p><p>  根據(jù)《機械課程設(shè)計指導書》P51 表4-1:<

49、;/p><p>  電機與小帶輪上的鍵:d=48mm b=12mm h=8mm l=63mm</p><p>  ==4×142900/48×8×63=23.6Mpa<90Mpa</p><p>  P==4×14700/48×8×63=23.6Mpa<55Mpa</p><

50、;p>  主軸與大齒輪上的鍵:d=40mm b=12mm h=8mm l=60mm</p><p>  ==4×142900/40×8×60=47.9<90Mpa</p><p>  P==4×142900/40×8×60=47.9<55Mpa</p><p>  轉(zhuǎn)鼓與主軸上的鍵:

51、d=45mm b=14mm h=9mm l=45mm</p><p>  ==4×142900/45×9×45=50<90Mpa</p><p>  P==4×142900/45×8×45=50<55Mpa</p><p><b>  3.5軸承的選擇:</b><

52、;/p><p>  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。</p><p>

53、;  3.6 軸承座的選擇:</p><p>  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,</p><p>  =100mm,H=60mm,L=205mm。</p><p>  3.7 軸強度的校核:</

54、p><p>  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,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、彎扭復合的軸,

55、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。</p><p>  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 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

56、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。</p><p>  計算受力情況:根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)

57、轉(zhuǎn)鼓參數(shù)為D=600mm,d=265mm,H=692mm,h=260mm。</p><p>  轉(zhuǎn)鼓體積 V=×H-×h</p><p>  =×692-×260</p><p>  =×900×692-×17556.25×260</p><p>  =65186

58、400-4777640</p><p><b>  =0.06</b></p><p>  篩體重力 m=ρv=7850×0.06=471N,故篩體壓力為 G=mg=471×9.8=4616N</p><p>  2)軸的受力示意圖:</p><p>  圖7 軸受力示意圖 </p>

59、<p><b>  3)受力計算:</b></p><p>  以B點為支點:G×108+Fr2×255=(255+148)×Fy</p><p><b>  Fr2==</b></p><p><b>  =</b></p><p>&

60、lt;b>  =2671N</b></p><p>  受力平衡分析:G+Fy=Fr1+Fr2</p><p>  Fr1=G+Fy-Fr2=4616+2972-2617=4872N</p><p><b>  截面法:(1-1)</b></p><p><b>  圖8 截面1</b

61、></p><p>  G+FQ1=0 ,F(xiàn)Q1=-G=-4616N</p><p>  M1+G×x1=0 ,M1=-4616x1 (0<x1<108)</p><p><b>  (2-2)</b></p><p><b>  圖9 截面2</b><

62、/p><p>  G+FQ2=Fr1 ,FQ2=Fr1-G=4872-4616=256N</p><p>  Gx2+M2=Fr1(x2-108)</p><p>  M2=Fr1×x1-108Fr1-G×x2</p><p>  =4872x2-4616x2-526176</p><p>  =25

63、6x2-526176 (0<x2<363)</p><p><b>  (3-3)</b></p><p><b>  圖10 截面3</b></p><p>  Fr1+Fr2=G+FQ3 ,FQ3=Fr1+Fr2-G=4872+2616-4616=2927N</p><

64、;p>  M3+G×x3=Fr1(x1-108)+Fr2(x3-108-255)</p><p>  M3=Fr1×x3-108Fr1+Fr2×x3-363Fr2</p><p>  =7543x3-1495749</p><p>  由以上各式畫剪力圖、彎矩圖:</p><p><b>  圖1

65、1 剪力圖</b></p><p><b>  圖12 彎矩圖</b></p><p>  4)計算軸所受彎矩;</p><p>  T==229700N·m</p><p><b>  彎矩圖如下:</b></p><p><b>  圖

66、13 彎矩圖</b></p><p>  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。</p><p>  由上圖可知軸的危險截面在B處,d=60mm。</p><p>  ===24Mpa<55Mpa</p><p>  經(jīng)校核

67、,軸的截面強度足夠。</p><p><b>  3.8軸承的校核:</b></p><p>  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.</p><p>  1)確定徑向載荷系數(shù)X,軸向載荷系數(shù)Y:</p><p>  因為軸向載荷Fa=0

68、,則=0<e=0.42</p><p>  根據(jù)課程設(shè)計指導書P68表6-4 Y1=1.6 ,Y2=2.4</p><p>  當≤e P=Fr+Y1Fa</p><p>  當>e P=0.67Fr+Y2Fa </p><p><b>  故P=Fr</b></p><p&

69、gt;  對軸承1:Fr=4872N P=Fr=4872N</p><p>  對軸承2:Fr=2617N P=Fr=2617N</p><p><b>  計算軸承壽命: </b></p><p>  由P352表17-6、17-7查得=1.0,=1.2,ε=10/3</p><p><b>  ==

70、=1.3×h</b></p><p>  假設(shè)每天工作12小時,一年工作300天,設(shè)備使用5年,則12×300×5=18000h,可見該軸承完全符合要求。</p><p><b>  4 機架的設(shè)計</b></p><p>  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

71、,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:</p><p> ?。?/p>

72、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

73、㎜,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。</p><p> ?。?)機架的造型設(shè)計,雖然材料一定,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

74、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。</p><p> ?。?)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

75、,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。</p><p> ?。?)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

76、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。</p><p>  設(shè)計過程中還要注意一下幾點:</p><p>  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;</p><p><b>  抗振性好;</b></p><p>  由

77、于內(nèi)應(yīng)力及溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力最??;</p><p>  結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整,方便修理和更換零部件;</p><p><b>  設(shè)計感想</b></p><p>  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

78、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)計有莫大的幫助,我向呂老師表達我真摯的謝意!</p><p>  以前我們還在感嘆別人的畢業(yè)設(shè)計是多么的精致、富有創(chuàng)意,現(xiàn)在我完成了屬于自己的設(shè)計,這種心情難于言表,也覺得自己充實了很多、收獲了很多。</p><p>  畢業(yè)設(shè)計這段時間,感覺比前面三年的任何時候都快樂、輕松,在輕松和快樂中安排學習,時間完全

79、屬于自己,也鍛煉了自制力。我動腦筋了、思考了,不再是老師一味的灌輸知識,而是應(yīng)用自己的知識解決問題,總之,我感覺自己在研究或自主工作方面更成熟了。搞設(shè)計是一項體現(xiàn)一個人全面專業(yè)水平的任務(wù),要想搞好設(shè)計,就得提高自己的專業(yè)水平,提高自己理論聯(lián)系實際的能力,拓寬知識面,另外,還必須有毅力、耐心,有認真仔細的工作態(tài)度,也必須活學活用,不能死搬硬套,鉆牛角尖。</p><p>  我也深深感到知識和能力上的不足,設(shè)計是一

80、個學習的過程。通過這次設(shè)計,我了解到搞設(shè)計的過程,并積累了不少的經(jīng)驗和教訓,這為即將為以后的學習和走向工作崗位打下基礎(chǔ)。從開始的實習和調(diào)研到最后的計算和出圖,其中的每一步都是至關(guān)重要的,它們是設(shè)計的一個首要條件,缺一不可。可能是在剛開始的時候沒有能夠認識到這些過程的重要性,只是了了而過,事后僅僅憑借自己的腦子來回憶當時所看到的是遠遠不夠的,所以說這次的畢業(yè)設(shè)計給以后的工作打下了很好的基礎(chǔ),這也是大學到社會的一個過渡,相信留下的這些教訓和

81、經(jīng)驗會指導我今后的工作怎樣才能做的更好。</p><p>  總之,畢業(yè)設(shè)計的一段時間,我和其他同學一樣,在設(shè)計過程中遇到了種種挫折和難題,但都一一地解決了。也許最后的效果并不是象我們想象中那么完美,但是努力過了,經(jīng)歷過了,我們堅持下來了,我們就是成功的。</p><p><b>  參考資料</b></p><p>  1 楊黎明、楊志勤

82、.機械零部件選用與設(shè)計.2007.6</p><p>  2 王少環(huán).機械設(shè)計師手冊.2006.8</p><p>  3 李鐵成.機械力學與設(shè)計基礎(chǔ).2005.8</p><p>  4 肖旭霖.食品加工機械與設(shè)備.中國輕工業(yè)出版社,2000,67</p><p>  5  無錫輕工業(yè)學院、天津輕工業(yè)學院.食品工廠機械與設(shè)備.輕

83、工業(yè)出版社,1983,97</p><p>  6  劉品,徐曉希.機械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ).哈爾濱工業(yè)大學出版社,2004,41-49</p><p>  7  國家標準機械制圖應(yīng)用示例圖冊.中國標準出版社,1985,152</p><p>  8  朱輝.畫法幾何及工程制圖.上??茖W技術(shù)出版社,2003,337-342</p><p>  

84、9  田孝俊,任偉.綜述影響小麥淀粉生產(chǎn)的因素. 淀粉與淀粉糖,2004,(7):37</p><p>  10 史建新, 周向農(nóng).圓錐篩清選棉粕的原理與試驗.糧食與飼料工業(yè),2000,(3):19-20</p><p>  11 曹立和,周魯惠.DPF560型淀粉分離機的應(yīng)用與技術(shù)特點.淀粉與淀粉糖,1999,(2):31</p><p>  12 張鐘,魏

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