螺旋榨油機設計說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要 ………………………………………………………………………………………I</p><p>　　Abstract …………………………………………………………………………………II</p><p>　　第1章 緒論 ……………………………………………………………………………1&

2、lt;/p><p>　　1.1選題的背景、目的和意義 ………………………………………………………1</p><p>　　1.2國內(nèi)外研究狀況和相關領域中已有的研究成果 ………………………………2</p><p>　　1.3螺旋榨油機的工作原理 …………………………………………………………3</p><p>　　1.4 榨油的工藝流程 ………………

3、…………………………………………………4</p><p>　　1.5 設計榨油機的一般程序 …………………………………………………………4</p><p>　　1.5.1 計劃階段 …………………………………………………………………4</p><p>　　1.5.2 方案設計階段 ……………………………………………………………4</p><p&g

4、t;　　1.5.3 技術設計階段 ……………………………………………………………5</p><p>　　1.6 本章小結 …………………………………………………………………………6</p><p>　　第2章 螺旋榨油機的設計計算 ……………………………………………………7</p><p>　　2.1 電動機的選取 …………………………………………………………………

5、…7</p><p>　　2.2 螺旋榨油機主要參數(shù)的確定 ……………………………………………………7</p><p>　　2.2.1 榨膛的容積比ε ………………………………………………………7</p><p>　　2.2.2 進料端榨膛容積比Vj的計算 …………………………………………7</p><p>　　2.2.3 功率消耗 …………

6、………………………………………………………8</p><p>　　2.2.4 榨堂壓力 …………………………………………………………………8</p><p>　　2.2.5 榨堂壓宿比曲線 …………………………………………………………8</p><p>　　2.3 榨螺軸的設計計算 ………………………………………………………………9</p><p

7、>　　2.3.1 榨螺軸尺寸表 ……………………………………………………………9</p><p>　　2.3.2 榨螺齒型 ………………………………………………………………10</p><p>　　2.3.3 榨螺材料 ………………………………………………………………10</p><p>　　2.4 Ⅰ軸和Ⅱ嚙合齒輪的計算 ………………………………………………

8、……10</p><p>　　2.4.1 齒輪的選用 ……………………………………………………………10</p><p>　　2.4.2 確定小齒輪的齒型參數(shù) ………………………………………………14</p><p>　　2.5 軸的計算校核 …………………………………………………………………15</p><p>　　2.5.1 選材及表面預

9、處理 ……………………………………………………15</p><p>　　2.5.2 軸的結構設計 …………………………………………………………15</p><p>　　2.6 皮帶輪的設計計算 ……………………………………………………………17</p><p>　　2.7 鍵的選擇設計 …………………………………………………………………18</p>&

10、lt;p>　　2.7.1 鍵的選擇 ………………………………………………………………18</p><p>　　2.7.2 鍵的校核計算 …………………………………………………………18</p><p>　　2.8 軸承的設計 ……………………………………………………………………18</p><p>　　2.8.1 軸承壽命 ………………………………………………

11、………………18</p><p>　　2.8.2 驗算軸承壽命 …………………………………………………………19</p><p>　　2.9 本章小結 …………………………………………………………………19</p><p>　　第3章 螺旋榨油機的結構設計 ……………………………………………………20</p><p>　　3.1 榨螺軸的設計

12、 …………………………………………………………………20</p><p>　　3.2 榨籠的構造 ……………………………………………………………………20</p><p>　　3.3 齒輪箱及入料器的構造 ………………………………………………………20</p><p>　　3.4 帶輪的結構設計 ………………………………………………………………20</p>

13、;<p>　　3.5 調(diào)節(jié)裝置的設計 ………………………………………………………………21</p><p>　　3.6 鍵的選擇 ………………………………………………………………………21</p><p>　　3.6.1 Ⅰ軸上的鍵 ……………………………………………………………21</p><p>　　3.6.2 Ⅱ軸上的鍵 ………………………………

14、……………………………21</p><p>　　3.6.3 芯軸上的鍵Ⅰ …………………………………………………………22</p><p>　　3.6.4 芯軸上的鍵Ⅱ …………………………………………………………22</p><p>　　3.7 滾動軸承的選擇 ………………………………………………………………22</p><p>　　3.7

15、.1 Ⅲ軸上的軸承的選擇 …………………………………………………22</p><p>　　3.7.2 Ⅰ軸和Ⅱ軸的軸承 ……………………………………………………22</p><p>　　3.8 榨螺軸與齒輪軸的聯(lián)接設計…………………………………………………23</p><p>　　3.9 本章小結 ………………………………………………………………………23</

16、p><p>　　第4章 螺旋榨油機的安裝使用 ……………………………………………………24</p><p>　　4.1 螺旋榨油機的潤滑與保養(yǎng) ……………………………………………………24</p><p>　　4.2 榨油機的安裝 …………………………………………………………………24</p><p>　　4.3 螺旋榨油機的使用 …………………

17、…………………………………………25</p><p>　　4.3.1 油料的預處理 …………………………………………………………25</p><p>　　4.3.2 試車前的調(diào)整 …………………………………………………………25</p><p>　　4.3.3 壓榨前的試車 …………………………………………………………26</p><p>　

18、　4.3.4 投產(chǎn)壓榨 ………………………………………………………………26</p><p>　　4.3.5 停車 ……………………………………………………………………27</p><p>　　4.4 注意事項 ………………………………………………………………………27</p><p>　　4.5 操作過程中出現(xiàn)的故障及排除 ………………………………………………28

19、</p><p>　　4.5.1 熟坯過分干燥時發(fā)生的現(xiàn)象 …………………………………………28</p><p>　　4.5.2 熟胚含水量太大、溫度太低時發(fā)生的現(xiàn)象……………………………28</p><p>　　4.5.3 一般常見故障及排除 …………………………………………………28</p><p>　　4.6 本章小結 ……………………

20、…………………………………………………29</p><p>　　結論 ………………………………………………………………………………………30</p><p>　　參考文獻 ………………………………………………………………………………31</p><p>　　致謝……………………………………………………………………………………… 32</p><p

21、><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文主要是對螺旋榨油機的總體結構設計。其中包括壓榨部分，傳動部分，機架部分，出油裝置及進料等的結構設計。包括對輸入端電動機功率／轉(zhuǎn)速的選擇。帶及帶輪的選擇及設計。變速箱中齒輪的設計，軸的設計，軸承、鍵、聯(lián)軸器的選擇及相關的計算、校核。榨螺榨籠的設計等。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．

22、鎖緊螺母和調(diào)節(jié)螺栓等組成．榨螺的設計應滿足榨螺間的裝配要求．榨螺間裝配必須嚴密．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．變速箱的設計應注意互相間的配合關系，傳動比及扭矩是否滿足工作條件等．</p><p>　　本機適用于榨取菜籽、花生仁、芝麻、棉籽仁、大豆、椰子、茶籽、葵花籽等植物油脂。（根據(jù)用戶需要，可更換榨螺，用于榨取米糠等含油的

23、油料。）</p><p>　　關鍵詞： 榨油機；花鍵軸；聯(lián)軸器；榨籠；變速箱；</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The present paper mainly is to the spiral oil press overall structural design. to press out the

24、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, key, shaft

25、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 </p><p>　　This machine

26、is suitable for the extraction of vegetable oils from such oil-bearing materials as rape seed, peanuts, sesame seed, cotton seed, Soya beans, coconuts, tea seed, sunflower seed, etc. (The pressing worms can be replaced a

27、s required by the user for the purpose of the extraction of oils from some other oil-bearing materials, such as rice bran oil and the like.)</p><p>　　Key words: The oil press; Spline shaft; Shaft coupling;

28、Press out the cage; Gearbox</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　1.1選題的背景、目的及意義</p><p>　　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)，食品機械和包

29、裝機械行業(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。</p><p>　　1997年，全國糧食部門所屬糧油加工企業(yè)有11297個（其中大米加工企業(yè)5777個，面粉加工企業(yè)4104個、植物油加 工企業(yè)1416個），產(chǎn)值為752億元。</p><p>　　我國農(nóng)村市場是大市場，在油脂加工設備方面，有關專家認為應適當擴大規(guī)模。1997年底，我國植物油加工企業(yè)（鄉(xiāng)及縣以上）有4957個，

30、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。預計到2010年，我國人均年食用油可達10kg。隨著人民生活水平的提高，食用油脂消費向精煉油、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。目前適應于廣大農(nóng)村的油料加工機械可分為動力旋轉(zhuǎn)榨油機和液壓榨油機兩大類，共 十幾個品種規(guī)格，還有清洗、脫殼、蒸炒

31、、濾油等二十幾個規(guī)格品種的配套設備，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，將逐漸取代機械磨榨，且生產(chǎn)規(guī)模日益大型化、連續(xù)化和自動化。</p><p>　　我國目前常用平轉(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———浸出是近年來出現(xiàn)的新工藝，可大大提高浸出能力，其加工設備我國已經(jīng)研制成功，今后將會逐步推廣

32、。</p><p>　　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，應逐步向大型化、連續(xù)化和自動化方向發(fā)展。</p><p>　　有關專家指出，油脂深加工技術和設備在我國發(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。</p><

33、;p>　　機械法取油設備類型很多，按其工作原理可分成多種結構形式。如靜壓式（水壓式）、攪拌擠壓式、螺旋擠壓式（螺旋榨油機）、偏心回轉(zhuǎn)擠壓式（回轉(zhuǎn)偏心輪榨油機）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和螺旋榨油機兩大類。而液壓榨油機除特殊用途外，也將逐漸由高效螺旋榨油機所取代。</p><p>　　液壓榨油機有手動、機動以及立式、臥式等類型。</p><p>　　

34、立式手動液壓榨油機由榨油部分和手動壓力泵組成，可壓榨多種油料，經(jīng)預處理后的料坯經(jīng)軋坯、蒸炒并制成餅坯后放入榨膛內(nèi)壓榨。通常液壓榨油機配備制餅機（手動或液壓式）。</p><p>　　手動或電動液壓榨油機的壓力泵有單柱塞泵、套式柱塞泵等多種類型，其中套式泵結構簡單、壓力變換方便，有能滿足榨油過程先快后慢，壓力由小到大的工藝要求，該液壓榨油機結構簡單，但操作勞動強度大，不能連續(xù)作業(yè)。</p><p

35、>　　制漿成型半連續(xù)式液壓榨油機，該榨油機壓力高，壓榨時間短(8～25min)，能自動控制，是一種適用壓榨可可、芝麻、花生仁等高油分軟脂油料的專用榨油機。但對設備材質(zhì)、壓力泵、制造要求較高，成本高，一般應用范圍不廣。</p><p>　　螺旋榨油機是利用旋轉(zhuǎn)的榨螺軸將料坯在榨膛內(nèi)連續(xù)推進，由于榨螺上螺旋導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

36、籠縫隙中擠出，殘渣壓榨成餅，從出口端排出。</p><p>　　螺旋壓榨在食品生產(chǎn)中，由于液壓榨油機取油生產(chǎn)的間歇性，壓榨周期長，裝卸料餅麻煩，而且設備笨重，占地面積大等缺點，限制了它的發(fā)展，因此，有被螺旋榨油機取代的趨勢。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究狀況和相關領域中已有的研究成果</p><p>　　利用高新技術進行米、面、油的精深加工，可使糧油資源成

37、倍增值。以下是目前世界上較為先進的幾種糧油加工高新技術。</p><p>　?、?機電一體化技術、光電控制技術、智能技術。</p><p>　　這三項技術是世界發(fā)達國家現(xiàn)代米、面、油精深加工必用的高新技術，運用于糧油加工的原料儲運、保鮮，產(chǎn)品加工、質(zhì)量控制，成品儲存和發(fā)放的全過程，是糧油加工達到高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的重要技術手段。 </p><p><b

38、>　?、?擠壓膨化技術。</b></p><p>　　擠壓膨化技術是世界發(fā)達國家用于糧油加工、食品制作、纖維和淀粉降解、谷物和大豆蛋白組織化、谷物細胞壁破壁等生化反應器。在早餐食品、休閑食品制作和糧油深加工中有著廣泛的應用前景。如米糠擠壓穩(wěn)定化技術，可使米糠品質(zhì)穩(wěn)定，延緩劣變，提高米糠的儲藏性；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

39、膨化可生產(chǎn)大豆組織化食品等。 </p><p><b>　?、?生物技術。</b></p><p>　　生物技術是２１世紀高新技術中的核心技術之一。在糧油加工中有著廣泛的應用前景，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

40、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。</p><p>　?、?膜分離、離子交換、色譜分離技術。</p><p>　　這三項技術是糧油深加工和副產(chǎn)品綜合利用必不可少的高新技術，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。</p>

41、<p>　?、?超細粉碎技術超細粉碎技術</p><p>　　超細粉碎技術超細粉碎技術是糧油深加工中的常用技術。高壓氣流超細粉碎是國際２０世紀６０－７０年代發(fā)展起來的高新技術，廣泛應用于糧油資源轉(zhuǎn)化成食品、醫(yī)藥、化妝品等工業(yè)，可將淀粉顆粒粉碎至２－３微米，也可將纖維素粉碎至幾個微米，在糧油深加工和副產(chǎn)品綜合利用方面有著重要的應用價值。</p><p>　?、?超臨界二氧化碳萃

42、取和分子蒸餾技術。</p><p>　　超臨界二氧化碳萃取和分子蒸餾技術，是糧油深加工中一些高附加值精細產(chǎn)品制備的必備技術手段，超臨界二氧化碳萃取技術利用糧油及副產(chǎn)品中的某些功能成份。如維生素Ｅ、天然功能色素可溶解于超臨界二氧化碳中，得到分離；如甾醇、２８碳醇可通過分子蒸餾把它們從混合物中蒸餾出來，獲得高純度產(chǎn)品。  </p><p><b>　?、?微膠囊化

43、技術。</b></p><p>　　這是一種制造各功能性粉沫油脂，糧油及副產(chǎn)品中的功能成份的微膠囊化包埋保護的必備的高新技術，易氧化、變質(zhì)的的高附加值產(chǎn)品經(jīng)微膠囊化后，可延長這些物質(zhì)的儲存期，并還有緩釋功能和滿足某些物質(zhì)特殊的功能要求。</p><p><b>　　⑻ 快速檢測技術。</b></p><p>　　為確保糧油加工產(chǎn)品的

44、營養(yǎng)、安全、衛(wèi)生，對糧油加工的原料、在制品、成品的快速檢測技術已是高新技術在糧油加工中的重要組成內(nèi)容。</p><p>　　1.3 螺旋榨油機的工作原理</p><p>　　螺旋榨油機的工作原理概括為：榨油機運轉(zhuǎn)時，預處理好的料胚從料斗進入榨膛，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)榨螺向前推進到3節(jié)榨螺，由于3節(jié)榨螺根徑逐漸增大（即牙形

45、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，進而將料胚推進到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。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，由于榨膛的特殊結構，料胚在榨膛產(chǎn)生復雜的相對運動和很大的摩擦力，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。</p><p>　　1.4 榨油的工藝流程</p><p&g

46、t;　　油料在進入油機前，需要過一系列的預處理，一般有清選，棉籽脫絨或帶殼油料的剝殼和破碎、軟化、軋胚、蒸炒等工序。</p><p><b>　　大豆工序：</b></p><p>　　大豆－清選－破碎（分離）－（粗軋）－軟化－軋胚－蒸炒－壓榨－毛油（豆餅）</p><p>　　1.5 設計榨油機的一般程序</p><p&g

47、t;　　一部機器的質(zhì)量基本上決定于設計質(zhì)量。制造過程對機器質(zhì)量所起的作用，本質(zhì)上就在于實現(xiàn)設計時所規(guī)定的質(zhì)量。因此，機器的設計階段是決定機器好壞的關鍵。</p><p>　　1.5.1　計劃階段</p><p>　　在根據(jù)生產(chǎn)或生活的需要提出所要設計的新機器后，計劃階段只是一個預備階段。此時，對所要設計的機器僅有一個模糊的概念。</p><p>　　在計劃階段中，對

48、所設計的機器的需求情況作充分的調(diào)查研究和分析。通過分析，進一步明確機器所應有的功能，并為以后的決策提出由環(huán)境、經(jīng)濟、加工以及時限等各個方面所確定的約束條件。在此基礎上，明確地寫出設計任務的全面要求及細節(jié)，最后形成設計任務書，作為本階段的總結。設計任務書大體上應包括：機器的功能，經(jīng)濟性及環(huán)保性的估計?制造方面的大致估計，基本使用要求，以及完成設計任務的預計期限等。此時，對這些要求及條件一般也只能給出一個合理的范圍，而不是準確的數(shù)字。例如可

49、以用必須達到的要求、最低要求、希望達到的要求等方式予以確定。</p><p>　　1.5.2 方案設計階段</p><p>　　本階段對設計的成敗起關鍵作用。在這一階段中也充分地表現(xiàn)出設計工作有多個解（方案）的特點。</p><p>　　機器功能得分析，就是要對設計任務書提出的機器功能中必須達到的要求、最低要求及希望達到的要求進行綜合分析，即這些功能能否實現(xiàn)，多項

50、功能間有無矛盾，相互間能否替代等。最后確定出功能參數(shù)，作為進一步設計的依據(jù)。在這一步驟中，要恰當處理需要與可能、理想與現(xiàn)實、發(fā)展目標與當前目標等之間可能產(chǎn)生的矛盾問題。</p><p>　　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，可按原動部分、傳動部分及執(zhí)行部分分別進行討論。較為常用的辦法是先從執(zhí)行部分開始討論。</p><p>　　進行機器評價時，還必

51、須對機器的可靠性進行分析，把可靠性作為一項評價的指標。從可靠性的觀點來看，盲目的追求復雜的結構往往是不明智的。一般地講，系統(tǒng)越復雜，則系統(tǒng)的可靠性就越低。為了提高復雜系統(tǒng)的可靠性，就必須增加并聯(lián)設備系統(tǒng)，而這不可避免地提高機器的成本。</p><p>　　通過方案評價，最后進行決策，確定一個根據(jù)進行下步技術設計的原理圖或機構運動簡圖。</p><p>　　在方案設計階段，要正確地處理好借鑒

52、與創(chuàng)新的關系。同類機器成功的先例應當借鑒，原先薄弱環(huán)節(jié)及不符合現(xiàn)有任務要求的部分應當加以改進或者根本改變。既要積極創(chuàng)新，反對保守和照辦原有設計，也要反對一味求新而把合理的原由經(jīng)驗棄置不用這兩種錯誤傾向。</p><p>　　1.5.3 技術設計階段</p><p>　　技術設計階段的目標是產(chǎn)生總裝配圖及部件裝配草圖。通過草圖設計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

53、、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。</p><p>　　為了確定主要零件的基本尺寸，必須做以下工作：</p><p>　　⑴ 機器的運動學設計</p><p>　　根據(jù)確定的結構方案，確定原動機的參數(shù)（功率、轉(zhuǎn)速、線速度等）。然后，做運動學的計算，從而確定各運動構件的運動參數(shù)（轉(zhuǎn)速、速度、加速度）。</p><p&

54、gt;　　⑵ 機器的動力學計算</p><p>　　結合個部件的結構及運動參數(shù)，計算各主要零件所受載荷的大小及特性。此時求出的載荷，由于零件尚未設計出來，因而知識作用于零件上的公稱或名義載荷。</p><p>　?、?零件的工作能力設計</p><p>　　已知主要零件所受的公稱載荷的大小和特性，即可做零部件的初步設計。設計所依據(jù)的工作能力準則，需參照零部件的一般失

55、效情況、工作特性、環(huán)境條件等合理地擬定，一般有強度、剛度、振動穩(wěn)定性、壽命等準則。通過計算或類比，即可決定零部件的基本尺寸。</p><p>　?、?部件裝配草圖及總裝配草圖的設計</p><p>　　根據(jù)已定出的主要零部件的基本尺寸，設計出部件裝配圖及總裝配草圖。草圖上需對所有零件的外形及尺寸進行結構化設計。在此步驟中，需要很好的協(xié)調(diào)各零部件的結構及尺寸，全面地考慮所設計的零部件的結構工

56、藝性，使全部零件有最好的構形。</p><p><b>　?、?主要零件的校核</b></p><p>　　有一些零件，在上述第三部中由于具體的結構未定，難于進行詳細的工作能力計算，所以，只能作初步計算及設計。在繪制部件裝配草圖及總裝配草圖以后，所有零件的結構及尺寸均為已知，相互鄰接的零件之間的關系也為已知。只有在這時，才可以較為精確的定出作用在零件上的載荷，決定影響

57、零件工作能力的各個細節(jié)因素。只有在此條件下，才有可能并且必須對一些重要的或者外形及受力情況復雜的零件進行精確的校核計算。根據(jù)校核的結果，反復地修改零件的結構及尺寸，直到滿意為止。</p><p>　　草圖設計完成以后，即可根據(jù)草圖業(yè)已確定的零件基本尺寸，設計零件的工作圖。此時，仍有大量的零件結構細節(jié)要加以推敲和確定。設計工作圖時，要充分考慮到零件的加工和裝配工藝性、零件在加工過程中和加工完成后的檢驗要求和實施方法

58、等。有些細節(jié)安排如果對零件的工作能力有值得考慮的影響時，還需返回去重新校核工作能力。最后繪制除標準以外的全部零件的工作圖。</p><p>　　按最后定型的零件工作圖上的結構及尺寸，重新繪制部件裝配圖及總裝配圖。通過這一工作，可以檢查出零件工作圖中可能隱藏的尺寸和結構的錯誤。人們把這一工作通俗地稱為“紙上裝配”。</p><p><b>　　1.6 本章小結</b>

59、</p><p>　　本章節(jié)通過查閱圖書及網(wǎng)上資料，了解了國內(nèi)和國外市場上榨油機的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展方向，同時了解了螺旋榨油機的工作原理與工藝流程，并提出螺旋榨油機的初步設計方案和工藝設計計劃。</p><p>　　第2章螺旋榨油機的設計計算</p><p>　　2.1 電動機的選取</p><p>　　本次設計適于大豆、菜籽等多種油料作物，對

60、象是中、小型油廠，因此選取的電機功率不高。</p><p>　　電機型號 YL-112M-7 </p><p>　　額定功率 7.5KW ;</p><p>　　額定電流=8.8A ; </p><p>　　效率 η=84 % ;</p><p>　　功率因數(shù) cosø=0.82 ;<

61、;/p><p>　　Tmax/TN =（最大轉(zhuǎn)矩）/（額定轉(zhuǎn)矩） = 2.3 ； </p><p>　　Tmin/TN =1.5 ; </p><p>　　總傳動比 í=6.98 </p><p>　　2.2 螺旋榨油機主要參數(shù)的確定</p><p>　　2.2.1 榨膛容積比ε</p

62、><p>　　ε＝ＶＪ／Ｖch （2.1）</p><p>　　查表15. 5-1坯實際壓縮比εP=2.39 ; </p><p>　　實際壓縮比εn=3.25</p><p>　　本次設計的螺旋榨油機對象是大豆，其總壓縮比ε＝7.5～14 ,取ε＝7.5</p><p&

63、gt;　　2.2.2 進料端榨膛容積Vj的計算</p><p>　　根據(jù)設計能力等參數(shù)，可按下式計算：</p><p>　　Vj=QBm/60KfKnrmn (2.2)</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入公式3.2得： </p><p>　　Vj=(300kg/h×0.9×1

64、000)/(60×0.6×0.7×0.7×60r/min)=255.102 cm³</p><p>　　因此　VJ=255.102 ㎝³;</p><p>　　出坯率?。耺=0.9 ; </p><p>　　料坯充滿系數(shù)　Kf=0.6 ;</p><p>　　系 數(shù)　Ke=

65、0.7　; </p><p>　　入榨料坯容重　rm=0.7㎏/㎝³ ;</p><p>　　出口端榨膛容積Vch ,由公式3.1 ε＝VJ/Vch 推出 Vch= VJ/ε=18.22 cm³</p><p>　　2.2.3 功率消耗</p><p><b>　　理論公式　　</b><

66、/p><p>　　Nr=(q·n·Rp)/6000 (kw) （2.3）</p><p>　　對于中小型機器?。蝦=5～7 kw ;　</p><p>　　取 Ｎr=6　kw </p><p>　　2.2.4　榨膛壓力</p><p>　　P=(2471·

67、ß·εn5.5)/e0.022w (kPa) （2.4）</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入公式3.4得：</p><p>　　P=(2471×0.00085×3.255.5)/e0. 022×3.5﹪=1372.94 kPa</p><p>　　2.2.5榨膛壓縮比曲線</p>

68、<p>　　本設計的螺旋榨油機，是二級壓榨型，其曲線圖2.1 ：</p><p>　　圖2.1 榨膛壓縮比曲線</p><p>　　2.3 榨螺軸的設計計算</p><p>　　榨螺軸是螺旋榨油機的主要工作部件之一，榨螺軸的結構參數(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)成本有很大關系。</p><p>

69、　　在設計中，采用套裝式變導程二級壓榨型榨螺軸，如圖2.2，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，結構較簡單，榨膛壓力較大，回料少，但齒型復雜，加工須配置專用機床，適用于較小型榨油機。</p><p>　　圖 2.2 榨螺軸</p><p>　　2.3.1 連續(xù)型榨螺軸尺寸如下表所示：</p><p>　　表2.3.1

70、 榨螺軸尺寸表</p><p>　　2.3.2 榨螺齒形</p><p><b>　　錐形根圓榨螺　　</b></p><p>　　榨螺齒形尺寸α＝０～30°;</p><p>　　β=15～45°,最大為β＝90°;</p><p><b>　　γ<

71、;10°;</b></p><p>　　榨螺最小壁厚δ=(D0-d)/2=6～20 mm,取δ＝6 mm .</p><p>　　圖2.3 3號榨螺</p><p>　　2.3.3 榨螺材料</p><p>　　榨螺用15或20號低碳鋼經(jīng)氣體滲碳（滲碳層厚度為1.5～2mm）,淬火、回火處理后，表面硬度為HRC58～

72、62 。</p><p>　　2.4 Ⅰ軸和Ⅱ軸嚙合齒輪的計算</p><p>　　2.4.1 齒輪的選用</p><p>　　選用直齒圓柱齒輪傳動，７級精度。</p><p>　　已知輸入功率P1=7 kw ； </p><p>　　小齒輪轉(zhuǎn)速n1=418.6 r/min ； </p><p&

73、gt;　　齒數(shù)比u=i1=2.25 </p><p>　　條件：帶式輸送機，工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。</p><p><b>　　1、材料選擇　</b></p><p>　?、褫S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 。

74、</p><p><b>　　2、齒輪齒數(shù)的選擇</b></p><p>　　小齒輪的齒數(shù)Z1=13,中齒輪的齒數(shù)為Z2=i×Z1=29.25　，取Z２=30</p><p>　　芯軸轉(zhuǎn)速　　n=60r/min</p><p>　　3、按齒面接觸強度設計</p><p><b>

75、;　?、? 確定公式</b></p><p>　　d1t≥2.32 （2.5）</p><p>　　公式3.5內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p>　?、? 試選載荷系數(shù)：K1=1.3</p><p>　　②. 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距：</p><p>　　T1 =95.5

76、15;105P1/n1 </p><p>　　=95.5×105×7/418.6</p><p>　　=6.126×104 N·mm</p><p>　?、? 齒寬系數(shù)φd=1</p><p>　?、? 由表查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=181.4 Mpa1/2</p><p>

77、;　?、? 由圖冊按齒面硬度查得：</p><p>　　小齒輪的接觸疲勞強度極限：σHlim1= 650 MPa</p><p>　　大齒輪的接觸疲勞強度極限：σHlim2= 550 Mpa</p><p>　?、? 由公式計算應力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　N1 = 60 n1jLh </p><p>　　= 60

78、×418.6×1×( 2×8×300×10) </p><p><b>　　= 1.2×109</b></p><p>　　N2 =0.53×109</p><p>　?、? 接觸疲勞系數(shù) KHN1=0.9 ，KHN2=0.87</p><p&g

79、t;　?、? 計算接觸疲勞許用應力</p><p>　　取失效概率為 1%，</p><p>　　安全系數(shù)為 S=1，</p><p>　　[σH]1 =KHN1·σHlim1/s =0.9×650 = 585 Mpa</p><p>　　[σH]2 =0.87×550 = 478.5 Mpa</p>

80、<p><b>　?、? 計算</b></p><p>　　①. 試算小齒輪分度圓直徑 d1t , </p><p>　　代入[σH]中較小的值</p><p>　　d1t≥2.32 （2.6）</p><p>　　經(jīng)計算得 d1t=67.499 mm</p>

81、<p><b>　　②. 計算圓周速度</b></p><p>　　V =πd1tn1/(60×1000) </p><p>　　= 3.14×67.499×418.6/(60×1000)</p><p>　　=1.479 m/s</p><p><b>　　

82、③.計算尺寬</b></p><p>　　b = φd·d1t = 1×67.499 = 67.499 mm</p><p>　?、? 齒寬與齒高之比 b/h</p><p>　　模數(shù)： mt= d1t/z1 = 67.499/13 = 5.192 mm</p><p>　　齒高： h=2.25 mt =2.2

83、5×5.192 =11.683 mm</p><p>　　b/h = 5.778</p><p><b>　　⑤. 載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)v=1.479 m/s , 7級精度，</p><p>　　由圖冊查得動載系數(shù) KV =1.08.</p><p>　　直齒輪，假

84、設 KAFt / b < 100 N/mm ,</p><p>　　由表查得：KHα=KFα=1.2 ;</p><p>　　由表查得：使用系數(shù)KA=1 ; </p><p>　　由表查得：7級精度，小齒輪相對支承，非對稱布置時</p><p>　　KHβ =1.12+0.18(1+0.6φd2) φd2 + 0.23×10-

85、3b</p><p>　　=1.12+0.18(1+0.6×12)×12+0.23×10-3×67.499=1.424</p><p>　　由b/h=5.778, KHβ=1.424 查得 KFβ=1.52 ; </p><p><b>　　故載荷系數(shù)為:</b></p><p>

86、　　K=KAKVKHαKHβ =1×1.08×1.2×1.424 =1.845</p><p>　　按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由公式3.7</p><p>　　d1 = d1t = 67.499× （2.7）</p><p>　　得 d1 = 75.85 mm</p>

87、;<p><b>　　⑥. 計算模數(shù)</b></p><p>　　m= d1/z1 =75.85/13 =5.835 mm</p><p>　　4、按齒根彎曲強度設計</p><p>　　m≥ （2.8）</p><p>　?、? 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p

88、><p>　　①. 由圖冊查小齒輪的彎曲疲勞強度極限σFE1=560 Mpa ;</p><p>　　大齒輪的彎曲疲勞強度極限σFE2=440 Mpa.</p><p>　?、? 由圖冊查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：</p><p>　　KFN1=0.85 , KFN2 =0.88</p><p>　?、? 計算彎曲疲勞許用應力

89、</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4</p><p>　　[σF]1= Mpa</p><p>　　[σF]2= Mpa</p><p><b>　?、? 計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　K=KAKVKFαKFβ=1×1.08×1.2×1.5

90、2=1.97</p><p><b>　?、? 查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　YFa1=3.13 YFa2=2.52</p><p>　?、? 應力校正系數(shù)：</p><p>　　YSa1=1.48 YSa2=1.625</p><p>　　⑦. 計算大小齒輪的并加

91、以比較：</p><p>　　1==0.01362</p><p>　　2==0.01480 </p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　?、? 設計計算</b></p><p><b>　　由公式3.8得：</

92、b></p><p>　　m≥=3.09 mm</p><p>　　對比計算結果，取按齒根彎曲強度設計的，m=3.09 mm,就近圓整為標準值 m=3 , 按接觸疲勞強度計算分度圓直徑 d1=75.85 mm ,從而計算出</p><p>　　小齒輪齒數(shù) z1=d1/m=75.85/3=25.28=26</p><p>　　大齒

93、輪齒數(shù) z2=uz1=2.25×26=58.5 ,取 z2=59</p><p><b>　　5、幾何尺寸計算</b></p><p>　　①. 計算分度圓直徑</p><p>　　d1=z1m=26×3=78 mm</p><p>　　d2=z2m=59×3=177 mm</p

94、><p><b>　　②. 計算中心距</b></p><p>　　a=(d1+d2)/2=127.5 mm</p><p><b>　?、? 齒輪寬度</b></p><p>　　b=φdd1=1×78=78 mm</p><p>　　取 B2=80 mm , B

95、1=85 mm</p><p><b>　　6、驗算</b></p><p>　　Ft=2T1/d1=2×9.126×104/78=2340.77 N</p><p>　　KAFt/b=1×2340.77/78=30 N/mm <100 N/mm.</p><p>　　所以，該齒輪設計

96、符合要求。</p><p>　　2.4.2 確定小齒輪的齒形參數(shù)</p><p>　　標準直齒圓柱齒輪幾何尺寸：</p><p>　?、?分度圓直徑d :</p><p>　　d1=mz1=3×26=78 mm</p><p>　　d2=mz2=3×59=177 mm</p><

97、p><b>　?、?齒頂高ha</b></p><p>　　ha=ha*m=1×3=3 mm</p><p>　?、?齒根高 hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×3=3.75 mm</p><p>　?、?齒全高 h=ha+hf =(2ha*+c*)m=3+3.75=6.75 mm</p>&l

98、t;p><b>　?、?齒頂圓直徑 </b></p><p>　　da1=d1+2ha=(z1+2ha*)m=78+2×3=84 mm</p><p>　　da2=d2±2ha=(z2±2ha*)m=177±2×3=183 mm</p><p><b>　　⑦ 齒根圓直徑 &l

99、t;/b></p><p>　　df1 =d1－2hf=(z1－2ha*－2c*)m</p><p>　　=(26－2×1－2×0.25)×3=70.5 mm</p><p>　　df2=d2±2hf=(z2±2ha*±c*)m=169.5 mm</p><p><b&

100、gt;　?、?基圓直徑 </b></p><p>　　db1=d1Cosα=78×Cos20o=73.296 mm</p><p>　　db2=d2Cosα=177×Cos20o=166.326mm</p><p>　?、?齒距p=πm=3π=9.42 mm</p><p>　?、?齒厚s=πm/2=3π/2=

101、4.7 mm</p><p>　　齒槽寬e=πm/2=4.7 mm</p><p>　　中心距a=(d2±d1)/2=m(z2±z1)/2=127.5 mm</p><p>　　頂隙 c=c*m=3×0.25=0.75</p><p>　　2.5 軸的計算校核</p><p>　

102、　2.5.1 選材及表面預處理</p><p><b>　　1.材料:</b></p><p>　　軸主要用碳鋼,本設計從經(jīng)濟實用角度選用45#鋼.</p><p><b>　　2.熱處理: </b></p><p>　　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

103、火處理: 淬硬層深度耐磨.</p><p><b>　　3.工作條件: </b></p><p>　　載荷不大,深度 0.5~1.5 mm.</p><p>　　2.5.2 軸的結構設計</p><p><b>　　1.軸肩高度 </b></p><p>　　a=(0.07~

104、0.1)d (d為軸的直徑,軸環(huán)寬度b=1.4a)</p><p><b>　　按扭矩強度條件計算</b></p><p>　　τT=T/wT=9.55×106p/( 0.2nd3 )≤[τT] （2.9）</p><p>　　其中 [τT] 為扭轉(zhuǎn)切應力,單位是 Mpa.</p>

105、<p>　　軸45#鋼 [τT]=25~45 Mpa A0=126~103 mm3</p><p><b>　　2.軸的直徑 </b></p><p>　　d≥= （2.10） </p><p>　　式中取A0=105 mm3</p><p>　　軸傳遞的

106、功率 p=4 kw,</p><p>　　軸的轉(zhuǎn)速 n=418.6 r/min</p><p>　　∴d≥=22.28 mm</p><p>　　對于直徑d≤100 mm的軸,有一個鍵槽時,軸徑增大5%~7%,為將軸徑圓整為標準直徑, d= mm, L=60 mm,( L長系列60 mm,短系列42 mm) 。 </p><p>　　此處為軸

107、的校核圖形,</p><p>　　圖2.4 軸的受力圖</p><p>　　總彎矩 M==474 Nm</p><p>　　校核軸的強度,按第三強度理論計算應力</p><p><b>　?。?.11）</b></p><p>　　對于直徑為d的圓軸,彎曲應力σ=M/w,</p>

108、<p><b>　　扭轉(zhuǎn)切應力 </b></p><p>　　τ=T/wT=T/2w （2.12）</p><p>　　其中,w (mm3) 為軸的抗彎截面系數(shù),</p><p><b>　　W=</b></p><p>　　式中 b=6

109、,t=4,d=28 mm</p><p>　　則軸的彎矩合成強度條件為:</p><p>　　/1842.89=50 Mpa</p><p>　　[σ-1]對稱循環(huán)應變力時，軸的許用彎曲應力經(jīng)查表得</p><p>　　[σ-1]=60 Mpa</p><p>　　∴σca<[σ-1] 符合強度要求.</

110、p><p>　　軸所受的載荷是從軸上零件傳來的。計算時，常將軸上的分布載荷簡化為集中力，其作用點取為載荷分布段的中點，作用在軸上的扭矩，一般從傳動件輪轂寬度的中點算起。通常把軸當作置于鉸鏈支座上的梁，支反力的作用點與軸承的類型和布置方式有關。</p><p>　　2.6 皮帶輪的設計計算</p><p>　　小帶輪的基準直徑 d1=71 mm ; </p

111、><p>　　大帶輪的基準直徑 d2=315 mm</p><p>　　平帶傳動　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。</p><p>　　帶輪帶寬b=50 mm ,</p><p>　　帶輪寬 B=63 mm </p><p>　　求帶速 d1=(60×1000×v)/(π

112、5;n1) </p><p>　　其中n1=418.6r/min ,d1=71mm ; </p><p>　　i=n1/n2 <imax ,查表13-1-42 取i=3 ，則n2=139.53r/min ;</p><p>　　帶厚δ=1.2×n ,查表13-1-45 n=3 ,則δ=3.6mm .</p><p

113、>　　初定中心距 a0 </p><p>　　1.5(d1+d2)< a0<5(d1+d2) ，</p><p>　　則579< a0<1930 ,取a0=860mm </p><p><b>　　環(huán)型帶的節(jié)線長度</b></p><p>　　L0P=2a0+(d1+d2)+=2350.

114、83 ;</p><p>　　由表13-1-38 環(huán)型帶內(nèi)周長度Li=LP- </p><p>　　實際中心距 aao+=946 mm ;</p><p><b>　　小帶輪的包角</b></p><p>　　=180°-=159.416>150°</p><p>　　

115、2.7 鍵的選擇設計 </p><p>　　2.7.1 鍵的選擇</p><p>　　鍵的截面尺寸b×h由軸的直徑d由標準中選定。</p><p>　　鍵的長度L一般可按輪轂的長度而定，即鍵長等于或略短于輪轂的長度。</p><p>　　I軸 ：d=22 mm 處選用普通平鍵</p><p>　　鍵寬b

116、15;鍵高h b×h =6×6 . </p><p>　　鍵L , L1=25mm,L2=56mm,</p><p>　　軸深度 t=4.0 mm</p><p>　　2.7.2 鍵的校核計算</p><p>　　假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接的強度條件為</p><p>

117、;　　σp=2T×103/(kld) ≤[σp ] （2.13）</p><p>　　T傳遞的轉(zhuǎn)矩為 T=9.126×104 N· mm</p><p>　　K鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h=0.5×6=3 mm</p><p>　　l鍵的工作長度，圓頭平鍵l=L-b=56-6=50mm&

118、lt;/p><p>　　d軸的直徑 d=22 mm</p><p>　　[σp] 許用擠壓應力 [σp ] =100～120 Mpa, </p><p>　　查表取 [σp]=110 Mpa</p><p><b>　　將數(shù)值代入公式</b></p><p>　　σp=2×

119、9.126×10×103/(3×56×22)=55.309Mpa≤[σp]=110 Mpa </p><p><b>　　符合標準。</b></p><p>　　故，鍵的標記為： 鍵6×56 .</p><p><b>　　2.8 軸承的設計</b></p>

120、;<p>　　2.8.1 軸承壽命 </p><p>　　Lh=106/(60n)(c/p)ε （2.14）</p><p>　　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。</p><p>　　已知： n=418.6 r/min ,預期計算壽命Lh＇=5000h. </p&g

121、t;<p><b>　　由公式得出，C</b></p><p>　　求比值 Fa/Fr=1284.3/2966=0.43<e</p><p>　　因此查表得，徑基本額定動載荷 </p><p>　　C= P （2.15）</p><p>　　計算當

122、量動載荷p </p><p>　　p=(X Fr+Y Fa) （2.16）</p><p>　　fp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</p><p>　　載荷系數(shù)fp由表查得 fp=1.0~1.2 取fp=1.2.</p><p>　　則 p=1.2×(1&#