絞龍式和面機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)[帶圖紙]

1、<p><b>　　絞龍式和面機(jī)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題　　目： 絞龍式和面機(jī)設(shè)計(jì)　　</p><p>　　設(shè)計(jì)者： </p><p>　　學(xué)　　院： 　 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)： </p><p>　　指

2、導(dǎo)教師： </p><p><b>　　2012年07月日</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　目 錄………………………………………………………………………………………………2</p><p>　　第一章 緒論……………………………………

3、…………………………………………………4</p><p>　　1.1和面機(jī)概述…………………………………………………………………4</p><p>　　1.2和面機(jī)設(shè)計(jì)選擇……………………………………………………………6</p><p>　　第二章 運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)………………………………………………………7</p><p>　　2.

4、1傳動(dòng)系統(tǒng)中傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)及各傳動(dòng)比的分配設(shè)計(jì)…………………………7</p><p>　　2.1.1攪拌漿轉(zhuǎn)速……………………………………………………………7</p><p>　　2.1.2電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)選擇……………………………………………7</p><p>　　2.2計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速………………………………………………………………8</p>&l

5、t;p>　　2.3計(jì)算各軸的功率………………………………………………………………8</p><p>　　2.4計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩………………………………………………………………9</p><p>　　第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………9</p><p>　　3.1皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………

6、……9</p><p>　　3.1.1計(jì)算功率Pc……………………………………………………………9</p><p>　　3.1.2V帶選型…………………………………………………………………9</p><p>　　3.1.3帶輪設(shè)計(jì)………………………………………………………………9</p><p>　　3.1.4驗(yàn)算帶速V……………………………

7、…………………………………10</p><p>　　3.1.5求V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距…………………………………………10</p><p>　　3.1.6小包角的計(jì)算……………………………………………………………10</p><p>　　3.1.7求帶根數(shù)Z………………………………………………………………11</p><p>　　3.1.8計(jì)算

8、作用在帶輪軸上的壓力…………………………………………11</p><p>　　3.1.9帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………11</p><p>　　3.2蝸輪蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………12</p><p>　　3.2.1選擇材料…………………………………………………………………12</p>&l

9、t;p>　　3.2.2選擇蝸桿頭數(shù),并估計(jì)傳動(dòng)效率………………………………………12</p><p>　　3.2.3計(jì)算蝸輪轉(zhuǎn)矩…………………………………………………………12</p><p>　　3.2.4確定使用系數(shù)KA…………………………………………………………12</p><p>　　3.2.5計(jì)算轉(zhuǎn)速系數(shù)……………………………………………………………

10、13</p><p>　　3.2.6確定彈性系數(shù)……………………………………………………………13</p><p>　　3.2.7計(jì)算壽命系數(shù)……………………………………………………………13</p><p>　　3.2.8確定接觸系數(shù)…………………………………………………………13</p><p>　　3.2.9確定接觸疲勞極限和接觸疲勞最

11、小安全系數(shù)…………………………13</p><p>　　3.2.10計(jì)算中心距a……………………………………………………………13</p><p>　　3.2.11確定各類(lèi)參數(shù)……………………………………………………………13</p><p>　　3.2.12蝸桿的各軸段的直徑和長(zhǎng)度確定………………………………………15</p><p>　　

12、3.2.13圓柱蝸桿傳動(dòng)的精度設(shè)計(jì)………………………………………………16</p><p>　　3.3蝸輪軸的尺寸的確定……………………………………………………………16</p><p>　　3.4主軸的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算……………………………………………………………16</p><p>　　3.4.1主軸和軸類(lèi)零件的材料選擇及尺寸確定………………………………16<

13、/p><p>　　3.5主要傳動(dòng)軸受力分析，畫(huà)出其彎矩圖，并且進(jìn)行相關(guān)的校核計(jì)算…………17</p><p>　　3.5.1蝸桿軸受力分析及校核計(jì)算……………………………………………17</p><p>　　3.5.2蝸輪軸受力分析及校核計(jì)算……………………………………………19</p><p>　　3.5.3蝸輪軸疲勞強(qiáng)度的校核……………………

14、……………………………19</p><p>　　3.5.4蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核…………………………………………21</p><p>　　3.5.5蝸桿剛度的校核…………………………………………………………22</p><p>　　3.5.6相關(guān)的其他計(jì)算…………………………………………………………23</p><p>　　3.6主要傳動(dòng)

15、軸承受力分析，強(qiáng)度及軸的壽命演算………………………………23</p><p>　　3.6.1軸承受力分析及壽命計(jì)算………………………………………………23</p><p>　　3.7真空裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算</p><p>　　3.8漿葉容器及機(jī)體的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………26</p><p>　　第四章 總結(jié)…………

16、……………………………………………………………………</p><p>　　第四章 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1和面機(jī)概述</b></p><p>　　和面機(jī)在食品加工中用來(lái)調(diào)制粘

17、度極高的漿體或塑性固體，主要是揉制各種不同性質(zhì)的面團(tuán)，包括酥性面團(tuán)、韌性面團(tuán)、水面團(tuán)等。</p><p>　?。ㄒ唬?和面機(jī)調(diào)制基本過(guò)程</p><p>　　和面機(jī)調(diào)制面團(tuán)的基本過(guò)程由攪拌槳的運(yùn)動(dòng)來(lái)決定。水、面粉及其他輔料倒入攪拌容器內(nèi)，開(kāi)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng)，面粉顆粒在槳的攪動(dòng)下均勻地與水結(jié)合，首先形成膠體狀態(tài)的不規(guī)則小團(tuán)粒，進(jìn)而小團(tuán)粒相互粘合，逐漸形成一些零散的大團(tuán)塊。隨著槳葉的不斷推

18、動(dòng)，團(tuán)塊擴(kuò)展揉捏成整體面團(tuán)。由于攪拌槳對(duì)面團(tuán)連續(xù)進(jìn)行的剪切、折疊、壓延、拉伸及揉合等一系列作用，結(jié)果調(diào)制出表面光滑，具有一定彈性、韌性及延伸性的理想面團(tuán)。若再繼續(xù)攪拌，面團(tuán)便會(huì)塑性增強(qiáng)，彈性降低，成為粘稠物料。</p><p><b>　?。ǘ?和面機(jī)分類(lèi)</b></p><p>　　和面機(jī)有臥式與立式兩種結(jié)構(gòu)，也可分為單軸、多軸或間歇式、連續(xù)式。</p>

19、;<p><b>　　1．臥式和面機(jī)</b></p><p>　　臥式和面機(jī)的攪拌容器軸線(xiàn)與攪拌器回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)都處于水平位置；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，卸料、清洗、維修方便，可與其他設(shè)備完成連續(xù)生產(chǎn)，但占地面積較大。這類(lèi)機(jī)器生產(chǎn)能力（一次調(diào)粉容量）范圍大，通常在25～400kg/次左右。它是國(guó)內(nèi)大量生產(chǎn)合各食品廠(chǎng)應(yīng)用最廣泛的一種和面設(shè)備。</p><p><

20、;b>　　2．立式和面機(jī)</b></p><p>　　立式和面機(jī)的攪拌容器軸線(xiàn)沿垂直方向布置，攪拌器垂直或傾斜安裝。結(jié)構(gòu)型式與立式打蛋機(jī)相似，只是傳動(dòng)裝置較簡(jiǎn)單。有些設(shè)備攪拌容器作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并設(shè)置了翻轉(zhuǎn)或移動(dòng)卸料裝置。</p><p>　　立式和面機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本不高。但占空間較大，卸料、清洗不如臥式和面機(jī)方便。直立軸封如長(zhǎng)期工作會(huì)使?jié)櫥瑒┬孤?，造成食品污染?lt;

21、/p><p>　?。ㄈ?和面機(jī)主要零部件</p><p>　　和面機(jī)主要有攪拌器、攪拌容器、傳動(dòng)裝置、機(jī)架、容器翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　1．?dāng)嚢杵饕卜Q(chēng)攪拌槳，式和面機(jī)最重要的部件。按攪拌軸數(shù)目分，有單軸式和雙軸式兩種。臥式的與立式的也有所不同。</p><p>　　單軸式和面機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、操作維修方便，是我國(guó)面食加工中普遍使用的機(jī)

22、型。這種和面機(jī)只有一個(gè)攪拌槳，每次和面機(jī)攪拌時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。由于它對(duì)面團(tuán)拉伸作用較小，如果投料少或操作不當(dāng)，則容易出現(xiàn)抱軸現(xiàn)象，使操作發(fā)生困難。因此單軸式和面機(jī)適用于揉制酥性面團(tuán)，不宜調(diào)制韌性面團(tuán)。</p><p>　　雙軸式和面機(jī)具有臥式和面機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。它有兩組相對(duì)反向旋轉(zhuǎn)的攪拌槳，且兩個(gè)攪拌槳相互獨(dú)立，轉(zhuǎn)速也可不同，相當(dāng)于兩臺(tái)單軸式和面機(jī)共同工作。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，兩槳時(shí)而相互靠近，時(shí)而又加大距離，可加速均勻攪拌。雙

23、軸和面機(jī)對(duì)面團(tuán)的壓捏程度較徹底，拉伸作用強(qiáng)，適合揉制韌性面團(tuán)。缺點(diǎn)是造價(jià)高于臥式和面機(jī)，起面較困難，需附加相應(yīng)裝置，如果手工起面則勞動(dòng)強(qiáng)度大。</p><p>　　和面機(jī)攪拌器的結(jié)構(gòu)形狀有多種類(lèi)型，對(duì)應(yīng)于不同調(diào)制物料特性機(jī)工藝要求。</p><p>　?。?）Σ形、Ζ形攪拌槳 這兩種攪拌器的槳葉母線(xiàn)與其軸線(xiàn)呈一定角度為的是增加物料的軸向和徑向流動(dòng)，促進(jìn)混合，適宜高粘度物料調(diào)制。Σ形應(yīng)用廣

24、泛，有很好的調(diào)制作用，卸料和清洗都很方便。Ζ形攪拌槳調(diào)和能力比Σ形葉片低，但可產(chǎn)生高的壓縮剪力，多用在細(xì)顆粒與粘滯物料的攪拌中。</p><p>　?。?）槳葉攪拌器 這種攪拌器結(jié)構(gòu)由幾個(gè)直槳葉或扭曲直槳葉與攪拌軸組成。和面過(guò)程中，槳葉攪拌對(duì)物料的剪切作用和強(qiáng)，拉伸作用弱，對(duì)面筋的形成具有一定破壞作用。攪拌軸裝在容器中心，近軸處物料運(yùn)動(dòng)速度低，若投粉量少或操作不當(dāng)，易造成抱軸及攪拌不均的現(xiàn)象。槳葉式攪拌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

25、單，成本低，適用與揉制酥性面團(tuán)。</p><p>　?。?）滾籠式攪拌器 它對(duì)面團(tuán)有舉、打、折、揉、壓、拉、等多種連續(xù)操作，有助于面團(tuán)的捏合。如果攪拌器結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇合理，還可利用攪拌的反轉(zhuǎn)，將捏合好的面團(tuán)自動(dòng)拋出容器，這樣就省去了一套容器翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，降低了設(shè)備成本。滾籠式攪拌器對(duì)面團(tuán)作用力柔和，面團(tuán)形成慢，對(duì)面筋機(jī)械作用弱，有利于面筋網(wǎng)絡(luò)的生成。結(jié)其構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適用于調(diào)和水面團(tuán)、韌性面團(tuán)等經(jīng)過(guò)發(fā)酵或不發(fā)酵的

26、面團(tuán)。</p><p>　?。?）其他類(lèi)型臥式攪拌器 在臥式和面機(jī)中，也使用著一些不同于上述形狀的攪拌器。如花環(huán)式、扭葉式、橢圓式、V字形。</p><p>　　（5）立式和面機(jī)的攪拌器 立式和面機(jī)的攪拌器有槳葉式、扭環(huán)式、象鼻式等。</p><p>　　槳葉式攪拌器與臥式和面機(jī)槳葉式結(jié)構(gòu)相似，其軸線(xiàn)與地面垂直。</p><p>　　扭環(huán)

27、式攪拌器槳葉從根部至頂端逐漸扭曲90°，有利于促進(jìn)面筋網(wǎng)絡(luò)的生成適用于調(diào)制韌性面團(tuán)與水面團(tuán)雷面食。</p><p>　　象鼻式攪拌器通過(guò)一套四桿機(jī)構(gòu)模擬人手調(diào)粉時(shí)的動(dòng)作來(lái)調(diào)制面團(tuán)，有利于面筋的揉制，適于調(diào)制發(fā)酵面團(tuán)。另外攪拌容器可以從機(jī)架上推出，作為發(fā)酵使用，既減少了生產(chǎn)設(shè)備，又簡(jiǎn)化了搬運(yùn)面團(tuán)的操作。一次調(diào)粉可達(dá)300kg以上。但這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，攪拌器動(dòng)作慢。</p><p>　　

28、（6）雙軸和面機(jī)的攪拌器 雙軸式和面機(jī)有兩組相對(duì)反向旋轉(zhuǎn)的攪拌槳。按其相對(duì)位置分為切分式和重疊式。</p><p><b>　　2．?dāng)嚢枞萜?lt;/b></p><p>　　臥式和面機(jī)的攪拌容器（也稱(chēng)攪拌槽）的典型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1多由不銹鋼焊接而成。</p><p>　　和面操作時(shí)，面團(tuán)質(zhì)量的好壞與溫度有著很大的關(guān)系，而不同性質(zhì)的面團(tuán)又對(duì)溫度有不同的要

29、求。高功效和面機(jī)常用帶夾套的換熱式攪拌容器。為降低成本，使用普通單層容器，可降低物料調(diào)和前的溫度來(lái)達(dá)到加工工藝的要求。為防止工作時(shí)物料或潤(rùn)滑油從軸承處泄漏污染食品，容器與攪拌軸之間的密封要好。轉(zhuǎn)速低、工作載荷變化大，軸封處間間隙變化頻繁，因此密封裝置應(yīng)選用J型無(wú)滑架橡膠密封圈等大變形彈性元件。新型臥式和面機(jī)采用空氣端面密封裝置，密封效果很好。</p><p>　　攪拌容器的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)分為機(jī)動(dòng)和手動(dòng)兩種。機(jī)動(dòng)翻轉(zhuǎn)容器

30、機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、減速器及容器翻轉(zhuǎn)齒輪組成。這種機(jī)構(gòu)操作方便，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整個(gè)設(shè)備成本高，適宜在大型或高效和面機(jī)上使用。手動(dòng)翻轉(zhuǎn)容器機(jī)構(gòu)適用于小型和面機(jī)或簡(jiǎn)易型和面機(jī)。立式和面機(jī)的攪拌容器有可移式和固定式兩種。</p><p><b>　　3．機(jī)架</b></p><p>　　小型和面機(jī)轉(zhuǎn)速低，工作阻力大，產(chǎn)生的振動(dòng)及噪聲都較小，因此不用固定的基礎(chǔ)。機(jī)架

31、結(jié)構(gòu)有的采用整體鑄造，有的采用型材焊接框架結(jié)構(gòu)，還有底座鑄造而上部用型材焊接的。</p><p><b>　　4．傳動(dòng)裝置</b></p><p>　　和面機(jī)的傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器及聯(lián)軸器等組成，也有的用皮帶傳動(dòng)。和面機(jī)工作轉(zhuǎn)速低，多為25～50r/min,故要求大減速比，常用蝸輪蝸桿減速器或行星減速器。</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)面食生

32、產(chǎn)企業(yè)在和面工序中大多采用單板式和面機(jī)。單板式和面機(jī)包括主軸傳動(dòng)裝置、面箱翻轉(zhuǎn)裝置、面箱、真空抽管、密封墊，且單板式漿葉的葉頂為弧型，主軸以一定角度穿過(guò)單板式槳葉的中心。此結(jié)構(gòu)雖可和出整體面團(tuán)，且致密性和彈性也可滿(mǎn)足要求，但此結(jié)構(gòu)在和面時(shí)，單板式槳葉在半周內(nèi)軸向只一個(gè)方向受力，下半周則受相反方向的力。而面團(tuán)和成時(shí)，阻力大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)劇烈，壽命短。</p><p>　　現(xiàn)在市場(chǎng)上比較高檔的是真空和面機(jī)，可根據(jù)工藝要

33、求設(shè)定和面時(shí)間、真空度。缸體具有密封性能好，面粉無(wú)跑冒現(xiàn)象。真空和面機(jī)是在真空狀態(tài)下模擬手工和面的原理，使面筋網(wǎng)絡(luò)快速形成，和面配水量在常規(guī)工藝基礎(chǔ)上可適量增加約20%。 快速拌合，使小麥蛋白質(zhì)在最短的時(shí)間內(nèi)吸收水份，比常規(guī)狀態(tài)下和制的面團(tuán)熟化程度提高2倍以上，且不損傷已形成的蛋白質(zhì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 使得蛋白組織結(jié)構(gòu)均衡，使面的筋性、咬勁、拉力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他形式和面機(jī)的和面效果。 加工出來(lái)的面品，面團(tuán)均勻、彈性好、面制品滑爽、可口、有咬勁

34、、面筋力高、透明度高。 V字形板式槳葉在面箱中繞主軸的軸線(xiàn)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于槳葉向兩邊推動(dòng)面團(tuán)，所以可以解決受力不均現(xiàn)象，使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 這樣可保證固定于主軸上的槳葉在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡為一圓柱體。同時(shí)又抵消了推動(dòng)面團(tuán)而產(chǎn)生的軸向力。能夠使機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)更加穩(wěn)定，提高整機(jī)使用壽命。真空系統(tǒng)采用水環(huán)式真空泵，安全衛(wèi)生，還有真空表、真空電磁閥及管路。 操作面板由中英文對(duì)照按鈕和PLC電腦顯示屏組成，操作方便。</p><p&g

35、t;　　1.2和面機(jī)設(shè)計(jì)選擇</p><p>　　我們組設(shè)計(jì)的和面機(jī)生產(chǎn)能力為：調(diào)和面粉重量25kg/次。</p><p><b>　　機(jī)型：臥式和面機(jī)</b></p><p>　　攪拌型式采用槳葉式，轉(zhuǎn)速在40～50rpm范圍內(nèi)，制作酥性面團(tuán)。</p><p>　　因?yàn)槭称沸l(wèi)生要求，容器采用不銹鋼材料。由于和面機(jī)的主軸

36、回轉(zhuǎn)速低，需要較大的減速比，故本次設(shè)計(jì)中采用帶輪及蝸輪蝸桿減速傳動(dòng)。</p><p>　　上面是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，電動(dòng)機(jī)1通過(guò)三角帶2帶動(dòng)蝸輪蝸桿5使3攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng)，4是容器。</p><p>　　第二章 運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　第四章

37、總結(jié) </b></p><p><b>　　第五章 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　吳宗澤主編.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2003</p><p>　　成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第四版第五卷.化學(xué)工業(yè)出版社.2004</p><p>　　程凌敏主編.面湯食品廠(chǎng)工藝設(shè)計(jì).農(nóng)業(yè)出版社.1986

38、</p><p>　　無(wú)錫輕工業(yè)學(xué)院，天津輕工業(yè)學(xué)院編.食品工廠(chǎng)機(jī)械與設(shè)備.輕工業(yè)出版社.1979</p><p>　　楊可楨，程光蘊(yùn)，李仲生主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).高等教育出版社.2005</p><p>　　李基洪主編.食品機(jī)械原理與使用.廣東科技出版社.1987</p><p>　　張黎驊，鄭嚴(yán)主編.新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京.人民郵電出版社.