單軸面筋脫水機設計說明書[帶圖紙]

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 前言2</b></p><p>　　第2章 方案論證4</p><p>　　第3章 計算部分9</p><p>　　3.1主軸直徑的初步估算9</p><p>　　3.1.1初步估算軸徑

2、9</p><p>　　3.1.2軸上受力分析10</p><p>　　3.1.3主軸的設計計算及校核10</p><p>　　3.2滾動軸承的選擇及校核計算15</p><p>　　3.4電動機的選擇20</p><p>　　第4章 設計部分22</p><p>　　4.1絞龍的設

3、計22</p><p>　　4.2絞龍殼體的設計24</p><p>　　4.3篩網的設計24</p><p>　　4.4軸的結構設計25</p><p>　　4.5支承件的設計26</p><p>　　第5章 設備概述及其使用注意事項29</p><p>　　5.1設備概述29&

4、lt;/p><p>　　5.2設備使用注意事項30</p><p><b>　　第6章 小節(jié)32</b></p><p><b>　　第7章 致謝33</b></p><p>　　第8章 參考文獻34</p><p><b>　　前言</b><

5、/p><p>　　大學四年就要結束，畢業(yè)設計是本科生獲得學士學位的必要條件。畢業(yè)設計它能夠綜合運用大學間段所學的專業(yè)知識，并與實際的生產相結合,只有在實際的設計過程中我們才能真正的體會到一個機械產品在從設計到生產的一系列工作。</p><p>　　畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生綜合運用本學科的基本理論、專業(yè)知識和基本技能，提高分析與解決實際問題的能力，完成工程師的基本訓練和初步培養(yǎng)從事科學研究工作的重要環(huán)

6、節(jié)。畢業(yè)設計能夠培養(yǎng)我們的獨立工作能力、開發(fā)創(chuàng)造能力為主，兼顧所學知識的鞏固、應用和擴大了專業(yè)知識。畢業(yè)設計內容包括工作計劃和組織、檢索與閱讀中外文獻資料、調查研究、方案比較選擇、設計與計算、綜合分析、計算機繪圖、方案模擬抽象、總結提高、撰寫報告等。通過畢業(yè)設計培養(yǎng)學生綜合運用所學基礎理論、基本知識、基本技能和專業(yè)知識，聯(lián)系生產及科研實際完成某一課題，全面檢驗學生分析和解決問題的能力，使學生掌握基本方法，受到初步的工程技術訓練。是培養(yǎng)大

7、學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實踐環(huán)節(jié)。</p><p>　　能夠掌握如何針對某一機械設備進行設計，是本次畢業(yè)設計的目的。希望能夠通過此次的畢業(yè)設計能夠達到這一點。運用四年來所學的專業(yè)知識使之與現(xiàn)實中的設備相結合，也正是我們學習的最終目的。用我們的理論知識在現(xiàn)實中能夠有所創(chuàng)新，使中國的制造業(yè)更上一步。</p><p>　　根據要求，我設計的產品主要適用于小麥谷朊粉生產工藝過程中的

8、濕面筋脫水，也適用于其它類型的粗纖維的脫水。采用該設備可使小麥谷朊粉生產過程中、和面后分離出的多水面筋---濕面筋得到充分的脫水處理。脫水后的面筋經過進一步的干燥加工使其成為谷朊粉，同時可對B淀粉采取回收利用處理，采用該設備是必不可少的技術措施。根據國內外同類產品的結構特點，我增加了一個出水口，這樣可以使?jié)衩娼顢D壓后的含淀粉殘水得到回收利用，減少洗滌損失，提高淀粉回收率。并從中改善生產環(huán)境，提高副產品的經濟效益。</p>

9、<p>　　該產品的傳動平穩(wěn)，工作性能良好以及定位準確，外觀力求輪廓清晰，美觀大方，占地面積小，實用性強。</p><p><b>　　方案論證</b></p><p>　　針對目前國內小麥淀粉和谷朊粉的加工工藝過程，多采用進口設備，及國內不完善的設備，不是資金昂貴就是設備達不到生產要求。不能正常地實現(xiàn)淀粉與谷朊粉的現(xiàn)代化生產工藝，造成資金的外流與資源的浪費

10、?，F(xiàn)根據國內外生產廠家的現(xiàn)成設備及有關資料設計此設備。</p><p>　　小麥淀粉在食品、冷飲、輕工、紡織、制藥、造紙等行業(yè)中有著廣泛的應用。</p><p>　　1：食品行業(yè)。主要應用于火腿腸、粉絲、雪糕、果凍等產品中。以及用于味精、麥精粉、可食性包裝膜、水解及發(fā)酵工業(yè)產品中。</p><p>　　2：紡織行業(yè)。小麥淀粉特別適合于纖維工業(yè)，尤其是織布、漿紗、整

11、理和染色用糊。</p><p>　　3：造紙行業(yè)。小麥淀粉在造紙行業(yè)用量比較大，主要用作濕部的粘結劑、表面涂層、施膠和制造瓦楞紙的粘合劑。</p><p>　　4：醫(yī)藥行業(yè)。主要用作制片劑、稀釋劑等。</p><p>　　5：淀粉深加工業(yè)。生產糊精、氧化酯、淀粉醚、淀粉糖等產品。</p><p>　　6：其他行業(yè)。在其他行業(yè)可用于制焊條、鑄造

12、的砂型、炭精棒成型和干電池等。</p><p>　　谷朊粉是從小麥中直接分離出來的高蛋白聚合物，蛋白質含量為75~80%，脂肪含量為1.0~1.25%，吸水率為150~200%，吸水后的濕面筋保持了原有的自然活性及天然物理狀態(tài)，具有粘性、彈性、延伸性、薄膜成型性和吸脂乳化性。</p><p>　　谷朊粉是糧食工業(yè)、食品工業(yè)和飼料工業(yè)理想的天然添加劑。廣泛應用于生產面包粉、方便面粉、餃子粉、

13、掛面粉等專用粉中，用于改善專用粉的烘焙品質、蒸煮品質、食用品質和營養(yǎng)價值。食品工業(yè)用其制成營養(yǎng)、保健、方便于一體的各類食品，如水面筋、油面筋、烤麩、古老肉、素雞、罐頭、火腿腸等，飼料工業(yè)用于生產高檔水產品如螃蟹、鱉、對蝦等飼料的粘合劑和營養(yǎng)添加劑。不僅提高了飼料的營養(yǎng)價值，還提高了飲料在飼喂中的利用率。總之，谷朊粉在面粉行業(yè)、面包行業(yè)、冷凍食品行業(yè)、肉類食品行業(yè)、飼料行業(yè)、化學工業(yè)等行業(yè)中都有著重要的應用。</p><

14、;p>　　雖然我國是小麥生產大國，小麥年產量一億噸左右，但是，多年來小麥谷朊粉的生產沒有引起足夠的重視，造成這種情況的原因主要有如下幾種：（1）小麥一直是人們的口糧，所以我國的小麥加工規(guī)模較小、工藝落后；（2）小麥蛋白的黏度較大，烘干困難，不利于工業(yè)化生產；（3）由于小麥加工工藝落后，生產過程中的污水不易治理，環(huán)境污染嚴重；（4）以谷朊粉為原料的制成品樣式較少，市場需求量較小，使得國內對加工谷朊粉的設備要求不是太高，無形中造成了谷

15、朊粉加工工藝技術緩慢。　　近年來，在國家相關產業(yè)政策的帶動下，在人們對谷朊粉的需求日趨增長的情況下，我國小麥谷朊粉工業(yè)得到長足的發(fā)展。特別是新的技術、新工藝的引進，使小麥深加工有了技術支撐，一些具有較高開發(fā)創(chuàng)新能力，技術先進、規(guī)模較大的大中型企業(yè)相繼投產，小麥副產品得到充分的利用，促進了行業(yè)的快速發(fā)展。</p><p>　　小麥谷朊粉的工藝技術發(fā)展至今，主要加工工藝如下圖： </p><p&

16、gt;　　這種方法生產淀粉、谷朊粉工藝有如下特點：工藝設備投資省、上馬快、設備操作簡單、穩(wěn)定，以面粉為原料，需要和制粉車間配套建廠，制粉工藝、面粉的面筋含量、灰分、含砂量、淀粉損傷率、蛋白質變性、細菌含量等指標，對生產淀粉、谷朊粉的產品質量影響很大，面筋洗滌、淀粉沉淀不能連續(xù)生產，操作強度大，人為影響因素多，采用沉淀池占地面積大，沉淀率底，生產周期長，衛(wèi)生指標較難保證，水耗大，廢水處理困難，干態(tài)制粉動耗大，綜合生產成本高。</p&

17、gt;<p>　　所使用的主要設備有間歇式面筋機、離心篩、沉淀池、三足式人工上卸料離心機、淀粉氣流干燥系統(tǒng)、谷朊粉干燥系統(tǒng)等設備。在這些設備中除纖維分離及干燥設備仍舊被使用外，其余設備均被淘汰。因此在今后的市場競爭中，與先進的工藝相比，無論從技術、質量、價格等方面都無競爭優(yōu)勢。我國小麥谷朊粉工業(yè)要想發(fā)展，在激烈的市場競爭中有一定的能力，就必需進行工藝和設備的改造。要進行工藝改造，首先要設計工藝路線，看它是否可行。然后按照工

18、藝路線設計各種類型的設備，而設備的好壞將直接影響工藝的可行性。因此，從某種意義上來說，谷朊粉工業(yè)的現(xiàn)代化將取決于加工谷朊粉設備的現(xiàn)代化。</p><p>　　針對目前國內淀粉和谷朊粉的生產現(xiàn)狀和工藝過程，我們提出了改進方案的指導思想，即立足國內，結合實情，進行工藝設備的改造，將過去的間歇式、半機械化、敞開式的傳統(tǒng)工藝方法改為連續(xù)式、機械化、管道化的生產工藝，即由間歇式馬丁法改進為連續(xù)式馬丁法，達到生產工藝連續(xù)化、

19、管道化、自動化、實現(xiàn)生產的低消耗、低成本、高質量、高收率、實現(xiàn)少投資、低風險、高產出、高效益的目標。</p><p>　　具體做法是：在面筋的分離工序，用雙軸式自動和面機取代過去的間歇式、手工操作的雙Z葉型面筋機；在淀粉的分級、洗滌工序用蝶片式分離機、臥式螺旋沉降式分離機取代過去的沉淀池；在面筋的脫水工序，用臥式全自動脫水機取代過去的三足式人工上卸料離心機；在纖維分離及干燥工序，仍采用過去的離心篩及氣流烘干設備。

20、</p><p>　　整個工藝可分為5個部分，即面筋分離部分；纖維分離部分；淀粉分級、精制部分；谷朊粉和淀粉的烘干部分。其中，脫水機是谷朊粉烘干之前最重要的一環(huán)，是制得谷朊粉重要的組成部分。下面我們對多水濕面筋脫水工序作一簡單介紹。</p><p>　　多水濕面筋脫水工序，即是有高壓泵將多水濕面筋送入脫水機，由于脫水機采用變螺距結構（變螺距鉸龍），所以物料在機器內既受到軸向擠壓力，也受到一

21、定的徑向力，經過高壓擠壓，面筋與水在鉸龍殼體底端的網格處被擠出來，落入網篩上方，面筋順著網篩落入面筋出口；水成了篩網的篩下物，進入出水口（進入出水口的水含有B-淀粉，可回收，且水也可重新利用）。從而完成了多水濕面筋的脫水工藝。為下一步的干燥提供合適含水量的面筋團。</p><p>　　現(xiàn)在國內使用的脫水機有些使用篩網直接脫水，但這樣的處理方式，并不能很好的脫水，不利于下一步的工藝加工。還有一些使用螺旋擠壓的方式，

22、使用絞龍推擠物料。這種方式，造成功耗較大，資源的浪費。為此，我采用變距絞龍，及在絞龍殼體底端鉆孔，濕面筋與水脫離絞龍，在下層篩網處分離。結構參照如下圖示：</p><p>　　主要結構主要有電動機、聯(lián)軸器、脫水箱、絞龍及其外殼、機架等部分組成的。</p><p><b>　　計算部分</b></p><p>　　3.1主軸直徑的初步估算<

23、/p><p>　　軸是組成機械的一個重要零件。它支撐著其它轉動件回轉并傳遞轉矩，同時它又通過軸承和機架聯(lián)接。所有軸上部件都圍繞軸心線作回轉運動，形成了一個以軸為基準的組合體——軸系部件。</p><p>　　脫水機主軸主要受彎矩和轉矩。所以按彎轉合成力矩初步估算軸徑。</p><p>　　3.1.1初步估算軸徑</p><p>　　選擇軸的材料為

24、40Gr、經調制處理</p><p>　　由機械設計便覽 表45-1查得材料力學性能數據為 </p><p>　　根據表38.3-1公式初步算軸徑，由于材料為40Cr，由表38.3-2</p><p>　　注：當彎矩相對較小或只受轉矩時，[τ]取較大值，A取較小值；反之[τ]取較小值，A取較大值。所以脫水機選取 A=99 τ=20 則得</p>&

25、lt;p><b>　　=46.7mm</b></p><p>　　為了減輕機器重量及降低制造成本，初步設計采取空心軸方式。內、外徑比為1：1.25。</p><p>　　由機械零件設計手冊 第13章</p><p>　　表3.13-29空心軸計算系數b</p><p>　　對于空心軸須將實際傳遞的功率P除以空心軸計

26、算系數b后 由上式得： </p><p><b>　　d=79.1mm</b></p><p>　　按上式計算的軸徑、未考慮鍵槽對軸強度的影響，若開一個鍵槽則軸徑增大4%~5%，經計算得：</p><p>　　d=82.3-83.0mm</p><p>　　故主軸直徑取內徑：80mm，外徑：100mm。</p&

27、gt;<p>　　3.1.2軸上受力分析</p><p><b>　　軸傳遞的轉矩T1</b></p><p>　　T1=1.2x9550x11/105（ N·m）</p><p><b>　　=1200N·m</b></p><p>　　絞龍主軸上葉片上圓周力的確

28、定:</p><p>　　由于濕面筋是固液合物為假塑性流體,所受的力很難確定,數據都是由試驗得來的,根據資料按最大所受力約為500N</p><p><b>　　葉片軸向力的確定：</b></p><p>　　葉片所受周力的合力為0。</p><p>　　3.1.3主軸的設計計算及校核</p><p&

29、gt;<b>　　估算軸徑</b></p><p><b>　　按許用應力計算:</b></p><p>　　材料選用45鋼。A取值 110</p><p>　　粉碎機功率 P = 100 kw ; n = 1000 r/min;</p><p>　　軸上需要開鍵槽，軸徑增大 10％；</p

30、><p>　　得 d ＝56.17 </p><p>　　粉碎機軸徑需要乘以危險系數 2</p><p><b>　　確定最小軸徑為 </b></p><p><b>　　d =112</b></p><p>　　根據軸所需結構，繪制軸的草圖如下：</p><

31、p><b>　　垂直平面受力簡圖</b></p><p>　　Mn 打板的密度為 7.81 克/. 體積為 :2524.270 </p><p>　　重量 G = mg = 7.81xx2.52427x9.8 = 193.203 N ;</p><p>　　打板數量為 30 ; 總重量為 = 5790 N </p><

32、;p>　　轉矩 T = 1050500N</p><p>　　圓周力 = </p><p>　　計算垂直面支撐反力 </p><p><b>　　得到: </b></p><p>　　= 10871 N &l

33、t;/p><p><b>　　= 5081 N</b></p><p><b>　　水平平面受力簡圖 </b></p><p>　　計算水平面支撐反力 </p><p>　　作用在軸上得壓力62254.5N</p><p><b>　　得到: </b&g

34、t;</p><p>　　= 102910.5 N </p><p><b>　　= 40656 N</b></p><p><b>　　彎矩圖</b></p><p><b>　　垂直面彎矩圖 </b></p><p><b>　　水平面彎

35、矩圖</b></p><p>　　合成彎矩M </p><p>　　許用應力 </p><p>　　應力校正系數 </p><p>　　轉矩

36、 T = 1050500N</p><p><b>　　當量轉矩</b></p><p>　　在最小軸徑中間截面出</p><p><b>　　校核軸徑</b></p><p>　　計算危險截面軸的直徑</p><p>　　軸的最小軸徑取的是d=112mm<

37、;/p><p>　　軸徑 </p><p><b>　　合格</b></p><p>　　結論：經校核后知該軸強度和剛度均達到所用的要求。</p><p>　　軸主要校核它的扭轉切應力</p><p>　　τmax=T/2πR0xR0δ=1200/2x3.14x4

38、5x10=700.7N</p><p>　　查40Cr的基本數據最大扭轉切應力為：1250N， τmax=700.7<1250</p><p>　　所以,扭轉強度符合要求.</p><p>　　3.2滾動軸承的選擇及校核計算</p><p><b>　　滾動軸承的計算準則</b></p><p&

39、gt;　　決定軸承尺寸時，要針對主要失效形式進行必要的計算。一般工作條件的回轉滾動軸承，應進行接觸疲勞壽命計算和靜強度計算；對于擺動或轉速較低的軸承，只需作靜強度計算；高速軸承由于發(fā)熱而造成的粘著磨損、燒傷常是突出矛盾，除進行壽命計算外，還需核驗極限轉速。此外，要特別注意軸承組合設計的合理結構、潤滑和密封，這對保證軸承的正常工作往往起決定性的作用。與主要失效形式相對應，滾動軸承具有三個基本性能參數；滿足一定疲勞壽命要求的基本額定動載荷（

40、軸向或徑向），滿足一定靜強度要求的基本額定靜載荷（軸向或徑向）和控制軸承磨損的極限轉速N0.</p><p>　　滾動軸承的選擇及校核</p><p>　　根據設計好的軸的尺寸及計算要求，以軸的最小直徑為依據選定所用的軸承。以下就選用的軸承31328 進行校核。</p><p>　　查手冊 31328的性能參數： </p><p>　

41、　極限轉速： </p><p>　　滾動軸承預期使用壽命的推薦值：每天工作8小時的機械，滿載荷使用，如機床、木材加工機械、工程機械、印刷機械、分離機、離心機等機械的預期使用壽命為20000—35000。本次設計的機床工作使用壽命為24000小時。</p><p><b>　　計算步驟及結果</b></p><p><b>　　

42、壽命計算</b></p><p>　　附加軸向力 </p><p><b>　　軸承軸向力 </b></p><p>　　X,Y的值 查表得 </p><p>　　查表得 </p><p>　　沖擊載荷系數 查表得

43、 </p><p>　　當量動載荷 </p><p>　　軸承壽命 因為 ，故只計算軸承1的壽命</p><p>　　靜載荷計算 </p><p>　　查手冊 </p>

44、<p><b>　　當量靜載荷 </b></p><p>　　兩者取大值 </p><p>　　兩者取大值 </p><p>　　安全系數 查表得 </p><p>　　計算額定靜載荷

45、 </p><p>　　因為，只計算軸承1 軸承</p><p><b>　　許用轉速驗算</b></p><p>　　載荷系數 查圖 </p><p>　　查圖 </p><

46、p>　　載荷分布系數 查圖 </p><p>　　許用轉速 </p><p><b>　　均大于許用轉速</b></p><p>　　結論：所選用軸承能滿足壽命、靜載荷與許用轉速的要求。</p><p>　　3.3聯(lián)軸器的選擇 </p>

47、<p>　　聯(lián)軸器是聯(lián)接兩軸使之同回轉并傳遞轉矩的一種部件。</p><p>　　聯(lián)軸器主要分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。前者適用于兩軸能嚴格對中并在工作機中不發(fā)生相對位移的地方；后者適用于兩軸有偏斜（可分為同軸線、平行軸線、相對軸線、相交軸線）或在工作機中有相對位移（可分為向位移、徑向位移、角位移、綜合位移）的地方。</p><p>　　一般聯(lián)軸器是根據載荷情況、計算轉矩、軸

48、直徑和工作轉速來選擇。計算轉矩Tc由下式求出：</p><p>　　Tc=K*T=K*9550*Pw/n<=Tn N·m</p><p>　　式中T——理論轉矩，N·m</p><p>　　Tn——公稱轉矩，N·m;</p><p>　　Tc——計算轉矩，N·m;</p><

49、;p>　　Pw——驅動功率，kW;</p><p>　　n——工作轉速，r/min;</p><p>　　K——工作情況系數，見表4-2-2(文獻2)</p><p>　　考慮動載荷及過載取聯(lián)軸器工作情況系數 k=1.2,則聯(lián)軸器計算轉矩:</p><p>　　Tc=KT=1.2x9550x11/105（ N·m）</p

50、><p><b>　　=1200N·m</b></p><p>　　根據工作要求選取彈性柱銷聯(lián)軸器、由軸徑d=90和Tc 選取聯(lián)軸器的型號為HL7聯(lián)軸器 GB5014-85. 見表4-2-22（文獻2）</p><p>　　名稱＝HL型彈性柱銷聯(lián)軸器</p><p>　　標準=摘自GB/T 5014-1985<

51、;/p><p><b>　　單位=(mm)</b></p><p>　　-----------------------------------------------------------</p><p><b>　　型號=HL7</b></p><p>　　額定轉矩Tn(N.m)=6300</

52、p><p>　　許用轉速[n](r/min)\鋼=2240</p><p>　　許用轉速[n](r/min)\鐵=1700</p><p>　　軸孔直徑d1、d2、dz\鋼=80;85;90;95</p><p>　　軸孔直徑d1、d2、dz\鐵=80;85;90;95</p><p>　　軸孔長度\L\Y型=172<

53、;/p><p>　　軸孔長度\L1\J、J1、Z型=132</p><p>　　軸孔長度\L\J、J1、Z型=172</p><p><b>　　D=320</b></p><p><b>　　D0=250</b></p><p><b>　　D1=170</b&

54、gt;</p><p><b>　　d3=40</b></p><p><b>　　l=112</b></p><p>　　S=4重量(kg)=98 轉動慣量(kg.m^2)=41.1 </p><p>　　1.半聯(lián)軸器材料：D≤220鍛鋼，D≥280鑄鋼ZG270-500Ⅱ和鑄鐵H

55、T200。</p><p>　　2.表中聯(lián)軸器重量和轉動慣量是按鋼制半聯(lián)軸器最小軸孔直徑及最大軸孔長度計算。</p><p>　　3.軸孔長度L，L1可按不同要求，從表列規(guī)格中選用。</p><p>　　4.J1為不帶沉孔的短圓柱軸孔。</p><p>　　標記示例：HL7彈性柱銷聯(lián)軸器</p><p>　　主動端：Z

56、型軸孔，C型鍵槽，dz=90, L1=172;</p><p>　　從動端：J型軸孔，B型鍵槽，d2=85, L=172 </p><p><b>　　90x172</b></p><p>　　HL7聯(lián)軸器------------- GB5014-85</p><p><b>　　JB85x172</b&

57、gt;</p><p>　　所以該聯(lián)軸器合格，可以使用。</p><p><b>　　3.4電動機的選擇</b></p><p>　　選擇電動機的額定功率要等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求則不能保證工作機正常工作，或使電動機長期過載發(fā)熱而過早損壞；容量大，則增加成本，并且由于效率和功率因數低而造成浪費。</p><

58、;p><b>　　所需電動機功率為：</b></p><p>　　(kw) ------------------(1)</p><p>　　式中：------工作機要求的電動機輸出功率，kw</p><p>　　------工作機所需輸入功率，kw</p><p>　　---

59、--電動機與工作機之間傳動裝置的點效率</p><p>　　工作機所需功率Pw由工作阻力和運動參數計算求得。</p><p>　　(kw) ------------(2)</p><p>　　式中：------工作機中的阻力，N</p><p>　　V------工作機的線速度，m/s</

60、p><p>　　-----工作機的效率</p><p>　　電機的種類很多，一般最常用的是Y系列三相異步電機，是按照國際電工委員會標準設計的，具有國際互換性的特點，但是根據要求n=100-110r/min 和 P=10-15kw及實際情況：實際工作中的脫水效率、絞龍軸的轉速是不確定的，所以需要選取變速電機。</p><p>　　YCT系列電磁調整異步電動機有兩個滑機械硬

61、性的旋轉部分組成。異步電動直接拖動鑄鋼電樞旋轉，內部有勵磁線圈的磁極與輸出軸相聯(lián)，通以直流電流時產生磁通。由于磁場及感應電流的作用在輸出軸上產生轉矩。在某一負載時，磁極的勵磁電流越大轉速越高，其自然機械特性較軟，適用于有張力要求的收卷裝置。為得到較硬的機械特性，可把YCT電磁調速異步電動機與測速發(fā)電機、JD型控制器相配套，組成閉環(huán)控制的交流無級調速裝置，適用于恒轉矩或變轉矩無級調速，如帶式輸送機等摩擦負荷以及紡織、印染、冶金、造紙，也適

62、用于風機水泵的調速節(jié)能。</p><p><b>　　型號含義：</b></p><p>　　考慮到功率損失和傳動中的效率應該選大些功率的電機 所以選定電機為型號為：YCT225-6B。</p><p>　　電機的基本參數如下:</p><p><b>　　設計部分</b></p>&

63、lt;p><b>　　4.1絞龍的設計</b></p><p><b>　　設計的主要內容</b></p><p>　　螺旋軸直徑d=(0.2～0.4)D</p><p><b>　　取d=90mm</b></p><p><b>　　確定螺旋轉速n</b

64、></p><p>　　n=Q/(47D2sψγ0 ß4.1 </p><p>　　螺旋輸送機的計算主要是螺旋軸的計算,因為,螺旋軸的結構尺寸確定后,螺旋輸送機的其他尺寸可以隨之確定;另外就是輸送機功率的確定,并由此確定電動機的功率;取料部分畚斗的設計計算.</p><p><b>　　螺旋軸的計算</b></p>

65、<p><b>　　螺旋面形的確定:</b></p><p>　　輸送干燥的,粘度小的小顆粒和粉狀,宜采用實體面形,輸送塊狀或粘度中等的物料宜采用帶式面形,采用葉片型輸送,物料在輸送過程中往往伴隨這混合,攪拌等工藝.</p><p>　　(糧食工程設計手冊)</p><p>　　S～螺距 S=k1*d</p><

66、p><b>　　D～螺旋直徑 </b></p><p>　　K1～螺旋系數 k1=0.5～1;</p><p>　　當螺旋直徑大于350 時.取k=0.9～1;</p><p>　　當350<d<800時 取 k1=0.7～0.9; </p><p>　　當d>800時 ,取k1=0.5～0

67、.7; 水平布置時取大值 ;傾斜布置時取小值, ;輸送流動性好的,琢磨性小的物料時取大值,輸送流動性差的,有一定琢磨性的物料時取小值.充填率小時 取大值,反之 取小值.</p><p>　　實體面型節(jié)距 S=0.8D</p><p>　　帶式面形節(jié)距 S=D</p><p>　　葉片面形節(jié)距 S=1.2D</p><p><b&

68、gt;　　確定螺旋的直徑D</b></p><p>　　由資料《糧食輸送機械與運用》，公式4-25</p><p>　　D≥[Q/(47bAψγ0 ß。K1)]1/2.5</p><p>　　Q取Q=80t/h </p><p>　　L喂料器長度L=10m</p><p>　　ψ裝滿系數取

69、 </p><p><b>　　A物料特性系數</b></p><p>　　查表4-3 ψ=0.20-0.35，A=40-50 取ψ=0.33 A=65</p><p>　　γ0輸送物料容重, 小麥一般為0.75t/m3, </p><p>　　ß。修正系數 因該輸送機傾斜放置所以ß。值取0.

70、7</p><p>　　K1葉面影響系數,查表4-4取K1=1(滿面式)</p><p>　　s螺距，b=s/D=0.8</p><p><b>　　代入數據</b></p><p>　　D≥[Q/(47bAψγ0 ß。K1)]1/2.5=0.504m=504mm</p><p>　　查

71、表4-2取D=500mm</p><p><b>　　。K1)</b></p><p><b>　　代入數據</b></p><p>　　n=105.8r/min 取n=90 r/min。</p><p>　　用公式4－21驗算，A＝65</p><p>　　nma

72、n=A/D1/2=92 r/min n<nman 可以滿足。</p><p><b>　　ψ的驗算。</b></p><p>　　根據公式4－24將有關數據代入，得</p><p>　　ψ=Q/(47D2snγ0 ß。K1)＝0.38</p><p>　　計算所得的裝滿系數ψ在表4－3所列推薦之范圍

73、內(0.33～0.4),因此以上數據計算均合理。</p><p>　　4.2絞龍殼體的設計</p><p>　　絞龍殼體主要是為了讓絞龍能順利工作而設計的，采用不銹鋼材料。兩端與端蓋處采用焊接的方式聯(lián)接。表面不需要粗糙度要求，內表面有保證絞龍的正常運行，所以要根據經驗加工到一定的粗糙度值。在殼體底端設置出料小孔。為了使面筋與水同進擠出來。結構圖如下：</p><p>

74、;<b>　　4.3篩網的設計</b></p><p>　　篩網是為了讓從絞龍殼體出來的面筋與水分離的。當面筋與水同時落入篩網上時，面筋成為篩上物，進入面筋出口；水成為篩下物，進入出水口。篩網要承受面筋與水的壓力，所以設計時，要考慮壓力的問題，在底層增加兩根支承板。篩網網格面積設計為絞龍橫截面積的2/3。</p><p><b>　　4.4軸的結構設計<

75、;/b></p><p>　　軸的結構形狀要有利于輪轂、軸承的配合和固定，同時軸還有利用材料、加工裝配、應力集中等問題。多說情況下采用階梯軸較為合適，因為它的各段強度接近等強度，加工又不過于復雜，并且軸上零件裝拆方便且固定可靠。</p><p>　　在設計軸的結構時要考慮如下幾點。</p><p>　　1．軸上零件的周向固定</p><p&

76、gt;　　軸上零件必須可靠地周向固定，以傳遞運動和動力。周向固定可采用鍵、花鍵、銷、型面或過盈連接等，這些連接統(tǒng)稱為軸轂連接。</p><p>　　采用何種周向固定，要根據載荷的大小和性質、輪轂與軸的對中要求和重要性等因素來確定。例如，齒輪和軸一般可用平鍵連接；在重載、沖擊或振動情況下，可用過盈配合加鍵連接；再傳遞較大扭矩、軸上零件需做軸上移動或對中要求較高情況下，可采用花鍵連接；輕載或不重要情況下，可采用鍵連接

77、或緊定螺釘連接等。</p><p>　　2．軸上零件的軸向固定</p><p>　　軸上零件的軸向位置必須定位且固定，以能承受軸向力或不產生軸向移動。軸向固定有兩種方法：一是利用軸本身的組成部分，如軸肩、軸環(huán)、圓錐面、過盈配合等，這類方法可承受較大的軸向力；二是采用附件，如擋環(huán)、間隔套筒、軸端擋圈、圓螺母、彈性卡環(huán)、緊定螺釘、楔鍵、銷等，其中彈性卡環(huán)、緊定螺釘只能承受較小的軸向力。軸肩或軸

78、環(huán)的高度h可在(0.07d+2)—(0.1d+5)mm間選取，軸環(huán)寬度b=1.4h。安裝滾動軸承處的軸肩高度和圓角半徑有專門規(guī)定。為使軸上零件緊靠在軸肩或軸環(huán)的定位面上，軸的過渡圓角半徑r應小于輪轂孔的到角高度c1；安裝輪轂的軸頭長度應稍短于輪轂的長度。</p><p>　　3．軸的加工、裝配工藝性</p><p>　　軸的形狀應力求簡單，階梯數盡可能減少，鍵槽、退刀槽、砂輪越程槽、圓角半

79、徑、中心孔等尺寸盡可能劃一，以利加工和檢驗。精度和表面粗糙度要定的適當，不必要的提高將增加成本。各零件裝配時應盡量不接觸其它零件的裝配表面。軸肩高度不應妨礙零件的拆卸。軸端應有倒角等。</p><p>　　4．提高軸的強度和減小軸的質量</p><p>　　1）軸上零件的合理布置和合理設計：</p><p>　　2）降低應力集中，提高疲勞強度：設計軸的結構時，應盡量

80、減少應力集中源并降低其最大局部應力。減小應力集中的一個基本原則是避免軸的剖面尺寸發(fā)生急劇變化。</p><p>　　3）提高表面質量，提高疲勞強度：對軸的表面進行輥壓、噴丸等強化處理和減小表面粗糙度，有助于提高強度</p><p>　　5．如圖（主軸及周圍零件的部裝圖）所示，根據軸的受力，選取60000型GB/T276深溝球軸承兩個和50000型GB/T307單向推力軸承一個。（兩端軸徑的

81、d=90）</p><p><b>　　4.5支承件的設計</b></p><p>　　支承件是機電裝備中的重要基本構件之一，主要包括機身、立柱、橫梁、底座、工作臺、箱體及升降臺等大件。</p><p><b>　　基本要求</b></p><p>　　支承件應具有足夠大的抵抗受迫振動和自激振動的能

82、力（既抗振性）；這就要求支承件具有良好的動態(tài)性能；支承件應具有良好的熱穩(wěn)定性，避免或減少熱變形對機電裝備工作精度的影響；支承件應具有良好的結構工藝性，并注意合理選材，以減少內應力；設計支承件時還應保證加工和裝配工藝性好、吊運安全、操作方便、排屑通暢等。支承件的性能對機電裝備的性能影響很大，且其重量可占總重量80%以上，故支承件的設計是一項很重要的工作。在要求滿足的條件下，盡量減輕重量，節(jié)省材料，降低能耗。</p><

83、p><b>　　設計步驟</b></p><p>　　首先是根據支承件的使用要求進行受力和變形分析，確定主、次力和力矩。再根據所受的力和其它要求（如排屑、安裝電器、平衡錘等零部件），并參考現(xiàn)有機電裝備中的同類型件，初步確定其尺寸和形狀；然后，可以采用有限元法，利用計算機進行驗算或進行模型試驗，求得支承件的靜態(tài)剛度和動態(tài)特性，并對支承件進行熱變形和熱應力進行分析；最后，根據上述結果，對設

84、計方案進行修改，或對幾個方案進行對比，選擇出最佳方案。</p><p><b>　　結構設計</b></p><p>　　在進行支承件的結構設計時，首先應考慮機電裝備所屬的類型、布局及常用的支承件的形狀，在滿足機電裝備工作性能的前提下，綜合考慮其它工藝性、環(huán)境屬性及工業(yè)美學等方面的問題。其次，根據支承件的要求、受力情況及其它要求進行結構設計，在保證支承件具有良好性能的

85、同時，又能減輕重量，節(jié)約材料和能源。</p><p><b>　　截面形狀的選擇</b></p><p>　　合理設計支承件的結構是應在盡可能減輕重量的條件下，使其具有最大的靜剛度。由于各類機電裝備的用途、性能及規(guī)格等不同，支承件的形狀和尺寸大小千差萬別。</p><p><b>　　壁厚的設計</b></p>

86、<p>　　為了減輕機電裝備的重量，節(jié)約材料，以減小驅動力，節(jié)約能源，應在結構工藝可行的條件下，盡量減小支承件的壁厚。支承件壁的內、外兩側有時設有肋板或肋條，以加強支承件壁的穩(wěn)定性。</p><p><b>　　材料和時效處理</b></p><p>　　支承件常用的材料除了有鑄鐵、鋼板和型鋼外，此外，考慮到實際工作要求和經濟性等因素，有時也可選用預應力

87、鋼筋混凝土、樹脂混凝土或天然花崗巖等作為支承件的材料。時效處理方法有自然時效、人工時效和振動時效等三種。自然時效是將鑄鐵毛坯或粗加工后的半成品在露天環(huán)境下存放3個月到幾年，逐漸消除其內應力，使材料內部性能逐漸趨于穩(wěn)定，然后再進行加工。人工時效又稱燜火，是將工件放在200℃以下的退火爐中，以不超過80℃/H的速度加熱到500-550℃，經6-8H保溫，消除工件的內應力，然后以不超過40℃/H的速度緩慢地冷卻，以免產生新的應力，當冷卻到40

88、0℃以下后，方可從爐中取出工件。振動時效是近幾年發(fā)展起來的一種新型時效方法。它是將工件放在兩個彈性支座上，激振器裝在工件的中部。將激振器的激振頻率調到等于工件一次彎曲振動的固有頻率，使工件發(fā)生共振，其彎曲應力加上內應力將有一部分超過材料的屈服點，使材料產生一定的塑性變形，從而消除內應力。鋼板焊接件消除焊接應力，采用的時效處理方法與鑄鐵基本相同，只是人工熱時效處理要升溫到600-650℃。</p><p>　　設備

89、概述及其使用注意事項</p><p><b>　　5.1設備概述</b></p><p>　　在我國國內的脫水機產品中，其工作方式大都為間歇式的，這種脫水機工作時要人工投料（濕面筋），每個工作周期，要手動將濕面筋投入鉸龍入口。用這種脫水機，在工作中操作人員勞動量大，需要專人負責投料工作，且投料勞動強度大，環(huán)境衛(wèi)生得不到保證，穩(wěn)定性差，濕面筋輸送不均勻，且常有被高壓擠出

90、。這些都影響濕面面脫水的效果，最終會影響到谷朊粉的產量，會影響到整個生產線的工作效能。</p><p>　　再者，一些企業(yè)引進國外生產線，造成大量資金負擔，這樣會影響到整個生產線的正常運轉狀況。</p><p>　　針對現(xiàn)有技術的不足，我們所設計新型的目的是提供一種單軸變螺距式脫水機，能實現(xiàn)連續(xù)自動脫水作業(yè)。并且針對國內現(xiàn)有脫水機脫水效果較差，產量不高的缺點，及國外同類產品的一些優(yōu)點，我們

91、將之設計為單軸式變螺距結構，這樣就可以提供一個高壓空間，在作業(yè)時起到使?jié)衩娼畹玫奖M可能多的脫水，提高脫水效果，為下一步的造粒干燥，獲得谷朊粉做了一個良好的基礎。同時，谷朊粉生產線配用這種單軸式變螺距式自動脫水機可以提高生產線的自動化程度，有利于提高谷朊粉生產線的工作效能。</p><p>　　按照我們的指導思想，我們將脫水機的結構定為變速電機、單軸變螺距式自動脫水機，并且使鉸龍軸在實現(xiàn)推進物料的同時也起到擠壓物料

92、面團向出面口位置移動的作用。其大體結構和機械工作原理介紹如下： </p><p>　　整機機型為臥式，動力輸入裝置為電動機，動力傳輸裝置采用聯(lián)軸器，動力通過聯(lián)軸器的傳輸帶動鉸龍作回轉運動。為了實現(xiàn)脫水效果的明顯性，我們設計了變速電機，調節(jié)電機的速度，來控制鉸龍的轉速，調節(jié)箱體內的壓力，進而高地調節(jié)脫水效果。為了減輕機身重量和提高鉸龍軸的強度，鉸龍軸的主體部分采用空心軸，軸的兩端（與軸承的配合處和與聯(lián)軸器的連接處）

93、采用實心軸。攪拌軸上葉片的設計采用變距螺旋式，既是使葉片與主軸的水平線成一定角度，這樣就可以實現(xiàn)在推進濕面筋的同時，使面筋向指定的方向移動，還可以擠壓濕面筋的功能?？紤]到在實際的生產中，對濕面筋的脫水效果觀察清楚，另外，考慮到其內部維修的需要，不僅要在設計時避免脫水倉內沒有死角，我們根據以前的設備，增加了一個觀察窗口。這樣，在實際生產過程中，就可以很容易的觀察到濕面筋的脫水效率，進而調節(jié)電機的轉速，以取得理想的、合適的脫水效果。<

94、/p><p>　　整機的底座和支架采用角鋼和槽鋼的焊接結構，以承受生產時產生的強大振動力。 </p><p>　　總之，我們所設計的單軸式變螺距結構自動脫水機結構主要由電動機、聯(lián)軸器、脫水箱、鉸龍及其外殼、機架等部分組成。</p><p>　　5.2設備使用注意事項</p><p>　　1：脫水的基本原理與工藝要求</p><

95、p>　　脫水的基本原理該設備采用變速電機做為驅動動力，結構緊湊，鉸龍葉片采用變螺距結構，與鉸龍殼體高度雙重產生壓縮比，推擠物料前進壓縮，由嵌有透孔篩板的滲水殼排出水分，脫水后的物料經出料口落料。滲水壁殼及篩板采用對開式螺栓緊固結構，便于維護拆裝。進料口及滲水壁下部均設有接水斗及排水管。在擠壓過程中物料體積逐段縮小，充分排出積水，形成松散、低含水量的理想狀態(tài)。為下一步的干燥造粒打下基礎。該設備體積小，操作維護簡便。 </p&g

96、t;<p>　　2：影響脫水效果的因素</p><p>　　脫水效果的好壞受很多因素的影響，要得到符合加工要求的濕面筋，必須從各個方面調整，使工藝條件達到最佳狀態(tài)。而要做到這一點，了解和掌握影響脫水效果的因素是非常重要的。影響脫水效果的主要因素有：</p><p><b>　　小麥面粉的種類</b></p><p><b&g

97、t;　　變速電機的轉速</b></p><p>　　進入鉸龍的含水濕面筋的速度</p><p><b>　　設備安裝的準確性</b></p><p><b>　　添加劑的使用情況</b></p><p><b>　　3：脫水機操作方法</b></p>

98、<p>　　開車前檢查脫水機內有無異物，底部的面筋出口及出水口是否已經打開，防護裝置是否牢靠，電源電壓是否正常。</p><p>　　脫水機開車前須先啟動攪拌軸空轉3~5分鐘，檢查有無異常現(xiàn)象和雜音。如設備完好，再啟動進料裝置進料。</p><p>　　含水濕面筋加入后，應先緩緩啟動電機，以減少鉸龍葉片的動力負荷。</p><p>　　脫水機工作過程中，最

99、好不要中途停機，確需停機，時間最好不要超過10分鐘，如需要停機10分鐘以上，必須將機內物料卸完后再啟動試機。</p><p>　　脫水后的面筋應立即送入后序裝置。</p><p>　　在正常開機過程中，經常觀察電壓電流表的讀數和設備運轉情況，軸承發(fā)熱情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。在生產中，不得把手伸入料桶內。</p><p>　　電機的轉速確定，主要根據生產要求，靠人的感

100、覺和經驗來確定。</p><p>　　脫水機鉸龍殼內壁、攪拌軸、葉片上的物料，每班清理一至二次。殘留的變質、污染的物料必須作其他處理，不得再作谷朊粉生產的原料。工作完畢后，必須把黏附在脫水機鉸龍殼內壁、攪拌軸、葉片上的物料徹底清理干凈，避免細菌的繁殖和設備腐蝕。</p><p>　　傳動防護裝置在脫水機正常運行時嚴禁打開或拆除，確需要打開時，應先停機。</p><p&g

101、t;<b>　　4：使用注意事項</b></p><p>　　在運轉當中，應注意機器運轉聲音是否諧調，若出現(xiàn)異常 </p><p>　　現(xiàn)象，要立即停車，并排除故障。</p><p>　　2）定時檢查機器焊接及各緊固部位，是否有松動，脫接現(xiàn)象。</p><p>　　3）每隔一個月應在各緊固部位涂潤滑油。 </p&g

102、t;<p><b>　　小節(jié)</b></p><p>　　這次畢業(yè)設計是按照畢業(yè)設計要求、根據設計任務、并參照國內同類產品，由我獨立設計完成的。</p><p>　　畢業(yè)設計，是考察大學生綜合利用自己四年所學的知識對問題進行分析、研究、以及發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。這次的畢業(yè)設計中，在呂俊智及喬永欽老師的指導下、其他同學的幫助下，以及我個人通過夜以繼日的查閱

103、資料和計算，最終得以順利完成我的畢業(yè)設計——單軸變螺距式自動脫水機。</p><p>　　經過這次畢業(yè)設計，我不僅了解了小麥谷朊粉的加工工藝過程、掌握了單軸變螺距式自動脫水機的功能原理和設計方法，還學會了使用各種機械設計設計手冊和一些有關方面的參考書來幫助自己完成設計任務。在指導老師呂俊智、喬永欽身上，我們不僅學會了一些書本上學不到的有關機械設計的知識，還學會了如何做一個好設計員以及做人的道理。</p>

104、;<p>　　經過三個多月的磨練和奮斗，感覺自己進步很大，發(fā)現(xiàn)了自己的能力和未被挖掘的潛力。畢業(yè)設計不僅使我完善和復習了以前所學知識，同時從老師和同組同學那里學到了在課本上學不到的知識。它們將對我以后的工作、學習和生活產生深遠影響?？傊?，一句話，畢業(yè)設計使我受益匪淺！</p><p>　　畢業(yè)設計即將結束，雖然時間短暫，但在這期間，我發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足，同時也學到其他同學身上的優(yōu)點，這些都是我的收

105、獲。</p><p>　　總之，這次畢業(yè)設計是愉快的，更是成功的，因為所有的結果都是我自己用汗水換來的。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在此次的畢業(yè)設計中,我遇到了許多的困難。在學校各個部門及老師同學的幫助下我完成了畢業(yè)設計，因此我真誠的向那些給我?guī)椭椭笇У牟块T和個人致意我的謝意。</p><

106、;p>　　首先要感謝學校和機電工程學院,為我們能較好進行設計提供了很多的幫助，為我們能順利進行畢業(yè)設計提供了前提。還應該感謝學校圖書館,給我們提供了大量的資料,對我解決設計中碰到的問題提供了很大的幫助。</p><p>　　其次,要感謝我們的設計指導老師：呂俊智老師。她豐富的專業(yè)知識和經驗以及對專業(yè)孜孜不倦的敬業(yè)態(tài)度讓我感觸很深。從她身上,我不僅學到了很多專業(yè)方面的知識,還學到了一種嚴謹的求知精神。所有這些

107、都將成為我們以后繼續(xù)學習的榜樣。</p><p>　　再次，我還感謝和我一起做畢業(yè)設計的紹濤、李化英、巴文蘭、李志強、隨達等同學，他們和我一起學習、生活了兩個多月，在各個方面都給了我很大的幫助。</p><p>　　最后,我們還要感謝為我們畢業(yè)設計提供參觀實習場所的單位</p><p><b>　　參考文獻</b></p><

108、;p>　　[1] 林述溫 《機電裝備設計》 北京，機械工業(yè)出版社，2002.4</p><p>　　[2] 吳宗澤 《機械設計實用手冊》 北京，化學工業(yè)出版社，2001.5</p><p>　　[3] 東莞市TR軸承集團有限公司 《滾動軸承與現(xiàn)代帶座軸承的選用》 北京，機械工業(yè)出版社，1999.</p><p>　　[4] 輸送機械設計選用編委會 《輸送機械設

109、計選用手冊》 北京，化學工業(yè)出版社，1998.</p><p>　　[5] 黃平 《常用機械零件及機構圖冊》 北京，化學工業(yè)出版社，1999.</p><p>　　[6] 符煒 《實用切削加工手冊》 湖南，科學技術出版社，2003.</p><p>　　[7] 邱宣懷《機械設計》 北京，高等教育出版社，2001</p><p>　　[8] 吳

110、克敏《機械零件圖冊》 北京，人民教育出版社，1978</p><p>　　[9] 章躍 《機械制造專業(yè)英語》 北京，機械工業(yè)出版社2003.1</p><p>　　[10] 成大先 《機械設計手冊》 2-4卷 化學工業(yè)出版社 2002；</p><p>　　[11] 徐灝 《新編機械設計手冊》 機械工業(yè)出版社 1995；</p><p