ls40-60型圓錐篩的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書

1、<p><b>　　機(jī)電工程學(xué)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(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué) 號：

2、 </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　指導(dǎo)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(jī)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(qiáng)度的校核14</p>

5、<p>　　3.8軸承的校核18</p><p>　　4 機(jī)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(xué)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(jìn)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(dá)到最佳配合，以設(shè)備革新和創(chuàng)新促進(jìn)工業(yè)的改革和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)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(jī)械行業(yè)距國際先進(jìn)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(jìn)的分離設(shè)備是從國外引進(jìn)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(rèn)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(jī)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(dá)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(jī)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(jìn)工藝及先進(jìn)設(shè)備廠，這類工廠投資較多，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到先進(jìn)水平，經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(jìn)國外生產(chǎn)線的廠，如引進(jìn)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(jìn)的亦引進(jìn)，有的甚至整條生產(chǎn)線引進(jìn)，因此，固定資產(chǎn)投資很大，貸款多，利

10、息、折舊負(fù)擔(dān)重，經(jīng)濟(jì)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(dāng)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(fèi)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(dá)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(dá)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(jìn)口木薯淀粉及木薯干片。泰國木薯淀粉的消費(fèi)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(jìn)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(tuán)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(jī)1中，經(jīng)過和面機(jī)的充分?jǐn)嚢枋姑娣鄢蔀槊鎴F(tuán)狀，加水靜置20min左右，使面團(tuán)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(jī)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(xì)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?dāng)嚢栌帽?輸送到脫水機(jī)6脫水，通過螺旋輸送機(jī)7輸送到淀粉干燥系統(tǒng)干燥，再經(jīng)過粉碎機(jī)8、干燥管9和卸載器11將干燥的淀粉收集，通過關(guān)風(fēng)機(jī)，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(jī)械化、敞開式的傳統(tǒng)工藝。存在著勞動強(qiáng)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(diǎn)。</p><p>　　下面是我校老師參照國外先進(jìn)的工藝提出的工藝改進(jìn)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(jìn)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(jī)2將面粉送到自動活面機(jī)4中，流量計3控制進(jìn)入和面機(jī)的進(jìn)水量。水和面粉按一定的比例在和面機(jī)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(tuán)切斷機(jī)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(jìn)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(xì)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(jìn)行分離

19、。當(dāng)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(yùn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)口處，在最后一級旋流器21—12的進(jìn)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(jī)23的脫水，由螺旋輸送機(jī)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(jìn)，濕面筋進(jìn)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(jìn)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(dá)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(jìn)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(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、附屬設(shè)備少等特點(diǎn)。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(jī)構(gòu)均勻后進(jìn)入篩筒底部，篩筒由動力機(jī)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(yùn)動，并同時向外沿移動，移動過程中，細(xì)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(jìn)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(jī)電纜時應(yīng)面對進(jìn)料管，，轉(zhuǎn)鼓應(yīng)為逆時針旋轉(zhuǎn)，電纜需用鋼管護(hù)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(jìn)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(jī)打開端蓋進(jìn)行清理。</p><p><b>　　3 設(shè)計計算</b></p><p>　　3.1 電機(jī)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(jī)較常用，其效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)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(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、攪拌機(jī)、離心機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。</p><p>　　離心篩屬于常速離心機(jī)，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(jī)，經(jīng)分析選擇電機(jī)型號為Y180L—4。電機(jī)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(yùn)動。帶傳動具有如下特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：帶具有彈性，能緩和沖擊，吸收振動，故傳動平穩(wěn)噪聲??；過載時，帶在帶輪上打滑，具有過載保護(hù)的作用；制造和安裝精度要求

27、不是很嚴(yán)格；可傳遞兩軸間距離較遠(yuǎn)的運(yùn)動。</p><p>　　普通V帶傳動設(shè)計參看《機(jī)械力學(xué)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(jī)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(zhǔn)直徑和:小帶輪基準(zhǔn)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(zhǔn)直徑200mm,以免帶的彎曲應(yīng)力過大導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(yù)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(jī)的支架上打長圓孔，這樣可以通過調(diào)節(jié)電機(jī)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(qiáng)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(dāng)帶輪圓周速度v<25m/s時，常采用HT150；當(dāng)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(dāng)?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(yùn)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(yùn)動，并通過軸承與機(jī)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(qiáng)度，校核彎曲強(qiáng)度，由于軸的材料很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對軸的強(qiáng)度、剛度、和其他機(jī)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(jì)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(jī)械力學(xué)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(zhǔn)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(jī)轉(zhuǎn)速為1470r/min，計算得，主軸轉(zhuǎn)速為878r/min,電機(jī)P=22kw，主軸傳遞功率為Pη=22

43、η（η為帶輪傳遞效率），由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)》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(dāng)增加軸徑補(bǔ)償鍵槽強(qiáng)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(jī)伸出的軸長，查《機(jī)械課程設(shè)計指導(dǎo)書》表12-3可知Y-180L-4電機(jī)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(xì)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)鍵長。根據(jù)《機(jī)械力學(xué)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(jī)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(jī)械課程設(shè)計指導(dǎo)書》P51 表4-1：<

49、;/p><p>　　電機(jī)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(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，包括：機(jī)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(jìn)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(jī)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(qiáng)度的校核：</

54、p><p>　　軸的強(qiáng)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(dāng)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(diǎn)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(jìn)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(fù)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(jìn)行。以上三中方法可以單獨(dú)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(jìn)行校核。</p><p>　　由以上可知軸徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計的，所以要校核軸的彎曲強(qiáng)度，軸的強(qiáng)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(diǎn)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(dāng)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(diǎn)為支點(diǎn)：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(qiáng)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(dǎo)書P68表6-4 Y1=1.6 ，Y2=2.4</p><p>　　當(dāng)≤e P=Fr+Y1Fa</p><p>　　當(dāng)>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(jī)架的設(shè)計</b></p><p>　　機(jī)架的設(shè)計在前面方案論證中已經(jīng)提到，在機(jī)器中支撐或容納零部件的零件稱之為機(jī)架

71、，所以機(jī)架是底座、機(jī)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(jī)架分類所用材料分類，圓錐篩采用的是金屬焊接機(jī)架。主要是焊接機(jī)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(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性是機(jī)架設(shè)計的主要準(zhǔn)則，也是評價機(jī)架工作能力的主要標(biāo)準(zhǔn)，合理的設(shè)計機(jī)架的截面形狀和尺寸、注意機(jī)架的整體布局。設(shè)計機(jī)架通過了以下幾個設(shè)計步驟：</p><p>　?。?/p>

72、1）初定機(jī)架的形狀和尺寸 機(jī)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(yùn)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(jī)架，初定擬定出機(jī)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(jī)架，所以采用由鋼板、型鋼、鑄鋼焊接而成的機(jī)架。機(jī)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(jī)、軸承座的安裝還有帶輪罩的固定。</p><p>　?。?）機(jī)架的造型設(shè)計，雖然材料一定，但機(jī)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(jī)架的穩(wěn)定性、又使整個機(jī)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(jī)下的板，空心鋼強(qiáng)度和剛度都很高，所以不會出現(xiàn)強(qiáng)度或剛度不足現(xiàn)象。</p><p>　?。?）作為焊接機(jī)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)型材，板材，減少加工量。機(jī)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(jī)架整體性聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)的剛度直接影響機(jī)器的工作性能。為保證機(jī)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(jī)架設(shè)計

76、完以后，既要注意滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的要求，又要注意外形的美觀和人機(jī)工程性，方便操作。造型好，使其既適用經(jīng)濟(jì)，又美觀大方。</p><p>　　設(shè)計過程中還要注意一下幾點(diǎn)：</p><p>　　在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，機(jī)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(jī)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(dá)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(xué)習(xí)，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(rèn)真仔細(xì)的工作態(tài)度，也必須活學(xué)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(xué)習(xí)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(xùn)，這為即將為以后的學(xué)習(xí)和走向工作崗位打下基礎(chǔ)。從開始的實習(xí)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?？赡苁窃趧傞_始的時候沒有能夠認(rèn)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(dāng)時所看到的是遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(xué)到社會的一個過渡，相信留下的這些教訓(xùn)和

81、經(jīng)驗會指導(dǎo)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(xué)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(jī)械零部件選用與設(shè)計.2007.6</p><p>　　2 王少環(huán).機(jī)械設(shè)計師手冊.2006.8</p><p>　　3 李鐵成.機(jī)械力學(xué)與設(shè)計基礎(chǔ).2005.8</p><p>　　4 肖旭霖.食品加工機(jī)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(xué)院、天津輕工業(yè)學(xué)院.食品工廠機(jī)械與設(shè)備.輕

83、工業(yè)出版社，1983，97</p><p>　　6　 劉品，徐曉希.機(jī)械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004，41-49</p><p>　　7　 國家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械制圖應(yīng)用示例圖冊.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1985，152</p><p>　　8　 朱輝.畫法幾何及工程制圖.上?？茖W(xué)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(jī)的應(yīng)用與技術(shù)特點(diǎn).淀粉與淀粉糖，1999，（2）：31</p><p>　　12 張鐘，魏