【機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)】螺旋式破碎機(jī)設(shè)計(jì)【含全套CAD圖紙和WORD說明書】

【機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)】螺旋式破碎機(jī)設(shè)計(jì)【含全套CAD圖紙和WORD說明書】

ABSTRACT

Infoodproduction,notalloftherawmaterialsareallprocessedintothefinalproduct,inappropriateprocessingofthepartmustberemovedduringprocessing.Intheproductionprocess,butalsodependingonthesensory,physicalandchemicalindicatorsofthedifferentrequirementsofcertaincomponentsinthesemi-finishedproductstobeseparation.Separationandthelackofbrokenbladeandpropeller.

Tomatobeaterforavarietyoffreshfruitsandvegetablesbeatingisolated,tomatoesbeaterinpeople’slivesplayanincreasinglyimportantrole,alongwiththeimprovementoflivingstandards.Beater,engineeringdesignanduse,therearestillsomedefects,suchasparameterselection,suchasirrational.Thedesignofthebeaterstillrelyonempiricalformulas,thechoiceofmanyparametersintheempiricalformulaempiricallyselectedwithinacertainrange,whichmakesthedesignofthebeaterbackward,unabletoraisedesignstandardsandimproveproductperformance.

Keyword:beater;brokenblade;propeller;motor;tomatoslurry

I

目錄

摘要........................................錯(cuò)誤！未定義書簽。Abstract.....................................................I

第1章緒論..................................................1

1.1本課題的來源、根本前條件和技術(shù)要求...............................1

1.2研究成果研究螺旋式破碎機(jī)設(shè)計(jì)目的和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀概況2

1.3原料加工預(yù)處理工藝流程簡(jiǎn)介.......................................3

1.4國(guó)內(nèi)外番茄打漿設(shè)備...............................................4

1.5本章小結(jié).........................................................5

第2章螺旋式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5

2.1根本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)....................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

2.1.1圓筒設(shè)計(jì).................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

2.1.2破碎槳葉設(shè)計(jì).............................錯(cuò)誤！未定義書簽。

2.1.3傳動(dòng)局部.................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

2.1.4機(jī)架.....................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

2.1.5其他.....................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

2.2本章小結(jié)........................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

第3章螺旋式破碎機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定.............................6

3.1滾筒的設(shè)計(jì).......................................................6

3.1.1滾筒長(zhǎng)度..................................................6

3.1.2物料在滾筒內(nèi)的時(shí)間........................................7

3.1.3棍棒與篩筒之間的間隙......................................7

3.1.4圓筒篩消耗功率的計(jì)算......................................8

3.2電動(dòng)機(jī)的選擇.....................................................8

3.3本章小結(jié).........................................................8

第4章主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算.............................10

4.1皮帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算..............................................10

4.2傳動(dòng)主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算........................................13

4.2.1初步計(jì)算軸的直徑..........................................13

4.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)..............................................14

4.3軸上零件的定位..................................................14

4.4確定軸上的圓角和倒角............................................14

4.5軸承的選取......................................................15

4.6本章小結(jié)........................................................15

第5章主要零件的校核.........................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1軸的強(qiáng)度校核計(jì)算................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.1按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算........................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.1.2按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算....................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.2軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算............................錯(cuò)誤！未定義書簽。

5.3軸承壽命的校核..................................................16

5.3.130211軸承..............................................16

5.3.230212軸承...............................................16

5.4鍵的校核........................................................17

5.5本章小結(jié)........................................................20結(jié)論........................................................19參考文獻(xiàn)....................................................20致謝........................................................22

第1章緒論

在食品生產(chǎn)中，并不是把所有的原料全部加工成最終產(chǎn)品，在加工時(shí)必須去掉不適宜加工的局部。在生產(chǎn)工藝過程中，也要根據(jù)具體的感官、理化指標(biāo)的不同要求，對(duì)其半成品中的某些組成局部予以別離。螺旋式破碎機(jī)適用于多種新鮮的果品和蔬菜打漿別離之用，隨著人們生活水平的提高，螺旋式破碎機(jī)在人們的生活中扮演的角色越來越重要。對(duì)于螺旋式破碎機(jī)，在工程設(shè)計(jì)及使用中還存在一些的缺陷，如參數(shù)選擇不合理等。目前，打漿機(jī)的設(shè)計(jì)仍是依靠經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，在經(jīng)驗(yàn)公式中許多參數(shù)的選擇是在一定范圍內(nèi)憑經(jīng)驗(yàn)選取，這使的打漿機(jī)的設(shè)計(jì)較落后，無法提高其設(shè)計(jì)水平和提高產(chǎn)品的性能。

1.1本課題的來源、根本前條件和技術(shù)要求

1.1.1.本課題的來源：

螺旋式破碎機(jī)在日常生活中十分重要，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、出汁率高、造價(jià)低廉，能大大降低總本錢。

1.1.2.要完本錢課題的根本前提條件：

在主要參數(shù)確定的情況下，設(shè)計(jì)選用番茄打漿機(jī)的各個(gè)部件，選出最正確的方案。

1.1.3.技術(shù)要求：

(1)能保證正常的打漿工作，保證正常打漿是必須首先滿足的要求。打漿量為每小時(shí)2.5T,關(guān)鍵就在于正確選定螺旋直徑、適宜的電機(jī)。

(2)要有適宜的螺旋轉(zhuǎn)速為防止出現(xiàn)物料被螺旋葉片拋起而無法輸送的現(xiàn)象，螺旋轉(zhuǎn)速應(yīng)小于某一極限轉(zhuǎn)速。

(3)能提高生產(chǎn)效率，降低本錢，應(yīng)盡量采用各種快速高效的結(jié)構(gòu)，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。同時(shí)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，以降低制造本錢。

(4)操作方便、省力和平安，在客觀條件許可且又經(jīng)濟(jì)的前提下，盡可能的采用氣動(dòng)、液壓和氣液等機(jī)械化夾具裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。

(5)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，所設(shè)計(jì)的打漿機(jī)機(jī)應(yīng)便于制造、安裝、檢驗(yàn)、調(diào)整、清洗、維修等。

1

1.2研究成果研究螺旋式破碎機(jī)目的和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀概況

茄科草本植物番茄的果實(shí)。又稱西紅柿、番柿、洋柿子、六月柿。有蘋果青、粉

紅甜肉、桔黃嘉辰等品種。我國(guó)大局部地區(qū)均有栽培。夏季采收，洗凈鮮用。番茄是

世界范圍內(nèi)廣泛栽培的作物，也是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高的植物。據(jù)營(yíng)養(yǎng)學(xué)家研究測(cè)定：每人

每天食用50克－100克鮮番茄，即可滿足人體對(duì)幾種維生素和礦物質(zhì)的需要。番茄

含的“番茄素〞，有抑制細(xì)菌的作用；含的蘋果酸、檸檬酸和糖類，有助消化的功能。

番茄含有豐富的營(yíng)養(yǎng)，又有多種功用被稱為神奇的菜中之果。它所富含的維生素

A原，在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化為維生素A，能促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)，防治佝僂病、眼枯燥癥、夜盲癥

及某些皮膚病的良好成效?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究說明，人體獲得維生素C的量，是控制和

提高肌體抗癌能力的決定因素。番茄內(nèi)的蘋果酸和檸檬酸等有機(jī)酸，還有增加胃液酸

度，幫助消化，調(diào)整胃腸功能的作用。番茄中含有果酸，能降低膽固醇的含量，對(duì)高

血脂癥很有益處。番茄富含維生素A、C、B1、B2以及胡蘿卜素和鈣、磷、鉀、鎂、

鐵、鋅、銅和碘等多種元素，還含有蛋白質(zhì)、糖類、有機(jī)酸、纖維素。

目前，世界上有三大番茄主產(chǎn)區(qū)：美國(guó)、意大利和中國(guó)。美國(guó)所產(chǎn)的番茄醬主要

提供美國(guó)國(guó)內(nèi)食用，其出口量?jī)H占全球貿(mào)易總量的6%-7%；意大利和中國(guó)的出口量各

占到全球貿(mào)易總量的30%。近兩年美國(guó)番茄大幅減產(chǎn)，歐盟番茄種植加工量急劇下降，

中國(guó)番茄醬市場(chǎng)占用份額逐年加大。

近幾十年來，世界范圍內(nèi)的番茄產(chǎn)量和制品貿(mào)易增長(zhǎng)迅速，中國(guó)番茄及制品貿(mào)易

在世界番茄貿(mào)易的地位也越來越重要，對(duì)世界番茄貿(mào)易產(chǎn)生了重要的影響。中國(guó)番茄

加工產(chǎn)業(yè)的迅速崛起和開展，使中國(guó)已經(jīng)躋身世界主要生產(chǎn)國(guó)家的行列。作為新鮮番

茄食用消費(fèi)大國(guó)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)全國(guó)每年新鮮番茄的消費(fèi)量到達(dá)二千六百萬噸，

與全球番茄加工數(shù)字相近。今后中國(guó)番茄制品消費(fèi)將呈現(xiàn)每年增長(zhǎng)百分之十五的開展

趨勢(shì)。目前中國(guó)擁有麥當(dāng)勞、肯德基快餐店三千余家，每天快餐消費(fèi)超過三百萬人次，

油炸土豆條配有番茄沙司，成為中國(guó)消費(fèi)者消費(fèi)番茄制品的最正確方式。

中國(guó)番茄原料種植面積達(dá)一百萬畝，主要分布在新疆、內(nèi)蒙和甘肅，是全世界三

大主要種植區(qū)域之一。其中新疆番茄種植面積八十萬畝，是中國(guó)加工番茄種植最大的

省區(qū)。中國(guó)番茄醬紅色素高，色差、粘稠度和霉菌均達(dá)到世界同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，而

相對(duì)低廉的制造本錢，構(gòu)建了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

番茄醬和番茄漿番茄醬罐頭是世界上主要的蔬菜罐頭之一，它由番茄經(jīng)打漿、濃

縮而成，是番茄的主要加工品。世界年貿(mào)易量100萬t左右，主要作調(diào)料或湯料，同

時(shí)是加工番茄沙司的主要原料，也是加工混合蔬菜、茄汁魚、豆等屹頭的輔料。番茄

醬根據(jù)其濃縮程度不同有稀〔24％—27.9％〕、中〔28％—31.9％〕、濃〔32％—39.3％〕

2

和超濃〔大于39.3％〕幾種。還有低于24％的產(chǎn)品，稱番茄漿或番茄泥，常見的為稀〔8.0％—10.1％〕、中等〔10.2％—11.2％〕和濃〔15.0％—24.0％〕幾種。

番茄制品的主要產(chǎn)品有番茄紅素、大包裝番茄醬、小罐番茄調(diào)味醬、番茄沙司、以番茄汁等，但無論何種制品，都要對(duì)番茄進(jìn)行打漿，打漿的方法主要有人工打漿，機(jī)械打漿，人工打漿效果低，加工條件質(zhì)量不夠好，產(chǎn)量低，顯然不能滿足番茄加工行業(yè)的需求，加工時(shí)番茄進(jìn)入頭道物料桶內(nèi)，主軸帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，物料被葉輪帶動(dòng)與篩網(wǎng)磨擦擠壓，使得番茄的肉、汁與皮、籽別離，肉和汁通過篩網(wǎng)上的小孔從出料口排出，皮和籽那么向軸端推進(jìn)經(jīng)過排渣口排出。

1.3番茄原料加工預(yù)處理工藝流程簡(jiǎn)介

番茄醬的生產(chǎn)工藝為原料的清洗、分級(jí)、破碎、加熱、打漿、濃縮、升溫、裝罐、密封、殺菌、冷卻。

1.3.1.番茄漿原料

加工番茄醬的原料果要求果實(shí)鮮紅、茄紅素含量高，如可溶性固形物為4％左右，茄紅素含量最好在6mg/100g番茄以上；果實(shí)紅熟一致，無青肩或青斑、黃暈等；胎座紅色或粉紅色，種子周圍膠狀物最好紅色；出汁率和可溶性固形物高；抗裂性好，糖酸比適中，維生素C含量高；原料要求成熟。

我國(guó)曾有浙紅1號(hào)、浙紅2號(hào)、浦紅2號(hào)、揚(yáng)州紅、佳麗矮紅、揚(yáng)州24、羅城1號(hào)、渝紅1號(hào)、渝紅2號(hào)、穗圓、滿絲等品種。但世界范圍內(nèi)的番茄醬用種換代很快，特別是雜種的應(yīng)用和無支架品種的應(yīng)用非常迅速，應(yīng)隨時(shí)注意。

1.3.2.原料的處理

進(jìn)廠的原料果實(shí)應(yīng)嚴(yán)格剔除霉?fàn)€及成熟缺乏的果實(shí)，在流動(dòng)水槽內(nèi)浸泡預(yù)洗，除去雜質(zhì)，再經(jīng)鼓風(fēng)洗滌機(jī)和噴淋高壓水將外表徹底洗凈。洗凈后的果實(shí)進(jìn)行修整，在滾開工作輸送臺(tái)中專人將有疤的果、蟲果和裂果等部位用刀修割干凈。再一次將爛果除去，并噴淋洗凈其余果實(shí)。

1.3.3.破碎、脫籽、預(yù)熱

果實(shí)進(jìn)入破碎機(jī)軋碎、有時(shí)破碎和脫籽聯(lián)合進(jìn)行，之后立即加熱至85℃，以抑制果膠酶，保證稠度。

1.3.4.打漿

送入專用的三道番茄打漿機(jī)進(jìn)行打漿，篩孔直徑分別是1.0mm、0.5mm和0.4mm。果漿流入帶攪拌器的貯槽。出汁率控制在手捏果渣不出汁為止。

1.3.5.濃縮

將漿體及時(shí)泵入濃縮鍋內(nèi)，在真空條件下低溫濃縮，番茄醬最好采用雙效或多效

3

逆流真空濃縮設(shè)備，最終濃度依要求而定。濃度測(cè)定時(shí)要注意由于溫度而引起的誤差。

1.3.6.預(yù)熱、裝罐

濃縮后的番茄醬，經(jīng)列管式加熱器加熱至90—97℃，立即趁熱裝罐。番茄醬在我國(guó)常采用539號(hào)罐〔凈重70g〕、668號(hào)罐〔198g〕、15267號(hào)罐〔5000g〕等罐形包裝。在美國(guó)，為了便于運(yùn)輸和再加工，常用55加侖大桶無菌裝運(yùn)，歐洲地區(qū)也大量推廣200kg鋁箔復(fù)合無菌包裝。

1.3.7.殺菌、冷卻

裝罐后的番茄醬應(yīng)立即殺菌，一般沸水殺菌25—35分鐘。之后及時(shí)冷卻。

1.4國(guó)內(nèi)外螺旋式破碎機(jī)設(shè)備

圖1.1螺旋式破碎機(jī)

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外螺旋式破碎機(jī)方式主要是通過螺旋式破碎機(jī)打漿，各式各樣的螺旋式破碎機(jī)但都大同小異，有單道螺旋式破碎機(jī)，二道螺旋式破碎機(jī)，甚至螺旋式破碎機(jī)，但他們的原理都是主軸帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，物料被葉輪帶動(dòng)與篩網(wǎng)磨擦擠壓，使得番茄的肉、汁與皮、籽別離，肉和汁通過篩網(wǎng)上的小孔，產(chǎn)品由出料口排出，廢品由排渣口排出；如果是雙道打漿或者多道打漿，就是第一道的產(chǎn)品進(jìn)入第二道繼續(xù)打漿，以此類推。

如圖1.1所示，它具有開口的圓筒篩水平安裝在機(jī)殼內(nèi)部,筒身用不銹鋼板〔在其上面沖有孔眼〕彎曲成圓厚焊接而成，并在其兩邊焊上加強(qiáng)圈以增加其強(qiáng)度。但也有用兩個(gè)半圓體由螺釘連接而成筒體。軸支撐在軸承上，在軸上裝有使物料移向破碎槳葉的螺旋推進(jìn)器以及擦碎物料用的兩根棍棒〔棍棒又稱刮板〕，棍棒是用螺栓和安裝在軸上的與夾持器相連的，通過調(diào)整螺栓可以調(diào)整棍棒與篩筒壁之間的距離。棍棒對(duì)稱安裝于軸的兩側(cè)，而且與軸線有一夾角，這夾角叫導(dǎo)程角。棍棒用不銹鋼制造，

4

實(shí)際上是一塊長(zhǎng)方形的不銹鋼板，為了保護(hù)圓筒篩，有時(shí)還在棍棒上裝上耐酸橡膠板。還有下料斗、收集漏斗及機(jī)架、傳動(dòng)系統(tǒng)等。

物料進(jìn)入篩筒后，由于棍棒的回轉(zhuǎn)作用和導(dǎo)程角的存在，使物料沿著圓筒向出口端移動(dòng)，移動(dòng)的軌跡實(shí)際上是一條螺旋線。物料就在棍棒與篩筒之間的移動(dòng)過程中受離心力作用而被擦碎，汁液和肉質(zhì)〔已成漿狀〕從篩孔中通過到收集器中送到下一道工序。皮和籽等那么從圓筒另一開口端排出，以此到達(dá)別離的目的。

1.5本章小結(jié)

本章對(duì)螺旋式破碎機(jī)的國(guó)內(nèi)外狀況做了簡(jiǎn)單的概述，對(duì)螺旋式破碎機(jī)的原理做了簡(jiǎn)單的闡述。

5

本章介紹了番茄打漿機(jī)的大體結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行了主要技術(shù)指標(biāo)的設(shè)計(jì)、總體方案綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)任務(wù)書中的要求，做出自己的設(shè)計(jì)方案和理念。

第3章螺旋式破碎機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定

3.1滾筒的設(shè)計(jì)

根據(jù)生產(chǎn)能力和實(shí)際要求情

況，初定篩筒(3.1)tan

得滾圓長(zhǎng)度：L

式中

G-----打漿機(jī)生產(chǎn)能力〔公斤/時(shí)〕

6Gtan2500tan1.82(米)(3.2)0.07Dn0.070.89700.25

D-----篩筒(3.3)V1Dntan3.140.8970tan1.8

式中V1------物料沿棍棒運(yùn)動(dòng)線速度〔米/秒〕

3.1.3棍棒與篩筒之間的間隙

中心截面與篩筒壁間隙最大為h=6mm。

兩端處至篩筒壁間隙最?。?/p>

2RL2sin24(Rh)2(3.4)h21

20.82.42sin21.8〔40.394〕=2

=0.0042

由于有導(dǎo)程角的存在，間隙之差為：6-4.2=1.8(毫米)

式中h1-------棍棒最遠(yuǎn)點(diǎn)截面至篩筒的間隙〔米〕

R-------篩筒內(nèi)半徑〔米〕

7

L-------棍棒長(zhǎng)度〔米〕

-------導(dǎo)程角〔度〕

h-------棍棒至篩筒間隙〔米〕

3.1.4圓筒篩消耗功率的計(jì)算

由于是單機(jī)工作，所以取W=4000〔牛米/公斤〕

傳動(dòng)效率=0.75

NGW250040003703.7w3.7kw(3.5)360036000.75

式中G-----生產(chǎn)能力〔公斤/時(shí)〕

W-----螺旋式破碎機(jī)操作的能量消耗比率〔?！撩?公斤〕其值決定于原

料的種類、溫度、棍棒轉(zhuǎn)速和篩筒的有效截面等。假設(shè)概略計(jì)算，單機(jī)時(shí)可取平均值W=3920-4410〔牛x米/公斤〕，聯(lián)動(dòng)時(shí)取W=4900-5800〔牛x米/公斤〕-------傳動(dòng)效率〔0.7-0.8〕

3.2電動(dòng)機(jī)的選擇

該電動(dòng)螺旋式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力為2.5T/h，每天兩班制，每班八小時(shí)，工作壽命為5年，軸轉(zhuǎn)速為970轉(zhuǎn)/分。

查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)和考慮實(shí)際生產(chǎn)條件，取帶傳動(dòng)效率為0.7，，那么所需電動(dòng)機(jī)的功率為：

P3.7/0.75.28kw〔3.6〕

考慮電動(dòng)機(jī)的效率問題和意外情況，初選電動(dòng)機(jī)為Y132M-4

電動(dòng)機(jī)的參數(shù)如下：

功率：7.5KW

電流：15.4A

轉(zhuǎn)速：1460r/min

效率：87%

功率因數(shù)：0.85

重量：84

3.3本章小結(jié)

8

本章主要對(duì)圓筒、筒內(nèi)破碎機(jī)局部和電機(jī)做了初步的設(shè)計(jì)。

9

第4章主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算

4.1皮帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算

由上述可知，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1460r/min,額定功率為15KW，傳動(dòng)比1.5，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間大于10h。

〔1〕設(shè)計(jì)功率

機(jī)器每天工作小時(shí)數(shù)≥16h，載荷變動(dòng)較大，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-1-11KA得=1.4。

PdKA.P1.47.510.5〔4.1〕

〔2〕選定帶型

根據(jù)Pd=10.5kw和n1=1460r/min，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖6-1-3得：

選擇B帶型

〔3〕傳動(dòng)比

n1dp21460i1.5〔4.2〕2p1其中:n2為大帶輪的轉(zhuǎn)速

dp1為小帶輪節(jié)圓直徑

dp2為大帶輪節(jié)圓直徑

〔4〕小帶輪基準(zhǔn)直徑dp1

為了提高V帶的壽命在結(jié)構(gòu)允許條件下，宜選較大的基準(zhǔn)直徑。

由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-1-22和表6-1-23選定dd1≥dmin

dmin=125mm所以取dd1=200mm

〔5〕大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2

dd2n1dd1(1)1.5200300mm〔4.3〕n2

10

查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-1-22得：dd2=315mm

〔6〕帶速V

Vdd1n1

6010003.14200146015.3m/s〔4.4〕60100

Vmax25~30符合要求

說明：為了充分發(fā)揮V帶的傳動(dòng)能力，一般V不要低于5m/s，不大于20m/s〔7〕初定軸間距a0

0.7〔dd1+dd2〕≤a0≤2〔dd1+dd2〕〔4.5〕

360.5a01030

初選軸間距=600

〔8〕所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld0

Ld0(dd2dd1)22a0(dd1dd2)〔4.6〕240

2〔315－200〕=2600200315〕24600

=2021

由表6-1-19選擇帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=2000mm

〔9〕實(shí)際軸間距a

aa0LdLd020002021600592.5〔4.7〕22

〔10〕小帶輪包角1

1180dd2dd157.3169〔4.8〕a

一般1≥120，最小不低于90，如果1較小，應(yīng)增大或用張緊輪

〔11〕單根V帶的根本額定功率P1

根據(jù)帶的型號(hào)，dp1和n1普通V帶查表得

P1=5.14kw

11

單根普通V帶額定功率的增量P1=0.41

K0.98KL0.98

〔P〕KKL〔4.9〕于是Pr1P1

(5.140.41)0.980.985.54kw

〔12〕V帶的根數(shù)Z

Z

所以取4跟皮帶

〔13〕單根V帶的預(yù)緊力Pd213.793.8〔4.10〕Pr5.54

F0500(P2.51)dmv2〔4.11〕KZV

2.5211)0.1715.32

0.983.80.17

=2520N=500(

〔14〕作用在軸上的力

FQ2F0Zsin

〔15〕帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸12〔4.12〕

設(shè)計(jì)Ｖ帶輪時(shí)應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，無過大的鑄造1

基準(zhǔn)線上槽深hamin=3.5

取ha=4

基準(zhǔn)線下槽深hfmin=10.8或14.0

取hf=14

槽間距e=190.4

取e=19.4

槽邊距fmin=11.5

取fmin=14

最小輪緣厚tmin=7.5

取t=9

帶輪寬B=〔Z-1〕e2f=(4-1)x19.4+2x14=86.2〔4.13〕所以小帶輪的直徑為：da1=dd1+2ha1=208

大帶輪的直徑為：da2=dd2+2ha1=323

小帶輪直接與電動(dòng)機(jī)相連，無較大載荷d0=50的孔徑可以平安工作

大帶輪的的重量mg≤r2hp=3.14x157.5x0.0862x7.8=52371N

4.2傳動(dòng)主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算

傳動(dòng)軸在番茄打漿機(jī)中有著非常重要的作用，它關(guān)系到打漿機(jī)能否完成工作需要。

4.2.1初步計(jì)算軸的直徑

根據(jù)強(qiáng)度扭轉(zhuǎn)發(fā)初步估算軸的直徑

dA〔4.14〕P=6.24KWn=970r/min

式中P為軸傳遞的功率，kw;n為軸的轉(zhuǎn)速，r/min;A0為由軸的材料和受載情況確定的系數(shù)。軸用45號(hào)鋼材料，A0取120。

13

計(jì)算得最小直徑為dmin=22mm

有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大3%～5%，于是dmin=23.5

軸端接在大帶輪上，考慮到軸上打有螺孔和上面查表得到的參考值取軸的最小值dmin=55mm

4.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

〔1〕實(shí)心軸的設(shè)計(jì)

實(shí)心軸零件圖從左至右起第1段端部裝有大帶輪，軸上開有鍵槽，考慮安裝方便，此段長(zhǎng)度取110mm，直徑為軸最小直徑55mm。

第2段上安裝有軸承，軸承安裝在軸承座里面，通過氈圈密封，軸承座通過螺栓固定在機(jī)架上，此段長(zhǎng)取145mm,直徑為60mm。

第3段上裝有螺旋推進(jìn)器和破碎物料用的破碎槳葉，此段軸大局部位于滾筒里面，考慮到夾持器的軸肩定位，此軸的長(zhǎng)度取968mm,直徑為74mm，在距離此段左端632mm處有軸肩，用于破碎槳葉的定位。

第4段插入空心軸以便與之相連，軸上開有一個(gè)10mm的螺栓孔，用于連接實(shí)心軸和空心軸,此段的直徑取為40mm，全軸長(zhǎng)度為1426mm。

〔2〕空心軸的設(shè)計(jì)

空心軸開有1662mm的空心孔，這樣能節(jié)省材料也減輕機(jī)身重量，如裝配圖空心軸所示。

從左至右第一段的長(zhǎng)度為1498mm，此段裝有夾持器，直徑為70mm，空心局部直徑為40mm。

第二段上也裝有夾持器，考慮到有軸肩定位，此段長(zhǎng)度取493，直徑為63mm。

第三段裝有軸承，有軸肩定位，此段長(zhǎng)度取82mm，直徑為最小直徑55mm。

4.3軸上零件的定位

(1)實(shí)心軸與大帶輪的連接采用平鍵連接，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表5-2-1普通平鍵A型式和尺寸(GB/T1096-79),d=55mm所選用的鍵b×h為16x10,鍵槽用鍵槽銑刀加工,鍵的長(zhǎng)度取60mm。

(2)螺旋輸送采用焊接方式連接在軸上，螺旋槳葉采用軸套套在軸上，左端用開口銷定位，右端用軸肩定位，滾動(dòng)軸承安裝在軸承座里面，軸承座通過螺栓連接在機(jī)架上定位。

14

4.4確定軸上的圓角和倒角

參考機(jī)械設(shè)計(jì)書表15-2可知圓角和倒角〔C或R〕大于〔1.2或1.6〕，取245。

4.5軸承的選取

螺旋式破碎機(jī)在高速運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生較大的軸向力和徑向力,在軸的兩端各安裝一個(gè)圓錐滾子軸承,可以抵消軸向力的同時(shí)也能承受較大載荷,由于安裝軸承位置的軸徑大小分別為55mm和60mm,于是選擇0根本游隙組、軸承代號(hào)為30211和30212的圓錐滾子軸承，它們的根本尺寸dDT分別為5510022.75和6011023.75，成對(duì)安裝在軸承座內(nèi)。

軸承的潤(rùn)滑方式采用脂潤(rùn)滑。

4.6本章小結(jié)

本章闡述了螺旋式破碎機(jī)系統(tǒng)的原理及系統(tǒng)的特點(diǎn)，并進(jìn)行了設(shè)計(jì)和計(jì)算，對(duì)其特點(diǎn)也進(jìn)行了說明。

15

L—階梯軸受扭轉(zhuǎn)作用的長(zhǎng)度，單位為m.

T、L、Ip—分別代表階梯軸第段上所受的扭矩、長(zhǎng)度和極慣性矩，單位同前Ｚ—階梯軸受扭轉(zhuǎn)作用的軸段數(shù)

綜合上式計(jì)算出0.32；[]為軸每米長(zhǎng)的允許扭轉(zhuǎn)角，與軸的使用均合有關(guān)，對(duì)于一般的傳動(dòng)軸，可取[]=0.5-1/m；對(duì)于精密傳動(dòng)軸可取[]=0.25-0.5/m。對(duì)于精度要求不高的軸，[]可大于1/m。顯然對(duì)于本設(shè)計(jì)中所涉及的軸為一般的傳動(dòng)軸，≤[]，符合扭轉(zhuǎn)剛度要求。綜上所述，該軸是滿足設(shè)計(jì)要求的。

5.3軸承壽命的校核

5.3.130211軸承

〔1〕相關(guān)參數(shù)的查取

傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n970r/min

查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)6-6得軸承的,C0r=90.8kN,C0=115kN

〔2〕計(jì)算軸承的徑向載荷Fr1、Fr2

由靜力學(xué)公式計(jì)算軸承支反力，得Fr1=605.9N；Fr2=1825.1N

〔3〕計(jì)算軸承的當(dāng)量載荷

易知X1=0.5，Y1=1.5；

由Pfp(XFrYFa)取fp=1.8〔5.11〕

即P1.8Fr1.81825.1=3285N

〔5〕計(jì)算軸承的使用壽命

計(jì)算得Lh28800h

Lh10C1090800=36298＞L〔5.12〕h60nP60970328566103

所以，選軸承30211符合要求。

5.3.230212軸承

〔1〕相關(guān)參數(shù)的查取

傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n970r/min

16

查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)6-6得軸承的,C0r==102kN,C0=130kN

〔2〕計(jì)算軸承的徑向載荷Fr1、Fr2

由靜力學(xué)公式計(jì)算軸承支反力，得Fr1=703.6N；Fr2=2034.5N

〔3〕計(jì)算軸承的當(dāng)量載荷

易知X1=0.5，Y1=1.5；

由Pfp(XFrYFa)取fp=2.2；

.54235N即P2.2Fr2.22034

〔5〕計(jì)算軸承的使用壽命

計(jì)算得Lh28800h

Lh10C10102000=39763＞Lh60nP60970423566103

所以，選軸承30212符合要求。

5.4鍵的校核

〔1〕傳動(dòng)軸上鍵的校核

帶輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為T=61435N·mm，根據(jù)軸徑直徑d=55mm，

查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)8.1查得：鍵高及鍵長(zhǎng)、鍵寬分別為：

h=10mm,，l=60mm，b=16mm

鍵工作長(zhǎng)度l=L-b=60-16=44mm

擠壓面高度h1=h/2=10/2=5mm

根據(jù)鍵連接的擠壓強(qiáng)度公式，它的擠壓應(yīng)力p為

p2T

dhl26143511.88MPa≤p55445〔5.13〕

查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)16-1查得p=60～90MPa。

所選鍵滿足強(qiáng)度條件。

5.5本章小結(jié)

本章主要對(duì)軸的強(qiáng)度和剛度以及軸上零件的校核。通過校核能確定該零件是否合格。

17

第6章螺旋式破碎機(jī)部件的選取

根據(jù)前面5章的設(shè)計(jì)，螺旋式破碎機(jī)的主要工作局部已經(jīng)做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，但其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還不完善，對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須滿足設(shè)計(jì)說明書中每小時(shí)2.5T的工作能力。

5.1軸的強(qiáng)度校核計(jì)算

18

結(jié)論

19

本設(shè)計(jì)是在充分表達(dá)大學(xué)四年的知識(shí)的根底上，來完成的本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行了螺旋式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)。

無論番茄做成何種制品，打漿都是其必不可少的環(huán)節(jié)，所以開展螺旋式破碎機(jī)是有很大市場(chǎng)的。打漿效率的上下將和衛(wèi)生條件狀況將直接影響生產(chǎn)效益，由此可見打漿在整個(gè)番茄的加工流程中占有極其重要的作用，本設(shè)計(jì)是從給定的生產(chǎn)量，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)條件而設(shè)計(jì)的，以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)力，帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，原料進(jìn)入滾筒經(jīng)過破碎槳葉的破碎和經(jīng)過棍棒的擦碎作用而到達(dá)皮、籽和漿別離的目的。

本畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年的綜合