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江西農業(yè)大學畢業(yè)論文（設計）任務書 論文（設計）課題名稱 多功能磨粉機設計 學生姓名 鄭曉春 院（系） 工學 專業(yè)班級 機制 學生聯(lián)系方式 Email 電話 指導教師 張廬陵 職稱 教授 學歷 博士 畢業(yè)論文（設計）要求： 1、好學上進，能吃苦耐勞，刻苦鉆研，有相應專業(yè)知識具備獨立工作能力； 2、能敏感及時地查閱到國內外與本課題相關的資料和文件； 3、會計算機繪圖，能通過計算機繪圖繪制相應的零件、部件和組件，繪制出總裝配圖； 4、總圖紙量不少于1.5張零號圖； 5、工作量要符合我院畢業(yè)設計的要求； 6、根據(jù)畢業(yè)設計的要求在規(guī)定的時間內完成畢業(yè)答辯所需要的全部工作。 畢業(yè)論文（設計）內容與技術參數(shù)： 1、在現(xiàn)場了解磨粉機械的類型與它們的優(yōu)缺點情況； 2、查閱國內外有關資料和文件分析各種磨粉機機械及其原理； 3、研究多功能磨粉機的原理給出多功能磨粉機系統(tǒng)及主要部件的設計思想，畫出多功能磨粉機主要部件工作草圖； 4、通過計算機繪圖繪制相應的零件和部件，繪制出總裝配圖； 5、撰寫出10000字左右的設計說明書； 6、根據(jù)畢業(yè)設計的要求在規(guī)定的時間內完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。 畢業(yè)論文（設計）工作計劃： 第一階段：現(xiàn)場了解情況；查閱國內外有關資料和文件分析磨粉機方法，定性找到相關裝置； 第二階段：研究多功能磨粉機機構的原理，給出多功能磨粉機動力與傳動系統(tǒng)及其零部件的設計思想； 第三階段：給出總體方案，畫出工作草圖，通過計算機繪圖繪制相應的零件和部件，繪制出總裝配圖； 第四階段：撰寫出設計說明書；根據(jù)畢業(yè)設計的要求在規(guī)定時間內完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。 接受任務日期： 2008 年 12 月 25 日 要求完成日期： 2009 年 5月 12 日 學 生 簽 名： 鄭曉春 指導教師簽名： 院長（主任）簽名： 備注：本表格一式二份，其中一份交學院存檔，一份發(fā)給所要指導的學生。 2 學校代碼： 序 號： 本 科 畢 業(yè) 論 文 題目： 多功能干濕磨粉機 學 院： 姓 名： 學 號： 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 年 級： 指導教師： 年 五 月 22 摘 要 隨著食品工業(yè)的發(fā)展，以及市場需求的變化，近年來我國的磨粉機層出不窮。專用的食品加工用的磨粉機從無到有、從少到多有了長足的發(fā)展?，F(xiàn)今市場上有專用加工一種農作物的磨粉機，也有可加工干澡作物的磨粉機，也有加工濕潤以后的磨粉機，也有干濕兩用的磨粉機。從大型到小型，名目繁多。磨粉機的工作原理也不一樣，有的是用刀片切削的方式進行粉碎，也有的用磨盤進行磨碎，也有的先用一機構進行“切碎”，再進行磨粉。 經過我的現(xiàn)場的了解和對市場上各種磨粉機的探究，市場上的磨粉機主要是大型商用磨粉機和超小型磨粉機，沒有一種是中型磨粉機。這對需要中小型磨粉機的用戶來說，沒有合適的產品供其選擇。在這里我針對這種情況，設計了一款中型磨粉機，非常適合小型加工廠的使用?？赡ザ喾N農作物，如大米、麥子等，也可磨植物的根、徑、葉等。 我所設計的小型多功能干濕磨粉機主要是改變物料的物理尺寸，利用機械的方法克服固體物料內部的凝聚力而將大尺寸的固體變?yōu)樾〕叽绲墓腆w的一種加工。加工的刀具形狀是圓盤狀的磨盤，利用兩個磨盤的轉動將物料研磨用剪切粉。 關鍵詞：磨粉機、盤式、多功能、干濕、農作物 Abstract With the development of food industry, and the change of market demand in China in recent years, the mill emerge in endlessly. With the special food processing mill from scratch, from less than to a considerable development. Now on the market have special processing a crop of mill, crops are also can do a mill, the crops have processing after wet mill, also have dry wet amphibious of grinding machine. From large to small, numerous. The working principle of grinding machine is different also, with a blade cutting of crushing, and some were with micropipette grinding, also have a mechanism to chop, then grinding. After my site to understand and to all the mill, the market main have large commercial grinding mill and small-sized mill, no one is medium mill. This small mill in need of users, not suitable products for its choice.For this kind of situation, design a medium mill, very suitable for small factories .To many crops, like rice, wheat, etc, also can grind the roots of the plant, leaf, etc. I have small multi-function wet grinding machine mainly if you change the size of materials, mechanical method overcomes the internal cohesiveness and solid materials will be large size of solid into small size of solid a processing. Machining tool of the disc mill is turning millstone, using two material abrasive shear powder. Keywords: Grinding machine, disc, multi-function, dry and wet,crop 目 錄 1前言 4 2粉碎原理 5 2.1錘式粉碎原理 5 2.2輥式粉碎原理 5 2.3氣流粉碎原理 6 2.4盤式磨粉原理 7 3磨粉機總體設計 7 4主要部件的設計與計算 8 4.1磨片直徑的確定 8 4.2磨片的強度 8 4.3動盤轉動時產生不平衡力的計算 9 4.4螺旋推進桿器的設計計算 9 4.5螺旋面型的選擇 10 4.6螺旋推進桿的設計 10 4.7螺旋角的設計 10 4.8螺旋推進器輸送能力的核算 11 4.9螺旋直徑與轉速的核算 12 4.10電動機功率的確定 12 5磨粉系統(tǒng) 12 5.1磨片的設計 12 5.2螺旋推進器的設計 13 6傳動系統(tǒng) 14 6.1軸的設計 14 6.2鍵的選擇與強度計算 15 6.3V帶傳動設計 15 7粉粒大小的控制 17 8零件的結構設計 17 9多功能干濕磨粉機使用說明書 18 9.1用途及適用范圍 18 9.2主要技術參數(shù) 18 9.3注意事項 18 9.4構造及工作原理 18 9.5安裝及操作方法 18 9.6保養(yǎng) 19 9.7常見故障及排除方法 19 10總結 20 11參考文獻 20 1前言 食品工業(yè)是人類的生命工業(yè)，也是永恒不衰的工業(yè)。目前的食品加工動手術分類方法很多，有根據(jù)所加工廠的原料分，有根據(jù)加工單元操作分，有根據(jù)包裝特點分，還有根據(jù)加工技術的特點分。從原料特點出發(fā)，食品加工動手術可以分為糧食加工工藝，乳品加工工藝、油脂加工工藝、發(fā)酵工藝、軟飲料加工工藝等。每一類都是一個系統(tǒng)加工技術，是針對原料的特點而設定的。從加工單元操作分類的方法，不考慮所處理的原料而是根據(jù)加工方式的特點進行分類，這類分法主要將食品加工技術分為研磨/粉碎技術、加熱技術、低溫技術、分散技術、成型技術、生物技術，材料工藝以及特殊工藝技術等。 磨/粉碎技術主要是指利用各種物理、化學手段減小原料物理尺寸的技術，它可以進一步分為干法技術和濕法技術兩小類。現(xiàn)在，人們往往根據(jù)粉碎的尺寸將其分為常規(guī)粉碎、微粉碎、超微粉碎及納米技術。此項技術往往帶與分級技術相連。 人們對食品粉碎技術并不陌生，如將大米粉碎成米粉等。在一定的粒度范圍內，粉碎僅僅是改變物料的尺寸及其它物料的混合性能，對食品物料的物理性質的影響不是很大。但是當粒度尺寸減小到一定值之下時，物料的性質會發(fā)生顯著的影響，如碳酸鈣。一般性粉碎對其在人體內的利用沒有多少影響。但當將其粒度減小至400目以上時，其在人體的吸收利用率會大大提高。因此現(xiàn)代食品粉碎技術的研究包括兩個方向。一是改變物料尺寸以改變其加工性能，如形態(tài)變化、物料重組等。二是通過改變物料尺寸來改變物料的生物特性。 在這次設計中我所設計的小型多功能干濕磨粉機主要是改變物料的物理尺寸，利用機械的方法克服固體物料內部的凝聚力而將大尺寸的固體變?yōu)樾〕叽绲墓腆w的一種加工。加工的刀具形狀是圓盤狀的磨盤，利用兩個磨盤的轉動將物料研磨用剪切粉。采用單相高速電機作為動力，能連續(xù)性快速將各種糧食、中藥材等物料研磨成60~300目（視物料性質而不同）的均勻粉末。該磨粉機系列靠兩塊布滿齒槽的鋼磨對磨運轉的原理快速均勻地粉碎各種干性物料。也能進行濕磨，如磨豆?jié){，為漿等。該機結構緊湊、體積小、重量輕、功效高、操作簡便、省電安全、無粉塵、噪音低。非常適合小型加工店的使用。 2粉碎原理 2.1錘式粉碎原理 錘式破碎機是利用高速回轉的錘子對物料進行沖擊破碎。其過程如下：物料進入機內，立即受到高速回轉的錘子的沖擊而粉碎。粉碎了的物料，從錘頭處獲得動能，以高速向機殼內壁的襯板和蓖條上沖擊而受到二次粉碎。此后，小于蓖條縫隙的物料，便從縫隙中排出，而塊度較大的物料，彈回錘頭回轉的軌道內，又將受到錘頭的繼續(xù)沖擊而粉碎。另外，落到襯板和蓖條上的粒狀物料，再一次受到錘頭的銑削和研磨，而且物料在粉碎過程中，也有物料之間的沖擊粉碎。 錘式破碎機的最大特點是粉碎比高10—50，并且構造簡單，尺寸緊湊，功率消耗較少，維護方便，修理和更換易損零件容易，產品粒度均勻，過粉碎少。但是，錘頭、蓖條、襯板、轉子圓盤磨損較快，特別是破碎較硬的物料時磨損更快；當被碎料的含水量超過?!"#或含粘土時，蓖條縫隙易堵塞，從而降低生產能力，并且增加能量消耗和錘頭等零件的磨損[1]。 圖1錘式粉碎原理結構圖 2.2輥式粉碎原理 輥壓機構造和工作原理：輥壓機的結構同常用的雙輥破碎機很相似，它由兩個速度相同，彼此平行而相對向內轉動的輥子，通過四個重型滾動軸承安裝在一個機架上，其中一個是固定輥，另一個是由油缸施加較大壓力的活動輥，活動輥的軸承在機架上可以前后移動，機架由縱梁和橫梁組成，它是由鑄鋼件通過螺栓連接而成的。液壓缸使活動輥以一定壓力向固定輥靠近，如壓力過大，則液壓油排至蓄能器，使活動輥后移，起到保護機器的作用。輥子之間的作用力由機架上的剪切銷釘承受，使螺栓不受剪力。固定輥的軸承座與底架端部之間有橡皮墊起緩沖作用，活動輥的軸承座底部襯有聚四氟乙烯。為了保護輥子，在輥子的表面堆焊一層耐磨材料。輥壓機工作時，當活動輥被電動機帶動轉動時，松散的物料由上方喂入兩輥的間隙中，并向下運動，到下面受到破碎和擠壓，形成密實的料床，經150-200Mpa的高壓處理后，物料顆粒內部都產生強大的應力，當應力達到顆粒的破碎應力時，這些顆粒就相繼被粉碎，或粒徑變小，或成粉狀，或部分顆粒產生微小裂紋，增大了物料的易磨性，從輥壓機卸出的物料成片狀料餅，但強度很低，經打散機打散后的顆粒物料中，有70-80%顆粒的直徑小于2mm，有20-30%顆粒的直徑小于0.05mm。兩輥之間的縫隙約為15-35mm。物料從被輥面咬住時開始，受到輥子作用力逐漸增加，最大壓力可達200Mpa，物料在兩輥間是以一個料層或一個料床得到破碎壓實，料床在高壓下形成，壓力導致一部分顆粒擠壓其它鄰近的顆粒，直至其主要部分破碎、斷裂、產生裂縫或劈開。所在雙輥之間必須要有一層相適應的物料，否則就成為一臺輥式破碎機了。粉碎作用主要決定于料粒間的壓力，而不是決定于間隙[1]。但是這種粉碎機由于結構部件較多，對于小型磨粉機來說是不可行的。 圖2輥式粉碎原理結構圖 2.3氣流粉碎原理 ?氣流粉碎技術氣片切割和高速氣流沖擊，碰撞雙重粉碎功能于一體，并能同時完成微粒分選加工工序。在刀片切割粉碎過程中，轉子產生高速氣流隨刀片切割方向旋轉，物料在氣流中加速，并反復沖擊使物料同時受到雙重粉碎，加速物料的粉碎率。被粉碎的物料隨氣流進入分級室，由于分級轉子的高速旋轉，粒子既受到分級轉子產生的離心力作用，又受到氣流粘性作用產生向心力作用，當粒子受到的離心力大于向心力時，既分級徑上的粗粒子返回粉碎室繼續(xù)粉碎分級以下的細粒子隨氣流進入集粉器收集，氣體由散風除塵口自動排出，是一種新型組合設備，其性能優(yōu)于氣流粉碎機和機械式粉碎機，可替代進口設備。具有能耗低，工藝流程短占地面積小，無粉塵污染，產生熱量小，成品粒度細，粉碎范圍廣，物料含水量不限，進料粒度不限等特點[1]。 無法進行濕磨，這對于中小型磨粉機來說是不可行的。 圖3氣流粉碎原理圖 2.4盤式磨粉原理 盤式磨片結構使物料在動、靜磨片之間受到磨片的擠壓及由兩磨片間的速度差所形成的剪切和研磨,磨片表面的細齒又大大增加了這種研磨能力。工作時,物料由進料斗流入機內,螺旋推進器將物料送到兩磨片之間,物料經擠壓、剪切和研磨后成為細粉,粉碎后的物料經徑向出料口流出。粉的粒度可通過轉動調節(jié)螺桿調整,以滿足不同物料的粉碎要求[1]。 圖4盤式磨粉原理圖 3磨粉機總體設計 圖5磨粉機結構示意圖 圖5是磨粉機的結構示意圖。我們可以從這個圖看出，磨粉機主要有三大系統(tǒng)組成。一是磨粉系統(tǒng)，二是傳動系統(tǒng)，三是機座系統(tǒng)。 需要加工的物料放在料斗6內，在重力的作用下落入機座13中。在落的過程中，物料要經過由調量扳7構成的一個用來調節(jié)落料大小的落料口。這樣通過調節(jié)調量扳就可以控制加工量的大小。物料在落入機座中最先要與螺旋推進器3中的螺旋推進桿接觸。直徑小于或等于螺旋推進桿與機座內孔間隙的物料將在螺旋推進桿的作用下進入兩磨片之間，而直徑大于螺旋推進桿與機座內孔間隙的物料，將會被剪切一次，然后才能被推到兩磨片之間。磨片有動磨片4和靜磨片5。動磨片固定在螺旋推進器3上，靜磨片固定在機座13上。動磨片與螺旋推進器一起轉動，這樣就形成了動磨片和靜磨片之間的速度差，物料就在兩磨片之間被剪切、研磨成粉。粉將通過漏口流出磨粉機。兩磨片的間隙是通過調節(jié)螺桿2和彈簧12來調節(jié)。調節(jié)必須在動磨片靜止時進行調節(jié)，以防安全事故。 傳動系統(tǒng)是磨粉機的重要組成部，它決定了磨粉機的多項性能指數(shù)。傳系統(tǒng)的傳動源是電動機，電動機經用過V型帶把轉動傳遞給磨粉機的V帶輪8。在鍵的作用下V帶輪8帶動轉動軸9轉動。轉動軸9就帶動螺旋推進器3轉動。軸動軸9與機座采用U型密封圈11進行密封。 機座系統(tǒng)是磨粉機的基礎部份。機座13是這一部份的核心件，所有其它的零件都安裝在機座13上。 4主要部件的設計與計算 4.1磨片直徑的確定 經過對生產加工現(xiàn)場的考察和查閱相關資料，確定磨片的線速度為9.46 m/s[9]。速度過高，磨出的粉溫度過高，粉的質量不好。速度過低，磨粉的效率低。磨片直徑計算公式為 (1) 式中 D—磨片的直徑 v—磨片的線速度 n—磨片的軸轉速 初步取磨片的軸轉速為1200r/min。 所以選取磨片的外徑D=180mm，內徑d=80mm。 4.2磨片的強度 磨片有一定的斜度，但是斜度非常的小，在這里我們可以忽略這個斜度。認為是直的圓盤來計算其強度。材料為MTCuMo-175，HBS=195-260。并以鑄造的方式制造。應力計算公式為 (2) (3) 式中 —徑向最大拉應力 —圓周方向的最大拉應力 []—最大許用應力 —材料的密度 ——材料的泊松比 w—最大角速度 查閱相關資料可知 =2.5 =7.6g/cm3 []=175Mpa 且其中=1.725 rad/s 將上述數(shù)據(jù)代入上面兩個式子中得 =37.75Mpa =55.46Mpa 以上計算假設為直式圓盤磨片，而實際磨片為錐式，且表面有不同的長、短兩面種齒。所以再將計算應乖以修正系數(shù)1.5。則 1.5×=56.63Mpa 1.5×=83.12Mpa 磨片的強度足夠。 4.3動盤轉動時產生不平衡力的計算 根據(jù)轉動件尺寸b/D=0.05<0.2（b為動盤片的寬度）和轉速1200 r/min，查手冊得 轉動件的平衡精度等級取 G=6.3 校正平面許用偏心距 e=0.047 mm 平衡力計算公式 (4) 式中 M=1040g為動盤的重量，將數(shù)據(jù)代入上式中得 F=0.022N 4.4螺旋推進桿器的設計計算 螺旋輸送機是一種不帶撓性的輸送裝置，主要輸用各種粉狀、粒狀、小塊狀物料；、例如煤粉、面粉、水泥、砂、谷物、小塊煤、卵石等。螺旋輸送機不宜輸送易變質的、粘性大的、易結塊的及大物料。螺旋輸送機中的主要工作部件是螺旋（攪龍），它在固定的輸送管內或槽內旋轉。螺旋輸送機結構簡單，橫截面面尺寸小，密封性能好，便于中間裝料和卸料，操作安全方便，制造成本低；但輸送過程中物料易破碎，零件磨損大[2]。螺旋輸送機有很多的優(yōu)點，其中的缺點之一也是我們磨粉機需要加工成粉的一個過程。所以很合適用來做磨粉機的送料機構。 4.5螺旋面型的選擇 螺旋面型就根據(jù)輸送物料的不同，可選擇實體面型、帶式面型、葉片面型等型式。輸送干燥的、粘度小的小顆?；蚍蹱钗锪?，宜采用實體面型螺旋；帶式面型螺旋用于輸送大塊物料（如甜菜），同時也適合輸送散粒物料和作攪拌作用。輸送塊狀或粘度中等的物料宜采用葉片面型螺旋，采用葉片面型螺旋，物料在輸送過程中伴隨著混合、攪拌作用[2]。所以選擇帶式面型螺旋更合適，同時為能更好地適應磨粉機物料的輸送，對螺旋面進行一定的修改，結構見圖6。 圖6螺旋面 4.6螺旋推進桿的設計 根據(jù)電動機的軸轉速確定螺旋推進桿的各參數(shù) 外徑D=65 內徑d=45 螺距T=30 4.7螺旋角的設計 螺旋推進桿工作時，葉片上任一點o作用于輸送物料上的力沿葉片的法線方向，當不計摩擦力時，輸送物料沿葉片的法線方向運動速度如下圖7所示。 圖7物料速度分解 （5） 式中 vn——輸送物料沿葉片法線方向運動速度,mm/s vo——形成線沿螺旋軸線移動速度,mm/s α——葉片上o點處的螺旋角 T——螺距,mm n——螺旋推進器轉速,r/min 實際上,谷物與葉片總是存在摩擦力,此時,輸送物料的速度 與葉片法線方向形成一摩擦角φ,如圖2所示。 （6） 式中 vf——輸送物料沿葉片運動速度,mm/s φ——葉片與輸送物料的摩擦角 因此,螺旋推進器旋轉時輸送物沿軸線方向的速度為 (7) 式中 vz——輸送物料軸向移動速度,mm/s 從式(7)看出,當1 －f·tanα>0時,才能保證物料沿螺旋推進器軸線方向移動(vz>0), 所以選取的螺旋角應滿足tanα<=,即α<90°－φ。因為葉片上各點的螺旋角是不相等的,表達式為 (8) 式中 p——葉片上任意點o與軸線的距離,mm 從式(8)看出,螺旋面上任意半徑p越小,螺旋角越大。由于螺旋外徑R最大,內徑r最小,所以當p=r時,螺旋角αr最大,只要αr<90°－φ,則一定能保證物料沿螺旋推進器軸向移動。 查手冊知[3],物料顆粒對鑄鐵的摩擦因數(shù)取0.41,即φ=arctan0.41=22.29°。將T=30 mm, p=r=45 mm代入式(8)得αr=5.46°。 因為αr<90°－22.29°=67.71°,所以螺旋角設計合理。 4.8螺旋推進器輸送能力的核算 螺旋推進器輸送能力為 (9) 式中 kd—充滿系數(shù) γ—被輸送物料的單位容積的質量(密度),kg/cm3 λ—螺旋外徑與輸送管內表面間隙,mm Q—螺旋器輸送能力,kg/h 初步確定λ=3.5mm 查手冊得：kd=0.35、γ=0.5—0.8kg/cm3 將有關數(shù)據(jù)代入式(9)得Q=22.3~23.5 kg/h。 所以,螺旋推進器的輸送能力滿足生產要求 4.9螺旋直徑與轉速的核算 螺旋直徑 （10） 式中Kz——物料綜合特性系數(shù) ——傾斜輸送系數(shù) 查手冊得：Kz=0.049 =1 將數(shù)據(jù)代入式（10）得D=65≥0.2 螺旋轉速 (11) Kl——物料特性系數(shù) 查手冊得：Kl=55 將數(shù)據(jù)代入式（11）得n=1.725≤1.88rad/s 所以以上二項符合要求。 4.10電動機功率的確定 物料粉碎所消耗的功率受原糧品種、水分、喂入量、磨碎程度等諸多因素的影響,且關系變化比較復雜,加之磨片旋轉時各點的速度不同,難以定出一個合理的計算公式,所以,本設計采用試驗方法確定電機功率。試驗測定計算公式如下 (12) 查手冊得可知在水平輸送過程中：Kf==1.0。 所以N=Q。電動機的輸出功率就可認為是螺旋推器需要的功率。 查相關手冊可選JY7124單相電動機(額定功率為1.4 kW),當喂料量在8~12 kg/h時,磨粉機消耗的功率與電機功率相匹配,負載程度為93%~97%。由于進料量可通過插板控制。 5磨粉系統(tǒng) 5.1磨片的設計 磨片一共有兩個。一個是動磨片，一個是定磨片。現(xiàn)初步設定定磨片放在左邊，與機座固定在一起。動磨片放在右邊，與送料推進桿“連接”。根據(jù)磨片的外徑尺寸D=180、內徑尺寸d=100、厚度t=10。設計其傾斜角度為5度。設計其結構尺寸如下圖8所示。 圖8磨片 5.2螺旋推進器的設計 螺旋推進器的另一個組成部分一個固定圓盤。其作用就是固定動磨片，并帶動磨片高速轉動。如下圖9所示為螺旋推器的結構。 圖9螺旋推進器 螺旋推進器與磨片的聯(lián)接方式為螺紋聯(lián)接。磨片不但要能轉動，而且也要能軸向移動，用來調整動、靜盤的間隙。所以送料推進器不但要帶動盤片高速轉動，而且要有能輕松的軸向移動。這樣就要求送料推進器與轉動軸要采用活動連接?；顒勇?lián)接可以用鍵聯(lián)接，但是鍵聯(lián)接結構復雜。在這里為了簡化結構，把送料推進器的螺旋送料軸內做一個方形槽，轉動軸的一端也做成相應的形狀。如下圖10所示。 圖10轉動軸與螺旋推進器的連接 6傳動系統(tǒng) 6.1軸的設計 磨粉機在工作時的力主要來自于螺旋推進器。而這一部分力又會加載在轉動軸上，同時轉動軸又有來自V帶輪的扭轉力。如下圖11所示。 圖11受力分析圖 F1=彈簧推力+螺旋軸向推力+磨片磨切軸向分力 F2=螺桿頂力 磨粉機在工作時螺旋推進器處于平衡狀態(tài)，所以加載在轉動軸的軸向力為0。即 F1+F2=0 螺旋推進器加載在轉動軸上的力有螺旋推器本身的重力G、磨片磨切圓周分力F3，對轉動軸產生一個彎矩M1和一個扭矩M2。 初步選擇35號剛為軸的材料。根據(jù)公式軸的直徑 (14) 根據(jù)其它零件結構初步確定軸的各結構尺寸，如下圖12所示。 圖12軸動軸 軸所受的扭矩：M2=9.55×106×=9.55×106×=1146N·mm (15) 對于磨粉機工作時產生的軸的扭矩來說，軸的彎矩幾乎可以忽略不計，所以只要計算校核軸的扭矩，不計算軸的彎矩。根據(jù)公式 (16) 式中 []——許用扭轉應力 MT——工作轉扭 Wp——軸的抗扭截面模量，Wp= 轉軸中有一個鍵槽，所以取d=21mm Mpa (16) 查手冊得：[]=30 Mpa ≤[] 軸的結構尺寸符合強度要求。 6.2鍵的選擇與強度計算 該聯(lián)接屬于靜聯(lián)接，選擇普通圓頭平鍵，只需驗算擠壓強度。 根據(jù)手冊中普通平鍵標準，由軸徑d=24，查得鍵的截面尺寸b×h=8×7 根據(jù)手冊中鍵的長度系列，由帶輪的輪轂寬度B=30，選擇鍵的長度L=26 鍵的工作長度l=L-b=18 擠壓強度條件 (17) T——為轉矩 d——軸徑 h——鍵的高度 l——鍵的工作長度 []——許用擠壓應力 查表得[]=110 Mpa，將上述數(shù)值代入式 1.5≤[] 故滿足擠壓強度條件。 6.3V帶傳動設計 (1) 計算功率Pc 查表得工作情況系數(shù)Ka=1.2，所以 Pc=Ka×P=1.2×1.2=1.44 kw (17) (2)確定帶輪的基準直徑D1和D2 查V帶設計手冊取D1=125,ε=1%,根據(jù)公式 (18) 式中n1=1400r/min,n2=1200r/min, mm 根據(jù)基準直徑系列取D2=140。 (3)大帶輪轉速 (19) 將相關數(shù)據(jù)代入式（19）r/min 其誤差小于5%，故允許。 (4)根據(jù)Pc=1.44kw，n1=1400r/min。查V帶設計手冊可選擇A型V帶。 (5)驗算帶速v m/s (20) 在5～25m/s范圍內，帶速合適。 (6)確定帶長和中心距a 初步選取中心距a=650mm，所以帶長 (21) 將相關數(shù)據(jù)代入式（21） L=1716.14mm 根據(jù)V帶的基準長度系列取Ld=1800mm。 帶的實際中心距 (22) =691.9mm (7)驗算小帶輪包角α (23) 最大包角大于120°，合適。 (8)確定V帶的根數(shù) 傳動比 查V帶設計手冊得Po=1.66kw，△Po=0.11kw，Ka=1，Kl=1.01。 (24) 取Z=1 (9)V帶輪的結構 如圖13所示。 圖13V帶輪 7粉粒大小的控制 兩個磨片為了達到剪切和研磨的目的，就必須要有一定的間隙。而為了能夠加工不同直徑的粉粒，就必須要有不同的磨片間隙來適應加工要求。根據(jù)使用要求設計兩個磨片的最小間隙為0.1mm，最大間隙不限定。 圖14間隙調節(jié)系統(tǒng) 間隙由手動控制。控制位置為機殼的外面，手動調整間隙時必須在停機時進行。由上圖14可以看到。螺旋推桿帶動磨片一起轉動，螺旋推進器3依靠彈簧4和調節(jié)螺桿1調間隙。調好間隙后由旋鈕2旋緊。 8零件的結構設計 零件的結構見零件圖。 9多功能干濕磨粉機使用說明書 9.1用途及適用范圍 本機以主要以磨農作物為主，如大小麥、大米、大豆、高梁等。也可以磨植物的根、莖、葉等?？蛇M行干磨，也可進行濕磨。使用時，配上1.4—1.5KW的單相電動機便可使用，這里建意用JY7124電動機。對缺乏動力電源的地區(qū)，只需配上與電動機功率相對不的小型內燃機即可。 9.2主要技術參數(shù) 多功能干濕磨粉機技術參數(shù) 磨片直徑 主軸轉速 生產能力 配用動力 外形尺寸 長×寬×高 外徑 內徑 1200r/min 磨漿 磨粉 1.4—1.5kw 180mm 120mm 23kg/h 23kg/h 426×286×400 9.3注意事項 （1） 用戶配用的電動機應符合本機要求。電動機主軸與磨粉機轉動軸的距離為691mm。電動機應有可靠接地，電動機外殼、電纜線應有防水措施。但電動機必須與磨粉機方向要求一樣。 （2） 若用戶用柴油機為動力，則用戶必須安裝配套的皮帶罩，罩住轉動部件，以免傷人。并應有防燃、防食品污染的措施。 （3） 請不要將磨粉機置于淋雨或漏水的地方工作。 9.4構造及工作原理 本機分為進料、傳動、工作、調節(jié)四個部分。各部分作用如下： （1） 進料部分：物料從進料斗進入機體，進料量的大小由調量板控制。 （2） 傳動部份：由電動機通過V帶帶動機內的轉動軸轉動。 （3） 工作部份：物料進入機內經螺旋推進器把物料送入兩個磨片之間，然后在兩磨片之間進行由粗到細的磨制，物料逐漸磨成粉狀或湖狀從出口排出。 （4） 調節(jié)部份：用來調節(jié)粉粒粗細的專用裝置，調節(jié)由調節(jié)螺桿操作，可用鎖緊旋鈕緊固。 （5） 機座部份：機座是基礎零件，其它的零件都安裝在它上面。 9.5安裝及操作方法 （1） 安裝前先檢查磨粉機堅固件堅固程度，特別是新安裝的磨片的翻面后使用的磨片，必須安裝平整，四只固定磨片的螺釘均勻擰緊，以免損壞和影響加工質量。 （2） 用螺栓將磨粉機，電動機緊固在機架相對應的位置上，用A型三角皮帶連接磨粉機與電動機的V帶輪，并用手轉動皮帶輪，檢查其張緊程度，太松和太緊時調整電動機的距離。 （3） 用戶應將磨粉機擺放在平整的面上工作，以防傾斜，造成安全事故。 （4） 新購磨粉機接通電源后，最好先任其自由轉動5分鐘使磨齒銳鋒除去，使兩片完全貼合，然后加入物料進行加工。 （5） 濕磨時，應邊下料邊加水，謹防斷水。干磨時請勿加水。 （6） 在開機前不能將調量扳打開，避免過時進料以增加電機的負荷，應開機后逐漸增加進料，直到適當穩(wěn)定為止。如遇過載造成的停機應立即切斷電源，以防燒壞電動機。 （7） 嚴禁石塊、鐵皮等物落入料斗，損壞機件。 9.6保養(yǎng) （1） 機內轉動軸裝有二只軸承，均需定時加黃油。 （2） 濕磨后應立即用清水沖刷與食物直接接觸部份的殘留物，并用干布擦干水分，然后用食品油脂均勻涂上，以防生銹腐蝕。 9.7常見故障及排除方法 常見故障及排除方法 故障 原因 排除方法 粉粒太粗 磨片間隙不均勻或太大 調整間隙使之減小，必要時可以用韌性塑料片墊入 粉溫過高 物料較濕，磨片間隙太小，磨齒磨損 減小物料濕度，調整間隙、及時翻面或更新磨片 滾動軸承發(fā)熱 潤滑黃油已用完 必須及時添加黃油 機身漏電 場地潮濕，無接地裝置 更換氣流暢通場所，裝上接地裝置 10總結 畢業(yè)設計是整個教學進程中最后的一個關鍵環(huán)節(jié)。是對所學知識的一個綜合應用，同時也能讓我們更好地鞏固專業(yè)知識、培養(yǎng)獨立設計能力和對今天后的工作當中提供一個實踐經驗。所以我對這次設計非常的重視，認真的做好設計的每一個步驟。 在這次多功能干濕磨粉機的設計中，從查找資料開始到設計的完成，其間的老師指導，與同學交流，反復修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。我對自己的所設計的設備也比較滿意，唯一不好地方就是調節(jié)螺桿與螺旋推器工作時有磨擦，對零件磨損較大。但這也是在多種方法中比較好的一種。在解決每個問題時，我都認真、仔細查閱相關資料并與同學交流，盡量做得更好。同時，也很感謝張廬陵老師在各個方面的指導。這次的設計我專業(yè)知識和專業(yè)基礎知識一次實際檢驗和鞏固，同時也是走向工作崗位前的一次實踐。 11參考文獻 1． 崔建云主編．食品加工機械與設備．北京：中國輕工業(yè)出版社，2004 2． 中國農業(yè)機械化科學研究院編．實用機械設計手冊．北京：機械工業(yè)出版社，1985 3． 張裕中主編．食品加工技術裝備．北京：中國輕工業(yè)出版社，2007 4． 劉越主編．公差配合與技術測量．北京：化學工業(yè)出版社，2005 5． 楊明忠，朱家誠主編．機械設計．武漢：武漢理工大學出版社，2006-5-4 6． 彭曉蘭主編．機械制圖與計算機繪圖．南昌：江西高校出版社，2004 7． 肖金平，蔡厚平主編．機械設計基礎．南昌：江西高校出版社，2005 8． 中國農業(yè)機械化科學研究院編．農業(yè)機械設計手冊．北京；中國農業(yè)機械出版社，1988 9． 呂釗欽，李汝莘，聶成芳，石林，李法德．超小型磨粉機設計研究.農業(yè)機械學報．1999，30（5）：107-111[J] 10． 徐雄風．引進面粉廠工藝與分析 [ J ]. 武漢糧食工業(yè)學院學報 , 1993, (2) : 38 - 411. 11． 朱天欽．制粉工藝與設備 [M ]. 成都: 四川科技出版社 , 1988 12． 朱永義．谷物加工工藝及設備 [M ]. 北京: 科 學出版社 , 2002. 13． 王中發(fā)。實用機械設計。北京理工大學出版社，1998 14． M．F斯波茨、T．E舒普．機械零件設計．機械工業(yè)出版社，2003 15． 吳宗澤主編．高等機械零件．北京：清華大學出版社．1991  磨粉機總裝圖（圖中未畫上螺栓和螺母）分解圖