粉条面团混合机设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 摘  要  粉条面团混合机在食品加工中用来调制粘度极高的粉条面团，结构型式与立式打蛋机相似，只是传动装置较简单。主要由搅拌器、搅拌容器、传动装置、机架、容器翻转机构等构成 。  本次设计主要针对 粉条面团混合机 进行设计。首先，通过对 粉条面团混合机 结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了总体结构方案；接着，对主要技术参数进行了计算选择；然后，对各主要零部件进行了设计与校核；最后，通过 图软件绘制了 粉条面团混合机 装配图及主要零部件图。  通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。  关键词 ： 粉条 ， 面团，混合机 ， 搅拌器， 涡轮蜗杆  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 in to of of is to by at of is on of to of of  of of of of be to in is of  要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 目  录  摘  要  . I .  1 章  绪论  . 1 条及制作流程简介  . 1 条面团混合机概述  . 1 条面团调制基本过程  . 1 条面团混合机分类  . 2 条面团混合机主要构成  . 2 条面团混合机发展现状  . 3 第 2 章  总体方案设计  . 5 计要求  . 5 案设计  . 5 第 3 章  主要零部件设计  . 6 择电动机  . 6 动机类型的选择  . 6 动机功率的选择  . 6 动机转速的选择  . 6 动参数计算  . 7 动比的计算  . 7 轴的转速  . 7 轴的输入功率  . 7 轴的输入转矩  . 7 动装置设计  . 8 轮蜗杆设计  . 8 的设计与校核  . 12 承的校核  . 17 的校核  . 19 需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 轴器的选用  . 19 滑与密封  . 20 速器箱体设计  . 20 体结构设计  . 20 面位置及箱座高度的确定  . 21 体结构的工艺性  . 21 体尺寸设计  . 21 合装置设计  . 22 拌器螺旋叶片的设计  . 22 拌器轴的设计  . 24 承及键的校核  . 27 拌容器设计  . 28 料斗设计  . 29 架设计  . 29 结  论  . 30 参考文献  . 31 致  谢  . 32 需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 第 1 章  绪论  条 及制作流程 简介  粉条，是以红薯、马铃薯等为原料，主要采用红薯为原料制作，然后红薯等经磨浆沉淀等加工后制成的丝条状干燥的汉族传统食品。 中国各地均有各自独特的生产工艺，原体呈灰白色，黄色或黄褐色，按形状可分为圆粉条、细粉条和宽粉条等。口感爽滑极富弹性。配合猪肉，鸡肉等可以做成可口的美食。 粉条的生产制作流程如下：  （ 1）手工工艺流程  选料提粉 配料打芡 加筋力源 (明矾替代品 )和面 沸水漏条 冷浴晾条 打捆包装。  （ 2）机械化加工方法  涂布工艺流程：精制淀粉原料调浆涂布糊化脱布预干时效切丝成型干燥包装成品粉条，从鲜粉到成品加工时间只需 2 小时，实现时效可控化，大幅恢复鲜红薯核心功能。  漏瓢式工艺流程：淀粉原料 制芡糊 合粉揣揉 抽气泡 漏丝成型 煮粉糊化 冷却捞粉 切断上挂 冷凝 冷冻 解冻干燥 （压块）包装 成品粉丝。  挤出式加工工艺流程：配料与打芡  条面团混合机概述  粉条面团混合机在食品加工中用来调制粘度极高的浆体或塑性固体，主要是揉制各种不同性质的面团，包括酥性面团、韧性面团、水面团等。  条面团调制基本过程  粉条面团混合机调制面团的基本过程由搅拌桨的运动来决定。水、面粉及其他辅料倒入搅拌容器内，开动电动机使搅拌桨转动 ，面粉颗粒在桨的搅动下均匀地与水结合，首先形成胶体状态的不规则小团粒，进而小团粒相互粘合，逐渐形成一些零散的大团块。随着桨叶的不断推动，团块扩展揉捏成整体面团。由于搅拌桨对面团连续进行的剪切、折叠、压延、拉伸及揉合等一系列作用，结果调制出表面光滑，具有一定弹性、韧性及延伸性的理想面团。若再继续搅拌，面团便会塑性增强，弹性降低，成为粘稠物料。  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 条面团混合机分类  粉条面团混合机有卧式与立式两种结构，也可分为单轴、多轴或间歇式、连续式。  （ 1）卧式粉条面团混合机  卧式粉条面团混合机的搅拌容器轴线与 搅拌器回转轴线都处于水平位置；其结构简单，造价低廉，卸料、清洗、维修方便，可与其他设备完成连续生产，但占地面积较大。这类机器生产能力（一次调粉容量）范围大，通常在 25 400左右。它是国内大量生产合各食品厂应用最广泛的一种和面设备。  （ 2）立式粉条面团混合机  立式粉条面团混合机的搅拌容器轴线沿垂直方向布置，搅拌器垂直或倾斜安装。结构型式与立式打蛋机相似，只是传动装置较简单。有些设备搅拌容器作回转运动，并设置了翻转或移动卸料装置。立式粉条面团混合机结构简单，制造成本不高。但占空间较大，卸料、清洗不如卧 式粉条面团混合机方便。直立轴封如长期工作会使润滑剂泄漏，造成食品污染。  条面团混合机主要构成  粉条面团混合机主要有搅拌器、搅拌容器、传动装置、机架、容器翻转机构等。  （ 1）搅拌器  也称搅拌桨，滚笼式粉条面团混合机最重要的部件。按搅拌轴数目分，有单轴式和双轴式两种。卧式的与立式的也有所不同。  单轴式粉条面团混合机结构简单、紧凑、操作维修方便，是我国面食加工中普遍使用的机型。这种粉条面团混合机只有一个搅拌桨，每次粉条面团混合机搅拌时间长，生产效率低。由于它对面团拉伸作用较小，如果投料少或操作不当，则 容易出现抱轴现象，使操作发生困难。因此单轴式粉条面团混合机适用于揉制酥性面团，不宜调制韧性面团。  双轴式粉条面团混合机具有卧式粉条面团混合机的优点。它有两组相对反向旋转的搅拌桨，且两个搅拌桨相互独立，转速也可不同，相当于两台单轴式粉条面团混合机共同工作。运转时，两桨时而相互靠近，时而又加大距离，可加速均匀搅拌。双轴粉条面团混合机对面团的压捏程度较彻底，拉伸作用强，适合揉制韧性面团。缺点是造价高于卧式粉条面团混合机，起面较困难，需附加相应装置，如果手工起面则劳动强度大。  （ 2）搅拌容器  卧式粉条面团混合机的搅 拌容器（也称搅拌槽）的典型结构见图 1 多由不锈钢焊接需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 成。  （ 3）机架  小型粉条面团混合机转速低，工作阻力大，产生的振动及噪声都较小，因此不用固定的基础。机架结构有的采用整体铸造，有的采用型材焊接框架结构，还有底座铸造而上部用型材焊接的。  （ 4）传动装置  粉条面团混合机的传动装置由电动机、减速器及联轴器等组成，也有的用皮带传动。粉条面团混合机工作转速低，多为 25 50r/故要求大减速比，常用蜗轮蜗杆减速器或行星减速器。  （ 5） 搅拌容器的翻转机构  分为机动和手动两种。机动翻转容器机构由电动机、减速器及容器 翻转齿轮组成。这种机构操作方便，降低人工劳动强度，但结构复杂，整个设备成本高，适宜在大型或高效粉条面团混合机上使用。手动翻转容器机构适用于小型粉条面团混合机或简易型粉条面团混合机。立式粉条面团混合机的搅拌容器有可移式和固定式两种。  条面团混合机 发展现状  中国 粉条面团混合机 产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术 创新能力薄弱、管理水平落后 。  从什么角度分析中国 粉条面团混合机 产业的发展状况？以什么方式评价中国 粉条面团混合机 产业的发展程度？中国 粉条面团混合机 产业的发展定位和前景是什么？中国 粉条面团混合机 产业发展与当前经济热点问题关联度如何 诸如此类，都是 粉条面团混合机 产业发展必须面对和解决的问题 中国 粉条面团混合机 产业发展已到了岔口；中国 粉条面团混合机 产业生产企业急需选择发展方向。   中国 粉条面团混合机 产业发展阐述了世界 粉条面团混合机 产业的发展历程，分析了中国面机产业发展现状与差距，开创性地提出了 “新型 粉条面团混合 机 产业 ” 及替代品产概念，在此基础上，从四个维度即 “以人为本 ”、 “科技创新 ”、 “环境友好 ”和 “面向未来 ”准确地界定了 “新型 粉条面团混合机 产业 ” 及替代产品的内涵。根据 “新型 粉条面团混合机 产业 ” 及替代品的评价体系和量化指标体系，从全新的角度对中国 粉条面团混合机 产需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 业发展进行了推演和精准预测，在此基础上，对中国的行政区划和几大地区的和面机产业发展进行了全面的研究。  目前国内面食生产企业在和面工序中大多采用单板式粉条面团混合机。单板式粉条面团混合机包括主轴传动装置、面箱翻转装置、面箱、真空抽管、密封垫，且单板式浆叶的叶顶为弧型，主轴以一定角度穿过单板式桨叶的中心。此结构虽可和出整体面团，且致密性和弹性也可满足要求，但此结构在和面时，单板式桨叶在半周内轴向只一个方向受力，下半周则受相反方向的力。而面团和成时，阻力大，运转时振动剧烈，寿命短。  现在市场上比较高档的是真空粉条面团混合机，可根据工艺要求设定和面时间、真空度。缸体具有密封性能好，面粉无跑冒现象。真空粉条面团混合机是在真空状态下模拟手工和面的原理，使面筋网络快速形成，和面配水量在常规工艺基础上可适量增加约20%。快速拌合，使小麦蛋白质在最短的时间内吸收水份，比 常规状态下和制的面团熟化程度提高 2 倍以上，且不损伤已形成的蛋白质面筋网络结构。  使得蛋白组织结构均衡，使面的筋性、咬劲、拉力都远远优于其他形式粉条面团混合机的和面效果。  加工出来的面品，面团均匀、弹性好、面制品滑爽、可口、有咬劲、面筋力高、透明度高。  V 字形板式桨叶在面箱中绕主轴的轴线作回转运动，由于桨叶向两边推动面团，所以可以解决受力不均现象，使机器运转平稳。  这样可保证固定于主轴上的桨叶在转动时运转轨迹为一圆柱体。同时又抵消了推动面团而产生的轴向力。能够使机器在运转时更加稳定，提高整机使用寿命。真空系统 采用水环式真空泵，安全卫生，还有真空表、真空电磁阀及管路。  操作面板由中英文对照按钮和 脑显示屏组成，操作方便。  和面操作时，面团质量的好坏与温度有着很大的关系，而不同性质的面团又对温度有不同的要求。高功效粉条面团混合机常用带夹套的换热式搅拌容器。为降低成本，使用普通单层容器，可降低物料调和前的温度来达到加工工艺的要求。为防止工作时物料或润滑油从轴承处泄漏污染食品，容器与搅拌轴之间的密封要好。转速低、工作载荷变化大，轴封处间间隙变化频繁，因此密封装置应选用 J 型无滑架橡胶密封圈等大变形弹性元件。新型卧式 粉条面团混合机采用空气端面密封装置，密封效果很好。  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 第 2 章  总体 方案 设计  计要求  设计 粉条面团混合机 ，选定混合转速为 20 50r/ 案设计  本次设计的粉条面团混合机采用单轴立式结构，各部分结构如下：  （ 1）搅拌器  搅拌器采用立式单轴结构。 单轴式粉条面团混合机结构简单、紧凑、操作维修方便，是我国面食加工中普遍使用的机型。  （ 2）搅拌容器  搅拌容器 采用立式圆筒状结构， 由不锈钢焊接成。  （ 3）机架  由于功率及振动不大，本次机架 采用型材焊接框架结构。  （ 4）传动装置  搅拌器 工作转速低 ，多为 20 50r/速比 较大 ， 故采用 蜗轮蜗杆减速器。  汇总上述过程，本次设计的粉条面团混合机结构方案如下图示：  图 2条面团混合机方案简图  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 第 3 章  主要零部件设计  择电动机  动机类型的选择  按工作要求和工作条件选用 Y 系列三相异步电动机。  动机功率的选择  标准电动机的容量由额定功率表示。所选电动机的额定功率应该等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，则不能保证工作机的正常工作，或使电动机长期过载、发热大而过早损坏；容量过大，则增加成本，并且由于效率 和功率因数低而造成电能浪费。  （ 1） 搅拌器 的功率 )( 50 453009 5 50  取搅拌器扭矩为 T=速 n=45r/ 2） 电动机的输出功率0)(0   电动机至 搅拌器 轴的传动装置总效率。  联轴器传动效率 ，蜗杆传动效率 ，滚子轴承传动效率   则从电动机到工作机传送链的总效率为：  233221  （ 3） 电动机所需功率为：  w  查机械设计实践与创新表 19取电动机额定功率为  动机转速的选择  搅拌器 转速： 5   需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 涡轮蜗杆传动比为： 408蜗i  所以电动机实际转速的推荐值为：  m  8 0 03 6 0 w  符合这一范围的同步转速为 750、 1000、 1500r/ 综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性，选用同步转速 1000r/电机。  型号为 载转速 40 rn m ，功率   动参数计算  动比的计算  传动比为： i n/ ，取涡轮蜗杆常用传动 轴的转速  1 轴  m 401 m  2 轴   m i n/ 012 ；  3 轴   m i n/ ；  轴的输入功率  1 轴   m 1 7 ；  2 轴   ；  3 轴   ；轴的输入转矩  1 轴        01 7  5 09 5 5 0 111；  2 轴        5 09 5 5 0 222；  3 轴         5 09 5 5 0 333；  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 将各轴动力参数整理如下表：  轴名  功率  转矩  )/( 传动比  电机轴  940  1 轴  940 1 2 轴   轴   动装置设计  轮蜗杆设计  （ 1） 选择蜗轮蜗杆的传动类型  传动参数：   i   40 根据设计要求选用阿基米德蜗杆即 。  （ 2） 选择材料  设 '  滑动速度： 100 2 6.0'co  0 060 111  蜗杆选 45 钢，齿面要求淬火，硬度为 45蜗轮用 属模制造。  为了节约材料齿圈选青铜，而轮芯用灰铸铁 造    确定许用接触应力 H  根据选用的蜗轮材料为 属模制造，蜗杆的螺旋齿面硬度 45从文献 1 11查蜗轮的基本许用应力 ' 2 6 8H M P a  应力循环次数   82 9406 0 6 0 1 1 1 0 3 0 0 1 6 4 . 2 8 1 02 0 . 5hN j n L 寿命系数 8 7810 0 . 6 2 54 . 2 8 1 0则   ' 0 . 6 2 5 2 6 8 1 6 7 . 5H H N  P a M P a 需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763  确定许用弯曲应力 F  从文献 1 11查得有 造的蜗轮的基本许用弯曲应力 F ' =56命系数     9 6810 0 . 5 14 . 2 8 1 0 5 6 0 . 5 1 2 8 . 5 6F M P a （ 3） 按计齿面接触疲劳强度计算进行设  根据闭式蜗杆传动的设计进行计算，先按齿面接触疲劳强度计进行设计，再校对齿根弯曲疲劳强度。   22212 式中：  蜗杆头数： 2  涡轮齿数： 2 ，取 涡轮转矩：   载荷系数：   K K  因工作比较稳定，取载荷分布不均系数 K ；由文献 1 11取使用系数  ；由于转速不大，工作冲击不大，可取动载系 05.1则  1 . 3 1 . 2 5 1 . 0 5 1 . 7 0 6 K K 选用的是 45 钢的蜗杆和蜗轮用 配的缘故，有21160  故有：  32312 查机械设计表 应取蜗杆模数：  取蜗杆直径系数： 10q  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 蜗杆分度圆直径： 1 63d m q m m  蜗杆导程角： ' 1 1 1 8 ' 3 6 "  涡轮分度圆直径：    变位系数： 1 0  3 2x m m  中心距： 602 121 涡轮圆周速度：  22  （ 4） 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸    蜗杆  轴向尺距  1 9 . 7 8aP m m m  直径系数  101 11     齿根圆直径 2 *11  蜗杆螺线部分长度： 21 取 90  蜗轮    蜗轮齿数 412 z  蜗轮分度圆直 径    齿顶直径  9)1 0 3  5 8)(2 2*22  齿根圆直径  1(2 *2*22  咽喉母圆半径 2 涡轮外圆直径 a 2 7    需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 涡轮宽度 a    （ 5） 校核齿根弯曲疲劳强度   T 当量齿数    22 3341 4 2 . 6c o s c o s 1 1 . 3 1 根据   220 . 5 , 4 5 . 6 从图 11可查得齿形系数 Y 2旋角系数： 1 1 . 3 11 1 0 . 8 8 9 11 4 0 1 4 0Y 许用弯曲应力：  从文献 1 11查得有 造的蜗轮的基本许用弯曲应力 F ' =56命系数     9 6710 0 . 6 8 43 . 6 8 1 0 5 6 0 . 6 8 4 3 8 . 3F M P a 1 . 5 3 1 . 2 1 2 4 6 4 1 0 2 . 3 7 0 . 8 8 9 1 1 9 . 59 0 5 3 7 . 5 1 2 . 5F M P a 可以得到： F < F  因此弯曲强度是满足的。  （ 6） 验算效率  )t  t v 已知 : ； vv  ； 相对滑动速度 s 有关。  s /o  0 060 11  从文献 1 11用差值法查得： ;0239.0326.1v   代入式中，得需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763  大于原估计值，因此不用重算。  （ 7） 精度等级公差和表面粗糙度的确定  考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从 10089轮精度选择 8 级精度，侧隙种类为 f，标注为 8f 10089后由有关手册查得要求的公差项目及表面粗糙度，此处从略。详细情况见零件图。  （ 8） 蜗杆 传动的热平衡计算  由于传动效率较低，对于长期运转的蜗杆传动，会产生较大的热量。如果产生的热量不能及时散去，则系统的热平衡温度将过高，就会破坏润滑状态，从而导致系统进一步恶化。  初步估计散热面积： 1 . 7 5 1 . 7 51800 . 3 3 0 . 3 3 0 . 9 21 0 0 1 0 0 取 周围空气的温度 )为 20 c 。  22( 8 . 1 5 1 7 . 4 5 ) / ( ) , 1 7 / ( )1 0 0 0 ( 1 ) 1 0 0 0 4 . 3 3 6 6 ( 1 0 . 8 2 4 )( 2 0S 1 7 0 . 9 26 8 . 8 8 5S 0 . 9 2m c w m 取油 的 工 作 温 度 ）合 格 。的设计 与校核  （ 1） 输入轴    材料的选择  由表 得  用 45 号钢，进行调质处理， 37  由表   01    估算轴的最小直径  根据表  C =112 为取值范围  估算轴的直径：   01 7  2 33  因为轴上开有两个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大 5%10% 需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 ）（  考虑到与联轴器配合，查设计手册  020 11   轴段 上有联轴器需要定位，因此轴段 应有轴肩 62   轴段 安装轴承，必须满足内径标准，故 6303   轴段 64 34   轴段 6733036 6565  按弯扭合成强度校核轴颈  圆周力   4 2201 6 3 7 02211  径向力  1t a n  水平  垂直    5 2 I  3 7 5 1) 合成 2221 当量弯矩        I  5322 校核    需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763   绘制轴的受力简图   绘制垂直面弯矩图   轴承支反力：  =12=两边对称，知截面 C 的弯矩也对称。截面 C 在垂 直面弯矩为：  =m 绘制水平面弯矩图  截面 C 在水平面上弯矩为：  =310 =m 绘制合弯矩图  (m 需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸