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JX14-43
【JX14-43】螺旋榨油机的设计
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【JX14-43】螺旋榨油机的设计,JX14-43,【JX14-43】螺旋榨油机的设计
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本科生毕业设计（论文）I摘摘 要要本论文主要是对螺旋榨油机的总体结构设计。其中包括压榨部分，传动部分，机架部分，出油装置及进料等的结构设计。包括对输入端电动机功率转速的选择。带及带轮的选择及设计。变速箱中齿轮的设计，轴的设计，轴承、键、联轴器的选择及相关的计算、校核。榨螺榨笼的设计等。其中榨螺和榨笼是榨油机的主要工作部件。榨螺部分主要有榨螺轴和榨螺（共 3 节） 、调饼头、锁紧螺母和调节螺栓等组成，榨螺的设计应满足榨螺间的装配要求，榨螺间装配必须严密，用锁紧螺母将其夹紧，防止油饼渗入榨螺孔内，影响榨螺的顺利拆卸。榨笼的榨膛由两部分组成，前段由榨条组成，后段落由榨圈组成。变速箱的设计应注意互相间的配合关系，传动比及扭矩是否满足工作条件等本机适用于榨取菜籽、花生仁、芝麻、棉籽仁、大豆、椰子、茶籽、葵花籽等植物油脂。 （根据用户需要，可更换榨螺，用于榨取米糠等含油的油料。 ）关键词： 榨油机；花键轴；联轴器；榨笼；变速箱；本科生毕业设计（论文）IIABSTRACTABSTRACTThe present paper mainly is to the spiral oil press overall structural design. to press out the cage part. gear box part and so on the design. Including to input end electric motor power/rotational speed choice. belt choice and band pulley design. gear box intermediate gear design, axis design, bearing, key, shaft coupling choice and correlation computation. examination, presses out the spiral to press out the cage the design and so on. in which to press out the spiral and to press out the cage is the screwy oil press main operating principle. presses out the spiral part mainly to have presses out the screw axis and presses out the spiral (altogether 3). to adjust the cake head. to lock composition and so on nut and adjuster bolt. presses out spirals design to be supposed to press out matching requirement satisfied between spirals. presses out between the spiral the assembly to have to be strict. with locks the nut its clamp. prevented oil cake permeating presses out in the spiral hole, affects presses out spirals smoothly disassemblies. to press out the cage to press out the chest cavity to be composed. the first paragraph by presses out the strip to be composed, the latter paragraph by presses out the circle to be composed. the gear box design to be supposed to pay attention to mutually between the coordinate relations, the transmission when torque whether does satisfy the working condition and so on.This machine is suitable for the extraction of vegetable oils from such oil-bearing materials as rape seed, peanuts, sesame seed, cotton seed, Soya beans, coconuts, tea seed, sunflower seed, etc. (The pressing worms can be replaced as required by the user for the purpose of the extraction of oils from some other oil-bearing materials, such as rice bran oil and the like.)Key words: The oil press; Spline shaft; Shaft coupling; Press out the cage; Gearbox本科生毕业设计（论文）III目目 录录摘摘 要要.IABSTRACT .II目目 录录.III第第 1 章章 绪绪 论论 .11.1 选题的背景、目的及意义.11.2 国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果.21.3 螺旋榨油机的工作原理.21.4 榨油的工艺流程.31.5 本章小结.3第第 2 章章螺旋榨油机的设计计算螺旋榨油机的设计计算.42.1 螺旋榨油机主要参数的确定 .42.1.1 榨膛容积比.42.1.2 进料端榨膛容积jV的计算.42.1.3 功率消耗.52.1.4榨膛压力.52.2 电动机的选取.52.3 榨螺轴的设计计算.62.3.1 连续型榨螺轴尺寸如下表所示：.62.3.2 榨螺齿形.72.3.3 榨螺材料.72.4 轴和轴啮合齿轮的计算 .72.4.1 齿轮的选用.72.4.2 确定小齿轮的齿形参数.122.5 II 轴和 III 轴啮合齿轮的计算.132.5.1 齿轮的选用.132.5.2 确定小齿轮的齿形参数.172.6 轴的计算校核.182.6.1 选材及表面预处理.182.6.2 轴的结构设计.192.7 皮带轮的设计计算.212.8 键的选择设计.222.8.1 键的选择.222.8.2 键的校核计算.222.9 轴承的设计.232.9.1 轴承寿命.23本科生毕业设计（论文）IV2.9.2 验算轴承寿命.232.10 本章小结.24第第 3 章章 螺旋榨油机的结构设计螺旋榨油机的结构设计 .253.1 榨螺轴的设计.253.2 榨笼的构造.253.3 齿轮箱的构造及入料器的构造.253.4 带轮的结构设计.253.5 调节装置的设计.263.6 键的选择.273.6.1 I轴上的键.273.6.2 轴上的键.273.6.3 芯轴上的键I.273.6.4 芯轴上的键.273.7 滚动轴承的选择.283.7.1 III轴上的轴承的选择.283.7.2 轴和轴的轴承.283.8 榨螺轴与齿轮轴的联接设计.293.9 本章小结.29第第 4 章章 螺旋榨油机的安装使用螺旋榨油机的安装使用 .304.1 螺旋榨油机的润滑与保养.304.2 榨油机的安装.304.3 螺旋榨油机的使用.314.3.1 油料的预处理.314.3.2 试车前的调整：.324.3.3 压榨前的试车.324.3.4 投产压榨.334.3.5 停车.344.4 注意事项.344.5 操作过程中出现的故障及排除.344.5.1熟坯过分干燥时发生的现象.344.5.2 熟坯温度太低、含水量较大时发生的现象.354.5.3 一般常见故障及排除.354.6 本章小结.36结结 论论 .37参考文献参考文献 .38致致 谢谢 .39本科生毕业设计（论文）1第第 1 章章 绪绪 论论1.1 选题的背景、目的及意义选题的背景、目的及意义近年来，人们膳食结构的调整和饮食习惯的变化，促进了食品工业的迅速发展，同时也对食品工业提出了更高的要求。食品工业的现代化水平在很大程度上取决于食品机械的发展和现代化水平。所以，越来越多的人开始从事食品机械的设计，我国的食品机械设计水平也有了进一步的提高。我国是一个拥有 13 亿人口的国家，随着近年来社会经济形势的好转和人们生活水平的提高 ，食用油需求量巨大。尽管我国主要油料作物产量位居世界 1 位 ，但与需求量相比仍存在很大差距，每年需进口 200万吨左右。 螺旋榨油机是利用压力把固态物料中包含的液体压榨出来的固液分离机器，根据现有的压榨工艺 螺旋榨油机可分为两大类：全压榨油机和预榨榨油机，全压榨油机主要用于油料的一次性压榨，而预榨榨油机则用于高油分油料浸出前的预压榨。 螺旋榨油机是当今世界上主要的制油机械, 被广泛地用于从油料中提取油脂已经90 多年了。在此期间,人们一直在致力于改善其产量和能效。现行的螺旋榨油机主要是单螺杆榨油机，就螺杆压榨技术而言 ，无论是全压榨还是预压压榨，压榨前都必须对原料进行合适的预处理，如干燥、剥壳、脱皮、破碎、轧坯和蒸炒等。自 20 世纪 50 年代末开始,我国的粮油机械工业经历了从无到有、从小到大的发展过程,为我国粮油及食品加工业的发展做出了贡献。螺旋榨油机的出世代表了榨油机产业的又一次更新换代。1954 年，齐齐哈尔榨油机械厂家研制出动力螺旋榨油机。到 1958 年,螺旋榨油机经过四年的研究历程，200 型动力螺旋榨油机初出茅庐。与此同时，D150 型和 D165 型动力螺旋榨油机相继问世。螺旋榨油机的处理量逐渐加大，产量逐渐提高，这标志着我国螺旋榨油机制造业的起步非常成功，并得到了一定的成效。 1965 年，在全国各行各业开展备战备荒的背景下,我国榨油机产业陆续从沿海各大城市迁往内地，粮油机械与生产榨油机厂家同步实施此计划，为我国榨油机械产业的长远发展打下了坚实的基础。我国螺旋榨油机产业经过了几十年的发展，粮油工业制造业已经日趋大型化、规模化，榨油机种类繁多，大小型号应有尽有：液压榨油机、菜籽榨油机、本科生毕业设计（论文）2全自动榨油机，香油机、滤油机设备等推陈出新。 我国国土面积幅员辽阔，人口众多，农业文明发达，但人均耕地面积少。随着时代的进步，经济的发展，人们的生命活水平日益提高，对食用植物油的需求越来越高，传统的食用植物油加工方法已经满足不了人们的需求，因此,提高榨油机的生产率成为一个急需解决的问题。1.2 国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果目前，我国螺旋榨油机的社会保有量达 120 万台以上，每年有 40%左右的油料经过螺旋榨油机加工的，在我国油脂加工工业中占有举足轻重的作用。可以说，螺旋榨油机是一种适合我国国情的油料加工机械。国际上生产螺旋榨油机的厂家主要有三家美国安德森和弗伦希公司以及英国的西蒙公司。 英国西蒙罗斯丹斯系列螺旋榨油机：榨螺轴采用水冷结构以防排除的饼粕灼烧，保证出油质量，减小因热变形产生的轴向力，进料装置由计量传动机和一个独立传动的迫压螺杆装置组成；美国弗兰西高压水冷螺旋榨油机：榨螺轴采用双速榨轴，喂料部分转速高，使油料压紧压实，压轴部分转速低，有利压榨，采用的榨螺轴可以掉头使用，使寿命延长一倍；美国的安德森螺旋榨油机：榨螺轴采用水冷中心榨螺轴，有8 节榨螺，其中 1、2 节直径相同，为预榨段，3、4、5、6、7、8 节榨螺为压榨段，外径相同，且各节榨螺间均装有锥形衬圈；国产 200A3 型：榨螺轴，由长度为1960mm 的芯轴，七节榨螺，六节衬圈等构成。第一节榨螺为双头螺纹，在衬圈处有挂刀。榨膛为 7 段，第一段为预榨段，2、3 段为主压榨段，第七段为出饼段；LYZX系列低温螺旋榨油机：进料装置采用绞龙强制进料，榨螺采用二阶多级套装式，榨笼采用榨条型梯段式整体笼装型。1.3 螺旋榨油机的工作原理螺旋榨油机的工作原理榨油机运转时，经过处理好的油料从料斗进入榨膛。由榨螺旋转使料胚不断向里推进，进行压榨。由于料胚在榨油机的榨膛内是在运动状态下进行的，在榨膛高压的条件下，料胚和榨螺、料胚和榨膛之间产生了很大的摩擦阻力，这样就能使料胚微料之间产生摩擦，造成相对运动。另一方面，由于榨螺的根园直径是逐渐增粗，螺距是本科生毕业设计（论文）3逐渐减少的，因而当榨螺转动时，螺纹使劲料胚即能向前推进，又能向外翻转，同时靠近榨螺螺纹表面的料层还随着榨轴转动。这样在榨膛内的每个料胚微粒都不是等速度，同方向运动，而是在微粒之间也存在着相对运动。由摩擦产生的热量又满足了榨油工艺操作上所必须的热量，有助于促使料胚中蛋白质热变性，破坏了胶体，增加了塑性，同时也降低了有的粘性容易析出油来，因而提高了螺旋榨油机的出油率，使有料中的油压榨出来，并从园排缝隙和条排缝隙流出。1.4 榨油的工艺流程榨油的工艺流程油料在进入油机前，需要过一系列的预处理，一般有清选，棉籽脱绒或带壳油料的剥壳和破碎、软化、轧胚、蒸炒等工序。花生工序：花生清选破碎（分离）（粗轧）软化轧胚蒸炒压榨毛油（饼）1.5 本章小结本章小结本章节通过查阅图书及网上资料，了解了国内和国外市场上榨油机的现状和未来的发展方向，同时了解了螺旋榨油机的工作原理与工艺流程，并提出螺旋榨油机的初步设计方案和工艺设计计划。本科生毕业设计（论文）4第第 2 章章 螺旋榨油机的设计计算螺旋榨油机的设计计算2.1 螺旋榨油机主要参数的确定螺旋榨油机主要参数的确定2.1.1 榨膛容积比榨膛容积比 （2.1）/jchVV进料端榨膛容积jV出口端榨膛容积chV查表 15. 5-1 坯实际压缩比； 2.39P实际压缩比3.25n本次设计的螺旋榨油机对象是花生，其总压缩比，取7.5 147.52.1.2 进料端榨膛容积进料端榨膛容积的计算的计算jV根据设计能力等参数，可按下式计算： (2.2)/60jmfn mVQBK K r n将数据代入公式 3.2 得： 3100/0.9 1000 / 60 0.6 0.7 0.7 60 / min85jVkg hrcm因此385jVcm出坯率 0.9mB 料坯充满系数0.6fK 系 数0.7eK 入榨料坯容重30.7/mrkg cm本科生毕业设计（论文）5出口端榨膛容积，由公式 3.1推出chV/jchVV3/11.34chjVVcm2.1.3 功率消耗功率消耗理论公式： （2.3）/6000rpNq n R 对于中小型机器5 7rNkw取 6rNkw2.1.4榨膛压力榨膛压力 （2.4）5.50.0222471/wnPe 将数据代入公式 3.4 得：5.50.022 3.5%2471 0.00085 3.25/1372.94PeKpa2.2 电动机的选取电动机的选取本次设计适于花生、大豆等多种油料作物，对象是中、小型油厂，因此选取的电机功率不高。由 2.1.3 功率消耗计算可得电机选型结果如下：电机型号 YL-112M-7；额定功率 ；7.5ePkw额定电流=8.8A ；eI效率 ；84%功率因数 ；cos0.82=（最大转矩）/（额定转矩）= 2.3； max/NTT；min/1.5NTT 总传动比；6.98i 本科生毕业设计（论文）62.3 榨螺轴的设计计算榨螺轴的设计计算榨螺轴是螺旋榨油机的主要工作部件之一，榨螺轴的结构参数、转速、材质的选择对形成榨膛压力、油与饼的质量，生产率和生产成本有很大关系。在设计中，采用套装式变导程二级压榨型榨螺轴，如图 2.2，它将榨螺分成若干段，套装在芯轴上用螺母压紧，连续型榨螺轴的相邻榨螺紧接，没有距圈，结构较简单，榨膛压力较大，回料少，但齿型复杂，加工须配置专用机床，适用于较小型榨油机。图 2.2 榨螺轴2.3.1 连续型榨螺轴尺寸如下表所示：连续型榨螺轴尺寸如下表所示：表 2.3.1 榨螺轴尺寸表榨螺号1234567节长1201108030454545导程42423631.531.5螺旋外径70707070707070螺旋内径505050/6769.2/6759/64.364.3/69.669.6/76.6齿顶宽/齿根宽6/166/166/168/9.911.7/13.6本科生毕业设计（论文）7 2.3.2 榨螺齿形榨螺齿形锥形根圆榨螺榨螺齿形尺寸0 30=1545，最大为 90；10；榨螺最小壁厚，取。0/ 26 20Ddmm6mm 图 2.3 3 号榨螺2.3.3 榨螺材料榨螺材料榨螺用 15 或 20 号低碳钢经气体渗碳（渗碳层厚度为 1.52mm） ，淬火、回火处理后，表面硬度为 HRC5862。2.4 轴和轴和轴啮合齿轮的计算轴啮合齿轮的计算2.4.1 齿轮的选用齿轮的选用选用直齿圆柱齿轮传动，7 级精度。已知输入功率； 17Pkw小齿轮转速； 1418.6 / minnr齿数比；12.25ui本科生毕业设计（论文）8条件：带式输送机，工作平稳，转向不变。1、材料选择轴上的小齿轮材料为 45#，硬度为 217255HBS，取硬度为 240HBS，啮合的中齿轮材料为 QT500-5(调质)，硬度（147241）HBS，硬度取为 200HBS 。2、齿轮齿数的选择小齿轮的齿数，中齿轮的齿数为，取113Z 2129.25ZiZ 230Z 芯轴转速60 / minnr3、按齿面接触强度设计. 确定公式 （2.5）21 13112.32EtdHK TZd公式 3.5 内的各计算数值. 试选载荷系数：11.3k . 计算小齿轮传递的转距：55411195.5 10/95.5 107/ 418.66.126 10TP nN mm. 齿宽系数1d. 由表查得材料的弹性影响系数12181.4EZMpa. 由图册按齿面硬度查得：小齿轮的接触疲劳强度极限：lim1650HMpa大齿轮的接触疲劳强度极限：lim2550HMpa. 由公式计算应力循环次数9116060 418.6 1 2 8 300 101.2 10hNn jL 920.53 10N . 接触疲劳系数：，10.9HNK20.87HNK本科生毕业设计（论文）9. 计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%，安全系数为 S=1，1lim11/0.9 650585HHNHKsMpa20.87 550478.5HMpa. 计算. 试算小齿轮分度圆直径 1td代入中较小的值H （2.6） 1 1231212.32tkT uZdu经计算得167.5tdmm . 计算圆周速度11/ 60 10003.14 67.5 418.6/ 60 10001.479/tvd nm s.计算尺宽11 67.567.5dtbdmm . 齿宽与齿高之比 /b h模数： 11/67.5/135.192ttmdZmm齿高： 2.252.25 5.19211.683thmmm/5.778b h . 载荷系数根据，7 级精度，1.479/vm s由图册查得动载系数 1.08VK 直齿轮，假设 /100/AtKFbN mm本科生毕业设计（论文）10由表查得：1.2HFKK由表查得：使用系数 1AK 由表查得：7 级精度，小齿轮相对支承，非对称布置时2231.120.181 0.60.23 101.424HddKb由， 查得 /5.778b h 1.424HK1.52FK故载荷系数为:1 1.08 1.2 1.4241.845AVHHKK K KK 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由公式 3.7 （2.7）33111.84567.51.3ttKddK得 175.85dmm. 计算模数 11/75.85/135.835mdzmm4、按齿根弯曲强度设计 （2.8）13212()FaSaFY YkTmZ. 确定公式内的各计算数值. 由图册查小齿轮的弯曲疲劳强度极限1560FEMpa大齿轮的弯曲疲劳强度极限2440FEMpa. 由图册查得弯曲疲劳寿命系数：，10.85FNK20.88FNK. 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 1.4S 本科生毕业设计（论文）111110.85 5603401.4FNFEFKMpaS2220.88 440276.61.4FNFEFKMpaS. 计算载荷系数1 1.08 1.2 1.521.97AVFFKK K KK . 查取齿形系数 13.13FY22.52FY. 应力校正系数： 11.48SY21.625SY. 计算大小齿轮的并加以比较：FaSaFY Y=0.013621FaSaFY Y34048. 113. 3=0.01480 2FaSaFY Y6 .276625. 152. 2大齿轮的数值大。. 设计计算由公式 3.8 得：4322 1.97 9.126 100.014803.091 13mmm对比计算结果，取按齿根弯曲强度设计的，就近圆整为标准值 3.09m ， 按接触疲劳强度计算分度圆直径 ，从而计算出3m 175.85dmm小齿轮齿数 11/75.85/325.2826zdm大齿轮齿数 ，取212.25 2658.5zuz259z 5、几何尺寸计算本科生毕业设计（论文）12. 计算分度圆直径1126 378dz mmm 2259 3177dz mmm . 计算中心距12/ 2127.5addmm. 齿轮宽度11 7878dbdmm 取 ，280Bmm185Bmm6、验算4112/2 9.126 10 /782340.77tFTdN/1 2340.77/7830/AtK FbN mm 100/N mm所以，该齿轮设计符合要求。2.4.2 确定小齿轮的齿形参数确定小齿轮的齿形参数 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸： 分度圆直径 d： 1126 378dz mmm 2259 3177dz mmm 齿顶高ah*1 33aahh mmm 齿根高 *1 0.2533.75fahhcmmm 齿全高 33.756.75afhhhmm 齿顶圆直径 本科生毕业设计（论文）13112782 384aaddhmm 2221772 3183aaddhmm 齿根圆直径 112782 3.7570.5ffddhmm 2221772 3.75169.5ffddhmm 基圆直径 11cos78 cos2073.296bddmm 22cos177 cos20166.326bddmm 齿距9.42pmmm 齿厚/ 24.7smmm 齿槽宽11/ 24.7emmm 中心距1212/ 2127.5addmm 顶隙 13*3 0.250.75cc m 2.5 IIII 轴和轴和 IIIIII 轴啮合齿轮的计算轴啮合齿轮的计算2.5.1 齿轮的选用齿轮的选用选用直齿圆柱齿轮传动，7 级精度。已知输入功率； 36.8Pkw小齿轮转速； 3134.9 / minnr齿数比；21/3.1uii i条件：带式输送机，工作平稳，转向不变。1、材料选择II 轴上的小齿轮材料为 45#，硬度为 217255HBS，取硬度为 240HBS，啮合的中齿轮材料为 QT500-5(调质)，硬度（147241）HBS，硬度取为 200HBS 。本科生毕业设计（论文）142、齿轮齿数的选择小齿轮的齿数，中齿轮的齿数为，取113Z 2140.3ZiZ 240Z 3、按齿面接触强度设计. 确定公式 （2.5）21 13112.32EtdHK TZd公式 3.5 内的各计算数值. 试选载荷系数：11.3k . 计算小齿轮传递的转距：55533395.5 10/95.5 106.8/134.94.8 10TPnN mm. 齿宽系数1d. 由表查得材料的弹性影响系数12181.4EZMpa. 由图册按齿面硬度查得：小齿轮的接触疲劳强度极限：lim1650HMpa大齿轮的接触疲劳强度极限：lim2550HMpa. 由公式计算应力循环次数9116060 418.6 1 2 8 300 101.2 10hNn jL 920.53 10N . 接触疲劳系数：，10.9HNK20.87HNK. 计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%，安全系数为 S=1，1lim11/0.9 650585HHNHKsMpa本科生毕业设计（论文）1520.87 550478.5HMpa. 计算. 试算小齿轮分度圆直径 1td代入中较小的值H （2.6） 1 1231212.32tkT uZdu经计算得167.5tdmm . 计算圆周速度11/ 60 10003.14 67.5 418.6/ 60 10001.479/tvd nm s.计算尺宽11 67.567.5dtbdmm . 齿宽与齿高之比 /b h模数： 11/67.5/135.192ttmdZmm齿高： 2.252.25 5.19211.683thmmm/5.778b h . 载荷系数根据，7 级精度，1.479/vm s由图册查得动载系数 1.08VK 直齿轮，假设 /100/AtKFbN mm由表查得：1.2HFKK由表查得：使用系数 1AK 由表查得：7 级精度，小齿轮相对支承，非对称布置时2231.120.181 0.60.23 101.424HddKb本科生毕业设计（论文）16由， 查得 /5.778b h 1.424HK1.52FK故载荷系数为:1 1.08 1.2 1.4241.845AVHHKK K KK 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由公式 3.7 （2.7）33111.84567.51.3ttKddK得 175.85dmm. 计算模数 11/75.85/135.835mdzmm4、按齿根弯曲强度设计 （2.8）13212()FaSaFY YkTmZ. 确定公式内的各计算数值. 由图册查小齿轮的弯曲疲劳强度极限1560FEMpa大齿轮的弯曲疲劳强度极限2440FEMpa. 由图册查得弯曲疲劳寿命系数：，10.85FNK20.88FNK. 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 1.4S 1110.85 5603401.4FNFEFKMpaS2220.88 440276.61.4FNFEFKMpaS. 计算载荷系数1 1.08 1.2 1.521.97AVFFKK K KK 本科生毕业设计（论文）17. 查取齿形系数 13.13FY22.52FY. 应力校正系数： 11.48SY21.625SY. 计算大小齿轮的并加以比较：FaSaFY Y=0.013621FaSaFY Y34048. 113. 3=0.01480 2FaSaFY Y6 .276625. 152. 2大齿轮的数值大。. 设计计算由公式 3.8 得：4322 1.97 9.126 100.014803.091 13mmm对比计算结果，取按齿根弯曲强度设计的，就近圆整为标准值 3.09m ， 按接触疲劳强度计算分度圆直径 ，从而计算出3m 175.85dmm小齿轮齿数 11/75.85/325.2826zdm大齿轮齿数 ，取212.25 2658.5zuz259z 5、几何尺寸计算. 计算分度圆直径1126 378dz mmm 2259 3177dz mmm . 计算中心距12/ 2127.5addmm本科生毕业设计（论文）18. 齿轮宽度11 7878dbdmm 取 ，280Bmm185Bmm6、验算4112/2 9.126 10 /782340.77tFTdN/1 2340.77/7830/AtK FbN mm 100/N mm所以，该齿轮设计符合要求。2.5.2 确定小齿轮的齿形参数确定小齿轮的齿形参数 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸： 分度圆直径 d： 1126 378dz mmm 2259 3177dz mmm 齿顶高ah*1 33aahh mmm 齿根高 *1 0.2533.75fahhcmmm 齿全高 33.756.75afhhhmm 齿顶圆直径 112782 384aaddhmm 2221772 3183aaddhmm 齿根圆直径 112782 3.7570.5ffddhmm 2221772 3.75169.5ffddhmm 基圆直径 本科生毕业设计（论文）1911cos78 cos2073.296bddmm 22cos177 cos20166.326bddmm 齿距9.42pmmm 齿厚/ 24.7smmm 齿槽宽11/ 24.7emmm 中心距1212/ 2127.5addmm 顶隙 13*3 0.250.75cc m 2.6 轴的计算校核轴的计算校核2.6.1 选材及表面预处理选材及表面预处理1.材料: 轴主要用碳钢，本设计从经济实用角度选用 45#钢。2.热处理: 高频淬火，表面强化处理喷丸，提高轴的抗疲劳强度，45#钢热处理调质。轴表面淬火处理，淬硬层深度耐磨。3.工作条件： 载荷不大，深度 0.51.5 mm。2.6.2 轴的结构设计轴的结构设计1.轴肩高度 (d 为轴的直径，轴环宽度)0.07 0.1ad1.4ba按扭矩强度条件计算 （2.9） 63/9.55 10 / 0.2TTTT Wnd其中为扭转切应力，单位是。 TMpa本科生毕业设计（论文）20轴 45#钢 25 45TMpa30126 103Amm2.轴的直径 = （2.10） 69.55 100.2Tpdn30npA式中取30105Amm轴传递的功率4Pkw轴的转速 418.6 / minnr330412022.28418.6pdAmmn对于直径的轴，有一个键槽时，轴径增大 5%7%，为将轴径圆整为100dmm标准直径，( L 长系列 60 mm，短系列 42 mm) 。 0.0090.00428dmm60Lmm此处为轴的校核图形,图 2.4 轴的受力图总弯矩 22474HVMMMN m校核轴的强度，按第三强度理论计算应力 （2.11）224ca对于直径为 d 的圆轴，弯曲应力，/M W扭转切应力 （2.12）/ 2TTwTw其中，w 为轴的抗弯截面系数,本科生毕业设计（论文）2122338 428428322322 28bt dtdwd 2154.04329.141824.89式中 ，6b 4t 28dmm则轴的弯矩合成强度条件为：224/1842.89502caMTMpaWW对称循环应变力时，轴的许用弯曲应力经查表得1160Mpa 符合强度要求.1ca 轴所受的载荷是从轴上零件传来的。计算时，常将轴上的分布载荷简化为集中力，其作用点取为载荷分布段的中点，作用在轴上的扭矩，一般从传动件轮毂宽度的中点算起。通常把轴当作置于铰链支座上的梁，支反力的作用点与轴承的类型和布置方式有关。2.7 皮带轮的设计计算皮带轮的设计计算小带轮的基准直径 171dmm大带轮的基准直径 2315dmm平带传动在传动中心距较大的情况下平带的材质选用帆布芯平带。带轮带宽50bmm带轮宽 63Bmm求带速 1160 1000/dvn其中， 1418.6 / minnr171dmm150021118057.3dda2.8 键的选择设计键的选择设计 2.8.1 键的选择键的选择键的截面尺寸 bh 由轴的直径 d 由标准中选定。键的长度 L 一般可按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂的长度。I 轴 ：处选用普通平键22dmm键宽 b键高 h bh =66键 L，125Lmm256Lmm轴深度 4tmm2.8.2 键的校核计算键的校核计算假定载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键连接的强度条件为 （2.13）3210 /ppTkldT 传递的转矩为 49.126 10TN mmK 键与轮毂键槽的接触高度，0.50.5 63khmml 键的工作长度，圆头平键 l=L-b=56-6=50mm本科生毕业设计（论文）23d 轴的直径 d=22 mm许用挤压应力 p100 120pMpa 查表取 110pMpa 将数值代入公式 32 9.126 10 10 / 3 56 2255.309110ppMpaMpa符合标准。故，键的标记为： 键 6562.9 轴承的设计轴承的设计2.9.1 轴承寿命轴承寿命 （2.14）610 / 60/hLncp对于滚子轴承，我们计算 I 轴的滚动轴承为圆锥滚子轴承 32905。10/3已知： n=418.6 r/min，预期计算寿命 5000hLh 由公式得出，C求比值 （2.17）61013557.7601hCLhnPhL故所选轴承为圆锥滚子轴承 32905，满足寿命要求。2.10 本章小结本章小结本章主要为螺旋榨油机的强度计算和校核,并在校核中对零件结构的合理性进行了分析。为榨油机的结构设计做了基础性铺垫。本科生毕业设计（论文）25第第 3 章章 螺旋榨油机的结构设计螺旋榨油机的结构设计3.1 榨螺轴的设计榨螺轴的设计榨螺轴是由芯轴，榨轴，出渣梢头，销紧螺母，调整螺栓，轴承等构成。装配榨轴时，榨螺与榨螺之间必须压紧，防止榨螺之间出现塞饼现象，必须拧紧销紧螺母，饼的厚度用旋转的调整螺栓来控制。6 个榨螺型号不同，材料为 20#。3.2 榨笼的构造榨笼的构造榨笼是由上下榨笼内装有条排圈，条排，元排所构成。条排 24 件，元排 17 件，还有压紧螺母内装有出饼圈，榨膛的两端分别于齿轮箱和机架相连接。3.3 齿轮箱的构造及入料器的构造齿轮箱的构造及入料器的构造齿轮箱是由齿箱盖，齿箱体，圆柱齿轮，传动轴，轴承，皮带轮等构成，可从顶部油塞孔加机油，从油标处看加油高度。入料器的组成主要有立轴，锥齿轮，轴承支座，固定板，锥斗等，使用自动进料器可以节省劳动力，提高生产效率。3.4 带轮的结构设计带轮的结构设计大三角带轮的结构尺寸基准直径 330ddmm带轮宽1230.3Bzefmm槽间距 e=120.3，取 e=12.3 mm第一对称面至端面的距离 f=81，取 f=9.15 mm基准线上槽深 2.0ahmm本科生毕业设计（论文）26外径 2334adaddhmm最小轮缘厚 ，取=10mmmin5.5mm基准下槽深 ，轮槽角 =389fhmm基准宽度 8.5dbmm11.8 244ddmm22292aafddhhmm3129038.77PhmmnZa210.831.01hhmm110.415.508bhmm210.812.41bbmm110.27.754fhmm 220.26.202fhmm1.5 230.3Ldmm3.5 调节装置的设计调节装置的设计调节装置的主要目的是调节出渣的粗细，相应的改变榨膛的压力机构，为抵饼圈整轴移动或出饼圈同芯轴一起做轴向移动。其结构简单，操作方便，机架的受力能在运转中调节，但芯轴的轴 2 头易损坏。由于采用整轴移动或夹饼圈，因此螺栓连接松脱现象比较严重，此装置平稳，低速重载的静载荷，因此采用对顶螺母，两螺母对顶拧紧后，使旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的作用，工作载荷有变动时该摩擦力仍然存在。本科生毕业设计（论文）273.6 键的选择键的选择键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定，以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。3.6.1 I 轴上的键轴上的键轴径 22dmmbh=87180Lmm轴径处的为普通平键，28dmm公称尺寸 bh=87键长 70Lmm3.6.2 轴上的键轴上的键轴径 28dmmbh=87 , 键长 140Lmm3.6.3 芯轴上的键芯轴上的键 I 轴径 35dmmbh=108键长 180Lmm轴的深度 5tmm3.6.4 芯轴上的键芯轴上的键轴径 35dmmbh=108本科生毕业设计（论文）28键长 450Lmm3.7 滚动轴承的选择滚动轴承的选择3.7.1 III 轴上的轴承的选择轴上的轴承的选择III 轴上的大齿轮 ，内径 ，95Bmm200B 35dmm35Dmm，轮毂厚=14mm，11.863DD12DDt1.2 1.552.5LDmm，但要2.5 4108nm10.828HD210.822.4HH1/55.8CH求 C10 ，取 C=10 ，取 S=10。1/6SH选用芯轴上的轴承时，依据来选，选调心滚子轴承，型号为1D163Dmm22212 ,尺寸如下：，60dmm110Dmm28bmm，81.8rCKN122orCKN脂润滑 3200 / minNr重量 1.22Wkg ，275.7dmm293.5Dmmmin1.5r安装尺寸 ，min69admmmax101aDmmmax1.5ar计算系数 ， ，0.28e 12.4Y 23.6Y 02.4Y 3.7.2 轴和轴和轴的轴承轴的轴承选用相同型号的轴承，圆锥滚子轴承，型号为 32905 ;轴径 25dmm基本尺寸 ，25dmm42Dmm本科生毕业设计（论文）2912Tmm12bmm，9C 21orC16rC 0.064Wkg计算系数 ，0.32e 1.9Y 01Y 其他尺寸 ，8.7a min0.3r1min0.3rmaxmax0.3abrr=1018，取=153.8 榨螺轴与齿轮轴的联接设计榨螺轴与齿轮轴的联接设计为了拆装方便，本设计齿轮箱与榨笼采用法兰盘连接。而榨螺轴与齿轮轴采用凸缘连轴器联接，它是一种刚性联轴器，其所要求联接的两轴必须严格对中，因此对机器安装精度要求较高，否则会在轴中引起很大的附加应力。如图 3.1 是利用绞制孔用螺栓联接来实现两轴的队中，靠螺栓杆部承受剪切和挤压来传递转距。安装时不用移动轴，但绞孔加工较麻烦。3.9 本章小结本章小结本章主要为螺旋榨油机的总体设计，和标准件的选择。标准件的选用使得榨油机的易损零件更换起来更加容易和方便。本科生毕业设计（论文）30第第 4 章章 螺旋榨油机的安装使用螺旋榨油机的安装使用4.1 螺旋榨油机的润滑与保养螺旋榨油机的润滑与保养1、所有油杯、油眼至少每天加油一次。2、减速齿轮箱内所用齿轮油，除在试车时加入外，以后在每次定期大检修时，必须加以过滤或更换。如发现变质则应随时更换。加油量不宜超过大齿箱下部油标油面线，以免过量油从主轴漏出，污染干饼块。3、校饼和螺旋轴部分定一个月检修一次。检修时必须除去油粕，彻底清洗检查，如榨螺、衬圈发现裂缝或其它损坏时，需进行修理或调换（如停车一段时期后在下次开车前必须先进行检修一次） 。4、整台榨油机一般可定 6 个月大检修一次。检修时必须全部拆开清洗检查，如有损坏，需进行修理或调换。润滑部位： （1）齿轮减速箱内齿轮用机油；双曲线齿轮油或 3040 号机油。（2）调节螺栓内套机油。（3）滚动轴承润滑脂。（4）料斗部分轴承座机油 ，齿轮植物油。齿轮减速箱内的润滑油从箱盖的油孔加入。减速器下部设放油螺塞，油位的高低以油标中心高为准，由于榨油机在使用中温度高，因此应用粘度较大的机油作润滑油，在使用中难免有少量的植物油渗入润滑油中，所以在榨有氧气性油料如桐籽，大豆，亚麻籽等时所用润滑油应采用有抗氧化性的机油。调节螺栓上没有注油螺塞，拆下螺塞即可加油润滑其内套。4.2 榨油机的安装榨油机的安装榨油机购回后，应选择光线充足，空气流通，有足够作业面积的室内安装，应根据机器的说明书进行检查。着重检查机器安装是否正确，各连接管、件是否牢固和安全。然后调试，使机器处于正常的工作状态。正式开机前，一面检查零部件有无松动本科生毕业设计（论文）31和损坏。各轴承润滑油是否充满。转动皮带轮，倾听传动件间有无撞击或其他杂音，若无方可开机。调整螺旋轴与出饼圈的间隙，方法是先使螺旋轴向前抵死饼口，然后倒退 23 转，使间隙控制在 0.51 毫米。安装需要注意的几点： 现场安装具体结构、混凝土成分配合，依当地土壤情况决定。 水泥底高度可按实际需要施工。 电动机安装于轨座上。电动机的水泥底座，必须根据所配电动机及其轨座尺寸施工。 榨油机安装时应校正水平。4.3 螺旋榨油机的使用螺旋榨油机的使用同一台榨油机，不同的人操作，会有不同的出油率，生产率。这就是说明，操作者技术及熟练程度是紧密相关的，因此，无论谁使用榨油机，在使用之前都要做好如下准备工作。榨油之前必须要对油料进行预处理。4.3.1 油料的预处理油料的预处理油料压榨前必须进行预处理，因为它直接影响榨油机的性能、寿命、安全、油品质量及出油率，预处理过程如下： 油料的清选：无论什么种类的油料，都要进行清选，清出其中的泥沙、石子、金属等杂物，如果清选不好会加快零件磨损，或导致油机损坏，也影响出油率。 剥壳和分离为了充分发挥榨油机的生产能力，必须事先把带壳的油料剥挣或分离开来。如花生、桐籽、棉籽等。 破碎与扎坯对颗粒较大的油料，如花生仁、大豆、棉籽等，最好要经过破碎和扎坯，破坏油料仁的组织，扩大受热面积，便于软化，提高出油率。 蒸炒本科生毕业设计（论文）32蒸炒是提高出油率的关键，是热榨的必备工序，蒸炒温度因油料不同而各异。料坯蒸炒应均匀，保温要好，适当控制含水量。4.3.2 试车前的调整：试车前的调整： 齿轮箱，调节螺栓内的轴套，都要先注机油；新榨油机安装完成后，试车前各润滑部分应加注润滑油脂后才可开车。 紧固底座螺栓及其它各部位螺栓； 搬动调节螺栓手柄，看转动是否灵活，搬动大三角带轮，看齿轮传动是否有阻力 松开紧定螺母，搬动调节螺栓手柄使导饼环与出饼圈接触，然后按顺时针方向转 45 圈，再把紧定螺母销紧；榨笼榨条间的缝隙，必须根据所榨油料先进行调整，可以调换榨条间的垫片来调节。调整榨条间隙时，各长、短压板相互之间应基本平直，切忌异峰突起，以免跑渣。压榨过程中出现跑渣，不宜单纯过分旋紧大螺栓，以免造成螺栓塑性变形而强度减弱。大量跑渣时应打开榨笼壳，检查各部，调整各长、短压板之间平直度，以保证榨笼壳上、下压紧免于跑渣。 点电动机，检查榨轴旋转方向是否正确。正确后，让榨油机空车运转半小时，观察各部分有否不正常现象，注意各部分轴承有否过热现象，齿轮运转有否不规则噪音，机身是否振动反常，以及各运转部分有否与杂物碰击声响，证明一切正常后即可开始试车。4.3.3 压榨前的试车压榨前的试车 榨油机运转正常后，便可小量投入试车，必须慢慢地投料，投料后，观察出饼情况，此时投料不能急。料多榨膛压力突增，负荷加大，易引起堵塞。严重时会使榨笼爆裂。 此时榨螺与榨笼温度很低，尚不能进行榨油，要想使本机达到良好效果，按经验机体温度须达到烫手的程度（约 80o以上） 。因此试车过程也是升温过程。需使料坯通过榨笼来提高温度，缓缓投料十余分钟后，看出饼圈是否有饼片推出，为此必须将出饼端的缝隙尽量开大，使校饼指针接近“-2”，让熟坯顺利通过榨笼，同时将下本科生毕业设计（论文）33料门逐步开大，约半小时左右，待榨笼温度升高后，再逐步缩小出饼端的缝隙至3mm 左右（即指针指示在“0”的位置） ，饼即成瓦状排出，榨笼出油量逐步增加，出油位置亦渐渐自出饼端向前移至第一、第二档榨条交接处，此时电动机负荷亦稳定在1216A 左右，此后出饼在 12 毫米厚度片状时（此时会出现一瞬间的粗糙磨合声响，克服过后，就会正常出饼）机膛要磨合 2040 分钟，目的是使机膛升温，达到烫手的程度，这是出油也最旺，属于正常状态，则说明榨油操作过程已臻于正常，即可长期保持这种情况，此时紧定螺母锁紧就不要动了，为连续压榨做好准备。4.3.4 投产压榨投产压榨以上准备工作都正常后，就可以正式投产了， 压榨时，应严格控制出饼厚度，油料品种不同，压榨次数不同，出饼厚度的控制要求也不同，一般 0.32.5 毫米。具体数据可参照各榨油机的说明书要求，视情况而定。压榨芝麻等出油率较高的油料时，可分批投料（每批 5 公斤为宜） ，每批连榨23 次。因首批压榨，油流较大，带走的热量较多，可将首批压榨后的油饼立即装机进行第二三次压榨。再压榨时出油相对减少，油流带走的热量较少，可使机器温度马上回升到 7080，以保证正常工作机温。每批投料，均应按上述顺序进行。工作中，应用木棒勤捣进料斗以防油料口堵塞或搭桥，力求喂料均匀，交应及时清理漏渣，回收到油渣可放回料斗继续压榨。此时需要要观察注意以下三种情况： 就是正常投产，投料时也要均匀，必须是等量的徐徐送料。操作者细心掌握投料量是十分重要的环节。 观察电流表，如果超过 1620 安培，说明榨膛阻力增大，此时应松动调节螺栓，使饼增厚迅速排饼。 （此时还会有一个现象，就是第十六和十七号圆排的油道会出现条饼现象）这是因为投料过猛所至。如果电流表读数急于下降，排饼速度显著减慢，那是进料器棚料，可用木棒捅一捅。经过次处理后，仍然不见效果，那就说明在第 4 号榨螺处形成坚固饼圈，搪塞进料，此时应立刻停车，退出榨轴，清理榨膛，原因清楚后再继续压榨。 如果运转，压榨，排饼，出油都正常时，那就要稳定投料量和速度来保证。此时就要注意倾听整机运转声音有无不正常声响，如果没有可连续压榨。本科生毕业设计（论文）344.3.5 停车停车 正常停车，应将料胚全部榨完。再将生坯加入榨笼挤出硬饼和剩余熟坯，当在出饼端发现排出生坯时， 松动紧定螺母将榨轴反复进退数次，使膛内余料走完，抽出榨轴。清理干净，再捅进膛内。 紧急停车，因故障而停车，必须先停止上料。然后迅速松动紧定螺母，退出调节螺栓。如果扭不动，可用手搬动大三角皮带轮反转。由排料处排除膛料。再抽出榨轴，同作法。停机后清理 停止工作后，应抽出榨油机螺旋轴，及时清理榨膛及各间隙内残渣，以免硬结而影响下次工作。折榨螺时，应北将其托平，防止碰伤，卸下后应立放，以防变形。4.4 注意事项注意事项 正常运转时也不能粗心大意，应注意各部位工作情况。润滑是否良好，如果有不正常现象应停车及时处理。 油料作物应清选干净，严防混入金属物质。 严禁用金属捅料坯。 出饼圈和导饼环严禁无间隙开车。 使用自动进料器是件好事，但对于没有操作经验的人来说，开始就是用是不合适的。4.5 操作过程中出现的故障及排除操作过程中出现的故障及排除4.5.1 熟坯过分干燥时发生的现象熟坯过分干燥时发生的现象 油机的榨笼内发出格！格！响声，并使整台榨油机振动。 出饼端瓦形饼不能成块而碎散，饼呈黑褐色而有焦斑。 榨油机的电动机负荷高于正常（30A 以上） 。 出油位置移向出饼方向，出饼口冒青烟，出油减少，油色深褐。本科生毕业设计（论文）35这些现象若持续时间较长，会造成榨油机重大损失事故，所以遇有以上情况时，关小下料门，减少向榨笼送料，放大出饼端间隙，以减小榨笼内压力，在进料口处加入生坯，使榨油机负荷逐步下降后，再加以调节使之恢复正常工作。4.5.2 熟坯温度太低、含水量较大时发生的现象熟坯温度太低、含水量较大时发生的现象 有时会不进料或进料少，料与轴一起转动。 饼块发松、发软，水汽很浓，饼带油，饼块由出饼口出来时跟着主轴一起转动。 榨油机的电动机负荷降低（12A 以下） 。 出油减少，油色发白起沫，出油位置移向进料方向。出现上述现象时，可在进料口处加入干的渣饼，这样可使榨油机逐步恢复正常工作。4.5.3 一般常见故障及排除一般常见故障及排除 榨油机榨油过程中，出现一般卡死现象时，可采用反搬三角带方法排除。如果反搬三角带轮也无济于事，那就扭下机架底角螺栓、松动下榨笼，拆下上榨笼，再送动压紧螺栓，依次松动圆排。并能清出饼结块，一直到能拉出榨轴为止，这一过程必须趁榨膛没有降温的情况下完成。 突然停车，螺旋轴卡死现象。 压榨初期，榨膛未磨热即大量投料引起，可用热的油料籽（也可用加热水的干饼）缓缓进料，反复磨机，使温度升高。 压榨过程中，榨膛断料，然后又大量投料，造成排料不畅，榨膛被油料堵塞引起。因此，加料时应连续均匀，饼不能太薄。一旦发生故障，应立即关闭电源，将进料调节板插死，停止进料，并将排料板打开，倒开螺旋轴，使之退出。然后清除膛内油料，重新压榨
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