螺旋榨油机设计(毕业论文+全套CAD图纸)(答辩通过)

充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 目 录 摘要 I Abstract II 第 1 章 绪论 1 1.1 选题的背景、目的和意义 1 1.2 国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果 2 1.3 螺旋榨油机的工作原理 3 1.4 榨油的工艺流程 4 1.5 设计榨油机的一般程序 4 1.5.1 计划阶段 4 1.5.2 方案设计阶段 4 1.5.3 技术设计阶段 5 1.6 本章小结 6 第 2 章 螺旋榨油机的设计计算 7 2.1 电动机的选取 7 2.2 螺旋榨油机主要参数的确定 7 2.2.1 榨膛的容积比 7 2.2.2 进料端榨膛容积比 Vj 的计算 7 2.2.3 功率消耗 8 2.2.4 榨堂压力 8 2.2.5 榨堂压宿比曲线 8 2.3 榨螺轴的设计计算 9 2.3.1 榨螺轴尺寸表 9 2.3.2 榨螺齿型 10 2.3.3 榨螺材料 10 2.4 轴和啮合齿轮的计算 10 2.4.1 齿轮的选用 10 2.4.2 确定小齿轮的齿型参数 14 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 2.5 轴的计算校核 15 2.5.1 选材及表面预处理 15 2.5.2 轴的结构设计 15 2.6 皮带轮的设计计算 17 2.7 键的选择设计 18 2.7.1 键的选择 18 2.7.2 键的校核计算 18 2.8 轴承的设计 18 2.8.1 轴承寿命 18 2.8.2 验算轴承寿命 19 2.9 本章小结 19 第 3章 螺旋榨油机的结构设计 20 3.1 榨螺轴的设计 20 3.2 榨笼的构造 20 3.3 齿轮箱及入料器的构造 20 3.4 带轮的结构设计 20 3.5 调节装置的设计 21 3.6 键的选择 21 3.6.1 轴上的键 21 3.6.2 轴上的键 21 3.6.3 芯轴上的键 22 3.6.4 芯轴上的键 22 3.7 滚动轴承的选择 22 3.7.1 轴上的轴承的选择 22 3.7.2 轴和轴的轴承 22 3.8 榨螺轴与齿轮轴的联接设计 23 3.9 本章小 结 23 第 4章 螺旋榨油机的安装使用 24 4.1 螺旋榨油机的润滑与保养 24 4.2 榨油机的安装 24 4.3 螺旋榨油机的使用 25 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 4.3.1 油料的预处理 25 4.3.2 试车前的调整 25 4.3.3 压榨前的试车 26 4.3.4 投产压榨 26 4.3.5 停车 27 4.4 注意事项 27 4.5 操作过程中出现的故障及排除 28 4.5.1 熟坯过分干燥时发生的现象 28 4.5.2 熟胚含水量太大、温度太低时 发生的现象 28 4.5.3 一般常见故障及排除 28 4.6 本章小结 29 结论 30 参考文献 31 致谢 32 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 摘 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； 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 ABSTRACT The 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 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 买文档送全 套图纸 扣扣 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 第 1 章 绪 论 1.1 选题的背景、 目 的及意义 随着我国人民生活水平不断提高，尤其是人民收入的增加，对食品的需求逐渐走向多样化、多层次化，为食品工业的发展提供了广阔的市 场。作为提供食品工业装备的行业，食品机械和包装机械行业将提供多品种、高质量的产品以满足食品工业发展的需求。 1997 年，全国粮食部门所属粮油加工企业有 11297 个（其中大米加工企业 5777 个，面粉加工企业 4104 个、植物油加 工企业 1416 个），产值为 752 亿元。 我国农村市场是大市场，在油脂 加工设备方面，有关专家认为应适当扩大规模。1997 年底，我国植物油加工企业（乡及县以上）有 4957 个，年产植物油 894 万吨。 1998年经过调整，植物油加工企业为 1513 家，年产植物油 602 万吨。目前世界人均年食用油为 14kg， 我国 人均年食用油约为 7.4kg，只有世界人平均量的二分之一。 预计到 2010充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 年，我国人均年食用油可达 10kg。随着人民生活水平的提高，食用油脂消费向精炼油、色 拉油、高级烹调油、调和油及营养保健油方向发展。目前适应于广大农村的油料加工机械可分为动力旋转榨油机和液压榨油机两大类，共 十几个 品种规格，还有清洗、脱壳、蒸炒、滤油等二十几个规格品种的配套设备，市场很大。目前城市的大型油厂采用浸出法生产，溶剂 浸出工艺发展迅速，将逐渐取代机械磨榨，且生产规模日益大型化、连续化和自动化。 我国目前常用平转式、履带式和罐组式浸出器，近年已经又研制出了环形浸出器、平转浸出器等新产品。浸出油厂也将逐步向中、大 型发展。油料的膨化 浸出是近年来出现的新工艺，可大大提高浸出能力，其加工设备我国已经研制成功，今后将会逐步推广。 随着人民生活水平的提高，食用油脂的质量日益受到重视，精炼油所占比重越来越大。目前 我国油脂精炼机械规模较小，一般为 20 50t d，间歇式较多，应逐步向大型化、连续化和自动化方向发展。 有关专家指出，油脂深加工技术和设备在我国发展起步较晚，规模也不大，今后会有所发展，但速度不会太快 ，主要还是目前常用的机械法榨油方式。 机械法取油设备类型很多，按其工作原理可分成多种结构形式。如静压式（水压式）、搅拌挤压式、螺旋挤压式（螺旋榨油机）、偏心回转挤压式（回转偏心轮榨油机）以及离心力挤压分离（水浸法分离油渣）等。其中常用的有液压榨油机和螺旋榨油机两大类。而液压榨油机除特殊用途外，也将逐渐由高效螺 旋榨油机所取代。 液压榨油机有手动、机动以及立式、卧式等类型。 立式手动液压榨油机由榨油部分和手动压力泵组成，可压榨多种油料，经预处理后的料坯经轧坯、蒸炒并制成饼坯后放入榨膛内压榨。通常液压榨油机配备制饼机（手动或液压式）。 手动或电动液压榨油机的压力泵有单柱塞泵、套式柱塞泵等多种类型，其中套式泵结构简单、压力变换方便，有能满足榨油过程先快后慢，压力由小到大的工艺要求，该液压榨油机结构简单，但操作劳动强度大，不能连续作业。 制浆成型半连续式液压榨油机，该榨油机压力高，压榨时间短 (8 25min)，能自动控制 ，是一种适用压榨可可、芝麻、花生仁等高油分软脂油料的专用榨油机。但对设备充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 材质、压力泵、制造要求较高，成本高，一般应用范围不广。 螺旋榨油机是利用旋转的榨螺轴将料坯在榨膛内连续推进，由于榨螺上螺旋导程逐渐缩短或螺纹深度逐渐变浅，榨膛内的空间容积（榨膛容积或空余体积）逐渐减小，从而产生压榨作用，将油从榨笼缝隙中挤出，残渣压榨成饼，从出口端排出。 螺旋压榨在食品生产中，由于液压榨油机取油生产的间歇性，压榨周期长，装卸料饼麻烦，而且设备笨重，占地面积大等缺点，限制了它的发展，因此，有被螺旋榨油机取代的趋势。 1.2 国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果 利用高新技术进行米、面、油的精深加工，可使粮油资源成倍增值。以下是目前世界上较为先进的几种粮油加工高新技术。 机电一体化技术、光电控制技术、智能技术。 这三项技术是世界发达国家现代米、面、油精深加工必用的高新技术，运用于粮油加工的原料储运、保鲜，产品加工、质量控制，成品储存和发放的全过程，是粮油加工达到高效、优质、低耗的重要技术手段。 挤压膨化技术。 挤压膨化技术是世界发达国家用于粮油加工、食品制作、纤维和淀粉降解、谷物和大豆蛋白组织化、谷物细胞壁破壁等 生化反应器。在早餐食品、休闲食品制作和粮油深加工中有着广泛的应用前景。如米糠挤压稳定化技术，可使米糠品质稳定，延缓劣变，提高米糠的储藏性；油料挤压膨化可提高出油率；米、面等原料经挤压膨化，可以生产丰富多彩的谷物早餐食品和休闲食品；大豆经挤压膨化可生产大豆组织化食品等。 生物技术。 生物技术是世纪高新技术中的核心技术之一。在粮油加工中有着广泛的应用前景，其中各种生物酶制剂是深加工必不可少的，谷物转化淀粉糖、超纯度米淀粉、多孔淀粉、高蛋白米粉、高纯度米蛋白、米糠蛋白、米糠营养素、肌醇，酶法制油、脂交换等深加工产品的生产都需要生物技术和淀粉酶、糖化的酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素的酶、植酸酶等多种酶制剂和酶工程技术。 膜分离、离子交换、色谱分离技术。 这三项技术是粮油深加工和副产品综合利用必不可少的高新技术，油料和谷物蛋白充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 及其功能肽的制备，谷物细胞壁多糖及粮油资源中各种功能性活性物质的分离、纯化、制备等高附加值产品的生产都必需利用超滤、钠米滤等膜分离高新技术。 超细粉碎技术超细粉碎技术 超细粉碎技术超细粉碎技术是粮油深加工中的常用技术。高压气流超细粉碎是国际世纪年代发展起来的高新技术，广 泛应用于粮油资源转化成食品、医药、化妆品等工业，可将淀粉颗粒粉碎至微米，也可将纤维素粉碎至几个微米，在粮油深加工和副产品综合利用方面有着重要的应用价值。 超临界二氧化碳萃取和分子蒸馏技术。 超临界二氧化碳萃取和分子蒸馏技术，是粮油深加工中一些高附加值精细产品制备的必备技术手段，超临界二氧化碳萃取技术利用粮油及副产品中的某些功能成份。如维生素、天然功能色素可溶解于超临界二氧化碳中，得到分离；如甾醇、碳醇可通过分子蒸馏把它们从混合物中蒸馏出来，获得高纯度产品。 微胶囊化技术。 这是一种制 造各功能性粉沫油脂，粮油及副产品中的功能成份的微胶囊化包埋保护的必备的高新技术，易氧化、变质的的高附加值产品经微胶囊化后，可延长这些物质的储存期，并还有缓释功能和满足某些物质特殊的功能要求。 快速检测技术。 为确保粮油加工产品的营养、安全、卫生，对粮油加工的原料、在制品、成品的快速检测技术已是高新技术在粮油加工中的重要组成内容。 1.3 螺旋榨油机的工作原理 螺旋榨油机的工作原理概括为：榨油机运转时，预处理好的料胚从料斗进入榨膛，榨膛由榨条和榨圈组成。料胚由榨螺的螺旋逐渐推进受到二次压榨，压榨力的来源是 ：料胚由 1-2节榨螺向前推进到 3 节榨螺，由于 3节榨螺根径逐渐增大（即牙形高度逐渐减小）螺纹逐渐加宽，从而榨螺与榨圈间的容积逐渐减小，进而将料胚推进到 4 节榨螺与 5 节榨螺处，榨膛容积增大，料胚被松散后继续向前推进。通过调节调饼头与出饼圈之间的间隙，控制出饼厚度，由于榨膛的特殊结构，料胚在榨膛产生复杂的相对运动和很大的摩擦力，致使油料的纤维的胶体遭受破坏，在巨大的压力下，油就从榨条缝隙和榨圈的出油槽中挤出来。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 1.4 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。 大豆工序： 大豆清选破碎（分离）（粗轧）软化轧胚蒸炒压榨毛油（豆饼） 1.5 设计榨油机的一般程序 一部机器的质量基本上决定于设计质量。制造过程对机器质量所起的作用，本质上就在于实现设计时所规定的质量。因此，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。 1.5.1 计划阶段 在根据生产或生活的需要提出所要设计的新机器后，计划阶段只是一个预备阶段。此时，对所要设计的机器仅有一个模糊的概念。 在计划阶段中，对所设计的机器的需求情况作充分的调查研究和分析。通过分析，进一步明确 机器所应有的功能，并为以后的决策提出由环境、经济、加工以及时限等各个方面所确定的约束条件。在此基础上，明确地写出设计任务的全面要求及细节，最后形成设计任务书，作为本阶段的总结。设计任务书大体上应包括：机器的功能，经济性及环保性的估计 制造方面的大致估计，基本使用要求，以及完成设计任务的预计期限等。此时，对这些要求及条件一般也只能给出一个合理的范围，而不是准确的数字。例如可以用必须达到的要求、最低要求、希望达到的要求等方式予以确定。 1.5.2 方案设计阶段 本阶段对设计的成败起关键作用。在这一阶段中也充分 地表现出设计工作有多个解（方案）的特点。 机器功能得分析，就是要对设计任务书提出的机器功能中必须达到的要求、最低要求及希望达到的要求进行综合分析，即这些功能能否实现，多项功能间有无矛盾，相互间能否替代等。最后确定出功能参数，作为进一步设计的依据。在这一步骤中，要恰当处理需要与可能、理想与现实、发展目标与当前目标等之间可能产生的矛盾问题。 确定功能参数后，即可提出可能的解决办法，亦即提出可能采用的方案。寻找方案时，可按原动部分、传动部分及执行部分分别进行讨论。较为常用的办法是先从执行部分开始讨论。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 进行机器评 价时，还必须对机器的可靠性进行分析，把可靠性作为一项评价的指标。从可靠性的观点来看，盲目的追求复杂的结构往往是不明智的。一般地讲，系统越复杂，则系统的可靠性就越低。为了提高复杂系统的可靠性，就必须增加并联设备系统，而这不可避免地提高机器的成本。 通过方案评价，最后进行决策，确定一个根据进行下步技术设计的原理图或机构运动简图。 在方案设计阶段，要正确地处理好借鉴与创新的关系。同类机器成功的先例应当借鉴，原先薄弱环节及不符合现有任务要求的部分应当加以改进或者根本改变。既要积极创新，反对保守和照办原有设计，也要反 对一味求新而把合理的原由经验弃置不用这两种错误倾向。 1.5.3 技术设计阶段 技术设计阶段的目标是产生总装配图及部件装配草图。通过草图设计确定出各部件及其零件的外形及基本尺寸，包括各部件之间的连接零、部件的外形及基本尺寸。最后绘制零件的工作图、部件装配图和总装图。 为了确定主要零件的基本尺寸，必须做以下工作： 机器的运动学设计 根据确定的结构方案，确定原动机的参数（功率、转速、线速度等）。然后，做运动学的计算，从而确定各运动构件的运动参数（转速、速度、加速度）。 机器的动力学计算 结合个部件的结 构及运动参数，计算各主要零件所受载荷的大小及特性。此时求出的载荷，由于零件尚未设计出来，因而知识作用于零件上的公称或名义载荷。 零件的工作能力设计 已知主要零件所受的公称载荷的大小和特性，即可做零部件的初步设计。设计所依据的工作能力准则，需参照零部件的一般失效情况、工作特性、环境条件等合理地拟定，一般有强度、刚度、振动稳定性、寿命等准则。通过计算或类比，即可决定零部件的基本尺寸。 部件装配草图及总装配草图的设计 根据已定出的主要零部件的基本尺寸，设计出部件装配图及总装配草图。草图上需充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 对所有零件的外形 及尺寸进行结构化设计。在此步骤中，需要很好的协调各零部件的结构及尺寸，全面地考虑所设计的零部件的结构工艺性，使全部零件有最好的构形。 主要零件的校核 有一些零件，在上述第三部中由于具体的结构未定，难于进行详细的工作能力计算，所以，只能作初步计算及设计。在绘制部件装配草图及总装配草图以后，所有零件的结构及尺寸均为已知，相互邻接的零件之间的关系也为已知。只有在这时，才可以较为精确的定出作用在零件上的载荷，决定影响零件工作能力的各个细节因素。只有在此条件下，才有可能并且必须对一些重要的或者外形及受力情况复杂的 零件进行精确的校核计算。根据校核的结果，反复地修改零件的结构及尺寸，直到满意为止。 草图设计完成以后，即可根据草图业已确定的零件基本尺寸，设计零件的工作图。此时，仍有大量的零件结构细节要加以推敲和确定。设计工作图时，要充分考虑到零件的加工和装配工艺性、零件在加工过程中和加工完成后的检验要求和实施方法等。有些细节安排如果对零件的工作能力有值得考虑的影响时，还需返回去重新校核工作能力。最后绘制除标准以外的全部零件的工作图。 按最后定型的零件工作图上的结构及尺寸，重新绘制部件装配图及总装配图。通过这一工作，可以检 查出零件工作图中可能隐藏的尺寸和结构的错误。人们把这一工作通俗地称为“纸上装配”。 1.6 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。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 第 2 章 螺旋榨油机的设计计算 2.1 电动机的选取 本次设计适于大豆、菜籽等多种油料作物，对象是中、小型油厂，因此选取的电机功率不高。 电机型号 YL-112M-7 额定功率 eP7.5KW ； 额定电流eI=8.8A ； 效率 =84 % ； 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 功率因数 cos=0.82 ； Tmax/TN =（最大转矩） /（额定转矩） = 2.3 ； Tmin/TN =1.5 ； 总传动比 =6.98 2.2 螺旋榨油机主要参数的确定 2.2.1 榨膛容积比 ch （ 2.1） 查表 15. 5-1坯实际压缩比 P=2.39 ； 实际压缩比 n=3.25 本次设计的螺旋榨油机对象是大豆，其总压缩比 7.5 14 ,取 7.5 2.2.2 进料端榨膛容积 Vj的计算 根据设计能力等参数，可按下式计算： Vj=QBm/60KfKnrmn (2.2) 将数据代入公式 3.2 得： Vj=(300kg/h0.91000)/(600.60.70.760r/min)=255.102 cm 因此 VJ=255.102 ； 出坯率 m=0.9 ； 料坯充满系数 Kf=0.6 ； 系 数 Ke=0.7 ； 入榨料坯容重 rm=0.7 / ； 出口端榨膛容积 Vch ,由公式 3.1 VJ/Vch 推出 Vch= VJ/ =18.22 cm 2.2.3 功率消耗 理论公式 Nr=(qnRp)/6000 (kw) （ 2.3） 对于中小型机器 r=5 7 kw ； 取 r=6 kw 2.2.4 榨膛压力 P=(2471 n5.5)/e0.022w (kPa) （ 2.4） 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 将数据代入公式 3.4 得： P=(24710.000853.255.5)/e0. 0223.5 =1372.94 kPa 2.2.5 榨膛压缩比曲线 本设计的螺旋榨油机，是二级压榨型，其曲线图 2.1 ： 图 2.1 榨膛压缩比曲线 2.3 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。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 2.2 榨螺轴 2.3.1 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 1 2 3 4 5 6 7 节长 120 110 80 30 45 45 45 导程 42 42 36 31.5 31.5 螺旋外径 70 70 70 70 70 70 70 螺旋内径 50 50 50/67 69.2/67 59/64.3 64.3/69.6 69.6/76.6 齿顶宽 /齿根宽 6/16 6/16 6/16 8/9.9 11.7/13.6 2.3.2 榨螺齿形 锥形根圆榨螺 榨螺齿形尺寸 30 ； =15 45 ,最大为 90 ； 10 ； 榨螺最小壁厚 =(D0-d)/2=6 20 mm,取 6 mm . 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 2.3 3 号榨螺 2.3.3 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 1.5 2mm） ,淬火、回火处理后，表面硬度为 HRC58 62 。 2.4 轴和 轴啮合齿轮的计算 2.4.1 齿轮的选用 选用直齿圆柱齿轮传动，级精度。 已知输入功率 P1=7 kw ； 小齿轮转速 n1=418.6 r/min ； 齿数比 u=i1=2.25 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 217 255HBS,取硬度为 240HBS，啮合的中齿轮材料为 QT500-5(调质 )，硬度（ 147 241） HBS,硬度取为 200HBS 。 2、齿轮齿数的选择 小齿轮的齿数 Z1=13,中齿轮的齿数为 Z2=i Z1=29.25 ，取 Z =30 芯轴转速 n=60r/min 3、按齿面接触强度设计 . 确定公式 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 d1t 2.32 3211 1 HEdZTK（ 2.5） 公式 3.5 内的各计算数值 . 试选载荷系数： K1=1.3 . 计算小齿轮传递的转距： T1 =95.510 5P1/n1 =95.510 5 7/418.6 =6.1261 04 Nmm . 齿宽系数 d=1 . 由表查得材料的弹性影响系数 ZE=181.4 Mpa1/2 . 由图册按齿面硬度查得： 小齿轮的接触疲劳强度极限： Hlim1= 650 MPa 大齿轮的接触疲劳强度极限： Hlim2= 550 Mpa . 由公式计算应力循环次数 N1 = 60 n1jLh = 60418.61( 2830010) = 1.210 9 N2 =0.5310 9 . 接触疲劳系数 KHN1=0.9 ， KHN2=0.87 . 计算接触疲劳许用应力 取失效概率 为 1%， 安全系数为 S=1， H1 =KHN1 Hlim1/s =0.9650 = 585 Mpa H2 =0.87550 = 478.5 Mpa . 计算 . 试算小齿轮分度圆直径 d1t , 代入 H中较小的值 d1t 2.32 3 2 2)1(11 u ZuTk （ 2.6） 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 经计算得 d1t=67.499 mm . 计算圆周速度 V =d 1tn1/(601000) = 3.1467.499418.6/(60100 0) =1.479 m/s .计算尺宽 b = d d1t = 167.499 = 67.499 mm . 齿宽与齿高之比 b/h 模数： mt= d1t/z1 = 67.499/13 = 5.192 mm 齿高： h=2.25 mt =2.255.192 =11.683 mm b/h = 5.778 . 载荷系数 根据 v=1.479 m/s , 7 级精度， 由图册查得动载系数 KV =1.08. 直齿轮，假设 KAFt / b 100 N/mm , 由表查得： KH =KF =1.2 ； 由表查得：使用系数 KA=1 ； 由表查得： 7级精度，小齿轮相对支承，非对称布置时 KH =1.12+0.18(1+0.6 d2) d2 + 0.2310 -3b =1.12+0.18(1+0.61 2)1 2+0.2310 -3 67.499=1.424 由 b/h=5.778, KH =1.424 查得 KF =1.52 ； 故载荷系数为 : K=KAKVKH KH =11.081.21.424 =1.845 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由公式 3.7 d1 = d1t 3 KtK= 67.4993 3.1845.1（ 2.7） 得 d1 = 75.85 mm . 计算模数 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 m= d1/z1 =75.85/13 =5.835 mm 4、按齿根弯曲强度设计 m3 211 )(2FSaFa YYZkT （ 2.8） . 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 FE1=560 Mpa ； 大齿轮的弯曲疲劳强度 极限 FE2=440 Mpa. . 由图册查得弯曲疲劳寿命系数： KFN1=0.85 , KFN2 =0.88 . 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 F1= 3 4 04.1 5 6 085.011 SK FEFN Mpa F2= 6.2764.1 44088.022 SK FEFN Mpa . 计算载荷系数 K=KAKVKF KF =11.081.21.52=1.97 . 查取齿形系数 YFa1=3.13 YFa2=2.52 . 应力校正系数： YSa1=1.48 YSa2=1.625 . 计算大小齿轮的 FSaFaYY并加以比较： FSaFaYY 1=340 48.113.3 =0.01362 FSaFaYY 2=6.276 625.152.2 =0.01480 大齿轮的数值大。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 . 设计计算 由公式 3.8 得： m 3 24 014 80.013110126.997.12 =3.09 mm 对比计算结果，取按齿根弯曲强度设计的， m=3.09 mm,就近圆整为标准值 m=3 , 按接触疲劳强度计算分度圆直径 d1=75.85 mm ,从而计算出 小齿轮齿数 z1=d1/m=75.85/3=25.28=26 大齿轮齿数 z2=uz1=2.2526=58.5 , 取 z2=59 5、几何尺寸计算 . 计算分度圆直径 d1=z1m=263=78 mm d2=z2m=593=177 mm . 计算中心距 a=(d1+d2)/2=127.5 mm . 齿轮宽度 b= dd1=178=78 mm 取 B2=80 mm , B1=85 mm 6、验算 Ft=2T1/d1=29.12610 4/78=2340.77 N KAFt/b=12340.77/78=30 N/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 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸： 分度圆直径 d : d1=mz1=326=78 mm d2=mz2=359=177 mm 齿顶高 ha ha=ha*m=13=3 mm 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 齿根高 hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)3=3.75 mm 齿全高 h=ha+hf =(2ha*+c*)m=3+3.75=6.75 mm 齿顶圆直径 da1=d1+2ha=(z1+2ha*)m=78+23=84 mm da2=d2 2ha=(z2 2ha*)m=17723=183 mm 齿根圆直径 df1 =d1 2hf=(z1 2ha* 2c*)m =(26 21 20.25)3=70.5 mm df2=d2 2hf=(z2 2ha* c*)m=169.5 mm 基圆直径 db1=d1Cos=78Cos20 o=73.296 mm db2=d2Cos= 177Cos20 o=166.326mm 齿距 p=m=3=9.42 mm 齿厚 s=m/2=3/2=4.7 mm 11 齿槽宽 e=m/2=4.7 mm 12 中心距 a=(d2 d1)/2=m(z2 z1)/2=127.5 mm 13 顶隙 c=c*m=30.25=0.75 2.5 轴的计算校核 2.5.1 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. 2.5.2 轴的结构设计 1.轴肩高度 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 a=(0.070.1)d (d 为轴的直径 ,轴环宽度 b=1.4a) 按扭矩强度条件计算 T=T/wT=9.5510 6p/( 0.2nd3 ) T （ 2.9） 其中 T 为扭转切应力 ,单位是 Mpa. 轴 45#钢 T=2545 Mpa A0=126103 mm3 2.轴的直径 d npT 2.0 1055.96 =30 npA（ 2.10） 式中取 A0=105 mm3 轴传递的功率 p=4 kw, 轴的转速 n=418.6 r/min d330 6.4 1841 20npA=22.28 mm 对于直径 d100 mm 的轴 ,有一个键槽时 ,轴径增大 5%7%,为将轴径圆整为标准直径 , d= 009.0004.028mm, L=60 mm,( L 长系列 60 mm,短系列 42 mm) 。 此处为轴的校核图形 , 图 2.4 轴的受力图 总弯矩 M= 22VH MM =474 Nm 校核轴