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螺旋输送式洗米机设计【3张图/16000字】【优秀机械毕业设计论文】

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螺旋 输送 式洗米机 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

螺旋输送连续洗米机

文档包括:
说明书一份,53页,16000字左右.
任务书一份.
开题报告一份.
翻译一份.

图纸共3张:
A0-减速器装配图.dwg
A2-倾斜螺旋.dwg
A2-水平螺旋.dwg

摘要:为适应食堂、大型饭店、快餐中心、现代化饮食企业应用等的需要,本文设计了一种螺旋输送式连续洗米机,该机由料斗、水平螺旋、倾斜螺旋、机架、动力装置、喷水装置等部分组成。洗米时,大米由料斗加入,经过水平螺旋的输送进行揉搓洗涤,大米中的漂浮杂质在此过程中漂出,与洗涤的浊水一起从溢流口排出。大米经过水平螺旋输送洗涤完后,进入倾斜螺旋,在倾斜螺旋的入口处,沉降速度较快的沙石则被沉降在沙石沉积槽内(,大米则随着倾斜螺旋的转动,被进一步揉搓洗涤并往上输送,最后经过喷水装置以上的沥干段沥干后从排料口排出,完成洗米操作。
该新型连续式洗米机结构简单、占地面积小、集搓米、洗米、除去漂浮杂质、沙石等于一体,除用于洗米外,也能用于黄豆,小麦,碗豆的洗涤及输送.它还适合于米制品厂,豆类制品厂等的原料洗涤,是食堂、大型饭店、快餐中心及酿造、豆类加工作业中较为理想的粮食洗涤机械。

关键词: 连续式 洗米机 原理 结构设计

Design of the washing rice machine base on the spiral convegor

Student name: Liu Yu Ping Class: 050313

Adviser: He Hong Lin

Abstract:In order to meet the canteens, large restaurants, fast food centers, enterprise application modernization dietsuch, the need, the paper designs of a washing, it consists of a hopper, the level of spiral, helix tilt, rack,power devices, such as sprinkler parts .Rice machine work, adding the rice from the hopper through the level of the conveyor screw to rub washing, floating rice in Impurity in the process of bleaching, and washing with Choshui discharged from the overflow port.After the level of rice after washing spiral conveyor, spiral into the tilt in the tilt of the helix at the entrance, a faster settling velocity of sand deposition was deposited in the gravel bed,Of rice along with the tilt of the rotating spiral, further washing and rubbing up delivery, and finally, after more than sprinklers Drain Drain paragraph after the discharge from the mouth nesting complete washing rice operation.
.The new continuous type washes the rice hulling machine structure simply, the area small, the collection rubs the hands the rice, washes the rice, except the float impurity, the grit was equal to a body, this type besides uses in washing the rice, also can use in the soybean, the wheat, the bowl bean lavation and the transportation. It also suits in the rice production factory, the legumes production factory and so on raw material lavation, is the cafeteria, the large-scale hotel, the fast-food center and brews, the legumes processes in the work the more ideal grain lavation machinery.

Keywords: continuous,washing rice machine,principle,structural design

Adviser:
目录

1 前言.............................................(1)
2 新型连续式洗米机的原理...........................(2)
3 水平及倾斜螺旋设计及计算.........................(3)
3.1 水平螺旋直径,转速及长度 (3)
3.2 倾斜螺旋直径、转速及长度 (4)
3.3 功率计算及电机的选型 (4)
3.4 水平及倾斜螺旋校核计算 (5)
4 水平螺旋减速器设计 (8)
4.1 水平减速器总体设计 (8)
4.2 水平螺旋减速器高速级齿轮设计 (10)
4.3 水平螺旋减速器低速级齿轮设计 (15)
4.4 各轴的结构设计与较核 (19)
5 倾斜螺旋减速器设计 (30)
5.1 倾斜减速器总体设计 (30)
5.2 倾斜螺旋减速器高速级齿轮设计 (32)
5.3 倾斜螺旋减速器低速级齿轮设计 (36)
5.4 各轴的结构设计与较核 (40)
6 全文总结 (51)
6.1 本文完成的主要工作 (51)
6.2 设计小结 (51)
参考文献 (52)
致谢 (53)






内容简介:
毕业设计(论文)任务书 I、毕业设计 (论文 )题目: 螺旋输送式洗米机设计 业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求: 螺旋输送式连续洗米机结构简单、占地小、集搓米、洗米、去 除 漂浮杂质 和 沙石于 一 体,采用水流与米流逆流流动,用水量少、洗涤效果好,是一种高效的洗米机。 该机型除 用 于洗米外,也 可 用于黄豆,小麦,碗豆的洗涤及输送 , 还 可 适合于米制品厂, 豆类制品 厂等的 原料洗涤。本设计对连续式洗米机进行结构设计, 其 任务主要包括: 拟订 机器的 总体结构方案 ,进行 机器 方案的 可行性分析 ; 机器 主要 技术 参数的确定与计算; 进行关键 零 部 件的设计与校核 计算; 设计 机器的总体装配图 ( 1 张 ) ; 设计完成 主要零件图 的工作图(至少 3 张 ) ; 编写 洗米机 设计说明书。 业设计 (论文 )工作内容及完成时间: 1. 查阅文献资料,撰写开题报告 3 周 2. 相关外文文献阅读与翻译( 6000 字符以上) 1 周 3. 总体结构方案 拟订 与可行性分析 2 周 4. 主要设计参数的确定与 主要零件的设计计算 2 周 5. 设计 机器的总体装配图 4 周 5. 绘制主要零件图 3 周 7. 撰写毕业论文 2 周 8. 毕业答辩 1 周 、主 要参考资料: 1 王中刚,张秀亲,苗淑杰 . 机械设计实践 M . 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2003 2 濮良贵,纪名刚 . 机械设计 M . 北京:高等教育出版社, 2001 3 任文斗,张兴辉 . 运输机械选用手册 M . 北京:化学工业出版社, 1999 4 成大先 . 机械设计手册全卷 M. 北京:化学工业出版社, 1999 5 梁庚煌 . 运输机械设计选用手册下册 M . 北京:教育出版社, 1990 5 A on of an 2001 2001. 11. 8: 1空与机械工程 学院 机械设计制造及其自动化 专业 050313 班 学生(签名): 刘玉平 日期: 自 2009 年 2 月 16 日至 2009 年 6 月 19 日 指导教师(签名): 助理指导教师 (并指出所负责的部分 ): 机械设计 系(室) 主任(签名): 附注 :任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。 南昌航空大学学士学位论文 be by is of on a In of is 0 0 2 8 in at 2 to of to up 7 to in or up to 0 on of to be by a 50 000 It is to a of to a to in or in a of is in a is of is or of of of In of to of of on of 昌航空大学学士学位论文 of In by on On is In of is to a in 200300F, in a on is of so is as in . of is of is (as a or To of . S. 昌航空大学学士学位论文 1925 as In is to a it is a In is of in 950s a as . A is an at of of an by is to a in In 950s, a In is as to ( )of be by 昌航空大学学士学位论文 of is . It of as 6 in in up 5 as as As , in 4 in an 0 to of is by a 1500200/50000- 2500 of is a of is ( )To of a a is is a on a on a 南昌航空大学学士学位论文 a ) . on or in of on is in at of a of a of of It or a in 2 8 in in a to of a by is a is in of be 0 to of of of 昌航空大学学士学位论文 to a as in by on of be V” to on a is as a it a is by a in to on of of To to be is is of to of in A a in to in X”of is of to be as is to at a to on of at as of a 9a 0 0 be is in or is of a or 昌航空大学学士学位论文 a to 南昌航空大学学士学位论文 螺旋状穿孔机和旋转辊轧机 尽管无缝管可以通过各种不同的方法生产,但是最常用的是将圆形管坯通过曼内斯曼式穿孔机进行穿孔。在这个部分里面,运用了螺旋状的旋转原则,并且将长度为 20 30英尺,直径为 32 48 英尺的两个特殊形式的辊并行投入使用, 并且保持它们的轴与轧机的水平中心线反向倾斜使角度为 6 12 度。许多现代轧机设计将这个角度增加到了 17 度,有利于控制其输出速度超过 3 英尺每秒 1,去壳或者挖空并且使其长度增加并能达到 30 英尺长。曼内斯曼式穿孔机和以及它的基本部分,根据被碾轧的产品的尺寸,这样的一个轧机的功率需求应该为 750 到 5000 马力。 现在通常是利用液压管坯中心机器并且将其置于穿孔机前面以提供一个正好合适且居中的标准。在穿孔点前面这样做,从而保证了头尾切割量的极小化的减小,更进一步而言,为了保证管坯在穿孔机拥有合适的位置,设置有两个导板 ,在其行程上一上一下被应用,在过去出口的这两个导板 之间,一个发射成形的心轴被保持在适当的位置即水冷支撑棒的的尾部,在这个支撑棒的相反方向的尾部被裱好并且一个推力轴承,这个推力轴承被载在一个往复来回的机架上,在穿孔操作过程中该机架并且是闭锁的。 在最近的几年里,曼内斯曼式穿孔机已经进行了各种各样的改进,这些改进包含轧机的重新设计以便于轧辊的转换。摩擦力轴承的运用是以普通的心轴取代了滑动式的。液压促使心轴支持和转换机构开关,液压挤压在工作辊块上,轧辊支架的箝位和导块的液压箝位和支撑装置,以通过尺寸的精确的设 计。 在许多现代轧机里 ,导板已经被一个大的所取代,并且在另一方面,运用了自动插头转换,在钻孔器出口的工作台,现在普通的引用了三辊式结合心轴和外形支架。 在闸机的运转中均一的加热管坯使其达到 2200 到 2300 摄氏度范围的的温度,然后放入一个水槽将其前面部分推入轧辊的空间。一是管坯进入了轧机,推动器的作用将消失,南昌航空大学学士学位论文 工件将通过轧机前进,在这个过程中,轧辊是旋转的,从而达到了穿孔机操作实施。如图示 1 图 1 为了促使大直径无缝管的生产,美国钢铁部门于 1925 年引进了一套双穿孔程序,在这个程序之中管坯首先被以一 个合适的壁厚外形被穿透,不需要再加热,被操作通过第二个穿孔轧机,在第二个轧机,壁的厚度被减小,并且直径和长度有所增加。 另一个改革创新是在 1950 年,运用三辊穿孔且有一个基本辊构造,如图示 2,例如一个产品生产,主要的是这些轧机显示了一个完全的优雅缩力的式样在官坯中部取代了一个有压缩力的被二辊轧机的生产的部分,这是声称在钻孔质量和同心集中性方面有力地提出了一个重大意义的改进。 图 2 在 1950 年,一个组合的穿孔机和延伸机器成功的在苏联发展。在这个设备里,管坯是南昌航空大学学士学位论文 不成形的。这个优势减少了改革过程中的资金投资 并且提高了产品的质量,尤其是在穿孔方面。 对于大型号钢管的生产,旋转辊将进一步穿孔,旋转辊轧钢机的基础设计源于美国钢铁公司,插图于图 3,它使得钢管直径可能达到 26 英尺,长度可达 45 英尺,尺,其它大型钢管厚度可达 尺。 图 3 图 3 所示,辊轮基本上是圆锥形的,直径大约 74 英尺,辊轴的中心线与轧钢机的中心线呈 60 度角,每个辊轮的轴都可以承受 1500 马力的强压,每分钟的转数可达 200/500,提供外围钢管速度达 800尺每分钟。 辊轮咬紧外壳,由于几何学的构造, 向大圆锥形的心轴,因此要增加管的直径,减少厚度,管的长度实际上在这次运作中并没有改变。 减少壳的厚度,小幅度的减少它的外直径,相应的增加它的长度,顶杠穿孔机通常被应用,这套设备是单独的双高轧钢机装在进入一侧还有可移动的槽以及推动器,在运输一侧,有一个操纵台和心轴杆支持,操纵台在数量上是两个或多个,都是同时到达,冷却水心轴杆,通过与操纵台尾部的连接得到支持,通过背面一系列的操作,在辊轴的中心线中止大约四分之一英尺,它为心轴式顶杆提供支持,如图示 4,运作中的辊轴直径通常为 22 英尺。在过去,又许多半圆槽机器 进入他们表面,以前被槽打开的并不是一个真正的圆,只是在水平面稍微有些椭圆形的有着更长的轴,则重设计防止了槽的边缘对工作的剪切,然而,管必须穿过钢管两次,呈 90 度角,在穿过时保证适当的同心性。 图 4 随着快速辊轴变化系统的出现,然而,单顶杆轧钢机现在很受欢迎,因为能用小轴径的辊轴(对工件的控制有利),小型号的轴承以及不易变的轧钢机设计(与可拆装盖的轧钢机相比),这种机器提供更好的管壁耐受性,并达到了经济的最大利用,它的设计减少了轧钢机进口一边运动的操作台的维护。 在入口操作台出的推动器系统也需要改变,照 惯例,一个长的气缸作为推动器使用,由于这个设备需要很多维修,它已经被一个短的能够到滑动架的气缸所取代,它能通过齿条和小齿轮推动入口处水槽。 自动化心轴变成了现在为顶杆轧钢机提供的满载设计上与过去的相似,然而这样的变化位于轧钢机的入口,要求用延长了的顶杆。 为了允许钢管迅速从中心轴杆分离出来,顶端辊轴通常是要保持平衡的,并能很快地被举起来,槽辊轴位于主辊轴的后面,支持分解零件的运行。 南昌航空大学学士学位论文 本科生 毕业设计(论文)开题报告 题目 : 螺旋输送连续洗米机设计 专 业 名 称 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 050313 29 学 生 姓 名 刘玉平 指 导 教 师 贺红林 填 表 日 期 2009 年 4 月 8 日南昌航空大学学士学位论文 一 为适应 食堂、大型饭店、快餐中心等的需要,我们设计研制了一种新型连续式洗米机。 图 1 机组结构简图 123; 4; 56; 7; 89101112该机组结构如图 1 所示,主要由料斗、水平螺旋、倾斜螺旋、机架、动力装置、喷水装置等部分组成。 其工作原理为:大米至料斗加入,经过水平螺旋的输送进行揉搓洗涤,大米中的漂浮杂质在此过程中漂出,与洗涤的浊水一起从溢流口排出。大米经过水平螺旋输送洗涤完后,进入倾 斜螺旋,在倾斜螺旋的入口处,沉降速度较快的沙石则被沉降在沙石沉积槽内 (小槽下有螺孔,可定时拆下进行清洗 ),大米则随着倾斜螺旋的转动,被进一步揉搓洗涤并往上输送,最后经过喷水装置以上的沥干段沥干后从排料口排出,完成洗米操作。而洗涤水在洗米过程中从喷水装置处喷入,沿倾斜螺旋往下流动,经过水平螺旋,最后从溢流口流出。机组在整个洗米过程中水流与米成逆流流动,保证了较好的洗涤效果。为了确保水与米能成较好的逆流流动,在倾斜输送螺旋上钻小孔,并使倾斜螺旋的上盖与螺旋留有一定的间隙,水平螺旋则采用敞盖,也便于漂浮杂质浮出。 机组设计主要特点:一是米在用螺旋输送过程中同时进行揉搓,使机组结构简单,运作可靠;二是米流成逆流流动保证了用水少和较好的洗涤效果;三是漂浮杂质有足够的漂浮空间,保证洗涤能较彻底地除去米中的漂浮杂质。 螺旋输送机是粮食及机械加工等部门广泛应用的一种连续输送设备。螺旋输送机与其它输送设备相比,具有整机截面尺寸小、密封性能好、运行平稳可靠、可中间多点装料和卸料及操作安全、维修简便等优点。 南昌航空大学学士学位论文 二、 国内外研究概况及发展趋势(含文献综述) 过去二十年多年,许多研究工作者将带式输送机,用各种各样的线性模 型来描述或者至少是便于数学计算的模型。在动力学分析中,由于输送带大变形和粘弹性的并存,使非线性问题变得十分突出,已达到了不能忽略的程度,而且许多不稳定的工程实例,使得它们的动态特性无法用简单的线性特性来解释。纵观起来,对于带式输送机系统的研究,在理论分析方面,采用线性动力学理论进行研究的较多,而采用非线性振动理论分析研究的极少 ;在系统设计方面,采用传统设计方法的较多,而采用现代设计方法的极少。 张力控制普遍采用速度检测的方法,将检测到的主动轮速度经过处理后控制送丝及收丝机构,再分别检测送丝及收丝速 度,处理以后输入控制系统,从而形成闭环控制。这样做成的控制系统较为庞大,造价高。本文所述的方法简单实用、造价低,效果很好。 国外带式输送机设计系统 国外已有多家工程设计公司致力于带式输送机设计系统的研究,并开发出各具特色的满足不同应用要求的设计系统。 美国 司主要从事带式输送机的设计和咨询工作,在国际输送机设计领域处于领先地位,主要业务范围包括机械设计、水平曲线设计、动态分析和张力控制系统设计、设备调试及试运行等等。 澳大利亚的 门从 事工程软件开发,已开发出一系列工程管理、投资分析的软件系统,如输送机设计、管道网络分析、泵的选型和 V 型输送带 /链的驱动设计等。 o., 美国一家专门从事散料运输的咨询公司,开发出的静态分析软件 (I)和动态分析软件 (为用户提供带式输送机系统设计、工程和运行评估。 国内带式输送机技术研究现状 南昌航空大学学士学位论文 近二十年来,我国带式输送机有了很大的发展,对带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了可喜的 成果。输送机产品系列不断增多,开发了大倾角、长距离新型带式输送机系列产品,并对带式输送机的关键技术及其主要部件进行了理论研究和产品开发,应用动态分析技术和中间驱动与智能化控制等技术,成功研制了多种软启动和制动装置及以 核心的可编程电控装置。 目前,国内多所高校和科研机构在进行带式输送机的研究,辽宁工程技术大学在有限元分析、启制动曲线、水平转弯及断带检测等方面进行了研究 于带式输送机设计和动态分析,分析转弯部分的导向力和阻力,得出转弯段输送带 运行的阻力计算方法,采用离散模型建立系统的动力学方程,开发平面转弯带式输送机动态分析系统2-4;上海交通大学在带式输送机纵向振动理论与横向振动理论的基础上,提出了带式输送机的动态设计方法以及该方法与计算机技术相结合的设计决策支持系统。 随着研究工作不断深入,带式输送机动力学性能研究积累了大量的宝贵经验和资料,利用新的设计手段研究带式输送机动力学模型的时机已经成熟。带式输送机的技术关键是动态设计与监测,它是制约带式输送机发展的核心技术。 三、研究内容 总结和分析国内外 带式输送机 发展和现状; 拟 订机器的总体结构方案,进行机器方案的可行性分析; 机器主要技术参数的确定与计算; 进行关键零部件的设计与校核计算; 设计机器的总体装配图; 设计完成主要零件图的工作图; 四、 研究方案(技术路线) 水平螺旋减速器设计 南昌航空大学学士学位论文 倾斜螺旋减速器设计 五、目标、主要特色及工作进度 ( 1)研究目标 本课题旨在设计一台 螺旋输送式洗米机,该 新型连续式洗米机结构简单、占地面积小、集搓米、洗米、除去漂浮杂质、沙石等于一体,采用水流与米流逆流流动,用水量少、洗涤效果好,是一种高效的连续式洗米机 机 型除用于洗米外,也能用于豆类等其他颗粒性粮食的洗涤,是食堂、大型饭店、快餐中心及酿造、豆类加工作业中较为理想的粮食洗涤机械。 ( 2)主要特色 一是米在用螺旋输送过程中同时进行揉搓,使机组结构简单,运作可靠;二是米流成逆流流动保证了用水少和较好的洗涤效果;三是漂浮杂质有足够的漂浮空间,保证洗涤能较彻底地除去米中的漂浮杂质。 南昌航空大学学士学位论文 ( 3)工作进度 1. 查阅文献资料,撰写开题报告 3 周 2. 相关外文文献阅读与翻译( 6000 字符以上) 1 周 3. 总体结构方案拟订与可行性分析 2 周 4. 主要设计参数的确定与主要零件的设计计算 2 周 5. 设计机器的总体装配图 4 周 6. 绘制主要零件图 3 周 7. 撰写毕业论文 2 周 8. 毕业答辩 1 周 六、 主要参考文献 1王中刚,张秀亲,苗淑杰 . 机械设计实践 M . 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2003 2濮良贵,纪名刚 . 机械设计 M . 北京:高等教育出版社, 2001 3任文斗,张兴辉 . 运输机械选用手册 M . 北京:化学工业出版社, 1999 4成大先 . 机 械设计手册全卷 M. 北京:化学工业出版社, 1999 5梁庚煌 . 运输机械设计选用手册下册 M . 北京:教育出版社, 1990 南昌航空大学学士学位论文 螺旋输送连续洗米机 学生姓名: 刘玉平 班级: 050313 指导老师: 贺红林 摘要 : 为适应食堂、大型饭店、快餐中心 、现代化饮食企业应用 等的需要,本文设计了一种螺旋输送式连续洗米机,该机由料斗、水平螺旋、倾斜螺旋、机架、动力装置、喷水装置等部分组成。洗米时,大米由料斗加入,经过水平螺旋的输送进行揉搓洗涤,大米中的漂浮杂质在此过程中漂出,与洗涤的浊水一起从溢流口排出。大米经过水平螺旋输送洗涤完后,进入倾斜螺旋,在倾斜螺旋的入口处,沉降速度较快的沙石则被 沉降在沙石沉积槽内 (,大米则随着倾斜螺旋的转动,被进一步揉搓洗涤并往上输送,最后经过喷水装置以上的沥干段沥干后从排料口排出,完成洗米操作。 该新型连续式洗米机结构简单、占地面积小、集搓米、洗米、除去漂浮杂质、沙石等于一体,除用于洗米外,也能用于黄豆,小麦,碗豆的洗涤及输送 类制品厂等的原料洗涤,是食堂、大型饭店、快餐中心及酿造、豆类加工作业中较为理想的粮食洗涤机械。 关键词 : 连续式 洗米机 原理 结构设计 指导老师签名: 南昌航空大学学士学位论文 of on u 050313 In to of a it of a of as of to in of of in of at a of in f of up to a in in It in so on is in 南昌航空大学 学士学位 论文 1 前言 随着人民生活水平的不断提高,餐饮业的机械化程度也不断的提高。在国内外,洗米机在 食堂、大型饭店、快餐中心 的应用范围正不断的扩大,尤其是国外的一些发达国家如美国,日本等。洗米机的类型也是多种多样的,例如有水射流式,半自动式,水压式等。当然,它的发展空间也比较开阔,并有良好的发展趋势,因此,我们所做的关于洗米机的研究有很深远的意义。 洗米机在我国的发展,因为起步比较低,所以应用的并不十分广泛,但随着我国机械行业的发展,洗米机有了一个很乐观的发展趋势。在一些经济比较发达的城市如广州,上海等,洗米机在餐饮 业的应用还是比较普遍的。 20世纪 70年代末期,在我国的一些大型企业,制成了简易的洗米机,但由于设备简陋,工作效率很低。目前我国的炊事机械有了较大的发展,种类也很多,但还没有太理想的洗米机具,为此我国的科研人员经过不断的努力和探索,研制了 新型连续式洗米机等类似的高效率作业机械。 我国的一些知名的院校正和一些企业合作,开发了新的技术和方法,制造出很先进的机器,为洗米机的推广起到了很大的促进作用。同时也丰富了我国在这一领域研究的内容与材料。在高速科技发展的带动下,洗米机的研发和制造技术正不断的完善并日益走向成熟 。 本文分四部分,着重介绍了水平螺旋,倾斜螺旋及与其相对应的减速器的设计校核计算等。水平与倾斜螺旋上的叶面采用实体叶面即 螺旋节距为螺旋直径的 适用于输送粒状物料。减速器的设计又着重于齿轮和轴的设计与校核,本设计采用的减速器是二级展开式减速器,二级展开式减速器能实现较大的传动比,应用较广。其中各级传动比的分配方案不同将影响减速器的重量及外观尺寸和润滑状况。减速器采用直齿圆柱齿轮传动,深沟球轴承,脂润滑。减速器与螺旋的联接采用联轴器进行联接。 由于设计者水平有限,本设计难免存在欠妥之处,恳请 读者提出批评和指正。 南昌航空大学 学士学位 论文 2 螺旋输送连续洗米机 的工作 原理 为适应食堂、大型饭店、快餐中心等的需要,我们设计研制了一种螺旋输送式连续洗米机。 图 2 机组结构简图 123; 4; 56; 7; 89101112该机组结构如图 1 所示,主要由料斗、水平螺旋、倾斜螺旋、机架、动力装置、喷水装置等部分组成。 其工作原理为:大米至料斗加入,经过水平螺旋的输送进行揉搓洗涤,大米中的漂浮杂质在此 过程中漂出,与洗涤的浊水一起从溢流口排出。大米经过水平螺旋输送洗涤完后,进入倾斜螺旋,在倾斜螺旋的入口处,沉降速度较快的沙石则被沉降在沙石沉积槽内 (小槽下有螺孔,可定时拆下进行清洗 ),大米则随着倾斜螺旋的转动,被进一步揉搓洗涤并往上输送,最后经过喷水装置以上的沥干段沥干后从排料口排出,完成洗米操作。而洗涤水在洗米过程中从喷水装置处喷入,沿倾斜螺旋往下流动,经过水平螺旋,最后从溢流口流出。机组在整个洗米过程中水流与米成逆流流动,保证了较好的洗涤效果。为了确保水与米能成较好的逆流流动,在倾斜输送螺旋上钻小孔,并 使倾斜螺旋的上盖与螺旋留有一定的间隙,水平螺旋则采用敞盖,也便于漂浮杂质浮出。 机组设计主要特点:一是米在用螺旋输送过程中同时进行揉搓,使机组结构简单,运作可靠;二是米流成逆流流动保证了用水少和较好的洗涤效果;三是漂浮杂质有足够的漂浮空间,保证洗涤能较彻底地除去米中的漂浮杂质。 南昌航空大学 学士学位 论文 3 水平及倾斜螺旋设计计算 平螺旋直径,转速及长度 设水平螺旋直径为 1D 、转速为 1n 及长度 1L 螺旋直径和转速计 算公式如下: (311 (3式中: 1D 水平螺旋直径,单位为 m ; G 生产能力,单位为 ; K 物料综合特性系数; 1 物料充填系数,由于螺旋具有输送和揉搓洗涤作用,故应适当 取小值; 物料的堆积密度,单位为 3/ c 与输送倾角有关的系数; 1n 水平螺旋转速,单位为 A 物料综合特性系数。 各个参数的取值大小见表 3 3平螺旋的参数 参数 K 1 ( 3/ c A ( 数值 选) 0 将上述各值代入式 33求出 1D 、 1n : D 291 圆整为标准系列 501 ; 201 。 螺旋填充系数的校核公式为: 247(3式中 s 螺距( m ),此处 ,其他符号意义同前。 将圆整的 1D 、 1n 值代入式 3 得 ,小于前面的初选 ,为此可以考虑降低转速以减少摩擦。取01 ,则可得 ,为此,最终选定水平螺旋的直径和转速为: 501 南昌航空大学 学士学位 论文 01 另由有关试验及经验,兼顾机体尺寸,取水平螺旋长为 001 。 斜螺旋直径、转速及长度 为便于沥水及实现水与米形成逆流,同时也利于出料,取倾斜螺旋的倾角 30 ,计算方法,可算得倾斜螺旋的直径、转速 2D 2n 、充添系数 2 及长度 2L ,数值见表3 表 3斜螺旋的参数 参数 2D ( 2n ( 2 2L ( 数值 150 100 00 倾斜螺旋的充填系数比水平螺旋大,但仍小于 推荐范围内。 率计算及电机的选型 利用阻力系数法计算所需电机功率,水平螺旋电机所需额定功率1 d 367 0101 电电 (3 d )s 6 7 0202 电电 (3式中:电K 功率备用系数; 传动效率; L 螺旋长度; 倾斜螺旋的倾角; 0W 阻力系数; G 螺旋输送机生产能力,单位为( )。 表 3率计算参数 参数 电K 0W( ) 数值 30 虑到水(介质)充满螺旋,计算阻力时除输送阻力外,还应有介质搅动阻力,由于介质阻力较难计算,此外可假设输送充填系数为 1 的水作为其生产能力,以此来近似计算总阻力,由此可按公式: 153600 2 (3算得: , 。 南昌航空大学 学士学位 论文 以上各数值代入公式 33计算得: , 2 上述计算是稳定运转功率,由于计算值可看出,所需功率较小,考虑到运转中冲击等突发载荷,参考有关其它机械的经验及有关试验和电机效率,最终选取水平螺旋电机功率为 电机选用单向异步电机,型号 为 速1426r/率为 58%),倾斜螺旋电机功率为 为单向异步电机 速2428r/率为 65%)。 平及倾斜螺旋校核计算 平螺旋轴的较核 选取轴的材料为 45 钢,调质处理,轴的扭转强度条件为 即: (3式中: T 扭转切应力,单位为 T 轴所受的扭矩,单位为 ; 轴的抗扭截面系数,单位为 3 n 轴的转速,单位为 r ; P 轴传递的功率,单位为 d 计算截面处轴的直径,单位为 T 许用扭转切应力,单位为 由上式可得轴的直径: 303 (3各参数的取值见表 3 表 3的参数 参数 P ( n ( r ) 0A 数值 0 112 将表中数值代入式 3得轴的直径: 南昌航空大学 学士学位 论文 为了减少螺旋旋转过程中振动,提高叶片的强度由经验公式取 0 。校核轴的强度:当米完全充满水平螺旋时,米的体积约为 33362222 质量为 ,所以重量 G 为 33 若米的全部重力完全作用于水平螺旋轴的尾部,则弯矩为 M 4 6 3 3 水平螺旋所传递的扭矩: 9 5水按弯扭合成应力较核轴的强度,较核公式为: ( (3进行较核时,通常只较核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面)的强度。根据式 3上面计算出的数值,并取 ,轴的计算应力 M P 46332( 3 22 前已选定轴的材料为 45 钢,调质处理,查表查得 1 。因此 1 安全。 斜螺旋轴的较核 选取轴的材料为 45 钢,调质处理。轴的扭转强度条件见公式 3公式 3算得 为了减少螺旋旋转过程中振动,提高叶片的强度由经验公式取 5 。校核轴的强度:当米完全充满倾斜螺旋时,米的体积约为 32372222 质量为 ,所以重量 G 为 南昌航空大学 学士学位 论文 32 若米的全部重力完全作用于倾斜螺旋轴的尾部,则弯矩为 M 7 872 o s 倾斜螺旋所传递的扭矩: 行较核时,通常只较核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面( 即危险截面)的强度。根据式 3上面计算出的数值,并取 ,轴的计算应力 M 2 2 7 8 7( 3 22 前已选定轴的材料为 45 钢,调质处理,查表查得 1 。因此 1 安全。 南昌航空大学 学士学位 论文 4 水平螺旋减速器设计 平减速器总体设计 图 平螺旋传动简图 12, 435因为水平减速器电机功率为 250W, 426 rn m 6 取 )式中 i ,使 i ,虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,取 各轴的转速: I 轴 m 426 m i n/ 南昌航空大学 学士学位 论文 m i n/ 水平螺旋 m 01 各轴的输入功率: I 轴 9 水平螺旋 水式中:321 , 轴承、齿轮传动和联轴器的传动效率。 各轴的输入转矩: 电动机轴的输出转矩 61 4 2 61 0 6 故 I 轴 I 轴 水平螺旋 水表 4动装置的运动和动力参数 电机轴 轴 轴 轴 水平螺旋 转速 n/(r/1426 1426 0 80 功率 P/( 矩T/( ) 动比 i 1 5 效率 参 数 南昌航空大学 学士学位 论文 平螺旋减速器高速级齿轮设计 择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 ( 1)因为齿轮传动功率不大,转速不太高,所以选用直齿圆柱齿轮 传动。 ( 2)螺旋输送机为一般工作的机器,转速不高,故齿轮选用 7 级精度 ( ( 3)材料选择。查表选择小齿轮: 45 钢(调质),硬度为: 大齿轮: 45 钢(常化),硬度为: 二者材料差为 ( 4)选择齿数。小齿轮齿数 241 z ,大齿轮齿数 12024512 ( 5)因选用闭式软齿面传动,故按齿面接触强度设计,用齿根弯曲 强度校核的设计方法。 面接触疲劳强度计算 由设计计算公式进行试算,即 3 211 )( ( 4 1)确定公式内的各计算参数值 ( 1)试选载荷系数 3.12)计算小齿轮传递的转矩 261161 108 9 2 61 0 3)查表选取齿宽系数 1d南昌航空大学 学士学位 论文 ( 4)查表查得材料的弹性影响系数 ( 5)按齿面硬度查图查得小齿轮的 接触疲劳强度极限 501;大齿轮的接触疲劳强度极限 802; ( 6)由式子 4算应力循环次数,(工作寿命为 10 年,每年 300 工作日,单班值) 0( 4 将数据代入式子 4 911 100 5 08111 4 2 66060 9912 ( 7)查图查得接触疲 劳强度寿命系数 8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%,安全系数 1S ,由公式 4知 ( 4 将数据代入式子 4 M P 061 i M P i 2)设计计算 ( 1)试算小齿轮分度圆直径 H 中较小值 南昌航空大学 学士学位 论文 151 (23 211 ( 2)计算圆周速度 v t /1 ( 3)计算齿宽 b ( 4)计算齿宽与齿高之比 模数 齿高 t ( 5)计算载荷系数 根据 ,7 级精度 ,查图查得动载系数 K; 直齿轮 ,假设 0 0 K; 由表查得使用系数 K ; 由表查得 7 级精度 ,小齿轮相对支承非对称布置时 , 22 将数据代入后得 22 由 载荷系数 南昌航空大学 学士学位 论文 8 3 6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 ,由式子 4知 34数据代入后得 311 ( 7)计算模数 m 齿根弯曲强度设计 弯曲强度的设计公式为 3 211 )(2( 41)确定公式内的各计算数值 ( 1)查图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 801 ;大齿轮的弯曲疲劳强度极限 201 ; ( 2)查图查得弯曲疲劳寿 命系数 3)计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 ,由式子 4知 (4将数据代入,得 M P 111 M P 222 南昌航空大学 学士学位 论文 ( 4)计算载荷系数 K 7 5 5)查取齿形系数 由表查得 ( 6)查取应力校正系数 由表可查得 ( 7)计算大、小齿轮的 并加以比较 1 11 Y 019 2 22 Y 大齿轮的数值大。 2)设计计算 对比计算结果,由于齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径 (即模数与齿数的乘积)有关,可以取由弯曲强度算得的模数 就近圆整为标准值 ,按接触强度算得的分度圆直径 ,算出小齿轮齿数 19539512 取 1952 z 这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。 何尺寸计算 各个几何尺寸见表 4昌航空大学 学士学位 论文 表 4轮的几何 参数 1d ( 2d ( b ( a ( 02 , 81 。 算 9108 9 11 K ,合适 平螺旋减速器低速级齿轮设计 择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 ( 1)因为齿轮传动功率不大,转速不太高,所以选用直齿圆柱齿轮传动。 ( 2)螺旋输送机为一般工作的机器,转速不高,故齿轮选用 7 级精度 ( ( 3)材料选择。查表选择小齿轮: 45 钢(调质),硬度为: 大齿轮: 45 钢(常化),硬 度为: 二者材料差为 ( 4)选择齿数。小齿轮齿数 241 z ,大齿轮齿数 取862 z 。 ( 5)因选用闭式软齿面传动,故按齿面接触强度设计,用齿根弯曲强度校核的设计方法。 面接触疲劳强度计算 由设计计算公式进行试算,参考式子 4 1)确定公式内的各计算参数值 ( 1)试选载荷系数 3.12)计算小齿轮传递的转矩 南昌航空大学 学士学位 论文 361161 3)查表选取齿宽系数 1d( 4)由表查得材料的弹性影响系数 ( 5)按齿面硬度查图查得小齿轮的接触疲劳强度极限 501;大齿轮的接触疲劳强度极限 802; ( 6)参考式子 4算应力循环次数,(工作寿命为 10 年,每年 300 工作日,单班值) 91 N 9912 ( 7)由图查得接触疲劳强度寿命系数 8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%,安全系数 1S ,参考式子 4 M P 391 M P 801 2)设计计算 ( 1)试算小齿轮分度圆直径 H 中较小值 80 (33 211 ( 2)计算圆周速度 v t /9100060 11 ( 3)计算齿宽 b ( 4)计算齿宽与齿高之比 模数 南昌航空大学 学士学位 论文 齿高 t ( 5)计算载荷系数 根据 ,7 级精度 ,由图查得动载系数 K; 直齿轮 ,假设 0 0 K; 由表查得使用系数 K ; 由表查得 7 级精度 ,小齿轮相对支承非对称布置时 , 22 将数据代入后得 41 1)22 由 载荷系数 7 6 6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 ,参考式子 4 311 ( 7)计算模数 m 齿根弯曲强度设计 弯曲强度的设计公式参考式子 4 1)确定公式内的各计算数值 ( 1)由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 801 ;大齿轮的 弯曲疲劳强度极限201 ; ( 2)由图查得弯曲疲劳寿命系数 3)计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 ,参考式子 4 南昌航空大学 学士学位 论文 M P 111 M P 222 ( 4)计算载荷系数 K 5)查取齿形系数 由表查得 ( 6)查取应力校正系数 由表查得 ( 7)计算大、小齿轮的 并加以比较 1 11 Y 2 22 Y 大齿轮的数值大。 2)设计计算 8 6 对比计算结果,由于齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径 (即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数 就近圆整为标准值 ,按接触强度算得的分 度圆直径 ,算出小齿轮齿数 取 1182 z 这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足齿根弯曲疲劳强度,并南昌航空大学 学士学位 论文 做到结构紧凑,避免浪费。 何尺寸计算 各个几何尺寸见表 4 4轮的几何参数 1d ( 2d ( b ( a ( 32 , 01 。 算 11 K ,合适 轴的结构设计与较核 入轴的设计 P 、转速 1n 和转矩 1T 由表 4知: ; ; 因已知高速齿轮的分度圆直径为 11 故圆周力 t 1 3. 初步估算轴的最小直径,选取联轴器 先按式 4步估算轴的最小直径,公式为 30(4选取轴的材料为 45 钢,调质处理。根据表选取 1120 A,于是得 南昌航空大学 学士学位 论文 112 3m i n 该段轴上有键槽将计算值加大 %4%3 , 为 输入轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径 d d 与联轴器的孔径相适应,故需同时选联轴器型号。 联轴器的计算转矩3,考虑到转矩变化很小,查表选取 K ,则: 标准 5843手册 ,选用 公称转矩为 10000 。半联轴器的孔径 0 ,故取 0 ;半联轴器长度 71 ,半联轴器与轴配合的毂孔长度 4 。 1)拟定轴上零件的装配方案 图 ) 轴 的装配方式 现选用如图所示的装配方案。 2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ( 1)为了满足半联轴器的轴向定位要求, 轴段右端需制出一轴肩,故取 段的直径 2 ;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径 4 。半联轴器与轴配合的毂孔长度 4 ,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故 段的长度应比 L 略短些,现取 2 。 ( 2)初步选择滚动轴承。因轴承只承受径向力的作用,故选用单列深沟球轴承。参照工作要求并根据 2 ,由轴承产品目录中初步选取 0 基本游隙组、标 准精度级的单 列 深 沟 球 轴 承 6202 , 其 尺 寸 为 13515 ,故5 。右端滚动轴承采用挡油板进行轴向定位。由手册查得 6202 型轴承南昌航空大学 学士学位 论文 的定位轴肩高度 ,因此,挡油板的轴肩高为 选挡油板的宽度为 所以 1 。 ( 3)根据轴段 的 直径 5,考虑到齿轮的分度圆直径为 ,可把安装齿轮处的轴段 设计成齿轮轴,选直径 7 。考虑到中间轴的长度和内壁间的距离,取轴段 的长度 6。 ( 4)轴承端盖的凸缘厚度为 由减速器及轴承端盖的结构设计而定)。根据 轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离8 ,故取 8 。 至此,已初步确定了轴的各段直径和长度。 3)轴上零件的周向定位 半联轴器与轴的周向定位采用平键联接。按由手册查得平键截面 4 ( 1095键槽用键槽铣刀加工,长为 标准键长见 1096半联轴器与轴的 配合为 H7/动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为 4)确定轴上的圆角和倒角尺寸 参考表选取轴端倒角为 各轴肩处的圆角半径见图所示。 首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。 图 ) 轴 的弯矩图 南昌航空大学 学士学位 论文 从轴的结构简图以及弯矩图和扭矩图中可以判断出齿轮的左右端面是危险截面。计算出危险截面处的弯矩和扭矩。 弯矩 1837 扭矩 进行较核时,通常只较核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面)的强度。 弯扭较核公式为 ( (4根据式子 4上面计算出的数值,并取 ,轴的计算应力 M ) 8 3 7322 前已选定轴的材料为 45 钢,调质处理,查表查得 1 。因此 1 安全。 键和联轴器的材料都是钢,由表查得许用挤压应力 M 2 01 0 0,取平均值 10 ,键的工作长度 6420 ,键与轮毂键槽的接触高度 。由式 4知 (4将数据代入式 4 M P a 10 联接的挤压强度满足要求。 间轴的设计 P 、转速 2n 和转矩 2T 南昌航空大学 学士学位 论文 由表 4知: ; ; 因已知中速小齿轮的分度圆直径为 11 故圆周力 3. 初步估算轴的最小直径 先按式子 4步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45 钢,调质处理。根据表选取1120 A ,于是得 m i n 中间轴的最小直径是 安装轴承处轴的直径 d 和 d,但不应小于高速轴安装轴承处的直径,所以选轴的直径 5 。 1)拟定轴上零件的装配方案 图 2(1)轴 的装配方式 现选用如图所示的装配方案。 2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ( 1)初步选择滚动轴承。因轴承只承受径向力的作用,故选用单列深沟球轴承。参照工作要求并根据 5 ,由 轴承产品目录中初步选取 0 基本游隙组、标准精度级的单列深沟球轴承 6202,其尺寸为 13515 。右端滚动轴承采用挡油板和套筒进行轴向定位。由手册查得 6200 型轴承的定位轴肩高度 。挡油板的宽度为 轴肩高为 根据齿轮端面与内机壁的距离为 左端套筒的宽度南昌航空大学 学士学位 论文 为 右端套筒的宽度为 所以根据装配要求确定 3, 9。 ( 2)取安装齿轮处的轴段 和 的直径 7 ;齿轮的左端或右端采用套筒定位,两个齿轮间的轴环取其直径 0,则轴段 的长 度0 。轴段 和 的长度 818 , 。 至此,已初步确定了轴的各段直径和长度。 3)轴上零件的周向定位 齿轮与轴的周向定位均采用平键联接。按由手册查得平键截面 5 ( 1095键槽用键槽铣刀加工,安装大齿轮的键长为 安装小齿轮的键长为 标准键长见 1096同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性,故选择齿轮轮毂与轴的配合为 H7/动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为 4)确定轴上的圆角和倒角尺寸 参考表选取轴端倒角为 各轴肩处的圆角半径见图所示。 首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。 图 ) 轴 的弯矩图 从轴的结构简 图以及弯矩图和扭矩图中可以判断出小齿轮的右端面是危险截面。计算南昌航空大学 学士学位 论文 出危险截面处的弯矩和扭矩。 弯矩 5544 扭矩 进行较核时,通常只较核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面)的强度。根据式子 4上面计算出的数值,并取 ,轴的计算应力 M P )544322 前已选定轴的材料为 45 钢, 调质处理,由表查得 1 。因此 1 安全。 1)验算小齿轮的平键强度 键和齿轮的材料都是钢,由表查得许用挤压应力 M 2 01 0 0,取平均值 10 ,键
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本文标题:螺旋输送式洗米机设计【3张图/16000字】【优秀机械毕业设计论文】
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