4420多功能螺旋榨油机的设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】
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湖南农业大学全日制普通本科生 毕业论文（设计） 中 期 检 查 表 学 院： 工学院 学生姓名 肖帆 学 号 200940614108 年级专业及班级 2009 级 机械设计制造及其自动化专业 （ 1 ）班 指导教师 姓名 任述光 指导教师 职称 副教授 论文（设计）题目 多功能榨油机的 设计 毕业论文（设计）工作进度 已完成的主要内容 尚需解决的主要问题 设计 计算 纸的绘制 指导教师意见 签 名： 20 年 月 日 检查小组意见 组长签名： 20 年 月 日 注： 可打印，但 意见 栏必须相应责任人亲笔 填写 。 湖 南 农 业 大 学 全日制普通本科生毕业设计 多功能螺旋榨油机 的设计 F 生姓名 :肖 帆 学 号 :200940614108 年级专业及班级 :2009 级机械设计制造 及其 自动 化（ 1）班 指导老师及职称： 任述光 副 教授 学 院： 工学院 湖南长沙 提交日期： 2013 年 5 月 湖南农业大学全日制普通本科生 毕业论文（设计）开题报告 学生姓名 肖帆 学 号 200940614108 年级专业及班级 2009 级机械设计制造及其自动化 (1)班 指导教师及职称 任述光 副教授 学 院 工学院 2013 年 1 月 7 日 毕业论文（设计）题目 多功能螺旋榨油机的设计 文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等，不少于 1000 字） 本课题的研究 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 t 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， 165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、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。 国内外研究现状 ： 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 200A 3型：榨螺轴，由长度为 1960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； 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。 主要参考文献 ： 1 徐广海等 J2007,11. 2 刘大川等 J2006,11. 3 潘小平等 J2009,7. 4 赵小平等 J1992,1. 5 奚兰美等 J. 中国油脂 ,2005,9. 6 李诗龙 J2003,8. 7 李诗龙 ,刘协舫 践 J2004,7. 8 皮亚南等 J1996,1. 9 曹茂香 J1997,注：此表如不够填写，可另加页。 研究方案 （ 研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等） 研究目的： 探究 螺旋榨油机的 设计 ,一方面对大学四年来所学的理论知识 去分析研究和解决工程设计中遇到的一些工程技术问题 ，另一方面锻炼自己独立思考、自我创新的意识和能力。 设计主要内容： 1、 总体方案的拟定与设计计算； 2、 主轴、从动 轴、带轮、齿轮、榨螺轴、箱体等重要零部件的设计； 3、 轴承及其他重要标准件选用的原因分析及计算依据。 研究方法： 收集资料 件图 计 说明书 毕业设计预期成果： 1、 1 万字以上的设计计算说明书 ； 2、 4 张以上的设计图纸 进程计划（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等） 2012 年 11 月 25 日前 查阅文献收集资料，调研 2013 年 1 月 7 日前 了解螺旋榨油机的结构和工作原理，形成总体设计思路 2013 年 3 月 20 日前 完成整装图、部装图和零件图的绘制 2013 年 4 月 1 日前 中期考核 2013 年 5 月 1 日前 撰写设计计算说明书 2013 年 5 月 6 日前 毕业设计审查 2013 年 5 月 25 日前 毕业设计答辩 论证小组意见 组长签名： 20 年 月 日 专业委员会意见 专 业委员会主任签名： 20 年 月 日 注： 可打印，但意见栏必须相应责任人亲笔填写。 1 湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文（设计） 开题论证记录 学 院： 工学院 记录人： 学生姓名 肖帆 学 号 200940614108 年级专业及班级 2009 级机械设计制造及其自动化专业（ 1）班 指导教师姓名 任述光 指导教师职称 副教授 论文（设计）题目 多功能螺旋榨油机的 设计 论证小组质疑： 学生回答简要记录： 论证小组 成员签名 论证地点： 论证日期： 年 月 日 注：此表可从教务处网站下载中心下载。记录、签名栏必须用黑色笔手工填写。 1 湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文（设计） 开题论证记录 学 院： 工学院 记录人： 学生姓名 肖帆 学 号 200940614108 年级专业及班级 2009 级机械设计制造及其自动化专业（ 1）班 指导教师姓名 任述光 指导教师职称 副教授 论文（设计）题目 多功能螺旋榨油机的设计 论证小组质疑： 1、 螺旋榨油机的工作原理是什么 ？ 2、 榨油机螺杆重要性如何，应该用何种材料，怎样加工 ？ 3、 可通过哪些 方法提高榨油机的出油率 ？ 学生回答简要记录： 1、 螺旋榨油机是使料坯在榨膛内连续向前推进，在动态挤压作用下榨取毛油的机械。除喂料斗外，榨膛是主要的作业部分 ,由一根榨螺轴和圆筒榨笼组成。榨螺轴由若干个榨螺和距圈套装在轴上构成。每个榨螺有一定的螺距和螺深，而一根轴上的各个榨螺的螺距从进料口到出料口逐渐缩短，螺深逐渐变浅，因此使榨膛容积从进口到出口逐渐减小，料坯进入榨膛后沿榨螺螺级向出口处推进，所受的压力逐渐变大，从而将油陆续挤出。圆筒形榨笼的榨条与榨条间加装垫片以形成出油缝隙，挤出的毛油即通过此缝隙流出。 2、 榨油机螺杆是关键技术，螺杆应采用食品级不锈钢用旋风铣加工出来。 3、 （ 1）增加压榨级数； （ 2）加大榨膛直径和长度，调整螺距，增加榨膛压力点。 论证小组 成员签名 论证地点： 论证日期： 2013 年 1 月 13 日 注：此表可从教务处网站下载中心下载。记录、签名栏必须用黑色笔手工填写。 目 录 摘要 1 关键词 1 1 前言 2 2 螺旋榨油机的设计计算 6 动机的选取 6 螺旋榨油机主要参数的确定 6 膛容积比 6 料端榨膛容积比 计算 6 率消耗 7 膛压力 7 膛压缩比曲线 7 螺的设计计算 7 续型榨螺轴尺寸表 7 螺齿形 8 螺材料 8 和轴啮合齿轮的计算 9 轮的选用 9 定小齿轮的齿形参数 12 的计算校核 13 材及表面预处理 13 的结构设计 13 带轮的设计计算 15 承的设计 16 承寿命 16 算轴承寿命 16 3 螺旋榨油机的结构设计 16 螺轴的设计 17 笼的构造 17 轮箱的构造及入料器的构造 17 轮的结构设计 17 节装置的设计 18 的选择与校核 18 轴上的键 18 轴上的键 18 轴上的键 18 轴上的键 18 的校核 19 动轴承的选择 19 轴上的轴承的选择 19 轴和轴的轴承 20 螺轴与齿轮轴的联接设计 20 4 螺 旋榨油机的 故障及排除 20 作过程中出现的故障及排除 20 胚过分干燥时发生的现象 20 坯温度过低、含水量较大时发生的现象 21 般常见故障及排除 21 5 结论 22 参考文献 23 致谢 24 湖南农业大学全日制普通本科生 毕业论文（设计）任务书 学生姓名 肖帆 学 号 200940614108 年级专业及班级 2009 级机械设计制造及其自动化 (1)班 指导教师及职称 任述光 副教授 学 院 工学院 20 12 年 12 月 3 日 填 写 说 明 一、毕业论文（设计）任务书是学校根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计） 工作的依据。此表由指导教师填写。 二、此任务书必需针对每一位学生，不能多人共用。 三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容。 四、任务书一经下达，不得随意更改。 五、各栏填写基本要求。 （一）毕业论文（设计）选题来源、选题性质和完成形式： 请在合适的对应选项前的“”内打“”，科研课题请注明课题项目和名称，项目指“国家青年基金”等。 （二）主要内容和要求： 1工程设计类选题 明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标 ；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要求。 2实验研究类选题 明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等。 3文法经管类论文 明确选题的任务、方向、研究范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等。 （三）主要中文参考资料与外文资料： 在确定了毕业论文（设计）题 目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近 1 3 年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献。 （四）毕业论文（设计）的进度安排： 1设计类、实验研究类课题 实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的 20%；主体工作，包括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的 50%；撰写初稿、修改、定稿约占总时间的 30%。 2文法经管类论文 实习、调研、资料收集、归档整理、形成提纲约占总时间的 60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的 40%。 六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名。 毕业论文 （设计）题目 多功能螺旋榨油机的设计 选题来源 结 合 科 研 课 题 课题名称： 生产实际或社会实际 其他 选题性质 基础研究 应用研究 其他 题目完成形式 毕业论文 毕业设计 提交作品，并撰写论文 主要内容和要求 榨油机是一种油料加工机械。把经过预处理的油料坯以挤压的方法榨取植物油的机械。螺旋榨油机是使料坯在榨膛内连续向前推进，在动态挤压作用下榨取毛油的机械。除喂料斗外，榨膛是主要的作业部分 ,由一根榨螺轴和圆筒榨笼组成。榨螺轴由若干个榨螺和距圈套装在轴上构成。每个榨螺有一定的螺距和螺深，而一根轴上的各个榨螺的螺距从进料口到出料口逐渐缩短，螺深逐渐变浅，因此使榨膛容积从进口到出口逐渐减小，料坯进入榨膛后沿榨螺螺级向出口处推进，所受的压力逐渐变大，从而将油陆续挤出。圆筒形榨笼的榨条与榨条间加装垫片以形成出油缝隙，挤出的毛油即通过此缝隙流出。主要内容为： 1 总体方案的拟定与设计计算； 2 主轴、从动轴，带轮、齿轮、榨螺轴、箱体等重要零部件的设计； 3 轴承及其它重要标准件选用的原因分析及计算依据。 设计具体要求 如下： 1设计图纸不得少于 4 张 0#图纸 2设计说明书全部打印，格式规范符合湖南农业大学东方科技学院毕业设计规范要求，字数不得少于 1 万字。正文的主要结构层次： 1）前言： 简要介绍榨油机设计现状及问题，本设计的目的、意义、主要内容与 创新。 2）总体方案的拟定与优选：要有方案的比较，选优，要有必要的简图和设计说明。 3）设计计算与分析：如工作过程中的压力计算、主要零部件的受力分析及强度、刚度、稳定性方面的设计和校核计算。 4）绘出设计总装图，主轴、从动轴、榨螺轴等主要零部件部装图的 纸。 5）设计总结 ：对整个毕业设计主要成果的总结。明确指出本次设计的优点（对已有设计所做的改进）和缺点（不足及没有考虑周全的地方），对其应用前景及社会、经济价值加以预测和评价，并指出今后进一步改进设计的方向与设想。 主要中文参考资料与外文资料 1 徐广海等 J2007,11. 2 刘大川等 J2006,11. 3 潘小平等 J2009,7. 4 赵小平等 J1992,1. 5 奚兰美等 J. 中国油脂 ,2005,9. 6 李诗龙 J2003,8. 7 李诗龙 ,刘协舫 J2004,7. 8 皮亚南等 J1996,1. 9 曹茂香 J1997, 工作进度安排 起止日期 主要工作内容 2012 年 11 月 25 日前 查阅文献 收集资料，调研 2013 年 1 月 7 日前 了解螺旋榨油机的结构和工作原理，形成总体设计思路 2013 年 3 月 20 日前 完成总装图，部装图和零件图的设计绘制 2013 年 4 月 1 日前 中期考核 2013 年 5 月 1 日前 撰写设计计算说明书 2013 年 5 月 6 日前 毕业设计审查 2013 年 5 月 25 日前 毕业设计答辩 要求完成日期： 20 13 年 5 月 06 日 指导教师签名： 审查日期： 20 12 年 12 月 04 日 专业委员会主任签名： 批准日期： 20 12 年 12 月 05 日 学院指导委员会签名（公章）： 接受任务日期： 20 12 年 12 月 05 日 学生本人签名： 注：签名栏必须由相应责任人亲笔签名。此表可从教务处网站下载中心下载。 1 多功能螺旋榨油机的设计 学 生：肖 帆 指导老师：任述光 （湖南农业大学工学院，长沙 410128） 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；轴；花键；联轴器； 齿轮 箱；榨笼 ； of 10128, is of of of in is of of a an of be a of of by by 2 be to of to is of (to he 前言 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 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， 165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， 3 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、全自动榨油机，香油机、滤油机设备等推陈出新 1。 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。 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 200A 3型：榨螺轴，由长度为 1960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； 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。 旋榨油机的工作原理 榨油机是一种油料加工机械。把经过预处理的油料坯以挤压的方法榨取植物油的机械。螺旋榨油机是使料坯在榨膛内连续向前推进，在动态挤压作用下榨取毛油的机械。除喂料斗外，榨膛是主要的作业部分 ,由一根榨螺轴和圆筒榨笼组成。榨螺轴由若干个榨螺和距圈套装在轴上构成。每个榨螺有一定的螺距和螺深，而一根轴上的各个榨螺的螺距从进料口到出料口逐渐缩短，螺深逐渐变浅，因此使榨膛容积从进口到出口逐渐减小，料坯进入榨膛后沿榨螺螺级向出口处推进，所受的压力逐渐变大，从而将油陆续挤出。圆筒形榨笼的榨条与榨条间加装 垫片以形成出油缝隙，挤出的毛油即通过此缝隙流出 2。 4 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。 如茶油 榨油 工序： 茶籽 清选破碎（分离）（粗轧）软化轧胚蒸炒压榨毛油 计榨油机的一般程序 一部机器的质量 很大程度上取决于设计者的用心程度，也就是设计质量，而制造过程对机器质量的影响 ，本质上就在于 是否严格按照设计时所规定的步骤来完成，所以 设计阶段是决定机器好坏的关键 性阶段 。 划阶段 在 根据 社会人群 的需要提出 想要设计的新机器后，计划阶段只是一个准备阶段，这是就要求我们对要设计的机器 有一个模糊的概念。 在这个阶段 ， 必须 对所设计的机器的需求情况作充分的 市场调查研究和分析。通过分析来 确 定 机器所应 具 有的功能，并为以后的决策提出由 市场 环 境、制造所需经费 、加工 难易程度以及时限等众多 方面所确定的约束条件。 本次设计是毕业设计，考虑到时间不是太充分加上学生自身能力有限，在榨油机设计难度的选择上不能太难，于是在寒假里学生在网上查阅了各种资料，最终决定选择单螺杆螺旋榨油机 。 学生的设计任务书大概包括：机器的性价比 、功能 及 对环境的影响 的估计 与 制造 难度方面的大致估计等。并且对这些要求及条件一般也只能给出一个合理的范围，而不是绝对的 数据。例如可以用最低要求、最低精度 等方式予以确定。 方案设计阶段 本阶段对设计的成败起关键作用 ，同时这个阶段也让我知道同样的机器可以有许多个不同的设计方案。机械取油设备有多种，其工作原理也不尽相同，如静压式、搅拌挤压式、偏心回转挤压式等等。如何设计才能更好的发挥机器的功能 需要认真 分析，就是预期的功能能否全部实现 ，相互间能否替代等。最后确定出 最佳的 功能参数，作为 进一步设计的依据。在 这一步骤中，要恰当处理理想状态和实际情况 之间可能产生的问题。 确定功能参数后，即可提出 可行的设计方案，亦即提出可能采用的方案。确定最佳 方案时，可按原动 件部分、传动部分及执行部分一一 进行讨论。 一般情况下 是先从执行部分开始讨论。 对 机器 进行评估 时，还必须对机器的 安全 可靠性进行分析，把 安全可靠 性作为一 5 项 重要的评价指标。从可靠性的观点来看，盲目的追求复杂的结构是不明智的，通常 ，系统越复杂， 就有可能累积更多的误差， 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，但是 这 又 不可避免地提高机器的成本 。 通过 各个方案的对比 ，最后确定一个 最好 设计 方案 的原理图或机构运动简图。 在方案设计阶段，要懂得借鉴之前同类机器的设计经验 ， 研究它的优势与不足，取其长弃其短。 要积极创新，反对保守和照办原有设计， 同时也要反对一味追求创新而把合理的 经验弃置不用这两种错误倾向。 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。 技术设计阶段的 工作： 机器的运动学 设计 根据确定的 设计 方案， 首先对原动机进行选取，这也就需要 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。 零件的工作能力设计 已知主要零件 受力的大小和特点即可做零部件的初步设计。设计所依据的 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。 本设计对机器主要零件的强度和轴承寿命进行了计算 ，以此 来确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。草图上需对所有零件的外形及尺寸进行 全面的设计 。在此 过程 中， 需要使各零部件的外形和尺寸互不干涉，并且能很好的组合在一起起到想要的作用，仔细 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 在机器的部件装配草图和总装配草图设计完成以后，所以的零部件的基本尺寸均 6 为已知，在这个基础上，因为之前有一部分主要的零件的尺寸只是初步设计尺寸，在所以零件尺寸确定以后，还需 要对它们进行进一步的精确的校核计算，逐步修改零件的尺寸 ，直到满足设计要求为止。 2 螺旋榨油机的设计计算 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 3。 电机型号 转速 720r/ 额定功率 额定电流 效率 =84 % ； 功率因数 = 最大转矩） /（额定转矩） = 总传动比 i = 螺旋榨油机主要参数的确定 榨膛容积比 jV1） 查表坯实际压缩比 = 实际压缩比n= 本次设计的螺旋榨油机对象是大豆，其总压缩比 14 ,取 进料端榨膛容积 根据设计能力等参数，可按下式计算 4： 0 (2) 将数据代入公式 （ 2） 得： 300kg/h000)/(600r/； 因此 ； 出坯率 料坯充满系数 压榨 系数 入榨料坯容重 ； p 7 出口端榨膛容积 由 公式 出 =。 功率消耗 理论公式 5 qn6000 ( （ 3） 对于中小型机器 7 取 膛压力 P=(2471 （ 4） 将数据代入公式 （ 4） 得： P=(2471)/022 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 1， 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 1 榨螺轴 6 连续型榨螺轴尺寸如下表所示： 8 表 1 榨螺轴尺寸表 6 螺号 1 2 3 4 5 6 7 节长 120 110 80 30 45 45 45 导程 42 42 36 螺旋外径 70 70 70 70 70 70 70 螺旋内径 50 50 50/67 7 59/顶宽 /齿根宽 6/16 6/16 6/16 8/ 榨螺齿形 锥形根圆榨螺 榨螺齿形尺寸 0 30 ； 一般 =15 45 ,最大为 90 ； 150 。 承的设计 承寿命 06/(60n)(c/p) （ 13） 对于滚子轴承， =10/3,我们计算 2905。 已知： n=320 r/预期计算寿命=5000h， 由公式得出， C= 求比值 r=966=16） 故所 选轴承为圆锥滚子轴承 32905 ,满足寿命要求 。 3 螺旋榨油机的结构设计 7 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# 。 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。 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。 带轮的结构设计 大三角带轮的结构尺寸 基准直径 d =330 带轮宽 B=(e+2f=30.6 槽型： Z， 槽间距 e=12 取 e=12.3 第一对称面至端面的距离 f ,取 f= 基准线上槽深 .0 外径ad=d +234 最小轮缘厚 =5.5 取 =10 基准下槽深.0 轮槽角 =38 。 基准宽度.5 1d=(2)d=44 2d=ha+ )=292 1h=2903 1b= 2b= 1f= 18 2f= L=(2)d=30.3 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。 键的选择 与校核 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。 轴上的键 轴径 d=25 bh=8 7 ， L=140 轴径 d=28 的为普通平键， 公称尺寸 bh=8 7 ， 键长 L=70 轴上的键 轴径 d=28 bh=8 7 ， 键长 L=80 轴上的键 轴径 d=35 bh=10 8， 键长 L=180 轴的深度 t=5.0 轴上的键 轴径 d=35 bh=10 8 , 19 键长 L=450 的校核 （ 1） 轴上的转矩 对键 1，工作面的挤压或磨损，由公式 ， k=h/2, l=， ； 键的剪切，由公式 ，故该键满足要求。 对键 2，工作面的挤压或磨损，由公式 ， k=h/2, l=， ； 键的剪切，由公式 ，故该键满足要求。 （ 2） 轴的键的校核 因传动比 i =2n=1440/640 r/ 轴上的转矩 工作面的挤压或磨损，由公式 ， k=h/2, l=， ； 键的剪切，由公式 ，故该键满足要求。 同上可验证得，芯轴上的键也是满足要求的。 滚动轴承的选择 轴上的轴承的选择 轴上的大齿轮 B=95 B 200 , d=35 内径 D=35 1D=63， 轮毂厚 t ,t= 1214 L=( =52.5 =(4)0 8 , 1H=8 , 2H=,C=1H/5=但要求 C 10 ,取 C=10 ,S=1H/6 ,取 S=10 ； 选用芯轴上的轴承时，依据1D=63 选调心滚子轴承，型号为 22212 ,尺寸如下： d=60 D=110 2 6 4117 . 59 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 4 . 9 7 1 01440PT n 8 . 6 1 4 0 P a p M P a 42 2 4 . 9 7 1 0 3 . 6 7 9 02 5 8 1 3 2 P a M P aD b l 6 6 5227 . 59 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 1 . 1 2 1 0640PT n 2 1 . 7 4 0 P a p M P a 52 2 1 . 1 2 1 0 1 3 . 8 9 02 8 8 7 2 P a M P aD b l 22 2 4 . 9 7 1 0 8 . 0 1 9 02 5 8 6 2 P a M P aD b l 1 8 . 3 4 4 0 P a p M P a 20 B=28 N，22 润滑 n=3200 r/ 重量 W= 2d=75.7 2D=93.5 安装尺寸9 01 计算系数 e=1Y= 2Y= 0Y= 轴和轴的轴承 选用相同型号的轴承，圆锥滚子轴承，型号为 32905 ； 轴径 d=25 基本尺寸 ： d=25 D=42 T=12 B=12 C=9 , 1 ,6 , W= 计算系数 ： e= Y = 0Y=1 , 其他尺寸 ： a = 1 =10 18 ,取 =15。 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。 4 螺旋榨油机的 故障及排除 作过程中出现的故障及排除 坯过分干燥时发生 的 现象 8 （ 1） 油机的榨笼内发出格！格！响声，并使 整台榨油机振动 ； （ 2） 出饼端瓦形饼不能成块而碎散，饼呈黑褐色而有焦斑 ； （ 3） 榨油机的电动机负荷高于正常（ 30A 以上） ； 21 （ 4） 出油位置移向出饼方向，出饼口冒青烟，出油减少，油色深褐。 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。 坯温度太低、含水量较 大时发生 的 现象 8 （ 1） 有时会不进料或进料少，料与轴一起转动 ； （ 2） 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 ； （ 3） 榨油机的电动机负荷降低（ 12A 以下） ； （ 4） 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。 般常见故障 及排除 （ 1） 不出油或出油率过低。 可能由榨条装配得太紧或排油缝被油渣塞引起。应根据含油量的高低，对榨条的松紧度进行调整。可能由榨膛温度过低堵、零件磨损、出饼厚度不合适等引起的。应注意螺旋榨油机的使用方法。可能由原料水分不合适、原料受潮发霉、杂质过多 、籽料不饱等原因引起。应重新选则油料，控制油料水分 ； （ 2） 螺旋轴卡死造成突然停车的现象。可能由于排料不畅，榨膛堵塞等原因引起 ，应注意均匀加料、控制饼的厚度。一旦出现这种情况，应立即关闭电源，停止进料，插死进料调节板，打开排料板，抽出螺旋轴，对膛内油料进行清除，这一切完成后重新进行压榨。 也可能因为榨膛还未磨热，就投入大量原料造成的。再看开机时，要十分注意等达到一定温度时，再加料。还可能由于油料中含石块等硬异物杂质进入榨膛引起。一旦发生这种情况，要立刻停机，清除膛内硬物，检查零件磨损程度，如果零件磨损较严重 ，应立刻修理或更换 ； （ 3） 榨油过程中跑渣过多。一般情况都会存在少量跑渣的现象，但跑渣过多就不正常了。可能由饼太薄造成。这种情况应按说明书的要求，对饼的厚度进行适当的调整。可能由油料塑性不好，出饼困难，增加了机膛压力造成。这种情况可加入适当的水，运行机器，提高螺旋榨油机的温度，从而使油料塑性得到提高。可能由榨条间隙过大或个别榨条弯曲造成。应进行检查，如果是因为榨条间隙过大，应及时调整榨条 22 间隙；如果是因为榨条弯曲，则需要取下榨条，采用打磨、垫铁等方式调直榨条，之后重新安装。 以上三点是常见故障问题，其余可能出 现的故障问题就不一一介绍了，详情见下表： 表 2 螺旋榨油机常见故障分析、排除一览表 9 见 故障 不出油或出油率过低 螺旋轴卡死造成突然停车 榨油过程中跑渣过多 螺旋榨油机不进料 螺旋榨油机烧膛 原因 分析 1 榨条装配得太紧或排油缝被油渣堵塞 2 榨膛温度过低、零件磨损、出饼厚度不合适 3 原料水 分不合适、原料受潮发霉、杂质过多、籽料不饱 1 排料不畅，榨膛
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