螺旋榨油机的设计（全套CAD图纸）

1、螺旋榨油机的设计（全套cad图纸） 全套cad图纸,联系 695132052 螺旋榨油机的设计学 生:邓 凯指导老师:任述光(湖南农业大学东方科技学院,长沙 410128) 摘 要:本文主要是对螺旋榨油机的总体机构设计。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。带及带动轮的选择设计。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。榨螺部分主要由榨螺轴和榨螺,调节螺栓等组成。榨螺的设计应该满足榨螺间的装配要求。本机适应于榨取菜籽,花生仁,芝麻等植物油脂。 关

2、键词:榨油机;花键轴;联轴器;榨笼;变速箱;the design of spiral oil pressauthor:dengkaitutor:renshuguangoriental science &technology college of hunan agricultural university, changsha 410128 abstract:this thesis is the design of the overall structure of screw press. including press parts, transmission parts, chassis par

3、ts, oil installations and the structural design of feed and so on. including the input of the motor power / speed option. belt and pulleys of the selection and design. transmission in gear design, shaft design, bearings, keys, options and related coupling calculation, check. pressing screw pressing

4、cage design. pressing of which is the oil press screw and pressing cage main working parts. pressing screw part of the main screw pressing and pressing bolt of three. transfer cake first. lock nut and adjustment bolts etcpressing bolts should be designed to meet the pressing bolt assembly between th

5、e requirements. squeezed between the assembly must be tight spiral.this machine is suitable for the extraction of rapeseed, peanut, sesame,sunflower seeds and other plant oils. key words:oil press; spline shaft; coupling; pressing cage; transmission; 1 前言 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

6、,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

7、均量的二分之一。预计到2010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1。 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

8、,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

9、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2。 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825min,能自动控制,是一种适用压榨可可、芝麻、花生

10、仁等高油分软脂油料的专用榨油机。但对设备材质、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3。 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。 1 机电一体化

11、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。? 2 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

12、食品等。3 生物技术 生物技术是21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。 4 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

13、新技术4。2 总体方案的拟定2.1 工作原理分析 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

14、5。2.2 设计内容 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

15、须达到的要求、最低要求、希望达到的要求等方式予以确定6。2.3 方案与技术设计 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

16、办法是先从执行部分开始讨论。 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7。 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

17、倾向。 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: 1 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)。 2 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。 3 零件的工作能力设计 已知主要零

18、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。 4 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。 5 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

19、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

20、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”8。3 螺旋榨油机的设计计算3.1 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 7.5kw ; 额定电流8.8a ; 效率 84 % ; 功率因数 cos?0.82 ; t/tn (最大转矩)/(额定转矩) 2.3 ; tmin/tn 1.5 ; 总传

21、动比 6.983.2 螺旋榨油机主要参数的确定3.2.1 榨膛容积比 =vj/vch (1) 查表15. 5-1坯实际压缩比p2.39 ; 实际压缩比n3.25 本次设计的螺旋榨油机对象是大豆,其总压缩比=7.514 ,取=7.53.2.2 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: vjqbm/60kfknrmn 2 将数据代入公式3.2得: vj300kg/h0.91000/600.60.70.760r/min255.102 cm3 因此 vj255.102 ?3; 出坯率 bm0.9 ; 料坯充满系数 kf0.6 ; 系 数 ke0.7 ; 入榨料坯容重 rm0.7?/

22、?3 ; 出口端榨膛容积vch ,由公式3.1 =vj/vch 推出 vch vj/18.22 cm33.2.3 功率消耗 理论公式 nrq?n?rp/6000 kw (3) 对于中小型机器 nr57 kw ; 取 nr6 kw 3.2.4 榨膛压力 p2471?n5.5/e0.022w kpa (4) 将数据代入公式3.4得: p24710.000853.255.5/e0. 0223.5?1372.94 kpa3.2.5 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1 :3.3 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

23、压力、油与饼的质量,生产率和生产成本有很大关系。 图1 榨膛压缩比曲线 fig 1 the pressing chamber compression ratio curve 在设计中,采用套装式变导程二级压榨型榨螺轴,如图3.2,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9。图2 榨螺轴fig.2 squeezing screw shaft3.3.1 连续型榨螺轴尺寸如下表所示:3.3.2 榨螺齿形表1 榨螺轴尺寸表table .1 squeezing screw sha

24、ft dimensions table 榨螺号 节长 导程 螺旋外径 螺旋内径 齿顶宽/齿根宽 1 12042 70 50 6/16 2 11042 70 50 6/16 3 8036 70 50/676/16 4 30 ? 7069.2/67 ? 5 4531.570 59/64.3 8/9.9 6 4531.570 64.3/69.6 11.7/13.6 7 45 ? 70 69.6/76.6 ? 锥形根圆榨螺 榨螺齿形尺寸=030; 1545,最大为=90; 10; 榨螺最小壁厚d0-d/2620 mm,取=6 mm 图3 3号榨螺fig.3 3 pressing screw3.3.3

25、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 。3.4 轴和轴啮合齿轮的计算3.4.1 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p17 kw ; 小齿轮转速n1418.6 r/min ; 齿数比ui12.25 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 9。 2齿轮齿数的选择小齿轮的齿数z113,中齿轮的齿数为z2iz129.25 ,取z23

26、0 芯轴转速 n60r/min 3按齿面接触强度设计。1 确定公式 d1t2.32 (5) 公式3.5内的各计算数值 . 试选载荷系数:k11.3 . 计算小齿轮传递的转距: t1 95.5105p1/n1 95.51057/418.6 6.126104 n?mm . 齿宽系数d1 . 由表查得材料的弹性影响系数ze181.4 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 1.2109 n2 0.53109

27、 . 接触疲劳系数 khn10.9 ,khn20.87 . 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%, 安全系数为 s1, h1 khn1?hlim1/s 0.9650 585 mpa h2 0.87550 478.5 mpa 2)计算. 试算小齿轮分度圆直径 d1t , 代入h中较小的值 d1t2.32 (6) 经计算得 d1t67.499 mm . 计算圆周速度 v d1tn1/601000 3.1467.499418.6/601000 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/

28、13 5.192 mm 齿高: h2.25 mt 2.255.192 11.683 mm b/h 5.778 . 载荷系数 根据v1.479 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:khkf1.2 ; 由表查得:使用系数ka1 ; 由表查得:7级精度,小齿轮相对支承,非对称布置时 kh 1.12+0.181+0.6d2 d2 + 0.2310-3b 1.12+0.181+0.61212+0.2310-367.4991.424 由b/h5.778, kh1.424 查得 kf1.52 ; 故载荷系数为: kka

29、kvkhkh 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7 d1 d1t 67.499 (7) 得 d1 75.85 mm . 计算模数 m d1/z1 75.85/13 5.835 mm (4)按齿根弯曲强度设计 m (8) 1)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fe1560 mpa ; 大齿轮的弯曲疲劳强度极限fe2440 mpa. . 由图册查得弯曲疲劳寿命系数: kfn10.85 , kfn2 0.88 . 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 s1.4 f1 mpa f2 mpa . 计算载荷系数 kkakvk

30、fkf11.081.21.521.97 . 查取齿形系数 yfa13.13yfa22.52 . 应力校正系数: ysa11.48ysa21.625 . 计算大小齿轮的并加以比较: 10.01362 20.01480 大齿轮的数值大。 2)设计计算 由公式8得: m3.09 mm 对比计算结果,取按齿根弯曲强度设计的,m3.09 mm,就近圆整为标准值 m3 , 按接触疲劳强度计算分度圆直径 d175.85 mm ,从而计算出 小齿轮齿数 z1d1/m75.85/325.2826 大齿轮齿数 z2uz12.252658.5 ,取 z259 (5)几何尺寸计算 . 计算分度圆直径 d1z1m263

31、78 mm d2z2m593177 mm . 计算中心距 ad1+d2/2127.5 mm . 齿轮宽度 bdd117878 mm 取 b280 mm , b185 mm (6)验算 ft2t1/d129.126104/782340.77 n kaft/b12340.77/7830 n/mm 100 n/mm. 所以,该齿轮设计符合要求。3.4.2 确定小齿轮的齿形参数 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸: 1)分度圆直径d : d1mz132678 mm d2mz2359177 mm 2)齿顶高ha haha*m133 mm 3)齿根高 hfha*+c*m1+0.2533.75 mm 4)齿全高 hh

32、a+hf 2ha*+c*m3+3.756.75 mm 5)齿顶圆直径 da1d1+2haz1+2ha*m78+2384 mm da2d22haz22ha*m17723183 mm 6)齿根圆直径 df1 d1-2hfz1-2ha*-2c*m 26-21-20.25370.5 mm df2d22hfz22ha*c*m169.5 mm 7)基圆直径 db1d1cos78cos20o73.296 mm db2d2cos177cos20o166.326mm 8)齿距pm39.42 mm 9)齿厚sm/23/24.7 mm 10)齿槽宽em/24.7 mm 11)中心距ad2d1/2mz2z1/2127

33、.5 mm 12)顶隙cc*m30.250.753.5 轴的计算校核3.5.1 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10。 3工作条件: 载荷不大,深度 0.51.5 mm.3.5.2 轴的结构设计 1轴肩高度:a0.070.1d d为轴的直径,轴环宽度b1.4a 按扭矩强度条件计算 tt/wt9.55106p/ 0.2nd3 t (9) 其中 t 为扭转切应力,单位是 mpa. 轴45#钢 t2545 mpa a0126103 mm3 2轴的直

34、径 d (10) 式中取a0105 mm3 轴传递的功率 p4 kw, 轴的转速 n418.6 r/min d22.28 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 mm, l60 mm, l长系列60 mm,短系列42 mm 。 此处为轴的校核图形,图4 轴的受力图fig.4 axial force 总弯矩 m474 nm 校核轴的强度,按第三强度理论计算应力 11) 对于直径为d的圆轴,弯曲应力m/w, 扭转切应力 t/wtt/2w (12) 其中,w mm3 为轴的抗弯截面系数,w 式中 b6,t4,d28 mm 则轴的弯矩合成强度条件

35、为:/1842.8950 mpa -1对称循环应变力时,轴的许用弯曲应力经查表得 -160 mpa ca-1 符合强度要求. 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。3.6 皮带轮的设计计算 小带轮的基准直径 d171 mm; 大带轮的基准直径 d2315 mm 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b50 mm , 带轮宽 b63 mm 求带速 d1601000v/n1 其中n

36、1418.6r/min ,d171mm ; in1/n2 i ,查表13-1-42 取i3 ,则n2139.53r/min ; 带厚1.2n ,查表13-1-45 n3 ,则3.6mm 初定中心距 a0 1.5d1+d2 a05d1+d2 , 则579 a01930 ,取a0860mm 环型带的节线长度l0p2a0+d1+d2+2350.83 ; 由表13-1-38 环型带内周长度lilp- 实际中心距 aao+946 mm ; 小带轮的包角180-159.4161503.7 键的选择设计 3.7.1 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

37、长等于或略短于轮毂的长度。 i轴 :d22 mm 处选用普通平键 键宽b键高h bh 66 键l , 25mm,56mm, 轴深度 t4.0 mm3.7.2 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 p2t103/kld p (13) t传递的转矩为t9.126104 n? mm k键与轮毂键槽的接触高度,k0.5h0.563 mm l键的工作长度,圆头平键ll-b56-650mm d轴的直径d22 mm p 许用挤压应力p 100120 mpa, 查表取 p110 mpa 将数值代入公式 p29.12610103/3562255.309mpap110 mpa 符

38、合标准。 故,键的标记为: 键6563.8 轴承的设计3.8.1 轴承寿命 lh106/60nc/p (14) 对于滚子轴承,10/3,我们计算i轴的滚动轴承为圆锥滚子轴承32905。 已知: n418.6 r/min ,预期计算寿命lh5000h 由公式得出,c 求比值fa/fr1284.3/29660.43e 因此查表得,径基本额定动载荷 c p (15) 计算当量动载荷p px fr+y fa (16) fp向动载荷系数x和轴向动载荷系数y,分别为x1 ,y0 载荷系数fp由表查得 fp1.01.2 取fp1.2. 则 p1.212966+01284.33559.2 n 代入上述公式3.

39、15中,c15193.5 n, 按照设计手册选择c,选c20500 n3.8.2 验算轴承寿命 lh13557.7 h lh(17) 故所选轴承为圆锥滚子轴承32905 ,满足寿命要求 。4 螺旋榨油机的结构设计4.1 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#4.2 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。4.3

40、 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。4.4 带轮的结构设计 大三角带轮的结构尺寸 基准直径 dd330mm , 带轮宽bz-1e+2f30.3 mm, 槽间距e120.3 ,取e12.3 mm 第一对称面至端面的距离 f81 ,取f9.15 mm , 基准线上槽深 ha2.0 mm , 外径 dadd+2ha334 mm , 最小轮缘厚 5.5 mm ,取10 mm 基准下槽深 hf9.0 m

41、m , 轮槽角38 基准宽度 bd8.5 mm 1.82d44 mm , da-2ha+hf+292 mm , 29038.77 mm , 0.8h131.01 mm , 0.4h115.508 mm , 0.8b112.4064 mm , 0.2h17.754 mm , 0.2h26.202 mm , l1.52d30.3 mm4.5 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

42、,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。4.6 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。4.6.1 轴上的键 轴径 d22 mm , bh87 , l180 mm , 轴径 d28mm处的为普通平键, 公称尺寸 bh87 , 键长 l70 mm ;4.6.2 轴上的键 轴径 d28 mm , bh87 , 键长 l140 mm ;4.6.3 芯轴上的键, 轴径 d35 mm , bh108 , 键长 l180 mm

43、; 轴的深度 t5.0 mm4.6.4 芯轴上的键, 轴径 d35 mm , bh108 , 键长 l450 mm4.7 滚动轴承的选择4.7.1 轴上的轴承的选择 轴上的大齿轮 b95 mm ,b200 , d35 mm ,内径 d35 mm ,d11.8d63 , 轮毂厚t ,t14 mm ,l1.21.5d52.5 mm , 2.54mn108 , h10.8d28 ,h20.8h122.4 ,ch1/55.8 ,但要求 c10 ,取 c10 ,sh1/6 ,取 s10 ; 选用芯轴上的轴承时,依据d1来选,d163 mm ,选调心滚子轴承,型号为22212 ,尺寸如下: d60 mm

44、,d110 mm , b28 mm , cr81.8 kn ,cor122 , 脂润滑 n3200 r/min , 重量 w1.22 kg d275.7 mm ,d293.5 mm ,rmin1.5 , 安装尺寸 damin69 mm ,da101 mm ,ra1.5 ; 计算系数 e0.28 ,y12.4 ,y23.6 ,yo2.44.7.2 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 d25 mm , 基本尺寸 d25 mm ,d42 mm , t12 mm , b12 mm , c9 ,cor21 ,cr16 , w0.064 kg ; 计算系数 e0.32 ,y1.9 ,yo1 , 其他尺寸 a8.7 ,rmin0.3 ,r1min0.3 ,rarb0.3 , 1018,取154.8 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。5 结论 1在设计螺旋榨油机的过程中,设计的对象主要是大豆等油料作物,适用于中小油厂,因此所需要得零