【《某磨浆机磨盘的设计案例》3800字】

I某磨浆机磨盘的设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u10109某磨浆机磨盘的设计案例 118075图4-1磨浆机磨盘a)动磨盘b)静磨盘 2261161.1磨浆机磨盘的设计 2132321.1.1磨盘尺寸的确定 282931.1.2磨盘强度的校核 23273图4-2磨盘 3217601.1.3动磨盘转动时离心力的计算 395731.2螺旋推进器的设计 414211.2.1螺旋推进器的原理和参数计算 4193901.2.2螺旋角的设计校核 529978图4-3物料质点速度分析 513675图4-4螺旋推进器的螺旋杆 6283461.2.3螺旋推进器输送能力的核算 61466图4-5螺旋推进器的键槽 789301.2.4键的选择与强度计算 7256391.2.5轴的强度校核 7226681.3动磨盘座的设计 82923图4-6螺旋推进器 8226811.4壳体设计 915840图4-7机座a)前立面图b)后立面图 9279071.5端盖的设计 912898图4-8机座盖 10232621.6其它一些零件的设计 1025807图4-9零件图 1113633a)调节螺母b)调节螺杆c)料斗d)料斗套e)调节插板 11204241.7维护保养 1162821.8故障及排除 11米粉磨浆机磨盘有动磨盘和静磨盘，如图4-1所示，动磨盘安装在螺旋推进器底座上和主轴一起旋转；磨浆机的机壳和静磨盘在一起被扭紧。a)b)图4-1磨浆机磨盘a)动磨盘b)静磨盘1.1磨浆机磨盘的设计1.1.1磨盘尺寸的确定要设计磨盘，首先就要通过计算公式来计算出它的直径，及内径。\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"通过大量的查找资料得出磨浆机磨盘的线速度是9.16m/s。速度越快,磨浆机磨出的浆温度就越高,磨出的浆的口味也会受影响[1]。磨盘直径计算公式如下D≤(1)中的D——磨盘直径,mmv——磨盘线速度,m/sn——磨盘轴转速,r/min，本设计取n=1100r/min\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"把已知的数据代入式子(1)中得D≤159.12mm\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"，取磨盘直径为D=160mm,磨盘内径为d=60mm。1.1.2磨盘强度的校核因磨盘斜度小,可近似按圆盘式磨盘来校核强度,材料为耐磨铸铁,应力计算公式为σrmaxστmax式中σrmax——径向最大拉应力,MPaσσb——许用应力,Mpaρμ——材料泊松比ω——最大角速度,rad/s\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"把已知的数据代入式子(2)、（3）中得σrmax=119.8MPa,σ_τmax=168.8MPa。\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"上面的计算是以圆盘式磨盘来计算的,而实际磨盘的形状是锥形的,且磨盘表面有磨齿,所以要把计算出来的应力值乘上校正系数1.5倍,则σrmax=179.7MPa,στmax=253.2MPa。\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"即σ_rmax<σ_τmax＝(σ_b)=280最终绘的效果如下图所示图4-2磨盘1.1.3动磨盘转动时离心力的计算根据转动件尺寸b/D=0.09＜0.2（b为动盘的宽度，这里取15mm）动盘的重量M为2.4kg和转速1400r/min，查手册得转动件的平衡精度等级取G=6.3F=式中F——不平衡离心力,NM——动盘的重量,kg将上面数据代入式(4)得F=0.066N1.2螺旋推进器的设计1.2.1螺旋推进器的原理和参数计算螺旋推进器的原理螺旋推进器的原理\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"：螺旋推进器由轴和螺旋叶片组成，安装在机壳里的封闭空间，在封闭空间里旋转，与料斗相通，浆料从料斗进入螺旋推进器，浆料因为自重和摩擦力的原因向磨浆机的磨盘方向移动。\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"常用螺旋推进器的设备有搅拌设计、烘干设备、给料设备、计量设备等。\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"螺旋推进器在食品制作机械中被广泛应用。螺旋推进器的主要特点:1、结构简单，结构紧凑，横截面尺寸小，可在其他运输设备不能安装和不易操作的场所使用;2、工作可靠，维护方便，成本低，仅为斗式提升机的一半;3、机槽可全封闭，可实现密闭输送，以减少物料对环境的污染，特别适用于输送大粉尘物料;4、输送时可多方位送料和多方位出料，故工艺安排灵活;5、物料输送过程中也可进行搅拌、加热、冷却等操作。\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"螺旋推进器的主要缺点：在物料输送的过程中，由于与机槽、螺旋体之间的摩擦、物料间的搅拌等原因，让输送功率消耗较大，同时对物料具有一定的破碎效果；\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"特别是它对机槽和螺旋叶片有较强的磨损作用；物料要比较均匀的输送过去，不然会产生堵料现象\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"；如果出现纤维比较长，杂质比较多的物料也会出现堵塞的现象，所以这些物料也是不适合运送的\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"。本设计要设计螺旋推进器的话，必须要考虑到它的作用，它一方面通过螺旋来将原料送到加工的地点；另一面它的外轮廓可以通过高速旋转来切碎原料。螺旋推进器参数计算然后根据电机轴转速确定螺旋推进器参数[4]:外径D1=60mm,内径d1.2.2螺旋角的设计校核图4-3物料质点速度分析\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"螺旋推进器运行时,叶片上任意o点作用在输送物料上的力沿叶片的法线方向,当摩擦力忽略不计时,输送物料沿叶片的法线方向运动速度如上面图4-3所示。υn式中vn——输送物料沿叶片法线方向运动速度,mm/sv0——形成线沿螺旋轴线移动速度,mm/sα——叶片上o点处的螺旋角t——螺距,mmn1——螺旋转速,r/min物料和螺旋片存在摩擦力，摩擦角φ如图4-3所示。υf式中υf——输送物料沿叶片运动速度,mm/sφ因此,螺旋推进器旋转时输送物沿轴线方向的速度为υz式中vz——输送物料轴向移动速度,mm/s从式(7)看出,当1-f·tanα＞0时,才能保证物料沿螺旋推进器轴线方向移动(vz＞0),\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"因此要选择的螺旋角应该符合tanα＜1f=1tanφ,即α＜90°−φ。\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"螺旋片上的螺旋角大都是不一样的,表达式为tanα=t式中p——叶片上任意点o与轴线的距离,mm从式(8)看出,螺旋面上任意半径p越小,螺旋角越大。\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"要保证物料与螺旋推进器轴的移动的方向移动，螺旋角α就要α＜90°−φ,由于最大的是螺旋外径R，内径r最小，p=r时，螺旋角α是最大的查手册知[5]\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame",铁和浆料粉末的摩擦因数取0.41,即φ=arctan0.41=22.29°。\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"将t=6mm,p=r=10mm的数据代入式子(8)得α=5.46°因为α＜90°−22.29°=67.71°效果如图4-4所示图4-4螺旋推进器的螺旋杆1.2.3螺旋推进器输送能力的核算螺旋推进器输送能力为[4]Q=π式中kd——充满系数γλ——螺旋外径与输送管内表面间隙,mmQ——螺旋器输送能力,kg/h将数据代入式子(9)得到螺旋器输送能力Q=12.3~13.5kg/h所以,螺旋推进器的输送能力是能够满足生产要求。由于本设计的螺旋推进器是直接和电动机的主轴相连接的，所以在这里用滑键联接。如图4-5所示图4-5螺旋推进器的键槽1.2.4键的选择与强度计算该联接属于静联接，选择普通圆头平键，只需验算挤压强度。根据手册中普通平键标准，由轴径d=40，查得键的截面尺寸根据手册中键的长度系列，选择键的长度L挤压强度条件4tdhlT——为转矩d——轴径h——键的高度l——键的工作长度σd查表得σd1.25≤故满足挤压强度条件。1.2.5轴的强度校核初步选择45号刚为轴的材料。根据公式轴的直径D≥A×轴所受的扭矩：M2=9.55×106×=9.55×106×=1146N·mm对于磨浆机工作时产生的轴的扭矩来说，轴的弯矩几乎可以忽略不计，所以只要计算校核轴的扭矩，不计算轴的弯矩。根据公式τ=式中τ——许用扭转应力MTWP——轴的抗扭截面模量，转轴中有一个键槽，所以取d=25mmMpa查手册得：τ=28Mpaτ≤[τ]轴的结构尺寸符合强度要求。1.3动磨盘座的设计根据上面设计的螺旋推进器和动磨盘的尺寸数据，此次设计还设计了一个动磨盘底座，动磨盘底座上有几个螺纹孔，通过螺纹孔和动磨盘固定在一起，效果图如图4-6所示图4-6螺旋推进器1.4壳体设计要设计这个壳体的话，本设计必须要根据磨盘、动磨盘座的尺寸数据来设计。\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"此次设计选用HT10−26为材料。要铸造出壳体的话，就必须要符合铸造的条件：铸造性能对铸件结构的要求：铸件壁厚要合理。铸件壁厚要均匀。铸件内壁应薄于外壁。铸件壁连接要合理。避免铸件必缩受阻。防止铸件翘曲变形。铸造工艺对铸件结构的要求：铸件外形力求简单。铸件内腔设计。铸件的结构斜度。本次设计的壳体满足上述条件的同时，也显得比较实用，效果如图4-7所示。a)b)图4-7机座a)前立面图b)后立面图1.5端盖的设计按照壳体的尺寸，本设计设计了符合壳体尺寸的端盖，在端盖上设计了一个能够固定调节螺杆的螺纹孔，让调节螺杆能够调节动、静磨盘之间的间隙，从而调节米粉浆的粗细程度。端盖下方是出料口，被研磨后的米粉浆在此流下，\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"端盖所用的材料为：HT10−26，效果如图4-8所示：图4-8机座盖1.6其它一些零件的设计根据以上尺寸，本设计的调节螺母、螺杆、料斗、料斗套及调节插板，如图4-9所示。a)b)c)d)e)图4-9零件图a)调节螺母b)调节螺杆c)料斗d)料斗套e)调节插板1.7维护保养在用完磨浆机后，要多清洗研磨区域，把磨盘沾上的浆料清洗干净；当磨浆机的磨盘用的时间过长，出浆的速度受到影响时可以把静磨盘换一面继续用，如果静磨盘两面都用过了就要更换磨盘了，还有当动磨盘磨损过大也要重新换过。在更换磨盘时，磨盘的螺纹孔要和磨浆机机壳的螺纹孔对正和扭紧。除此之外，还要检查磨浆机上的各处螺栓是否有松动，如果有螺栓松动要扭紧。有周期的检查调节螺杆是否还能够正常调节，如有发现弹簧被压断的情况，应该立即更换新的弹簧。1.8故障及排除\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"（1）生产率降低原因主要由：磨浆机主轴的转速低于磨浆机额定的转速，动力不足、磨盘间隙小和磨盘磨损造成的。\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"解决办法有：调节转速到磨浆机额定的转速、调大磨盘的间隙和更换新磨盘。\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/resultFrame"（2）麸渣里面含粉末多原因主要由：物料湿润堵住了筛绢孔、进料流量过大和旋转角过大造成的。解决的方法有：把\t"/report/08c9a4e9-5b19-482e-b160-0e682598efd0/html/res