说明书-6YL-60型螺旋榨油机设计.doc

6YL-60型螺旋榨油机设计含10张CAD图

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YL 60 螺旋 榨油机 设计 10 CAD
资源描述:
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内容简介:
6YL-60型螺旋榨油机设计摘 要食用油作为人们生活中必不可少的物质资源,它的榨取技术始终是是我国一直以来一项重要的生产技术。从以前的纯手工加工到现代的机械榨油,榨油技术经历了巨大的改进与变革,同时为人们提供更健康方便的生活。其中,螺旋榨油机作为现在生产生活中使用最广泛的榨油机械,它的特点是具有连续化、单机处理量大,通常应用在高油分物料的一次压榨以及预榨工艺中。本次设计的螺旋榨油机主要适用的榨油材料有花生,大豆,葵花籽等材料。榨油机的种类有很多种,这次设计的主要目标是中小型螺旋榨油机。它的总体结构设计主要包括榨油机构,齿轮传动机构及带传动机构,进料机构及出油装置等的结构设计。这次设计的主要计算包括对电动机输入端和输出端的功率和转速的计算,再根据结果从标准中进行合适的选择;齿轮传动和带传动的设计计算选择并对进行校核,根据校核结果判断设计数据是否成立。若成立,则可取,若不成立,则另选择数据进行计算;轴的设计,榨螺榨笼的设计,轴承、键、联轴器的选择及校核等等也都按上述过程进行。榨油机工作时,主要部件有其中的榨螺和榨笼。而榨螺部分主要包括榨螺轴、榨螺、调饼头、锁紧螺母和调节螺栓等。为了保证榨螺腔装配的严密性,采用锁紧螺母将其端部夹紧,防止油饼渗入榨螺孔内,影响榨螺的顺利安装拆卸。榨膛包括榨条和榨圈两部分,榨条位于前一部分,榨圈在后一部分后部分。对于变速箱的设计,必须注意各相邻部件之间的配合关系是否得当,传动比是否满足传递足够的动力以及扭矩是否能承受正常载荷,以满足正常工作条件等要求。关键词:榨油机;榨螺;榨笼;榨膛AbstractEdible oil is an essential material resource in peoples lives. Its extraction technology has always been an important production technology in our country.From the former pure manual processing to the modern mechanical oil extraction, the oil extraction technology has undergone tremendous improvements and changes, while providing people with a healthier and more convenient life. Among them, the spiral oil press is the most widely used oil extraction machine in production and life. It is characterized by continuous, single-machine processing, and is usually applied to the high-pressure oil material in one-time pressing and pre-pressing process. This machine is mainly suitable for extracting soybean oil, rapeseed, peanut, sesame, tea seeds, sunflower seeds and other vegetable oils.This design is mainly designed for the overall structure of small and medium screw presses. These include the structure design of the oil extraction mechanism, gears and belt transmission mechanism, oil delivery device and feeding mechanism. Design calculations include selection of input and output motor power and speed, selection and design of gear and belt drives, design calculation of shafts, design calculation of extruding cages, selection of bearings, keys, couplings, etc. Wait. Among them, the squeezing screw and the pressing cage are the main working parts of the oil press. The main part of the crushing screw is the extruding screw shaft and the pressing screw, adjusting the cake head. Lock nut and adjusting bolt and other components. In order to ensure the tightness of the extruding screw cavity assembly, the locking nut is used to clamp the end of the screw cavity to prevent the oil cake from infiltrating into the squeezing screw hole and affect the smooth installation and disassembly of the squeezing screw. The squeezing press of a cage is composed of two parts. The front part is composed of pressing bars and the latter part is composed of pressing bars. Transmission design should pay attention to the relationship between the mutual components, transmission ratio and torque meet the working conditions and other requirements.Keywords:Oil press;Jack screw;Cage;Squeeze.目 录第一章 引言11.1设计目的及其意义11.2 螺旋榨油机的工作原理11.3榨油的工序21.4 榨油机的设计过程21.4.1计划过程21.4.2 方案选择过程21.4.3 计算绘图过程3第二章螺旋榨油机的设计计算52.1 确定电动机的参数52.2 螺旋榨油机主要参数的确定52.2.1 确定榨膛压缩比52.2.2 确定入料端的榨膛容积62.2.3 确定螺旋榨油机功率的消耗72.2.4确定榨油机榨膛的压力72.3 榨螺轴的设计72.3.1 确定连续型榨螺轴尺寸82.3.2 确定榨螺的齿形82.3.3 确定榨螺材料92.4带传动的设计计算92.4.1 V带的设计92.4.2平带轮的设计112.5 轴和轴齿轮传动的计算132.5.1 齿轮的选择132.5.2 确定小齿轮的齿形参数192.6 轴的设计计算202.6.1 轴的选材及其表面预处理202.6.2 轴的强度校核计算202.7 键的选择校核232.7.1 键的设计232.7.2 校核键连接的强度232.8 轴承的设计计算242.8.1 滚动轴承寿命242.8.2 轴承寿命的验算25第三章 螺旋榨油机的结构设计263.1 榨螺轴的设计263.2 榨笼的设计263.3 齿轮箱和入料器的设计263.4 带轮的构造设计273.5 设计调节装置273.6 键的选择283.6.1 轴上的键的选择283.6.2 轴上的键的选择283.6.3 心轴上的键的选择283.7 轴承的选择283.7.1 轴上的轴承的选择283.7.2 轴和轴的轴承293.8 齿轮轴与榨螺轴的联接设计29第四章 结束语31参考文献32致 谢33第一章 引言1.1设计目的及其意义自我国发展至今,科技经济的快速增长使得人民收入持续上涨,物质生活越加丰富多彩,“衣食住行”的方便使得人们更加享受生活。而大多数菜肴的加工离不开食用油。食用油的种类很多,如花生油,大豆油,菜籽油等等。我国是人口大国,食用油的产量和消耗更是庞大的。据统计,2015年至2016年我国食用油产量将近三千万吨。在油脂加工设备方面,我国农村是个大市场,目前中小型油料加工机械适应于大部分地区。因此,螺旋榨油机能满足大量公众的需求。我国制造的螺旋榨油机已有50多年的历史,发展至今已有众多类型。其中,小型榨油机的型号包括6YL-60型螺旋榨油机。它有很多优点,比如设计思路先进创新合理、结构较为简单、工作人员操作方便安全、工作状态比较稳定、并且采用自动化的装置等等。不但如此,它还符合大多数农用榨油技术的生产条件和标准,采用机电一体化加工,属于新一代的高效、节能榨油机械。同时,其生产加工的植物油的质量很高,出产的油味道香浓纯正,也是建设现代优质油厂的广泛选择。1.2 螺旋榨油机的工作原理 榨油机工作时,应该先将榨油材料进行清洗筛选等预处理,使油料便于压榨。然后将筛选好的油料沿着料斗口倒入进入榨油机中。油料先经过绞笼的旋转后分散进入榨膛,然后经过条排的推进进入榨螺部分,榨螺的旋转挤压油料并继续将油料向里推进,由于榨螺的齿形越来越高,被挤压的油料空间越来越小,形成压榨。榨油机在工作时,榨膛内部压力升高,形成高压状态,被倒入的油料在这种高压环境下做翻滚运动,油料的运动和榨螺的旋转运动互相碰撞挤压,从而产生很大的摩擦阻力,这使得油料本身之间也发生相对运动,产生较大摩擦力。同时,随着油料的滚动慢慢向榨螺里端,榨螺上的齿根圆直径慢慢变大,变粗,螺距慢慢减小,在榨螺的旋转运动状态下,螺纹向外翻转挤压油料并且慢慢将油料向前推进。另外,一些受到挤压而贴近螺纹内层油料跟着螺纹一起同搾轴转动。此时,每颗油料在榨膛内部的状态是不同的,不同滚动速度,不同方向滚动,从而每颗油料之间都能形成相对运动,产生摩擦力。而不论是榨螺与油料之间的摩擦力,还是油料本身内部之间的摩擦力,在榨膛高压环境下产生很多的热量,这些热量为整个榨油工作所需要的必须热量提供了足够的保证,有利于机器工作状态的顺利平稳进行。同时这些热量使得油料中含有的蛋白质等物质在高温高压下碳化变性,破坏油料外部的胶体,增加了油料的塑形,并且大大降低植物细胞内部粘性,使得油料油分充分被压榨出来,油分被压榨出来后从榨螺两侧缝隙中流入出油管,进而流出榨膛,流入接油盘。从而间接的提高了压榨的出油率和生产的效率。1.3榨油的工序在榨油之前,需要先将油料进行一些提前处理的过程,这样做是为了在榨油材料上提高榨出油分的产量和质量,从而提高生产效率。本次设计选大豆作为油料,其提前处理的一些步骤有:清洗破碎分离筛选-粗轧-软化-轧胚-蒸炒-压榨-毛油-豆饼1.4 榨油机的设计过程机器的设计时工作的开始,设计机器的过程对最后成品机器的质量优良与产生很大的影响,所以采集需要许多相关信息。设计品质高的机器,在制造过程通过对生产流程的严格把控,按照预定图纸进行制造,得到的产品(机器)在工作时会更加的安全稳定高效。这样既降低了生产成本,又提高了生产效率。1.4.1计划过程机器的设计过程之后是整个设计的计划执行过程。这个过程需要做许多相关社会调查,确定设计机器的实用性,适用范围,群众满意度等等。本次螺旋榨油机的设计选择难度较小,锻炼自己的学习能力和时间安排能力。于是在做这次设计的过程中,我在学校周围群众做了很多相关的社会调查,使本次设计的机器更贴近人们的平常生活,并且查阅各方面的资料,力求全面的考虑设计的产品与生产实际能够相结合。1.4.2 方案选择过程在计划过程确定后,就能够根据选题选择不同的设计方案,方案的选择过程对设计的完成起着很重要的作用。在这个过程中需要筛选选择过多个方案,并分别进行了分析。机械榨油方式有很不同种类不同的种类的工作原理也不相同。其中包括静压式,搅拌挤压式,离心挤压分离式等。经过比较,上面所提到的榨油机工作原理机械结构比较复杂,难度较大,工作量繁琐,在学校规定的时间内难于完成。经过对比分析,选择了螺旋式榨油机作为设计题目,该机器结构较为简单,广泛适用于我国中小型城市。也同样是用于农村。因此,选择螺旋榨油机作为设计目标,设计难度一方面符合我们的普通生活,另一方面设计难度也符合我们的专业能力。通常情况下,如果一台机器的结构比较简单,那么它的稳定性和可靠性也就越高;相反,则稳定性可靠性相对较低。这次设计主要考验我们四年来专业知识技能的学习程度,以及多方面知识整合能力,通过结合多方面的资料并且能运用于实践,尝试解决现实问题。1.4.3 计算绘图过程方案选择好之后,进入计算绘图过程,该过程的工作分为以下几个方面:(1 运动学方面的计算按照已经确定下来的方案设计目标,选择合适的电动机,获得其额定功率、转速,等数据。之后,分配传动比,根据传动比计算各连接机构所传递的转速、功率等等。然后根据这些数据选择合适的零件,并对其进行相关校核。(2)力学载荷方面计算根据上一步骤计算好的传递的功率等数据,画载荷分布图并计算相应部件承受的载荷大小、接触疲劳强度、抗疲劳弯曲强度等等,对其进行校核,判断选择零部件型号是否符合,若符合,则可取,若不符合,则重新选择适当的零件型号。(3)零部件方面的选择计算根据计算得到零部件的受载荷扭矩大小等主要数据,抗弯曲疲劳强度等特性之后,就能够初步地对所计算零部件进行设计。按照零件的工作状态下的能力需求,从标准表格中选取设数据进行计算校核。进行设计时还要考虑到零件通常的工作环境、零件抗性以及出现失效时的等情况。这次螺旋榨油机的设计从计算入手,确定零件的基本尺寸大小,然后对其进行预计寿命的计算并进行校核,再从标准中选取合适的值进行圆整。(4)总装配草图的设计及零件图这个过程的主要目标是总装配初稿的设计及零件图的绘制,根据计算好的数据和已经选择好的尺寸进行绘图。在这个过程中,需要适当调整领各连接部件的尺寸结构,尽可能多方面地考虑到所设计的零件的工艺性,使零件在满足工作要求的情况下也能有较好的美观。(5)零件的校核在完成装配草图的绘制后,能够确定所有零件的外形结构及精确尺寸数据,为了确保调整后的数据能够满足正常工作条件,还应该再对一些关键的零件进行更加精确的校核计算,并根据结果再次适当调整零件的结构及尺寸,直到零件既满足工作也能保持工艺性。最后,按照最终确定的零件的外形结构尺寸数据,绘制完整的总装配图以及若干零件图。第二章螺旋榨油机的设计计算2.1 确定电动机的参数本次设计的螺旋榨油机适用于中小型油厂以及家庭榨油,榨油材料适合花生、胡麻、芝麻、菜籽、油葵、棉籽、大豆等30多种油料作物,本次设计选取大豆作为榨油材料,因此在电动机的选择上功率较小。选择三相异步电动机,其适用于农加工业机械。型号为 Y132M-4; 额定功率 ;满载转速 ;总效率 ; ; 总传动比 ;2.2 螺旋榨油机主要参数的确定2.2.1 确定榨膛压缩比是指机器的进料端的一个导程相对的空余体积和出料端一个导程所相应的空余体积之比,也称容积比,即:=设计时,考虑为了克服榨油材料在压榨时发生弹性形变,总压缩比应该比实际压缩比大,则查设计手册取得的实际压缩比 ;实际压缩比 ;这次设计的螺旋榨油机榨油材料是大豆,查表知道大豆的总压缩比为=814 ,选择压缩比为=14。2.2.2 确定入料端的榨膛容积根据数据参数,查设计手册可按下式计算:公式中,油料出胚率:;榨油机处理油料量:料胚充满系数:;系数:;入榨料胚容重:;榨螺轴转速:;将数据代入公式得:;因此,;则,出料端的榨膛容积由公式2.1算得;2.2.3 确定螺旋榨油机功率的消耗在农业加工机械中,有公式其中,对于中小型加工机器,一般取在5-7kW范围内即可,本次螺旋炸榨油机设计取。2.2.4确定榨油机榨膛的压力根据榨膛压力公式其中,将数据代入公式得:2.3 榨螺轴的设计螺旋榨油机工作时,榨螺轴是主要的工作机构中的一个,因此榨螺轴的工作时的旋转速度大小、它的选材制造、构型方式等参数的选择直接影响对榨膛压力的大小、榨出的油的质量、残渣的剩余量等等,从而对榨油机的生产成本和工作效率产生影响。因为这次设计我们的设计目标是中小型螺旋榨油机,榨螺轴不能太长,所以我们选择套装式变导程二级压榨型榨螺轴,如下图。这种榨螺轴的结构是由三段型号不同的榨螺组成,并将这三段榨螺按顺序安装在心轴上,同时在榨螺两侧还要使用螺母夹紧,使其固定。这种榨螺轴属于连续型,结构比较较简单。相邻榨螺之间紧密接触在一起,中间不加距圈,榨膛压力较大,回料少,加工需要用专用机床。图1 榨螺轴的结构2.3.1 选择榨螺轴的具体尺寸表1 不同型号的榨螺尺寸表榨螺型号1234567节长1151057035404040导程414135-30.530.5-螺旋外径75757575757575螺旋内经505050/6858.3/6758/63.263.4/6867.6/78齿顶宽/齿根宽5/155/155/15-8/9.811/14.2-2.3.2 计算榨螺的齿形由于榨螺采用锥形根圆榨螺,查表得:齿形尺寸的数据如下: ,,最大为,;根据公式,计算榨螺的最小壁厚 : ,取即可。图2 2号榨螺2.3.3 确定榨螺材料榨螺材料选择45号钢,经调质处理后,具有较强的强度和综合力学性能,满足工作条件。2.4 带传动的设计计算2.4.1 V带的设计1. 根据公式明确计算功率的大小计算功率是由电动机传过来的功率和V带的正常的工作情况所决定的公式中:是计算功率;是工作情况系数;是所需传递的额定功率;已知,查表得,;将数据代入公式,得。2.选择V带的类型根据计算功率和小带轮转速,从普通V带选型图查得,选A型号即可。2. 根据以上计算结果,接下来计算带轮的基准直径并验算带速。(1)第一次选择小带轮的基准直径根据V带类型,应使,取(2)验算带速根据公式 得,在范围内,可取。(3) 计算大带轮的基准直径 由公式计算,其中传动比:由于带传动的传动比不宜过大,一般为,取代入得 ,;4.确定中心距a,并选择V带的基准长度(1)初定中心距根据公式 即 ,取(2)计算相应的带长根据公式 算得 带的基准长度根据查表取得(3)计算中心距a及其变动范围传动的实际中心距近似为代入,得考虑带轮的制造误差、带长误差等因素,给出中心距的变动范围:;代入数据得:;5. 根据以上计算,继续验算小带轮上的包角 带轮在工作时,会出现打滑现象,而主要打滑现象通常发生在小带轮上,为了保证带工作的稳定性,应使 代入数据得 ,符合,可取。6.确定带的根数由公式 其中;为单根V带的基本额定功率,查表得;代入数据,算得 所以取 2.4.2平带轮的设计1传动形式选择选择开口传动形式2.确定带轮的直径小带轮的基准直径 查表取合适值大带轮的基准直径 其中i为传动比,为弹性系数,取值范围在0.01-0.02查表取合适值 3.平带材质及菜蔬选择选取帆布芯平带,取带宽 ,带轮宽 计算带速,根据公式 其中 ,;算得 ;根据公式 查表得i=3 ,则 ;4.计算带厚根据公式 查表得 n=3 ,算得5.初定中心距 根据公式 得 ,取 6.计算环型带的节线长度根据公式求得根据手册查得,环型带内周长 实际中心距 求得 7.计算小带轮的包角 根据公式 代入数据,算得,符合要求,可取。2.5 轴和轴齿轮传动的计算2.5.1 齿轮的选择已知输入功率 ; 小齿轮转速 ; 齿数比 ;由电动机驱动,带式输送机工作平稳,转向不变。1. 需要确定齿轮的型号、精度等级、组成材料及齿数 (1)采用直齿轮圆柱齿轮,精度等级7级,压力角取为 (2)由表,I轴上的小齿轮选材确定为40Cr(调制),齿面硬度280HBS,大齿轮材料为45号钢(调制),齿面硬度为240HBS。 (3)选小齿轮齿数,大齿轮齿数,取。2按齿面接触强疲劳强度设计(1)由公式试算小齿轮分度圆直径,即1)确定公式中的各计算数值. 试选. 计算小齿轮传递的转距:. 由表选取齿宽系数。. 由图查得区域系数。 由表查得材料的弹性影响系数。由公式计算接触疲劳强度用重合度系数。计算接触疲劳许用应力 由图查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为、 由公式计算应力循环次数: 由图查取接触疲劳寿命系数、取失效的概率为1%、安全系数S=1,由公式得取和中的较小者作为该齿轮副的解除疲劳许用应力,即2)试算小齿轮分度圆直径由公式代入数据得(2)调整小分度圆直径1)计算实际载荷系数钱的数据准备 圆周速度v。齿宽b。 2)计算实际载荷系数。 由表查得使用系数。 根据 、7级精度,由图查得动载系数。 齿轮的圆周力。 查表得齿间载荷分配系数 由表用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时,得齿向载荷分布系数。由此,得到实际载荷系数3)由公式,可得按实际载荷系数算得的分度圆直径及相应的齿轮模数3. 按齿根弯曲疲劳强度设计(1) 由公式试算模数,即1)确定公式中的各参数值 试选。 由公式计算玩去疲劳强度用重合度系数。 计算 由图查得齿形系数 、 由图查得应力修正系数 、 由图查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为、 由图查得弯曲疲劳寿命系数,。 取弯曲疲劳安全系数,由公式得 因为大齿轮的大于小齿轮,所以取2)试算模数(2)调整齿轮模数1)计算实际载荷系数钱的数据准备。 圆周速度v。 齿宽b。 宽高比。2)计算实际载荷系数。 根据,7级精度,由图查得动载系数。 由 查表得齿间载荷分配系数。 由表用插值法查得,结合查图,得。 则载荷系数为3)由公式,可按实际载荷系数算得的齿轮模数从计算数据来看,根据齿根弯曲疲劳强度所设计的齿轮模数数据要比齿面接触疲劳强度来设计的齿轮模数数据小。因为根据齿根弯曲疲劳强度所确定的承载载荷的能力对齿轮模数的大小有重大影响,同时齿面接触疲劳强度能确定的承载能力与其他因素关系不大,但与齿轮的直径有很大影响,所以我们要根据由齿根弯曲疲劳强度所设计的齿轮模数来作为标准,其值为2.105,将其圆整,并查表标准值为。而通过齿轮接触疲劳强度算得的分度圆直径,可以得到小齿轮齿数为30.401,圆整为,则大齿轮齿数,圆整为,这样使得与互为质数。这样设计出的齿轮传动有以下优点:首先结构合理紧凑,不复杂;能够使齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度都达到工作要求,工作状态更稳定;减少浪费材料现象,节能省材。4. 根据上面计算,继续进行几何尺寸计算(1)首先计算分度圆直径大小(2)接着计算中心距(3)再进行齿轮宽度的计算 考虑不可避免的安装误差,为了保证设计齿宽b和节省材料,一般将小齿轮略加宽5-10mm,即取,而使大齿轮的齿宽等于设计齿宽,即。5. 强度校核(1)齿面接触疲劳强度校核由公式 将数据代入代入公式,结果为 即齿面接触疲劳强度满足要求。(2)齿根弯曲疲劳强度校核根据公式 代入数据,算得 , 即齿根弯曲疲劳强度满足工作条件。2.5.2 计算小齿轮的齿形参数 根据以上计算,计算标准直齿圆柱齿轮几何尺寸:(1)计算分度圆直径(2)齿顶高(3)齿根高(4)齿高 (5)齿顶圆直径 (6)齿根圆直径 (7)中心距 (8)基圆直径 (9)齿距(10)齿厚(11)齿槽宽 (12)齿顶隙 2.6 轴的设计计算2.6.1 轴的选材及其表面预处理1.选取轴的材质轴的材料从经济实用方面选择为45号钢。2.材料需要进行热处理工艺 采用高频淬火的方式,表面进行强化进行喷丸处理,喷丸处理的的优点是能够提高轴的强度及抗疲劳强度。材料经过热处理后,具有较强的强度和综合力学性能。轴表面进行淬火加工,优点是能够使淬硬层更加耐磨,不易磨损。3.工作环境: 淬硬层厚度为2.6.2 轴的强度校核计算1.轴肩高度的计算 根据公式 ,其中d为轴径轴环宽度公式 (1) 根据扭转强度计算轴径 根据公式,轴的扭转强度条件为式中:是扭转切应力,MPa;T是轴所承受的扭矩,单位;为是轴的抗扭截面系数,单位;是轴的转速,单位;是轴传递的功率,单位;是计算截面处的轴的直径,单位;是许用扭转切应力,单位;轴材料为45号钢,查表得范围取根据公式,可得轴的轴径式中,查表取值范围为对于空心轴,由公式 式子中,是空心轴的内径与外径之比,通常取。 取,轴的传递功率,轴的转速。将数据代入公式,算得 。根据设计准则,对于直径小于100mm的轴,有一个键槽的时候,轴直径增大。将轴径圆整取标准值,轴长取长系列。 (2) 根据弯扭合成强度校核计算合成弯矩 算得校核轴的强度,根据第三强度理论计算应力一般由弯矩产生的弯曲应力是对称循环变应力,而由扭矩所产生的扭转切应力则常常不是对称循环变应力。为了考虑两者循环特性不同影响,引入折合系数,则计算应力为式中的弯曲应力为对称循环变应力。对于直径为d的圆轴,其弯曲应力,计算扭转切应力,根据公式 式中,M为轴所受弯矩;T为轴所受扭矩;W为轴的抗弯截面系数;则其中 b=6,t=3,d=30 mm将和代入公式,计算轴的弯矩合成强度条件:代入数据,得其中为对称循环应变力时轴的许用弯曲应力,查表得则 符合强度要求,可取。 轴上的零件传递的载荷施加到轴上,成为轴所承受的载荷。在计算载荷的过程中,一般将轴上所承受的载荷画分布图,再将其转化为一个集合的力,这个力的作用点通常定位在载荷分布图的中点。另外,轴所承受的扭矩大小,通常从传动件的轮毂宽度的中端开始算起。通常把轴看作是放在铰链支座上的杆,作用力与反作用力的作用点与轴承的型号和位置关系以及安放方式有影响,通常作用点定位在轴承宽度中点便于力的分析和计算。2.7 键的选择校核2.7.1 键的设计键的选择主要包括了键的类别和键的尺寸两个方面。键的类别选择是根据键所连接的部件的结构形状、工作时的状态、正常使用的条件等等特点来选择合适的型号;键的尺寸大小主要包括键长、键宽和键高三部分,是根据国家标准规定以及满足工作条件的适当强度来选择的。从键的标准中选择确定键的截面尺寸bh。键长L的选择与轮毂的长度有关,一般来说,键的长度等于或略小于轮毂的长度。以I轴上的键为例计算:I轴 :d=30 mm(d为此处的轴径) 处选用圆头普通平键(A型) 选择键的截面尺寸:键宽b键高h: 键的长度L : ,,轴深度 2.7.2 校核键连接的强度理想条件下键的表面所受到的工作载荷是均匀的,那么在此条件下普通平键连接的强度条件可计算为式中:T为传递的转矩,公式为K为键与轮毂键槽的接触高度,此处h为键的高度;L为键的工作长度,mm。, 其中b为键的宽度;d为轴径,mm ,;为键、轴。轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力,MPa;因为键、轴和轮毂的材料都是钢,由表查得许用挤压应力,取其平均值,。键的工作长度,将数据代入公式,算得 (合适) (合适)满足标准,数值可取。所以,键的标记为:GB/T 1096键;GB/T 1096键;2.8 轴承的设计计算2.8.1 滚动轴承寿命 实际计算时,用小时数表示寿命比较方便,则以小时数表示的轴承基本额定寿为式中,为指数。对于滚子轴承,。将计算I轴的圆锥滚子轴承32308为例,根据型号查表得到其基本额定动载荷比为2.4。已知:轴的转速,预期计算寿命 则所需要轴承应具有的基本额定动载荷C(单位为N)可根据公式计算出 滚动轴承的当量动载荷的计算:轴承寿命计算的过程当中,实际载荷通常需要被转化成为当量动载荷,用字母P表示。当量动载荷的载荷条件是与基本额定动载荷的载荷条件是一致的。其中,有的轴承承受的载荷方向是径向的,那么它的当量动载荷就称作径向当量动载荷,用字母表示;有的轴承承受的载荷方向是轴向的,那么它的当量动载荷就被称作轴向当量动载荷,用表示。那么,当量动载荷的计算公式为 公式中,X径向动载荷系数,Y是轴向动载荷系数,它们的取值查表得实际中,有一些附加载荷会出现在很多支承中,比如不平衡作用力、惯性力、冲击力和轴挠曲以及轴承座发生变形生成的额外附加力等等,这些不稳定因素不容易从理论上进行精确的计算。所以,为了考虑这些不稳定因素影响,可以用当量动载荷乘以根据经验而定的载荷系数。所以进行实际计算时,轴承的当量动载荷公式为: 载荷系数根据查表范围在,取即可。将数据代入公式,再将数据代入公式中,算得根据设计手册选择,选,符合要求,可取。2.8.2 轴承寿命的验算根据寿命计算公式符合寿命要求,可取。因此最终选轴承为圆锥滚子轴承32308。第三章 螺旋榨油机的结构设计3.1 榨螺轴的设计榨螺轴由很多机构构成,比如有心轴、榨螺、锁紧螺母、调整螺栓等机构。所以在安装榨螺轴时,为了保证螺与榨螺之间为完全压紧状态,需要用专业工具安装。为了尽量避免出现几节榨螺之间出现较大空隙,使得在工作时油料被挤压后会落入榨螺之间的缝隙中,导致机器堵塞,出现安全问题,所以必须将锁紧螺母用工具扭紧,保证榨螺之间紧密相连,不能有较大空隙。然后通过控制调整螺栓的旋转速度来控制出饼的厚度。榨螺材料选择45号钢,经调质处理后,具有较强的强度和综合力学性能,满足工作条件。3.2 榨笼的设计榨笼是由榨条安装在几块装笼板组合成的笼架,再用夹紧螺栓固定成圆筒形状的构件。其中,条排、圆排以及条排圈被分别安装在榨笼内的上下两边。同时,还有压紧螺母内还装有出饼圈,保证机构的夹紧。榨膛一端连接齿轮机构,另一端连接机架机构。3.3 齿轮箱和入料器的设计齿轮箱由许多不同构件构成。包括箱体,圆柱直齿轮,传动轴,圆锥滚子轴承,V带轮和平带轮,箱体盖等等。齿轮箱顶部还设置有油塞孔,机油通过油塞孔被加入到机器中,并且能通过油标观察加油的多少,判断每次加油是否足够。入料器中包含了很多构件,比如有立轴,锥齿轮,压板,锥型漏斗等机构。并且装有箱盖,漏斗只露出一块,使工作人员在每次工作投料的量不会太多导致载荷过重,保证机器工作的正常高效。同时,也能在非工作状态的清洁,保护机械,增加机器的使用寿命。入料器种类分人工入料器和自动入料器,现在大多中小型油厂多普及自动入料器,它特点是不仅可以使降低劳动力,从而人工成本下降,还能提高生产效率。3.4 带轮的结构尺寸设计计算V带轮的基本尺寸数据它的基准直径 ,其带轮宽度 ,采用轮辐式。其中槽间距,取,第一对称面至端面的距离 ,取值10.1。代入数据得。基准线上槽深,外径 ,最小轮缘厚 ,取。基准下槽深, 轮槽角。基准宽度,,, ,;,;,;3.5 设计调节装置调节装置的优点主要包括结构简单,方便工作人员的操作,机器在工作状态下工作人员通过控制调节装置来控制机架的受力大小,缺点是心轴的两夹紧端容易磨损。调节装置的主要作用是控制榨油之后油料残渣排出的粗细,通过控制榨膛的压力机构的运转,调节内部压力大小,从而使压力推动抵饼圈和整个榨油轴一起移动或者出饼圈和心轴一起做轴向运动。因为采用了整轴移动的方法,所以安装在轴上的夹紧螺栓之间会经常出现松动,不能稳定的起到连接和传递转矩的作用。因而可以使用两个螺母对拧紧的方式来加固连接,防止连接出现断裂。但是,将螺母对顶安装后会产生额外的载荷和摩擦等不好因素,这会影响互相接触旋紧的螺纹,即使工作中出现载荷变化时,摩擦力的影响仍然无法消除。3.6 键的选择键是一种标准零件,其作用是用来固定轴和轮毂,防止二者松脱影响正常工作的进行,并且传递转矩。键在不同位置上还能起到轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向等作用。3.6.1 选择轴上的键轴径 ,键宽b键高h:,键长,轴深度 键的标记为:GB/T 1096键;GB/T 1096键;3.6.2 轴上的键的选择 轴径 ,键宽b键高h:,键长,轴深度 键的标记为:GB/T 1096键;GB/T 1096键;3.6.3 心轴上的键的选择 轴径 ,键宽b键高h:,键长轴深度 键的标记为:GB/T 1096键;3.7 轴承的选择3.7.1 轴上的轴承的选择轴上的大齿轮,内径, 轮毂厚,长度,, , , ,但由于要求,取 ,取 ;在选择时,需要根据来确定心轴上的轴承尺寸大小。,选择圆锥滚子轴承,型号为,其尺寸数据为:,, ,脂润滑 ,重量,安装尺寸 ,,计算系数 ,,。3.7.2 确定轴和轴的轴承型号两轴选用相同型号的轴承,圆锥滚子轴承,型号为 ;它的轴径 ,轴承尺寸:, ,计算系数: ,安装尺寸:,,取3.8 齿轮轴与榨螺轴的联接设计这次设计中,齿轮箱体与榨笼之间选用了法兰盘进行连接,法兰盘的优点是容易加工,互换性能好,安装拆卸都方便。其中,榨螺轴与齿轮轴之间采用凸缘连轴器联接,它属于刚性联轴器,通过螺栓将两个半联轴器连在一起,通过它能够传递转矩。但是凸缘联轴器在配合时需要被连接的两端精确对齐,保持一致。所以,在安装构件时精度要求比较高,避免工作时给轴产生不必要的附加载荷,增加轴的磨损等不利因素,从而影响机器的使用寿命。为了保证两轴的对齐可以采用绞制孔,再配合螺栓连接,通过螺杆部承受剪切应力来传递转距。这种连接方法在装配时不需要移动轴的位置,缺点是绞孔加工较为复杂。第四章 结束语这次的毕业设计是螺旋榨油机的设计,在这次设计的过程中,设计目的是为了帮助人们提高生活质量,为人们提供更加舒适便捷的生活。螺旋榨油机作为中小型榨油机械,能榨的油料种类很多,包括花生、大豆、菜籽等等。在这次设计中,我们以大豆作为油料,通过对榨螺、搾轴、齿
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本文标题:6YL-60型螺旋榨油机设计含10张CAD图
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