螺旋式壓榨機(jī)的設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+SOLIDWORKS】

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It mainly introduces the screw press main body structure, in a spiral pressing machine material, slag, transmission and other institutions for the detailed design. The whole design process from the motor selection to choose the standard transmission parts are after a detailed calculation of the design, by calculating accurately the motor determined the selection, the size of structure were more careful verification. And through the research on the market of the original screw press made a simple improvement makes the device more suitable for people to use, more simple and convenient. This design includes the choice of product parts and components, the choice of the reliability of the standard parts, as well as the equipment service life calculation and the time of maintenance of equipment maintenance, and simple production of the operation manual. Keywords: Screw press; screw press; main body structure 第1章 緒論 1.1產(chǎn)品概述 螺旋式壓榨機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。主要組成包括交流電機(jī)、渦輪蝸桿減速機(jī)、螺旋壓榨主傳動(dòng)軸、卸料機(jī)構(gòu)等。本設(shè)備主要通過(guò)交流電機(jī)輸出動(dòng)力，通過(guò)渦輪蝸桿減速機(jī)對(duì)電機(jī)輸出的高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速增加扭矩，實(shí)現(xiàn)壓榨工藝需要的中速高扭的要求，更加高效的實(shí)現(xiàn)壓榨生產(chǎn)作業(yè)。 螺旋式壓榨機(jī)主要用于對(duì)排水泵站、自來(lái)水廠中的攔污格子攔下的渣物進(jìn)行脫水和壓縮；在造紙、釀酒、食品加工、屠宰業(yè)、皮革業(yè)、紡織業(yè)等工業(yè)廢水廢渣的處理脫水、壓縮有廣泛的使用。螺旋壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單但是在工業(yè)生產(chǎn)制造中卻發(fā)揮這不可或缺的作用。在不斷的生產(chǎn)使用中其結(jié)構(gòu)會(huì)不斷的被優(yōu)化改進(jìn)，不斷的被人們所使用。 本設(shè)計(jì)中的螺旋壓榨機(jī)采用外罩和進(jìn)料斗一體式設(shè)計(jì)，外罩可以有效的隔絕壓縮中飛濺的壓縮液，并可以隔絕部分噪音，最大限度的保護(hù)生產(chǎn)工人的生產(chǎn)環(huán)境的適宜性。本設(shè)計(jì)的螺旋壓榨機(jī)建議使用膨脹螺絲固定于生產(chǎn)車間地面上，這樣可以減少生產(chǎn)中電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的機(jī)體震動(dòng)異響，以及機(jī)體的不穩(wěn)定位移。并且本設(shè)計(jì)的濾液槽被設(shè)計(jì)在機(jī)體的正下方，方便安裝收集管。排渣機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)于設(shè)備的最末端，并且由設(shè)計(jì)成斜坡?tīng)畹拟k金件將廢料導(dǎo)出，廢料導(dǎo)料槽可以很好的將廢料導(dǎo)到廢料池中，可以避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)品中廢料容易混進(jìn)壓縮液中污染壓縮液的情況。 本設(shè)備屬于小型化生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)備外形長(zhǎng)2170mm，寬600mm，高1650mm。本設(shè)備適用于中小型企業(yè)單人工操作，電機(jī)功率4kw，電機(jī)主軸輸出轉(zhuǎn)速1440n/min；減速機(jī)減速比1:30。 圖1.1 螺旋式壓榨機(jī)示意圖 1.2 應(yīng)用范圍 螺旋式壓榨機(jī)主要用于給水工程中攔污格子攔下的渣污的壓縮、脫水作業(yè)。在其他行業(yè)也有部分使用，比如造紙業(yè)、制糖業(yè)、食品加工行業(yè)、釀酒行業(yè)、皮革行業(yè)、屠宰行業(yè)、紡織印染、石油化工等行業(yè)。 螺旋式壓榨機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作效率高，造價(jià)成本低等優(yōu)點(diǎn)被各行各業(yè)所喜愛(ài)，并被廣泛使用。螺旋式壓榨機(jī)可以用于一般溫度的廢渣的壓縮脫水作業(yè)，對(duì)于特殊行業(yè)廢渣溫度較高的情況下可以對(duì)螺旋桿的材質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單改進(jìn)，制作成耐熱隔熱的壓縮螺旋片，便可以適用于稍高溫度的產(chǎn)品的壓縮作業(yè)，但是對(duì)于極高溫或極低溫的情況下螺旋式壓榨機(jī)便不能勝任。所以使用中請(qǐng)于生產(chǎn)廠家確認(rèn)設(shè)備可以承受的溫度產(chǎn)品進(jìn)行作業(yè)。 1.3主要特點(diǎn)： 本設(shè)備采用Q235材質(zhì)的角鋼進(jìn)行焊接作業(yè)，Q235的焊接性能優(yōu)異，并且造價(jià)成本相當(dāng)?shù)瓦m用于設(shè)備的架臺(tái)的制造。同時(shí)焊接框架吸波性好，能很好的吸收由點(diǎn)解旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的制動(dòng)造成的震動(dòng)。 本設(shè)備的外殼有工業(yè)級(jí)的不銹鋼304折彎焊接而成，可以很好的防銹，并且能夠防止旋轉(zhuǎn)過(guò)程中飛濺的壓縮液濺到工人身上。 本設(shè)備驅(qū)動(dòng)裝置采用220V交流電機(jī)，該電機(jī)輸出功率4kw，排除傳動(dòng)過(guò)程中損失的功率實(shí)際工作輸出功率可達(dá)3.5kw。本設(shè)備采用行業(yè)內(nèi)性能較穩(wěn)定的渦輪蝸桿減速機(jī)，將電機(jī)輸出的1440n/min的轉(zhuǎn)速減低30倍。 本設(shè)備排廢處采用可調(diào)節(jié)彈性機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)控壓自動(dòng)排廢功能，這樣既節(jié)省工人操作工作，并且換可以保證設(shè)備在任何狀態(tài)下不會(huì)因?yàn)椴患皶r(shí)卸料而造成不必要的安全隱患和不可預(yù)測(cè)的危險(xiǎn)。 本設(shè)備采用密封式設(shè)計(jì)，可以最大限度的保證設(shè)備運(yùn)行中設(shè)備車間的整潔，為操作人員提供一個(gè)健康衛(wèi)生的工作環(huán)境。提高操作工的工作環(huán)境質(zhì)量。 1.4 整體結(jié)構(gòu)布局 一臺(tái)完整的設(shè)備應(yīng)該包括：動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、生產(chǎn)部分、轉(zhuǎn)送部分等。螺旋式壓榨機(jī)也不例外，本設(shè)計(jì)中的螺旋式壓榨機(jī)主要包括動(dòng)力裝置、螺旋壓榨機(jī)構(gòu)、進(jìn)料排料機(jī)構(gòu)等幾部分。 動(dòng)力部分主要包括一臺(tái)4.0kw的交流電機(jī)，一臺(tái)30:1的減速機(jī)，和其他一些傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。交流電機(jī)采用國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的銅線電機(jī)，電機(jī)型號(hào)為Y112M-4，銅線電機(jī)相對(duì)鋁線電機(jī)價(jià)格能貴些但是其質(zhì)量能比鋁線電機(jī)好很多，即使出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象也不會(huì)造成電機(jī)燒毀的情況。減速機(jī)采用蝸輪蝸桿減速機(jī)，其精度一般但是穩(wěn)定性比較好。 螺旋壓榨部分主要包括一個(gè)螺旋式的主旋轉(zhuǎn)軸，主旋轉(zhuǎn)軸上焊接有螺旋壓榨條，螺旋壓榨條采用304的不銹鋼，采用氬弧焊焊接，保證螺旋條耐用性。 進(jìn)料采用料斗進(jìn)料，料斗大小設(shè)計(jì)合理，如果是流水式生產(chǎn)處理線作業(yè)的話可以再加裝自動(dòng)化的上料裝置；壓榨液出料機(jī)構(gòu)采用滲透式結(jié)構(gòu)將所有的壓榨液有效的收集起來(lái)并且預(yù)設(shè)有沉淀池，沉淀池設(shè)置過(guò)濾膜對(duì)壓榨液進(jìn)行二次過(guò)濾。殘?jiān)幚頇C(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成可調(diào)壓力式的自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)，可以根據(jù)不同的壓榨產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)節(jié)卸料壓力，以最好的適用于各種行業(yè)的不同需求，并且還能起到保護(hù)設(shè)備的作用。 設(shè)備采用一體機(jī)的形式將各個(gè)機(jī)構(gòu)有序的整合在一臺(tái)機(jī)架上，各部分分工明確，工作流程連貫順暢，雖緊密切合但是又不相互干涉。 第2章 主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.1工作原理 2.1.1壓榨原理 螺旋式壓榨機(jī)主要壓榨原理采用螺旋傳動(dòng)原理，將壓榨料傳送到壓榨機(jī)的尾端，隨著設(shè)備的運(yùn)行不斷有壓榨料被傳送過(guò)來(lái)，隨著傳送料的不斷堆積，尾部的壓榨料不斷被累積，尾部的壓力不斷升高，壓榨料的受力不斷增大，壓榨料內(nèi)的液體在壓力下被擠壓出來(lái)，這樣就實(shí)現(xiàn)了壓榨功能。螺旋壓榨機(jī)受力最大的是螺旋導(dǎo)料片，所以螺旋導(dǎo)料片質(zhì)量的好壞完全決定了設(shè)備的可靠性，行業(yè)內(nèi)大眾化的設(shè)計(jì)是將螺旋導(dǎo)料片焊接在螺旋主軸上，這種設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單價(jià)格低廉易于生產(chǎn)制造。還有一種設(shè)計(jì)是采用高級(jí)的四軸以上的機(jī)床加工中心進(jìn)行一體式加工，并且可以進(jìn)行熱處理表面處理。但是這種造價(jià)高昂，不經(jīng)濟(jì)，但是比焊機(jī)的設(shè)備耐用，耐壓。本設(shè)計(jì)中采用折中辦法主旋轉(zhuǎn)軸同樣采用304不銹鋼，但是對(duì)304的主軸進(jìn)行回火處理，同時(shí)使用普通車床對(duì)主旋轉(zhuǎn)軸車一圈螺旋槽與導(dǎo)料片配合，裝配式先將導(dǎo)料片插入到螺旋槽中，然后使用氬弧焊進(jìn)行填料滿焊，這樣焊接出來(lái)的產(chǎn)品耐壓性能優(yōu)越但是造價(jià)卻沒(méi)有加工中心制作的造價(jià)那么高昂。 2.1.2 排料機(jī)構(gòu)原理 螺旋壓榨機(jī)的排料機(jī)構(gòu)由排料擋塊和可調(diào)彈性卸料機(jī)構(gòu)組成。排料擋塊呈錐形，內(nèi)部裝有帶法蘭的直線軸承，直線軸承可以很好的增加機(jī)構(gòu)的卸料的流暢性，保證可調(diào)彈性卸料機(jī)構(gòu)能按照設(shè)計(jì)正常工作，不會(huì)造成壓力超出預(yù)設(shè)值的情況?？烧{(diào)彈性卸料機(jī)構(gòu)由帶旋鈕的螺旋桿、矩形彈簧、擋塊鎖緊機(jī)構(gòu)等組成。在壓榨不同的東西時(shí)可以根據(jù)東西的不同調(diào)節(jié)旋鈕的旋進(jìn)量的多少來(lái)設(shè)定壓榨壓力，當(dāng)?shù)撞康膲毫_(dá)到預(yù)設(shè)壓力時(shí)底部的壓縮料就會(huì)推動(dòng)排料擋塊廢料就會(huì)順著排料鈑金槽排除，在排料口設(shè)置廢料接收裝置，隨產(chǎn)出廢料隨著就運(yùn)走。 2.2電機(jī)選型計(jì)算 2.2.1電機(jī)的選型計(jì)算 已知旋轉(zhuǎn)體，以及傳動(dòng)軸，軸承以及其他零部件的總重量500KG,其他重量約100kg，我們?nèi)】傊亓繛?00Kg，旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)速度為1~2r/min。即： ,具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下: 1、確定運(yùn)行時(shí)間 本次設(shè)計(jì)加速時(shí)間 負(fù)載速度（m/min） 電機(jī)轉(zhuǎn)速 3.負(fù)載轉(zhuǎn)矩 式中： 4.電機(jī)轉(zhuǎn)矩 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 必須轉(zhuǎn)矩 S為安全系數(shù)，這里取1.35。 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用電機(jī)型號(hào)為Y112M-4，此電機(jī)廠家為機(jī)電產(chǎn)品。根據(jù)電機(jī)的參數(shù)表如下： 根據(jù)計(jì)算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表，我們選用電機(jī)型號(hào)為Y112M-4，電機(jī)額定功率為4KW，額定轉(zhuǎn)矩為26.75 N.m，最大轉(zhuǎn)矩為27N.m，額定轉(zhuǎn)速為 1440r/min。 2.2.2軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知軸承預(yù)計(jì)壽命20×365×8=58400小時(shí)； (1）已知nⅡ=458.2r/min?兩軸承徑向反力：FR1=FR2=500.2N； 初先兩軸承為深溝球軸承6208型。 根據(jù)課本P265（11-12）得軸承內(nèi)部軸向力FS=0.63FR則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N； (2)∵FS1+Fa=FS2Fa=0? 故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端 FA1=FS1=315.1N???FA2=FS2=315.1N； (3)計(jì)算當(dāng)量載荷 P1、P2根據(jù)課本P263表（11-9）取f?P=1.5;根據(jù)課本P262（11-6）式得 P1=fp(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N；? P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N；? (4)軸承壽命計(jì)算 ∵P1=P2故取P=750.3N；? ∵深溝球軸承 ε=3； 2.3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)算 2.3.1 技術(shù)參數(shù)計(jì)算。 功率計(jì)算：額定功率=輸出功率×減速機(jī)效率×聯(lián)軸器傳遞效率×軸承效率×（1-熱損失率） 額定功率=4.0kw×85%×99%×99%×(1-0.09)=3.3kw 主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算： 主軸轉(zhuǎn)速=輸出轉(zhuǎn)速×減速比 主軸轉(zhuǎn)速=1440r/minX1/30=48r/min 壓榨力F(1)=F*cosa 螺旋角a=30° 壓榨力F（1）=2200N F=F(1)/cos30°=14262.42N 螺旋扭矩=F*R 螺旋扭矩=14262.42*0.16=2281.9Nm 減速機(jī)扭矩=9550*電機(jī)功率/電機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù)*減速比*使用系數(shù) 本處的減速機(jī)使用情況為具有中等沖擊使用系數(shù)為1.35 根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)需要初步選定電機(jī)功率為4kw 計(jì)算得出電機(jī)轉(zhuǎn)速為：1430r/min 電機(jī)功率=扭矩÷9550×電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)÷速比÷使用系數(shù) 帶入數(shù)據(jù)可得電機(jī)扭矩=2.2Nm 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用電機(jī)型號(hào)為Y112M-4，此電機(jī)廠家為機(jī)電產(chǎn)品。根據(jù)電機(jī)的參數(shù)表如下： 根據(jù)計(jì)算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表，我們選用電機(jī)型號(hào)為Y112M-4，電機(jī)額定功率為4KW，額定轉(zhuǎn)矩為2.2N.m，最大轉(zhuǎn)矩為2.3N.m，額定轉(zhuǎn)速為 1440r/min。 根據(jù)計(jì)算所得數(shù)據(jù)電機(jī)選擇使用Y112M-4 減速機(jī)選擇：NMRV30減速機(jī)。 2.3.2 卸料預(yù)壓力計(jì)算。 卸料機(jī)構(gòu)預(yù)壓力的調(diào)節(jié)設(shè)定是通過(guò)調(diào)節(jié)卸料機(jī)構(gòu)上的矩形彈簧的壓縮量來(lái)設(shè)定的。根據(jù)預(yù)設(shè)條件里的額定壓榨力為2200N進(jìn)行反推計(jì)算過(guò)程如下。 彈簧壓縮力計(jì)算公式： F=k×S F為彈簧壓縮力；k為彈性系數(shù)；S為壓縮量 預(yù)設(shè)定額定壓榨力為2200N，在額定壓榨力下彈簧壓縮量為50mm，使用雙彈簧，計(jì)算可得： k=F/S k=2200/2/20mm=27.5N/mm 使用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)電子版計(jì)算結(jié)果如下： （1）設(shè)計(jì)要求： 安裝載荷(要求) F1'=600 (N) 　　安裝高度 H1=55 (mm) 　　工作載荷(要求) F2'= 1100 (N) 　　工作行程 h=20 (mm) 　　要求剛度 k'=25 (N/mm) 　　載荷作用次數(shù) N=10000 (次) 　　載荷類型 NType=Ⅱ類 （2）材料 　　材料名稱 M_Name=油淬火回火碳素彈簧鋼絲A類 　　切變模量 G=79000 (MPa) 　　彈性模量 E=206000 (MPa) 　　抗拉強(qiáng)度 σb=1226 (MPa) 　　許用切應(yīng)力 τb=429.1 (MPa) （3）端部型式 　　端部型式 sType=NⅤ 　　壓并圈取值范圍 n2'=3 　　壓并圈數(shù) n2=3 （4）彈簧基本參數(shù) 　　鋼絲直徑 d=8.0 (mm) 　　彈簧中徑 D=32 (mm) 　　旋繞比 C=4 　　曲度系數(shù) K=1.4 　　有效圈數(shù) n=30 　　壓并圈數(shù) n2=3 　　彈簧總?cè)?shù) n1=33 　　實(shí)際剛度 k=41.15 (N/mm) （5）校核與分析 　　要求剛度 k'=25 (N/mm) 　　實(shí)際剛度 k=41.15 (N/mm) 　　剛度相對(duì)誤差 δk=64.58 (%) 　　安裝變形量 f1=14.58 (mm) 　　安裝載荷(設(shè)計(jì)) F1=600 (N) 　　工作變形量 f2=26.73 (mm) 　　工作載荷(設(shè)計(jì)) F2=1100 (N) 　　試驗(yàn)變形量 fs=-194.42 (mm) 　　最小變形比 f1/fs=-0.07 　　彈簧特性(安裝) Tf1=不滿足要求 　　最大變形比 f2/fs=-0.14 　　彈簧特性(工作) Tf2=不滿足要求 　　最小切應(yīng)力 τmin=133.69 (MPa) 　　最大切應(yīng)力 τmax=245.1 (MPa) 　　切應(yīng)力特性系數(shù) γ=0.55 　　最大切應(yīng)力比抗拉強(qiáng)度 τmax/σb=0.2 　　彈簧疲勞強(qiáng)度 Tq=滿足要求 　　穩(wěn)定性要求 Tw=滿足要求 　　安全系數(shù) S=2.66 　　強(qiáng)迫機(jī)械振動(dòng)頻率 γr=0 (Hz) 　　彈簧自振頻率 γn=92.71 (Hz) 　　是否為減振彈簧 JZ=否 　　承載 W= (N) 　　共振要求 Tg=滿足要求 （6）其余尺寸參數(shù) 　 自由高度 H0=69.58 (mm) 　 安裝高度 H1=55 (mm) 　 工作高度 H2=42.85 (mm) 　　壓并高度 Hb=264 (mm) 　 試驗(yàn)高度 Hs=264 (mm) 　 節(jié)距 p=11.42 (mm) 　 螺旋角 α=6.48127 (度) 　　彈簧材料展開(kāi)長(zhǎng)度 L=3317.52 (mm) 2.3.3 重要軸計(jì)算 本計(jì)算通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)電子版計(jì)算得出，計(jì)算結(jié)果如下： 一、軸的總體設(shè)計(jì)信息如下： 軸的編號(hào)： 001 軸的名稱：圓形截面階梯軸 軸的轉(zhuǎn)向方式：?jiǎn)蜗蛎}動(dòng) 軸的工作情況：無(wú)腐蝕條件 軸的轉(zhuǎn)速： 45r/min 功率:3.3kW 轉(zhuǎn)矩：700333.33N·mm 所設(shè)計(jì)的軸是實(shí)心軸 材料牌號(hào)：40Cr調(diào)質(zhì) 硬度(HB)：230 抗拉強(qiáng)度：750MPa 屈服點(diǎn)：550MPa 彎曲疲勞極限：350MPa 扭轉(zhuǎn)疲勞極限：200MPa 許用靜應(yīng)力：300MPa 許用疲勞應(yīng)力：194MPa 二、確定軸的最小直徑如下： 所設(shè)計(jì)的軸是實(shí)心軸 A值為： 99 許用剪應(yīng)力范圍：40～52MPa 最小直徑的理論計(jì)算值：41.44mm 滿足設(shè)計(jì)的最小軸徑：42mm 三、軸的結(jié)構(gòu)造型如下： 軸各段直徑長(zhǎng)度： 長(zhǎng)度 直徑 80mm 45mm 100mm 50mm 軸的總長(zhǎng)度：180mm 軸的段數(shù)：2 軸段的載荷信息： 直徑 距左端距離 垂直面剪力 垂直面彎矩 水平面剪力 水平面彎矩 軸向扭矩 50mm 130mm 0N 0N·mm 0N 0N·mm 27N·mm 軸所受支撐的信息： 直徑 距左端距離 45mm 40mm 四、支反力計(jì)算 距左端距離 水平支反力Rh 水平支反轉(zhuǎn)距Mh 垂直支反力Rv垂直支反轉(zhuǎn)距Mv 40mm 0N 0N·mm 0N 0N·mm 五、內(nèi)力 x/mm d/mm m1/N·mm m2/N·mm 40 45 0 0 130 50 0 0 六、彎曲應(yīng)力校核如下： 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：80mm 直徑：45mm 危險(xiǎn)截面的彎矩M：27N·mm 扭矩T：27N·mm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：0MPa 許用疲勞應(yīng)力：194MPa 80mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò) 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：80mm 直徑：45mm 危險(xiǎn)截面的彎矩M：27N·mm 扭矩T：27N·mm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：0MPa 許用疲勞應(yīng)力：194MPa 80mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò) 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：80mm 直徑：45mm 危險(xiǎn)截面的彎矩M：27N·mm 扭矩T：27N·mm 截面的計(jì)算工作應(yīng)力：0MPa 許用疲勞應(yīng)力：194MPa 80mm處彎曲應(yīng)力校核通過(guò) 結(jié)論：彎曲應(yīng)力校核通過(guò) 七、安全系數(shù)校核如下： 疲勞強(qiáng)度校核如下： 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：80mm 直徑：45mm 危險(xiǎn)截面的彎矩M：27N·mm 扭矩T：27N·mm 有效應(yīng)力集中系數(shù)（彎曲作用）：2.05 （扭轉(zhuǎn)作用）：1.55 截面的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)S：62284.85 許用安全系數(shù)[S]：1.9 80mm處疲勞強(qiáng)度校核通過(guò) 結(jié)論：疲勞強(qiáng)度校核通過(guò) 靜校核計(jì)算： 危險(xiǎn)截面的x坐標(biāo)：80mm 直徑：45mm 危險(xiǎn)截面的彎矩M：27N·mm 扭矩T：27N·mm 截面的靜強(qiáng)度安全系數(shù)：142601.08 許用安全系數(shù)[Ss]：1.8 80mm處?kù)o強(qiáng)度校核通過(guò) 結(jié)論：靜強(qiáng)度校核通過(guò) 八、扭轉(zhuǎn)剛度校核如下： 圓軸的扭轉(zhuǎn)角：0(°) 許用扭轉(zhuǎn)變形：0.65°/m 扭轉(zhuǎn)剛度校核通過(guò) 九、彎曲剛度校核如下： 撓度計(jì)算如下： x/mm νi/mm 1 10 0 2 20 0 3 30 0 4 40 0 5 57.5 0 許用撓度系數(shù)：0.0035 最大撓度：0mm 彎曲剛度校核通過(guò) 九、彎曲剛度校核如下： 撓度計(jì)算如下： x/mm νi/mm 1 10 0 2 20 0 3 30 0 4 40 0 5 57.5 0 許用撓度系數(shù)：0.0035 最大撓度：0mm 彎曲剛度校核通過(guò) 2.4設(shè)備總體結(jié)構(gòu)介紹 2.4.1設(shè)計(jì)軟件介紹 本設(shè)計(jì)使用UG8.0進(jìn)行三維模型建模，UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一個(gè)產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過(guò)程提供了數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段。Unigraphics NX針對(duì)用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的需求，提供了經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。UG同時(shí)也是用戶指南（user guide）和普遍語(yǔ)法（Universal Grammar）的縮寫(xiě)。 這是一個(gè)交互式CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶的迅速增長(zhǎng)，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長(zhǎng)，已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。 2.4.2產(chǎn)品主體結(jié)構(gòu)模型簡(jiǎn)介 模型結(jié)構(gòu)如圖2.1，主體框架由Q235焊接而成，成本低廉焊接性能優(yōu)越，并且焊接后穩(wěn)定性能好，不易變形。外殼和進(jìn)料出料斗都采用304不銹鋼焊接成型，耐腐蝕耐磨損，表面光潔。卸料擋料塊采用整體的304料機(jī)加工而成。 圖2.1 三維模型預(yù)覽圖 重要零部件三維圖 圖2.2卸料擋塊三維圖 圖2.3卸料可調(diào)壓力導(dǎo)桿 圖2.4減速機(jī)輸出軸 第3章 產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū) 3.1 用戶須知 1、本設(shè)備為壓榨設(shè)備用于壓榨硬度在10HRC~以下的物品，請(qǐng)勿將大塊石頭、鐵釘?shù)葓?jiān)硬物品投入壓榨機(jī)中，否則將會(huì)造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。 2、請(qǐng)勿在保護(hù)外罩拆下的情況下啟動(dòng)設(shè)備，在檢修設(shè)備時(shí)請(qǐng)斷電，并將卸料彈簧調(diào)到壓力最低狀態(tài)后再進(jìn)行拆下外罩。 3、本設(shè)備為工業(yè)設(shè)備，嚴(yán)禁未成年人操作。 4、本設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生噪音，請(qǐng)勿在居民區(qū)等不允許噪音的地方使用。 5、卸料裝置彈簧安裝需要預(yù)壓力，如遇故障請(qǐng)勿私自拆解，彈簧突然釋放會(huì)造成不必要的傷害。 3.2 設(shè)備使用說(shuō)明書(shū) 1、使用設(shè)備開(kāi)機(jī)前請(qǐng)先確認(rèn)設(shè)備已經(jīng)固定，設(shè)備進(jìn)料槽附近沒(méi)有任何雜物，設(shè)備開(kāi)啟后進(jìn)料槽附近會(huì)產(chǎn)生氣流將進(jìn)料槽附近的物品吸入壓榨機(jī)中。 2、開(kāi)機(jī)前請(qǐng)勿裝填壓榨物品，否則會(huì)造成不必要的設(shè)備損耗。 3、開(kāi)機(jī)前請(qǐng)先調(diào)好卸料預(yù)壓力，在設(shè)備工作時(shí)嚴(yán)禁調(diào)預(yù)壓螺母。 4、開(kāi)機(jī)時(shí)請(qǐng)先打開(kāi)總電源再啟動(dòng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕。等電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)之后再進(jìn)行上料。 5、上料操作規(guī)范： （1）、上料時(shí)請(qǐng)使用專業(yè)工具進(jìn)行上料，上料工人請(qǐng)勿在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將肢體伸到入料口附近。 （2）、上料時(shí)請(qǐng)根據(jù)壓榨進(jìn)行情況進(jìn)行上料請(qǐng)勿一次性上滿料，否則會(huì)造成卡料情況。出現(xiàn)卡料時(shí)請(qǐng)先按下緊急停止按鈕，然后再進(jìn)行人工排料作業(yè)。人工排料作業(yè)時(shí)嚴(yán)禁直接使用肢體進(jìn)行操作，請(qǐng)使用專業(yè)工具進(jìn)行作業(yè)。 （3）、上料作業(yè)人員請(qǐng)預(yù)先進(jìn)行操作培訓(xùn)，請(qǐng)勿盲目操作。 6、設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中請(qǐng)勿拆解設(shè)備任何部件，否則后果自負(fù)。 7、本設(shè)備為旋轉(zhuǎn)中速設(shè)備，在停止上料后，請(qǐng)?jiān)趯⑺袕U料都排除后再關(guān)機(jī)，請(qǐng)勿殘留任何殘?jiān)谠O(shè)備內(nèi)，否則將會(huì)影響下次使用。 8、在更換壓榨產(chǎn)品前清洗設(shè)備時(shí)請(qǐng)?zhí)崆皵嚅_(kāi)總電源，在清洗時(shí)請(qǐng)勿滴濺任何水到電機(jī)和減速機(jī)內(nèi)。 3.3 設(shè)備保養(yǎng) 1、每天運(yùn)轉(zhuǎn)前請(qǐng)打掃設(shè)備表面，請(qǐng)清理電機(jī)附近的雜物和灰塵。 2、每天設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)前請(qǐng)檢查關(guān)鍵部位螺絲是否有松動(dòng)，主要包括主轉(zhuǎn)軸鎖緊螺栓，卸料部位的導(dǎo)桿螺栓，電機(jī)減速機(jī)固定螺栓等。 3、每天下班前請(qǐng)清理打掃進(jìn)料槽出料槽和排廢槽，保持設(shè)備整潔，下班時(shí)請(qǐng)先關(guān)閉設(shè)備再關(guān)閉總電源。 4、每周請(qǐng)定期檢查減速軸承是否需要有任何異動(dòng)，是否需要加潤(rùn)滑保養(yǎng)。 5、每3周必須要對(duì)減速機(jī)和主轉(zhuǎn)軸軸承進(jìn)行保養(yǎng)，加注潤(rùn)滑并檢查磨損情況。 6、每3個(gè)月必須要對(duì)整體設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)一次。 7、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)超過(guò)一年必須要對(duì)彈簧和軸承等進(jìn)行嚴(yán)格檢修，需要更換的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行嚴(yán)格更換。 8、每三年必須對(duì)軸承等易損件進(jìn)行更換，即使零件沒(méi)有到報(bào)廢狀態(tài)也要嚴(yán)格更換。 9、設(shè)備設(shè)計(jì)使用壽命為10年，設(shè)備使用超過(guò)十年后務(wù)必要對(duì)設(shè)備進(jìn)行磨損評(píng)估，如果評(píng)估設(shè)備需要報(bào)廢請(qǐng)及時(shí)報(bào)廢；如果評(píng)估設(shè)備可以繼續(xù)使用，也必須每年進(jìn)行評(píng)估一次，設(shè)備最多使用年限不能超過(guò)15年。 3.4設(shè)備維護(hù)須知。 1、設(shè)備減速和電機(jī)都會(huì)附帶保修單和維護(hù)手冊(cè)，請(qǐng)根據(jù)其維護(hù)手冊(cè)進(jìn)行維護(hù)電機(jī)和減速機(jī)。 2、軸承維護(hù)請(qǐng)使用專業(yè)潤(rùn)滑脂油槍從加注口進(jìn)行加注。對(duì)軸承請(qǐng)加注鋰基皂潤(rùn)滑脂，請(qǐng)勿加注與鋰基皂反應(yīng)凝結(jié)的潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑油。 3、整體維護(hù)時(shí)請(qǐng)檢查主旋轉(zhuǎn)軸上的葉片是否有脫焊或者開(kāi)裂，如有開(kāi)裂請(qǐng)尋找專業(yè)焊接廠家進(jìn)行焊接維修，嚴(yán)禁使用電焊進(jìn)行補(bǔ)焊，否則將會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備性能。 4、每年都要對(duì)卸料彈簧進(jìn)行壓力檢驗(yàn)，檢查是否有金屬疲勞導(dǎo)致彈簧的彈性系數(shù)下降的情況。 5、如果設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)件損壞請(qǐng)及時(shí)與制造廠家聯(lián)系，請(qǐng)勿私自尋找替換。 6、如果設(shè)備其它非標(biāo)準(zhǔn)件損壞，在保質(zhì)期內(nèi)廠家將免費(fèi)更換。如果超出保質(zhì)期，廠家將有償維修更換。 總結(jié) 通過(guò)對(duì)螺旋壓榨機(jī)的研究設(shè)計(jì)，我對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有壓榨機(jī)有了比較深入的了解，就螺旋壓榨機(jī)來(lái)說(shuō)，雖然國(guó)內(nèi)很多廠家在生產(chǎn)制造并銷售，但是依舊有很多不足之處，比如有的壓榨設(shè)備直接就沒(méi)有任何外層保護(hù)，對(duì)操作工來(lái)說(shuō)具有嚴(yán)重的安全隱患，并且還會(huì)有相當(dāng)多的壓榨液會(huì)飛濺，使得設(shè)備所在環(huán)境相當(dāng)惡劣；還有些設(shè)備的卸料裝置是不可調(diào)節(jié)對(duì)于不同物料的壓榨所使用的壓榨力時(shí)一樣的完全不具有多重適應(yīng)性；甚至還有廠家更加簡(jiǎn)潔到出料口和廢料卸料口之間沒(méi)有任何處理和間隔造成壓榨完的廢料會(huì)不同程度的進(jìn)入壓榨液中，造成產(chǎn)品污染。本設(shè)計(jì)中的螺旋壓榨機(jī)針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行深入的研究改進(jìn)，將這款簡(jiǎn)單實(shí)用的設(shè)備進(jìn)行了人性化的升級(jí)，使其更能適應(yīng)現(xiàn)代化車間要求。通過(guò)這次對(duì)螺旋壓榨機(jī)的研究設(shè)計(jì)了解到雖然很多設(shè)備已經(jīng)設(shè)計(jì)出來(lái)并且被投入生產(chǎn)之中但是依舊會(huì)有很多可以改進(jìn)的地方，我們做為未來(lái)工程師就必須要針對(duì)這些設(shè)備的不足進(jìn)行合理化的改進(jìn)使其能夠跟隨時(shí)代前進(jìn)的步伐適應(yīng)新的生產(chǎn)力的需求。作為未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)力的主要軍我們這一代任重道遠(yuǎn)，我們必須要謙虛謹(jǐn)慎，仔細(xì)認(rèn)真的對(duì)待設(shè)備設(shè)計(jì)，感謝螺旋壓榨機(jī)行業(yè)的李師傅為我細(xì)心講解該行業(yè)的發(fā)展以及螺旋壓榨機(jī)的一系列難點(diǎn)的問(wèn)題。感謝所以?shī)^戰(zhàn)在生產(chǎn)一線的所有技術(shù)人員和工作人員。 參考文獻(xiàn) [1] 徐灝等.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第2、3冊(cè))[M](第二版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003:98—100? 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