3188 磨粉機(jī)設(shè)計(jì)

3188 磨粉機(jī)設(shè)計(jì),磨粉機(jī),設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱： 磨粉機(jī) 專 業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告1、課題研究的現(xiàn)狀和意義本機(jī)的設(shè)計(jì)綜合了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)磨粉機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，并 對(duì)某些結(jié) 構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使其更加完善，可以說使一臺(tái)先進(jìn)的磨粉機(jī)。本機(jī)的結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、 緊湊，實(shí)用性強(qiáng)，裝、拆、檢修方便，而且各個(gè)結(jié)構(gòu)的尺寸都比較小。本機(jī)磨輥內(nèi)平置，其喂料性能好；喂料流可直接 進(jìn)入粉碎區(qū)， 并便于操作人員觀察和調(diào)整喂料情況；粉碎后的物料對(duì)下磨門無噴粉情況，拆 換磨輥方便。磨 輥軸 上的大皮帶輪和同步帶輪均采用彈性換聯(lián)結(jié)，裝拆方便。磨輥傳動(dòng)采用源弧形雙面同步 齒形帶，而且把改向輪和張緊輪合為一個(gè)改向張緊輪，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 緊湊，趕得上國(guó)際先進(jìn)水平。喂料輥離合器采用了摩擦片離合器（氣動(dòng)離合），料門的啟閉采用伺服電機(jī)，喂料輥的動(dòng)力來源于慢 輥， 這些都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn) 水平。本機(jī)的第一級(jí)傳動(dòng)——電機(jī)到大皮帶輪，采用窄形（SPA）三角帶，；兩個(gè)喂料 輥間采用單面同步 齒形帶，軋距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用止推塊，啟動(dòng)離合閘，而且保安裝置就是利用本氣缸，這些在國(guó)內(nèi)是不常見的，所以說本機(jī)是一臺(tái)先進(jìn)的磨粉機(jī)。本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是根據(jù)鄭州工程學(xué)院機(jī)電工程系2002屆畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，并在到無錫布勒機(jī)械制造有限公司、佐竹機(jī)械（蘇州）有限公司參 觀調(diào)研的基礎(chǔ)上，在已學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行的實(shí)踐。按照指導(dǎo)教師的要求，本設(shè)計(jì)給定的要求是：磨輥規(guī) 格為Φ250×1000；磨輥排列方式為平置；按照無錫布勒機(jī)械制造有限公司MDDK系列磨粉機(jī)的結(jié)構(gòu)，快慢輥間采用加長(zhǎng)齒輪減速箱傳動(dòng)；自動(dòng)調(diào)節(jié)料門；機(jī)械浮子傳感；手動(dòng)合閘、自動(dòng)松閘、氣壓控制松合閘的半自動(dòng)氣壓輥式磨粉機(jī)。主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)關(guān)鍵是：傳感機(jī)構(gòu)；喂料輥傳動(dòng)；料門控制機(jī)構(gòu)和快、慢 輥傳動(dòng)。2、課題要解決的問題或研究的基本內(nèi)容本課題要解決的問題是：1. 總體結(jié)構(gòu)與主要工作構(gòu)件的確定；2.傳動(dòng)系統(tǒng)的確定；3.控制系統(tǒng)確定；4 .卸料方式確定；目前磨粉機(jī)的卸料方式就兩種：自流卸料和磨膛吸料。采用自流卸料時(shí)， 磨粉機(jī)至少得安裝在二樓，而磨膛吸料可以把磨粉機(jī)安排在一樓。 本機(jī)的卸料方式為：自流卸料兼磨膛吸料，當(dāng)需要磨膛吸料時(shí)， 只要裝上料斗的鍋底蓋和吸料管即可。 這樣， 有利于面粉廠的設(shè)備安排，其優(yōu)點(diǎn)不言而喻。本課題要求的具體工作是： 1、熟悉磨粉機(jī)的結(jié)構(gòu)，工作原理，以及了解磨粉機(jī)的發(fā)展方向；2、完成對(duì)中等復(fù)雜程度機(jī)械的計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等工作。完成磨粉機(jī)裝配圖的設(shè)計(jì)和所有非標(biāo)零件圖設(shè)計(jì)和所有非標(biāo)零件圖設(shè)計(jì)工作，并編寫說明書。3 磨粉機(jī)裝配圖、裝配圖中的主要非標(biāo)零件圖：1 套；4 標(biāo)準(zhǔn)化明細(xì)表：1 份5 用電腦繪制的圖紙不少于 5 張要求到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)，認(rèn)真研究相關(guān)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、原理、性能，結(jié)合實(shí)際進(jìn)行本課題的設(shè)計(jì)。3、課題研究擬采用的手段和工作路線1 在學(xué)校圖書館查閱相關(guān)資料。2 在工廠的實(shí)踐畢業(yè)實(shí)習(xí)。3 通過老師和工程師的指導(dǎo)。4 通過瀏覽因特網(wǎng)上的相關(guān)資料。通過對(duì)相關(guān)資料和數(shù)據(jù)的理論計(jì)算和分析。4、課題研究進(jìn)程計(jì)劃起訖日期 工 作 內(nèi) 容 備注第 1 周第 2 周第 2－3 周第 3－8 周第 8－9 周第 9－11 周第 12 周了解課題，熟悉相關(guān)資料，仔細(xì)閱讀有關(guān)書籍，到圖書館查閱有關(guān)資料。到工廠參觀實(shí)習(xí)，全面熟悉課題的實(shí)際內(nèi)容，并提出初步設(shè)計(jì)方案。確定設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行初步計(jì)算。完成有關(guān)計(jì)算，進(jìn)行本課題絞肉機(jī)裝配圖和非標(biāo)零件圖的設(shè)計(jì)。對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，修改。整理資料，編寫說明書等工作。參加畢業(yè)答辯。圖書館、設(shè)計(jì)室設(shè)計(jì)室設(shè)計(jì)室設(shè)計(jì)室設(shè)計(jì)室5、課題成果論文□ 圖紙□ 產(chǎn)品或作品□ 應(yīng)用程序 □其它：指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師（簽名）：年 月 日教研室主任意見： 教研室主任（簽名）：年 月 日- 1 -1. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的依據(jù)、用途和適用范圍：1.1 依據(jù)本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是根據(jù)鄭州工程學(xué)院機(jī)電工程系2002屆畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，并在到無錫布勒機(jī)械制造有限公司、佐竹機(jī)械（蘇州）有限公司參 觀調(diào)研的基礎(chǔ)上，在已學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行的實(shí)踐。按照指導(dǎo)教師的要求，本設(shè)計(jì)給定的要求是：磨輥規(guī)格為Φ250×1000；磨輥排列方式 為平置；按照無錫布勒機(jī)械制造有限公司MDDK系列磨粉機(jī)的結(jié)構(gòu)，快慢輥間 采用加長(zhǎng)齒輪減速箱傳動(dòng)；自 動(dòng)調(diào)節(jié)料門；機(jī)械浮子傳感；手動(dòng)合閘、自 動(dòng)松閘、氣壓控制松合閘的半自動(dòng)氣壓輥式磨粉機(jī)。主要研究?jī)?nèi)容和技 術(shù)關(guān)鍵是：傳感機(jī)構(gòu)；喂料輥傳動(dòng)；料門控制機(jī)構(gòu)和快、慢輥傳動(dòng)。1.2 用途及使用范圍本產(chǎn)品適用于大中型面粉廠，可從前道皮磨用到心磨。2. 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作在正式開始畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，隨 隊(duì)到無錫布勒機(jī)械制造有限公司、佐竹機(jī)械（蘇州）有限公司進(jìn)行了為期4天的參觀調(diào)研，了解了一些國(guó)外先 進(jìn)磨粉機(jī)的機(jī)構(gòu)、工作原理，獲得了部分參考資料，了解了畢業(yè)設(shè)計(jì)的途徑和方法。3. 設(shè)計(jì)方案的確定和關(guān)鍵技術(shù)的解決方法3.1 總體結(jié)構(gòu)與主要工作構(gòu)件3.1.1 機(jī)架目前國(guó)內(nèi)外磨粉機(jī)的機(jī)架制造方式有三種：即整體鑄造、 墻 板拼裝和焊接墻板機(jī)架。整體鑄造機(jī)架：其整體性和剛性好， 節(jié)省切削加工工時(shí)，而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可以說百年不壞。但是，機(jī)架鑄造困難，而且鑄造技術(shù) 要求高，成本高，不利于磨粉機(jī)的系列化。墻板拼裝式機(jī)架：鑄件體積小，尺寸小，便于制造，成本低，便于安排其他零部件， 便于實(shí)現(xiàn)全封閉， 而且有利于磨粉機(jī)的系列化。但是， 機(jī)架剛度差，容易變形， 切削加工的工作量大。焊接式機(jī)架：其生產(chǎn)周期短， 重量輕，成品率高。但是， 焊接技術(shù)要求高， 焊接后產(chǎn)生變形及應(yīng)力及中， 必須進(jìn)行熱處理以消除應(yīng) 力及中。綜合考慮以上各種機(jī)架的優(yōu)缺點(diǎn)， 本機(jī)采用墻板拼裝式機(jī)架。3.1.2 外形目前， 磨粉機(jī)的外形有：敞開式，半封 閉式,全封閉式三種。本機(jī)采用全封閉式外形，所謂全封閉是指整個(gè)磨粉機(jī)除快輥皮帶輪外，均布置在密封罩內(nèi)，它的優(yōu)越性在于避免敞開式和半封閉式的缺點(diǎn)， 使零、部件得到良好的保護(hù)，而且操作安全可靠，機(jī)器美觀， 車間衛(wèi)生清潔，改善了工人的工作環(huán)境。3.1.3 與機(jī)架有關(guān)的部分- 2 -料筒：本機(jī)料筒采用有機(jī)玻璃，可以觀察進(jìn)料情況，而且 質(zhì)輕 美觀。上磨門：本機(jī)采用有機(jī)玻璃，這樣 可以觀察到喂料輥轉(zhuǎn)動(dòng)及料流等情況。下磨門：本機(jī)采用A3鋼板制造，下磨門和下?lián)螕跤勉q支軸連接，與上撐擋用磁鐵吸住。此 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，而且便于開啟、關(guān)閉 。罩殼：本機(jī)罩殼采用A3鋼板沖 壓、焊接制成。 側(cè)面罩殼分為上、下、左、右四塊，此 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便。當(dāng)僅需觀察傳動(dòng)情況時(shí)，只要向上打開上罩殼即可，不必把它卸掉。3.1.4 磨輥及其支承、清理、冷卻與調(diào)平磨輥：輥體是空心的，外層為 冷硬鑄鐵，內(nèi) 層為普通灰口鑄鐵 ，采用離心兩次澆筑成型。輥軸采用碳鋼——45鋼。輥體和輥軸二者 過盈配合，加工配合面后用 壓 力機(jī)將輥軸壓入輥體，然后再進(jìn)行機(jī)加工。支承： 傳統(tǒng)磨粉機(jī)中，磨輥的支承多采用滑 動(dòng)軸承?；?動(dòng)軸 承承受磨輥振動(dòng)和沖擊載荷的能力強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，滑動(dòng)軸承的徑向尺寸小，周向尺寸長(zhǎng)，正適合在磨粉機(jī)墻板上安排，滑動(dòng)軸承對(duì)拆裝磨輥方便，而且易于實(shí)現(xiàn)自位。但是滑動(dòng)軸承也有它的不足之 處，其摩擦 嚴(yán) 重，帶來的后果是磨粉機(jī)的消耗功率大， 軸承發(fā)熱嚴(yán)重，甚至發(fā)生燒壞軸承的事故，滑動(dòng)軸承精度低， 難以保證輥間軋距的穩(wěn)定性，因此后道磨粉機(jī)上（軋距僅百分之幾毫米）會(huì)產(chǎn)生空輥打擊事故， 軸瓦磨損后有徑向 間隙，更不利于定心，磨輥運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生徑向跳動(dòng)。滑動(dòng)軸承需要稀油潤(rùn)滑，容易污染面粉，不符合衛(wèi)生要求， 而且要用寶貴的有色金屬?，F(xiàn)代磨粉機(jī)幾乎全部采用滾動(dòng)軸承， 其摩擦損 失小， 發(fā)熱小，對(duì)減少磨粉機(jī)的功率消耗有很大的作用。 滾動(dòng)軸承的回轉(zhuǎn)精度高， 可保持快、慢輥間有穩(wěn)定的軋距。滾動(dòng)軸承供應(yīng)充足，可節(jié)約稀有金屬。滾動(dòng)軸承采用黃油脂潤(rùn)滑， 基本上不存在污染問題。但是 滾動(dòng)軸承也有缺點(diǎn)，其承受磨輥振動(dòng)和沖擊載荷的能力較差，壽命短。 滾動(dòng)軸承的徑向尺寸大，在磨粉機(jī)上安排較困難，而且 對(duì)拆裝磨輥較為 困難。綜合考慮上述兩種軸承，本機(jī)選用雙列向心球面滾子軸承。此軸承有自位性能，而且承受載荷較 大。為了便于裝拆磨輥， 在軸承內(nèi)圈和磨輥之間加了緊釘錐套。軸承座為整體式，慢輥軸承座固定在牛腿上， 快輥軸承座固定在墻板上。清理方法：本機(jī)采用刷帚清理粘在磨輥上的物料。冷卻問題：本機(jī)沒有設(shè)計(jì)專門的冷卻裝置，而是利用空氣自行冷卻。目前， 國(guó)外先進(jìn)磨粉機(jī)都不采用專門的冷卻裝置， 而是靠空冷。調(diào)平問題：本機(jī)采用牛腿鉸支軸加偏心套以調(diào)上下不平，利用雙面 單調(diào) 來調(diào)水平面不平。3.1.5 磨輥與軸系零件的連接絕大多數(shù)磨粉機(jī)上，磨輥與軸 系零件——大帶輪及同步輪 的連接采用鍵。 雖然鍵連接具有簡(jiǎn)單、緊湊、可靠、成本低的優(yōu)點(diǎn)。但是，鍵槽減少了被連件的承載面積，特別是會(huì)引起高度的應(yīng)力集中，被 連件也難以獲得精確的定心， 而且裝拆也不方便。本機(jī)采用 彈性環(huán)連 接。彈性環(huán)連接的定心性好，輪轂可以相對(duì)于軸- 3 -緊固在任意軸向位置上， 裝拆方便， 只要把緊固螺釘松開，彈性環(huán)連接避免軸因鍵槽等原因而削弱， 承載能力高，可獲得緊密的連接，而且有安全保護(hù)作用。只要過載，內(nèi)、外環(huán)就會(huì)打滑，形成相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，避免零件損懷。磨軸與軸承通過緊定套 連接， 這樣有利于裝拆軸承。慢輥與喂料輥三角帶輪的連接用螺釘，也便于裝拆。3.1.6 喂料輥及其有關(guān)尺寸參數(shù)的確定輥體材料及其制造方法：本機(jī)喂料輥采用20號(hào)無縫鋼管制成。輥徑的確定：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 定量輥直徑為 88mm，分流輥直徑為70～90mm，初定一輥徑，再通過理論計(jì)算，得出亮輥徑都為90mm。齒形的確定：齒形根據(jù)廠家的不同工藝要求，具體確定不同的皮磨機(jī)心磨的 齒形。如果物料的散落性不好，應(yīng)將上輥（定量輥）改為鉸龍。喂料軌跡及轉(zhuǎn)速的確定方法：在考慮空氣阻力的條件下，對(duì) 物料顆粒進(jìn)行受力分析，并根據(jù)達(dá)· 朗伯原理列出方程組。通過計(jì)算機(jī)解在同一時(shí)刻微分方程組的X、Y 值。 在坐標(biāo)紙上作出喂料軌跡，在保證喂料軌跡不變的條件下， 對(duì)于不同的物料， 采用不同的分流輥轉(zhuǎn)速，可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行試算獲 得。本設(shè)計(jì)計(jì)算出了后道皮磨，心磨及一皮磨分流輥的極限轉(zhuǎn)速，定量輥的轉(zhuǎn) 速為分流輥的三分之一。3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)3.2.1 快輥拖動(dòng)快輥是由電機(jī)通過帶傳動(dòng)的，快 輥的轉(zhuǎn)速要求在450～600rpm ，確定快輥的轉(zhuǎn)速要綜合考慮動(dòng)耗、 產(chǎn)量和大帶輪直徑。 如果轉(zhuǎn)速過大，大帶輪直徑相對(duì)減小，產(chǎn)量增大，但動(dòng)耗也增大； 如轉(zhuǎn)速過小，雖然動(dòng)耗減小，但產(chǎn)量也減小，而且大帶輪直徑增大，影響整機(jī)的尺寸。若 轉(zhuǎn)速變化范圍不太大， 對(duì)產(chǎn)量的影響很小。所以綜合考慮上述情況，把轉(zhuǎn) 速定在550rpm 左右。3.2.2 輥間傳動(dòng)功能要求：磨粉機(jī)快、慢輥間傳動(dòng)裝置必 須保證快、慢 輥有較為準(zhǔn)確的 傳動(dòng)比，能適應(yīng)磨輥輥徑的變化及軋距調(diào)節(jié)所引起的快、慢輥中心的變 化，有一定的使用壽命，而且噪音要小，傳動(dòng)件在磨輥軸上應(yīng)便于安裝拆卸，為了適應(yīng)研磨不同的物料，快慢 輥間應(yīng)有不同的速比。本機(jī)設(shè)計(jì)三種速比，即2.5、2、1.5。磨粉機(jī)的輥間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在空載時(shí)起傳動(dòng)作用；在負(fù)載時(shí)， 由于封閉功率的存在，其定速作用。負(fù)載時(shí)，存在封閉功率，使輥間傳動(dòng)帶 （或鏈）的松緊邊對(duì)調(diào)轉(zhuǎn)化，帶輪齒的非嚙合面磨損，磨粉機(jī)傳動(dòng)件的壽命降低，所以封閉循環(huán)功率是傳動(dòng) 零件的設(shè)計(jì)依據(jù)。傳動(dòng)方式的比較確定：- 4 -目前，國(guó)內(nèi)外磨粉機(jī)輥間傳動(dòng) 方式有：皮帶傳動(dòng)， 齒輪傳動(dòng) ，連傳動(dòng)，扭矩臂差動(dòng)傳動(dòng)及雙面同步齒形帶傳動(dòng)。 皮帶傳動(dòng)：皮帶傳動(dòng)的動(dòng)力大，磨粉機(jī)的粉碎能力大，產(chǎn)量大， 不需要潤(rùn)滑，減小了污染性， 對(duì)主、從動(dòng)輪中心距變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，松和閘對(duì) 皮帶的傳動(dòng)性能影響較小，工作中的噪音小。但是，皮帶傳動(dòng)的速比不準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率低， 而且結(jié)構(gòu)齒寸大，還不安全。所以使得它在磨粉機(jī)上的使用越來越少，已逐漸被淘汰。齒輪傳動(dòng)：齒輪傳動(dòng)的功率大， 傳動(dòng)比準(zhǔn)確， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊， 便于密封，操作安全。 但是， 齒輪傳動(dòng)對(duì)中心距的要求嚴(yán)格，因此松合閘對(duì)傳動(dòng) 性能的影響較大，噪音大， 壽命低，需要系由潤(rùn)滑， 而且因?yàn)橛旋X輪箱密封， 所以顯得笨重。對(duì)于一臺(tái)磨粉機(jī)， 要適應(yīng)不同的輥徑， 必須要有幾套齒輪備用。 對(duì)于磨粉機(jī)傳動(dòng)的齒輪還有特殊的要求：合閘時(shí)， 齒輪處于是最佳工作狀態(tài) 的中心距工作， 為了減小松合閘時(shí)齒輪因中心距偏大所產(chǎn)生的噪音， 必須用加 長(zhǎng)齒齒輪。鏈傳動(dòng)：鏈傳動(dòng)對(duì)于松合閘引起的磨輥中心的變化對(duì)鏈傳動(dòng)性能的影響不大，能適應(yīng)不同直徑磨輥的使用（緊需調(diào)節(jié)張緊輪的位置）， 其傳動(dòng) 比準(zhǔn)確，缺點(diǎn) 為：傳動(dòng)鏈的承 載能力不大，鏈傳動(dòng)對(duì)于主、從鏈輪的不同面度較為敏感， 因此， 兩磨輥的軸向竄動(dòng)將影響傳動(dòng)性能，所以傳動(dòng)鏈的壽命較低，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸較大， 鏈傳動(dòng)需用稀油潤(rùn)滑，，鏈輪 箱必須有可靠的密封，以防止污染，鏈輪的裝拆也不方便。 扭矩臂差動(dòng)傳動(dòng)：優(yōu)點(diǎn)：磨輥的松合閘不影響機(jī)構(gòu)中齒輪副的中心距，并能保證齒形帶輪中心距基本不變， 傳動(dòng)性能好，噪音小， 齒輪箱的密封性能好，齒形帶不需有潤(rùn)滑，門有潤(rùn)滑油的污染問題，機(jī)構(gòu)的尺寸小，便于封閉。但是，它也存在缺點(diǎn)：軸承臂的位置 調(diào)節(jié)需繞其慢輥軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 因此，當(dāng)磨輥直徑減小后，軸承臂上移所引起的齒形帶輪中心的變化，不能完全由從 動(dòng)輪軸心和軸承臂鉸 支抵消， 所以松合閘對(duì)齒形帶輪中心距仍有一定影響， 機(jī)構(gòu)中的齒輪減速箱重量 較大（56公斤左右）， 沒有把手， 裝拆不方便。雙面同步齒形帶傳動(dòng)：雙面同步齒形帶傳動(dòng)集齒輪傳動(dòng)合帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)于一身。其傳動(dòng)效率高， 節(jié)能效果高， 經(jīng)濟(jì)效益好，帶與齒形輪之間往返間隙小， 嚴(yán)格同步，不打滑，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，角速度恒定，不需潤(rùn)滑油， 既節(jié)省油又不會(huì)產(chǎn)生污染，使用壽命長(zhǎng)而且不需 維修保養(yǎng)， 使用速度范圍 大，因其輕而離心力小，所以可高速傳動(dòng)，也可低速高扭矩傳動(dòng)。 帶的使用伸長(zhǎng) 非常小， 初張力也很小，帶的運(yùn)轉(zhuǎn)生熱小，還可以延長(zhǎng)電機(jī)和軸承的使用壽命，由于是圓弧齒， 所以嚙合圓滑， 傳動(dòng)平穩(wěn)， 有一定的吸振作用，噪音小。 負(fù)載容量范圍大， 整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸也較小。 由于目前皆采用四個(gè)輪子傳動(dòng)，所以結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)而言較大， 而改成三個(gè)輪子（把改向輪和張緊輪合為一個(gè)輪子——改向張緊輪）， 結(jié)構(gòu)尺寸更小，更為緊湊，在整機(jī)上更便于安排。 我國(guó)青島橡膠工業(yè)研究所從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的制造橡膠同步齒形帶的技術(shù)和設(shè)備，所以采用同步帶的來源有了充分的保障。綜上所述， 本機(jī)輥間傳動(dòng)采用 齒輪減速箱傳動(dòng)。3.2.3 喂料輥傳動(dòng)- 5 -動(dòng)力來源：傳統(tǒng)的磨粉機(jī)的動(dòng)力來源都從快輥傳遞，由于快 輥轉(zhuǎn)速較 高， 而分流輥的轉(zhuǎn)速較低，所以必須配置減速箱，它不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 而且安裝也復(fù)雜，增加了成本。本機(jī)的動(dòng)力來源于慢輥， 由于慢輥由磨輥傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速了一級(jí)， 傳到分流輥再減速一 級(jí)， 就不用減速箱了， 所以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。張緊問題：目前， 國(guó)內(nèi)外的磨粉機(jī)喂料輥傳動(dòng) 皆有張緊輪張緊， 而本機(jī)利用巧妙的 結(jié)構(gòu)安排解決了張緊問題， 并不需要用專門的張緊裝置， 所以結(jié)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化。離合器：磨粉機(jī)多采用牙嵌式離合器， 它靠一套杠桿進(jìn)行工作， 其靈敏度存在一些 問題， 而且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。本機(jī)采用摩擦片氣動(dòng)離合器， 由膜片氣缸控制， 本機(jī)本來就是氣 壓磨粉機(jī)，所以氣源充足， 而且其靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。 前后輥傳動(dòng)方式：本機(jī)喂料輥前后輥傳動(dòng)采用單面同步齒形帶傳動(dòng)， 同步齒 形帶的優(yōu)點(diǎn)在前已述， 這里就不多筆了。3.2.4 傳動(dòng)示意圖：3.3 控制系統(tǒng)3.3.1 傳感機(jī)構(gòu)目前， 國(guó)內(nèi)外傳感機(jī)構(gòu)基本上有以下幾種：電極板傳感機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的優(yōu) 點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 動(dòng)作靈敏。缺點(diǎn)：后道磨粉機(jī)的極板易被面粉粘上，以至失效， 效果不好。 杠桿組及“噴射式” 射流元件組成的傳感機(jī)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單， 動(dòng)作靈敏。 缺點(diǎn)：使用壽命短。光電傳感機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于： 動(dòng)作靈敏度高， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 。 缺點(diǎn)：光電管易被面粉粘上， 以至失效， 所以使用效果不好。杠桿組傳感機(jī)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)：使用壽命 長(zhǎng)。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜， 靈敏度不高。杠桿組及電傳感機(jī)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)：結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單， 靈敏度高，使用壽命長(zhǎng)。 缺點(diǎn)：易造成離合閘動(dòng)作頻繁。浮子可分為：枝狀浮子、盤狀浮子和 傘狀浮子。枝狀浮子不存物料， 但其靈敏度差而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 盤狀浮子動(dòng)作靈敏， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 但其易存物料（物料落在盤 上不易掉下來）。傘狀浮子兼有枝狀浮子和盤狀- 6 -浮子的優(yōu)點(diǎn)， 動(dòng)作靈敏， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 不存物料。 綜合考慮上述各種傳感機(jī)構(gòu)， 本機(jī)采用傘狀浮子杠桿組及 電傳感機(jī)構(gòu)。克服此種 傳感器缺點(diǎn)的措施是利用繼電器來解決回差問題。3.3.2 料門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)料門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有以下幾種：1.手動(dòng)料門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不能根據(jù)進(jìn)機(jī)物料量的 變化自動(dòng)調(diào)節(jié)料門的開啟度， 以至喂料量不均勻， 如果突然斷料就會(huì)造成磨輥相碰。2.氣、液壓連動(dòng)料門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：其靈敏度高，能隨進(jìn)機(jī)物料量的大小而改 變料門的開啟度， 但是，對(duì)氣、液壓元件的質(zhì)量要求高。3.電控制料門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：其靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 能實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)。 但是增加了動(dòng)耗。 綜合考慮以上幾種機(jī)構(gòu)，本機(jī) 選用電控制料門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 即用伺服電機(jī)。其工作原理：當(dāng)進(jìn)機(jī)物料量達(dá)到一定值時(shí)，傘狀浮子下沉， 通過杠桿組傳感機(jī)構(gòu)傳給 伺服電機(jī)，伺服電機(jī)啟動(dòng)， 帶動(dòng)扇形齒輪傳動(dòng)，從而使料門轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)料門的開啟。 當(dāng)進(jìn)機(jī)物料量繼續(xù)增大 時(shí)，伺服 電機(jī)帶動(dòng)扇形齒輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，料門開啟度增大。 當(dāng)進(jìn)機(jī)物料減小時(shí) ， 伺服電機(jī)帶動(dòng)扇形齒輪反 轉(zhuǎn)， 以致使料門開啟度減小，當(dāng)進(jìn)機(jī)物料減小到一定程度時(shí)，傘狀浮子上升到原來位置， 杠桿組傳感給 伺服電機(jī)， 電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 料門關(guān)閉。3.3.3 離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)功能要求：對(duì)離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)的功能要求是：使磨輥在工作時(shí)實(shí)現(xiàn)定軋距； 完成松和閘動(dòng)作；能滿足新輥及舊輥的使用；機(jī)構(gòu)能簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地 調(diào)節(jié)兩磨輥的平行度， 使兩磨 輥不平行度不大于0.01mm ；能簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)軋距大小， 且在調(diào)節(jié)后仍保持兩 輥的平行度；機(jī)構(gòu) 設(shè)有磨粉機(jī)的過載安全保護(hù)裝置；對(duì)于自動(dòng)控制松合閘的磨粉機(jī)， 必須另設(shè)手控松合 閘機(jī)構(gòu)， 以免在自動(dòng) 控制系統(tǒng)失靈時(shí)能維持生產(chǎn)； 機(jī)構(gòu)應(yīng)便于拆換磨輥， 且在拆換的過程中盡可能少的拆 換其他零件；機(jī)構(gòu)的各 項(xiàng)操作簡(jiǎn)單可靠；機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠。設(shè)計(jì)原則：本機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則是能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能要求， 而且要結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、操作方便、換輥方便。離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)的比較確定：手動(dòng)離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)：離合軋靠偏心縱軸的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。 軋調(diào)靠手輪或手柄帶動(dòng)牛腿動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)， 而且還安有保安彈簧。 此種機(jī)構(gòu)龐大，笨重， 結(jié)構(gòu)復(fù) 雜， 換輥也不太方便。自動(dòng)離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)：離合閘靠氣、液缸推 動(dòng)牛腿運(yùn)動(dòng) 來實(shí)現(xiàn)。 軋調(diào)機(jī)構(gòu)與手動(dòng)離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)的軋調(diào)機(jī)構(gòu)相似， 而且還 裝有保安彈簧。此種機(jī)構(gòu)也比較復(fù)雜， 換輥不方便， 但其操作比手動(dòng)離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)方便。K型磨粉機(jī)的自動(dòng)離合軋—— 軋調(diào)機(jī)構(gòu)：此種機(jī)構(gòu)取消了磨粉機(jī)的兩個(gè)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)——偏心縱軸和慢輥支承彈簧。其松合閘靠氣缸推 動(dòng)牛腿運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。 軋調(diào)只有 單調(diào)機(jī)構(gòu)， 而沒有總調(diào)機(jī)構(gòu)，而且其只是旋轉(zhuǎn)手輪改變止推塊的位置， 而不是改 變牛腿的位置。- 7 -此種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，旋轉(zhuǎn)軋調(diào)手輪所需的力比較小，而且松合閘的行程是可以變化的（采用偏心縱軸的傳統(tǒng)磨粉機(jī)， 其松合閘行程是固定的），拆換磨輥也比較 方便。 氣缸不僅是松合閘的執(zhí)行元件， 而且代替了彈簧來支承慢輥軸承臂， 這不僅簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)， 而且充分離用氣 壓系統(tǒng)的彈性好，動(dòng)作靈敏的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)磨粉機(jī)的過載保護(hù)。 其用氣缸而不用液 壓鋼的另一個(gè)原因是氣體沒有 污染現(xiàn)象。 取消了偏心縱軸就出現(xiàn)了兩個(gè)氣缸的同步問題， 此 問題可以從氣路中來解決或允 許軸承有良好的自位性能。綜合考慮以上幾種機(jī)構(gòu)， 本機(jī)采用 K型磨封機(jī)的自動(dòng)離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)。3.3.4 程序動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)機(jī)物料達(dá)到一定值時(shí)，傘 狀浮子下降到了一定程度， 通過杠桿組傳到伺服電機(jī)，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過扇形齒輪帶動(dòng)料門轉(zhuǎn)動(dòng)， 料門打開。 與此同時(shí)， 喂料輥離合器的膜片氣缸和離合軋主氣缸充氣，喂料輥轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)喂料， 磨輥合軋， 開始正常工作。先喂料后合閘的動(dòng)作順序是利用喂料輥離合的膜片氣缸負(fù)荷小，進(jìn)缸先完成，而離合閘主氣缸負(fù)荷大，進(jìn)缸后完成來實(shí)現(xiàn)的。 當(dāng)進(jìn)機(jī)物料減小到一定值時(shí)傘狀浮子上升到一定程度， 通過扇形 齒輪帶動(dòng)料門反向旋轉(zhuǎn)，料門關(guān)閉。 與此同時(shí)， 主氣缸有桿腔進(jìn)氣， 無桿腔快速排氣，實(shí)現(xiàn)離閘； 喂料 輥逐漸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。先離 閘，后停料的動(dòng)作順序的實(shí)現(xiàn)是傳感器同時(shí)把信號(hào)傳給伺服電機(jī)和氣路執(zhí)行元件， 因主氣缸反方向通氣所以先離 閘， 而喂料輥離合器膜片氣缸只是排氣， 而且當(dāng)摩擦片離開后，喂料輥靠 慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)， 再者， 料門關(guān)閉后， 機(jī)內(nèi)還存有一定的物料， 所以物料后斷。程序動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的原則就是：開 車時(shí)，先喂料后合 閘，停車時(shí)，先離閘后斷料。3.3.5 回差問題當(dāng)進(jìn)機(jī)物料達(dá)到料筒體積的三分之二時(shí)， 實(shí)現(xiàn)磨輥的合閘 ；當(dāng)物料減少到料筒提及的三分之一時(shí)， 實(shí)現(xiàn)磨輥的離閘，這就是所謂的回差 問題。 通過對(duì)回差的控制，就可以解決磨輥離合閘動(dòng)作頻繁的問題。3.3.6 過載沖擊問題本機(jī)的過載保護(hù)依靠氣缸。 氣缸支承者慢 輥， 當(dāng)膜輥間進(jìn) 入金屬異物時(shí)，輥間壓力增大， 由于氣缸桿的支承力是一定的，當(dāng)輥間壓 力大于氣缸桿支承力時(shí)，由于空氣有壓縮性， 氣杠桿往回走，使氣缸中的壓力增大，當(dāng)壓力增大到一定 值時(shí)， 使快速排氣閥打開排氣， 氣缸桿快速往回運(yùn)動(dòng)， 使磨輥的輥間間隙增大，直到金屬異物通過。這時(shí)輥間壓力減小，快速排氣閥關(guān)閉，氣體進(jìn)入氣缸，氣缸桿向前運(yùn)動(dòng)， 氣缸中的氣體恢復(fù)到正常工作狀態(tài)和壓力值， 磨輥合軋， 磨粉機(jī) 繼續(xù)正常工作。 本機(jī)利用離合閘主氣缸就很好地解決了過載沖擊問題。3.4 卸料方式目前磨粉機(jī)的卸料方式就兩種：自流卸料和磨膛吸料。采用自流卸料時(shí)， 磨粉機(jī)至少得安裝在二樓，而磨膛吸料可以把磨粉機(jī)安排在一樓。 本機(jī)的卸料方式為 ：自流卸料兼磨膛吸料，當(dāng)需要磨膛吸料 時(shí)， 只要裝上料斗的鍋底蓋和吸料管即可。 這樣， 有利于面粉廠的 設(shè)備安排，其優(yōu)點(diǎn)不言而喻。4 本機(jī)工作原理與操作方法- 8 -4.1 工作原理本機(jī)的工作原理時(shí)利用一對(duì)平置等徑不等速相向旋轉(zhuǎn)的齒輥（或光輥），以剪切、擠壓、研磨（或擠壓和研磨）的方法將物料粉碎。物料由喂料輥均勻地喂入磨輥的粉碎區(qū)內(nèi)，物料在被粉碎前與慢輥相對(duì)靜止，與快輥相對(duì)滑動(dòng)。物料進(jìn)入粉碎區(qū) 時(shí)，慢 輥相當(dāng)于托板，快輥相當(dāng)于刮刀，把物料刮開，接觸到快輥齒的部分物料胚乳被快輥刮走，快輥齒夠 不到的物料其余部分仍與慢 輥保持靜止，直到除了粉碎區(qū)而落入料斗， 粘在磨輥上的物料通過清理機(jī)構(gòu)的清理作用也落入料斗，落入料斗的物料， 通過自流卸料方式或磨膛吸料方式被排出機(jī)外。4.2 操作方法設(shè)備安裝好后， 先讓機(jī)器空載 運(yùn)轉(zhuǎn)，如 發(fā)現(xiàn)有不正常的現(xiàn) 象應(yīng)立即停車， 調(diào)整好后再試車。這樣反復(fù)進(jìn)行調(diào)試， 直到?jīng)]有異?，F(xiàn) 象為止。當(dāng)磨粉機(jī)需要 進(jìn)行工作 時(shí)， 首先按照該機(jī)所粉碎的物料，除調(diào)軋距，軋距調(diào)節(jié)好后，鎖緊手柄，然后按啟動(dòng)按鈕，使磨粉機(jī)處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)機(jī)物料達(dá)到一定值時(shí)，料門打開，喂料輥轉(zhuǎn)動(dòng)，磨輥?zhàn)詣?dòng)合閘， 磨粉機(jī)就進(jìn)入了工作狀態(tài)。打開下磨門，檢驗(yàn)被粉碎過的物料是否符合面粉廠生產(chǎn)的工藝要求。如不符合要求，就應(yīng)該松開軋距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的鎖緊手柄，轉(zhuǎn)動(dòng)兩邊的軋距調(diào)節(jié)手輪調(diào)節(jié)軋距，直至被粉碎過的物料符合工 藝要求為止，然后旋緊鎖緊手柄，關(guān)上下磨門。磨粉機(jī)就開始正常工作。需要停車時(shí)，按停車按鈕便可停車。5 本機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與先進(jìn)性本機(jī)的設(shè)計(jì)綜合了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)磨粉機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，并 對(duì)某些結(jié) 構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使其更加完善，可以說使一臺(tái)先進(jìn)的磨粉機(jī)。本機(jī)的結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、 緊湊，實(shí)用性強(qiáng)，裝、拆、檢修方便，而且各個(gè)結(jié)構(gòu)的尺寸都比較小。本機(jī)磨輥內(nèi)平置，其喂料性能好；喂料流可直接進(jìn)入粉碎區(qū)， 并便于操作人員觀察和調(diào)整喂料情況；粉碎后的物料對(duì)下磨門無噴粉情況，拆 換磨輥方便。磨 輥軸上的大皮 帶輪和同步帶輪均采用彈性換聯(lián)結(jié)，裝拆方便。磨輥傳動(dòng)采用源弧形雙面同步齒形帶，而且把改向 輪和張緊輪 合為一個(gè)改向張緊輪，其 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，趕得上國(guó)際先進(jìn)水平。喂料輥離合器采用了摩擦片離合器（氣動(dòng)離合），料 門的啟閉采用伺服電機(jī)，喂料輥的動(dòng)力來源于慢輥，這些都達(dá)到了國(guó) 際先進(jìn)水平。本機(jī)的第一級(jí)傳動(dòng)——電機(jī)到大皮帶輪，采用窄形（SPA）三角帶，；兩個(gè)喂料輥間采用單面同步 齒形帶， 軋距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用止推 塊，啟動(dòng)離合閘，而且保安裝置就是利用本氣缸，這些在國(guó)內(nèi)是不常 見的，所以 說本機(jī)是一臺(tái)先進(jìn) 的磨粉機(jī)。6 其他說明6.1 換輥操作步驟換輥時(shí)，打開上罩殼，寫下下罩殼，放松大帶輪的帶，取下窄形三角帶， 擰松同步帶輪張緊螺母，取下同步齒形帶，用內(nèi)六角扳手?jǐn)Q 松帶輪端面的內(nèi)六角螺釘（不必 擰下），取下大 帶輪和同步帶輪，擰松慢輥軸上帶動(dòng)喂料輥的小三角帶輪的緊釘螺母（在這之前摘下三角帶），取下它，取下插塊、軸承上端蓋，擰下圓螺母，拆下軸承、軸承座，取出快 輥，之后取出中間插塊，取出慢輥。以相反步 驟可拆下磨輥。6.2 關(guān)于噪聲控制與污染問題- 9 -由于本機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——磨輥傳動(dòng)采用同步齒形帶，兩個(gè)喂料輥之間傳動(dòng)采用同步齒形帶，慢 輥到喂料輥之間傳動(dòng)采用三角帶，電 機(jī)到快輥傳動(dòng)采用窄形三角 帶，所以噪音 較小，故沒有采取專門措施來控制噪音。由于本機(jī)是氣壓磨粉機(jī)，所以氣缸和氣路接頭處沒有 污染存在；本機(jī)采用滾動(dòng)軸承，用黃油脂潤(rùn)滑，避免了稀油潤(rùn)滑，所以污染性很小，故本機(jī)也沒有采取 專門 措施控制污染。7 本機(jī)的特征綜上所述，本機(jī)具有以下特征：1、磨輥水平排列便于物料進(jìn)入磨 輥縫隙；2、磨膛吸風(fēng)可提高光棍的轉(zhuǎn)速，從而提高產(chǎn)量；3、磨輥傳動(dòng)采用平皮帶或三角皮 帶；4、磨輥傳動(dòng)采用加長(zhǎng)齒斜齒輪傳動(dòng) ；5、采用可調(diào)的、標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)調(diào)心滾子軸承，以保證精確的同心回轉(zhuǎn)；6、采用玻璃鋼整體外殼結(jié)構(gòu)，密閉性好，噪音小。8 計(jì)算部分8.1 動(dòng)力計(jì)算、選配電機(jī)：由公式：N d= ????????icmckdiqbDn???1908n1:快輥轉(zhuǎn)速，550rpm;q:單位輥長(zhǎng)上的壓力，以實(shí)驗(yàn)取值為15G 103；b:輥長(zhǎng)度，1mD:磨輥直徑，250mm;:物料與快輥的摩擦系數(shù)，0.43；k?：物料與慢輥間的摩擦系數(shù)， 0.49mi：快輥與慢輥的速比，2.5；：軸承效率，0.98；c?：齒輪效率，0.98；i：三角帶效率， 0.96dNd ：電機(jī)功率。代入數(shù)值，N d =28.18kW。根據(jù)N d，選Y系列電機(jī)Y200L-4(30kW)其同步轉(zhuǎn)速為1500rpm,滿載轉(zhuǎn)速為1470轉(zhuǎn)。8.2 三角帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)依照布勒公司MDDK-250型磨粉機(jī)， 選取三角帶輪 直徑為355mm,四槽。因工作載荷平穩(wěn)，取K A=1.1,- 10 -計(jì)算功率： kWNkPcdA98.301.2????選帶型號(hào)：選SPA型帶小帶輪計(jì)算直徑：D 1G1470=355G550所以， D1=132.8mm,取小帶輪直徑為130mm根據(jù)布勒公司MDDK-250,大帶輪直徑為D 2=355mm所以大帶輪轉(zhuǎn)速n 2=D1n1/D2=538.3rpm;驗(yàn)算帶速，v= 在5^25m/s 的范圍內(nèi)。)06/(1??,/sm?初定中心距：2（D1+D2） ??hDa??215.2 (130+355) 0)35(0取 600mm (276.75~970) ?初算帶長(zhǎng)：L + 2/am???m5.4)(1?D/2?由圖11.4983?取 基準(zhǔn)長(zhǎng)度L0實(shí)際中心距： ??2841???mmL??;a6.8?m970?小輪包角： ° °.1501012???aD?1?求帶根數(shù)帶速： smnv/.106??傳動(dòng)比： 73.25842i帶根數(shù)：由表11.9 ;0kWP?表11.7 95.?表11.12 6L表11.11 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》227頁(yè)??????????ibknk10kWP14.02.470.73.0 ????????56.9.1.8.30 ????????Lckz?取 6- 11 -求軸上載荷：張緊力： NqvkvzPFc 1.3285.20????????????軸上載荷： ZQ4.1sin08.3 齒輪減速箱設(shè)計(jì)項(xiàng)目 電機(jī) 快輥 慢輥功率（kW） 30 28．5 27.36轉(zhuǎn)速（ rpm） 1470 538.3 215.3轉(zhuǎn)矩（Nm） 194.9 505.6 1213.6效率 0.95 0.96選擇齒輪材料：小齒輪-40Cr, 大齒輪-45 ， （按p234）（一）、齒面接觸疲 勞強(qiáng)度計(jì)算：（1）、初步 計(jì)算：轉(zhuǎn)矩： ;6.501?T齒寬系數(shù)： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.13，取1db?;0.1??d值； 估計(jì) ，取 ， （表12。16）dA0?82dA接觸疲勞極限：由圖12。17c, 取 ， ；MPaH710lim??PaH582lim?初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力： ??,639.li1；2li2初步計(jì)算的小齒輪直徑： ，其中 為速比，??311uTAdHd?????5.2?取 ；7.?m1初步齒寬： bd51??d.872（2）、校核 計(jì)算：圓周速度v: ;snv/24.3061???精度等級(jí)：由表12.6，取 為9級(jí)精度。齒數(shù)z和模數(shù)m：初取 81z取 ；,725.2?702?z；.4/1dt由表12.3，取 nm取089.3arcos??t? 01.3?使用系數(shù)： 由表12.9 取 ；1?Ak- 12 -動(dòng)載系數(shù)： 由圖12.9 取 ；2.1?Vk齒間載荷分配系數(shù) ：由表12.10，先求：?HKNdTFt879321?mNbktA /10/46.50. ??75.cos2.38121???????????????????z08.4596..insi?nm???753.7???表12.8（分度圓壓力角 ）?costarnt? 02?n?o49.20t?tnb?cs/cs?97.0.1.3o0?o由此得 5.1/6541/ 22?bFHK???齒向載荷分布系數(shù) ：由表12.11，?CdBAH3210)(????4.156..7. ???載荷系數(shù)： ??HVAK9.27.120.彈性系數(shù) ： 由表12.12 Ez MPazE8節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ： 由圖12.16 HH4.?重合度系數(shù) ： 由式12.31，因 ，取 ，故? 1??????????nmb??si???? ????)1(34z 73.065.1?螺旋角系數(shù)： 9802.cos??許用接觸應(yīng)力： ??MPaSZHN3.65.17min1l1 ????- 13 -??MPaSZHN6905.128min2l2 ????驗(yàn)算 ubdKTEH21????5.211506.9.287.03.48.19 33???????26530H??計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲 勞強(qiáng)度足夠！8.4 磨輥受力分析8.4.1 磨輥軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步計(jì)算磨輥軸的結(jié)構(gòu)尺寸：根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中冊(cè)p763,磨輥軸為實(shí)心軸，按扭 轉(zhuǎn)強(qiáng) 度：取 ;3/nPAd?126~03?A10?AkW5.8rpmn3.58;m0.41?按扭轉(zhuǎn)剛度： 取 ，得4/nBd109,B?d2.?因軸上有一鍵槽，將求得值 放大5%，得 d.54?同樣的方法，對(duì)另一軸可得： 。m8.6故取 。d70?8.4.2 磨輥受力分析磨輥受力分析時(shí)：1　 略去磨輥齒形及斜度的影響；2　 略去磨輥支承處的摩擦阻力；3　 略去三角帶傳動(dòng)的損失；4　 略去喂料傳動(dòng)中三角帶輪的作用力。以快輥受力分析為例：1）、輥壓力 ；NqLP1503???2）、三角帶張力產(chǎn)生的力矩 ；)(5.392100 mNvDPFMctz ?????- 14 -3）、通過物料對(duì)快輥的摩擦力（均布 輥長(zhǎng)上） ；NPFkk 64503.150?????4）、慢輥齒形帶對(duì)快輥齒形帶 的拉力（張緊力） ，與 z軸夾角 ；NT60 928.5）、張緊力產(chǎn)生的扭矩 ；mDTMz 8.3927150???6）、電機(jī)輸入扭矩 ；nN7.460.9450 ?7）、三角帶輪作用在輥軸上的力 ；Q3.688）、磨輥重量 ；G.364?9）、快輥齒形帶輪的重量 ；19210）、三角帶論重量 ；N11）、快輥齒輪帶上的扭矩 。mM.51快輥受力計(jì)算：z-x平面：即 ??0BM 0)()()( 12 ????????? CBQGARBGFBDTGZkx? ?DTCQRzAz /21637.538.4.2803.68N459?????? )()()(,021zkBzAFzNR7.3814.0.5963.82.?x-y平面： 0,0???????ADTGPABRMxyABx/)(?N9.34516/)5.81392.5???TyAyxAy 8020.,0- 15 -NRAyzA 8.9621).803(4.52962 ??????BzB 54731慢輥受力分析：1）、輥間壓力 ；NqLP150153???2）、快輥通過物料對(duì)慢輥的摩擦力 ;NPFm735049.???3）、快、慢輥同帶輪相對(duì)拉力（張緊力） ，與z軸夾角為 ；T60 o28.4）、張力緊邊力產(chǎn)生的扭矩 ；DMkz75.9182??5）、磨輥的重量 ；NG6.345?6）、慢輥上大齒形帶輪重量 ；3D點(diǎn)的力可分解為： NGTz 2.4650928.4cos300???my 1in7）、慢輥大帶輪扭矩 98..21???cmqLDM??。N375.90慢輥受力計(jì)算：z-x平面：???????0)(,0ADTBRAGFMzzMANRBz 9.1436/)1392.465.81.95zBA 520.,0x-y平面：- 16 -??????0,0ADTBRGAPMxyANBy 9.34516/)92.35.8150( ??yA 802.4,Az ..222????RByzB 934.5913?8.5 磨輥軸承的選擇計(jì)算8.5.1 磨輥軸承的選擇根據(jù)分析，采用雙列向心球面圓柱滾子軸承，因 為磨粉機(jī)沖 擊載荷很小，又考慮到間小軸承座的直徑，所以采用輕寬系列的軸承。由于采用了 緊定錐套，所以 軸承內(nèi)徑 ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，外徑md90?，軸承型號(hào)為（GB286-64）的雙列向心球面圓柱滾子軸承。mD160?8.5.2 軸承校核設(shè)計(jì)快慢輥共有四個(gè)軸承，只要校核受力最大的一個(gè)就可以了。慢輥： NRBA9.348,2.1048??快輥： 65196所以對(duì)慢輥A端的軸承進(jìn)行校核。1）、計(jì)算動(dòng)載荷C：NRFAr2.1048??（對(duì)于向心圓柱滾子軸承）AprpffP?因無沖擊， 取1.2 ，e=0.27 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》雙列向心球面圓柱滾子軸承 NCo158?,0eFra???670Lhnpc?5.2/8mn3/因連續(xù)工作，故取最大值。,~Lh)(84.1.04.1Np?KNCc 158)(3.6)(7.639.275.67 03 ?????故所選用的四個(gè)軸承都合格。2）壽命校核.，　　　由〈機(jī)械零件手冊(cè)〉，查)(167031hpcnLh??c1560?- 17 -p=12177.84(N),5.2/08rpmn?)(403518.176.1hLh ?????????一年按 320 天工作，一天工作 24 小時(shí).（年）5.2430?y所以四個(gè)軸承全用 113518 型，非常合理。8.6 磨輥軸與軸體過盈量和壓入力的計(jì)算1）、由公式確定配合所需壓力 強(qiáng)度 P:----------最大扭矩ldfMPk2??kM磨輥傳遞的最大扭矩為 ，為安全起見，取安全系數(shù)為 2，f 取 0.08Nm4.90k81.???2222 /15.7015...9/cmkgldfPk ????: 磨輥體與軸的配合長(zhǎng)度（m）；l: 軸的配合段直徑（cm）；: 裝配系數(shù)，用壓入法時(shí)， 取 0.08；f f2）、由公式確定最小計(jì)算過盈（有效 過盈） ：min?由于輥體與軸的材料不同，所以 （《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》）421i 0)(???ECPd由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 1-8 查得： 5.,3.0 ,/175.,/821266??cmkgckgE由 查表 3-33 用插入法得：21?、 941?421min)(???ECPd? ?125.90)7.38.0(.72????3）、由公式確定最小配合過盈 ，并根據(jù) 選配合：minT?minT?轉(zhuǎn)查 Ra?2.Rz?8.21（材料不同）)(.miniT??43????由公差配合表取優(yōu)選配合 6795MH?最大過盈 ，最小 過盈?146m?84）、由公式計(jì)算最大計(jì)算過盈： . 3.15)8.21(.46)(2.21maxa mRzT ?? ?????????5）、由公式計(jì)算最大過盈時(shí)的 強(qiáng)度：- 18 -224maxax /781083.510)2( cmkgECdP?????????6）、由公式驗(yàn)算配合件的強(qiáng)度被包容件： 22max /36/47ckgckgi ??包容件： ????2221a /5048/ mmdPbe ????????所以當(dāng) 時(shí)包容件產(chǎn)生塑性變形，而實(shí)際上得到最小或最大過盈的機(jī)會(huì)是很少的。max728ckg因此，按 計(jì)算零件強(qiáng)度時(shí) ，若 產(chǎn)生不大的塑性變形是允 許的。7）、計(jì)算不發(fā)生塑性變形時(shí)的表面極限 壓力強(qiáng)度 1TP被包容件： 21 /80365.02cmkgPST????8）、計(jì)算壓入力 ：r因?yàn)?，采用 壓入法時(shí) ， 2/87maxckg?ffr.1?Tdlfr 8430.15.94.3Pr ?????所以用 43.8 噸的壓力可將軸壓入。8.7 慢輥軸的強(qiáng) 度、剛度校核.危險(xiǎn)截面分析：對(duì)于各段軸來說，其截面突變或削弱處都為危險(xiǎn)截面，按理論都必須校核，上面所示的各危險(xiǎn)截面，應(yīng)進(jìn)行校核。由合成彎距圖看出，右側(cè)所受彎距比左側(cè)各段大，兩側(cè)軸相同，所以只需校核４、５、６段即可。《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，查表１５－２得????2121 /30,/65mNmNbb??????8.30?b?根據(jù)公式： 　　 M’-當(dāng)量彎距（Ｎ*m）,1.3,dW?d-軸徑（mm）??,' 22TM?對(duì) 4 截面：Ｍ＝１６７８ .１Ｎ*m, T=918.78N*m- 19 -??????mNTM*5.1748.923.07.1694' 222 ?????????bb mNd 133 6*5..071.' ?????故滿足強(qiáng)度要求。對(duì) 5 截面： TNm.82,45???????mNM*3.14705.823.1450'2 ????????bb mNd 1233 6*7.8.71.0' ?????故滿足強(qiáng)度要求。對(duì) 6 截面： M=850N*m, T=882.05N*m??????mNTM*9.850.283.50' 222 ?????????bb mNd 1233 6*.61.98.0' ?????故滿足強(qiáng)度要求。軸的剛度校核：由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》７８２頁(yè)，得：????4720idlTl式中：第 i 段軸所受扭距（公斤*米）　 　　第 i 段軸的長(zhǎng)度（mm）:il:第 i 段軸徑（mm）軸受扭距作用部分的長(zhǎng)度（mm）l因?yàn)槁佪S左側(cè)不受扭距，所以不必進(jìn)行剛度校核.只對(duì)右側(cè)軸進(jìn)行校核.因?yàn)椤?均為８８２.０５N*m:iT所以， ?? mdlli 05.248.0.9586108905.4185.4720720 4 ?????????????????剛度足夠??！?通過以上計(jì)算、校核、證明慢 輥軸的強(qiáng)度、 剛度足夠！8.8 喂料輥動(dòng)力消耗 計(jì)算：喂料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：- 20 -根據(jù)其結(jié)構(gòu)，其輸出功率的 計(jì)算公式， 為：空總載入 N???式中： -消耗于喂料系統(tǒng) 喂料運(yùn)動(dòng)的功率.載-傳動(dòng)副的總機(jī)械效率 .總可取： 8.085.0~7.??總總 ， 取 ?-系統(tǒng)消耗于空轉(zhuǎn) 的率.空N對(duì)于雙輥喂料，一般可取 2W/cm 輥長(zhǎng)， 則 wN2載????????喂分空 ndcnakeib410式中： 泵殼內(nèi)各軸的平均直徑，取 30cm.?d殼內(nèi)所有各軸的.轉(zhuǎn)速之和.i系數(shù)，根據(jù) 結(jié)構(gòu)差異一般可取 3-5.a系數(shù),根據(jù)輥長(zhǎng)及軸承結(jié)構(gòu)不同，一般可取 8-10. c潤(rùn)滑油粘度影響系數(shù)，取 為 1.?k前后喂料輥的平均直徑.ed分流輥轉(zhuǎn)速.分n定量輥轉(zhuǎn)速.喂????)154709817304 wN（空 ?????)265./2w（入 ??8.9 喂料輥小同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)選擇帶輪和帶長(zhǎng)，確定中心距：（ 此計(jì)算參考青島橡膠工業(yè)研究所《橡膠同步帶》）根據(jù)其傳遞功率 ，選 5M 圓弧形齒同步帶 ，已知 傳動(dòng)比為 3WPc150?選擇小帶輪齒數(shù) ，則23z大帶輪齒數(shù) 691???k大帶輪節(jié)圓直徑 5.14/7?D小帶輪節(jié)圓直徑 2.38/2pzd根據(jù)已知的傳動(dòng)條件，選擇 中心距 mc- 21 -計(jì)算小帶輪包角 021 59.12682)47(5arcos)(arcos2 ??????????zp帶長(zhǎng) mL.9360)(in12??查表 該長(zhǎng)度在 400~450 之間，選取 430mm中心距： mc3.85sin2''???計(jì)算帶寬：根據(jù)小帶輪齒數(shù)和轉(zhuǎn)速，從表 27 中查出基準(zhǔn)功率 傳動(dòng)容量 qmwatPb/62?嚙合齒數(shù)： ， 查表得 嚙合系數(shù) 92436058.12???zTIM0.1dC帶寬系數(shù)： .?LbdcwCP根據(jù)帶寬系數(shù) 值，查表，得 帶寬為 20mm8.10 料門機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)開啟時(shí)間按設(shè)計(jì)要求，開啟 時(shí)間 秒，料門轉(zhuǎn)角： 料門最大開啟度為 8~10mm,通過作圖法可3?T計(jì)算出料門轉(zhuǎn)角為 左右。 為提高靈敏度，起到放大作用，假定使電機(jī)軸旋轉(zhuǎn) ，所以 電機(jī)軸上015 09與傳感軸上齒輪相嚙合的傳動(dòng)比 ， 電機(jī)軸上與料門軸上齒輪及嚙合的齒輪的傳動(dòng)比:1901i為 ，為了使各齒輪 不過大或過小，?。?傳感軸 上齒輪直徑為 90mm，料門軸上齒輪直徑為1:65902?i120mm，并且上述兩種 齒輪采用扇形 齒輪， 電機(jī)軸上兩齒輪 直徑分別為 30mm，20mm。8.11 磨膛吸料計(jì)算（本部分計(jì)算參考《糧食機(jī)械原理》、《氣力輸送原理與 計(jì)算》、 《通風(fēng)除塵與氣力輸送》）由于磨粉機(jī)前后道的流量不等，且物料的幾何尺寸，重量，懸浮速度和濃度比等所采用的數(shù)據(jù)不同，所以本設(shè)計(jì)以最大流量（1B）為設(shè)計(jì) 依據(jù)。技術(shù)參數(shù)1）、輸送物料的氣流速度可由以上參考 資料得 ；smv/18?2）、輸送濃度可有資料和一般面粉廠的 實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，由于物料性質(zhì)不同，其濃度比不同，一般前道物料比后道物料的比重大，因此取一皮 ，二皮 ，其他皮磨和心磨均取 。31?5.22.3??3）、流量，根據(jù)《糧食機(jī)械原理》和面粉廠的參考經(jīng)驗(yàn)?。阂黄?；二皮 hcmkgq4/701?；其他系統(tǒng)流量 ；hcmkgq24/507.12??q/36.0??4）、每對(duì)磨輥的流量：LQ/31?hkgq/2504502??- 22 -hkgLqQ/150247363???5）、計(jì)算吸料管內(nèi)徑 d：根據(jù)氣力輸送原理 第 189~190 頁(yè)：吸料管內(nèi)、外筒之間的環(huán)形面積與內(nèi)管有效斷面面積相等，使物料得到有效的加速，以提高輸送能力。， 取吸管壁厚 ，22222 )(],)([4?????????dDdd m2??帶入數(shù)據(jù)計(jì)算并圓整，取 ；Dm10,15,1303?每對(duì)磨輥的書送風(fēng)量：依公式 vdvFQ2466' ????依次帶入 hm/59.8109.43232'1?/2.76.632'2 ????hQ/6.5180.43'?由上總結(jié)：吸料管規(guī)格9 主要設(shè)計(jì)參數(shù)磨輥規(guī)格： ；1025??磨輥適用范圍： ；2~喂料輥規(guī)格： ；9快輥轉(zhuǎn)速： 508rpm ；喂料輥轉(zhuǎn)速： 一皮及心磨 116rpm，后道皮磨 140rpm ；快慢輥速比：2.5、2、1.5 ；料門開啟時(shí)間：3 秒；料門開啟度： 8~10mm ;伺服電機(jī)電壓：220v；電機(jī)電壓： 380v；氣缸氣體壓力： ；2/5cmkg系統(tǒng) 風(fēng)速（ ）sm/風(fēng)量（）s/3流量 )/(hkg濃度比 吸管內(nèi)徑 （ ）m有效橫斷面面積（ ）2套管內(nèi)徑 （ ）m一皮 18 824.59 3000 3.03 90 3106.??130二皮 18 752.92 2250 2.49 86 8.5125其余 18 572.92 1500 2.18 75 3104.?110- 23 -磨輥中心距地面高度： 750mm；軋調(diào)手輪中心距地面高度：665mm；磨粉機(jī)外形尺寸： 19470185?10 主要參考資料：1．《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》上、中、下三冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社；2．《金屬機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，上?？萍汲霭嫔?；3．《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》，國(guó)防工業(yè)出版社；4．《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》，冶金工業(yè)出版社；5．《橡膠同步帶》，青島橡膠工業(yè)研究所；6．《中小型電機(jī)產(chǎn)品樣本》，機(jī)械工業(yè)出版社；7．《滾動(dòng)軸承產(chǎn)品樣本》，機(jī)械工業(yè)出版社；8．《控制微電機(jī)產(chǎn)品樣本》，機(jī)械工業(yè)出版社；9．《機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局；10．《機(jī)械零件》，天津科技出版社；11．《糧食機(jī)械原理》下冊(cè)，鄭州糧食學(xué)院；12．《機(jī)械零件》，人民教育出版社；13.《氣力輸送原理與設(shè)計(jì)計(jì)算》，周乃茹；14.《通風(fēng)除塵與氣力輸送》，鄭州糧食學(xué)院；15.《液壓與氣壓傳動(dòng)》，機(jī)械工業(yè)出版社；16.《金屬材料與熱處理》，上海科技出版社；17.《機(jī)械原理》，人民教育出版社；18.《材料力學(xué)》上、下冊(cè)，人民教育出版社；19.《互換性與技術(shù)測(cè)量》，計(jì)量出版社。