1450-磨粉機(jī)設(shè)計(jì)
1450-磨粉機(jī)設(shè)計(jì),磨粉機(jī),設(shè)計(jì)
- 1 -本設(shè)計(jì)已經(jīng)通過答辯,如果需要圖紙請(qǐng)聯(lián)系QQ 251133408 另專業(yè)團(tuán)隊(duì)代做畢業(yè)設(shè)計(jì),質(zhì)量速度有保證。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。- 2 -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)?;瑒?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, 國外先進(jìn)磨粉機(jī)都不采用專門的冷卻裝置, 而是靠空冷。- 3 -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:- 4 -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:目前,國內(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- 5 -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。 我國青島橡膠工業(yè)研究所從國外引進(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)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- 6 -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)??朔朔N 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)- 7 -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。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。- 8 -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 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- 9 -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, 0.96d- 10 -Nd :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,計(jì)算功率: kWNkPcd98.301.2????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 6.0L- 11 -表11.11 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》227頁??????????ibknkP10kW14.02.470.73.0 ????????56.9.1.8.30 ????????LckPz?取 6求軸上載荷:張緊力: NqvkvzFc 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。- 12 -齒數(shù)z和模數(shù)m:初取 281?z取 ;,705.2?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 ;1Ak動(dòng)載系數(shù): 由圖12.9 取 ;2.V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- 13 -???? ????)1(34z 73.065.1?螺旋角系數(shù): 9802.cos??許用接觸應(yīng)力: ??MPaSZHN3.65.17min1l1 ????90.28i2l2驗(yàn)算 ubdKTZHE21??????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:- 14 -1)、輥壓力 ;NqLP1503???2)、三角帶張力產(chǎn)生的力矩 ;)(5.392mNvDPFMctz ????3)、通過物料對(duì)快輥的摩擦力(均布 輥長(zhǎng)上) ;kk 645010??4)、慢輥齒形帶對(duì)快輥齒形帶 的拉力(張緊力) ,與 z軸夾角 ;T60 928.5)、張緊力產(chǎn)生的扭矩 ;Tz 8.3592710????6)、電機(jī)輸入扭矩 ;NmnNM7.460.95407)、三角帶輪作用在輥軸上的力 ;Q3.688)、磨輥重量 ;G.3645?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.1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:- 15 -0,0???????ADTGPABRMxyABx/)(?N9.34516/)5.81392.5???TyAyxAy 8020.,0Ryz .)9.(46222???BzB 651437.381??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:- 16 -???????0)(,0ADTBRAGFMzzMANRBz 9.1436/)1392.465.81.95zBA 520.,0x-y平面:??????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?- 17 -KNCNc 158)(3.6)(7.63984.1275.16702 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?p=12177.84(N),5./8rm)(403518.127.01hh ?????????一年按 320 天工作,一天工作 24 小時(shí).(年)5.432?yL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?- 18 -最大過盈 ,最小 過盈m?146?894)、由公式計(jì)算最大計(jì)算過盈: . 3.15)8.21(.46)(2.21axa mRzT ?? ?????????5)、由公式計(jì)算最大過盈時(shí)的 強(qiáng)度:224maxax /781083.510)2( ckgECdP????6)、由公式驗(yàn)算配合件的強(qiáng)度被包容件: 22max /36/47cmkgckgi ????包容件: ????2221a /5048/dPbe ??????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?!稒C(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》,查表15-2得????2121 /30,/65mNmNbb??????8.30?b?- 19 -根據(jù)公式: M’-當(dāng)量彎距(N*m),1.03,dWb??d-軸徑(mm)??,' 22TM???對(duì) 4 截面:M=1678 .1N*m, T=918.78N*m????mN*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: TNmM.82,45???????mN*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,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!- 20 -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: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?。?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- 21 -大帶輪齒數(shù) 69231????zk大帶輪節(jié)圓直徑 5.14/75?D小帶輪節(jié)圓直徑 2.38/2pd根據(jù)已知的傳動(dòng)條件,選擇 中心距 mc計(jì)算小帶輪包角 021 59.126)47(5arcos)(aros ??????????z帶長(zhǎng) mpcL.9360)(in212??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)取:一皮 ;二皮 hcmkgq4/701?;其他系統(tǒng)流量 ;hcmkgq24/507.12??q/36.0??- 22 -4)、每對(duì)磨輥的流量:hkgLqQ/3024171???/552hkgLq/1047363???5)、計(jì)算吸料管內(nèi)徑 d:根據(jù)氣力輸送原理 第 189~190 頁: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 ;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 -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)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)》,國家標(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??萍汲霭嫔?;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。
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磨粉機(jī)
設(shè)計(jì)
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1450-磨粉機(jī)設(shè)計(jì),磨粉機(jī),設(shè)計(jì)
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