小型辊式面粉磨粉机的设计【含9张CAD图纸】

充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸小型面粉磨粉机的设计摘 要：此次设计的小型面粉磨粉机实用性强，装拆检修方便，而且各个结构的尺寸都比较小。本机采用 10°磨辊配置角，其喂料性能好；喂料流可直接进入粉碎区，并便于操作人员观察和调整喂料情况；粉碎后的物料对下磨门无喷粉情况，拆换磨辊方便。磨辊轴上的大皮带轮和同步带轮均采用张紧连接，装拆方便。喂料辊离合器采用了摩擦片离合器，喂料辊的动力来源于慢辊。本机的第一级传动电动机到快辊，采用 V 带传动，轧距调节机构采用单调首轮启动离合轧。关键词：磨粉机；磨辊；喂料辊；轧距调节机构充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸THE DESIGN OF FLOUR MILLAbstract:The machines structure is compact,practical,install,disassemble,easy maintenance,and the size of each structure are relatively small.The machine configuration roller angle10°,the feed performance;feed flow directly into the crush zone,and to facilitate the operator to observe and adjust feeding situation;crushed under the grinding of materials on the door without dusting conditions,demolitionfor easy roller.Feed roller clutch with a frictionclutch,the driving force comes from the slow roll feed roller gear.The first stage of the machine drive-motor to a fast roll, using V-belt drive ,rolling away from the regulatory agencies start using monotone clutch han wheel rolling.Key words:flour mill;grinder roll;feed roller;rolling from regulating 充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸目 录摘要1关键词11 前言22 设计方案的确定22.1 总体结构与主要工作构件22.1.1 机架22.1.2 外形22.1.3 与机架有关的部分22.1.4 磨辊及其支承32.1.5 磨辊与轴系零件的连接32.1.6 喂料辊及其有关尺寸的确定42.1.7 光辊的表面参数42.2 传动系统52.2.1 快辊拖动52.2.2 辊间传动52.2.3 喂料辊传动62.3 控制系统72.3.1 离合轧轧调机构72.3.2 程序动作的实现82.3.4 过载冲击问题92.4 卸料方式93 工作原理与操作方法93.1 工作原理93.2 操作方法104 机构特点105 计算115.1 动力计算与选配电机115.2 V 带传动设计11充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸5.3 喂料辊齿轮传动设计计算125.3.1 算用齿轮类型、精度等级、材料及齿数135.3.2 按齿根弯曲强度设计155.3.3 几何尺寸计算165.4 磨辊设计175.4.1 结构设计175.5 磨辊受力分析175.5.1 磨辊受力分析及校核175.6 磨辊轴承的选择与计算195.6.1 磨辊轴承的选择195.6.2 轴承校核设计195.7 磨辊轴与轴体过盈量和压入力的计算205.8 喂料辊动力消耗计算225.9 喂料辊同步带传动设计225.10 料门设计235.11 轧调机构的设计236 结论24参考文献 25致谢 26充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸1前言此次设计的磨粉机实用性强，装拆检修方便，而且各个结构的尺寸都比较小。本机采用 10°磨辊配置角，其喂料性能好；喂料流可直接进入粉碎区，并便于操作人员观察和调整喂料情况；粉碎后的物料对下磨门无喷粉情况，拆换磨辊方便。磨辊轴上的大皮带轮和同步带轮均采用张紧连接，装拆方便。喂料辊离合器采用了摩擦片离合器，喂料辊的动力来源于慢辊。本机的第一级传动电动机到快辊，轧距调节机构采用单调首轮启动离合轧。2. 设计方案的确定和关键技术的解决方法2.1 总体结构与主要工作构件2.1.1 机架目前国内外磨粉机的机架制造方式有三种：即整体铸造、墙板拼装和焊接墙板机架。整体铸造机架：其整体性和刚性好，节省切削加工工时，而且产品质量稳定，可以说百年不坏。但是，机架铸造困难，而且铸造技术要求高，成本高，不利于磨粉机的系列化。墙板拼装式机架：铸件体积小，尺寸小，便于制造，成本低，便于安排其他零部件， 便于实现全封闭， 而且有利于磨粉机的系列化。但是， 机架刚度差，容易变形， 切削加工的工作量大。焊接式机架：其生产周期短， 重量轻，成品率高。但是， 焊接技术要求高， 焊接后产生变形及应力及中， 必须进行热处理以消除应力及中。综合考虑以上各种机架的优缺点， 本机采用墙板拼装式机架。2.1.2 外形目前， 磨粉机的外形有：敞开式，半封闭式,全封闭式三种。本机采用全封闭式外形，所谓全封闭是指整个磨粉机除快辊皮带轮外，均布置在密封罩内，它的优越性在于避免敞开式和半封闭式的缺点， 使零、部件得到良好的保护，而且操作安全可靠，机器美观， 车间卫生清洁，改善了工人的工作环境。2.1.3 与机架有关的部分料筒：料筒采用有机玻璃，可以观察进料情况，而且质轻美观。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸2上磨门：采用有机玻璃，这样可以观察到喂料辊转动及料流等情况。下磨门：采用A3钢板制造，下磨门和下撑挡用铰支轴连接，与上撑挡用磁铁吸住。此结构简单，实用性强，而且便于开启、关闭。罩壳：罩壳采用A3钢板冲压、焊接制成。侧面罩壳分为上、下、左、右四块，此结构简单，拆装方便。当仅需观察传动情况时，只要向上打开上罩壳即可，不必把它卸掉。2.1.4 磨辊及其支承磨辊：辊体是空心的，外层为冷硬铸铁，内层为普通灰口铸铁，采用离心两次浇筑成型。辊轴采用碳钢45钢。辊体和辊轴二者过盈配合，加工配合面后用压力机将辊轴压入辊体，然后再进行机加工。支承：传统磨粉机中，磨辊的支承多采用滑动轴承。滑动轴承承受磨辊振动和冲击载荷的能力强，寿命长，滑动轴承的径向尺寸小，周向尺寸长，正适合在磨粉机墙板上安排，滑动轴承对拆装磨辊方便，而且易于实现自位。但是滑动轴承也有它的不足之处，其摩擦严重，带来的后果是磨粉机的消耗功率大，轴承发热严重，甚至发生烧坏轴承的事故，滑动轴承精度低， 难以保证辊间轧距的稳定性，因此后道磨粉机上（轧距仅百分之几毫米）会产生空辊打击事故，轴瓦磨损后有径向间隙，更不利于定心，磨辊运转时产生径向跳动。滑动轴承需要稀油润滑，容易污染面粉，不符合卫生要求， 而且要用宝贵的有色金属。现代磨粉机几乎全部采用滚动轴承， 其摩擦损失小，发热小，对减少磨粉机的功率消耗有很大的作用。滚动轴承的回转精度高， 可保持快、慢辊间有稳定的轧距。滚动轴承供应充足，可节约稀有金属。滚动轴承采用黄油脂润滑， 基本上不存在污染问题。但是滚动轴承也有缺点，其承受磨辊振动和冲击载荷的能力较差，寿命短。滚动轴承的径向尺寸大，在磨粉机上安排较困难，而且对拆装磨辊较为困难。综合考虑上述两种轴承，本机选用双列向心球面滚子轴承。此轴承有自位性能，而且承受载荷较大。为了便于装拆磨辊， 在轴承内圈和磨辊之间加了紧钉锥套。轴承座为整体式，慢辊轴承座固定在牛腿上， 快辊轴承座固定在墙板上。2.1.5 磨辊与轴系零件的连接绝大多数磨粉机上，磨辊与轴系零件大带轮及同步轮的连接采用键。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸3虽然键连接具有简单、紧凑、可靠、成本低的优点。但是，键槽减少了被连件的承载面积，特别是会引起高度的应力集中，被连件也难以获得精确的定心， 而且装拆也不方便。本机采用弹性环连接。弹性环连接的定心性好，轮毂可以相对于轴紧固在任意轴向位置上， 装拆方便， 只要把紧固螺钉松开，弹性环连接避免轴因键槽等原因而削弱， 承载能力高，可获得紧密的连接，而且有安全保护作用。只要过载，内、外环就会打滑，形成相对转动，避免零件损怀。磨轴与轴承通过紧定套连接，这样有利于装拆轴承。慢辊与喂料辊三角带轮的连接用螺钉，也便于装拆。2.1.6 喂料辊及其有关尺寸参数的确定辊体材料及其制造方法：喂料辊采用20号无缝钢管制成。辊径的确定：根据经验数据，分流辊直径为7090mm，初定一辊径，再通过理论计算，得出亮辊径都为75mm。齿形的确定：齿形根据不同工艺要求，具体确定不同的皮磨机心磨的齿形。如果物料的散落性不好，应将上辊（定量辊）改为铰龙。2.1.7 光辊的表面参数光辊主要用于磨制高等级面粉时的心磨系统。光辊对物料的挤压力，剪切力小，因此容易将胚乳研磨成细粉，并保持麸片的完整。光辊的表面参数主要有粗糙度、硬度中凸度或锥度等。磨辊辊面磨光后的粗糙粗为 0.08um,光辊aR辊面的磨光后要进行喷砂处理，以消除辊面光泽，并形成新的辊面粗糙度，借以提高辊面与物料的摩擦力，提高研磨效果。光辊的硬度应低于齿辊，以易于喷砂处理，并使磨辊的磨损以微粒脱落的形式进行，保证辊面能形成研磨粗糙度，一般为 1.5-2.5um.如果辊面硬度太aR高，会使喷砂困难，且磨辊磨损过程中易形成镜面光。光辊工作室的轧距较小（0.07-0.5mm）,但辊间压力较大，磨辊会产生一定的弯曲变形，这样轧距就会出现中间大两端小的现象，造成粉碎效果的不均与和下降，甚至导致磨粉机不能正常工作。为了补偿磨辊的弯曲变形，目前最常用的方法就是将辊面加工成中凸或两端带锥度的形状，如图 1 所示。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸4图1 光辊的中凸度和锥度Figure 1 Roll for the crown and taper左图：中凸度 右图：锥度Figure left: Convex degrees Figure right: Taper2.2 传动系统2.2.1 快辊拖动快辊是由电机通过带传动的，快辊的转速要求为750rpm。 2.2.2 辊间传动功能要求：磨粉机快、慢辊间传动装置必须保证快、慢辊有较为准确的传动比，能适应磨辊辊径的变化及轧距调节所引起的快、慢辊中心的变化，有一定的使用寿命，而且噪音要小，传动件在磨辊轴上应便于安装拆卸，为了适应研磨不同的物料，快慢辊间应有不同的速比。磨粉机的辊间传动机构在空载时起传动作用；在负载时， 由于封闭功率的存在，其定速作用。负载时， 存在封闭功率，使辊间传动带（或链）的松紧边对调转化，带轮齿的非啮合面磨损，磨粉机传动件的寿命降低，所以封闭循环功率是传动零件的设计依据。传动方式的比较确定：目前，国内外磨粉机辊间传动方式有：皮带传动，齿轮传动及双面同步齿形带传动。 皮带传动：皮带传动的动力大，磨粉机的粉碎能力大，产量大， 不需要润滑，减小了污染性，对主、从动轮中心距变化的适应能力强，松和闸对皮带的传动性能影响较小，工作中的噪音小。但是，皮带传动的速比不准确，传动效率低， 而且结构齿寸大，还不安全。所以使得它在磨粉机上的使用越来越少，已逐渐被淘汰。齿轮传动：齿轮传动的功率大， 传动比准确， 结构简单紧凑， 便于密封，充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸5操作安全。 但是， 齿轮传动对中心距的要求严格，因此松合闸对传动性能的影响较大，噪音大， 寿命低，需要系由润滑， 而且因为有齿轮箱密封， 所以显得笨重。对于一台磨粉机， 要适应不同的辊径， 必须要有几套齿轮备用。 对于磨粉机传动的齿轮还有特殊的要求：合闸时， 齿轮处于是最佳工作状态的中心距工作， 为了减小松合闸时齿轮因中心距偏大所产生的噪音， 必须用加长齿齿轮。双面同步齿形带传动：双面同步齿形带传动集齿轮传动合带传动的优点于一身。其传动效率高，节能效果高， 经济效益好，带与齿形轮之间往返间隙小，严格同步，不打滑，传动比准确，角速度恒定，不需润滑油， 既节省油又不会产生污染，使用寿命长而且不需维修保养， 使用速度范围大，因其轻而离心力小，所以可高速传动，也可低速高扭矩传动。 带的使用伸长非常小， 初张力也很小，带的运转生热小，还可以延长电机和轴承的使用寿命，由于是圆弧齿，所以啮合圆滑， 传动平稳， 有一定的吸振作用，噪音小。 负载容量范围大，整体结构简单，尺寸也较小。 由于目前皆采用四个轮子传动，所以结构尺寸相对而言较大， 而改成三个轮子（把改向轮和张紧轮合为一个轮子改向张紧轮），结构尺寸更小，更为紧凑，在整机上更便于安排。综上所述， 本机辊间传动采用双面同步齿形带传动。2.2.3 喂料辊传动动力来源：传统的磨粉机的动力来源都从快辊传递，由于快辊转速较高， 而分流辊的转速较低，所以必须配置减速箱，它不仅结构复杂， 而且安装也复杂，增加了成本。本机的动力来源于慢辊， 由于慢辊由磨辊传动机构减速了一级， 传到分流辊再减速一级， 就不用减速箱了， 所以其结构简单、紧凑。张紧问题：目前， 国内外的磨粉机喂料辊传动皆有张紧轮张紧， 而本机利用巧妙的结构安排解决了张紧问题， 并不需要用专门的张紧装置， 所以结构得到了简化。离合器：磨粉机多采用牙嵌式离合器， 它靠一套杠杆进行工作， 其灵敏度存在一些问题， 而且结构较复杂。本机采用摩擦片气动离合器， 由膜片气缸控制， 本机本来就是气压磨粉机，所以气源充足， 而且其灵敏度高，结构简单、紧凑。 充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸6前后辊传动方式：本机喂料辊前后辊传动采用单面同步齿形带传动.传动示意图：图 2 同步齿形带定速传动Figure 2 Timing belt be-speed transmission1-导向轮 2-慢辊带轮 3-快辊带轮 4-双面圆齿形同步带5-张紧轮 6-张紧摇臂 7-张紧螺杆 8-张紧弹簧2.3 控制系统2.3.1 离合轧轧调机构功能要求：对离合轧轧调机构的功能要求是：使磨辊在工作时实现定轧距； 完成松和闸动作；能满足新辊及旧辊的使用；机构能简便、准确地调节两磨辊的平行度， 使两磨辊不平行度不大于0.01mm ；能简便、准确地调节轧距大小， 且在调节后仍保持两辊的平行度；机构设有磨粉机的过载安全保护装置；对于自动控制松合闸的磨粉机， 必须另设手控松合闸机构， 以免在自动控制系统失灵时能维持生产； 机构应便于拆换磨辊， 且在拆换的过程中尽可能少的拆换其他零件；机构的各项操作简单可靠；机构的结构应简单可靠。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸7设计原则：此次设计的机构的设计原则是能够实现上述功能要求， 而且要结构简单、操作方便、换辊方便。离合轧轧调机构的比较确定：手动离合轧轧调机构：离合轧靠偏心纵轴的旋转来实现。 轧调靠手轮或手柄带动牛腿动作来实现， 而且还安有保安弹簧。 此种机构庞大，笨重， 结构复杂， 换辊也不太方便。自动离合轧轧调机构：其松合闸靠气缸推动牛腿运动来实现。 轧调只有单调机构， 而没有总调机构，而且其只是旋转手轮改变止推块的位置， 而不是改变牛腿的位置。此种结构简单，操作方便，旋转轧调手轮所需的力比较小，而且松合闸的行程是可以变化的（采用偏心纵轴的传统磨粉机， 其松合闸行程是固定的），拆换磨辊也比较方便。 气缸不仅是松合闸的执行元件， 而且代替了弹簧来支承慢辊轴承臂，这不仅简化了结构， 而且充分离用气压系统的弹性好，动作灵敏的优点，实现磨粉机的过载保护。 其用气缸而不用液压钢的另一个原因是气体没有污染现象。 取消了偏心纵轴就出现了两个气缸的同步问题， 此问题可以从气路中来解决或允许轴承有良好的自位性能。综合考虑以上几种机构， 本机采用自动离合轧轧调机构。2.3.2 程序动作的实现当进机物料达到一定值时，伞状浮子下降到了一定程度， 通过杠杆组传到伺服电机，伺服电机转动，通过扇形齿轮带动料门转动， 料门打开。 与此同时， 喂料辊离合器的膜片气缸和离合轧主气缸充气，喂料辊转动，实现喂料， 磨辊合轧， 开始正常工作。先喂料后合闸的动作顺序是利用喂料辊离合的膜片气缸负荷小，进缸先完成，而离合闸主气缸负荷大，进缸后完成来实现的。 当进机物料减小到一定值时伞状浮子上升到一定程度， 通过扇形齿轮带动料门反向旋转，料门关闭。 与此同时， 主气缸有杆腔进气， 无杆腔快速排气，实现离闸； 喂料辊逐渐停止转动。先离闸，后停料的动作顺序的实现是传感器同时把信号传给伺服电机和气路执行元件， 因主气缸反方向通气所以先离闸， 而喂料辊离合器膜片气缸只是排气， 而且当摩擦片离开后，喂料辊靠惯性继续旋转， 再者， 料门关闭后， 机内还存有一定的物料， 所以物料后断。程序动作实现的原则就是：开车时，先喂料后合闸，停车时，先离闸后断料。2.3.3 回差问题充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸8当进机物料达到料筒体积的三分之二时， 实现磨辊的合闸；当物料减少到料筒提及的三分之一时，实现磨辊的离闸，这就是所谓的回差问题。 通过对回差的控制，就可以解决磨辊离合闸动作频繁的问题。2.3.4 过载冲击问题本机的过载保护依靠气缸。 气缸支承者慢辊， 当膜辊间进入金属异物时，辊间压力增大， 由于气缸杆的支承力是一定的，当辊间压力大于气缸杆支承力时，由于空气有压缩性， 气杠杆往回走，使气缸中的压力增大，当压力增大到一定值时， 使快速排气阀打开排气， 气缸杆快速往回运动， 使磨辊的辊间间隙增大，直到金属异物通过。这时辊间压力减小，快速排气阀关闭，气体进入气缸，气缸杆向前运动， 气缸中的气体恢复到正常工作状态和压力值， 磨辊合轧， 磨粉机继续正常工作。 本机利用离合闸主气缸就很好地解决了过载冲击问题。2.4 卸料方式目前磨粉机的卸料方式就两种：自流卸料和磨膛吸料。采用自流卸料时， 磨粉机至少得安装在二楼，而磨膛吸料可以把磨粉机安排在一楼。 本机的卸料方式为：自流卸料兼磨膛吸料，当需要磨膛吸料时， 只要装上料斗的锅底盖和吸料管即可。 3 工作原理与操作方法3.1 工作原理此次设计的磨粉机工作原理是利用一对平置等径不等速相向旋转的齿辊（或光辊），以剪切、挤压、研磨（或挤压和研磨）的方法将物料粉碎。物料由喂料辊均匀地喂入磨辊的粉碎区内，物料在被粉碎前与慢辊相对静止，与快辊相对滑动。物料进入粉碎区时，慢辊相当于托板，快辊相当于刮刀，把物料刮开，接触到快辊齿的部分物料胚乳被快辊刮走，快辊齿够不到的物料其余部分仍与慢辊保持静止，直到除了粉碎区而落入料斗， 粘在磨辊上的物料通过清理机构的清理作用也落入料斗，落入料斗的物料， 通过自流卸料方式或磨膛吸料方式被排出机外。磨粉机的第一级传动电机到大皮带轮，采用 V 带传动；两个喂料辊间充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸9采用齿轮传动，轧距调节机构采用单调手轮启动离合轧，而且保安装置就是利用本气缸。磨辊采用一台电动机独立驱动，电动机通过 V 带一级减速直接拖动快辊。快慢辊之间采用同步齿形带传动。双面齿形带传动比精确，结构也能自动适应离合轧和轧距调节所引起的快慢辊中心距变化；当磨辊磨损引起较大的中心距变化时，可通过调节张紧轮补偿。改变快慢辊带轮的齿数，可方便地提供多种传动比。3.2 操作方法设备安装好后， 先让机器空载运转，如发现有不正常的现象应立即停车， 调整好后再试车。这样反复进行调试， 直到没有异常现象为止。当磨粉机需要进行工作时， 首先按照该机所粉碎的物料，调轧距，轧距调节好后，锁紧手柄，然后按启动按钮，使磨粉机处于准备工作状态。当进机物料达到一定值时，料门打开，喂料辊转动，磨辊自动合闸， 磨粉机就进入了工作状态。打开下磨门，检验被粉碎过的物料是否符合面粉厂生产的工艺要求。如不符合要求，就应该松开轧距调节机构的锁紧手柄，转动两边的轧距调节手轮调节轧距，直至被粉碎过的物料符合工艺要求为止，然后旋紧锁紧手柄，关上下磨门。磨粉机就开始正常工作。需要停车时，按停车按钮便可停车。4 结构特点本机的设计综合了国内外先进磨粉机的优点，并对某些结构进行了改进，使其更加完善，可以说使一台先进的磨粉机。本机的结构简单、紧凑，实用性强，装、拆、检修方便，而且各个结构的尺寸都比较小。本机磨辊内平置，其喂料性能好；喂料流可直接进入粉碎区， 并便于操作人员观察和调整喂料情况；粉碎后的物料对下磨门无喷粉情况，拆换磨辊方便。磨辊轴上的大皮带轮和同步带轮均采用弹性换联结，装拆方便。磨辊传动采用源弧形双面同步齿形带，而且把改向轮和张紧轮合为一个改向张紧轮，其结构简单、紧凑，赶得上国际先进水平。喂料辊离合器采用了摩擦片离合器（气动离合），喂料辊的动力来源于慢辊，这些都达到了国际先进水平。本机的第一级传动电机到大皮带轮，采用V带传动，；两个喂料辊间采用齿轮传动，轧距调节机构采用单调手轮启动离合轧，而且保安装置就是利用本气缸。综上所述，本机具有以下特征：1.磨辊水平排列便于物料进入磨辊缝隙；充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸102.磨膛吸风可提高光棍的转速，从而提高产量；3.磨辊传动采用V带；4.采用可调的、标准的自动调心滚子轴承，以保证精确的同心回转；5.采用玻璃钢整体外壳结构，密闭性好，噪音小。5 计算5.1 动力计算、选配电机由带传动比为：24，为了防止打滑，增大带轮包角，传动比尽量取小。电动机转速：n= (24) ×750=15003000r/m符合这一范围的同步速度为：1500r/m，按照所需的额定功率及同步转速的要求选定电动机的型号为:Y123S4。其主要参数： m2./140n5.NTrKWP额 定 转 矩 ：满 载 转 速 ：额 定 功 率 ：5.2 V带传动设计（1）选择V带的带型：根据文献1表8-7查的工作情况系数 ，计算功2.1AK率： kWPKcaA6.52.1根据 、n由文献2图8-11选带型号：选A型带（2）确定带轮的基准直径 。由文献2表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径d。验算带速v。按文献2式8-13验算带的速度：md901v= 在525m/s的范围内。)106/(n,/78.sm（3）计算大带轮的基准直径。根据文献2式8-15a，计算大带轮的基准直径：2did.129.1根据文献2表 8-8，圆整为 。d80（4）确定V带的中心距a 和基准长度 dL根据文献2式 8-20，初定中心距 400mm。0a充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸11由文献2式8-22计算带所需的基准长度 maddaLd 1274091890244)(2 2012210 ）（）（）（由文献2表8-2选带的基准长度 。mLd5按文献2式8-23计算实际中心距 。Lad 412)21704(200 中心距的变化范围为393450mm。（5）验算小带轮上的包角 。1° °69435.718012）（ d0（6）计算带的根数 z计算单根 带的额定功率 。VrP由 和 ，查文献2表8-4a得 。md901in/140n kwP07.1根据 ， 和 型带，查文献2表8-4b得i/r92.A5.查文献2表8-5得 ，查文献1 表8-2得 ，于是8aK93.LKkwPLr 870.980)15.7.()(0 计算 带的根数 。Vz取 根。6（7）计算单根 带的初拉力的最小值Vmin0)(F由文献2表 得 型带的单位长度质量 所以38A,/1.NqNqvzKPFac 13078.6078.69.0)52()5.2(0)( 22min0 （8）带轮结构的设计带轮的材料选用 。根据轴径的大小，选择带轮孔径，大带轮孔径2HT9.5rcaz充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸12，小带轮孔径 。md421md325.2.1 双面圆弧齿同步带的设计(1) 确定设计功率 dPkwKPAd取 ，计算得 。6.1kwd37.8（2）选择带型按 ， ，根据 图 ，选 型。rpmn7501Pd.TJB/3.7512M8（3）确定带轮直径确定带轮齿数：小带轮齿数按 原则确定， 根据 表min1ZminZTJB/3.7512选 。大带轮直径 。带轮节圆直径 、 和带轮外径 、262i 1d2ad由 中表 查得。 ， ，adTJB/.7514d5.41 0.62， 。m0.61da07.82（4）确定带的基本额定功率 P根据 中表 ，查得TGB/3.751kw25.10（5）确定带的额定功率 r带的额定功率按 中式 计算：/.23kwPKWZLr 10查 ， , , 。TGB/3.7512.LZK57.1)(4.0sWb（6）确定带和带轮的宽度按 的原则选择带轮的宽度 ，则：rdPs14.0rdsb式中 见 表 中选择标准 ，计算得 。sTGB/1.75220sbmbs45.7按计算结果从 表 中选择标准 ，并从 表Js6TJB/2.1充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸13中确定带轮宽度 ， 。3mbf7.62mbf0.695.3 喂料辊齿轮传动设计计算5.3.1 选用齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）磨粉机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度（GB10095-88） 。（2）材料选择。由文献2表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬 为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为40HBS。（3）选小齿轮齿数 Z1=20，大齿轮齿 Z2=i×Z1=45。按齿面接触强度设计按文献2式（10-9a）进行试算，即 2311·2. HEdtt uTKd（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数 Kt=1.1。2）计算小齿轮传递的转矩。 mNnpT ·1096.58015.905.9 411 3）由文献2表 10-7 选取齿宽系数 d=0.6。4）由文献2查得材料的弹性影响系数 ZE=189.8Mpa1/2。5) 由文献2图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限aH1iml=600Mpa；大齿轮的接触疲劳强度极限 aH1iml=550Mpa。6）由文献2式 10-13 计算应力循环次数。N1=60n1jLh=60×80×1×（300×8×15）=1.728×10 8（次）N2=1.728×108/2.25=7.68×107（次）7)由文献2图 10-19 取接触疲劳寿命系数 KHN1=1.15，K HN2=1.17。8）计算接触疲劳许用应力取失效率为 1%，安全系数 S=1，由文献式（10-12）得： H1=KHN1 1im1/S=1.15×600=690Mpa充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸14 H2=KHN2 1im2/S=1.17×550=643.5Mpa（2）计算1）计算小齿轮分度圆的直径 d1t，代入 H中较小的值。 mdt 58.64381925.6.01953. 24 2）计算圆周速度。 smnvt /.018.163）计算齿宽 b 及模数 mnt。齿宽 b= dd1t=0.6×65.396mm=39.24mm模数 mnt=d1t/z1=2.779mm齿高 h=2.25mnt=2.25×2.779/6.25=6.28齿宽与齿高之比 b/h=39.24/6.25=6.284）计算载荷系数 K。根据 V=0.23m/s，7 级精度，由文献2图 10-8 查得动载系数 Kv=1.05；直齿轮，K ha= Kha=1；由文献2表 10-2 查的使用系数 KA=1；由文献2表 10-4 用插值法查的 7 级精度、小齿轮悬臂布置时，KH =1.35。由 b/h=6.28，K H =1.35 查文献图 10-13 得 KH =1.28；故载荷系数K=KAKVKHa KH =1×1.05 KH =1.351 KH =1.351.35=1.4186）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由文献2得 mdtt 489.601.58.331 7）计算模数 mn。Mn=d1/z1=3.02mm5.3.2 按齿根弯曲强度设计由文献2式（10-5）得弯曲强度的设计公式为 FSadyYzKTm321充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸15（1）确定公式内的各计算数值1）由文献210-20c 查的小齿轮的弯曲疲劳强度极限 FE1=500Mpa；大齿轮的弯曲强度极限 FE1=380Mpa；2）由文献2图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数 KFN1=0.85，K FN2=0.88；3）计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数 S=1.3，由文献图式（10-12）得 MpaSKpaFENF 92.363.150811 pa.57.214）计算载荷系数 K。K=KAKVKFaKF =1×1.05×1×1.28=1.3445）查取齿形系数。由文献2表 10-5 查得 YFa1=2.80；Y Fa2=2.356）查取应力校正系数。由文献2表 10-5 查得 YSa1=1.55；Y Sa2=1.68.7)计算大、小齿轮的 YFaYFsa/ F并加以比较。01328.9.326581FYsa.72sa大齿轮的数值大。（2）设计计算 mm83.12015.96.534.4对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取弯曲强度算得的模数 1.83 并就近圆整为标准值 m=2mm，按接触强度算得的分度圆直径 d1=60.489mm，算出小齿轮齿数充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸16Z1=d1/m=60.489/230Z2=2.25×30=67.5，取 Z2=68。5.3.3 几何尺寸计算（1）计算分度圆直径d1=Z1m=30×2mm=60mmd2=Z2m=68×2mm=136mm（2）计算中心距a=（ d1+d2）/2=98mm（3）计算齿轮宽度 mb360.1d取 B2=40mm，B 1=45mm。5.4 磨辊设计5.4.1 结构设计初步计算磨辊轴的结构尺寸：根据文献1式（15-2） ，磨辊轴为实心轴，按扭转强度：A=103126， 取 A=110；3/AnpdP=5.23kw n=750rpm计算得：d=21.02mm；按扭转刚度： 取 B=109， 得：d=31.49mm， 取整4/Bnpdd=32mm。同样的方法，对另一轴可得：d=41.45mm。故取：d=42mm。5.5 磨辊受力分析5.5.1 磨辊受力分析及校核初步计算磨辊轴的结构尺寸：根据查文献1式（15-2），磨辊轴为实心轴，按扭转强度： 取 A=110；nPAd/3P=5.23kw n=750rpm计算得：d=21.02mm按扭转刚度： 取 B=109，得：d=31.49mm,取整 d=32mm.nBd/4充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸17同样的方法，对另一轴可得： d=42mm磨辊受力分析时，略去磨辊齿形及斜度的影响；略去磨辊支承处的摩擦阻力；略去三角带传动的损失；略去喂料传动中三角带轮的作用力。以快辊受力分析为例：（1）辊压力： P=qL=12×103×0.35=4200N；（2）同步齿形带张力产生的力矩： mvDFMCtz ）（ ·12.020 （3）通过物料对快辊的摩擦力（均布辊长上）：FK=P· k=4200×0.43=1806N；（4）慢辊齿形带对快辊齿形带的拉力（张紧力）：T0=1000P/t/vkgf=357.29kgf；（5）张紧力产生的扭矩 m；NDTMz ·19.3029.3572·0（6）电机输入扭矩 nN56490（7）三角带轮作用在辊轴上的力 Q=1553N；（8）磨辊重量 G=990.5N；（9）快辊齿形带轮的重量 G1=106.5N；（10）快辊三角带轮上的扭矩 M 1=36.68N·m。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面 C 是轴的危险截面。现计算出截图充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸18图 3 快辊轴的载荷分析图Figure 3 Fast roller load analysis diagram5.6 磨辊轴承的选择与计算5.6.1 磨辊轴承的选择根据分析，采用双列向心球面圆柱滚子轴承，因为磨粉机冲击载荷很小，又考虑到间小轴承座的直径，所以采用轻宽系列的轴承。由于采用了紧定锥套，所以轴承内径 ，查机械设计手册，外径 ，轴承型号为md45 mD85（22209C/W33）的双列向心球面圆柱滚子轴承。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸195.6.2 轴承校核设计快慢辊共有四个轴承，只要校核受力最大的一个就可以了，现对慢辊A端的轴承进行校核。（1）计算动载荷C：NRFAr2.1048（对于向心圆柱滚子轴承）AprpffP因无冲击，查文献4中表6-4， 取1.2，e=0.27 pfNRByzB 9.348.59.143222 双列向心球面圆柱滚子轴承 Co15,0eFra60Lhnpc,25pmn3/1因连续工作，故取最大值。0Lh)(89.1NNCc 9750)(47925006230 故所选用的四个轴承都合格。2）寿命校核.，由查文献4，查)(60131hpcnLhKNc82p=8580(N),25rm)(125738506013hLh 一年按 300 天工作，一天工作 10 小时.（年）9.41327y所以四个轴承全用 113518 型，非常合理。5.7 磨辊轴与轴体过盈量和压入力的计算充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸201）由公式确定配合所需压力强度 P:-最大扭矩ldfMPk2kM磨辊传递的最大扭矩为 ，为安全起见，取安全系数为 2，f 取Nm4.900.08 k8.14.902222/15.7015.9./cmkgldfMPk : 磨辊体与轴的配合长度（m）；l: 轴的配合段直径（cm）；d: 装配系数，用压入法时， 取 0.08；f f2）由文献4中公式确定最小计算过盈（有效过盈） ：min由于辊体与轴的材料不同，所以 421min0)(ECPd由文献4表 1-8 查得： 5.0,3. ,/75.,/812266ckgckgE由 用插入法得：21、 941C421min0)(ECPd m125.90)7.138.(.723）由公式确定最小配合过盈 ，并根据 选配合：minTminT转查 Ra.Rz.121)(2.mini zT438.由公差配合表取优选配合 6795MH最大过盈 ，最小过盈m1464）由公式计算最大计算过盈： . 3.15)8.21(.46)(2.21axma mRzT 充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸215）由公式计算最大过盈时的强度：224maxax /781083.510)2( cmkgECdP6）由公式验算配合件的强度被包容件： 22max /360/47ckgckgi 包容件： 2221ax /54/83/ mmdPbe 所以当 时包容件产生塑性变形，而实际上得到最小或最max728ckg大过盈的机会是很少的。因此，按 计算零件强度时，若产生不大的maxP塑性变形是允许的。7）计算不发生塑性变形时的表面极限压力强度 1T被包容件： 21 /80365.02ckgPST8）计算压入力 ：r因为 ，采用压入法时， 2/87maxcmkg ffr2.1TdlfPr 8.430.15.914.32r 所以用 43.8 吨的压力可将轴压入。5.8 喂料辊动力消耗计算根据其结构，其输出功率的计算公式，为：空总载入 N式中： -消耗于喂料系统喂料运动的功率.载-传动副的总机械效率.总可取： 8.085.07.总总 ， 取 -系统消耗于空转的率.空N对于双辊喂料，一般可取 2W/cm 辊长，则 wN20载喂分空 ndcnakeib410充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸22式中： 泵壳内各轴的平均直径，取 30cm.bd壳内所有各轴的.转速之和.in系数，根据结构差异一般可取 3-5.a系数,根据辊长及轴承结构不同，一般可取 8-10. c润滑油粘度影响系数，取为 1.k前后喂料辊的平均直径.ed分流辊转速.分n定量辊转速.喂)154709817304 wN（空 )265./2w（入 5.9 喂料辊同步带传动设计选择带轮和带长，确定中心距：根据其传递功率 ，选 5M 圆弧形齿同步带，已知传动比为 3WPc150选择小带轮齿数 ，则23z大带轮齿数 691k大带轮节圆直径 5.14/75D小带轮节圆直径 2.38/2pzd根据已知的传动条件，选择中心距 mc计算小带轮包角 021 59.126)47(5aros)(arcos 带长 zpzL.29360in212该长度在 400450 之间，选取 430mm中心距： mc.85sin2''计算带宽：根据小带轮齿数和转速，从表 27 中查出基准功率传动容量 qmwatPb/62充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸23啮合齿数： ， 查表得 啮合系数 92436058.12zTIM 0.1dC带宽系数： .LbdcwCP根据带宽系数 值，查表，得带宽为 20mm5.10 料门机构设计料门的开启采用自动开启式，就是喂料辊转动处于喂料状态时，料门自动开启，而当喂料辊停转处于断料状态时，料门自动关闭。主要优点是：当喂料机构停止喂料时，能有效地防止物料颗粒在外界因素的干扰下，自流落入粉碎区。本机料门由拉伸弹簧控制，其工作原理：当物料达到一定的重量时，弹簧被拉伸，料门开启，当物料重量增大时，料门开启程度增大，反之，料门关闭。此料门机构结构简单，设计成本低廉，普遍使用与各种小型磨粉机。5.11 轧调机构设计本机构为平面四杆机构，属于双摇杆机构，单调摇臂为主动摇杆，慢辊摇臂为从动摇杆根据慢辊尺寸及箱体内的空间位置，初选慢辊摇臂有效长度为，主动摇杆部分 ，气缸增力部分 ，连杆327lm120lm5120lm。两固定铰链长度043验算压力角 此机构是否具有良好的传力性能，可以用压力角 的大小来衡量。在充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸24机构中，压力角随着机构的位置的改变而变化。压力角 越小，机构的传力性能就越好。气缸有效行程 50sm主动摇杆的行程角度 25arcsin16.40m气缸增力比 417li作机构简图可知，在松闸状态时，压力角 ，当闸紧时，压力角4作机构简图可知，在松闸状态时，压力角 0此杆长设计符合要求。6 结论本次设计的磨粉机综合了国内外先进磨粉机的优点，并对某些结构进行了改进，使其更加完善，可以说是一台先进的磨粉机。本机磨辊配置较为10°，其喂料性能好；喂料流可直接进入粉碎区，并便于操作人员观察和调整喂料情况；粉碎后的物料对下磨门无喷粉情况，拆换磨辊方便。磨辊轴上的大皮带轮和同步带轮均采用胀紧联结，装拆方便。磨辊传动采用双面圆弧同步齿形带，其结构简单，喂料辊离合器采用了摩擦片离合器，喂料辊的动力来源于慢辊，机的第一级传动电机到大皮带轮，采用V带传动，；两个喂料辊间采用齿轮传动，轧距调节机构采用单调手轮启动离合轧，而且保安装置就是利用本气缸，这些在都体现了本机的先进性。参考文献1 阮竞兰，武文斌.粮食机械原理及应用技术M.北京：中国轻工业出版社，2006.12 濮良贵，纪名刚.机械设计M.北京：高等教育出版社，2006.53 孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理M.北京：高等教育出版社，2006.5充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸254 罗宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社，2006.5 5 朱冬梅，胥北澜.画法几何及机械制图M.北京：高等教育出版社，2000.126赵如福.机械加工工艺手册M.上海：科学技术出版社，2007.107 郭祯祥.小麦加工技术M.北京：化学工业出版社，2003.48 周惠明，陈正行.小麦制粉与综合利用M.北京：中国轻工业出版社，2001.69 陈志成.制粉工程师手册M.北京：中国轻工业出版社，2007.110 侯书林，朱海.机械制造基础M.北京：中国林业出版社，2006.711 刘鸿文.材料力学M.北京：高等教育出版社，2004.112 郑惠强，张氢.机械结构设计M.北京：同济大学出版社，2009.913 徐学林.互换性与测量技术基础M.长沙：湖南大学出版社，2005.814 吴琰琨.制粉工程师手册M.北京：人民邮电出版社，2009.615 何方.关于辊式磨粉机喂料机构的设计要素J.粮食与饲料工业，2007，12：4-616 顾尧臣.论现代辊式磨粉机的设计要素J.西部粮油科技，1998，23：3-817 刘自然，李东梁.辊式磨粉机磨辊的受力计算和强度分析J.粮食与饲料工业，2009，12：7-10 18 田静云.磨粉机的绿色设计及应用J.装备制造技术，2009，5：186-18719 顾鹏程.碾压磨粉机的研制及应用前景J.粮食与饲料工业，2007，6：13-1720 武文斌.国产磨粉机造型分析J.西部粮油科技，1999，5：18-19 21 顾维忆.磨粉机传动方案创新设计J.渔业机械仪器，1991，23：3-8 22 刘桦.磨粉机传动机构分析J.机械工程师，2001，11：67-6823 居文全，胡继云.辊式磨粉机长齿齿轮传动的优化设计J.粮食与饲料工业，1999，3：8-1024 吴伟光，韩永春等.同步齿形带传动的优化设计J.机械工程师，1990，5：1-325 武文斌，蒋春辉.辊式磨粉机的现代设计及进步J.粮食加工与食品机械，2005，10：71-73充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸26致 谢为期两个月的毕业设计即将接近尾声，在任老师的亲切指导和同学的帮助下，此次设计才得以完成，在此向所有给予我此次毕业设计指导和帮助的老师和同学表示最诚挚的感谢。首先，向本设计的指导老师任述光副教授表示最诚挚的谢意。在自己紧张的工作中，仍然尽量抽出时间对我们进行指导，时刻关心我们的进展状况，督促我们抓紧学习。任老师给予的帮助贯串于设计的完全过程，从借阅参考资料到现场的实际操作，他都给予了指导，不仅使我学会运用书本中的知识，更学会了学习操作方法。也懂得了如何把握设计重点，如何合理安排时间和论文的编写，同时在毕业设计过程中，他和我们在一起共同解决了设备出现的各种问题。其次，要向给予此次毕业设计帮助的老师们，以及同学们以诚挚的谢意，在整个设计过程中，他们也给我很多帮助和无私的关怀，更重要的是为我们提供不少技术方面的资料，在此感谢他们，没有这些资