和面机毕业设计论文

1和面机的设计【摘要】：和面机的设计是我们对自己完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。我们在完成毕业设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！其主要目的是：1.培养学生综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力，拓宽和深化所学的知识。2.培养学生树立正确的设计思想，设计思维，掌握工程设计的一般程序，规范和方法。3.培养学生正确的使用技术知识，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力和技巧。4.培养学生进行调整研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。【关键词】：和面机传动部分设计、搅拌轴装配图、蜗杆轴、减速器装配图、各轴计算及校核。2Dough mixers design【Abstract】Dough mixers design is our own teaching plan to complete this last an extremely important practical teaching is to make our integrated use learned basic courses, basic knowledge and basic skills to solve engineering and technology in the area of expertise question carried out a basic training.We have completed the graduation project, but also the culture of our proper use of technical information, national standards, the manual, book and other books, design calculations, data processing, preparation of ability technical documentation and other aspects, but also for the future of our work to lay a solid foundation, so we have to take seriously the opportunity of this comprehensive capacity utilization!Its main purpose is to:1. Training Comprehensive analysis of the students and solve engineering problems in general professional independence, broaden and deepen the knowledge learned.2. students to establish a correct design thinking, design thinking, to grasp the general process engineering design, specifications and methods.3. students the proper use of technical knowledge, national standards, the manual, book and other books, design calculations, data processing, preparation of technical documentation skills and the ability to work and other aspects.4. Students adjust research, practice-oriented, production-oriented, the basic work to the workers and engineering and technical personnel learning attitude, work style and methods of work.【Keywords】Dough Mixer transmission part of the design, the agitator shaft assembly drawing, worm shaft, reducer assembly drawings, calculation and checking each axis.3目录第一章 绪论 .51.1 食品加工机械设计概述 .51.2 食品加工机械设计要求 .51.3 和面机的概述 .61.4 和面机设计的目的及内容要求 .7第二章 力学计算 .82.1 电动机的选择计算 .82.1.1 电动机选择 .82.2 传动装置总体传动比确定及各级传动比分配 .92.2.1 总传动比： .9第三章 V 带及皮带轮设计 .93.1 确定计算功率 .93.2 确定带轮直径 dd1、d d2 .93.3 确定中心距 a 和带长 Ld .93.3.1 初选中心距：a 0.93.3.2 求带的计算基础准长度：L 0.93.3.3 确定中心距：a .103.3.4 确定中心距调整范围： .103.4 验算小带轮包角： .103.5 确定 V 带根数：Z .103.6 计算单根 V 带初拉力：F 0.103.7 计算对轴的压力：F r.103.8 确定带轮的结构尺寸 .103.8.1 各级传动比的分配 .103.8.2 计算传动装置的运动和动力参数 .11第四章 蜗轮蜗杆的设计及计算 .114.1 蜗轮蜗杆材料的选择： .1144.2 确定蜗轮蜗杆头数 Z1 、Z 2.114.3 按蜗轮的齿面接触疲劳强度设计 .124.4 验算蜗轮的圆周速度 V2及滑动速度 VS.124.5 计算蜗轮蜗杆的传动效率 .124.6 蜗轮蜗杆传动的主要几何尺寸计算 .134.7 校核蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度及接触疲劳强度 .13第五章 轴的设计计算及校核 .145.1 蜗轮轴的设计 .145.1.1 蜗轮轴的材料选择 .145.1.2 联轴器及轴承的选择 .145.1.3 蜗轮轴的结构设计 .145.1.4 轴段长度尺寸的确定 .155.1.5 计算蜗轮所受力分析 .155.1.6 蜗轮轴的弯矩 .155.1.7 键的参数选择设计 .165.2 蜗杆轴的设计 .175.2.1 蜗杆轴的材料选择 .175.2.2 轴承的选择 .175.2.3 蜗杆轴的结构设计 .175.2.4 轴段长度尺寸的确定 .17第六章 箱体的设计计算 .186.1 箱体的结构形式和材料 .186.2 铸铁箱体主要结构尺寸和关系 .18第七章 标准件的相关参数 .197.1 键、联轴器、螺栓螺母的参数 .19第八章 减速器结构及润滑的简要说明 .20结 束 语 .21致 谢 .22参考文献 .235第一章 绪论1.1 食品加工机械设计概述食品加工机械是指加工食品过程中所应用的机械设备，它在国民经济建设中起着极为重要的作用。食品加工机械可以分为以下几种类型：切菜机、斩拌机、离心机、绞肉机、切丁机、洗菜机、搅拌机、菜陷机、和面机、切丝机、脱水机、搅拌机、除水机、切片机、锯骨机、挑松机、油炸机、封碗机、嫩化机、冰片机、洗碗机、除湿机、腌卤机等面类食品机械及肉类加工机械。其中面类食品是指以饼干，面包，糕点等主要以面粉为原料的食品。本次设计的和面机即为面类食品机械。1.2 食品加工机械设计要求食品是供给人们食用的。因此，食品机械必须要符合卫生要求，在食品机械的设计，制造，维护及材料等方面都要考虑到食品的特殊要求，要有切实可行的密封条件，适合简单方便的洗涤，以及彻底干净的杀菌等机构。同样我们在选择和使用食品机械时必须充分注意这一点。 通常，我们应当特别注意以下几点：（1）在机构上，直接接触食品的各个部件要能够简单迅速的分解与组合。分解的零部件各个部位要便于洗涤，不允许有死角存在；（2）在环境保护上，必须有可靠的密封措施，严防杂物混入食品和食品物料损失，特别要注意各传动部件的密封，严防润滑油流出污染食品；（3）在材料上，对直接接触食品的零部件要尽可能采用不锈钢或者其他防锈且无污染的材料，比如某些塑料，它不但重量轻，振动小和噪音低，而且耐腐蚀，耐磨和绝缘性能良好，故容易被广泛应用做食品机械的材料；（4）在温度上，要有可靠的控温措施，由于某些工件部件长期与物料摩擦，容易产生大量的热量导致物料变质，所以要随时把温度控制在允许的范围之内；（5）在工作环境上，由于食品物料对温度，湿度极为敏感，食品机械应安装在空气流通，光线，温度和湿度适宜的地方。61.3 和面机的概述和面机又称调粉机，普遍用来调剂各种性质不同的面团。根据食品生产的种类和特点不同，面团的性质各不相同，可以分为韧性面团，水性面团以及酥性面团。和面机调制面团的基本过程在于搅拌浆的运动。首先搅拌使面粉颗粒比较均匀地与液体物料结合，形成胶体状的非规则小团粒，然后小团粒互相粘结，逐步形成若干分散的大团块。由于搅拌器的折叠，压缩，拉伸以及柔和等操作，大团块扩散，而被调制成表面光滑的，具有一定延伸性，弹性及柔韧性的整体面团。和面机大致可以分为以下两种：卧式和面机，立式和面机。卧式和面机的调和容器轴线与搅拌旋转轴线都处在一个水平位置，其结构简单，紧凑，制造成本低，卸料，清洗方便，可以与其它设备完成连续生产，但是占地面积比较大。卧式和面机主要有搅拌器，调和容器，传动装置，容器翻转机构与机架组成。立式和面机的调和容器的轴线沿垂直方向布置，搅拌轴线一般对中垂直安排，其结构简单，制造成本不高，但与卧式和面机相比，结构不够紧凑，卸料不够方便，其和面容量大多较少，故适用小规模面类食品的生产部门。和面机主要有搅拌器、搅拌容器、传动装置、机架、容器翻转机构等。(1)、搅拌器也称搅拌桨，是和面机最重要的部件，按搅拌轴数目分为单轴式和双轴式两种。卧式与立式也有所不同。单轴式和面机的结构简单，紧凑，操作维修方便，是我国面食加工中普遍使用的机型。这种和面机只有一个搅拌桨，每次和面机搅拌时间比较长，生产效率低，由于它对面团拉伸作用比较小，如果投料少或操作不当，则容易出现抱轴现象，使操作发生困难，因此单轴式和面机适用于揉制酥性面团，不适宜调制韧性面团。双轴式和面机具有卧式和面机的优点，它有两组相对反向旋转的搅拌桨，并且两个搅拌桨相互独立，转速也可以不同，相当于两台单轴式和面机共同工作。运转时两桨时而相互靠近，时而又加大距离，可以加速均匀搅拌。双轴式和面机对面团的压捏程度较彻底，拉伸作用强，适用于揉制韧性面团。缺点是造价高于卧式和面机，起面比较困难，需要附加相应装置，如果手工起面则劳动强度大。(2)、搅拌容器由不锈钢焊接、铆接、螺栓连接而成。搅拌容器的翻转机构通常分为机动和手动两种型式。机动翻转容器的机构一般是在容器的侧壁装设齿轮，并有单独的电机及减速器带动实现翻转。手动翻转容器机构一般7是在搅拌容器上装设蜗轮蜗杆或齿轮机构，通过手动转动手轮，带动该机构时容器实现翻转。(3)、和面机的传动装置较为简单，主要由电机、减速器及联轴器等组成。和面机工作转速低，其减速比较大，故一般采用蜗轮蜗杆减速器或者行星减速器。前者传动效率较低，摩擦磨损较大，但其结构简单成本低；后者结构紧凑，传动效率较高，能效好，然而成本较高。1.4 和面机设计的目的及内容要求本课程设计的内容选择具有代表性的中小型机械作为设计课题，使学生能在相应时间内完成和面机整体设计的全部过程和基本任务。设计内容：(1)、参数设计根据课题要求确定和面机种类用途及生产能力来确定和面机主要部件，如桨叶、容器、电动机、传动部分等结构形式和尺寸参数运动参数，如桨叶转数以及动力转数的电动机功率。(2)、方案设计根据和面机主要部件的形式性质、及运动参数，拟定整机的机械传动链和传动系统图。计算并确定各级传动的传动比，皮带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等传动机构参数及尺寸，拟定整机的结构方案图。(3)、结构设计根据结构的方案图，在 CAD 图纸上拟定传动部件与执行部件的位置，然后依次进行执行机构及传动系统设计机体，操纵机构设计，密封及润滑的结构设计。设计要求：和面机生产能力，以每次调面粉的重量不超过 25kg/次(1)、和面机机型：卧式和面机。(2)、搅拌浆形式：桨叶式、花环式、叶片式、滚笼式。(3)、加工工艺要求：调和面团分别为；水面团、韧性面团、酥性面团。 (4)、设计制图量：完成装配图及零件图不少于 A0-A4 幅面 6 张的和面机传动部分设计图，以及零件图设计。(5)、设计方案合理：必须标明每个零件尺寸相互配合的性质及运动关系，必须标明所有配合尺寸，定位尺寸及总体尺寸。8第二章 力学计算2.1 电动机的选择计算2.1.1 电动机选择(1)、根据市场的调查 Y 系列的电动机最为常用，因此，按工艺要求和条件选取 Y 系列一般常用的笼型三相异步电动机。(2)、选择电动机容量电动机输出功率： P d=Pw/ kw ,工作电机所需的功率：P w=FV/1000 kwa于是：电动机输出功率 P d=FV/1000 kw a由电动机传动到工作电机之间的总效率： = 4a1235其中 、 、 、 、 分别为联轴器、轴承、蜗杆、带轮和搅拌轴的传动效率。12345查机械设计手册，可知 =0.99（凸缘联轴器） 、 =0.98（滚子轴承） 、 =0.80（双1 2 3头蜗杆） 、 =0.95（带轮） 、 =0.96（搅拌轴）于是：45=0.99*0.984*0.80*0.95*0.96=0.66a根据市场和面机技术参数 25Kg 和面机采用功率 1.5kw电动机的输出功率： P d =Pw/ =1.5/0.66=2.27kw 取 Pd =2.5kw a(3)、确定电动机转速根据市场调查和网上数据可知和面机的工作转速约为 n=2550r/min根据机械设计基础中查得蜗杆的传动比在一般的动力传动约为 I2=1080，电动机的转速的范围为： N 电 =(2080)*n=（2080）*35=7002800r/min方案 电动机型号 额定功率 同步转速 r/min 满载转速 r/min1 Y802-4 0.75KW 1500 13902 Y90S-4 1.1KW 1500 14003 Y90L-4 1.5KW 1500 140094 Y90L-6 1.1KW 1000 910综合考虑电动机和传动装置的尺寸、功率、带传动、减速器的传动比，选用第 2 种方案比较合适，因此选用电动机型号为 Y90L-4。2.2 传动装置总体传动比确定及各级传动比分配2.2.1 总传动比：Ia=nm/n=1400/35=40；初步设定 Ia=40=2*20，初步设定：I 1=2; I2=20 第三章 V 带及皮带轮设计3.1 确定计算功率(1)、根据表 7-7(机械设计)查得工作情况系数 KA=1.0(2)、V 带功率：由式 7-17（机械设计）P C=KA*Pd=1.0*2.5=2.5kw (3)、选择 V 带型号，根据图 7-12(机械设计)选用 A 型 V 带。3.2 确定带轮直径 dd1、d d2(1)、根据表 7-6(机械设计)选取小带轮直径：d d1=90mm，d d1/2H（H 为电机中心高）(2)、验算带速：由式 7-19（机械设计）V1=nm*d d1/（60*1000）=1400*3.14*90/60000=6.59m/s(3)、选取从动带轮直径：d d2=180mm，d d2=I1*dd1=2*90=180mm根据表 7-5(机械设计)V 带轮基准直径取：d d2=180mm (4)、皮带轮传动比：I 1=dd2/dd1=180/90=2 (5)、从动带轮转速：n 2=nm/I1=1400/2=700r/min3.3 确定中心距 a 和带长 Ld3.3.1 初选中心距：a 00.7*（d d1+dd2）a 02*（d d1+dd2） ，即 189a 0 540 取：a 0=300mm103.3.2 求带的计算基础准长度：L 0L0=2a0+*（d d1+dd2）/2+（d d1-dd2） 2/4 a0=2*300+3.14*（9