红薯打浆机的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 红薯打浆机的设计 摘 要 ： 红薯打浆机适用于多种新鲜的果品和蔬菜打浆分离之用 , 随着人们生活水平的提高，红薯打浆机在人们的生活中扮演的角色越来越重要。本文设计的红薯打浆机主要针对大规模加工红薯等食用制品的大中型企业，具有生产量大，效率高等特点。本文分别对滚筒 、 皮带 、轴、打浆刮板等进行了结构的设计计算，对打浆刮板、轴、键等元件进行了校核计算 . 关键词 ： 打浆机；红薯；设计 a of of is a in s of at or of a of on of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 目 录 摘要 1 关键词 1 1 前言 1 课题意义 1 红薯原料加工预处理工艺流程简介 2 国内外红薯打浆设备 3 2 打浆机的结构设计 3 设计条件 3 设计要求 3 打浆机的基本结构 4 打浆机的基本操作 5 工作过程 5 打浆机的操作步骤 5 打浆机的选材分析 6 3 打浆机的参数确定 7 滚筒的设计 7 滚筒的长度设计 7 物料在滚筒内的时间 8 刮板与筛筒之间的间隙 8 筒筛消耗功率的计算 9 电机的选择 9 4 主要零件的结构设计与计算 1 0 计算皮带，设计皮带轮 1 0 传动主轴的结构设计计算 1 3 初步计算轴的直径 1 3 轴的结构设计 1 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 根据定位要求确定轴的各段直径和长度 1 4 轴上零件的定位 16 确定轴上的圆角和倒角 16 滚动轴承的选定 16 轴承座的设计 17 联轴器的设计 17 打浆刮板的设计 17 打浆机机架的设计 17 5 主要零件的校核 1 7 打浆刮板的强度校核计算 17 按扭转强度条件计算 18 按弯扭合成强度条件计算 19 轴的强度校核计算 20 按扭转强度条件计算 20 按弯扭合成强度条件计算 2 1 轴的扭转刚度校核计算 2 2 键的扭转刚度校核计算 2 2 6 总结 23 参考文献 2 4 致谢 2 4 附录 2 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 1 前言 课题意义 打浆机是工农业中应用非常广泛的一类通用设备，尤其在农产品和食品加工业中发挥着重要作用。目前在工农业生产中应用的打浆机种类和规格很多，但是没有适合中型加工厂用于红薯打浆的产品，本设计的任务是设计一种能适用于红薯打浆的小型单道打浆机。打浆效率的高低和卫生条件状况将直接影响生产效益，由此可见打浆在整个食品的加工流程中占有极其重要的作用。 研究红薯打浆机目的和国内外现状 概况 红薯又称番薯、山芋、地瓜、金薯、甘薯等，在植物学上的正式名字叫甘薯 1。我国大江南北皆有其踪迹，且品种颇多，形状有纺锤、圆筒、椭圆、球形之分；皮色有白、淡黄、黄、红、紫红之别；肉色有黄、杏黄、紫红诸种。红薯中含有多种人体需要的营养物质。每 100 克红薯含水份 、蛋白质 肪 、碳水化合物 、纤维素 、维生素 克 、维生素 、热量 105千卡 、钙 22毫克、钾 204 毫克、磷 28毫克。特别是红薯含有丰富的赖氨酸，比大米、白面要高得多。中医学认 为，红薯“补虚听见，益气力，健脾胃，滋肺肾，功同山药，久食益人，为长寿之食” 2。 国外对红薯食品的开发很重视，尤其是日本。日本利用 “ 日本黑薯 ” 、 “ 日本黄薯 ” 等特色品种加工出不用掺加任何果汁的健康饮料，色泽鲜美，营养丰富，具有明显的抗氧化、消除自由基和活性氧、减轻肝脏机能障碍等功效。日本还有一种红薯藤叶保健酒，以薯叶 25%、薯藤 25%、红薯 50% 为原料，用蜂蜜酿制而成 3。红薯茎尖及绿叶由于富含 ，在日本作为高档菜销售。在秘鲁，利用红薯为主料制作 3个月至3岁婴儿的断奶食品。 但是我国广泛的基层地 区储藏技术落后，烂薯现象严重，农民储藏红薯一般采用地窖，储藏分散储量小，管理不便烂薯率达百分之二十左右，严重影响了红薯的用种 例如 :红薯颜色的变色 ,水分的损失等等。通过提取红薯中的有效成分，加工制作红薯保健食品，大幅度提高其附加值 4。 无论何种制品，都要对红薯进行打浆，打浆的方法主要有人工打浆，机械打浆，人工打浆效果低，加工条件质量不够好，产量低，显然不能满足红素加工行业的需求，加工时红薯 进入头道物料桶内，主轴带动叶轮高速旋转，物料被叶轮带动与筛网磨擦挤压，使得红薯的肉、汁分离，汁 通过筛网上的小孔从出料口排出，肉则向轴端推进经过排渣口排出。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 国内外的打浆设备 当前国内外红薯的打浆方式主要是通过打浆机打浆，各式各样的打浆机但都大同小异，有单道打浆机，二道打浆机，甚至多道打浆机，但他们的原理都是主轴带动叶轮高速旋转，物料被叶轮带动与筛网磨擦挤压，使得红薯的肉、汁分离，汁通过筛网上的小孔，产品由出料口排出，废品由排渣口排出 5；如果是双道打浆或者多道打浆，就是第一道的产品进入第二道继续打浆，以此类推。 2 打浆机的结构设计 设计条件 (1) 原料 ：红薯 (2) 生产能力： 1T/h (3) 轴转速： 800r/4) 筛孔孔径：直径 5) 工作时间：两班 /8h 寿命： 5年 设计要求 (1) 能保证正常的打浆工作 保证正常打浆是必须首先满足的要求。 打浆量为每小时 1T,关键就在于正确选定螺旋直径、合适的电机 6。 (2) 要有合适的螺旋转速 为避免出现物料被螺旋叶片抛起而无法输送的现象，螺旋转速应小于某一极限转速。 (3) 能提高生产效率，降低成本 应 尽量采用各种快速高效的结构，缩短辅助时间，提高生产率 7。同时尽可能采用标准元件与标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低制造成本。 (4) 操作方便、省力和安全 在客观条件许可且又经济的前提下，尽可能的采用气动、液压和气液等机械化夹具装置，以减轻操作者的劳动强度。 (5) 有良好的结构工艺性 所设计的打浆机机应便于制造、安装、检验、调整、清洗、维修等 8。 打浆机的基本结构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 图 1 打浆机的基本结构图 of 2 破碎桨叶的模型图 图 1所示打浆机的结构原理简图，打浆机的基本结构主要包括进料斗、螺旋推 进器、桨叶、刮板、圆筒筛、机架等 (1)螺旋推进器：把来自料斗的物料按一定速度推入破碎桨叶中。 (2)破碎桨叶 (如图 2)：将物料用摩擦、挤压的方 法进行粗碎。 (3)刮板：其机构为几块长方形的不锈钢板，以回旋中的离心力与破碎桨叶联合擦破物料。刮板是用螺栓与安装在轴上的夹持器相连的，这样通过螺栓就可以调节刮板与圆筒筛之间的距离。刮板对称安装于轴的两侧，与打浆机轴线有一个夹角，称为“导程角”。 (4)圆筒筛：圆筒筛是肉汁分离的装置，是用 1筒上所开小孔的直径为 据加工要求可以调换不同孔径的筛筒，开孔率为 50% 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 打浆机的基本操作 工作过程 打浆机的工程过程为： 工 作时，启动打浆机，刮板和螺旋推进器在转轴带动下载圆筛筒内旋转，破碎后推入圆筛筒的最右端。随后由于刮板的作用，是物料同时受到离心力和轴向推力的作用，沿圆筛筒从右向左朝渣口移动。这个复合运动的结果，使物料移动的轨迹是一条螺旋线。刮板旋转时使物料获得离心力而抛向筛筒内壁，物料受离心力和揉搓作用而被擦碎。汁液和浆状肉质经筛孔流入集料斗送如下一道工序，皮和籽从出渣口排出。 物料被打碎的程度一方面与物料本身的性质有关，如易碎的在果蔬品的打浆过程中破碎的程度较高，如猕猴桃 、 番茄等；而一些不易碎，较为坚硬的蔬菜 、 水 果在打浆过程中破碎度则相对较低，如马铃薯 、茄子等。另外物料的破碎程度还与打浆 机轴的转速 、筛孔直径、筛孔总面积占筛筒总面积的百分率、导程角的大小及刮板和筛筒内壁之间的距离等有关。打浆机筛孔的直径通常为 据加工要求可调换不同孔径的筛筒，筛孔总面积为筛筒面积的 50%左右。打浆机的导程角为 棒与圆筒内壁间距为 14浆机的主轴转速、导程角大小和棍棒与内壁间距，是三个互为影响的重要参数，如轴的转速快，物料移动快，打浆时间少；如若导程角大，物料移动速度也快，打浆时间也少 9。 打浆机速度调整比较烦琐，只调整导程角同样也能起到理想的打浆效果。如果导程角或间距过大，废渣的含汁率就会较高，反之亦然。为了达到较好的效果，可以同时调整导程角和间距有些情况下只调整一个参数亦可达到理想效果。 打浆机的操作步骤 打浆机结构简单，操作方便，其具体操作方法如下。 (1)首先对长期未使用的打浆机进行清洗，以保证打出的果蔬品浆汁不被污染，延长产品的保质期。 (2)根据含汁率选择合适的筛筒，工作中检查导程角与间隙是否合适，可通过含汁率来检查。若发现废渣中含汁率高，则需 根据原料的不同和工艺要求调整导程角。 (3)将圆筒筛固定到机架上 (4)回收产品及废渣。可以根据废渣的含汁率调整导程角、传动速度或刮板与筛壁间距以进行二次打浆。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 (5)清洗打浆机。适、使用完毕后关闭电源。并对打浆机的筛筒、储液桶、出料漏斗等设备进行清洗，晾干。由于打浆机的汁液的废料太多含有大量的有机物和碳水化合物，不及时清洗会发生酸败，设备，所以应及时清洗打浆机。 打浆机选材分析 选材的原则 : (1)使用性原则 :1)受力情况， 2)环境情况， 3)特殊情况； (2)工艺性原则（良好的工艺性表现： 1）铸造合金应有的高的流动性，小的疏松、缩孔、偏析和吸气性倾向； 2）塑性加工材料应有较高的塑性和低的变形抵抗能力； 3）切削加工材料应有小的切削力，切屑处理容易，对刀具的磨损小等；5）热处理要求材料的热处理敏感性小，氧化和脱碳倾向小，淬透性高，变形和开裂倾向小等。） 选材分析： (1)轴承：轴承需要承受较大的压力和摩擦与冲击载荷，因此需要强度与硬度都比较高的钢材，而且需要较高的冲击韧性和抗疲劳强度，可以选用渗碳轴承钢等制造 的套圈和滚动体 10。其硬度为：套圈和滚动体为4，一般适和于工作温度为 40 摄氏度范围，油与脂润滑正常，能在较大冲击振动条件下使用，热处理工艺可以采用：正火（改善铸件性能，细化组织晶粒） 淬火（提高钢的强度和耐磨性） 低温回火（降低钢的脆性，保持高硬度和高耐磨性）。 (2)刮板：其结构为几块长方形的钢板，以回转中的离心力和破碎桨叶联合擦破物料，工作过程中，刮板外表面需要承受较大而频繁的摩擦力，而且承受压力变化较大，受力不均匀，因此失效形式主要是表面磨损，选用的材料必须有高的耐 磨性和强度及硬度，选用 45 钢制造，经正火后进行粗加工，在通过加热淬火可将钢材表面硬度提高到 52工工艺路线： 下料 锻造 粗加工 淬火 低温回火 精加工 成品 正火使组织均匀化，消除应力，改善切削性能，而淬火则提高材料的硬度和耐磨性，低温回火消除淬火钢的内应力，防止变形和开裂，稳定组织，调整力学性能，保持高硬度和高耐磨性。 (3)转轴：转轴要承受交变扭矩载荷、交变弯曲载荷，局部（轴颈、中间连接处）摩擦和磨损，因此材料要求必须有高的疲劳强度，以及防轴疲劳断裂，优 良的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 综合力学性能，局部受摩擦部位的高硬度和耐磨性，以及耐腐蚀性，而打浆机的功率一般不超过 10以采用 45，它具有较高的强度、硬度、 耐磨性及良好的韧性，其淬透性较 40高，在油中临界淬透直径达 18 33火后可切削性良好，冷拔、滚丝、攻丝和锻造、热处理工艺性能也都较好，高温下晶粒长大、氧化、脱碳倾向及淬火变形倾向均较小热处理工艺：钢锭 850正火 840淬火 600回火 机械加工 成品。正火可消除锻造应力，使组织均匀；淬火是为了提高材料的硬度和耐磨性，回火使消除正火应力。 (4)圆筛筒：圆筛筒是渣汁分离的装置，工作条件相对简单，力学性能要求也不高，但是要求要有较好的抗腐蚀性，采用冲孔不锈钢板，即 316不锈钢，耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好。热处理为固溶处理，加热到 1120 度，保温一定时间，空冷。 (5)机架：机架作为一个固定机构，没有直接参与机器的工作过程，但是同样受到力的作用，受到交变载荷的作用和整个机器的载重，因此要求材料必须要有较高的疲劳强度和韧性 11，使用铸钢 35，采用的热处理工艺为，下料 铸造 正火（消除内应力） 精加工 淬火（提高硬度） 回火（消除淬火钢应力，防止变形和开裂） 机械加工 成品。 (6)桨叶：桨叶用来把物料用摩擦、挤压的方法先行进行粗碎，需要承受加大的扭矩和挤压与摩擦，失效形式一般为断裂和磨损 11，采用 40 钢，工艺流程为：模锻 正火 +低温回火 机械加工 去应力退火 等温淬火 +低温回火，正火 +低温回火，可以改善模锻组织，同时改善切削加工性能；去应力退火，可以消除应力，避免裂纹；等温淬火 +低温回火，可以获得贝氏体与马氏体的混合组织；再通过低温回火进一步消除应力，提高韧性。 总的来说选材的要根据工 件的受力情况，环境状况，以及一些特殊情况来定，且要有可行的工艺性。 3 打浆机设计参数的确定 滚筒的设计 根据生产能力和实际要求情况，初定筛筒内径为 D=1m。 初选筛孔的工作系数为 程角 a=2。 滚筒长度 (1) 由实验公式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 (1) 得滚圆长度： t a t a n （米） 式中 斤 /时） ） ） /分） %）即筛孔真正工作的系数，占筛孔总数的 1/2 左右，而筛孔占筛筒全部表面积的 50%，故一般 =25% ） 必须着 重说明，以上公式计算出的生产能力，是指通过筛孔的产品量，而非处理原料的量。因为若不考虑出浆率，供应再多原料也不能视为打浆机的真正生产能力，进料再多，若来不及打浆的话，只能是从一头进去从另一头出来，没有计算的实际意义。 物料在滚筒内的时间 物料在筛筒内沿棍棒运动的时间 8为： (2) 式中 1m/s） 得出： a nt a 刮板与筛筒之间的间隙 中心截面与筛筒壁间隙最大为 h=6 两端处至筛筒壁间隙最小： 2)(4s 22 (3) 由于有导程角的存在，间隙之差为： 2 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 式中 hm） R m） m） ） m） 得出： i 22 ）（h m 圆筒筛消耗功率的计算 由于是单机工作，所以取 W=40008（ N m/ 传动效率 =3600(4) 式中 Kg/h） N m/值决定于原料的种类、温度、棍棒转速和筛筒的有效截面等。若概略计算，单机时可取平均值 W=3920N m/联动时取 W=4900N m/ 得出： 3 6 0 0 4 0 0 01 0 0 03 6 0 0 电动机的选择 该电动打浆机的生产能力为 1T/h，每天两班制，每班八小时，工作寿命为 5 年，轴转速为 800转 /分。 查阅机械设计手册 表 12带传动效率为 则所需电动机的功率 P= 虑电动机的效率问题和意外情况，初选电动机为 2 电动机的参数如下： 型号： 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 功率： 4流： 速： 1440r/率： 87% 功率因数： 量： 43 主要零件的结构设计与计算 计算皮带，设计皮带轮 由上述可知，电动机的额定转速为 1440r/定功率为 4一台运转时间大于 10h。 （ 1）设计功率 机器每天工作小时数 16h，载荷变动较大，查阅机械设计手册表 8 计算功率 ) （ 2）选定带型 根据 1440r/阅机械设计手册 表 8择 B 带型 （ 3）传动比 (6) 其中 : 2n 为大带轮的转速 1为小带轮节圆直径 2大带轮节圆直径 （ 4）小带轮基准直径 1为了提高 选较大的基准直径 13。 由机械设 计手册 表 8 125由表 取 12005) 大带轮基准直径 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 i (7) 300 查机械设计手册表 8 315 6）带速 V 11 3 . 1 4 2 0 0 1 4 6 0 1 5 . 3 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0m s (8) m a x 2 5 3 0V ， 符合要求 说明：一般 m/s，为了充分发挥 使 V 20m/s (7) 初定轴间距 0 ,并选择 02（ 0 1030 初选轴间距 0 600 2100 012()2 ( )24 aL d d (9) 2( 3 1 5 2 0 0 )2 6 0 0 ( 2 0 0 3 1 5 )2 4 6 0 0 2015 由机械设计 9表 8择带的基准长度 2000 9) 实际轴间距及其变动范围 01520006002 00 0) a i n（ 10）小带轮包角 1 1) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 一般 1 120 ，最小不低于 90 ，如果 1 较小，应增大或用张紧轮 （ 11）单根 1 根据带的型号， 通 根普通 于是 L (12) ( 5 . 1 4 0 . 4 1 ) 0 . 9 8 0 . 9 8 5 . 5 4 （ 12） 1)(13) 取 4跟皮带 （ 13）单根 0 20 0 0 4) = 23 0 0 =514 N m=0.1 kg/m （ 14）作用在轴上的力（或称压轴力） s 0 p (15) 0p N (15)带轮的结构和尺寸 设计带轮时应满足的要求有：质量小，结构工艺性好，无过大的铸造内应力；质量分布均匀，轮槽工作面要精细加工（表面粗糙度一般应为 ,以减少带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。 带轮上带速 25 /N m s ，所以选用孔板式， 料制作。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 查机械设计手册 表 11： 小带轮的直径为 207轮的直径为 322小带轮的孔径 0，则小带轮为实心轮 大带轮的孔径 55 带轮 宽度的选择： 查机械设计手册 表 11于 基准宽度 准线上槽深 基准线下槽深 取 14 槽间距 e=19 e=边距 4 最小轮缘厚 取 t=9 带轮宽 B=（ e+2f=(2-1)以小带轮的直径为： 2082111 带轮的直径为： 3232122 带轮直接与电动机相连，无较大载荷， 0 的孔径可以安全工作 大带轮的的重量 2371N 传动主轴的结构设计计算 初步计算轴的直径 根据强度扭转发初步估算轴的直径 30 16) （ P= ， n=800r/ 式中为轴传递的功率 (P=电机功率电机效率 ， n 为轴的转买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 速， r/0用 45号钢材料，020。 计算得最小直径为2一个键槽时，轴径增大 5% 7% ，于是： 4 轴端接在大带轮上，考虑到轴上打有螺孔和上面查表得到的参考值取轴的最小值 14 5 轴的结构设计 轴的结构设计根据取定的最小值和各配件的安装，设计结构图见零件图轴的结果设计。根据滚筒的长度和其它零件的安装，初步计算得轴的长度有 3 米左右，这在实际中很难加工，不利于机器的大批量生产制造，故采用空心轴套在实心轴上的方式，使用键传送扭力，加固定螺栓防止轴向力 。 这样不仅仅节省材料，减轻整机的重量，也易于制造安装，轴的两端装有圆锥滚子轴承。 根据定位要求确定轴的各段直径和长度 （ 1）长实心轴的设计 图 3 长实心轴 图 3 从左至右起第 1 段端部装有大带轮，轴上开有键槽，考虑安装方便，此段长度取 90径为轴最小直径 55 第 2 段上安装有轴承，轴承安装在轴承座里面，通过毡圈密封，轴承座通过螺栓固定在机架上 15，此段长度取 105径为 60 第 3段上装有螺旋推进器和破碎物料用的破碎桨叶，此段轴大部分位于滚筒里面，考虑到夹持器的轴肩定位，此轴的长度取 750径为 75距离此段左端 520纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 处有凸台，凸台右端 40有 5者配合 用于破碎桨叶的固定与定位。 第 4段插入空心轴以便与之相连，轴上开有一个 10于连接实心轴和空心轴 ,此段长度取 75径取为 40轴长度为 1020 （ 2）空心轴的设计 图 4 空心轴 心轴左端联接长实心轴，轴中开有空心孔，这样能节省材料也减轻机身重量，如图 4所示 从左至右第 1段的长度为 750段前端装有夹持器联接刮板运动，直径为 70心部分直径为 40 2段前端也装有夹持器联接搅拌刮板，考虑到有轴肩定位 ，此段长度取 150，直径为 62 3） 短实心轴的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 5 短实心轴 实心轴左端与空心轴右端联接，如图 5所示 从左至右第 1段的长度为 50径 40段距右端 200于连接实心轴和空心轴。 第 2段长度取为 280径为 65段右端接入轴承座。 第 3段长度取为 55径为 60段在轴承座内，并利用轴肩定位安装有轴承。 轴上零件的定位 (1)长实心轴与大带轮的连接采用平键 连接，根据机械设计手册表普通平键的型式和尺寸 ,d=55为 16键槽用键槽铣刀加工 ,键的长度取 60 (2)螺旋输送采用焊接方式连接在轴上，螺旋桨叶采用轴套套在轴上，左端用开口销定位，右端用凸台定位，滚动轴承安装在轴承座里面，轴承座通过螺栓连接在机架上定位 16。 确定轴上的圆角和倒角 参考机械设计书表可知圆角和倒角（ ）大于（ 取 2 45 滚动轴承的选定 打浆机在高速运动时 ,会产生较大的轴向力和径向力 ,在轴的两端各安装一个圆锥滚子轴承 ,可以抵消轴向力的同时也能承受较大载荷 17,由于安装轴承位置的轴径大小为 60是选择 0基本游隙组、轴承代号为 30212 的圆锥滚子轴承，它们的基本尺寸d D T为 6 0 1 1 0 2 3 ，成对安装在轴承座内。 轴承的润滑方式采用脂润滑，材料选用 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 轴承座的设计 由轴承的型号 30212 查机械设计表选定轴承座型号为 8。其主要尺寸： 长（ L）宽（ A）中心距高（ H） 28012580mm d 60D 110g 56栓型号为： 体选用材料为： 量约为： 联轴器的设计 电机输出轴的直径 d=50机械设计手册表 8定联轴器为凸缘联轴器，型号为 5843 公转转矩为： 900N m，许用转速为： 6800r/要尺寸为： D=140b=40mm，s=8量为 打浆刮板的设计 打浆刮板的结构简图如图 6，其中刮板长宽厚 =2 程角 =2，R= 图 6 刮板结构简图 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 打浆机机架的设计 由于对打浆机的生产能力要求高，所以筛筒及传动轴比较大且长，初步估计整机长 3 米左右，宽 1 米 5 左右，高 2 米左右。机架为卧式机座，材料选用 要尺寸见装配图。 5 主要零件 的校核 打浆刮板的强度校核计算 图 7 打浆刮板工作示意图 图 8 物料空间受力分析图 见图 7，打浆机工作时，由于导程角的存在，进入筛筒的物料既受到离心力 1的作用，使得物料在沿筛筒圆周运动的同时，还沿着打浆板向出 口端移动，其复合运动的轨迹为螺旋线。 设块状物料质量为 m，它与筒壁的摩擦系数为 a，与打浆板的摩擦系数为 b；筒壁对物料的正压力为 )、摩擦力为 )；打浆板对物料的正压力为 )、摩擦力为)；打浆板转速为 n（ r/(角速度 w= n 30(s)；物料重力为 )，所受离心力为 )( FC=R：其中 m)。则打浆机工作时物料所受的空间力系如图 8。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 物料对刮板的压力： (17) 84210 565 N （角速度 w 为 84 s， 质量 m 定为 摩擦力 : a 65 226 N （摩擦系数 按扭转强度条件计算 危险处所受扭转应力为： M P 21 (18) 式中 L， 刮板长， m m N N 因为， t T 25以满足扭转强度 18。 按弯扭合成强度条件计算 刮板所受应力为： 2 (19) 6566)2( 1 60中 N m N m 数， 2h /6 轴的材料为 45号钢，由机械设计教材 13得 1 60 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 所以刮板符合弯扭强度条件。 轴的强度校核计算 根据轴的具体受载及应力情况，长实心轴因分别与皮带轮，螺旋推进器，破碎桨叶，刮板夹持器相连接，是主要危险轴，需要校核扭转与弯矩以及扭转刚度校核；空心轴因与刮板夹持器相连接，是次要危险轴，需要校核扭转强度条件；短实心轴因为没有受到大的弯矩及扭矩作用，所以不 会有大的危险，在此不用校核。 按扭转强度条件计算 长实心轴轴的扭转强度条件为 : 5 0 0 0 5 0 0 0 033 (20) 空心轴轴的扭转强度条件为 : 070( 5 0 0 0 0)( 5 0 0 0 03333 (21) 式中： T 位为 位为 N 位为 n 位为 r/ 位为； 位为 T 位为 轴的材料为 45号钢，查机械设计教材表得： T 的值在 25 可知轴的扭转强度是合适的 中心转轴承受 2根皮带的张力和带轮本身的重量： 3 0 2 55 2 3 7 13272m a a x 皮带轮距离轴承的距离 200 则中心轴承受的弯矩： M F L 53025 10605 N m (22) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 大带轮的孔径为 55对实心轴的剪力 10605 2 ） （(23) 1=135能满足设计要求 根据轴的受力情况知轴的最大危险截面在左端轴 承截面处 圆筒筛的体积 2V S h r h 1.8 查询得红薯的密度为 103 Kg/设红薯全部装满圆筒，此时的重量 : 14112 N 运行时的最大扭矩为 : m a x N m 7 m (24) 轴的最大剪应变： (25) 3333 109 9 0 1 3 3 a 0M 故可以满足设计要求。 按弯扭合成强度条件计算 该扭转切应力为静应力时，取 轴的计算应力为 2 (26) 0605 1 60文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 N m N m 2 的材料为 45号钢，由机械设计 1 60 轴的扭转刚度校核计算 轴的扭转变形用每米长的扭转角 来表示，阶梯轴的计算公式： Zi (27) 式中： 位为 N 位为 于钢材， 104 位为 对于圆轴， 24d ； 位为 i 度和极惯性矩，单位同前； 综合上式计算出 =为轴每米长的允许扭转角，与轴的使用均合有关，对于一般的传动轴，可取 （ /m)；