94_m-25型立式磨粉机设计 毕业设计

题目M25型立式磨粉机的设计学摘要目前，国内消费市场中“食品粉碎机”频频上市，散发出诱人的魅力，展示着广大的市场前景。业内人士认为，“家用食品粉碎机”市场消费面宽，功能新颖独特，它将成为家庭生活的“好伴侣”。本文主要讲述了“家用食品粉碎机”的机械结构及外观设计。在这次设计过程中，首先对江西南昌洪诚大市场进行了调查，收集了大量的资料，然后对粉碎机的外观特征进行了构思，并首次采用了三维建模软件PROE对所设计的零部件进行了实体建模，突破了二维空间，使其更加直观。在控制电路的设计方面新增了安全触碰压紧开关，使其更具人性化，对人体和电动机更多一层保护。在材料的选择上，料斗我采用了PMMA材料，使粉碎机的强度有所提高，由于PMMA是透明的，所以能非常准确的判断所加工原料的多少，同时也使其重量大大减轻。关键词食品粉碎机、机械结构、外观、设计M25型立式磨粉机的设计1ABSTRACTNOW,THEDOMESTICCONSUMESTHEMARKETTHEINSIDE“FOODSMASHESAPPLIANCE“APPEARONMARKETAGAINANDAGAIN,SENDFORTHANATTRACTIVEMAGICPOWER,DISPLAYTHEBRIGHTMARKETFOREGROUNDTHEINDUSTRYINSIDERTHINKS,“THEHOUSEHOLDUSEFOODSMASHESAPPLIANCE“THEMARKETCONSUMESTHEBREADTH,THEFUNCTIONISNOVELANDPECIAL,ITWILLBECOMETHE“GOODCOMPANION“OFTHEHOMELIFETHISTEXTDISCUSSEDPRIMARILY“THEHOUSEHOLDUSEFOODSMASHESAPPLIANCE“OFMACHINECONSTRUCTIONANDEXTERNALAPPEARANCEDESIGNINTHISDESIGNPROCESS,FIRSTHASCARRIEDONTHEINVESTIGATIONTOTHEHONGCHENGMARKETOFJIANGXI,HASCOLLECTEDTHEMASSIVEMATERIALS,THENHASCARRIEDONTHEIDEATOTHEGRINDEROUTWARDAPPEARANCECHARACTERISTIC,ANDUSEDTHREEDIMENSIONALMODELINGSOFTWAREPROETOTHESPAREPARTWHICHDESIGNEDTOCARRYONTHEENTITYMODELINGFORTHEFIRSTTIME,BROKETHROUGHTHETWODIMENSIONALSPACE,CAUSEDITTOBEMOREDIRECTVIEWINGINTHEMATERIALCHOICE,HASUSEDTHEPMMACOMPOUNDMATERIALSMASSIVELY,ENABLETHEGRINDERTHEINTENSITYTOHAVETHEENHANCEMENT,ANDCAUSESITSWEIGHTTOREDUCEGREATLYKEYWORDSTHEHOUSEHOLDUSEFOODSMASHESAPPLIANCE,MACHINECONSTRUCTION,ANDEXTERNALAPPEARANCE,DESIGNM25型立式磨粉机的设计2目录摘要1目录3前言41、设计前的准备工作52、M25型立式磨粉机的工作原理63、磨粉机磨盘的设计731磨盘尺寸的确定732磨盘强度的校核833动磨盘转动时离心力的计算94、螺旋推进器的设计942螺旋推进器参数计算1043螺旋角的设计校核1044螺旋推进器输送能力的核算1245键的选择与强度计算1246轴的强度校核135、动磨片座的设计136、壳体设计147、端盖的设计158、其它一些零件的设计159、电动机的选择1691电动机的选择1692电机主要参数的确定1610、机架的设计1611、动、静磨盘间隙的控制和作用1712、辊式磨粉机和盘式磨粉机的优缺点比较1713、维护保养1714、故障及排除18总结19参考文献20致谢词21M25型立式磨粉机的设计3前言国内在机械粉碎细磨方面，常使用的设备有普通滚筒球磨机、振动球磨机、搅拌球磨机、气流磨、雷蒙磨、辊压磨、环球磨等。普通滚筒球磨机缺点是粉碎物料的随机性大，选择破碎性小，产品粒度参差不齐，容易形成过粉碎颗粒。但其结构简单，生产稳定，处理量大，对物料的适应性强。目前依然是工业上广泛使用的设备，特别在陶瓷工厂中，球磨机是主要的设备之一。振动球磨机由筒体、电机、激振器、支架弹簧等组成。其产量、细度、单位能耗、耐磨性比普通滚筒球磨机都有较大进步。先进的高频振动球磨机的产粒度可以达到05M。但是为减少磨损，大规格振动磨机对弹簧、轴承等零件的技术要求较高，而且生产超细粉时，只能采取间歇式作业。搅拌球磨机把输入功率直接作用在介质上，搅拌器的搅拌臂推动研磨介质和物料在筒体内翻滚，使研磨介质相互之间产生撞击和剪切，达到粉碎的目的。与其它磨机相比其产出效率最高，颗粒最小，耗能最低。其缺点是机器规格偏小，产量较低。气流磨利用流体能量的强力冲击，使物料在磨体内相互碰撞、摩擦和剪切而实现粉碎，超音速的气流磨能使物料粉碎到1M以下，这种细度是其它设备很难达到。但其能耗高，而且随粒度减小，磨粉效率大幅下降。辊压磨是利用磨辊对物料挤压、研磨。其能耗低，在磨内实现磨粉、烘干、选粉，简化了工艺流程。但其结构复杂，制造成本高，磨辊支撑和润滑系统位于磨内，维护工作量大。环球磨研究证明其综合性能最好，由托盘、上、下磨环、加压弹簧、压环、导轨、风环等组成。不存在不均匀磨损和润滑问题，保持稳定的产出率。但目前只适于中小型磨机。目前，在细磨方面，盘式磨机得到长足的发展和广泛的使用。它以节省能耗，污染少，生产效率高，占地面积小，粒度均匀，直接分级，制造简单等优点受到研磨行业的欢迎，应用前景十分广阔。M25型立式磨粉机的设计41、设计前的准备工作在正式开始做毕业设计之前，我和郑小春同学一起到南昌洪城大市场做了有关毕业课题的调查，仔细的观察了磨粉机的结组机构、工作原理，并获得了部分参考资料，比较深刻的了解了毕业设计的途径和方法。接下我将介绍一下，目前市场上一些机器的磨粉原理。锤式破碎机它是利用高速回转的锤子对物料进行冲击破碎。其过程如下物料进入机内，立即受到高速回转的锤子的冲击而粉碎。粉碎了的物料，从锤头处获得动能，以高速向机壳内壁的衬板和蓖条上冲击而受到二次粉碎。此后，小于蓖条缝隙的物料，便从缝隙中排出，而块度较大的物料，弹回锤头回转的轨道内，又将受到锤头的继续冲击而粉碎。另外，落到衬板和蓖条上的粒状物料，再一次受到锤头的铣削和研磨，而且物料在粉碎过程中，也有物料之间的冲击粉碎。锤式破碎机它的最大特点是粉碎比高1050，并且构造简单，尺寸紧凑，功率消耗较少，维护方便，修理和更换易损零件容易，产品粒度均匀，过粉碎少。但是，锤头、蓖条、衬板、转子圆盘磨损较快，特别是破碎较硬的物料时磨损更快；当被碎料的含水量超过“或含粘土时，蓖条缝隙易堵塞，从而降低生产能力，并且增加能量消耗和锤头等零件的磨损。辊压机构造和工作原理辊压机的结构同常用的双辊破碎机很相似，它由两个速度相同，彼此平行而相对向内转动的辊子，通过四个重型滚动轴承安装在一个机架上，其中一个是固定辊，另一个是由油缸施加较大压力的活动辊，活动辊的轴承在机架上可以前后移动，机架由纵梁和横梁组成，它是由铸钢件通过螺栓连接而成的。液压缸使活动辊以一定压力向固定辊靠近，如压力过大，则液压油排至蓄能器，使活动辊后移，起到保护机器的作用。辊子之间的作用力由机架上的剪切销钉承受，使螺栓不受剪力。固定辊的轴承座与底架端部之间有橡皮垫起缓冲作用，活动辊的轴承座底部衬有聚四氟乙烯。为了保护辊子，在辊子的表面堆焊一层耐靡材料。辊压机工作时，当活动辊被电动机带动转动时，松散的物料由上方喂入两辊的间隙中，并向下运动，到下面受到破碎和挤压，形成密实的料床，经150200MPA的高压处理后，物料颗粒内部都产生强大的应力，当应力达到颗粒的破碎应力时，这些颗粒就相继被粉碎，或粒径变小，或成粉状，或部分颗粒产生微小裂纹，增大了物料的易磨性，从辊压机卸出的物料成片状料饼，但强度很低，经打散机打散后的颗粒物料中，有70800时,才能保证物料沿螺旋推进器轴线方向移动VZ0,所以选取的螺旋角应满足TAN1F1TAN,即90。因为叶片上各点的螺旋角是不等的,表达式为式中P叶片上任意点O与轴线的距离,MM从式8看出,螺旋面上任意半径P越小,螺旋角越大。由于螺旋外径R最大,内径R最小,所以当PR时,螺旋角R最大,只要R90,则一定能保证物料沿螺旋推进器轴向移动。查手册知3,干燥籽粒对铁的摩擦因数取041,即ARCTAN0412229。将T6MM,PR10MM代入式8得R546。因为R9022296771,所以螺旋角设计合理效果如图3所示M25型立式磨粉机的设计1144螺旋推进器输送能力的核算螺旋推进器输送能力为2式中KD充满系数被输送物料的密度,KG/M3螺旋外径与输送管内表面间隙,MMQ螺旋器输送能力,KG/H将有关数据代入式9得Q123135KG/H。所以,螺旋推进器的输送能力满足生产要求。由于我这里设计的螺旋推进器是直接和电动机的主轴相连接的，所以在这里我滑键联接。如图4所示45键的选择与强度计算该联接属于静联接，选择普通圆头平键，只需验算挤压强度。根据手册中普通平键标准，由轴径D40，查得键的截面尺寸BH128根据手册中键的长度系列，选择键的长度L60挤压强度条件（10）T为转矩D轴径H键的高度L键的工作长度许用挤压应力P查表得110MPA，将上述数值代入式P125P4PDLTM25型立式磨粉机的设计12故满足挤压强度条件。46轴的强度校核初步选择45号刚为轴的材料。根据公式轴的直径轴所受的扭矩M29551069551061146NMM对于磨粉机工作时产生的轴的扭矩来说，轴的弯矩几乎可以忽略不计，所以只要计算校核轴的扭矩，不计算轴的弯矩。根据公式PLEASECONTACTQ3053703061GIVEYOUPERFECTDRAWINGS查手册得28MPA轴的结构尺寸符合强度要求。5、动磨片座的设计根据上面螺旋推进器的尺寸数据及动磨盘的一些数据，我设计了一个动磨片座来和动磨盘固定在一起，效果图如图5所示102NP4102133NPADM25型立式磨粉机的设计136、壳体设计要设计这个壳体的话，我们必须要根据磨盘、动磨片座的尺寸数据来设计。然后，我选择的材料为HT1026。要铸造出壳体的话，就必须要符合铸造的条件铸造性能对铸件结构的要求1铸件壁厚要合理。2铸件壁厚要均匀。3铸件内壁应薄于外壁。4铸件壁连接要合理。5避免铸件必缩受阻。6防止铸件翘曲变形。铸造工艺对铸件结构的要求1铸件外形力求简单。2铸件内腔设计。3铸件的结构斜度。我设计的壳体满足上述条件的同时，也显得比较实用，效果如图6所示。图6机座7、端盖的设计根据壳体的尺寸，我们设计与之相配合的端盖，并且在上面打一个螺纹孔，M25型立式磨粉机的设计14目的是为了能让调节螺杆能够顺利的调节二磨盘之间的间隙，从而来控制磨出来的粉状物的磨粒大小。同时也在端盖下面做一个出料口，端盖的材料为HT1026，效果如图7所示图7机座盖8、其它一些零件的设计根据以上尺寸，我们设计调节螺杆，料斗（材料PMMA，目的是为了能看到料斗里原料的多少。）、料斗底座及调节插板。分别如图8所示图8从左到右1、调节螺杆2、料斗3、料斗底座4、调节插板M25型立式磨粉机的设计159、电动机的选择91电动机的选择由于我设计的“食用磨粉机”主要是用于谷物、豆类、辣椒、蘑菇和中草药等的磨粉加工。而物料所消耗的功率受原粮品种、水分，喂入量、磨碎程度等诸多因素的影响，且关系变比较复杂,加之磨片旋转时各点的速度不同,难以定出一个合理的计算公式,所以,本设计采用试验方法确定电机功率。试验测定计算公式如下3式中P1负载时电机输入的平均功率,KWT测定时间,HE每次加工成品的总耗电量,KWH电机负载程度PH电机额定功率,KW电机效率这里我们试验选JY7124单相电动机额定功率为025KW,当喂料量在812KG/H时，磨粉机消耗的功率与电机功率相匹配,负载程度为9397。由于进料量可通过插板控制,故所选电机的功率是合理的。92电机主要参数的确定根据上面的关系，我选用的电机主要参数如下外形尺寸374MM170MM355MM磨盘直径160MM磨片转速1400R/MIN电动机功率025KW整机质量15KG吨粉耗电量40KWH/T生产率812KG/H谷物类小麦、玉米、大米、小米等注由于我设计的磨粉机要和电动机的主轴连在一起，所以电动机的主轴需要特别的制作。10、机架的设计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，成本也比M25型立式磨粉机的设计16较高。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，又烦琐。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，本机采用整体铸造机架。11、动、静磨盘间隙的控制和作用动、静磨盘间隙主要是通过调节螺杆来控制的，当动磨盘转动的时候，动磨盘上面的磨齿对物料进行切削和磨削。对物料磨粉的数量和粒度取决于动静盘安装精度和主轴运动精度以及动盘的转速和磨环的宽度等。磨盘式磨粉机的独特设计不会造成磨粉过粉碎,也不会使被磨物料的温度上升。动盘与静盘之间留有一定的间隙,间隙H有三个作用一是H和磨粒的间隙一起组成了一个“筛子”,用于对被粉碎物料进行筛分和分级。二是防止动、静盘之间接触而被磨损三是保证物料被静盘“啮合”,进行切削与磨削12、辊式磨粉机和盘式磨粉机的优缺点比较辊式磨有稳定的研磨精度,刮胚率较高,研磨物料较细。但设备体积大,占地面积大,功率消耗高,操作维修较为复杂,设备价格高。盘式磨体积小,以10台400CM长的辊磨形式排列,它只占楼板面积的1/2,重量只是辊磨的1/3。该设备结构简单、紧凑,使用可靠。电机设置在支架下部,简便且安全。支架是由4条腿支撑,防震性能好。设备结构不复杂,只有一个简单的手控制轮控制着研磨盘之间的间隙,操作非常方便。整台设备的寿命可以达到4年,吨粉电耗小于辊式磨。磨盘的安装很简单,盘齿的寿命比辊磨使用的时间长。设备拆卸和维修很方便,只需要一个人就可以完成。13、维护保养磨粉机每次工作结束后，应及时清扫机器，清除机器内的物料；磨粉机工作一段时间后，当磨片磨损影响出粉时，应更换动磨片、静磨片的相互位置；M25型立式磨粉机的设计17若磨粉机的磨片两面都已用过，则应更换新片。在更换安装静磨片时，应将磨片的3个螺孔与机体的3个螺孔对准、拧紧，并保证磨片与机体座的不同心度不超过1MM，螺栓的方帽不准高出磨片；检查各处螺栓是否松动，若松动应及时拧紧；定期检查调节丝杆进退是否灵活自如，并感觉压力弹簧对动磨片是否有一定的弹力，若弹簧折断，应及时更换；14、故障及排除（1）生产率降低原因主要有主轴转速低于额定转速，动力不足；磨片间隙小；磨片磨损。排除方法调整转速至额定转速（更换大的电动机或柴油机）；适当调大磨片的间隙；更换新磨片。（2）麸渣内含面粉多原因主要有粮食潮湿堵住筛绢孔；进料流量过大；旋转角过大。排除方法晒干原粮；清扫筛绢，调整好进料流量；适当调螺旋角。（3）两磨片空磨原因主要有磨片间距调节机构压力弹簧折断失效。排除方法更换新弹簧。（4）麸渣出得太少原因主要有螺旋角过小。排除方法螺旋角调整为5。7。（5）机器振动严重或有杂音原因主要有机座不稳；螺丝松动；物料内有杂物；轴承磨损严重；动磨片、静磨片不同心；主轴的旋转方向不对。排除方法紧固机座螺栓；紧固机器各部分螺丝；清选物料；更换损坏的轴承；调整两磨片的同心度。M25型立式磨粉机的设计18总结通过这次毕业设计，我系统地回顾了大学四年地所有有关学科理论知识，并且学到了许多我以前没有接触过的东西。这次设计是大四专业课学习的一个主要组成部分，其目的在于通过自已设计使我们获得基本生产的流程知识，理论联系实际，扩大知识面；同时又是锻炼和培养学生能力及素质的主要渠道，也是我们接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。在这次毕业设计中我综合运用了PRO/E和AUTOCAD等软件并且系统运用了机械原理、机械设计和机械制图等专业知识。由于个人知识