和面机设计说明书毕业设计

和

面

机

设

计题

目：

和

面

机

设

计组学

长：院：专业班级：指导教师：

FF目

录

目录…………………………第一章绪

……………………4和面机概述………………4和面机设计选择………

……6第二章运参数、力参数的设

…………………7传动系统中传动链的设计及各传动比的分派设计

…………搅拌浆转速……………………

………7电动机的要紧技术参数选择………7计算各轴的转速………………计算各轴的功率………………计算各轴的转矩………………

……………8……………8……………9第三章结设计

………………皮带传动设计………………计算功率Pc…………V带选型………………带轮设计……………验算带速V……………求V带基准长L和中心距………小包角的计算…………求带根数Z……………计算作用在带轮轴上的压力………带轮结构设计…………蜗轮蜗杆传动结构设计………选择材料………………选择蜗杆头数z,并估量传动效率……计算蜗轮转T………确信利用系数K…………12A计算转速系数…………

确信弹性系数…………计算寿命系数………确信接触系数………确信接触疲劳极限和接触疲劳最小平安系数………计算中心距a…………确信各类参数…………蜗杆的各轴段的直径和长度确信………圆柱蜗杆传动的精度设计………………蜗轮轴的尺寸的确信……………主轴的结构尺寸计算……………主轴和轴类零件的材料选择及尺寸确信………………要紧传动轴受力分析，画出其弯矩图，而且进行相关的校核计算…………蜗杆轴受力分析及校核计算……………蜗轮轴受力分析及校核计算……………蜗轮轴疲劳强度的校核…………………蜗轮齿根弯曲疲劳强度的校核…………蜗杆刚度的校核…………相关的其他计算…………要紧传动轴经受力分析，强度及轴的寿命演算………………轴经受力分析及寿命计算………………浆叶容器及机体的整体结构设计………………第四章总………………………第四章参文献………………………

第一章绪论和面机概述和面机在食物加工顶用来调制粘度极高的浆体或塑性固体若是揉制各类不同性质的面团括酥性面团、韧性面团、水面团等。（）和机调大进和面机调制面团的大体进程由搅拌桨的运动来决定面及其他辅料倒入搅拌容器内动动机使搅拌桨转动面颗粒在的搅动下均匀地与水结合一形成胶体状态的不规那么小团粒而小团粒彼此粘合，慢慢形成一些零散的大团块。随着桨叶的不断推动，团块扩展揉捏成整体团。由于搅拌桨对面团持续进行的剪切、折叠、压延、拉伸及揉合等一系列作用，结果调制出表面滑，具有必然弹性韧性及延伸性的理想团设再继续搅拌团便会塑性增强弹性降低成为粘稠料。（）和机分和面机有卧式与立式两种结构，也可分为单轴、多轴或间歇式、持续式。．卧式和面机卧式和面机的搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置；其结构简单，造价低廉，卸料清洗、维修方便，可与其他设备完成持续生产，但占地面积较大。这种机械生产能力（一次调粉量）范围大，通常在25次右。它是国内大量生产合各食物厂应用最遍的一种和面设备。．立式和面机立式和面机的搅拌容器轴线沿垂直方向布置器垂直或倾斜安装型与立式打蛋机相似，只是传动装置较简单。有些设备搅拌容器作回转运动，并设置了翻转或移动卸料装置。立式和面机结构简单，制造本钱不高。但占空间较大，卸料、清洗不如卧式和面机方便。直立封如长期工作会使润滑剂泄漏，造成食物污染。（）和机紧部和面机要紧有搅拌器、搅拌容器、传动装置、机架、容器翻转机构等。．搅拌器也称搅拌桨，式和面机最重要的部件。按搅拌轴数量分，有单轴式和双轴两种。卧式的与立式的也有所不同。单轴式和面机结构简单、紧凑、操作维修方便，是我国面食加工中普遍利用的机型。这种和面只有一个搅拌桨，每次和面机搅拌时刻长，生产效率低。由于它对面团拉伸作用较小，若是投料或操作不妥，那么容易显现抱轴现象，使操作发生困难。因此单轴式和面机适用于揉制酥性面团，不调制韧性面团。双轴式和面机具有卧式和面机的优势。它有两组相对反向旋转的搅拌桨，且两个搅拌桨彼此独，转速也可不同，相当于两台单轴式和面机一起工作。运转时，两桨时而彼此靠近，时而又加大离，可加速均匀搅拌。双轴和面机对面团的压捏程度较完全，拉伸作用强，适合揉制韧性面团。缺点造价高于卧式和面机，起面较困难，需附加相应装置，若是手工起面那么劳动强度大。和面机搅拌器的结构形状有多种类型，对应于不同调制物料特性机工艺要求。

（1形Ζ形搅拌桨这种搅拌器的桨叶母线与其轴线呈必然角度为的是增加物料的轴向和径向流动进混合适宜高粘度料调制形应用普遍专门好的调制作用卸料和清洗都很便。Ζ形搅拌桨调和能力比Σ形叶片低，但可产生高的紧缩剪力，多用在细颗粒与粘滞物料的搅拌。（2桨搅拌器这种搅拌器构由几个直桨叶或扭曲直桨叶与搅拌轴组成面进程中桨叶搅拌对物料的剪切作用和强，拉伸作用弱，对面筋的形成具有必然破坏作用。搅拌轴装在容器中，近轴处物料运动速度低设粉量少或操作不妥造抱轴及搅拌不均的现象叶式搅拌器结构单，本钱低，适用与揉制酥性面团。（3滚笼式搅拌器它面团有举、打、折、揉、压、拉、等多种持续操作，有助于面团的捏合。若是搅拌器结构参数选择合理还可利用搅拌的反转将捏合好的面团自动抛出容器如就省去一套容器翻转机构低设备本笼式搅拌器对面团作使劲柔和团成慢面机械作弱，有利于面筋网络的生成。结其构简单，制造方便，适用于调和水面团、韧性面团等通过发酵或发酵的面团。（4其他类型卧式搅拌器在卧式和面机中也利用着一些不同于上述形状的搅拌器。如花环式、扭叶式、椭圆式V字。（5立式和面机的搅拌器立式和面机的搅器有桨叶式、扭环式、象鼻式等。桨叶式搅拌器与卧式和面机桨叶式结构相似，其轴线与地面垂直。扭环式搅拌器桨叶从根部至顶端慢慢扭曲90°有利于增进面筋网络的生成适用于调制韧性面团与水面团雷面食。象鼻式搅拌器通过一套四杆机构模拟人手调粉时的动作来调制面团利面筋的揉制于制发酵面团。另外搅拌容器能够从机架上推出，作为发酵利用，既减少了生产设备，又简化了搬面团的操作。一次调粉可达以。但这种结构复杂，拌器动作慢。（6双和面机的搅拌器双式和面机有两组相对反向旋转的搅拌桨其相对位置分为切分式和重叠式。．搅拌容器卧式和面机的搅拌容器（也称搅拌槽）的典型结构见图1多由不锈钢焊接而成和面操作时质的好坏与温度有着专门大的关系同质的面团又对温度有不同的要求。高功效和面机经常使用带夹套的换热式搅拌容器降低本钱利用一般单层容器可降低物料和前

的温度来达到加工工艺的要求避工作时物料或润滑油从轴承处泄漏污染食物器搅拌轴之间的密封要好。转速低、工作载荷转变大，轴封处间间隙转变频繁，因此密封装置应选型滑架橡胶密封圈等大变形弹性元件。新型卧式和面机采纳空气端面密封装置，密封成效专门好。搅拌容器的翻转机构分为机动和手动两种动翻转容器机构由电动机速及容器翻转齿轮组成。这种机构操作方便，降低人工劳动强度，但结构复杂，整个设备本钱高，适宜在大型或高和面机上利用动转容器机构适用小型和面机或简易型和面机式面机的搅拌容器有可移式和固定式两种。．机架小型和面机转速低，工作阻力大，产生的振动及噪声都较小，因此不用固定的基础。机架结构的采纳整体铸造，有的采纳型材焊接框架结构，还有底座铸造而上部用型材焊接的。．传动装置和面机的传动装置由电动机、减速器及联轴器等组成，也有的用皮带传动。和面机工作转速低多为～50r/min,故求大减速比，经常使用蜗轮蜗杆减速器或行星减速器。目前国内面食生产企业在和面工序中大多采纳单板式和面机板和面机包括主轴传动装置箱翻转装置、面箱、真空抽管、密封垫，且单板式浆叶的叶顶为弧型，主轴以必然角度穿过单式桨叶的中心。此结构虽可和出整体面团，且致密性和弹性也可知足要求，但此结构在和面时，单板桨叶在半周内轴向只一个方向受力，下半周那么受相反方向的力。而面团和成时，阻力大，运转时振猛烈，寿命短。此刻市场上比较高级的是真空和面机依照工艺要求设定和面时刻真空度缸具有密封性好，面粉无跑冒现象。真空和面机是在真空状态下模拟手工和面的原理，使面筋网络快速形成和面配水量在常规工艺基础上可适量增加约20%快拌合，使小麦蛋白质在最短的时刻内吸收水分，常规状态下和制的面团熟化程度提高2倍以上，且不损伤已形成的蛋白质面筋网络结构。使得蛋组织结构均衡，使面的筋性、咬劲、拉力都远远优于其他形式和面机的和面成效。加出来的面品面团均匀、弹性好、面制品滑爽、可口、有咬劲、面筋力高、透明度高。V字板式桨叶在面箱中绕主轴的轴线作回转运动，由于桨叶向两边推动面团，因此能够解决受力不均现象，使机械运转平稳如此可保证固定于主轴上的桨叶在转动时运转轨迹为一圆柱体时又抵消了推动面团而产生的轴向够使机械在运转时加倍稳固高机利用寿命空系统采纳水环式真空泵安生有空表、真空电磁阀及管路。操面板由中英文对照按钮和PLC电显示屏组成，操作方便。和面机设计选择咱们组设计的和面机生产能力为：调和面粉重量25kg/。机型：卧式和面机搅拌型式采纳桨叶式，转速在40～50rpm范围，制作酥性面团。因为食物卫生要求，容器采纳不锈钢材料。由于和面机的主轴回转速低，需要较大的减速比，故本次设计中采纳带轮及蜗轮蜗杆减速传动。

上面是机构简图，电动机1通三角带2带蜗轮蜗杆使3搅桨转动4容器。第二章运动参、动力数的设计序

设

计过

结内传动系统中传动链的设计及各传动比的分配设计

浆

=47r/min搅拌浆转速

浆

=47r/min电动机的主要技术参数选择

P=电1500r/min型号

Y100L1-4

V=1430

r•

额定功率

T=·MP=M=34kg

电机同步转速

电

=1500r/min,四电机。满载转速

V=1430

r•min

最大转矩额定转矩重量外形尺寸

T=·MM=34kg380245mm

1=1430r/min中心高

2

=953r/min安装尺寸

160mm

140mm

3

=47r/min轴伸尺寸

28mm

56mm计算各轴

1=电

=1430r/min的转速

2

=

电i带

=1430/≈953r/min3

=

ni蜗杆

≈47r/min电=计算各轴

查机械零件设计手册，效率取

电

=，

V=，单头蜗杆

1

1.87的功率

蜗

=，滚动轴承

球承

=，弹性联轴器

联器

=。电机的额定功率机=电机的输出的有效功率

2

1.795kw1

=

电

电

1.87kw第二根轴功率2

=

1V带

球承

1.795kw

3

kw第三根轴功率3=

2蜗

球承轴

1电1电=

1.7950.990.99kw电动机的输出转矩p计算各轴T6n的转矩9.55/1430•第二根轴转矩

T12488.51N•mm•i•2带

V带

•

球承12488.50.96•第三根轴转矩

17983.423蜗

蜗

球承

联器

N•mm序

设

17983.40.80.99316583N第三章结构设计过

3165833N结内皮带传动设计计算功率

每天工作小时为载变很小表得KkwA=c

1.1

故

PkwV带型

根据

c

=,

r1

,选型

选A型带轮设计

大，小带轮基准直径

1

，

2

21m/21m/101由表得

1min

75mm

,现

80mm1

，

80mm1nd1n2mm取2

)1430/

mm2验算带速V

验算带速160

14301000

5.99带速在5~25范内，合适。求V带准长度L和心距

初步选取中心距)1.5(80mm01

0

mm取

0

mm

)d)，符合02带长L20

d)()a0

280)300(804mm

L0查表，对A型选用

1000mmd

，计算实际中心距L1000a3002

mm

mm小包角的计

验算小带轮包角

1算

d2157.3a180

118344

173.67

，合适。

求带根数

rmin1

，

80mm1

，查表得：

0.800i

d2d1

)

kw查表得由1

，0.98查表得

，查表得

0.89L

。Zc(P)KK0d

L

(0.80

取3根。Z计算作用在带轮轴上的

F0

500c(Ka

2压力

2.53

2

]带轮结构设计

作用在轴上的压力dF1N02173.67108.0252647.161小带轮几何尺寸计算：由Y100L1-4型动机可知：轴身直径D=28mm，56mm长度

647.161(1.5D(42~56)mm

，取56，

D=28mmLmm由表查得：

amin

2.75

，

fmin

8.7mm1MP2E

，

f

min

mm

，

0

f48mm

7676mm2111hea大带轮几何尺寸计算：D(1.5D~mm取，

mmeDL76由表查得：

amin

2.75

fmin

8.7mm

f，，min，

0

34

fmm

，

224mme2

。

e2224mm蜗轮蜗杆传动结构设计蜗杆采用45钢表面硬度45HRC以上。蜗轮材料采用选择材料选择蜗杆头

，砂型铸造。un~3/s选，查表取大值，s当量摩擦系数r，当量摩擦角

2.5数,并计传动效率

初选

[/a]1

值，

r

Z（1

计算蜗轮转

Ti62n2

Z1矩

T

953

N

2查表知使用系数

1.1确定使用系

A11A11数K计算转速系数

Zn

288确定弹性系数

查表知弹性系数

1MP2E计算寿命系数

25000250001.13L12000确定接触系数

2.85接触系数由图查得p确定接触疲

接触疲劳极限查表得

Hlim

MPa劳极限和接触疲劳最小

接触疲劳最小安全系数

Hmin

安全系数计算中心距

S!aK(EPHminrn)!h1471.3)3165830.7851.132.65取

2

a确定各类参

传动比

i蜗杆

nn2数

齿数比

Zu220Z1

蜗轮齿数Z2齿形角1模数x变位系数m法向模数nx

Z2mmmx12cos11.31蜗杆直径系数

Z1mtan

蜗杆轴向齿距

x11

10蜗杆导程

x11蜗杆导程角

1

arctan(

1)11.31d1蜗杆节圆柱导程角

1

arctan(

Z1)

齿顶高系数

*a顶隙系数

*

0.2蜗杆分度圆直径

501蜗杆节圆直径

1

m(x)45蜗杆顶圆直径

*a11

60蜗杆齿根圆直径

2(h*f

*

)38蜗杆齿顶高

mh*a1

蜗杆齿根高

(**)mmf蜗杆全齿高

m(21

*

*mm

mm蜗杆齿宽

(12.50.1Z)12蜗杆模数时加20

蜗轮分度圆直径

mm22蜗轮节圆直径蜗轮喉圆直径

22(a22

*

)mm蜗轮根圆直径

f2

2(2a

*

*)183mm蜗轮齿顶圆直径

(1~1.5)m212mme2a蜗轮喉圆半径

rd20g蜗轮齿宽

0.74221蜗轮齿宽角

b2sin114.3d1顶隙

mm蜗轮齿顶高

m(haa

*

)mm蜗轮齿根高

(**f2

3.5mm蜗轮中径

m2

mx197.5mm2蜗轮轴向齿厚

1

蜗轮法向齿厚

n

1

cos

1

7.7蜗杆轮齿法向测量齿高han1

*

0.5tan(0.5sin1

Sd1

2

1)蜗杆的各轴段的直径和长度确定

1.02mm详细尺寸见零件图

22圆柱蜗杆传动的精度设计

确定精度等级：对于低速，中载的通常先根据其圆周速度确定第Ⅱ公差组的精度等级。d231000

0.49m/1

1s参照表选定蜗轮第Ⅱ公差数组为9。蜗杆第Ⅱ公差组为7。第Ⅰ公差比第Ⅱ公差组低一级，选蜗轮第Ⅰ公差组为10，蜗杆Ⅰ公差组为8.齿的接触精度有一定的要求，通过与第Ⅱ公差组同级，蜗轮第Ⅱ公差组为9，蜗杆第Ⅲ公差组为，第GB/T10089-1988，蜗杆精度为8-7-7dGB/T10089-1988检验项目选择：蜗杆、蜗轮及其传动的公差组合检验项目：蜗杆轴的向齿距极限偏差蜗杆轴的向齿距累积偏差

pxpxl

蜗杆齿槽径向跳动公差

0.017r蜗杆齿形公差

0.022蜗轮齿距极限偏差

蜗轮齿形公差

f

据蜗轮孔直径

d45mm

，由检验公式确定轴颈，蜗轮轴的尺寸的确定

4)

，具体尺寸见零件图。主轴的结构尺寸计算主轴和轴类零件的材料选择及尺寸

主轴选用45钢具体尺寸见零件图。轴承型号的选择：左端轴承选用6008型身球轴承，右端轴承均选用6009型深沟球轴承。轴承的润滑：

确定

轴承的润滑采用脂润滑密封件的选择：轴承的密封采用接触式的毡圈密封。选用毡圈40JB/ZQ4606-1997.主要尺寸如下：mm1

，b=12mm,B=12mm,

联轴器的选择：由于蜗轮轴转矩

T316.83.M3

,故择金属弹簧元件挠性联轴器，型号为JM16。主要传动轴受力分析画出其弯矩图，并且进行相关的校核计算蜗杆轴的弯矩图：蜗杆轴受力分析及校核计算Ftanr1

Td2

2316583200

tan

tt

FFr1647.272.5345

RFVAQrVBN617.2NRFVAQrVBN617.2NT217983.4F2d501RHB

F153)719225.5t345

470R

t1HB

719470249NMM

VCVF

8571716758NR18052.5NRN合成弯矩：

2

HE

287598F

2

56150

N蜗轮轴弯矩图

蜗轮轴受力分析及校核计算RVD

Fr2345

RVC

r2

1152NM

55200NRHD

F57.5120NR345HDRHC

a2HD

599M

HH

HC

MH

VH

2

M

HH

255200

N蜗轮轴疲劳强度的校核

主要校核蜗轮轴截面处，假设该轴的转矩按脉动循环规律变化。抗弯截面模量可查《新编机械设计手册》761

表153(d)Zd

2

aa

14

213347607

3抗扭截面模量：表157613()Z2

2

45

316557mm弯曲应力幅：

3

65069合8.5MPaZ弯曲平均应力：

MPa扭转应力幅：

a

T3165839.6MP2Z216557P扭转平均应力：

MPa因为所选轴的相关数据为：轴钢火，HBS

b

600MPa,240Pa,

140MPa故而，可查表—得到键槽引起的应力集中系数：查表—表面质量系数

查表—绝对尺寸影响系数：

b

c

mms扭剪强度极限

b

0.6600360MPb寿命系数：

M

（无限寿命）S

KNKKb

2402400.8460012.8S

KNK

KmN

1401400.783609.45S

SS2

2

12.812.829.45

27.56查表—可取：

[]1.47.56蜗轮齿根弯曲疲劳强度的校核

蜗杆圆周速度：n/(601000)1160002.49m/相对滑动速度：VVcos11.31

/当量摩擦系数，由表查得：

v

，

1.67

aFaF许用接触应力：[]ZZHn

S

HlimHlimMPa最大接触应力：

2651.2

H

Z

Ta32.85

3195.89MPa齿根弯曲疲劳极限，由表查得

Fmin

MPa弯曲疲劳最小安全系数取：

Fmin

1.4许用弯曲疲劳应力：[]F

S

FlimFlim

115MP1.4齿轮最大弯曲应力：2KT2mbd2

2316583517.41MPa

合格。蜗杆刚度的

轴惯性矩校核

I1

64

4

64mm

4蜗杆挠度：

Fl3tant2

2

dtant

2

(r)/EIv

11

316583tan21.673

)

0.0048蜗杆的许用挠度：[Y]=d1/1000=

<<[Y],故蜗杆的刚度符合要求，合格。相关的其他计算

蜗杆传动的总效率：123散热面积估算：

a1.88

m

2工作温度：ta

0

10001.795085)150.788

20

42.72

合格。润滑油黏度根据：2.54s由表选取：

，40

420mm2

/s

。主要传动轴承受力分析，强度及轴的寿命演算轴承受力分析及寿命计算

蜗杆两端的轴承：结构简图如下：

由于蜗杆上受到蜗轮施加的轴向力

a1

故轴承受到轴向力a

，其受到支架的力为径向力：F2r

2

HA

22N