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1、福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1Fujian University of Technology本科生畢業(yè)論文單軸面筋脫水機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)院 系：機(jī)械與汽車工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名：_ 陳澤熹_學(xué) 號(hào)：3130111209扌旨導(dǎo)教師：_ 劉斌彬_二一五年六月福建工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者承諾保證書福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2本人鄭重承諾： 本篇畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容真實(shí)、可靠。如 果存在弄虛作假、抄襲的情況，本人愿承擔(dān)全部責(zé)任。學(xué)生簽名：年 月 日福建工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師承諾保證書本人鄭重承諾：我已按有關(guān)規(guī)定對(duì)本篇畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的選題與 內(nèi)容進(jìn)行了指導(dǎo)和審核

2、，且提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）終稿與上傳至“大 學(xué)生論文管理系統(tǒng)”檢測(cè)的電子文檔相吻合，未發(fā)現(xiàn)弄虛作假、抄襲 的現(xiàn)象，本人愿承擔(dān)指導(dǎo)教師的相關(guān)責(zé)任。指導(dǎo)教師簽名：年 月 日目錄摘要.51 引言.71.1 選題背景. 71.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的.71.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù) .82 單軸面筋脫水機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).92.1 單軸面筋脫水機(jī)的工作原理 .92.2 面筋脫水機(jī)的類型.9福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32.3 單軸面筋脫水機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖. 113 脫水環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) .113.1 螺旋葉片參數(shù)的確定 .113.1.1 螺旋葉片選型.113.1.2 螺旋葉片直徑的確定 .113.1.3 螺旋輸送機(jī)的極限轉(zhuǎn)速的確定

3、. 143.1.4 驗(yàn)算生產(chǎn)率及充填系數(shù) 書.153.1.5 螺旋軸軸徑初選 .163.1.6 實(shí)體式螺旋葉片的展開尺寸 . 163.1.7 螺旋面厚度S取值.173.1.8 螺旋升角的計(jì)算.173.1.9 壓縮比的計(jì)算.183.1.10 空余體積的計(jì)算.193.1.11 錐形螺旋軸螺距數(shù)目與錐度的確定 .193.1.12 自創(chuàng) proe 測(cè)繪法定 6 個(gè)變螺距.203.2 螺旋軸參數(shù)的確定 . 233.2.1 驅(qū)動(dòng)軸所需功率計(jì)算.233.2.2 螺旋軸材料的選擇.233.2.3 螺旋軸軸徑選擇.243.2.4 絞龍螺旋軸的受力分析 .253.3 螺旋軸的強(qiáng)度校核 . 263.3.1 由扭矩

4、T 產(chǎn)生的剪應(yīng)力. 263.3.2 由軸向力產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力.263.3.3 由螺旋軸自重 G 產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 .273.3.4 螺旋軸的合成應(yīng)力Z.283.4 自創(chuàng)進(jìn)料口計(jì)算.294 軸承的選擇及校核計(jì)算.304.1 軸承的選擇.304.2 軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).304.3 軸承的潤(rùn)滑與密封.324.4 軸承的校核計(jì)算. 324.4.1 壽命計(jì)算.324.4.2 靜載荷計(jì)算.334.4.3 許用轉(zhuǎn)速驗(yàn)算. 345 減速環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì).355.1 電動(dòng)機(jī)的選擇.355.2 所要設(shè)計(jì)減速器示意圖 .365.3 減速器設(shè)計(jì)計(jì)算.365.3.1 電動(dòng)機(jī)部分.365.3.2 傳動(dòng)比的分配.365.3.3 計(jì)算

5、各軸轉(zhuǎn)速.365.3.4 計(jì)算各軸功率.37福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）45.3.5 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩.375.4 帶輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì).375.4.1 確定計(jì)算功率 Pc.375.4.2 選取 V 帶型號(hào).375.4.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 ddl, dd2.375.4.4 驗(yàn)算帶速 V.375.4.5 確定 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 .375.4.6 驗(yàn)算主動(dòng)輪上包角a1.375.4.7 確定 V 帶的根數(shù) z.385.4.8 計(jì)算 V 帶合適初拉力 F0 及作用在帶輪軸上的壓力 FQ.385.4.9 確定帶輪結(jié)構(gòu)類型. 385.4.10 確定主動(dòng)輪結(jié)構(gòu)尺寸 . 385.5 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算.39

6、5.5.1 選擇齒輪材料及精度等級(jí).395.5.2 按齒輪抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì).405.5.3 驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度. 405.5.4 驗(yàn)算精度.405.5.5 小齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .405.5.6 齒廓圖. 415.6 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算. 425.6.1 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 .425.6.2 按抗扭強(qiáng)度計(jì)算軸的直徑.425.6.3 齒輪上作用力的計(jì)算 .425.6.4 畫軸的草圖.425.6.5 畫出軸的受力圖 . 425.6.6 水平支反力，畫出水平面彎矩圖.435.6.7 計(jì)算垂直面支反力，畫垂直彎矩圖 .435.6.8 畫合成彎矩圖.435.6.9 畫轉(zhuǎn)矩圖.435.6.10 計(jì)算當(dāng)量彎矩.

7、445.6.11 校核強(qiáng)度.445.7 單軸面筋脫水機(jī)結(jié)構(gòu)總裝圖.45總結(jié).46致謝語.46參考文獻(xiàn).47制造業(yè)發(fā)展中的脫水機(jī)摘 要：隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)谷朊粉需求量的增加，人民生活質(zhì)量的提高，越來越多的人對(duì)小麥制品有了更多的要求，從而推動(dòng)了機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。好的機(jī)械設(shè)備將生產(chǎn)出好的福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5產(chǎn)品。而好的單軸面筋脫水機(jī)將為后續(xù)的干燥造粒節(jié)約大半的時(shí)間。高效的生產(chǎn)恰恰符合了人們快的生活節(jié)奏。從三維軟件PROEWildfire 的使用到二維 CAD 的運(yùn)用，從機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)到機(jī)械制圖，制造業(yè)與機(jī)械這些學(xué)科的關(guān)聯(lián)日益密切，正因此孕育出了各種脫水機(jī)的設(shè)計(jì)理念與圖紙。從最初的電機(jī)、聯(lián)軸器

8、、支承、絞龍及其殼體方案的確立，到加進(jìn)變速環(huán)節(jié)，即 帶輪傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)后普適脫水機(jī)的誕生，無不給人們的生活帶來了很多便利。傳統(tǒng)的面筋脫水機(jī)一般是在一根軸上安裝幾片漿葉，按主軸的安裝形式， 可分為立式和臥式兩種，立式脫水機(jī)機(jī)對(duì)面筋的拉伸作用較強(qiáng)，適應(yīng)于調(diào)制韌性面團(tuán)，臥式脫水機(jī)對(duì)面筋的拉伸作用較弱。適用于調(diào)制酥性面團(tuán)。而臥式面筋脫水機(jī)主要是指絞龍殼體軸線與絞龍回轉(zhuǎn)軸線都處于水平 位置，它的特點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，卸料清洗方便，所以在食品加工中，如面筋、 餅干、糕點(diǎn)及一些飲食行業(yè)的面食中得到了廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵字：面筋、脫水機(jī)、變速環(huán)節(jié)、臥式福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6DEWATERING M

9、ACHINE CHINE IN THE DEVELOPMENT OFMANUFACTURING INDUSTR YAbstract:With the in crease of domestic and intern ati onal market dema nd for wheat glute n, theimproveme nt of peoples life quality, more and more people have more request for wheat products, soas to promote the development of the mechanical

10、 manufacturing industry. Good mechanical equipment will produce good products. And good glute nmach ine is provided for the subseque ntdrying granulation to save most of the time. Efficient manufacturing is precisely what the people fastrhythm of life. Design process with the aid of the topic, I rev

11、iew previously learned kno wledge, aga infrom the 3 d software Wildfire use to the use of 2 d CAD, from mecha ni cal desig n basis to the mechani cal draw ing, the fusion of the discipli ne mon ths fin ally made as see n below gluten machine of thistype. It is from the original motor, coupling, bear

12、ing, twisted dragon and the establishment of housingscheme, the teacher guidanee, in variable speed link, n amely the pulley tran smissi on and gear transmissi on after forming in the end. Traditi onal glute n dehydrator are typically in stalled on a shaft in acouple of the blades, accord ing to the

13、 in stallati on of the spin dle form, can be divided into vertical andhoriz on tal two kin ds, vertical dryer mach ine tensile effect of gluten is stronger, adapted to themodulation toughness dough, horizontal machine is provided with weak gluten stretching function.Suitable for modulation cake doug

14、h. And horiz on tal glute n dryer mai nly refers to the twisted axisdrago n shell and twisted drago n rotary axis are in a horizontal position, its characteristic is, simplestructure, low manufacture cost, uni oadi ng convenient clea ning, so in the food process ing, such asglute n, cookies, cakes a

15、nd some of the food in dustry has bee n widely used in the pasta.Key words: single shaft, gluten, DEWATERING machine, variable speed, horizontal, PROE Wildfire福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）71 引言1.1 選題背景小麥中分離出來的高蛋白聚合物-谷朊粉，是在食品、糧食工業(yè)、和飼料 等生產(chǎn)制造業(yè)領(lǐng)域一種理想的天然添加劑。比如在食品工業(yè)的水面筋、油面筋、 古老肉、素雞、罐頭、火腿腸等。其制取工藝可分為 5 個(gè)部分，即面筋分離部- 纖維分離部分-

16、淀粉分級(jí)- 精制部分- 谷朊粉和淀粉的烘干部分。其中，脫 水機(jī)是谷朊粉烘干之前最重要的一環(huán)。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)小麥淀粉和谷朊粉的加工工 藝過程，多采用進(jìn)口或國(guó)內(nèi)不完善的設(shè)備，不是資金昂貴就是設(shè)備達(dá)不到生產(chǎn)要 求。未能正常地實(shí)現(xiàn)淀粉與谷朊粉的現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝，造成資金的外流與資源的 浪費(fèi)?，F(xiàn)根據(jù)所收集的有關(guān)資料設(shè)計(jì)單軸面筋脫水機(jī)這一設(shè)備。1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的此課題的設(shè)計(jì)的主要目的在于讓我們懂得綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)并將其合理巧妙地應(yīng)用于專業(yè)技能上，這就要求我們了解并掌握機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)， 要具備 較全較新的機(jī)械專業(yè)知識(shí)，改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想與理念，既懂得一般的程序、規(guī) 范和方法，也要懂得創(chuàng)新。在設(shè)計(jì)過程中遇

17、到的問題要及時(shí)反饋和查閱相關(guān)資料， 對(duì)于那些計(jì)算的設(shè)計(jì)過程，更是要保證計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，同時(shí)也要考慮設(shè)計(jì)的情 況能否符合實(shí)際運(yùn)用中的要求。本設(shè)計(jì)對(duì)于單軸面筋脫水機(jī)結(jié)構(gòu)、 傳動(dòng)方案及主 要機(jī)械結(jié)構(gòu)，是對(duì)我們這兩年來的本科學(xué)習(xí)的一次綜合性檢驗(yàn)，又是理論與實(shí)際相互結(jié)合的一次訓(xùn)練。我已努力通過這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)提升了自己各方面能力， 而且能夠靈活地去查找并運(yùn)用有關(guān)機(jī)械手冊(cè)，并使自己的CAD 制圖和 proe 等軟件的使用更加的熟練。本論文設(shè)計(jì)的單軸式變螺距結(jié)構(gòu)脫水機(jī)結(jié)構(gòu)主要由電動(dòng)機(jī)、帶輪、齒輪、鉸龍及其外殼、機(jī)架等部分組成。脫水的基本原理該設(shè)備采用變速電機(jī)做為驅(qū)動(dòng)動(dòng) 力，結(jié)構(gòu)緊湊，鉸龍葉片采用變螺距結(jié)構(gòu)，

18、與鉸龍殼體高度雙重產(chǎn)生壓縮比，推 擠物料前進(jìn)壓縮，由嵌有透孔篩板的滲水殼排出水分，脫水后的物料經(jīng)出料口落 料。滲水壁殼及篩板采用對(duì)開式螺栓緊固結(jié)構(gòu)， 便于維護(hù)拆裝。進(jìn)料口及滲水壁 下部均設(shè)有引流殼體。在擠壓過程中物料體積逐段縮小， 充分排出積水，形成松 散、低含水量的理福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8想狀態(tài)。為下一步的干燥造粒打下基礎(chǔ)。1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)設(shè)計(jì)內(nèi)容：1）、擬定合理的設(shè)計(jì)方案；2）、完成該裝置的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3）、對(duì)主要零部件進(jìn)行強(qiáng)度分析； 提交材料要求：1）、設(shè)計(jì)說明書 1 份（不少于 8000 字）；2）、非標(biāo)零件圖紙若干；3）、裝配圖 1 張；4）、根據(jù)英文參考文獻(xiàn)完成英文

19、翻譯一份；福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）92 單軸面筋脫水機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 單軸面筋脫水機(jī)的工作原理單軸面筋脫水機(jī)是利用螺旋軸在固定的圓筒形濾鼓（斜槽）內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使?jié)衩?筋在濾鼓內(nèi)軸向推進(jìn)中受擠壓而脫水、 濃縮。螺旋軸是脫水環(huán)節(jié)中主要的工作機(jī) 構(gòu)。其在與面筋的摩擦力及各種阻力下工作，主要失效形式表現(xiàn)為為磨損，。若設(shè) 計(jì)不當(dāng),容易因強(qiáng)度不夠而破壞的。螺旋軸設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，要根據(jù)面筋脫水機(jī)的生產(chǎn) 能力和所處的工作環(huán)境來選擇材料和結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步確定螺旋葉片大徑與軸徑、壓縮比、螺距等系列參數(shù)，最后還要進(jìn)行部分危險(xiǎn)截面與構(gòu)件的受力分析和強(qiáng)度 校核。螺旋軸的根據(jù)其實(shí)現(xiàn)的作用的不同可以分為輸送段、壓縮段和出料段（以

20、下設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為出料口）三個(gè)區(qū)段。其中，輸送段起到計(jì)量和喂料的作用，它的設(shè)計(jì)確定了給料的能力。起先濕面筋從進(jìn)料口以一定的供料量由泵打入， 到達(dá)機(jī)內(nèi)的 濾鼓和螺旋軸之間的間隙處，然后濕面筋被輸送段強(qiáng)行推進(jìn)到壓縮段，壓縮段的 長(zhǎng)度較長(zhǎng)，此段設(shè)計(jì)成定外徑、變根徑和變螺距的結(jié)構(gòu)，因此壓縮段起到輸送、壓 縮物料進(jìn)行脫水的作用。物料再向前進(jìn)入出料段，物料在出料段進(jìn)一步受到均勻 壓縮,最后將料定壓、定量地由出口擠出。出料段由裝料小車在下方接脫水后的 面筋，由人工或自動(dòng)感應(yīng)重量裝置進(jìn)行自動(dòng)裝料并在控制程序的作用下，實(shí)現(xiàn)裝料，位移，卸料的循環(huán)過程。2.2 面筋脫水機(jī)的類型面筋脫水機(jī)根據(jù)螺旋軸的有無可以分為有軸螺旋脫

21、水機(jī)和無軸螺旋脫水機(jī) 兩種。有軸螺旋脫水機(jī)由 U 型斜槽，蓋板，螺旋桿，進(jìn)、出料口以及驅(qū)動(dòng)裝置六 大塊組成。而無軸脫水機(jī)是在 U 型槽內(nèi)裝置可換襯體，并將螺旋桿改為無軸螺旋 而制成的，結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單。 無軸螺旋脫水機(jī)與傳統(tǒng)有軸螺旋脫水機(jī)相比,轉(zhuǎn) 距大，能耗低，排料口不堵塞，環(huán)保性能好。與有軸螺旋輸送機(jī)相比，重量和成 本都會(huì)減少不少。但對(duì)于壓縮性的面筋來講，它易變形，變螺距與壓縮比的缺點(diǎn) 是不可變力。故 通常，我們所說的面筋脫水機(jī)都是指有軸的脫水機(jī)而根據(jù)其輸送擠壓物料安裝形式的不同，又可以分為傾斜式（2-2-1 ）、垂福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10直式（2-2-2 ）和水平式（2-2-3 ）

22、三種類型其中，傾斜式脫水機(jī)由于面筋與水的分離部分設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格的密封性，且由于對(duì)稱性較差，不但設(shè)計(jì)麻煩，且容易造成人工誤差，故在實(shí)際中很少采用；而 垂直式脫水機(jī)，現(xiàn)多采用離心的原理，在加料環(huán)節(jié)，容易因?yàn)榧恿喜痪鶆?，而?偏重造成機(jī)器振動(dòng)過大，不易用于連續(xù)作業(yè)的面筋脫水。本論文設(shè)計(jì)的單軸面筋 脫水機(jī)屬于水平式的脫水機(jī)，常被稱作臥式或普通的脫水機(jī)，其傾角為0，它是最具代表性的一種脫水機(jī)，其結(jié)構(gòu)也是所有螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。 其中的壓 縮段，常用的有等距變深螺旋，等深變螺距螺旋，和變深變距螺旋三種類型。其 中，等距變深螺旋是從壓縮段起始第一個(gè)螺旋到最后一個(gè)螺旋間，螺旋軸呈現(xiàn)錐度變化,這種形式不僅加工方

23、便，還能使螺旋面具有一定的光潔度；等深變螺距是 指螺旋軸壓縮段直徑不變，螺距壓縮段第一個(gè)螺距開始至壓縮段末端是從寬逐漸圖（2-2-2 ）垂直式福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11變窄。該形式在軸徑較大時(shí)，會(huì)因出口端面筋層太厚，易造成內(nèi)外干度不均勻。變 深變距螺旋是前面二者的結(jié)合體，故其具有前兩種螺旋軸的特點(diǎn)，雖然加工比較麻煩，但可以獲得比只收斂螺距或減小螺槽深度具有更大優(yōu)點(diǎn)。本論文設(shè)計(jì)即采 用這種形式的螺旋。2.3 單軸面筋脫水機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單軸面筋脫水機(jī)由脫水環(huán)節(jié)、 支承環(huán)節(jié)、 驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)和減速環(huán)節(jié)這四個(gè)大環(huán)節(jié) 組成，其中脫水環(huán)節(jié)是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。由于對(duì)于機(jī)械，簡(jiǎn)單實(shí)用是它的優(yōu)點(diǎn)，而且越簡(jiǎn)單，出錯(cuò)的

24、可能性就越小，故本次單軸面筋脫水機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖（2-3） 所示：圖（2-3）單軸面筋脫水機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1脫水環(huán)節(jié)徴9旋蓋式福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）123 脫水環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)3.1 螺旋葉片參數(shù)的確定3.1.1 螺旋葉片選型脫水機(jī)絞龍部分的螺旋是輸送與擠壓共有的基本構(gòu)件。其分類與選用如表（3-1-1）：表 3-1-1 螺旋葉片分類按旋向右旋（普通的形式）左旋按線型單線雙線三線等實(shí)際生產(chǎn)中一般較常使用較少使用，只在卸車機(jī)中用。按輸送擠壓物料的種類實(shí)體帶式葉片式齒形1a耳IT用于粉狀物料或流動(dòng)性好的干燥小顆粒物料用于塊狀的或粘滯性的物料用于壓縮性的物料而對(duì)于擠壓面筋，最常用的是實(shí)體式的螺旋葉片，其又被

25、稱作全 葉式的螺旋。這里設(shè)計(jì)的絞龍螺旋部分，便采用實(shí)體式。3.1.2 螺旋葉片直徑的確定由于， 濕面筋具有一定的粘性， 所以其螺旋直徑可初步按下式計(jì)算:(3.1)福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13式中二一輸送能力，t/h ；福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14K 物料特性系數(shù)，常用物料的 K 值見非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì) 手冊(cè)表 3-1-2 ；填充系數(shù)，見表 3-1-2；-物料的堆積比重（t/m3）；C傾斜系數(shù)，見表 3-1-3；表 3-1-2 螺旋形狀應(yīng)用舉例物料塊度螺旋形式填充系數(shù)2特性系數(shù) K綜合系數(shù) A面團(tuán)狀全葉式、帶式的0.200.400.071020表 3-1-3 螺旋輸送機(jī)傾斜修正系數(shù) C傾

26、斜角30 5 10 1530t/h 符合生產(chǎn)要求。綜上所述，我們可以得到螺旋軸葉片直徑 D=500mm0.5m）,螺距 S=400mm螺旋軸轉(zhuǎn)速 n=30r/min （亦即 0.5s/min ）。3.1.5 螺旋軸軸徑初選d=（0.20.35）D 取 d= （0.2 +0.35 ） D/2=0.55X500 2 =137.5mmd 值取整為 140mm3.1.6 實(shí)體式螺旋葉片的展開尺寸(3.5 )nS60m/s(3.6)止福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18圖（3-1-6 ）實(shí)體式/全葉式螺旋葉片的展開圖福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19全葉式葉片下料鋼板圓周的大小，可用如下方法確定：L=+S5）

27、（ 3.7）（m）（ 3.8）代入數(shù)值，得L= * （0.5 二）2+0.42=1.621m22=* （ 0.14 二）+0.4 =0.595m又 di=- - - (D-d )vl -VlD-d)（3.10）式中：螺旋面展開圖圓環(huán)內(nèi)徑， mDL螺旋面展開圖圓環(huán)外徑，m代入數(shù)值，得 di=_0.595(0.5-0.14) =0.553mJ1.621 -70.595D=-1.62!(0.5-0.14) =0.913m4621 - 0.595要對(duì)鋼板圓周進(jìn)行下料，首先要分析 DL 和 d 的大小，然后再依照展開圓環(huán) 切除部分的周心角a切開，最后再?zèng)_壓使其成為單個(gè)的葉片。兀DLL0 913兀一1 6

28、21a的大小為：二L360=哼 360=156.55HDL0.913 兀3.1.7 螺旋面厚度S取值厚 48mm 勺薄鋼板經(jīng)沖壓而成型為螺旋軸的葉片，接著焊接到螺旋軸上，且 在相互之間也逐一焊接。對(duì)輸送磨損性大和粘性大的物料，螺旋面用扁鋼軋成或 用鑄鐵鑄成。直徑 D500mr 為偏大值，物料為柔性，故螺旋面厚度S取 8mm螺旋的葉片一般那是做成標(biāo)準(zhǔn)形式的，即螺旋面的母線是一垂直于螺旋軸線的直線。螺距 h 一定時(shí)，在同一螺旋面上各點(diǎn)的螺旋角明顯是不一樣的，因?yàn)槠渎菪鈴?D 遠(yuǎn)大于其內(nèi)徑 do3.1.8 螺旋升角的計(jì)算：(3.9 )DL=福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20螺旋升角可以根據(jù)螺紋升角公

29、式計(jì)算出來：福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21:：ret：n（3.11 ）江 d在計(jì)算螺旋內(nèi)升角時(shí)，d 等于螺旋軸直徑 d ;當(dāng)計(jì)算螺旋外升角時(shí)，d 等于 螺旋直徑 D，而計(jì)算螺旋葉片中間的升角時(shí)，d 則等于。2所以，可以計(jì)算出螺旋葉片的內(nèi)升角為：0.4用內(nèi)-匚 ret：n=42.29n 0.14螺旋葉片的外升角為：A0.4:-外=：rct、m=14.29螺旋葉片中間處的螺旋升角為:中V：.（O.5O.I4）/2=21.7。3.1.9 壓縮比的計(jì)算壓縮比是螺旋軸進(jìn)料處第一導(dǎo)程與最后一個(gè)導(dǎo)程的空余體積比，脫水機(jī)理論壓縮比公式：雹；(3.12 )Vn式中：VI第一個(gè)導(dǎo)程空余體積，Vn 最后一個(gè)導(dǎo)程空

30、余體積。因?yàn)闈衩娼畹暮恳话銥?38%r70%而脫水后面筋極限含水量理論值為14%亦即脫水率分別為 24%56%則設(shè)所需設(shè)計(jì)的壓縮比為 x: 1y: 1。有: 7=24% 山=56%xy1 1解得：x=-=1.316，y=- =2.273。故所設(shè)計(jì)的壓縮比；可整合為：；=2.3 :0.760.441。用 proe 螺旋掃描的方法，繪制，得到軸徑為 140mm 螺旋葉片直徑為 500mm 螺距為 400mm 勺輸送端的一部分如下：福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22圖（3-1-9 ）螺旋葉片圖（3-1-10 ）螺旋葉片（消隱）福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）233.1.10 空余體積的計(jì)算由空余體積計(jì)

31、算公式：V+6也-6叫+d；-龍）（3.13）式中：Sn螺距，S葉片厚度；D2大端螺旋軸葉片直徑（500mm, D大端軸直徑；di小端軸直徑，d2小端葉片直徑（500mm?？伤愕寐菪S進(jìn)料處第一導(dǎo)程空余體積Vi= ：(400-8)(5002-1402+500 500-140 140+5002-1402)=70934648.84mm3= 1270.93(dm3)驗(yàn)算：自創(chuàng)法測(cè)等螺距輸送端第一導(dǎo)程空余體積：利用proe 軟件，在軸端繪制底徑為 500mn 高 100mm 的圓柱，測(cè)其體積（分析-測(cè)量-體積）。將其高變成 500mm由 119103457-48168809=70934648mm3=7

32、0.93(dm 說明公式與自創(chuàng)法合理,可采用。故 V 仁 70.93dm3 3.1.11 錐形螺旋軸螺距數(shù)目與錐度的確定在螺旋輥直徑和壓縮比一定的條件下，螺距數(shù)多，壓縮段長(zhǎng)，即長(zhǎng)徑比大，結(jié)果增加物料在壓縮段內(nèi)停留時(shí)間，使?jié)衩娼钪鸩綁嚎s和逐漸排出水。同時(shí)對(duì)面筋送進(jìn)量波動(dòng)的緩沖能力增加。但是長(zhǎng)徑比太大會(huì)使面筋產(chǎn)生過壓打滑，內(nèi)摩擦力增加引起末端阻力增大，使電耗增加，而且使面筋發(fā)熱，甚至過干引起堵塞。因此長(zhǎng)徑 比（增加一個(gè)螺距） 的圓柱時(shí)， 再測(cè)其體積二者的體積變化量即為求。圖如下:圖（3-1-11 ）拉伸前圖（3-1-12 ）拉伸后模型體穆福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24不能太大，但太短又容易跑料。

33、錐形螺旋軸的長(zhǎng)徑比一般為 45,螺距的數(shù)目為 67 個(gè)。又因?yàn)樗O(shè)計(jì)的面筋脫水機(jī)的壓縮比較小， 為 2.3,故壓縮段選用螺 距數(shù)目為 6。（為了傳輸與壓縮的平穩(wěn)，螺旋軸錐度選用 1:25。）3.1.12 自創(chuàng) proe 測(cè)繪法定 6 個(gè)變螺距因?yàn)閴嚎s比；=2.3 : 1,Vi=70.93dm3，為了傳輸與壓縮的平穩(wěn)，各壓縮段內(nèi)；相對(duì)于V1的變化應(yīng)該是等差的。其各不同螺距內(nèi)體積理論變化值如下表：表 3-1-12各螺距內(nèi)體積理論變化值VnV1V2V3V4V5V6V7體積值 170.9358.2849.4642.9637.9734.0230.81體積變化12.658.826.54.993.953.

34、211:11.217:11.434:11.651:11.868:12.085:12.302:1名變化0.2170.2170.2170.2170.2170.217V2段螺距選擇與 V2體積變化如下:表 3-1-13第二螺距及相應(yīng)體積理論變化值螺距選擇 S2350340330圓柱高 mm904125490412449041234測(cè)得總體積 dm331.1037.2931.1037.1131.1036.93V2(dm3)61.8760.0758.264過程記錄：螺距 400mm 的終止長(zhǎng)度定為 904mm，故當(dāng)壓縮段螺距選 350mm時(shí)，測(cè)繪用圓柱高值由 904mm 變?yōu)?1254mm，體積由 31

35、1020861 變?yōu)?372888636，此時(shí) V2=61.87dm3;螺距選擇 340mm 時(shí)，體積由 311027472 變 為 371094759mm3,此時(shí) V2=60.07dm3;螺距選擇 330mm 時(shí)，體積由 311033171 變?yōu)?369297508，此時(shí)V2=58.264dm3。與理論值相近，可采用。故 S2=330mm V3段螺距選擇與 V3體積變化如下：表 3-1-14第三螺距及相應(yīng)體積理論變化值螺距選擇 S3300290280286圓柱高 mm12341534123415241234151412341520測(cè)得總體積 dm336.93 42.1136.9341.943

36、6.9341.7636.9341.87V3(dm3)51.8350.0948.3449.392871234152136.93 U1.8849.56具體數(shù)值組：369269017 , 421102221 ; 369269233 , 419355413 ;369268437 , 417605513 ; 369269038 , 418655826 ; 369269102 , 418830769福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25由上表可知，當(dāng)螺距選Sa=286mm 時(shí)，V3=49.39 與理論值更接近，可采用。V4段螺距選擇與 V4體積變化如下:表 3-1-15第四螺距及相應(yīng)體積理論變化值螺距選擇 S4

37、250251258圓柱高 mm15201 17701520177115201778測(cè)得總體積 dm341.8746.0341.8746.0541.87 146.17V4（dm3）41.6541.8243.00具體數(shù)值組：418650193, 460299714; 418650906, 460469799; 418655584,461659426 由上表可知， 當(dāng)螺距選 S=258mn 時(shí)， V4=43.00 與理論值接近， 可采 用。 （注：觀察螺距欄與體積 U 欄的情況，可以發(fā)現(xiàn) S 從 350 開始每減少一個(gè) 毫米，V 從 0.18 漸漸變?yōu)?0.17，而且還在逐漸減小，故后期表格中 S

38、的初選值 可以此為依據(jù)，如下面 Ss初選值可約等于 258-V4-V5=258-43.00-37.97=228.41，故選 230）0.170.17V5段螺距選擇與 V5體積變化如下:表 3-1-16第五螺距及相應(yīng)體積理論變化值螺距選擇 S5230237236圓柱高 mm177820081778201517782014測(cè)得總體積 dm349.8646.1746.1749.9746.17 J49.96V5（dm3）36.9238.0737.91具體數(shù)值組：461658987, 498583766; 461667473, 499736523; 461666295,499571956 由上表可知，當(dāng)

39、螺距選 S=236mn 時(shí)，V5=37.91 與理論值更接近，可采用。（S 初選值可約等于 236-空兇=236-（ 37.91-34.02 ） 0.16=211.69 ,0.16故選 212）V6段螺距選擇與 V6體積變化如下:福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26表 3-1-17第六螺距及相應(yīng)體積理論變化值螺距選擇 S6212218220圓柱高 mm201422262014223220142234測(cè)得總體積 dm349.9653.2349.9653.3349.9653.36V6（dm3）32.7433.6934.00具體數(shù)值組：499562783, 532304195; 499573379, 5

40、33260616; 499576815,533579104 由上表可知，當(dāng)螺距選 S=220mm 寸，V6=34.00 與理論值接近，可采用。（S7初選值可約等于 220-（ V6-V7）0.156=220-（ 34.00-30.81）0.156=199.55，故選 200）V7段螺距選擇與V體積變化如下：表 3-1-18 第七螺距及相應(yīng)體積理論變化值螺距選擇 S7200208圓柱高 mm2234243422342442測(cè)得總體積 dm353.3656.3253.3653.33V7（dm3）29.6730.88具體數(shù)值組：533553949，563222722 ; 533571977，5644

41、53449。由上 表可知，當(dāng)螺距選 S7=208mm 時(shí)，V7=30.88 與理論值接近，可采用。綜上可得脫水機(jī)絞龍螺距 Sn、各導(dǎo)程內(nèi)空余體積 Vn、各導(dǎo)程內(nèi)壓縮情況； 表 3-1-19螺距及相應(yīng)空余體積值SnS1S2S3S4S5S6S7螺距400330286258236220208VnV1V2V3V4VsV6V7體積值70.9358.2649.3943.0037.9134.0030.88Z1:11.217:11.436:11.650:11.871:12.086:12.300:1名變化0.2170.2190.2140.2210.2150.214綜上，可繪得軸如下圖:圖（3-1-13 ）光軸福

42、建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27圖（3-1-14 ）螺旋軸圖（3-1-15 ）螺旋軸（消隱）3.2 螺旋軸參數(shù)的確定3.2.1 驅(qū)動(dòng)軸所需功率計(jì)算脫水機(jī)螺旋軸上所需功率：No=KQ 止 _H）/367（ 3.14）式中：Q輸送量，t/h , Q=30t/h ;K 功率備用系數(shù)在 2.73.4 之間選取，此處選 3.1 ,（因壓縮段功率 變化，有所調(diào)整）0物料的阻力系數(shù)，由物料的阻力系數(shù)表，濕面筋粘性較大，0=5；L 脫水機(jī)螺旋部分水平投影長(zhǎng)度，L 目前約為 2.7m；H脫水機(jī)螺旋部分傾斜布置時(shí)，其在垂直平面上投影的高度m 水平布置時(shí) H=0.故 N0=KQ（0L_H） /367=3 30 （5

43、2.7 _ 0） “ 367=3.42kw又因?yàn)轭~定功率：N =N0一 =3.42 ：一 0.8=4.275kw式中： 一一驅(qū)動(dòng)裝置的總效率，一般在 0.8 到 0.9 之間，此處取 0.8 ;綜上，可選用 4.3kw 以上的電動(dòng)機(jī)。但考慮脫水機(jī)下料的不均勻性，一般選福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)常見的 5kw 型電機(jī)。322 螺旋軸材料的選擇脫水機(jī)絞龍螺旋軸的材料除了要求滿足強(qiáng)度和剛度外，還應(yīng)具備良好的耐磨 性。螺旋軸從結(jié)構(gòu)上大致可以分成鑄造、焊接兩種。鑄造是一般采用鑄鋼與球墨鑄鐵這兩種拆料。其中的鑄鋼，像ZG270-500,不僅具有良好的鑄造性能而且切削性能也很優(yōu)異，強(qiáng)度跟塑性都還可以，通常

44、情況下比較大的螺旋脫水機(jī)的設(shè)計(jì)都會(huì)優(yōu)先考慮鑄鋼。焊接結(jié)構(gòu)是指分別對(duì)軸與螺旋葉片進(jìn)行加工，加工步驟完成后再焊在一 起。它具有加工方便，成本低等特點(diǎn)但由于螺旋葉片厚度通常不改變，在壓縮段后 程螺旋葉片磨損不慢，因而對(duì)螺旋軸的使用壽命影響較大。焊接結(jié)構(gòu)的材料一般 采用 45 號(hào)鋼和 40Cr鋼。45 號(hào)鋼的切削加工性能較好,成本較低,而耐磨性和耐 腐蝕性較低。40Cr 鋼的強(qiáng)度比 45 號(hào)鋼高 20%加工后進(jìn)行表面淬火，其硬度可達(dá) HRc45 ,為提高其耐磨性,壓縮段螺旋工作面和出料段表面應(yīng)噴焊 23mm 厚的 耐磨硬質(zhì)合金，噴焊后的表面硬度可達(dá)HRC52-58;本次設(shè)計(jì)采用焊接法，材料 為 40C

45、r，經(jīng)調(diào)制處理3.2.3 螺旋軸軸徑選擇由 表 3-2-3 查得軸的材料、熱處理方法及材料的主要力學(xué)性能 為：表 3-2-3 軸的材料性能毛坯直徑(mm)硬度(HB)抗拉強(qiáng)度極 限Z( MPa )屈服點(diǎn)ZsMPa彎曲疲勞 極限Z-1MPa扭轉(zhuǎn)疲勞 極限n-1MPa101-300241-286686490343181根據(jù) P291 表 15-2 幾種常見材料的n和 A 值公式初步算軸徑，由于材料為 40Cr，由表 38.3-2表 3-2-4 軸的材料允許應(yīng)力軸的材料40Cr41Cr18Ni9Tin/Nmm-2355515-25A97112148-125注：當(dāng)彎矩相對(duì)較小或只受轉(zhuǎn)矩時(shí)，n取較大值，

46、A 取較小值； 反之n取較小值，A 取較大值。所以脫水機(jī)選取 A=97，n= 45， 則得：24福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29=973V(3.42 “ 30)=45.04為了減輕機(jī)器重量及降低制造成本，螺旋軸可以是實(shí)心的或空心的，這里采 用空心軸，因?yàn)樗诔惺芟嗤ぞ氐那闆r下空心材料所用的材料較少， 而且抗扭 能力更好，相互間的連接更為方便。初步設(shè)計(jì)采取空心軸方式。內(nèi)、外徑比為 1： 1.25。由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 第 13 章表 3-2-5 空心軸計(jì)算系數(shù) b軸內(nèi)徑/軸外徑1/41/31/21/1.61/1.41/1.25b0.99610.98770.93750.8470.730.59對(duì)于空

47、心軸須將實(shí)際傳遞的功率 P 除以空心軸計(jì)算系數(shù) b 后由上式得：d=47.04/0.59=76.34mm；按上式計(jì)算的軸徑、未考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響，若當(dāng) d24000h4.4.2 靜載荷計(jì)算X0, Y0查手冊(cè) X0=0.6，Y0=0.5當(dāng)量靜載荷：Por1=XoFr1YoFa1=0.6 1838+0.5 593=1400NPor1= Fr1兩者取大值 ；Por2=X0Fr2Y0Fa2=0.6 1079+0.5 233 二 1838NPor2= Fr2兩者取大值 ；安全系數(shù) Sb查表得So=2.5計(jì)算額定靜載荷Cor1-So Rr1Cor1=4598N因?yàn)镻or1- For2，只計(jì)算軸承 1

48、,得，C0r1 -C0r14.4.3 許用轉(zhuǎn)速驗(yàn)算載荷分布系數(shù) f1P1. 一=0.064查圖得 f11= 116670n6670 連】3=72090h305000 !福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）39Cr135200P2=1295=0.036查圖得 f12 =1Cr235200載荷分布系數(shù) f2Fa1 二593=0.032查圖得 f21=0.96Fr1183840福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）Fa2一233= 0.22查圖得 f22= 1.0Fr21079許用轉(zhuǎn)速：N =f11f21N0=1 0.96 8000=7680NN2=fi2f22No=1 1 8000=8000N均大于許用轉(zhuǎn)速結(jié)論：所

49、選用軸承能滿足壽命、靜載荷與許用轉(zhuǎn)速的要求。福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）415 減速環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)5.1 電動(dòng)機(jī)的選擇選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率要等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求 則不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載發(fā)熱而過早損壞； 容量大，則 增加成本，并且由于效率和功率因數(shù)低而造成浪費(fèi)。對(duì)于市面上常見的臥式脫水 機(jī)這種類型，現(xiàn)在普遍都是使用 YCT 系列電磁調(diào)整異步電動(dòng)機(jī)，故本設(shè)計(jì)也采用 它進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和后面減速環(huán)節(jié)的計(jì)算。YCT 系列電磁調(diào)整異步電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)滑機(jī)械硬性的旋轉(zhuǎn)部分組成。異步電動(dòng)直接拖動(dòng)鑄鋼電樞旋轉(zhuǎn)，內(nèi)部有勵(lì)磁線圈的磁極與輸出軸相聯(lián)， 通以直流電流時(shí) 產(chǎn)生磁通。由于磁場(chǎng)

50、及感應(yīng)電流的作用在輸出軸上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在某一負(fù)載時(shí)，磁極的勵(lì)磁電流越大轉(zhuǎn)速越高，其自然機(jī)械特性較軟，適用于有張力要求的收卷裝 置。為得到較硬的機(jī)械特性，可把 YCT 電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)與測(cè)速發(fā)電機(jī)、JD 型控制器相配套，組成閉環(huán)控制的交流無級(jí)調(diào)速裝置， 適用于恒轉(zhuǎn)矩或變轉(zhuǎn)矩?zé)o 級(jí)調(diào)速，如帶式輸送機(jī)等摩擦負(fù)荷以及紡織、印染、冶金、造紙，也適用于風(fēng)機(jī) 水泵的調(diào)速節(jié)能。型號(hào)含義：Y C T交蛙電機(jī)一 電斑調(diào)速 -圖（5-1-1）電機(jī)型號(hào)含義因?yàn)橹坝?jì)算得螺旋軸所要的額定功率為4.275kw，所以考慮到功率損失和傳動(dòng)中的效率應(yīng)該選大些功率的電機(jī)。查螺旋運(yùn)輸設(shè)計(jì)手冊(cè)，選定電機(jī)為型號(hào)為：YCT200-4A-

51、5KW 電磁調(diào)速電機(jī)。它是采用改變勵(lì)磁電流大小的方 法來調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速的一種調(diào)速電機(jī)，由全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的最新產(chǎn)品，具有效率 高，噪音低、振動(dòng)小、調(diào)速范圍廣、無失控區(qū)，具有速度負(fù)反饋等優(yōu)點(diǎn)，功160 - 4 A翻電機(jī)功率檔機(jī)座申心髙福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）42率等級(jí)和安裝尺寸符合 JB/T7123-93 及 IEC 標(biāo)準(zhǔn)、被國(guó)家計(jì)經(jīng)委、財(cái)政部、 機(jī)電部、中國(guó)工商銀行聯(lián)合列為第六界、第七界、第十界節(jié)能產(chǎn)品。表 5-1-1 電機(jī)的基本參數(shù)型號(hào)額定功率kW調(diào)速范圍，r/mi n額定轉(zhuǎn)矩，N. m轉(zhuǎn)速變化率，S%重量，kgYCT200-4A5.5125-125036.13%248圖（5-1-2）電機(jī)模型

52、圖查表得電機(jī)軸的相關(guān)尺寸參數(shù)為：E=80 D=38 F=10; G=335.2 所要設(shè)計(jì)減速器示意圖（設(shè)計(jì)結(jié)果為一級(jí)圓柱斜齒輪減速器）5.3.1 電動(dòng)機(jī)部分見選擇電機(jī)部分，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)型號(hào)：YCT200-4An 在 125 到 1250 之間，令:n滿載=341r/min5.3.2 傳動(dòng)比的分配因?yàn)槁菪S轉(zhuǎn)速:E C W8_ 料2_福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）43n 螺旋軸=30r/min，故 i總=門滿載/n滾筒=11.37，查表取 i=3,則 i齒=11.37/3=3.79，故 i帶=3 , i齒=3.79533 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速no= n滿載=341r/minn= n滿載/i帶=341/3=1

53、13.67r/minn=n 螺旋軸=30r/min5.3.4 計(jì)算各軸功率P0= Pd=2.969 kwPi=F0n帶=2.969*0.96=2.85kwPn=Pin軸承n齒輪=2.74kw5.3.5 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩To=955O Po/n滿載=9550*2.969/341=83.15N mmTi=9550R/ni=9550*2.85/113.67=239.44N mmTn=9550Pn/nn=9550*2.74/30=872.23N mm5.4 帶輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)5.4.1 確定計(jì)算功率 Pc查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) P143 表 11-7 得 KA=1.2 則 Pc=KA- Pd=1.2*2.969=3.

54、564kw5.4.2 選取 V 帶型號(hào)根據(jù) Pc, n由教材 P143圖 11-6 選用 A 型 V 帶5.4.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 dd1, dd2由表 11-8，圖 11-6 選 dd1=80mm 故 dd2=i帶 dd1(1- ) =235.2mm由表 11-8 取 dd2=236mm故：dd1=80mm dd2=236mm5.4.4 驗(yàn)算帶速 VV=ndd1n/60*1000=5.945m/s 在 525m/s 范圍內(nèi)，帶速符合5.4.5 確定 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) P144 公式 11-4 得0.7 (dd計(jì) dd2)a02(dd1+ dd2)即 221.2mm

55、g1205.4.7 確定 V 帶的根數(shù) z由 n1, dd1查教材 P141表 11-3 得 P=0.81kw查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) P141表 11-4 得 P0=0.17查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) P142 表 11-6 得 KL=0.975查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表 11-5 得 K=0.954.故 z=Pc/ (P0+AR) KKL,3.91 (根)故：取 z=4 根05.4.8 計(jì)算 V 帶合適初拉力 F。及作用在帶輪軸上的壓力 FQ查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) P136 表 11-1 得 q=0.1kg/m一 一2由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) P145公式 11-9 得 V 帶初拉力：F=500Pc(2.5/Ka-1 )/zv+qv =1

56、25.05N則帶輪軸上壓力 FQ=2Fzsina1/2=988.04N故：F=125.05N; FQ=988.04N5.4.9 確定帶輪結(jié)構(gòu)類型由于 dd1=80mrfi于小直徑故主動(dòng)輪采用實(shí)心式；dd2=236mrfi于中等直徑，故 從動(dòng)輪采用腹板式5.4.10 確定主動(dòng)輪結(jié)構(gòu)尺寸由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) P148,表 11-9 得：bd=11, h=12, ha=2.75 , e=15, f=10 , ho=12,6 =20, =34; B= (z-1 ) e+2f=3*15+2*10=65mm da1=dd1+2ha,=85.5mm；軸選用鋼 45 依書 P21915-2 公式及表得：ds1=c(

57、p/n)取 c=110Mpa 則ds1=110(2.969/1420)1/3=14.065mm 故可取 ds1=20mmL=(1.52)d,取 70mm 故：主動(dòng)輪：bd=11, h0=12, ha=2.75 , e=15; f=10; ho=12;=10 ; B=65mm福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)45da1=85.5mmd=20mm L=70mm綜上，得小帶輪的結(jié)構(gòu)示意圖如下：福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）46圖（5-4-1 ）小帶輪草圖得大帶輪的結(jié)構(gòu)示意圖如下:圖（5-4-2）大帶輪草圖故，可得設(shè)計(jì)后的小帶輪與大帶輪三維圖如下:圖（5-4-3）小帶輪左、大帶輪右三維模型福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)

58、（論文）475.5 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算5.5.1 選擇齒輪材料及精度等級(jí)小齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 230MP大齒輪選用 45 鋼正火，齒面 硬度為 190MPa 由表 12-2 選 9 級(jí)精度5.5.2 按齒輪抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1)轉(zhuǎn)矩：Ti=9.55*106Pni=5.75*10A4N mm(2)載荷系數(shù)：查表 12-4 取 k=1.1(3)齒數(shù) Z,螺旋角B和齒寬系數(shù)書 a：小齒輪的齒數(shù) Z1=20,則大齒輪齒數(shù)Z2=i齒Z1=3.79*20=75.8 取 76,初選螺旋角B=15, ZV1= z1/cos3p=22.192ZV2= Z2/ cos3p=84.33，由表 12-25

59、 查得齒形系數(shù) 治=2.82 YF2=2.23 取書d=0.4 故：p=15; Z1=20;乙=76;書d=0.4(4) 許用彎曲應(yīng)力ZF由圖 12-26 查得ZFiim1=190MPaZFiim2=170MPa 由表 12-5 查得 S=1.35ZF1=ZFiim1/1.35=140.74MPa;ZF2=ZFim2/1.35=130.77MPa因 W/ZF1WZF2故將 YF1/ZF1代入(12-34)計(jì)算 m=3.2kT 1cos2p/ 書a(u+1)Z2ZF11/3=1.4875mm 由表 12-1 取 m=2mm故：ZF1=140.74MPa ZF2=130.77MPQm=2mm(5)

60、 確定中心距及螺旋角中心距 a=m( Z1+Z2) /2cosp=2* (20+76) /2cos15 =99.5mm 螺旋角p=arcosm (Z1+ Z2) /2a=15.24 ，齒寬 b=d a=0.4*99.5=39.8 經(jīng)圓整后取 b 仁 50mmb2=45mm故：a=99.5mmp=15.24 ; b 仁 50mm b2=45mm5.5.3 驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度由圖 12-23 查得ZHiim1=570MPa,ZHim2=530MPs 由表查得 SH=1.05ZH1=ZHiim1/SH=542.86MPa ZH2=ZHiim2/SH=504.76MPaZH=305 (u+1)3KT/u

61、bd21/3=656.388MPa902MPa故：齒面安全。5.5.4 驗(yàn)算精度福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）48齒輪的圓周速度：V=nd1n1/60*1000=1.0274m/s福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）49由表 12-2 可知，選 9 級(jí)精度是合適的5.5.5 小齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由上得 bi=50, b2=45, zi=20mm Z2=76mmB=15.24 , m=2mm 分度圓直徑：di=mz= mnzi/cos B =41.458mm 取 di=45;d2=157.54 取 158;齒頂高：ha1= mn=2mm;齒根高：hf1=1.25mn=2.5mm全齒高：h1= ha1+ hf1

62、=4.5mm 頂隙：C1= ha1-hf1=0.5mm齒距 p=二m=6.28mm端面齒厚：s=0.5 二 m=3.14mm實(shí)心式齒輪齒輪軸 e=C（P/n）=（107-118）（2.74/124.88）=3033m m,考慮到鍵槽對(duì)軸的削落，將直徑增大 3 %-5%，取為 30.9-34.65mm。由設(shè)計(jì)手冊(cè)取 dD=35mm5.6.3 齒輪上作用力的計(jì)算14苗頂髙山,2齒報(bào)高伽 齒頂圓圖（5-5-1 ）小齒輪0.齒頂髙42 l齒根高棟禱f齒頂囲鮎42. 29世朋40曲祀卩輪翻曲面齒寬R応.2850齒胞卩輪酩曲血齒寬B50158基霽148,47世稅同153圖（5-5-2 ）大齒輪故，可得設(shè)計(jì)

63、后的小齒輪與大齒輪三維圖如下:圖（5-5-3 ）小齒輪圖（5-5-4 ）大齒輪福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）51齒輪所受的轉(zhuǎn)矩 T=9.55*106pn/nn=2.1*105N- mm 分度圓直徑 d=45mm 從動(dòng)輪的壓力角a=20,螺旋角B=15.24 0圓周力 Ft=2T/d=2328.2N徑向力 Fr=Ftanan/cosB=882.7N軸向力 Fa=FtanB=679.05N故：T=2.1*105N- mm Ft=2328.2N; Fr=882.7N; Fa=679.05N5.6.4 畫軸的草圖I；丨圖（5-6-1 ）主動(dòng)軸其中，兩支乘為 6307 深溝球軸承，查表得：內(nèi)徑 35 外徑

64、 80 厚度 215.6.5 畫出軸的受力圖（TAL J圖（5-6-2 ）主動(dòng)軸受力圖5.6.6 水平支反力，畫出水平面彎矩圖福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）52圖（5-6-3 ）主動(dòng)軸水平面彎矩圖水平面支反力：FAH=FBH=F/2=1164.1N取兩軸承間 L=200mmC-C 截面處的水平面彎矩為：MCH=1164.1*200/2=116410N mm5.6.7 計(jì)算垂直面支反力，畫垂直彎矩圖圖（5-6-4 ）主動(dòng)軸垂直面彎矩圖垂直面支反力為 FAV*200-Fr*100+Fa*d/2=0,其中 d=180mm 故 FAV=135.8N,FBV=746.9N,C-C 截面的左側(cè)垂直面彎矩：M

65、CV左=135.8*200/2N.mm=13580N.mmC-C 截面的右側(cè)垂直面彎矩：MCV右=746.9*200/2N.mm=74690N.mm5.6.8 畫合成彎矩圖圖（5-6-5 ）合成彎矩圖Mc 左= :（MCH+MCV左）2=117199 N - mmM右=（MCH+MCV右）1/2=138311 N - mm5.6.9 畫轉(zhuǎn)矩圖圖（5-6-6 ）轉(zhuǎn)矩圖T=209537 N - mm5610 計(jì)算當(dāng)量彎矩福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）53因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故取系數(shù):=0.6，由圖可知:C-C、D-D 截面最危險(xiǎn)，MC=【Me 右+ (aT)22=186911.8 N mmMD=aT=

66、125722.3 N mm5.6.11 校核強(qiáng)度ZeC=Mc/Wz=13.8MPaZ-1b=60MPaZeD=MD/Wz= MD/0.1dd3=43.6MPaZ-1b=60MPa故：軸的強(qiáng)度足夠。圖（5-6-7 ）減速環(huán)節(jié)三維模型福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）545.7 單軸面筋脫水機(jī)結(jié)構(gòu)總裝圖圖（5-7-1）主視圖圖（5-7-2）斜側(cè)圖圖（5-7-3）俯瞰圖福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）55總結(jié)在選擇此課題之前，對(duì)于單軸面筋脫水機(jī)的了解，還只是停留在表面階段， 并沒有深入去研究和學(xué)習(xí)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也沒有想到自己參與到設(shè)計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)過程 當(dāng)中。但是經(jīng)過半個(gè)多學(xué)期時(shí)間的學(xué)習(xí)，我最終還是在老師的指導(dǎo)與對(duì)手頭所有 資料細(xì)致的的分析與對(duì)比下，完成了對(duì)單軸面筋脫水機(jī)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)， 從二維 到三維，從機(jī)械設(shè)計(jì)到機(jī)械制圖，這是個(gè)點(diǎn)動(dòng)成線的過程。從最簡(jiǎn)易的單軸面筋脫水機(jī)發(fā)展至今，經(jīng)歷了無數(shù)次的設(shè)計(jì)、創(chuàng)新和修改， 旨在滿足當(dāng)前生產(chǎn)力發(fā)展的要求以及更高層次的要求。無論如何脫水機(jī)的設(shè)計(jì)， 都需要遵循一定的方法和規(guī)則。在設(shè)計(jì)脫水機(jī)之前，首先應(yīng)該了解當(dāng)前市場(chǎng)主流 脫水機(jī)廠商的設(shè)計(jì)理念，對(duì)于脫水機(jī)原理與結(jié)構(gòu)要有大概了解