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多功能干濕磨粉機 學校代碼：10410 學 號：20055021 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 題目： M-25型立式磨粉機的設(shè)計 學 院： 工 學 院 姓 名： 肖 健 學 號： 20055021 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 2005級 指導教師： 張 廬 陵 二OO九年 五 月 ii M-25型立式磨粉機的設(shè)計 摘 要 目前，國內(nèi)消費市場中“食品粉碎機”頻頻上市，散發(fā)出誘人的魅力，展示著廣大的市場前景。業(yè)內(nèi)人士認為，“家用食品粉碎機”市場消費面寬，功能新穎獨特，它將成為家庭生活的“好伴侶”。本文主要講述了“家用食品粉碎機”的機械結(jié)構(gòu)及外觀設(shè)計。 在這次設(shè)計過程中，首先對江西南昌洪誠大市場進行了調(diào)查，收集了大量的資料，然后對粉碎機的外觀特征進行了構(gòu)思，并首次采用了三維建模軟件Pro-E對所設(shè)計的零部件進行了實體建模，突破了二維空間，使其更加直觀。在控制電路的設(shè)計方面新增了安全觸碰壓緊開關(guān)，使其更具人性化，對人體和電動機更多一層保護。在材料的選擇上，料斗我采用了PMMA材料，使粉碎機的強度有所提高，由于PMMA是透明的，所以能非常準確的判斷所加工原料的多少，同時也使其重量大大減輕。 關(guān)鍵詞 食品粉碎機、機械結(jié)構(gòu)、外觀、設(shè)計 ABSTRACT Now,the domestic consumes the market the inside" food smashes appliance" appear on market again and again, Send forth an attractive magic power, display the bright market foreground. The industry insider thinks," the household-use food smashes appliance " the market consumes the breadth, the function is novel and pecial, it will become the " good companion" of the home life. This text discussed primarily" the household-use food smashes appliance " of machine construction and external appearance design. In this design process, first has carried on the investigation to the hongcheng market of jiang xi, has collected the massive materials, then has carried on the idea to the grinder outward appearance characteristic, and used three dimensional modeling software Pro-E to the spare part which designed to carry on the entity modeling for the first time, broke through the two-dimensional space, caused it to be more direct-viewing. In the material choice, has used the PMMA compound materials massively, enable the grinder the intensity to have the enhancement, and causes its weight to reduce greatly. Keywords The household-use food smashes appliance, machine construction, and external appearance,design 目錄 摘 要 1 目錄 3 前言 4 1、 設(shè)計前的準備工作 5 2、 M-25型立式磨粉機的工作原理 6 3、磨粉機磨盤的設(shè)計 7 3.1 磨盤尺寸的確定 7 3.2 磨盤強度的校核 8 3.3動磨盤轉(zhuǎn)動時離心力的計算 9 4、螺旋推進器的設(shè)計 9 4.2螺旋推進器參數(shù)計算 10 4.3螺旋角的設(shè)計校核 10 4.4螺旋推進器輸送能力的核算 12 4.5鍵的選擇與強度計算 12 4.6軸的強度校核 13 5、動磨片座的設(shè)計 13 6、殼體設(shè)計 14 7、端蓋的設(shè)計 15 8、其它一些零件的設(shè)計 15 9、電動機的選擇 16 9.1 電動機的選擇 16 9.2電機主要參數(shù)的確定 16 10、機架的設(shè)計 16 11、動、靜磨盤間隙的控制和作用 17 12、輥式磨粉機和盤式磨粉機的優(yōu)缺點比較 17 13、維護保養(yǎng) 17 14、故障及排除 18 總 結(jié) 19 參 考 文 獻 20 致 謝 詞 21  前言 國內(nèi)在機械粉碎細磨方面，常使用的設(shè)備有普通滾筒球磨機、振動球磨機、攪拌球磨機、氣流磨、雷蒙磨、輥壓磨、環(huán)球磨等。 普通滾筒球磨機缺點是粉碎物料的隨機性大，選擇破碎性小，產(chǎn)品粒度參差不齊，容易形成過粉碎顆粒。但其結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)穩(wěn)定，處理量大，對物料的適應(yīng)性強。目前依然是工業(yè)上廣泛使用的設(shè)備，特別在陶瓷工廠中，球磨機是主要的設(shè)備之一。 振動球磨機由筒體、電機、激振器、支架彈簧等組成。其產(chǎn)量、細度、單位能耗、耐磨性比普通滾筒球磨機都有較大進步。先進的高頻振動球磨機的產(chǎn)粒度可以達到0-5μm。但是為減少磨損，大規(guī)格振動磨機對彈簧、軸承等零件的技術(shù)要求較高，而且生產(chǎn)超細粉時，只能采取間歇式作業(yè)。 攪拌球磨機把輸入功率直接作用在介質(zhì)上，攪拌器的攪拌臂推動研磨介質(zhì)和物料在筒體內(nèi)翻滾，使研磨介質(zhì)相互之間產(chǎn)生撞擊和剪切，達到粉碎的目的。與其它磨機相比其產(chǎn)出效率最高，顆粒最小，耗能最低。其缺點是機器規(guī)格偏小，產(chǎn)量較低。 氣流磨利用流體能量的強力沖擊，使物料在磨體內(nèi)相互碰撞、摩擦和剪切而實現(xiàn)粉碎，超音速的氣流磨能使物料粉碎到1μm以下，這種細度是其它設(shè)備很難達到。但其能耗高，而且隨粒度減小，磨粉效率大幅下降。 輥壓磨是利用磨輥對物料擠壓、研磨。其能耗低，在磨內(nèi)實現(xiàn)磨粉、烘干、選粉，簡化了工藝流程。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，磨輥支撐和潤滑系統(tǒng)位于磨內(nèi)，維護工作量大。 環(huán)球磨研究證明其綜合性能最好，由托盤、上、下磨環(huán)、加壓彈簧、壓環(huán)、導軌、風環(huán)等組成。不存在不均勻磨損和潤滑問題，保持穩(wěn)定的產(chǎn)出率。但目前只適于中小型磨機。 目前，在細磨方面，盤式磨機得到長足的發(fā)展和廣泛的使用。它以節(jié)省能耗，污染少，生產(chǎn)效率高，占地面積小，粒度均勻，直接分級，制造簡單等優(yōu)點受到研磨行業(yè)的歡迎，應(yīng)用前景十分廣闊。 1、 設(shè)計前的準備工作 在正式開始做畢業(yè)設(shè)計之前，我和鄭小春同學一起到南昌洪城大市場做了有關(guān)畢業(yè)課題的調(diào)查，仔細的觀察了磨粉機的結(jié)組機構(gòu)、工作原理，并獲得了部分參考資料，比較深刻的了解了畢業(yè)設(shè)計的途徑和方法。接下我將介紹一下，目前市場上一些機器的磨粉原理。 錘式破碎機：它是利用高速回轉(zhuǎn)的錘子對物料進行沖擊破碎。其過程如下：物料進入機內(nèi)，立即受到高速回轉(zhuǎn)的錘子的沖擊而粉碎。粉碎了的物料，從錘頭處獲得動能，以高速向機殼內(nèi)壁的襯板和蓖條上沖擊而受到二次粉碎。此后，小于蓖條縫隙的物料，便從縫隙中排出，而塊度較大的物料，彈回錘頭回轉(zhuǎn)的軌道內(nèi)，又將受到錘頭的繼續(xù)沖擊而粉碎。另外，落到襯板和蓖條上的粒狀物料，再一次受到錘頭的銑削和研磨，而且物料在粉碎過程中，也有物料之間的沖擊粉碎。 錘式破碎機：它的最大特點是粉碎比高10—50，并且構(gòu)造簡單，尺寸緊湊，功率消耗較少，維護方便，修理和更換易損零件容易，產(chǎn)品粒度均勻，過粉碎少。但是，錘頭、蓖條、襯板、轉(zhuǎn)子圓盤磨損較快，特別是破碎較硬的物料時磨損更快；當被碎料的含水量超過?!"#或含粘土時，蓖條縫隙易堵塞，從而降低生產(chǎn)能力，并且增加能量消耗和錘頭等零件的磨損。 輥壓機構(gòu)造和工作原理：輥壓機的結(jié)構(gòu)同常用的雙輥破碎機很相似，它由兩個速度相同，彼此平行而相對向內(nèi)轉(zhuǎn)動的輥子，通過四個重型滾動軸承安裝在一個機架上，其中一個是固定輥，另一個是由油缸施加較大壓力的活動輥，活動輥的軸承在機架上可以前后移動，機架由縱梁和橫梁組成，它是由鑄鋼件通過螺栓連接而成的。液壓缸使活動輥以一定壓力向固定輥靠近，如壓力過大，則液壓油排至蓄能器，使活動輥后移，起到保護機器的作用。輥子之間的作用力由機架上的剪切銷釘承受，使螺栓不受剪力。固定輥的軸承座與底架端部之間有橡皮墊起緩沖作用，活動輥的軸承座底部襯有聚四氟乙烯。為了保護輥子，在輥子的表面堆焊一層耐靡材料。輥壓機工作時，當活動輥被電動機帶動轉(zhuǎn)動時，松散的物料由上方喂入兩輥的間隙中，并向下運動，到下面受到破碎和擠壓，形成密實的料床，經(jīng)150-200Mpa的高壓處理后，物料顆粒內(nèi)部都產(chǎn)生強大的應(yīng)力，當應(yīng)力達到顆粒的破碎應(yīng)力時，這些顆粒就相繼被粉碎，或粒徑變小，或成粉狀，或部分顆粒產(chǎn)生微小裂紋，增大了物料的易磨性，從輥壓機卸出的物料成片狀料餅，但強度很低，經(jīng)打散機打散后的顆粒物料中，有70-80%<2mm，20-30%<0.05mm。兩輥之間的縫隙約為15-35mm。物料從被輥面咬住時開始，受到輥子作用力逐漸增加，最大壓力可達200Mpa，物料在兩輥間是以一個料層或一個料床得到破碎壓實，料床在高壓下形成，壓力導致一部分顆粒擠壓其它鄰近的顆粒，直至其主要部分破碎、斷裂、產(chǎn)生裂縫或劈開。所在雙輥之間必須要有一層相適應(yīng)的物料，否則就成為一臺輥式破碎機了。粉碎作用主要決定于料粒間的壓力，而不是決定于間隙。 但是這種粉碎機由于結(jié)構(gòu)部件較多，對于小型磨粉來說是不可行的。 ?氣流粉碎技術(shù)：氣片切割和高速氣流沖擊，碰撞雙重粉碎功能于一體，并能同時完成微粒分選加工工序。在刀片切割粉碎過程中，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生高速氣流隨刀片切割方向旋轉(zhuǎn)，物料在氣流中加速，并反復(fù)沖擊使物料同時受到雙重粉碎，加速物料的粉碎率。被粉碎的物料隨氣流進入分級室，由于分級轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，粒子既受到分級轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的離心力作用，又受到氣流粘性作用產(chǎn)生向心力作用，當粒子受到的離心力大于向心力時，既分級徑上的粗粒子返回粉碎室繼續(xù)粉碎分級徑以下的細粒子隨氣流進入集粉器收集，氣體由散風除塵口自動排出，是一種新型組合設(shè)備，其性能優(yōu)于氣流粉碎機和機械式粉碎機，可替代進口設(shè)備。具有能耗低，工藝流程短占地面積小，無粉塵污染，產(chǎn)生熱量小，成品粒度細，粉碎范圍廣，物料含水量不限，進料粒度不限等特點。 盤式磨粉機結(jié)構(gòu)特點及工作原理 盤式磨粉機是有許多應(yīng)用,設(shè)備外形見圖1。它的基礎(chǔ)是原來使用的石盤磨,基本形式是2個盤豎立起來。圖1　盤式磨粉機外形結(jié)構(gòu),盤式磨粉機結(jié)構(gòu)剖視盤式磨粉機主要是由電機、盤———粉碎裝置、盤距調(diào)節(jié)裝置、支架等4部分組成。磨盤是由2個盤上嵌入磨齒構(gòu)成,磨齒的尺寸和刃溝外形與輥式磨的溝槽很相似,齒形的配置是采用鋒對鋒或者鈍對鈍的形式。設(shè)備的2個主要技術(shù)參數(shù)是動盤的轉(zhuǎn)動速度和盤距盤式磨粉機的作用介于輥式磨和錘式磨之間。該設(shè)備研磨的產(chǎn)量是3000kg/h,使用的電機功率為37kW,也可以根據(jù)需要使用較小的電機功率。工作時,穩(wěn)定的料流從機器的頂部入口進入磨膛,經(jīng)過傳動軸,從靜盤的中心通過,然后分配物料布滿2個盤的研磨區(qū)表面,使得物料在動、靜磨盤之間受到磨齒的擠壓及由磨盤間的速度差所形成的剪切和研磨,成為細粉。經(jīng)過2個磨盤研磨之后的產(chǎn)品從機器的下部出口排出,如果是風力提粉,就可以直接接入提料管,由風力提到下一個工序 2、 M-25型立式磨粉機的工作原理 M-25型立式磨粉機主要由微型單相電動機、進料固定裝置、粉碎裝置、操作裝置4部分組成(如圖1所示)。對微型電機端蓋重新進行了設(shè)計改進,使盤式磨頭和螺旋推進器與電機軸直接聯(lián)接;由調(diào)節(jié)插板控制喂入量以防堵塞過載,且使整機結(jié)構(gòu)緊湊,小型輕便;選用220 V單相電機,以方便家庭使用。 盤式磨頭結(jié)構(gòu)使物料在動、靜磨片之間受到磨片的擠壓及由兩磨片間的速度差所形成的剪切和研磨,磨片表面的細齒又大大增加了這種研磨能力。工作時,物料由進料斗流入機內(nèi),螺旋推進器將物料送到兩磨片之間,物料經(jīng)擠壓、剪切和研磨后成為細粉,粉碎后的物料經(jīng)徑向出料口流出。粉的粒度可通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿調(diào)整,以滿足不同物料的粉碎要求。 經(jīng)過大量試驗后,分別將每種物料對應(yīng)的最大喂入量以刻度的形式記在調(diào)節(jié)插板上,當對不同物料進行磨粉時,只要將調(diào)節(jié)插板調(diào)整至相應(yīng)位置,便不會因喂入量過大而產(chǎn)生堵塞,從而省去了過載保護裝置,保證了結(jié)構(gòu)簡單緊湊。 3、磨粉機磨盤的設(shè)計 磨粉機磨盤分為二部分，分別是動磨盤和靜磨盤，動磨盤和螺旋推進器固定在動磨片座上隨著電機的主軸做運動；靜磨盤則固定在機座上。 3.1 磨盤尺寸的確定 要設(shè)計磨盤，首先就要通過計算公式來計算出它的直徑，及內(nèi)徑。 經(jīng)過大量試驗,確定磨片的線速度為9.16 m/s。速度過高,磨出的粉溫升高,影響口味[1]。磨片直徑計算公式為 式中 D——磨片直徑,mm v——磨片線速度,m/s n——磨片軸轉(zhuǎn)速,r/min，這里我們?nèi)=1100r/min 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式(1)得D≤159.1這里我們?nèi)=160mm,而內(nèi)徑d=60mm 3.2 磨盤強度的校核 因磨片斜度小,可近似按圓盤式磨片來校核強度,材料為耐磨鑄鐵,應(yīng)力計算公式為 式中 σrmax——徑向最大拉應(yīng)力,MPa στmax——圓周方向的最大拉應(yīng)力,MPa 〔σb〕——許用應(yīng)力,Mpa ρ——材料密度,kg/m3 μ——材料泊松比 ω——最大角速度,rad/s 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式(2)、(3)得σrmax=119.8 MPa,στmax=168.8 MPa。 以上計算假設(shè)為圓盤式磨片,而實際磨片為錐式,且表面上有齒,所以將計算應(yīng)力值再乘以校正系數(shù)1.5,則σrmax=179.7 MPa,στmax=253.2 MPa。因為σrmax<στmax<〔σb〕=280 MPa, 所以磨片的強度足夠。 最終繪的效果如下圖所示 3.3動磨盤轉(zhuǎn)動時離心力的計算 根據(jù)轉(zhuǎn)動件尺寸b/D=0.09<0.2（b為動盤的寬度，這里取15mm）和轉(zhuǎn)速1400 r/min，查手冊得轉(zhuǎn)動件的平衡精度等級取 G=6.3，校正平面許用偏心e=47x10-3平衡力計算公式 式中 F——不平衡離心力,N W——動盤的重量,N 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式(4)得F=0.066 N 4、螺旋推進器的設(shè)計 4.1 螺旋推進器的原理 螺旋推進器屬于沒有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機構(gòu)。它的工作原理是：絞龍（帶螺旋片的軸）在封閉的料槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)，它使裝入料槽的物料由于自重及其與料槽摩擦力的作用而不與螺旋一起旋轉(zhuǎn)，只能沿料槽橫向移動。在垂直放置的螺旋輸送機中，物料是靠離心力與槽壁所產(chǎn)生的摩擦力而向上移動。它的某些類型常被用作喂料設(shè)備、計量設(shè)備、攪拌設(shè)計、烘干設(shè)備、仁殼分離設(shè)備以及連續(xù)加壓設(shè)備。螺旋推進器被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中。 螺旋推進器的主要特點：1、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、橫斷面尺寸小，在其他輸送設(shè)備無法安裝時呀操作困難的地主使用；2、工作可靠，易于維修，成本低廉，僅為斗式提升機的一半；3、機槽可以是全封閉的，能實現(xiàn)密閉輸送，以減少物料對環(huán)境的污染，對輸送粉塵大的物料尤為適宜；4、輸送時，可以多點進料，也可以在多點卸料，因而工藝安排靈活；5、物料的輸送方向是可逆的，螺旋推進器可以同時向二個方向輸送物料，即集向中心輸送或背了中心輸送；6在物料輸送中還可以進行混合、攪拌、松散、加熱和冷卻等工藝操作。 螺旋推進器的主要缺點：物料在輸送過程中，由于與機槽、螺旋體間的摩擦以及物料間的攪拌等原因，使輸送功率消耗較大，同時對物料具有一定的破碎作用；特別是它對機槽和螺旋葉片有強烈的磨損作用；對超載敏感，需要均勻進料，否則容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)像；不宜輸送含有長纖維及雜質(zhì)多的物料。 我們要設(shè)計螺旋推進器的話，必須要考慮到它的作用，它一方面通過螺旋來將原料送到加工的地點；另一面它的外輪廓可以通過高速旋來切碎原料。 4.2螺旋推進器參數(shù)計算 然后根據(jù)電機軸轉(zhuǎn)速確定螺旋推進器參數(shù)[2]:外徑D1=60 mm,內(nèi)徑d1=40 mm,螺距t=30mm 4.3螺旋角的設(shè)計校核 螺旋推進器工作時,葉片上任一點o作用于輸送物料上的力沿葉片的法線方向,當不計摩擦力時,輸送物料沿葉片的法線方向運動速度如圖2所示。 式中 vn——輸送物料沿葉片法線方向運動速度,mm/s v0——形成線沿螺旋軸線移動速度,mm/s α——葉片上o點處的螺旋角 t——螺距,mm n1——螺旋轉(zhuǎn)速,r/min 實際上,谷物與葉片總是存在摩擦力,此時,輸送物料的速度與葉片法線方向形成一摩擦角φ,如圖2所示。 式中 vf——輸送物料沿葉片運動速度,mm/s φ——葉片與輸送物料的摩擦角 因此,螺旋推進器旋轉(zhuǎn)時輸送物沿軸線方向的速度為 式中 vz——輸送物料軸向移動速度,mm/s 從式(7)看出,當1-f·tanα>0時,才能保證物料沿螺旋推進器軸線方向移動(vz>0), 所以選取的螺旋角應(yīng)滿足tanα<1f=1tanφ,即α<90°-φ。因為葉片上各點的螺旋角是不等的,表達式為 式中 p——葉片上任意點o與軸線的距離,mm 從式(8)看出,螺旋面上任意半徑p越小,螺旋角越大。由于螺旋外徑R最大,內(nèi)徑r最小,所以當p=r時,螺旋角αr最大,只要αr<90°-φ,則一定能保證物料沿螺旋推進器軸向移動。 查手冊知[3],干燥籽粒對鐵的摩擦因數(shù)取0.41,即φ=arctan0.41=22.29°。將t=6 mm,p=r=10 mm代入式(8)得αr=5.46°。 因為αr<90°-22.29°=67.71°,所以螺旋角設(shè)計合理 效果如圖3所示 4.4螺旋推進器輸送能力的核算 螺旋推進器輸送能力為[2] 式中 kd——充滿系數(shù) γ——被輸送物料的密度,kg/m3 λ——螺旋外徑與輸送管內(nèi)表面間隙,mm Q——螺旋器輸送能力,kg/h 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式(9)得Q=12.3~13.5 kg/h。 所以,螺旋推進器的輸送能力滿足生產(chǎn)要求。 由于我這里設(shè)計的螺旋推進器是直接和電動機的主軸相連接的，所以在這里我滑鍵聯(lián)接。如圖4所示 4.5鍵的選擇與強度計算 該聯(lián)接屬于靜聯(lián)接，選擇普通圓頭平鍵，只需驗算擠壓強度。 根據(jù)手冊中普通平鍵標準，由軸徑d=40，查得鍵的截面尺寸b×h=12×8 根據(jù)手冊中鍵的長度系列，選擇鍵的長度L=60 擠壓強度條件 （10） T——為轉(zhuǎn)矩 d——軸徑 h——鍵的高度 l——鍵的工作長度 []——許用擠壓應(yīng)力 查表得[]=110 Mpa，將上述數(shù)值代入式 1.25≤[] 故滿足擠壓強度條件。 4.6軸的強度校核 初步選擇45號剛為軸的材料。根據(jù)公式軸的直徑 軸所受的扭矩： M2=9.55×106×=9.55×106×=1146N·mm 對于磨粉機工作時產(chǎn)生的軸的扭矩來說，軸的彎矩幾乎可以忽略不計，所以只要計算校核軸的扭矩，不計算軸的彎矩。根據(jù)公式 式中 []——許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 MT——工作轉(zhuǎn)扭 Wp——軸的抗扭截面模量，Wp= 轉(zhuǎn)軸中有一個鍵槽，所以取d=25mm Mpa 查手冊得：[]=28 Mpa ≤[] 軸的結(jié)構(gòu)尺寸符合強度要求。 5、動磨片座的設(shè)計 根據(jù)上面螺旋推進器的尺寸數(shù)據(jù)及動磨盤的一些數(shù)據(jù)，我設(shè)計了一個動磨片座來和動磨盤固定在一起，效果圖如圖5所示 6、殼體設(shè)計 要設(shè)計這個殼體的話，我們必須要根據(jù)磨盤、動磨片座的尺寸數(shù)據(jù)來設(shè)計。然后，我選擇的材料為：HT10-26。要鑄造出殼體的話，就必須要符合鑄造的條件： 鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求： 1．鑄件壁厚要合理。 2．鑄件壁厚要均勻。 3．鑄件內(nèi)壁應(yīng)薄于外壁。 4．鑄件壁連接要合理。 5．避免鑄件必縮受阻。 6．防止鑄件翹曲變形。 鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求： 1．鑄件外形力求簡單。 2．鑄件內(nèi)腔設(shè)計。 3．鑄件的結(jié)構(gòu)斜度。 我設(shè)計的殼體滿足上述條件的同時，也顯得比較實用，效果如圖6所示。 圖6機座 7、端蓋的設(shè)計 根據(jù)殼體的尺寸，我們設(shè)計與之相配合的端蓋，并且在上面打一個螺紋孔，目的是為了能讓調(diào)節(jié)螺桿能夠順利的調(diào)節(jié)二磨盤之間的間隙，從而來控制磨出來的粉狀物的磨粒大小。同時也在端蓋下面做一個出料口，端蓋的材料為：HT10-26，效果如圖7所示： 圖7機座蓋 8、其它一些零件的設(shè)計 根據(jù)以上尺寸，我們設(shè)計調(diào)節(jié)螺桿，料斗（材料PMMA，目的是為了能看到料斗里原料的多少。）、料斗底座及調(diào)節(jié)插板。分別如圖8所示 圖8 (從左到右) 1、調(diào)節(jié)螺桿 2、料斗 3、料斗底座 4、調(diào)節(jié)插板 9、電動機的選擇 9.1 電動機的選擇 由于我設(shè)計的“食用磨粉機”主要是用于谷物、豆類、辣椒、蘑菇和中草藥等的磨粉加工。而物料所消耗的功率受原糧品種、水分，喂入量、磨碎程度等諸多因素的影響，且關(guān)系變比較復(fù)雜,加之磨片旋轉(zhuǎn)時各點的速度不同,難以定出一個合理的計算公式,所以,本設(shè)計采用試驗方法確定電機功率。試驗測定計算公式如下[3] 式中 P1——負載時電機輸入的平均功率,kW T——測定時間,h E——每次加工成品的總耗電量,kW·h ε——電機負載程度 Ph——電機額定功率,kW η——電機效率 這里我們試驗選JY7124單相電動機(額定功率為0.25 kW),當喂料量在8~12 kg/h時，磨粉機消耗的功率與電機功率相匹配,負載程度為93%~97%。由于進料量可通過插板控制,故所選電機的功率是合理的。 9.2電機主要參數(shù)的確定 根據(jù)上面的關(guān)系，我選用的電機主要參數(shù)如下： 外形尺寸:374 mm×170 mm×355 mm 磨盤直徑:160 mm 磨片轉(zhuǎn)速:1 400 r/min 電動機功率:0.25 kW整機質(zhì)量:15 kg噸粉耗電量:≤40 kW·h/t 生產(chǎn)率:8~12 kg/h(谷物類:小麥、玉米、大米、小米等) 注：由于我設(shè)計的磨粉機要和電動機的主軸連在一起，所以電動機的主軸需要特別的制作。 10、機架的設(shè)計 目前國內(nèi)外磨粉機的機架制造方式有三種：即整體鑄造、墻板拼裝和焊接墻板機架。 整體鑄造機架：其整體性和剛性好，節(jié)省切削加工工時，而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可以說百年不壞。但是，機架鑄造困難，而且鑄造技術(shù)要求高，成本也比較高。 墻板拼裝式機架：鑄件體積小，尺寸小，便于制造，成本低，便于安排其他零部件， 便于實現(xiàn)全封閉， 而且有利于磨粉機的系列化。但是， 機架剛度差，容易變形， 切削加工的工作量大，又煩瑣。 焊接式機架：其生產(chǎn)周期短， 重量輕，成品率高。但是， 焊接技術(shù)要求高， 焊接后產(chǎn)生變形及應(yīng)力及中， 必須進行熱處理以消除應(yīng)力及中。 綜合考慮以上各種機架的優(yōu)缺點， 本機采用整體鑄造機架。 11、動、靜磨盤間隙的控制和作用 動、靜磨盤間隙主要是通過調(diào)節(jié)螺桿來控制的，當動磨盤轉(zhuǎn)動的時候，動磨盤上面的磨齒對物料進行切削和磨削。對物料磨粉的數(shù)量和粒度取決于動靜盤安裝精度和主軸運動精度以及動盤的轉(zhuǎn)速和磨環(huán)的寬度等。磨盤式磨粉機的獨特設(shè)計不會造成磨粉過粉碎 ,也不會使被磨物料的溫度上升。動盤與靜盤之間留有一定的間隙 ,間隙ΔH有三個作用 一是:ΔH 和磨粒的間隙一起組成了一個“篩子”,用于對被粉碎物料進行篩分和分級。 二是:防止動、靜盤之間接觸而被磨損 三是:保證物料被靜盤“嚙合”,進行切削與磨削 12、輥式磨粉機和盤式磨粉機的優(yōu)缺點比較 輥式磨有穩(wěn)定的研磨精度,刮胚率較高,研磨物料較細。但設(shè)備體積大,占地面積大,功率消耗高,操作維修較為復(fù)雜,設(shè)備價格高。 盤式磨體積小,以10臺400 cm長的輥磨形式排列,它只占樓板面積的1/2,重量只是輥磨的1/3。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,使用可靠。電機設(shè)置在支架下部,簡便且安全。支架是由4條腿支撐,防震性能好。設(shè)備結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,只有一個簡單的手控制輪控制著研磨盤之間的間隙,操作非常方便。整臺設(shè)備的壽命可以達到4年,噸粉電耗小于輥式磨。 磨盤的安裝很簡單,盤齒的壽命比輥磨使用的時間長。設(shè)備拆卸和維修很方便,只需要一個人就可以完成。 13、維護保養(yǎng) 磨粉機每次工作結(jié)束后，應(yīng)及時清掃機器，清除機器內(nèi)的物料；磨粉機工作一段時間后，當磨片磨損影響出粉時，應(yīng)更換動磨片、靜磨片的相互位置；若 磨粉機的磨片兩面都已用過，則應(yīng)更換新片。在更換安裝靜磨片時，應(yīng)將磨片的 3個螺孔與機體的 3 個螺孔對準、擰緊，并保證磨片與機體座的不同心度不超過 1mm，螺栓的方帽不準高出磨片；檢查各處螺栓是否松動，若松動應(yīng)及時擰緊；定期檢查調(diào)節(jié)絲桿進退是否靈活自如，并感覺壓力彈簧對動磨片是否有一定的彈力，若彈簧折斷，應(yīng)及時更換； 14、故障及排除 （1）生產(chǎn)率降低 原因主要有：主軸轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速，動力不足；磨片間隙小；磨片磨損。排除方法：調(diào)整轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速（ 更換大的電動機或柴油機）；適當調(diào)大磨片的間隙；更換新磨片。 （2）麩渣內(nèi)含面粉多 原因主要有：糧食潮濕堵住篩絹孔；進料流量過大；旋轉(zhuǎn)角過大。排除方法：曬干原糧；清掃篩絹，調(diào)整好進料流量；適當調(diào)螺旋角。 （3）兩磨片空磨 原因主要有：磨片間距調(diào)節(jié)機構(gòu)壓力彈簧折斷失效。排除方法：更換新彈簧。 （4）麩渣出得太少 原因主要有：螺旋角過小。排除方法：螺旋角調(diào)整為 5。~7。。 （5）機器振動嚴重或有雜音 原因主要有：機座不穩(wěn)；螺絲松動；物料內(nèi)有雜物；軸承磨損嚴重；動磨片、靜磨片不同心；主軸的旋轉(zhuǎn)方向不對。排除方法：緊固機座螺栓；緊固機器各部分螺絲；清選物料；更換損壞的軸承；調(diào)整兩磨片的同心度。 總 結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計，我系統(tǒng)地回顧了大學四年地所有有關(guān)學科理論知識，并且學到了許多我以前沒有接觸過的東西。 這次設(shè)計是大四專業(yè)課學習的一個主要組成部分，其目的在于通過自已設(shè)計使我們獲得基本生產(chǎn)的流程知識，理論聯(lián)系實際，擴大知識面；同時又是鍛煉和培養(yǎng)學生能力及素質(zhì)的主要渠道，也是我們接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個重要途徑，逐步實現(xiàn)由學生到社會的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實際知識，對我們學習后面的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎(chǔ)。 在這次畢業(yè)設(shè)計中我綜合運用了PRO/E和AutoCAD等軟件并且系統(tǒng)運用了機械原理、機械設(shè)計和機械制圖等專業(yè)知識。 由于個人知識水平有限，畢業(yè)設(shè)計中存在一些不足之處，在所難免。望各位老師和同學給予批評指正。 參 考 文 獻 1、程凌敏,徐克非,楊綺云等編.食品加工機械.北京:中國食品出版社, 1988 2、 中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院編.實用機械設(shè)計手冊.北京:中國農(nóng)業(yè)機械出版社, 1985 3、中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院編.農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊.北京:機械工業(yè)出版社, 1988 4、蓋國勝,馬正先,胡小芳.超細粉碎與分級設(shè)備進展[J].金屬礦山, 2000, (5): 30-35 5、張國旺,黃圣生.超細粉碎技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展[J].礦業(yè)快報, 2002, (1): 1-3 6、張更超,應(yīng)富強.超細粉碎技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國粉體技術(shù), 2003 7、馬克明,王富祥.粉體深加工技術(shù)與設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國化工裝備, 2000, (3): 7-24 8、孫成林.2003年中國粉體工業(yè)現(xiàn)狀[J].中國非金屬礦工業(yè)導刊, 2004, (3): 22-24 9、實用機械設(shè)計手冊編寫組.實用機械設(shè)計手冊（第二版）上.機械工業(yè)出版社，1991 10、實用機械設(shè)計手冊編寫組.實用機械設(shè)計手冊（第二版）下.機械工業(yè)出版社，1991 11、王啟平.機床夾具設(shè)計.哈爾濱工業(yè)大學出版社，2003 12、邱映輝.機械設(shè)計基礎(chǔ).大連理工大學出版社，2005 13、徐雄風.面粉廠工藝與分析〔J〕.武漢糧食工業(yè)學院學報,1993· 14、朱天欽.制粉工藝與設(shè)備〔M〕.成都:四川科技出版社,1988 15、鄭州糧食學院編.食機械原理與設(shè)計〔M〕.鄭州:鄭州糧食學院,1989 16、John Schofield. The Discmill: New Applications in Cereal Mill[J].World Grain, 2002 17、Bga. Hhree Dimensional Virtual Roller Mill[J]. Grain Feed, 2001 18、呂釗欽,等.超小型磨粉機設(shè)計研究[J].農(nóng)業(yè)機械學報,1999 19、彭建恩,等.制粉工藝與設(shè)備[M].北京:中國財政經(jīng)濟出版社,1999  致 謝 詞 這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成，并非我一人之功勞，是所有指導過我的老師，幫助過我的同學和一直關(guān)心支持著我的家人對我的教誨、幫助和鼓勵的結(jié)果。我要在這里對他們表示深深的謝意！ 經(jīng)過一個多月的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導師張廬陵老師。張廬陵老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從外出實習到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設(shè)計較為復(fù)雜煩瑣，但是張廬陵老師仍然細心地糾正設(shè)計中的錯誤。除了張廬陵老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。http://hi.baidu.com/hzzccn 其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計的鄭小春同學，他在本次設(shè)計中勤奮工作，克服了許多困難來完成此次畢業(yè)設(shè)計，并承擔了一部分的工作量。如果沒有他的努力作，此次設(shè)計的完成將變得非常困難。Htt 然后還要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。 22