2737 谷物磨粉機(jī)的設(shè)計(jì)與研究,谷物,磨粉機(jī),設(shè)計(jì),研究,鉆研 UNIVERSITY本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目： 谷物磨粉機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 學(xué) 院：工學(xué)院姓 名：XXX學(xué) 號(hào)：XXX專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年 級(jí)：四年級(jí)指導(dǎo)教師：XXX 職 稱：教授 二○一二 年 五 月 I摘要隨著食品工業(yè)的發(fā)展，以及市場(chǎng)需求的變化，近年來(lái)我國(guó)的磨粉機(jī)層出不窮。專用的食品加工用的磨粉機(jī)從無(wú)到有、從少到多有了長(zhǎng)足的發(fā)展?，F(xiàn)今市場(chǎng)上有專用加工一種農(nóng)作物的磨粉機(jī)，也有可加工多種農(nóng)作物的磨粉機(jī)。各種各樣的磨粉機(jī)，從大型的到小型的，名目繁多。磨粉機(jī)的工作原理也不一樣，有的是用刀片切削的方式進(jìn)行粉碎，也有的用磨盤(pán)進(jìn)行磨碎，也有的先用一機(jī)構(gòu)進(jìn)行切碎再進(jìn)行磨粉。經(jīng)過(guò)我的現(xiàn)場(chǎng)的了解和對(duì)市場(chǎng)上各種磨粉機(jī)的探究，市場(chǎng)上的磨粉機(jī)主要是大型商用磨粉機(jī)和超小型磨粉機(jī)，沒(méi)有一種是中型磨粉機(jī)。這對(duì)需要中小型磨粉機(jī)的用戶來(lái)說(shuō)，沒(méi)有合適的產(chǎn)品供其選擇。在這里我針對(duì)這種情況，設(shè)計(jì)了一款中型磨粉機(jī)，非常適合小型加工廠的使用?？赡ザ喾N谷物，如大米、麥子等。我所設(shè)計(jì)的磨粉機(jī)的工作原理是利用一對(duì)平置等徑不等速相向旋轉(zhuǎn)的齒輥（或光輥），以剪切、擠壓、研磨（或擠壓和研磨）的方法將物料粉碎。本機(jī)的工作效率高，既適合小型面粉廠又適合家庭。本設(shè)計(jì)利用Auto CAD軟件繪制相關(guān)的圖紙。本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)在于所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，便于加工。其所用的材料便宜，所以本機(jī)的制造成本很低。本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的磨粉機(jī)具有成本低，效率高的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：磨粉機(jī)、輥式、谷物AbstractIIAlong with the development of food industry, and the change of market demand, in recent years China's grinding machine are endless. Special food processing with a mill from scratch, from a limited amount has developed rapidly. On the market today to have special processing a crop of grinding machine, also have a variety of crops can be processed the grinding machine. All kinds of grinding machine, from large to small, various kinds. The working principle of grinding machine is different also, have a plenty of with a blade cutting way pieces, and also some micropipette grinding with on, also some use first a mechanism to cut up grinding. After my site to the understanding of the market and the mill of the inquiry, in the market grinding machine Lord if large commercial grinding machine and mini mill, no one is medium mill. The need to small and medium mill of users, not suitable products for their choice. Here I in this kind of situation, designed a medium-sized grinding machine, very suitable for the use of small processing plant. Can whet a variety of grains, such as rice, wheat, etc. I designed by grinding machine working principle is to use a pair of flat buy such as track not constant speed at the rotation teeth roll (or light roller) to shear, extrusion, grinding (or extrusion and grinding) methods will material crushing. This machine is of high working efficiency, and is suitable for both small flour factories and suitable for home. This design using Auto CAD software rendering the relevant drawings. This design is the main characteristics of the design of simple structure, practical strong, facilitate processing. It used materials cheap, so the machine manufacturing cost is very low. The design of the milling machine has the design cost is low, the efficiency high characteristic. Key words: mill, roller type, graini目錄1 緒論 ............................................................................................................................11.1 引言 ................................................................................................................11.2 適用范圍及特點(diǎn) ............................................................................................12 設(shè)計(jì)方案的確定和關(guān)鍵技術(shù)的解決方法 ..............................................................22.1 總體結(jié)構(gòu)與主要工作部分 ............................................................................22.1.1 機(jī)架 ......................................................................................................22.1.2 外形 ......................................................................................................22.1.3 與機(jī)架有關(guān)的部分 ..............................................................................22.1.4 磨輥及其支承、清理與調(diào)平 ..............................................................32.1.5 喂料輥及其有關(guān)尺寸參數(shù)的確定 ......................................................42.2 傳動(dòng)系統(tǒng) ........................................................................................................62.2.1 快輥拖動(dòng) ................................................................................................62.2.2 輥間傳動(dòng) ................................................................................................72.2.3 喂料輥傳動(dòng) ..........................................................................................82.2.4 傳動(dòng)示意圖 ............................................................................................82.3 控制系統(tǒng) ..........................................................................................................92.3.1 傳感機(jī)構(gòu) ................................................................................................92.3.2 喂料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) ......................................................................................102.3.3 離合軋—— 軋調(diào)機(jī)構(gòu) ........................................................................112.3.4 過(guò)載沖擊問(wèn)題 ....................................................................................122.4 卸料方式 ......................................................................................................132.5 棘輪微調(diào)問(wèn)題 ..............................................................................................132.6 磨輥的生產(chǎn)率 ..............................................................................................133 本機(jī)工作原理與操作方法 ....................................................................................143.1 工作原理 ......................................................................................................143.2 操作方法 ....................................................................................................144 本機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與先進(jìn)性 ....................................................................................155 本機(jī)的特征 ............................................................................................................166 計(jì)算部分 ................................................................................................................176.1 動(dòng)力計(jì)算、選配電機(jī) ..................................................................................176.2 傳動(dòng)設(shè)計(jì) ........................................................................................................176.2.1 三角帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) ..................................................................................176.2.2 齒輪減速箱部分的設(shè)計(jì) ......................................................................196.2.3 同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) ..................................................................................236.3 磨輥受力分析 ..............................................................................................246.3.1 磨輥軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................246.3.2 磨輥受力分析 ......................................................................................246.4 磨輥軸的校核 ..............................................................................................276.5 軸承的選用與校核 ......................................................................................306.6 關(guān)于傳感機(jī)構(gòu)的計(jì)算 ................................................................................316.7 喂料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的計(jì)算 ..................................................................................326.8 離合軋—— 軋調(diào)機(jī)構(gòu)的計(jì)算 ....................................................................35ii參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................39致謝 ..............................................................................................................................4011 緒論1.1 引言我國(guó)糧食加工機(jī)具的發(fā)明和使用很早，片式石磨和石碾已有兩千年的歷史，在晉代以后水磨，水碾就有了發(fā)展。在我國(guó)西北地區(qū)，還發(fā)現(xiàn)錐式石磨，和現(xiàn)代的錐式磨粉機(jī)很相似。這說(shuō)明了我國(guó)古代勞動(dòng)人民的勤勞和智慧。目前，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的飛速發(fā)展，我國(guó)農(nóng)村糧食加工作業(yè)也有了一個(gè)新的發(fā)展，基本上都是用上了磨粉機(jī)。當(dāng)前，我國(guó)農(nóng)村所使用的磨粉機(jī)有：小型對(duì)輥磨、錐磨、片磨和粉碎機(jī)。從使用情況來(lái)看，對(duì)輥磨由于具有產(chǎn)量高、電耗低、調(diào)節(jié)靈敏方便、穩(wěn)定可靠等 。??1但是有時(shí)候小型磨粉機(jī)滿足不了在短時(shí)間內(nèi)完成比較大的工作量，這時(shí)使用大型磨粉機(jī)又沒(méi)必要，我們針對(duì)這一情況設(shè)計(jì)出了一款中小型磨粉機(jī)來(lái)滿足這個(gè)需求。本機(jī)的生產(chǎn)成本比小型磨粉機(jī)略高，但是其效率卻更高，能更好的滿足用戶的需求。1.2 適用范圍及特點(diǎn)本產(chǎn)品適用于本產(chǎn)品適用于小型面粉及家庭的糧食加工廠，可從前道皮磨用到心磨。其工作效率高，生產(chǎn)成本低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作。用戶可以自行更換部分簡(jiǎn)單的零部件。2 設(shè)計(jì)方案的確定和關(guān)鍵技術(shù)的解決方法22.1 總體結(jié)構(gòu)與主要工作部分2.1.1 機(jī)架目前國(guó)內(nèi)外磨粉機(jī)的機(jī)架制造方式有三種：即整體鑄造、墻板拼裝和焊接墻板機(jī)架 。??2整體鑄造機(jī)架：其整體性和剛性好，節(jié)省切削加工工時(shí)，而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可以說(shuō)百年不壞。但是，機(jī)架鑄造困難，而且鑄造技術(shù)要求高，成本高，不利于磨粉機(jī)的系列化。墻板拼裝式機(jī)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(shí)現(xiàn)全封閉， 而且有利于磨粉機(jī)的系列化。但是， 機(jī)架剛度差，容易變形， 切削加工的工作量大。焊接式機(jī)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(jìn)行熱處理以消除應(yīng)力及中。綜合考慮以上各種機(jī)架的優(yōu)缺點(diǎn)，本機(jī)采用墻板拼裝式機(jī)架。2.1.2 外形目前，磨粉機(jī)的外形有：敞開(kāi)式，半封閉式,全封閉式三種 。本機(jī)采用全??2封閉式外形，所謂全封閉是指整個(gè)磨粉機(jī)除快輥皮帶輪外，均布置在密封罩內(nèi)，它的優(yōu)越性在于避免敞開(kāi)式和半封閉式的缺點(diǎn)，使零、部件得到良好的保護(hù)，而且操作安全可靠，機(jī)器美觀，車(chē)間衛(wèi)生清潔，改善了工人的工作環(huán)境。2.1.3 與機(jī)架有關(guān)的部分料筒：本機(jī)料筒采用有機(jī)玻璃，可以觀察進(jìn)料情況，而且質(zhì)輕美觀。上磨門(mén)：本機(jī)采用有機(jī)玻璃，這樣可以觀察到喂料輥轉(zhuǎn)動(dòng)及料流等情況。下磨門(mén)：本機(jī)采用Q235 鋼板制造，下磨門(mén)和下?lián)螕跤勉q支軸連接，與上??3撐擋用磁鐵吸住。此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，而且便于開(kāi)啟、關(guān)閉。罩殼：本機(jī)罩殼采用Q235鋼板沖壓、焊接制成。側(cè)面罩殼分為上、下、左、右四塊，此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便。當(dāng)僅需觀察傳動(dòng)情況時(shí)，只要向上打開(kāi)上罩殼即可，不必把它卸掉。2.1.4 磨輥及其支承、清理與調(diào)平磨輥：由于磨輥的轉(zhuǎn)速高，承受的壓力大，所以制造磨輥輥體的材料，應(yīng)具有適當(dāng)?shù)挠捕取?qiáng)度、韌性和耐磨性、并且能在其表面上進(jìn)行拉絲。此外，還應(yīng)具有足夠的導(dǎo)熱性能，在工作過(guò)程中可以將產(chǎn)生的熱量傳遞給周?chē)橘|(zhì)，使輥體本身的溫度不致過(guò)高。輥體表面質(zhì)量對(duì)研磨工藝效果有直接影響，因此3要求輥體工作表面硬度均勻，不得有夾砂、氣孔、為了滿足上述要求，輥體采用雙層金屬以離心澆鑄的方法制成。外層為硬度很高的白口合金鑄鐵，純白口深度為輥體直徑的8——13%，硬度為肖氏66——78個(gè)硬度單位，其化學(xué)成分含有：碳、矽、錳、磷、硫、鉻、鎳、鉬、銅等元素。近幾年來(lái)，又研究試制成功了釩鈦合金輥，經(jīng)過(guò)試用，其主要性能優(yōu)于鉻鎳鉬合金輥 。上述兩種合金??4輥的內(nèi)層，均為灰口鑄鐵，以提高輥體強(qiáng)度并便于機(jī)械加工。所以：輥體是空心的，外層為激冷低合金白口耐磨鑄鐵，內(nèi)層為普通灰口鑄鐵，采用離心兩次澆筑成型。輥軸采用碳鋼——45鋼。輥體和輥軸二者過(guò)盈配合，加工配合面后用壓力機(jī)將輥軸壓入輥體，然后再進(jìn)行機(jī)加工。1 2 圖1—磨輥 ??11—輥軸 2—輥體對(duì)于負(fù)荷較小的小型磨粉機(jī)，一般采用剖分式軸承（軸瓦）便于磨輥的裝拆。滑動(dòng)軸承承受磨輥振動(dòng)和沖擊載荷的能力強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，徑向尺寸小，易于在機(jī)架上安裝，裝拆方便；但磨損嚴(yán)重，機(jī)械效率低，在潤(rùn)滑狀況較差的情況下，配合精度低，難以保證輥間軋距的穩(wěn)定性，潤(rùn)滑油易污染物料性，潤(rùn)滑油易污染物料?，F(xiàn)代磨粉機(jī)幾乎全部采用滾動(dòng)軸承，其摩擦損失小，發(fā)熱小，對(duì)減少磨粉機(jī)的功率消耗有很大的作用。滾動(dòng)軸承的回轉(zhuǎn)精度高，可保持快、慢輥間有穩(wěn)定的軋距。滾動(dòng)軸承供應(yīng)充足，可節(jié)約稀有金屬。滾動(dòng)軸承采用黃油脂潤(rùn)滑， 基本上不存在污染問(wèn)題。但是滾動(dòng)軸承也有缺點(diǎn)，其承受磨輥振動(dòng)和沖擊載荷的能力較差，壽命短。滾動(dòng)軸承的徑向尺寸大，在磨粉機(jī)上安排較困難，而且對(duì)拆裝磨輥較為困難 。綜合考慮上述兩種軸承，本機(jī)選用深溝球軸承。此軸??5承有自位性能，而且承受載荷較大。為了便于裝拆磨輥，在軸承內(nèi)圈和磨輥之間加了緊釘錐套。軸承座為整體式，慢輥軸承座固定在軸承臂上，快輥軸承座固定在墻板上。清理方法：本機(jī)采用刷帚清理粘在磨輥上的物料。調(diào)平問(wèn)題：本機(jī)采用軸承臂鉸支軸加偏心套以調(diào)上下不平，利用雙面單調(diào)來(lái)調(diào)水平面不平。42.1.5 喂料輥及其有關(guān)尺寸參數(shù)的確定2.1.5.1 輥體材料及其制造方法本機(jī)喂料輥采用20號(hào)無(wú)縫鋼管制成。2.1.5.2 輥徑的確定：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，定量輥直徑為89mm，分流輥直徑為70～90mm，初定一輥徑，再通過(guò)相關(guān)資料顯示，最終得出兩個(gè)輥徑都為89mm，壁厚為6mm，它的線重量為12.2kg/m。2.1.5.3 齒形的確定根據(jù)小型制粉廠在生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)粉時(shí)，每厘米齒數(shù)多少的選擇應(yīng)為：前路皮磨5——6牙/厘米，后路皮磨9——10牙／厘米，心磨系統(tǒng) 10——12牙／厘米，所以齒形根據(jù)廠家的不同工藝要求，具體確定不同的皮磨機(jī)心磨的齒形 。磨??1齒角度: 磨齒角度是指磨齒兩個(gè)斜面的夾角,如下圖所示：圖2—磨齒的鈍角與鋒角 ??1AB與AC是磨齒的兩個(gè)斜邊，夾角ㄥBAC 就是磨齒的角，由于制粉工藝的需要，磨齒兩個(gè)斜面的形狀是不對(duì)稱的，見(jiàn)上圖（磨輥斷面示意圖）。窄面AC稱為鋒面，它與磨輥中心到齒頂連線的夾角，即ㄥCAO叫鋒角；寬面AB稱為鈍面，它與磨輥中心到齒頂連線的夾角，即ㄥBAO叫鈍角。在生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)于齒角和接觸角的選擇原則，可大概歸納如下：(1)要求多出粉，麩片大，應(yīng)選擇較大的齒角，尤其是較大的接觸角。在加工硬麥、陳麥和干麥時(shí)，更應(yīng)選擇較大的接觸角。(2)要求既出面粉，又提麥心，應(yīng)選擇較小的磨齒角度，并應(yīng)配合較大的流量。在加工軟麥和水分大的小麥時(shí)，更應(yīng)選擇較小的接觸角。(3)要求刮凈后路麩皮，保持較大麩片，應(yīng)選擇較大的磨齒接觸角。(4)為了提高前路流量，降低動(dòng)力消耗，可選擇較小的接觸角 。??1根據(jù)上述原則: 磨齒角度為100°，鈍角為65° ，鋒角為35° 。2.1.5.4 喂料軌跡及物料入磨速度5喂料機(jī)構(gòu)的示意圖如下圖所示，假設(shè)物料在分流輥的拋料點(diǎn)M切向離開(kāi)，此時(shí)物料的速度V與分流輥 相等，且忽略空氣阻力，即 ，在fVfr???fV拋料點(diǎn)M 處，分流輥對(duì)物料沿徑向的支反力N為: fmasing2N??圖3—喂料機(jī)構(gòu)示意圖 ??21—喂料門(mén) 2—定量輥 3—導(dǎo)料板 4 —分流輥 5—慢輥 6—快輥而此時(shí)物料即將拋出，即N=0則 grasinf2??設(shè)M點(diǎn)距分流輥中心水平線的垂直高度為 ,則 為：Ahgvrasinrfff 22Ah???建立直角坐標(biāo)系XMY，將初速 沿坐標(biāo)軸分解得：fVavfyxcosin?物料軌跡方程 設(shè)從分流輥拋料點(diǎn)M到慢輥上物料的下21gtvyx??6落點(diǎn)之間的垂直距離為H，令 ，得物料的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t為：Hy?， gvty2???物料的入磨速度 為：T??gHvgtvyxyx 222 ????為了提高磨粉機(jī)的產(chǎn)量，希望物料的入磨速度 應(yīng)盡可能接近慢輥的線速T度，而入磨速度 由分流輥線速度 和分流輥與慢輥之間的垂直距離H 決定，TvfV由于 和H的提高都受到限制，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中主要考慮較佳的喂料軌跡，fV而不追求高的入磨速度 。??2對(duì)于平置磨輥和傾角小于15°的斜置磨輥，喂料機(jī)構(gòu)能直接將物料準(zhǔn)確地送入兩輥軋區(qū)；對(duì)于傾角大于15°的斜置磨輥，則只能要求喂料物料落在慢輥的表面，且不能先與快輥表面接觸，以減少物料的飛濺?；蛘咴谖沽狭鞯姆较蛟O(shè)置弧形導(dǎo)流板，將物料導(dǎo)入軋區(qū)附近，導(dǎo)流板需能根據(jù)軋區(qū)位置的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)2.2.1 快輥拖動(dòng)快輥是由電機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)的，快輥的轉(zhuǎn)速要求在450～600r/min，確定快輥的轉(zhuǎn)速要綜合考慮動(dòng)耗、產(chǎn)量和大帶輪直徑。 如果轉(zhuǎn)速過(guò)大，大帶輪直徑相對(duì)減小，產(chǎn)量增大，但動(dòng)耗也增大； 如轉(zhuǎn)速過(guò)小，雖然動(dòng)耗減小，但產(chǎn)量也減小，而且大帶輪直徑增大，影響整機(jī)的尺寸。若轉(zhuǎn)速變化范圍不太大，對(duì)產(chǎn)量的影響很小 。所以綜合考慮上述情況，把轉(zhuǎn)速定在550r/min。快慢輥的轉(zhuǎn)速比為??62.5，快輥與喂料輥剪得轉(zhuǎn)速比為2.75。2.2.2 輥間傳動(dòng)功能要求：磨粉機(jī)快、慢輥間傳動(dòng)裝置必須保證快、慢輥有較為準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，能適應(yīng)磨輥輥徑的變化及軋距調(diào)節(jié)所引起的快、慢輥中心的變化，有一定的使用壽命，而且噪音要小，傳動(dòng)件在磨輥軸上應(yīng)便于安裝拆卸，為了適應(yīng)研磨不同的物料，快慢輥間應(yīng)有不同的速比。本機(jī)設(shè)計(jì)三種速比，即2.5、2、1.5。磨粉機(jī)的輥間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在空載時(shí)起傳動(dòng)作用；在負(fù)載時(shí)， 由于封閉功率的存在，其定速作用。負(fù)載時(shí)，存在封閉功率，使輥間傳動(dòng)帶（或鏈）的松緊邊對(duì)調(diào)轉(zhuǎn)化，帶輪齒的非嚙合面磨損，磨粉機(jī)傳動(dòng)件的壽命降低，所以封閉循環(huán)功率是傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)依據(jù)。7傳動(dòng)方式的比較確定：目前，國(guó)內(nèi)外磨粉機(jī)輥間傳動(dòng)方式有：皮帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)，扭矩臂差動(dòng)傳動(dòng)及雙面同步齒形帶傳動(dòng) 。 ??7皮帶傳動(dòng)：皮帶傳動(dòng)的動(dòng)力大，磨粉機(jī)的粉碎能力大，產(chǎn)量大，不需要潤(rùn)滑，減小了污染性，對(duì)主、從動(dòng)輪中心距變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，松和閘對(duì)皮帶的傳動(dòng)性能影響較小，工作中的噪音小。但是，皮帶傳動(dòng)的速比不準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率低，而且結(jié)構(gòu)齒寸大，還不安全。所以使得它在磨粉機(jī)上的使用越來(lái)越少，已逐漸被淘汰。齒輪傳動(dòng)：和其他機(jī)械傳動(dòng)相比，齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；瞬間傳動(dòng)比為常數(shù)；傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)精度高，結(jié)構(gòu)緊湊，功率和速度適用范圍很廣。但是高精度的齒輪的成本很高；當(dāng)精度低時(shí)，振動(dòng)和噪聲較大；不適用于軸間距較大的傳動(dòng) 。 ??8鏈傳動(dòng)： 鏈傳動(dòng)對(duì)于松合閘引起的磨輥中心的變化對(duì)鏈傳動(dòng)性能的影響不大，能適應(yīng)不同直徑磨輥的使用（緊需調(diào)節(jié)張緊輪的位置），其傳動(dòng)比準(zhǔn)確，缺點(diǎn)為：傳動(dòng)鏈的承載能力不大，鏈傳動(dòng)對(duì)于主、從鏈輪的不同面度較為敏感，因此， 兩磨輥的軸向竄動(dòng)將影響傳動(dòng)性能，所以傳動(dòng)鏈的壽命較低，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸較大， 鏈傳動(dòng)需用稀油潤(rùn)滑，，鏈輪箱必須有可靠的密封，以防止污染，鏈輪的裝拆也不方便。 扭矩臂差動(dòng)傳動(dòng)： 優(yōu)點(diǎn)：磨輥的松合閘不影響機(jī)構(gòu)中齒輪副的中心距，并能保證齒形帶輪中心距基本不變，傳動(dòng)性能好，噪音小，齒輪箱的密封性能好，齒形帶不需有潤(rùn)滑，門(mén)有潤(rùn)滑油的污染問(wèn)題，機(jī)構(gòu)的尺寸小，便于封閉。但是，它也存在缺點(diǎn)：軸承臂的位置調(diào)節(jié)需繞其慢輥軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 因此，當(dāng)磨輥直徑減小后，軸承臂上移所引起的齒形帶輪中心的變化，不能完全由從動(dòng)輪軸心和軸承臂鉸支抵消， 所以松合閘對(duì)齒形帶輪中心距仍有一定影響，機(jī)構(gòu)中的齒輪減速箱重量較大（56公斤左右）， 沒(méi)有把手， 裝拆不方便。雙面同步齒形帶傳動(dòng)：雙面同步齒形帶傳動(dòng)集齒輪傳動(dòng)合帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)于一身。其傳動(dòng)效率高，節(jié)能效果高，經(jīng)濟(jì)效益好，帶與齒形輪之間往返間隙小，嚴(yán)格同步，不打滑，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，角速度恒定，不需潤(rùn)滑油， 既節(jié)省油又不會(huì)產(chǎn)生污染，使用壽命長(zhǎng)而且不需維修保養(yǎng)，使用速度范圍大，因其輕而離心力小，所以可高速傳動(dòng)，也可低速高扭矩傳動(dòng)。但是，它存 在 很 多 缺 陷 ， 壽 命 短 ， 不 耐 磨 ， 齒 剝 離 現(xiàn)象 嚴(yán) 重 ， 嚙 合 不 良 等 等 。 由 于 齒 剝 離 現(xiàn) 象 嚴(yán) 重 ， 會(huì) 導(dǎo) 致 整 個(gè) 機(jī) 器 的 傳 動(dòng) 產(chǎn) 生重 大 影 響 ， 很 可 能 會(huì) 釀 成 生 產(chǎn) 事 故 ， 安 全 隱 患 較 大 。綜上所述， 本機(jī)輥間傳動(dòng)采用齒輪減速箱傳動(dòng)。2.2.3 喂料輥傳動(dòng)動(dòng)力來(lái)源：傳統(tǒng)的磨粉機(jī)的動(dòng)力來(lái)源都從快輥傳遞，由于快輥轉(zhuǎn)速較高，而分流輥的8轉(zhuǎn)速較低，所以必須配置減速箱，它不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且安裝也復(fù)雜，增加了成本。本機(jī)的動(dòng)力來(lái)源于慢輥，由于慢輥由磨輥傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速了一級(jí)，傳到分流輥再減速一級(jí)，就不用減速箱了，所以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。張緊問(wèn)題：目前，國(guó)內(nèi)外的磨粉機(jī)喂料輥傳動(dòng)皆有張緊輪張緊，而本機(jī)利用巧妙的結(jié)構(gòu)安排解決了張緊問(wèn)題，并不需要用專門(mén)的張緊裝置，所以結(jié)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化。前后輥傳動(dòng)方式：本機(jī)喂料輥前后輥傳動(dòng)采用單面同步齒形帶傳動(dòng)，單面同步齒形帶傳動(dòng)集齒輪傳動(dòng)合帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)于一身。其傳動(dòng)效率高，節(jié)能效果高，經(jīng)濟(jì)效益好，帶與齒形輪之間往返間隙小，嚴(yán)格同步，不打滑，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，角速度恒定，不需潤(rùn)滑油，既節(jié)省油又不會(huì)產(chǎn)生污染，使用壽命長(zhǎng)而且不需維修保養(yǎng)，使用速度范圍大，因其輕而離心力小，所以可高速傳動(dòng)，也可低速高扭矩傳動(dòng)。2.2.4 傳動(dòng)示意圖圖4—傳動(dòng)示意圖2.3 控制系統(tǒng)2.3.1 傳感機(jī)構(gòu)目前，國(guó)內(nèi)外傳感機(jī)構(gòu)基本上有以下幾種：9電極板傳感機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈敏。缺點(diǎn)：后道磨粉機(jī)的極板易被面粉粘上，以至失效，效果不好。 杠桿組及“噴射式 ”射流元件組成的傳感機(jī)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單， 動(dòng)作靈敏。缺點(diǎn)：使用壽命短。光電傳感機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于：動(dòng)作靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：光電管易被面粉粘上，以至失效，所以使用效果不好。杠桿組傳感機(jī)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)：使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，靈敏度不高。杠桿組及電傳感機(jī)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，使用壽命長(zhǎng)。 缺點(diǎn)：易造成離合閘動(dòng)作頻繁。綜合考慮上述各種傳感機(jī)構(gòu)，本機(jī)所用的傳感機(jī)構(gòu)自我設(shè)計(jì)。其目的是為了達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性價(jià)比高。圖5—傳感機(jī)構(gòu)示意圖該機(jī)構(gòu)的工作原理為：感應(yīng)鐵片與與之相連的軸焊接在一起，物料壓在鐵片上面，彈簧的拉力略大于鐵片所受到的重力，當(dāng)由物料進(jìn)入時(shí)，感應(yīng)鐵片就會(huì)受到物料重力的影響轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)傳動(dòng)桿就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)傳動(dòng)螺桿沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與螺套連接的部分就不會(huì)左右移動(dòng)，這時(shí)慢輥與快輥是分開(kāi)的，防止產(chǎn)生空轉(zhuǎn)，使得快輥與慢輥直接摩擦從而降低其壽命。當(dāng)感應(yīng)鐵片帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺套就會(huì)向右移動(dòng)，這時(shí)快慢輥合在一起，開(kāi)始研磨的工作。2.3.2 喂料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)料門(mén)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有以下幾種：1.手動(dòng)喂料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：10結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于隨時(shí)根據(jù)實(shí)際情況改進(jìn)，價(jià)格低廉。但不能根據(jù)進(jìn)機(jī)物料量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)料門(mén)的開(kāi)啟度，以至喂料量不均勻， 如果突然斷料就會(huì)造成磨輥相碰。所以在能夠?qū)崿F(xiàn)其功能的情況下，使用這種結(jié)構(gòu)。2.氣、液壓連動(dòng)喂料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：其靈敏度高，能隨進(jìn)機(jī)物料量的大小而改變料門(mén)的開(kāi)啟度，但是，對(duì)氣、液壓元件的質(zhì)量要求高。3.電控制喂料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：其靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)。但是增加了動(dòng)耗。 綜合考慮以上幾種機(jī)構(gòu)，本機(jī)選用手動(dòng)喂料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。圖6—喂料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示意圖該機(jī)構(gòu)的工作原理為：通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺套使與之配合的螺桿上下移動(dòng)，螺桿與桿1之間焊接，桿1與輥A焊接，桿1帶著輥A繞著鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)AB兩輥之間的距離就會(huì)改變，從而達(dá)到改變調(diào)節(jié)喂料的速度的目的。2.3.3 離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)功能要求：對(duì)離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)的功能要求是：使磨輥在工作時(shí)實(shí)現(xiàn)定軋距； 完成松和閘動(dòng)作；能滿足新輥及舊輥的使用；機(jī)構(gòu)能簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)兩磨輥的平行度， 使兩磨輥不平行度不大于0.01mm ；能簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)軋距大小，且在調(diào)節(jié)后仍保持兩輥的平行度；機(jī)構(gòu)設(shè)有磨粉機(jī)的過(guò)載安全保護(hù)裝置；對(duì)于自動(dòng)控制松合閘的磨粉機(jī)，必須另設(shè)手控松合閘機(jī)構(gòu)，以免在自動(dòng)控制系統(tǒng)失靈時(shí)能維持生產(chǎn)；機(jī)構(gòu)應(yīng)便于拆換磨輥，且在拆換的過(guò)程中盡可能少的拆換其他零件；機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)操作簡(jiǎn)單可靠；機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠。11設(shè)計(jì)原則：本機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則是能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能要求；而且要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、換輥方便。離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)的比較確定：手動(dòng)離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)：離合軋靠偏心縱軸的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。軋調(diào)靠手輪或手柄帶動(dòng)牛腿動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且還安有保安彈簧。此種機(jī)構(gòu)龐大，笨重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 換輥也不太方便。自動(dòng)離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)：離合閘靠氣、液缸推動(dòng)牛腿運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。軋調(diào)機(jī)構(gòu)與手動(dòng)離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)的軋調(diào)機(jī)構(gòu)相似，而且還裝有保安彈簧。此種機(jī)構(gòu)也比較復(fù)雜，換輥不方便，但其操作比手動(dòng)離合軋——軋調(diào)機(jī)構(gòu)方便。但是這種離合扎價(jià)格太高不適用于本機(jī)。綜合考慮以上幾種機(jī)構(gòu)，本機(jī)采用手動(dòng)離合扎，該離合扎結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方面，換輥也方便。價(jià)格低廉，性價(jià)比比較高。該機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)圖如下：圖7—扎調(diào)機(jī)構(gòu)示意圖該機(jī)構(gòu)的工作原理為：螺桿1與螺套配合，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿使得螺套左右移動(dòng)，與螺套相連接的下面的部分就可以實(shí)現(xiàn)左右移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)磨輥的水平方向上的移動(dòng)；上螺桿與下螺桿的螺距一樣的，這樣就可以實(shí)現(xiàn)軸承臂的上下移動(dòng)，從而使磨輥實(shí)現(xiàn)豎直方向上的移動(dòng),棘輪爪手柄轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，扎距變化量為0.058mm ，這樣可以達(dá)到微調(diào)的目的。綜上，該機(jī)構(gòu)可以很好的實(shí)現(xiàn)兩磨輥??2之間的距離的改變。122.3.4 過(guò)載沖擊問(wèn)題本機(jī)的過(guò)載保護(hù)依靠彈簧盒。當(dāng)物料過(guò)載時(shí)軸承向下通過(guò)軸承臂向下壓，這時(shí)彈簧通過(guò)墊片向下壓彈簧盒，彈簧盒中的彈簧收縮致使軸承臂可以向下運(yùn)動(dòng)，這樣的話就可以避免過(guò)載問(wèn)題的出現(xiàn)。2.4 卸料方式目前磨粉機(jī)的卸料方式就兩種：自流卸料和磨膛吸料。采用自流卸料時(shí)， 磨粉機(jī)就必須安裝的要高一些，這樣的話機(jī)體的總體積就會(huì)很大。而磨膛吸料可以把磨粉機(jī)的外殼做的小一些，但是相應(yīng)的會(huì)增加機(jī)器的成本。本機(jī)的卸料方式為：自流卸料。這樣的話可以大大減小本機(jī)的生產(chǎn)成本，有利于本機(jī)的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等方面的進(jìn)行。2.5 棘輪微調(diào)問(wèn)題當(dāng)棘輪控制桿通過(guò)杠桿調(diào)節(jié)棘輪套筒時(shí)，棘輪套筒就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。而棘輪套筒中的兩根螺桿的螺距是不一樣的。棘輪套筒轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，下面的螺桿就會(huì)向上或向下移動(dòng)0.058mm。這樣的話就可以達(dá)到微調(diào)的目的了。2.6 磨輥的生產(chǎn)率根據(jù)物料在粉碎區(qū)的運(yùn)動(dòng)分析知，物料相對(duì)于慢輥靜止，而被快輥剪切刮開(kāi)。在保證粉碎效果的前提下，最理想的狀態(tài)是：小麥被剪切刮開(kāi)后，其縱向截面完全布滿慢輥表面，此時(shí)的小麥通過(guò)量即為磨輥的理論生產(chǎn)率。若小麥的平均粒重為0.03g，小麥的縱向面積為 ，慢滾的轉(zhuǎn)速為220r/min，則每厘2cm65?米輥長(zhǎng)的生產(chǎn)率為 ，可以以這個(gè)值來(lái)計(jì)算接料筒容積 。??in.c/kg5.0 ??2133 本機(jī)工作原理與操作方法3.1 工作原理本機(jī)的工作原理時(shí)利用一對(duì)平置等徑不等速相向旋轉(zhuǎn)的齒輥（或光輥），以剪切、擠壓、研磨（或擠壓和研磨）的方法將物料粉碎。物料由喂料輥均勻地喂入磨輥的粉碎區(qū)內(nèi)，物料在被粉碎前與慢輥相對(duì)靜止，與快輥相對(duì)滑動(dòng)。物料進(jìn)入粉碎區(qū)時(shí)，慢輥相當(dāng)于托板，快輥相當(dāng)于刮刀，把物料刮開(kāi)，接觸到快輥齒的部分物料胚乳被快輥刮走，快輥齒夠不到的物料其余部分仍與慢輥保持靜止，直到除了粉碎區(qū)而落入料斗， 粘在磨輥上的物料通過(guò)清理機(jī)構(gòu)的清理作用也落入料斗，落入料斗的物料， 通過(guò)自流卸料方式被排出機(jī)外。3.2 操作方法設(shè)備安裝好后， 先讓機(jī)器空載運(yùn)轉(zhuǎn)，如發(fā)現(xiàn)有不正常的現(xiàn)象應(yīng)立即停車(chē)， 調(diào)整好后再試車(chē)。這樣反復(fù)進(jìn)行調(diào)試，直到?jīng)]有異常現(xiàn)象為止。當(dāng)磨粉機(jī)需要進(jìn)行工作時(shí)，首先按照該機(jī)所粉碎的物料，除調(diào)軋距，軋距調(diào)節(jié)好后，然后按啟動(dòng)按鈕，使磨粉機(jī)處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)機(jī)物料達(dá)到一定值時(shí)，料門(mén)打開(kāi)，喂料輥轉(zhuǎn)動(dòng)，磨輥?zhàn)詣?dòng)合閘，磨粉機(jī)就進(jìn)入了工作狀態(tài)。打開(kāi)下磨門(mén)，檢驗(yàn)被粉碎過(guò)的物料是否符合面粉廠生產(chǎn)的工藝要求。如不符合要求，就應(yīng)該轉(zhuǎn)動(dòng)兩邊的軋距調(diào)節(jié)手輪調(diào)節(jié)軋距，直至被粉碎過(guò)的物料符合工藝要求為止，關(guān)上下磨門(mén)。磨粉機(jī)就開(kāi)始正常工作。需要停車(chē)時(shí)，按停車(chē)按鈕便可停車(chē)。144 本機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與先進(jìn)性本機(jī)的設(shè)計(jì)綜合了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)磨粉機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使其更加完善，可以說(shuō)使一臺(tái)先進(jìn)的磨粉機(jī)。本機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，實(shí)用性強(qiáng)，裝、拆、檢修方便，而且各個(gè)結(jié)構(gòu)的尺寸都比較小。本機(jī)磨輥內(nèi)平置，其喂料性能好；喂料流可直接進(jìn)入粉碎區(qū)， 并便于操作人員觀察和調(diào)整喂料情況；粉碎后的物料對(duì)下磨門(mén)無(wú)噴粉情況，拆換磨輥方便。磨輥傳動(dòng)采用直齒齒輪和帶輪傳動(dòng)，這樣的話，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。喂料輥離合器采用了自動(dòng)傳感裝置。這樣的話，可以很方便的實(shí)現(xiàn)空滾不會(huì)產(chǎn)生磨輥現(xiàn)象，更好的保護(hù)磨輥。本機(jī)的第一級(jí)傳動(dòng)——電機(jī)到大皮帶輪，采用B型三角帶，兩個(gè)喂料輥間采用直齒齒輪，軋距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用水平豎直兩個(gè)方向上的調(diào)整，尤其是豎直方向上可以實(shí)現(xiàn)微調(diào)。所以說(shuō)本機(jī)是一臺(tái)先進(jìn)的磨粉機(jī)。155 本機(jī)的特征綜上所述，本機(jī)具有以下特征：1、磨輥水平排列便于物料進(jìn)入磨輥縫隙；2、電動(dòng)機(jī)的功率較大，生產(chǎn)效率高；3、磨輥傳動(dòng)采用平皮帶或三角皮帶；4、磨輥傳動(dòng)采用齒輪傳動(dòng)；5、采用深溝球軸承，消耗潤(rùn)滑劑少，易于維護(hù)，噪聲??；6、采用玻璃鋼整體外殼結(jié)構(gòu)，密閉性好，噪音小。166 計(jì)算部分6.1 動(dòng)力計(jì)算、選配電機(jī)由公式：N d=（6——1）???????iqbDnmk??19480??9:機(jī)械傳動(dòng)軸承損失總效率di???cn1:快輥轉(zhuǎn)速，550r/min;q:單位輥長(zhǎng)上的壓力，以實(shí)驗(yàn)取值為15kg/cm ；??10b:輥長(zhǎng)度，350mmD:磨輥直徑，250mm;:物料與快輥的摩擦系數(shù)，0.43；k?：物料與慢輥間的摩擦系數(shù)，0.49mi：快輥與慢輥的速比，2.5；：軸承效率，0.98；c?：齒輪效率，0.98；i：三角帶效率， 0.96dNd ：電機(jī)功率。代入數(shù)值，N d =9.41kW。根據(jù)N d，選Y系列電機(jī)Y160M-4(11kW) ??1其同步轉(zhuǎn)速為1500r/min,滿載轉(zhuǎn)速為1460r/min。6.2 傳動(dòng)設(shè)計(jì)6.2.1 三角帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)由于電機(jī)的功率9.4kW，快輥的轉(zhuǎn)速為550r/min; 計(jì)劃采用額定轉(zhuǎn)速為1460r/min異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)并采用三角膠帶傳動(dòng)。根據(jù)以9.4kW 功率從表4—5，查出可采用B或C 型三角帶，并采用輪槽角φ=38°的帶輪。由表4—6查出電機(jī)帶輪直徑 =225mm 。所以帶輪直徑1D??62D17，取580mm。m3.57920146???2Dn因工作載荷平穩(wěn)，取 ,1.Ak計(jì)算功率： （6——0.35kW9.4????dcNP2）選帶型號(hào)：選B型三角膠帶驗(yàn)算帶速，v = 在15--25m/s 的范圍內(nèi) 。)16/(1nD?,s/m2.7??12初定中心距：2（D 1+D2） ??ha??215.02 (225+580) 0)8(取 800mm (452.75——1610) ?初算帶長(zhǎng)：L + 2/ （6——am???3）m5.40/)(12?D7??由圖11.43.90L取 基準(zhǔn)長(zhǎng)度150?L實(shí)際中心距：（6——??284???mmDL??4）452.75mm < ;1.926a0?小輪包角： ° ° （6——57801?????12?5）求帶根數(shù)帶速： （6——s/m2.7106?nDv?6）傳動(dòng)比： 65.42?i帶根數(shù)：由表11.9 ??8;kW4.0P表11.7 9?表11.12 ??87.1?L18（6——??3.207.19546.0 ????????LckPz?7）取 3z求軸上載荷：張緊力： （6——N13.855.202???????????qvkvzFc?8）軸上載荷： .0sin10ZQ（6——9）6.2.2 齒輪減速箱的設(shè)計(jì)項(xiàng)目 電機(jī) 快輥 慢輥功率（kW） 11 9.94 9.74轉(zhuǎn)速（ r/min） 1460 550 220轉(zhuǎn)矩（Nm） 71.95 172.59 422.8效率 0.95 0.96注：選擇齒輪材料：小齒輪-40Cr, 大齒輪-45，表1齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：（1）初步計(jì)算：轉(zhuǎn)矩： （6——Nm59.7205.916???nPT10）齒寬系數(shù)： 表12.13 ，取1db???8.0d??接觸疲勞極限：由圖 取 ，C17.2MPａ71limH?；MPa5802lim?H?初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力： ??,.limHa639011??；P529li2H.?值 取 ， （表12.16 ）dA8?dA??8初步計(jì)算的小齒輪直徑：（6——??3211uTHd??????81911）其中 為速比，5.2?u取 ；147.8??dmd150?初步齒寬： 9??dψb（2）校核計(jì)算：圓周速度v: ; （6——s/106nπv3.4?12）精度等級(jí)：由表12.6 ，取為8級(jí)精度。??齒數(shù)z和模數(shù)m：初取 3?1z取 ；,.2750??752z；1/zd