ZS80型錐式離心篩設計

1、摘 要食品工業(yè)的發(fā)展是設備和工藝共同發(fā)展的結果，應使設備和干預達到最佳配合，以設備革新和創(chuàng)新促進工業(yè)的改進和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進一步促進設備的發(fā)展和完善。在食品加工中，由于原料和加工用途不同，分離機械也是多種多樣的，由于圓錐篩與其他分離設備比較，具有推動力大，分離能力強結構緊湊，附屬設備少等優(yōu)點，是目前在許多行業(yè)及領域中廣泛應用的、理想的分離設備之一，尤其是在小麥，薯類等淀粉制品的加工工序中。許多大型公司已經開始在亞洲，中東歐和南美洲地區(qū)的淀粉制品市場投入了大量的資金，這些地區(qū)的淀粉生產預計將會迅速擴大，世界淀粉加工業(yè)的發(fā)展前景將會非常廣闊。鑒于離心篩在淀粉加工工序中的重要作用，它的發(fā)展空間也

2、會隨著淀粉工業(yè)的發(fā)展而得到提升。隨著淀粉制品市場激烈的競爭,這就對其分離設備提出了更高的要求。在改革開放的大好形式下，由于引進和消化了國外的先進技術和設備，我國小麥產后加工行業(yè)的技術水平已經在向國際靠攏。但是由于我國的國力不是很強，底子薄，不可能大量引進，必須走國產化道路，這是行業(yè)技術改造的方向。在我國淀粉加工業(yè)中,一方面,同先進的淀粉加工國相比,國產離心篩無論是在設備加工精度、工藝性能、運行可靠性和使用壽命等方面都與進口同類設備存在差距;另一方面,為了保證設備的分離效果,一些大、中型淀粉加工廠花費大量外匯,引進昂貴的進口設備。因此,開發(fā)研制大型、新型、高效、高可靠性的離心篩對加快發(fā)展我國淀粉

3、加工業(yè)具有十分重要的意義。關鍵詞：食品工業(yè)，離心篩，錐式設計abstractthe food industry is the development of equipment and process common development result, should make equipment and intervention, in cooperation to achieve the best equipment innovation and innovation to promote the improvement and development of industrial devel

4、opment in technology, further promoting the development of equipment and perfect. in the food processing, because raw material and processing uses different, separate machinery also is varied, because with other separation equipment conical sieve, compared with impetus, compact structure, separation

5、 ability less accessory equipment etc, and is currently in many industries and areas of widely used, ideal separation equipment, especially in wheat, one of such as potato starch products processing process. many large companies have begun in asia, central and eastern europe and south america area o

6、f starch products market spend a lot of money, these areas of starch production forecast will be expanded rapidly, world development prospects of starch industry will be very broad. in view of centrifugal screen on the important role of starch processing operations, and its development space as star

7、ch industry development and promoted. along with the starch products fierce market competition, this to its separation equipment put forward higher request. reform and opening-up good form, by introducing and digestive introduces foreign advanced technology and equipment, chinas wheat postpartum pro

8、cessing industry technical level has been moving toward international. but because of our countrys national strength is not strong, impossible, inadequate economic nationalization of the introduction, must take the road, this is the direction of industry technical reformation. in china, on the one h

9、and, starch industry with advanced starch processing countries, domestic centrifugal screen compared both in equipment machining precision and process performance and operation reliability and service life etc are with similar import equipment, there is a gap on the other hand, in order to guarantee

10、 the separation efficiency of equipment, some large and medium-sized starch processing factory spent a lot of foreign exchange, the introduction of the expensive imported equipment. therefore, development of large, new, high efficiency, high reliability of speeding up the development of centrifugal

11、screen in starch industry has the extremely vital significance. keywords: food industry, centrifugal screen,目錄前言.1第1章 畢業(yè)設計的目的.7第2章 設計方案.8 2.1設備用途.82.2初步設計方案草圖.82.3工作原理.82.4主要技術參數的擬定.9第3章 方案論證.10 3.1轉鼓結構選擇論證10 3.2機架結構論證.10 3.3 論證結果.10第4章 結構及設計計算.124.1電動機的選擇. .124.2 v帶傳動的設計計算. .134.3主軸的設計 . .154.4軸承的較

12、核. .194.5轉鼓的設計. .204.6機架的設計. .21結論.23致謝.25參考文獻 .26外文資料.27前 言離心篩的發(fā)展歷史離心篩是利用轉鼓高速旋轉產生的強大的離心力,分離液體與固體顆?；蛞后w與液體的混合物中各組分的機械。離心篩最早誕生于歐洲,在19 世紀中葉,這些最早的離心篩都是間歇操作和人工排渣的。隨著卸渣機構的改進,20 世紀30，40 年代出現了連續(xù)操作的離心篩,間歇操作離心篩也因實現了自動控制而得到發(fā)展。新型離心篩廣泛應用在淀粉制品的其他工序中，如它們取代了洗滌淀粉的過濾機，其原理也應用到其他設備，如水力旋轉器等。離心篩在國內外的現狀及發(fā)展概況淀粉工業(yè)是最古老的食品工業(yè)之

13、一。最初的工業(yè)化生產大約在1830年。因為淀粉工業(yè)既是基礎工業(yè)，又是食品工業(yè)，所以一個多世紀以來發(fā)展很快。世界淀粉年產量，在七十年代中期為700多萬噸，到八十年代中期已有1800多萬噸，九十年代初期達到2000萬噸，目前已超過4600萬噸。其發(fā)展速度是令人矚目的。我國小麥淀粉的生產主要集中在江、浙、滬、豫、魯等地區(qū).年生產規(guī)模從幾千噸到幾萬噸不等。隨著國民經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對食品工業(yè)提出了更高的要求?，F代食品已朝著營養(yǎng)、綠色、方便、功能食品的方向發(fā)展，且功能食品將成為新世紀的主流食品。食品工業(yè)也已成為國民經濟的支柱產業(yè)，作為裝備食品工業(yè)的食品機械工業(yè)發(fā)展尤為迅速。食品工業(yè)的發(fā)

14、展是設備和工藝共同發(fā)展的結果，應使設備和干預達到最佳配合，以設備革新和創(chuàng)新促進工業(yè)的改進和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進一步促進設備的發(fā)展和完善。在食品加工中，由于原料和加工用途不同，分離機械也是多種多樣的，由于圓錐篩與其他分離設備比較，具有推動力大，分離能力強結構緊湊，附屬設備少等優(yōu)點，是目前在許多行業(yè)及領域中廣泛應用的、理想的分離設備之一，尤其是在小麥，薯類等淀粉制品的加工工序中。許多大型公司已經開始在亞洲，中東歐和南美洲地區(qū)的淀粉制品市場投入了大量的資金，這些地區(qū)的淀粉生產預計將會迅速擴大，世界淀粉加工業(yè)的發(fā)展前景將會非常廣闊。鑒于離心篩在淀粉加工工序中的重要作用，它的發(fā)展空間也會隨著淀粉工業(yè)的發(fā)

15、展而得到提升。隨著淀粉制品市場激烈的競爭,這就對其分離設備提出了更高的要求。在改革開放的大好形式下，由于引進和消化了國外的先進技術和設備，我國小麥產后加工行業(yè)的技術水平已經在向國際靠攏。但是由于我國的國力不是很強，底子薄，不可能大量引進，必須走國產化道路，這是行業(yè)技術改造的方向。在我國淀粉加工業(yè)中,一方面,同先進的淀粉加工國相比,國產離心篩無論是在設備加工精度、工藝性能、運行可靠性和使用壽命等方面都與進口同類設備存在差距;另一方面,為了保證設備的分離效果,一些大、中型淀粉加工廠花費大量外匯,引進昂貴的進口設備。因此,開發(fā)研制大型、新型、高效、高可靠性的離心篩對加快發(fā)展我國淀粉加工業(yè)具有十分重要

16、的意義。本設備是針對目前國內小麥淀粉和谷朊粉的加工工藝過程，參照國外小麥淀粉的先進生產工藝設備而改進的用來更加快捷方便地加工小麥淀粉和谷朊粉的設備。小麥淀粉在食品、冷飲、輕工、紡織、制藥、造紙等行業(yè)中有著廣泛的應用。1：食品行業(yè)。主要應用于火腿腸、粉絲、雪糕、果凍等產品中。以及用于味精、麥精粉、可食性包裝膜、水解及發(fā)酵工業(yè)產品中。2：紡織行業(yè)。小麥淀粉特別適合于纖維工業(yè)，尤其是織布、漿紗、整理和染色用糊。3：造紙行業(yè)。小麥淀粉在造紙行業(yè)用量比較大，主要用作濕部的粘結劑、表面涂層、施膠和制造瓦楞紙的粘合劑。4：醫(yī)藥行業(yè)。主要用作制片劑、稀釋劑等。5：淀粉深加工業(yè)。生產糊精、氧化酯、淀粉醚、淀粉糖

17、等產品。6：其他行業(yè)。在其他行業(yè)可用于制焊條、鑄造的砂型、炭精棒成型和干電池等。谷朊粉是從小麥中直接分離出來的高蛋白聚合物，蛋白質含量為7580%，脂肪含量為1.01.25%，吸水率為150200%，吸水后的濕面筋保持了原有的自然活性及天然物理狀態(tài)，具有粘性、彈性、延伸性、薄膜成型性和吸脂乳化性。谷朊粉是糧食工業(yè)、食品工業(yè)和飼料工業(yè)理想的天然添加劑。廣泛應用于生產面包粉、方便面粉、餃子粉、掛面粉等專用粉中，用于改善專用粉的烘焙品質、蒸煮品質、食用品質和營養(yǎng)價值。食品工業(yè)用其制成營養(yǎng)、保健、方便于一體的各類食品，如水面筋、油面筋、烤麩、古老肉、素雞、罐頭、火腿腸等，飼料工業(yè)用于生產高檔水產品如螃

18、蟹、鱉、對蝦等飼料的粘合劑和營養(yǎng)添加劑。不僅提高了飼料的營養(yǎng)價值，還提高了飲料在飼喂中的利用率。總之，谷朊粉在面粉行業(yè)、面包行業(yè)、冷凍食品行業(yè)、肉類食品行業(yè)、飼料行業(yè)、化學工業(yè)等行業(yè)中都有著重要的應用。雖然我國是小麥生產大國，小麥年產量一億噸左右，但是，多年來小麥淀粉的生產沒有引起足夠的重視，造成這種情況的原因主要有如下幾種：（1）小麥一直是人們的口糧，所以我國的小麥加工規(guī)模較小、工藝落后；（2）小麥蛋白的黏度較大，烘干困難，不利于工業(yè)化生產；（3）由于小麥加工工藝落后，生產過程中的污水不易治理，環(huán)境污染嚴重（4）占小麥生產成分很大一部分的b淀粉質量較差，只能用飼料，淀粉收率低，無形中造成了資

19、源的浪費。近年來，在國家相關產業(yè)政策的帶動下，我國小麥淀粉工業(yè)得到長足的發(fā)展。特別是新的技術、新工藝的引進，使小麥深加工有了技術支撐，一些具有較高開發(fā)創(chuàng)新能力，技術先進、規(guī)模較大的大中型企業(yè)相繼投產，小麥副產品得到充分的利用，促進了行業(yè)的快速發(fā)展。小麥淀粉的工藝技術發(fā)展至今，主要加工方法有兩大類，一類是以小麥為原料直接進行加工。一類是以小麥淀粉為原料進行加工，而應用于加工淀粉大多為后一類，因此，我們所設計的離心篩是主要針對后一類的生產工藝的設備，它也是我國以后小麥淀粉生產工藝改進方向的先進設備。濕法小麥淀粉生產工藝馬丁法水洗法改良的馬丁法其他工藝方法瑞休工藝旋轉分離器工藝離心分離法杰克林工藝其

20、他工藝圖1目前我國絕大部分小麥淀粉的生產工藝仍舊為落后的間歇式、半機械化、敞開式的傳統(tǒng)工藝方法，即間歇式馬丁法。間歇式馬丁法生產淀粉、谷朊粉工藝有如下特點：工藝設備投資省、上馬快、設備操作簡單、穩(wěn)定，以面粉為原料，需要和制粉車間配套建廠，制粉工藝、面粉的面筋含量、灰分、含砂量、淀粉損傷率、蛋白質變性、細菌含量等指標，對生產淀粉、谷朊粉的產品質量影響很大，面筋洗滌、淀粉沉淀不能連續(xù)生產，操作強度大，人為影響因素多，采用沉淀池占地面積大，沉淀率底，生產周期長，衛(wèi)生指標較難保證，水耗大，廢水處理困難，干態(tài)制粉動耗大，綜合生產成本高。所使用的主要設備有間歇式面筋機、離心篩、沉淀池、三足式人工上卸料離心

21、機、淀粉氣流干燥系統(tǒng)、谷朊粉干燥系統(tǒng)等設備。在這些設備中除纖維分離及干燥設備仍舊被使用外，其余設備均被淘汰。因此在今后的市場競爭中，與先進的工藝相比，無論從技術、質量、價格等方面都無競爭優(yōu)勢。我國小麥淀粉工業(yè)要想發(fā)展，在激烈的市場競爭中有一定的能力，就必需進行工藝和設備的改造。要進行工藝改造，首先要設計工藝路線，看它是否可行。然后按照工藝路線設計各種類型的設備，而設備的好壞將直接影響工藝的可行性。因此，從某種意義上來說，淀粉工業(yè)的現代化將取決于淀粉設備的現代化。針對目前國內淀粉和谷朊粉的生產現狀和工藝過程，我們提出了改進方案的指導思想，即立足國內，結合實情，進行工藝設備的改造，將過去的間歇式、

22、半機械化、敞開式的傳統(tǒng)工藝方法改為連續(xù)式、機械化、管道化的生產工藝，即由間歇式馬丁法改進為連續(xù)式馬丁法，達到生產工藝連續(xù)化、管道化、自動化、實現生產的低消耗、低成本、高質量、高收率、實現少投資、低風險、高產出、高效益的目標。具體做法是：在面筋的分離工序，用雙軸式自動和面機取代過去的間歇式、手工操作的雙z葉型面筋機；在淀粉的分級、洗滌工序用蝶片式分離機、臥式螺旋沉降式分離機取代過去的沉淀池；在淀粉的脫水工序，用臥式全自動刮刀離心機取代過去的三足式人工上卸料離心機；在纖維分離及干燥工序，仍采用過去的離心篩及氣流烘干設備。整個工藝可分為5個部分，即面筋分離部分；纖維分離部分；淀粉分級、精制部分；谷朊

23、粉和淀粉的烘干部分。其中，離心篩是馬丁法中的b淀粉分離工序的重要組成設備。下面我們對面筋分離工序作一簡單介紹。面筋分離工序，即是將面粉和水按一定的比例送入雙軸式自動和面機中混合攪拌，是物料在機器內既受到軸向擠壓力，也受到一定的徑向力，經過充分柔和，是面粉中的蛋白質與水均勻接觸，并產生水和作用，是其連續(xù)輸出類似牙膏狀的面粉漿。然后再將其送入熟化桶進行熟化，其目的是使面漿中的蛋白質充分水和，并最終形成蛋白質的水化合物-濕面筋。熟化了的面漿再加一定的水稀釋，經過攪拌使部分淀粉分離出來；同時面筋類蛋白質聚成絲狀小面筋。此時用泵將其輸送到分離因數為30004000的臥式螺旋沉降機中進行分離。成熟的面漿在

24、分離中由于淀粉與面筋的沉降速度不同，被分離成兩相。淀粉的比重比較大作為濃相從分離機的底流輸出；而面筋的比重較小則作為輕相從分離機的溢流輸出；它是面筋與小顆粒淀粉的混合物，再經過圓篩沖洗除去淀粉后得到濕面筋；將其送到谷朊粉干燥系統(tǒng)干燥后即得到谷朊粉。第1章 畢業(yè)設計目的大學四年就要結束，畢業(yè)設計是本科生獲得學士學位的必要條件。畢業(yè)設計它能夠綜合運用大學間段所學的專業(yè)知識，并與實際的生產相結合,只有在實際的設計過程中我們才能真正的體會到一個機械產品在從設計到生產的一系列工作。畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生綜合運用本學科的基本理論、專業(yè)知識和基本技能，提高分析與解決實際問題的能力，完成工程師的基本訓練和初步培養(yǎng)

25、從事科學研究工作的重要環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計能夠培養(yǎng)我們的獨立工作能力、開發(fā)創(chuàng)造能力為主，兼顧所學知識的鞏固、應用和擴大了專業(yè)知識。畢業(yè)設計內容包括工作計劃和組織、檢索與閱讀中外文獻資料、調查研究、方案比較選擇、設計與計算、綜合分析、計算機繪圖、方案模擬抽象、總結提高、撰寫報告等。通過畢業(yè)設計培養(yǎng)學生綜合運用所學基礎理論、基本知識、基本技能和專業(yè)知識，聯系生產及科研實際完成某一課題，全面檢驗學生分析和解決問題的能力，使學生掌握基本方法，受到初步的工程技術訓練。是培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實踐環(huán)節(jié)。能夠掌握如何針對某一機械設備進行設計，是本次畢業(yè)設計的目的。希望能夠通過此次的畢業(yè)設計

26、能夠達到這一點。運用四年來所學的專業(yè)知識使之與現實中的設備相結合，也正是我們學習的最終目的。用我們的理論知識在現實中能夠有所創(chuàng)新，使中國的制造業(yè)更上一步。第2章 設計方案2.1設備用途本方案設計的設備主要用于小麥，薯類淀粉加工中，它是利用轉鼓轉動時產生的離心力使淀粉乳和纖維、麩皮分開，在離心篩的轉動下產生離心力，淀粉與麩質的相對密度差增加了幾倍，這時分離的速度和質量將得到很大提高，多數大中型淀粉廠都采用離心分離淀粉與麩質。該設備還兼有對結塊物料的粉碎作用。2.2初步設計方案草圖 圖2.1 zs-60型錐式離心篩結構草圖圖中：1 進水管；2 篩體；3 轉鼓；4 進料管；5 分料盤；6 左軸承；7

27、 轉動軸；8 右軸承；9 帶輪；10 電機；11 張緊機構；12 機架； 13 纖維出口；14 淀粉乳出口；15 檢修門；16 噴嘴。2.3工作原理篩體由進料管，錐形轉鼓，篩網，分配裝置，錐形篩殼，噴淋機構等組成。物料進入篩體后由分配裝置分配后分布在篩網上，篩網緊貼在錐型轉鼓內壁, 轉鼓以懸臂方式固定在轉動軸上, 電機通過聯軸器帶動轉動軸轉動, 因此篩網隨著轉鼓的轉動而旋轉。篩網高速旋轉產生強大的離心力, 淀粉細顆粒和液層借助于離心力的作用, 迅速通過篩孔, 成為篩下物,從淀粉乳出口流出, 纖維和部分液層沿著錐型篩網并流過篩網, 成為篩上物, 從纖維出口流出。由于篩網材料為錦綸篩絹，離心篩在長

28、期工作后篩網容易糊住影響其生產率，所以應該設計進水口和噴淋機構便于清洗篩網。2.4主要技術參數的擬定工業(yè)上一般用三相交流電源，無特殊要求一般應選三相交流異步電動機。最常用的是y系列籠型三相異步交流電動機。其效率高、工作可靠、結構簡單、維護方便、價格低，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的場合。具有國際互換性特點。所設計的圓錐篩屬于常速離心機，轉速在800-1000r/min之間，所以初定圓錐篩的轉速為850r/min，選擇電動機型號為y系列籠型三相異步交流電動機?？紤]到功率損失和傳動中的效率，選擇電動機的功率為18.5kw。zs-60型錐式離心篩電機主要技術參數表型號額定功率（kw

29、）滿載轉速（r/min）額定轉矩nm最大額定矩nm質量kgy180m-418.514702.02.2160第3章 方案論證3.1轉鼓結構選擇論證錐型轉鼓圓錐篩的錐型轉鼓的錐角對圓錐篩的性能影響是很大的。必須根據淀粉顆粒的特性，正確選擇合理的轉鼓錐角。方案一：采用大錐角的轉鼓。方案二：采用中等錐角的轉鼓。方案三：采用小錐角的轉鼓。論證：采用大錐角的轉鼓可以提高生產能力，但濾渣含濕量也隨之增高，且錐角過大，濾渣太濕，無法滿足生產要求；采用小錐角轉鼓，物料在轉鼓中的停留時間延長，濾渣干燥程度提高，但生產能力降低，如果錐角過小，物料將會停滯在轉鼓上，無法進行自動卸料。中等錐角的轉鼓，它的經驗值是30-

30、50度，在此次設計中取其中間值40度。中錐角轉鼓能使物料在旋轉中能分成兩層，分別沿孔篩流出和沿錐斜面向下運動，在保證生產能力的同時也保證了物料不在轉鼓上停滯，能自動卸料，確保了圓錐篩的分離效率。所以采用方案二。3.2機架結構論證方案一：采用鑄造機架。方案二：采用焊接機架。論證：圓錐篩的設備一般情況下會布置在加工廠的二樓，而不會在底層，這就要求機架要整體結構緊湊，且重量輕。鑄造機架的精度比較高，但重量比較大，對建筑有較大的負荷，如果安裝數量較多的話，對建筑的承受能力將會有很大要求。由于對機架的精度要求不是很高，而焊接的機架主要由鋼板、型鋼或鑄鋼件等焊接而成，所以焊接機架與鑄造機架相比具有制造周期

31、短、重量輕、成本底且強度和剛度高、施工簡便、材料利用充分等優(yōu)點，在很多機器外殼的制造生產中都廣泛使用。所以方案二比較合理。3.3 論證結果上述從淀粉加工的工藝過程以及其他方面考慮，對設計圓錐篩需要考慮的因素和一些需要注意的問題進行了初步的方案論證，有待于在進一步的設計中改進。在初步的方案論證中設計的錐式離心篩能實現連續(xù)化、自動化作業(yè)。達到淀粉與纖維的分離，并且滿足下道工序的工藝要求。所設計的離心篩結構緊湊合理，設備操作方便，便于安裝和維修。整體結構的分析正確，所用的視圖表達方法正確、表達清晰。初步擬定的總體方案合理可行。第4章 結構及設計計算在小麥谷淀粉的加工過程中，離心篩用來處理b淀粉和纖維

32、的分離，該機由進料機構、洗水機構、篩分機構和機架組成。在實際生產的過程中常采用多臺此種離心篩進行級聯，來提高產量。該設備適合于淀粉纖維的篩分，機組具有處理量大、動力小、運行平穩(wěn)、易于安裝等優(yōu)點，便于實現規(guī)模化的淀粉生產。由圖中可看出最左端大圓筒是進料口，小圓筒是進水口，直徑分別d=120，小口直徑d=40。工作時漿料通過均勻機構均勻后進入篩筒底部，篩筒由動力機構驅動高速旋轉，上道工序的進入本道工序的物料以一定的速度從進料管進入打到高速旋轉的分料葉輪上。在葉輪的外部有一個分水盤，懸濁液打到葉輪上通過葉輪的分散是物料沿著分水盤的內壁向外散去，使物料均勻的分布到轉鼓上；受離心力的作用，漿料沿著篩面作

33、圓周運動，并同時向外沿移動；移動過程中，細小的淀粉顆粒透過篩網排出，同時纖維在離心力的作用下連續(xù)向轉鼓的大端滑動，排出轉鼓。清洗筒在一定間隔時間內 向篩面放出高壓水來清洗篩面，從而提高了篩面的利用率。篩體主體部分采用不銹鋼材料提高了耐腐蝕性，其外殼是一個拱形的鋼板，由鉸鏈機構和一個圓的鋼板聯結，即圓錐篩的門，可以很方便的拉手柄開關篩們來清理或修理篩的內部結構，右端經過把一個剛體焊接到軸上用螺釘把篩體和軸聯結起來，周圍用四到六個螺釘，用一個大螺母把分水盤固定在軸上。4.1動機的選擇電機的種類很多，一般最常用的是y系列三相異步電機，是按照國際電工委員會標準設計的，具有國際互換性的特點，根據要求n=

34、800-1000r/min 和 p=18kw 選y系列三相異步電機 考慮到功率損失和傳動中的效率應該選大些功率的電機 所以選定電機為y180l-4 p=18.5kw n1=1470r/min電機的基本參數如下:型號額定功率（kw）滿載轉速（r/min）額定轉矩nm最大額定矩nm質量kgy180m-418.514702.22.2190初定離心篩的轉速為1100r/min4.2 v帶傳動的設計計算1)、設計功率 pd;由表22.1-9 查得工況系數為ka=1.2 ka=1.2 pd=kap=1.222=26.4kw （4-1） 2）、由設計功率pd=26.4kw和=1470r/min 由圖22.1

35、-1確定帶型為c型 c型3）、傳動比 i=n1/n2=1470/1100=1.336 （4-2）4）、小帶輪基準直徑 由表22.1-14和圖22.1-1取dd1=200mm d1=212mm 大帶輪基準直徑 dd2= idd1(1-0.01) （4-3）=1.336200(1-0.01)=264.534由表22.1-14 取 dd2=265 dd2=265mm 5）、帶速 v= 3.14*dd1*n1/60*10000 （4-4）=3.14*200*1470/60*10000=15.39m/s v=15.39m/s6）、初定軸間距 按要求初定 =520mm =520mm7）、所需要帶的幾準長度

36、 ld0=2a0+3.14(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)/4a0 （4-5） =2520+3.14(200+265)/2+(265-200)/4*520=1772.1mm ld0=1772.1mm 由表22.1-6 可選帶的基準長度為ld=1800mm ld=1800mm8）、實際軸間距 a=a0+(ld-ld0)/2 （4-6）=520+(1800-1772.1)/2=529.95mm a=529.95mm 安裝時所需的最小軸間距 amin=a-0.015ld=529.95-0.0151800=502.95mm張緊或補償伸長所需最大軸間距 amax= a+0.03ld=520+0

37、.031800=1854mm9) 小帶輪包角 （4-7） =172.83750 =172.910) 單跟v帶的基本額定功率根據dd1=200mm和n1=1100r/min,由表22.1-13e查得c型帶p1=5.89kw11） 考慮到i=1.5的影響，額定功率增量由表22.1-13e查得p1=0.97kw 12） v帶根數 z= pd/ka*kl(p1+p1)由表22.1-10 查得ka=0.99， ka=0.99由表22.1-11查得kl=0.97 kl=0.97 所以 z=26.4/(5.89+0.97)*0.99*0.97=3.656 取 z=4 z=413) 單根v帶所受預緊力：f0=

38、500（2.5/ka-1）* pd/zv+mv由表22.1-12 查得m=0.3kg/m f0=500（2.5/0.99-1）* 26.4/4*16.32+0.3*16.32 （4-8）=388.32n f0=388.32n 14)軸上載荷= （4-9）=2737.05n15) 帶輪的結構和尺寸設計帶輪時，應使其結構便于制造，質量分不均勻，重量輕，并避免由于鑄造產生過大的內應力。以小帶輪為準來確定兩個帶輪的尺寸，由y180m-4可知，其軸伸直徑d=48mm，長度l=110mm,故小帶輪的尺寸應取孔徑為48mm，轂長應不大于110mm.由參考資料1表22.1-17查得小帶輪結構為輪輻式帶輪。輪槽

39、尺寸即輪寬按表22.1-16計算 ，即可得到帶輪的工作圖。4.3 主軸的設計由于離心篩主軸主要受彎矩和扭矩的作用，所以按照彎扭合成作用初步估算軸徑。1）、初步估算軸徑：選擇軸的材料為45鋼經調質處理，由手冊查得材料力學性能數據為：毛坯材料硬度(hb)抗拉強度b mpa 屈服點smpa彎曲疲勞強度-1mpa扭轉疲勞強-1mpa=200217-155650360270155e=2.15x10e5mpa由公式由于該離心篩的主軸同時收轉距和彎矩的作用，按扭轉強度計算，對于45鋼，計算后最小軸徑；考慮到軸上有鍵槽加大1%5%，且軸端留有螺釘孔，故取軸徑d=54mm.考慮到軸上零件的固定。圖4.1 軸軸承

40、、緊定套、軸承座和鍵的選擇：由于離心篩轉鼓為錐型，對同軸的同軸度要求比較高，而帶緊定套的調心滾子軸承軸和外殼的軸向位移限制在軸向游隙范圍內，調心性好，能補償同軸度誤差，其主要承受徑向載荷，也能承受對與任何一方向的軸向載荷，所以選用（雙列向心）圓錐磙子軸承，有雙內圈，并是可分離的軸承，根據d=65mm,由參考資料2p7356 表7278 帶緊定套的調心滾子軸承（gb/t288-1994），選用22215ck/w33軸承，其基本額定載荷為，, 根據軸承選用配套的軸承座，參考資料2p7-43表7-2-105 適用圓錐孔的異徑孔滾動軸承座(gb/t7813-1998) snk型軸承座，可選用snk21

41、5型的軸承座。鍵的選擇，鍵聯結是通過鍵實現軸和軸上零件的周向固定以傳遞運動和轉矩。其中有些類型也可以實現軸向固定和傳遞軸向力，有些類型并能實現軸向動聯結，由于在圓錐篩的軸上主要通過鍵來實現傳遞轉矩和軸向固定所以，只需選用較常見的普通平鍵，鍵的類型可根據使用要求、工作條件和聯結的結構特點按表5-3-15選定，鍵的長度根據軸轂的長度從標準中選取，鍵的bh根據軸徑來確定。軸和帶輪的聯結，d=54mm, 參考資料2p5-194表5-3-18 (gb/t1095-1979) 選用c型鍵長取100mm，錐軸部分的鍵槽取a型鍵長取100mm和螺紋軸段旁邊的鍵取長取22mm.2）、軸的受力分析和校核軸的受力為

42、錐端受錐型的轉鼓的重力作用和扭轉作用、中間受兩個軸承的支撐作用，右端受帶輪的對其的作用力。軸徑是按扭轉強度初步設計的，所以要校核軸的彎曲強度，軸的強度校核也就是找出危險截面，看危險截面是否滿足軸徑條件，如果危險截面滿 足，那么別的軸徑肯定滿足；根據軸的實際尺寸，承受的彎矩、扭矩圖考慮應力集中，表面狀態(tài)，尺寸影響等因素，及軸材料的疲勞極限，計算危險截面的情況是否滿足條件。我所校核的軸是根據許用彎曲應力校核的，即由彎矩產生的彎曲應力不超過許用彎曲應力，一般計算順序是先畫出軸的空間受力圖，將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖，并求出水平面上和垂直面上的支承點反作用力。然后作出水平面上的彎矩和

43、垂直面上的彎矩圖，作出合成彎矩圖和轉矩圖應用公式繪出當量彎矩圖，式中是根據轉矩性質而定的應力校正系數。對于不變的轉矩，取；對于脈動的轉矩，??；對于對稱循環(huán)的轉矩取。是材料在對稱循環(huán)應力狀態(tài)下的許用彎曲應力；是材料在靜應力狀態(tài)下的許用彎曲應力；是材料在脈動循環(huán)應力狀態(tài)下的許用彎曲應力；在錐篩的設計過程中，軸的材料為45#鋼，其基本參數為，；應滿足 下列條件： 或 w為軸的抗彎截面系數；軸上作用力的具體分析：軸傳遞的扭矩：=16613.63n.mm=166n.mt1軸傳遞的轉矩(n.mm)p軸傳遞的額定功率(kw)n軸的轉速（n/min）錐型轉鼓的體積： = =3384084.34 h轉鼓的高度（

44、mm）;大端內圓直徑（mm）大端外圓直徑（mm）大端內圓直徑（mm）大端內圓直徑（mm）轉鼓的重心位置距離大端 =273.43mm轉鼓的質量m1=26.4kg大帶輪的質量m2 =25kg軸的受力，軸左端是錐篩對軸的力也就是錐篩的重力；右端是帶輪對軸的壓力具體受力情況如下圖：帶輪對軸的壓力=2771.5n； 圖4.2 力矩圖 所以=0.06; 根據軸上受力和彎矩平衡，可得： 所以，由以上兩個式子可得：那么軸所收的彎矩圖則如下： 圖4.3 彎矩圖可知軸承的危險截面在左邊軸承支撐處，根據軸的彎曲強度校核條件，或者 結論：根據校核，截面足夠安全，其他截面也是安全的.4.4 軸承的較核所選軸承型號為：2

45、2215ck/w33+h315其計算系數e=0.22,=3.0,=4.5,=2.9,基本額定載荷=162kn,=215kn,采用脂潤滑其極限轉速為2400r/min.滾動軸承預期使用壽命的推薦值：每天工作8小時的機械，滿載荷使用，如機床、木材加工機械、工程機械、印刷機械、分離機、離心機等機械的預期使用壽命為2000030000。本次離心機的使用壽命為25000h.基本額定動載荷可按以下式子計算： c=其中：c基本額定動載荷計算值，n； p當量動載荷，按式計算，為軸承所受徑向載荷，軸向動載荷，x為徑向動載荷系數，y為軸向動載荷系數； 壽命因數，按表7-2-8選?。?速度因數，按表7-2-9選取；

46、 力矩載荷因數，力矩較小時=1.5,力矩較大時=2; 沖擊載荷因數,按表7-2-10選取; 溫度系數,按表7-2-11選取;軸承尺寸及性能表中所列基本額定動載荷;由表查得=1.25,=0.355,=1.5,=1.5（中等沖擊）,=1.0；因為軸向載荷=0，即，所以當量動載荷即，為了計算軸承壽命時在相同條件下比較，需要講實際工作載荷轉化為當量動載荷作用下，軸承受命與實際聯合載荷下軸承壽命 =268kn ,所以此軸承選的合適,能滿足要求。4.5 轉鼓的設計轉鼓材料選用不銹鋼，從而來提高漿料對其的腐蝕。轉鼓最主要的設計是錐角的設計，它直接影響篩分的效果。錐式離心篩轉鼓常用的錐角為，其錐角增大則生產能

47、力增加，但濾渣太多，無法滿足生產要求；錐角過小，物料在轉鼓中的停留時間延長，篩分效果提高但生產能力降低。而且錐角過小物料不能自動卸料。所做離心篩的物料為b淀粉和纖維的混合物，所以取錐角為。轉鼓壁厚的確定：該轉鼓為過濾轉鼓（周壁開孔，有篩網），放入無聊進行工作時，轉鼓壁內的應力才是鼓壁、篩網和物料質量三者引起的應力之和。圓錐型轉鼓其徑向和周向的最大應力均在圓錐的大口，因此強度較核圓錐大口處的轉壁應力。大口處的徑向總應力和周向應力分別為 pa=當并令上式變?yōu)椋?pa由第三強度理論壁厚 sm帶入所有的系數取s=6mm4.6 機架的設計機架的設計主要要保證剛度、強度、及穩(wěn)定性。其中，剛度是評定大多數機

48、架工作能力的主要準則；強度是定重載機架工作性能的基本準則，機架的強度應根據機器在運轉過程中可能發(fā)生最大載荷或安全裝置所能傳遞的最大載荷來校核其靜強度，有時還要校核其疲勞強度。機架的強度和剛度都 需要從靜態(tài)和動態(tài)兩方面來考慮。動剛度是衡量機架抗振能力的指標，而提高機架的抗振性能應從提高機架的構件的靜剛度方面入手，合理設計機架構件的截面形狀和尺寸。穩(wěn)定性是保證機架正常工作的基本條件，必須注意。機架設計的一般要求：1）在滿足強度和剛度的前提下，機架的重量應要求輕、成本底；2）抗振性好；3）由于內應力及溫度變化引起的結構變形應力最??；4）結構力求便于安裝與調整，方便修理和更換零部件；初步確定機架的形狀

49、和尺寸，機架的結構形狀和尺寸，取決于安裝在它們內部與外部的零部件的形狀和尺寸，配置情況、安裝與拆卸等要求。同時也取決于工藝、所承受的載荷、運動等情況。機架材料的選用主要根據機架的使用要求，多數機架形狀較復雜，故一般采用鑄造，由于鑄鐵的鑄造性能好，價廉和吸振能力強，所以應用最廣。由于本設計是用于淀粉的加工設備中，屬于重型機架，而圓錐篩的設備可以從淀粉的加工工藝流程圖可以看到，此設備一般會布置到二摟，而不會在底層，這就要求機架的重量輕，所以采用焊接機架，而且焊接機架具有制造周期短、重量輕、成本底且強度和剛度高、施工簡便等優(yōu)點，主要由鋼板、型鋼或鑄鋼件等焊接而成。左端架起篩筒那部分采用板焊結構，主要

50、就是鋼板拼焊而成，右端機架采用型鋼結構，主要由槽鋼，角鋼，和鋼板焊接而成，重量輕，成本底，材料利用充分。焊接時應注意以下幾點：1） 材料的可焊性 可焊性差的材料會造成焊接困難，焊縫的可靠性降低 所以本設計考慮到材料的可焊性選用q235鋼；2） 合理布置焊縫 焊縫應位于低應力區(qū)，以獲得承載能力大，變形小的構件，焊縫布置要盡可能對稱和減少焊縫的數量、尺寸，且焊線要短，主要焊線要連續(xù)；3） 提高抗振能力 普通鋼材的吸振能力低于鑄鐵，對抗振能力要求高的焊接件應采取抗振措施，可利用鋼板間的摩擦力來吸收振動；合理選擇截面形狀 提高焊接接頭抗疲勞能力和抗脆斷能力。結論畢業(yè)設計是綜合運用所學知識進行設計實踐的環(huán)節(jié)，為對我們在生產實際中進行調查研究的能力、觀察問題、分析問題能力的培養(yǎng)至關重要。通過畢業(yè)設計的鍛煉，我們運用所學知識的能力、解決問題的能力、創(chuàng)新設計的能力都得到了很好的鍛煉和加強。畢業(yè)設計使我學到了不少新知識和研究方法，完善了知識結構，它使我在大學里所學的基礎理論知識、專業(yè)技術知識得到了融會貫通。通過做離心篩設備，使我增強了解決實際生產問題的能力，讓我深刻認識到了理論與實踐相結合的重要性。三個月的畢業(yè)設計使我感悟甚深：首先，讓我了解到理論與實踐相結合的重要性。以前在學習理論課、基礎課的時候，自己不十分注意理