螺旋管狀面筋機總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 前言1</b></p><p>　　2 面筋機系統(tǒng)整體設(shè)計2</p><p>　　2.1 總體方案論證2</p><p>　　3 面筋機坯片導(dǎo)出及切斷部分具體設(shè)計說明4</p><p>

2、;　　3.1 進出料口形狀設(shè)計4</p><p>　　3.2電動機及減速機選擇6</p><p>　　3.3電磁離合器選擇.6</p><p>　　3.4聯(lián)軸器選擇7</p><p>　　3.5鏈輪設(shè)計及校核 7</p><p>　　3.5.1鏈輪的設(shè)計.7</p><p>　　

3、3.5.2鏈輪較核8</p><p><b>　　3.6凸輪設(shè)計9</b></p><p>　　3.7軸設(shè)計與主要軸的校核10</p><p>　　3.7.1傳動軸的尺寸設(shè)計10</p><p>　　3.7.2中空軸的尺寸設(shè)計 13</p><p>　　3.7.3從動軸的尺寸設(shè)計.

4、14</p><p>　　3.7.4傳動主軸較核15</p><p>　　3.8滑動絲杠副選擇計算16</p><p>　　3.9軸承及軸承座選取16</p><p>　　3.9.1軸承的選取16</p><p>　　3.9.2軸承的安裝方法 17</p><p>　　3.9.3軸

5、承的預(yù)緊.17</p><p>　　3.10彈簧的設(shè)計計算及校核.17</p><p>　　3.10.1彈簧的設(shè)計17</p><p>　　3.10.2彈簧疲勞強度驗算 21</p><p><b>　　4 強度校核22</b></p><p>　　4.1螺栓校核22</p&

6、gt;<p><b>　　4.2鍵校核22</b></p><p><b>　　4.3銷校核23</b></p><p><b>　　5 結(jié)論24</b></p><p><b>　　參考文獻25</b></p><p><b&

7、gt;　　致 謝26</b></p><p><b>　　附 錄27</b></p><p>　　螺旋管狀面筋機總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計</p><p>　　摘 要：本設(shè)計是應(yīng)樓王淀粉廠的要求而進行設(shè)計的，由于目前面筋的生產(chǎn)過程全部為手工作業(yè)，工作環(huán)境十分惡劣，然而面筋的市場需求量很大(由于其營養(yǎng)價值和市場地位高)，

8、所以面筋的機械化操作顯得尤為迫切。面筋機的設(shè)計分為三個部分：面筋機的坯片導(dǎo)出和切斷裝置的設(shè)計和卷繞裝置的設(shè)計。本課題為螺旋管狀面筋機總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計，著重設(shè)計面筋機的坯片導(dǎo)出及切斷裝置。由于面筋特有的粘彈性質(zhì)，以及參照去年設(shè)計的面筋機樣機，在此重新提出的解決方案為：一定量的面筋通過螺旋絲杠的擠壓從大料斗被送至小料斗，中間通過切料刀具切斷，以便控制單個面筋的重量。被切斷的面筋通過導(dǎo)出口導(dǎo)出，被送至卷繞裝置卷繞。面筋由于要先切斷后通過

9、小料斗導(dǎo)出，所以采用凸輪機構(gòu)來控制比較方便。采用一大一小兩個料斗是更利于面筋的導(dǎo)出成型。這樣的設(shè)計符合工廠的實際生產(chǎn)需要，滿足食品生產(chǎn)的衛(wèi)生要求，有很高的市場經(jīng)濟的價值。</p><p>　　關(guān)鍵詞：面筋；成型機；螺旋管狀；坯片導(dǎo)出</p><p>　　The Design of The Overall and The Piece Educing Setting Unit of The S

10、piral Tubular Gluten Machine </p><p>　　Abstract :The design is requested by Louwang starch factory. The operation of the mechanization of the gluten is especially impendency because the production of the glu

11、ten is handiwork at present, the work circumstance is very abominable, and the gluten’s demanding is massive (because of the nutritional value and the market niche). The design of gluten molding machine divided into thre

12、e parts: the piece educing setting unit, the cutting setting unit and the winding device unit. This project is t</p><p>　　Key words：gluten; shaping machine; spiral tubular; piece educing </p><p&g

13、t;<b>　　1 前 言</b></p><p>　　文明的發(fā)展和進步可以說與小麥的歷史連在一起。早在有歷史記載前，人類就種植小麥。1948年，芝加哥大學(xué)的考古學(xué)家證明小麥的種植起源于中東土壤肥沃的新月形地帶。小麥是谷物中最重要的，世界上靠小麥作為食品的人多于靠其它任何食品生活的人。世界上70%以上的可耕地種植糧食，小麥占地最多，高于22%。一年中每個月，世界上都有一個地區(qū)收獲小麥[1]

14、。</p><p>　　小麥面筋除了在食品行業(yè)應(yīng)用廣泛外，在其它行業(yè)的應(yīng)用亦得到蓬勃發(fā)展，如醫(yī)用膠囊；發(fā)膠等化妝品；香煙的過濾嘴；魚蝦的飼料；可降解可重新利用的綠色粘貼劑；水泥制造中亦可加入面筋，因為其與Ca交聯(lián)而增強了水泥的粘合性和防水性；環(huán)境保護工作者可將其作為處理廢水的固化物[2]。</p><p>　　目前國內(nèi)外還沒有該種設(shè)備，面筋的生產(chǎn)過程全部為手工作業(yè)，工作環(huán)境十分的惡劣，急需

15、得到改進。整個面筋的生產(chǎn)過程共包括：面筋的繞制在形、水煮、挑選清理、包裝等。在這些生產(chǎn)過程中，以面筋繞制成形的工作量最為大，生產(chǎn)條件最為惡劣。這一生產(chǎn)過程為生產(chǎn)工人手拿夾持筷將剪成段的生面筋纏繞在筷上，整個生產(chǎn)過程工人的手須不時的浸入生面筋的保護液中（保護液為稀氯化鈉溶液，即稀鹽水）。人的手在無防護的情況下，長時間的與稀鹽水接觸，將很大程度上地傷害我們的皮膚。但如若在生產(chǎn)過程中加帶防護手套作業(yè)，以將出現(xiàn)一系列影響生產(chǎn)的問題，使生產(chǎn)操作和

16、靈活性不能適應(yīng)生產(chǎn)。工人的操作將變得笨拙，在取生面筋時也時常批滑，從而影響生產(chǎn)率和生產(chǎn)質(zhì)量。由于以上諸多原因，所以操作工人生產(chǎn)時必需徒手生產(chǎn)。然而在如此惡劣的生產(chǎn)環(huán)境下，只有相當(dāng)少一部分工人的手能適應(yīng)。絕大部分的人都是工作一段時間后就不能再從事生產(chǎn)。</p><p>　　因此若能設(shè)計一部機器來代替或部分代替水面筋操作工人的這一生產(chǎn)過程將是一個很好的想法。</p><p>　　當(dāng)前關(guān)于面筋及

17、面筋相關(guān)的產(chǎn)品越來越多,但由于面筋本身的高粘結(jié)性和高彈性，機械成形難度很大，現(xiàn)行的螺旋管形水面筋成形都為手工制作,尚未曾搜索到一例面筋成形機產(chǎn)品或研究論文。因而本課題研究當(dāng)屬首創(chuàng)。</p><p>　　面筋成形機的設(shè)計共分三部分的設(shè)計：1、面筋坯片導(dǎo)出裝置的設(shè)計，2、面筋切斷裝置的設(shè)計，3、面筋卷繞裝置的設(shè)計。這里的設(shè)計說明主要是關(guān)于面筋坯片導(dǎo)出裝置以及面筋切斷裝置的設(shè)計。</p><p>

18、;　　設(shè)計的總體思路是為生產(chǎn)實踐服務(wù)的，設(shè)計好的面筋成型機可直接用于工業(yè)生產(chǎn)，具有很高的市場價值。</p><p>　　2　面筋機系統(tǒng)整體設(shè)計</p><p>　　2．1　總體方案論證</p><p>　　由于面筋本身所特有的彈性和延展性，面筋很容易恢復(fù)原來的形狀。而使面筋變形又只有靠拉力或者靠壓力來完成。面筋很柔軟，又很容易被拉斷，所以靠拉力來使面筋變形是不理想的

19、。在選擇如何擠壓面筋使它變形的方案上最終確立的是使面筋變形最切實際的方法就是靠壓力來實現(xiàn)。本設(shè)計主要依賴擠壓力使面筋成型導(dǎo)出，考慮到面筋的特性，設(shè)計用的是滑動螺桿的結(jié)構(gòu)，滑動螺桿的結(jié)構(gòu)是為了增加推動力，采用大小料斗是有助于其成型成功，面筋一次導(dǎo)出的量越多越不容易成型，這是因為其具有高粘彈性。</p><p>　　一開始設(shè)計的時候所采用的是絞肉機改裝成的小型單螺旋軸擠壓機構(gòu)的設(shè)計方案，在實驗中發(fā)現(xiàn)，由于箱體與螺旋軸

20、之間的間隙較小,在這樣的空間間隙下,面筋導(dǎo)出的連續(xù)性達不到預(yù)期效果,后來又設(shè)法改變螺旋軸的表面粗糙度,發(fā)現(xiàn)在小的空間中較大的擠壓力破壞了面筋的內(nèi)部結(jié)構(gòu), 影響了面筋的質(zhì)量和口感，所以用單螺旋軸的設(shè)計方案沒有能夠成功。</p><p>　　第二個設(shè)計方案采用的是推壓裝置,把面筋放置在一個圓柱形的容器中,靠活塞的運動將面筋從小口中擠壓出來,從而達到把面筋變形的目的，然而在模擬實驗中發(fā)現(xiàn)在相同的速度下面筋從出料口出料時

21、的壓力是不均勻的，量越多受到的壓力越不均勻。后來把出料口做成漏斗狀，并且減少了一次導(dǎo)出的面筋量，出來的面筋料就近似片狀了，所以把出料裝置設(shè)計成了一大一小兩個料斗共同作用的方案。</p><p>　　這種方案有以下幾個特點：首先，滑動螺桿的結(jié)構(gòu)使面筋內(nèi)部保持完好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；其次，又能有足夠的擠壓推進力使面筋的出料保持連續(xù)；再次，小料斗處的料較少從而料容易成型導(dǎo)出；最后，滑動螺桿擠壓有較好的穩(wěn)定性能,螺旋轉(zhuǎn)速和下料的

22、速度更容易控制。在以上特點的基礎(chǔ)上，螺旋擠壓最為可行的就是滑動螺桿的擠壓方案，料斗也采用了較復(fù)雜的大小料斗共同作用的方案,所以最終確定和使用這種方案。具體的結(jié)構(gòu)簡圖見圖2-1：</p><p>　　圖2-1 面筋成型機坯片導(dǎo)出及切斷裝置結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　　1.下料口 2.小料斗 3.螺桿 4.壓料板 5.大料斗 6.切料刀具 7.切料推桿 8.彈簧</p><

23、p>　　9.凸臺 10. 切料凸輪 11.軸 12.活塞凸輪 13.鏈輪 14.活塞推桿 15.小活塞</p><p>　　3 面筋機坯片導(dǎo)出及切斷部分具體設(shè)計說明</p><p>　　本設(shè)計主要是面筋成型機的坯片導(dǎo)出裝置以及切斷裝置的設(shè)計。設(shè)計原則基于面筋有很高的彈性及延展性，以及柔性突出，很難將它壓制變形。設(shè)計的第一個難點就是如何將面筋變成片狀，為了弄清楚面筋制作的工藝流程和詳

24、細了解面筋的特性，曾去了樓王的面筋廠實地考察，并且親自動手去卷制了很多，也測量過工人卷制時的面筋的尺寸，同時也向廠里工人詢問機器制作時應(yīng)該達到怎樣的尺寸和標準，在設(shè)計的時候所依據(jù)的就是這些尺寸和標準。由于設(shè)計時把坯片導(dǎo)出裝置與切斷裝置設(shè)計成一個整體，所以這兩個裝置的具體設(shè)計將一起說明。</p><p>　　3．1 進出料口形狀設(shè)計</p><p>　　根據(jù)總體方案的設(shè)計，首先要設(shè)計的是進

25、料和出料料斗的形狀。根據(jù)生活中的常識，選用常見的漏斗式進料設(shè)計,面筋出料要成片狀，所以出料部分末端采用長方口的形狀。具體設(shè)計分為兩部分，大料斗進料和送料，小料斗出料。大料斗上部分是圓柱形，方便滾動絲杠螺桿的擠壓運動；下部分要方便出料，所以選擇了漏斗形狀。小料斗上部分也采用圓柱形的，下部分采用圓積方的形狀。</p><p>　　工作原理：將大團的面筋原料從送料口送入大料斗裝置中，靠滑動螺桿的擠壓推力向前運動，直至小

26、料斗的空間被面筋充滿，切片裝置切斷面筋的同時滑動螺桿停止運動，小料斗處的活塞快速向下送料，等活塞恢復(fù)原狀的同時滑動螺桿再次旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　通過實驗測得0.075kg重的面筋其體積為0.0628L，0.1kg重的面筋其體積為0.0879L。所以小料斗以及大料斗的設(shè)計尺寸就是根據(jù)這些數(shù)據(jù)來的。</p><p>　　小料斗一次下料的量在150g～200g之間，符合設(shè)計規(guī)定的要求。&l

27、t;/p><p>　　大料斗一次裝料的量為5kg，符合人工加料的要求。</p><p>　　大料斗和小料斗的具體結(jié)構(gòu)尺寸見圖3-1和圖3-2。</p><p>　　圖3-1 大料斗的具體結(jié)構(gòu)及尺寸</p><p>　　圖3-2 小料斗的結(jié)構(gòu)與尺寸</p><p><b>　　電動機及減速機選擇</b>

28、</p><p>　　面筋的繞制過程原為純手工操作，生產(chǎn)處于一個輕微耗能的狀況。設(shè)計中將考慮電動機長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)，常溫下工作。因無同類設(shè)計產(chǎn)品的比較，在此功率的確定僅依靠面筋廠的電動機使用功率。如若在以后生產(chǎn)實踐中有更為可靠的功率將作進一步的改進。此電動機是進出料裝置以及坯片切斷裝置中的電動機。</p><p>　　Y系列(IP44)封閉式三相異步電動機[15]主要性能及結(jié)構(gòu)特點：效率高，

29、耗電少，性能好，噪音低，震動小，重量輕，運行可靠，維修方便。為B級絕緣。結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑等雜物侵入電動機內(nèi)部。冷卻方式為IC411。面筋機選用Y90L-6 型號，根據(jù)裝配的需要選用立式電機，其主要參數(shù)為：</p><p>　　額定功率: 1.1KW；</p><p>　　轉(zhuǎn)速 : 1000r/min；</p><p><b>　　電

30、流: 3.2A；</b></p><p>　　效率: 73.5%；</p><p>　　功率因數(shù)cos:0.72；</p><p>　　額定轉(zhuǎn)矩:2.0N.m；</p><p>　　額定電流:5.5A；</p><p><b>　　噪聲:65dB；</b></p><

31、;p><b>　　凈重:24Kg；</b></p><p>　　電動機的滿載時轉(zhuǎn)速為910r/min。</p><p>　　根據(jù)電動機的滿載時轉(zhuǎn)速910r/min以及輸出軸的轉(zhuǎn)速20r/min來確定總的傳動比為：</p><p>　　所以選用減速器的型號為WD80的蝸輪蝸桿雙輸出軸減速器,其傳動比為41。WD型圓柱蝸桿減速器為一級傳動的阿

32、基米德型圓柱減速器，具有結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，工作平穩(wěn)可靠，無噪音，能做正反運轉(zhuǎn)，并有自鎖作用等特點。</p><p>　　適用條件：a) 蝸輪滑動速度不大于7.5(m/s)；</p><p>　　b) 高速軸運轉(zhuǎn)速度不大于1500(r/s)；</p><p>　　c) 工作的環(huán)境溫度為-40～40(℃)。</p><p><b>　

33、　電磁離合器選擇</b></p><p>　　由于實驗生產(chǎn)時，面料不能一直導(dǎo)出，必須要用離合器，所以要選擇離合器。鑒于磁粉離合器的以下諸多優(yōu)點，在設(shè)計時選用的是磁粉離合器。</p><p>　　磁粉離合器是由傳動單元(輸入軸)和從動單元(輸出軸)合并而成。在兩組單元之間的空間，填有粒狀的磁粉（休積大約40微米）。當(dāng)磁性線圈不導(dǎo)電時，轉(zhuǎn)矩不會從傳動軸傳至從動軸，但如將線圈電磁通電

34、，就由于磁力的作用而吸引磁粉產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，在連繼滑動之間會把轉(zhuǎn)矩傳達。</p><p><b>　　磁粉離合器的特點：</b></p><p>　　a.轉(zhuǎn)矩隨激磁電流成線性變化，轉(zhuǎn)矩控制范圍廣，控制精度高，輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無關(guān)，可在主從動軸轉(zhuǎn)速同步或有轉(zhuǎn)速差下工作。</p><p>　　b.接合平穩(wěn)，動作迅速，響應(yīng)快，控制功率小（約為輸出功率的1

35、%），而且傳遞轉(zhuǎn)矩大。</p><p>　　c.從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，噪音低。</p><p>　　d.具有恒轉(zhuǎn)矩特性，過載時有保護作用。</p><p>　　磁粉離合器主要用于接合頻率高，要求接合平穩(wěn)，需要調(diào)節(jié)起動時間，或過載時能起安全保護作用及要求自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速和保持恒轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)動系統(tǒng)。</p><p><b>

36、;　　聯(lián)軸器選擇</b></p><p>　　凸緣聯(lián)軸器是應(yīng)用最廣泛的一種固定式剛性聯(lián)軸器，它的結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，傳遞轉(zhuǎn)矩大，裝拆方便，可以聯(lián)接不同直徑的兩軸，也可以聯(lián)接圓錐形軸伸。凸緣聯(lián)軸器有三種不同的對中方式。有利用絞制孔螺栓對中的，有利用凹凸對中，還有一種用一對部分環(huán)對中的。在這里我們考慮使用第二種凹凸對中的凸緣聯(lián)軸器。</p><p><b>　　鏈輪設(shè)計及

37、校核</b></p><p>　　面筋機的傳動主要依靠鏈輪，本設(shè)計中的鏈輪有兩對，兩對鏈論的轉(zhuǎn)速一致，其具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計如下具體說明。</p><p>　　3．5．1鏈輪的設(shè)計</p><p>　　第一對鏈輪的具體設(shè)計：總傳動比為i=45.5,減速機的傳動比為i=41,所以鏈輪的傳動比i=1.1098。</p><p>　　已知：n

38、1= 22.195 (r/min)，P1 =1.045(kw)，具體設(shè)計尺寸見表3-1：</p><p>　　表3-1 鏈輪具體設(shè)計尺寸表</p><p><b>　　續(xù)表3-1</b></p><p>　　第二對鏈輪的設(shè)計與第一對鏈輪，只是根據(jù)軸的直徑選取不同的dk，具體的結(jié)構(gòu)尺寸見圖紙。</p><p><b&

39、gt;　　3．5．2鏈輪校核</b></p><p>　　鏈的靜強度校核公式為：</p><p><b>　　(3—2)</b></p><p>　　式中 Q-鏈的抗拉載荷（N）</p><p><b>　　-工況系數(shù)</b></p><p>　　F-有效圓周力（

40、N）， </p><p>　　-離心力引起的拉力（N），</p><p><b>　　-懸垂拉力（N）,</b></p><p>　　為系數(shù)，取決于兩鏈輪中心連線對水平線的傾角； </p><p>　　查表3-2得Q=55.6KN,=1.0,省略，，=4，q=2.6()</p><p>　　a=

41、350(mm)所以經(jīng)過計算的S<4,符合設(shè)計要求。</p><p>　　表3-2 滾子鏈的主要尺寸和極限拉伸載荷</p><p><b>　　凸輪設(shè)計</b></p><p>　　凸輪是一個具有曲線或凹槽的構(gòu)件，它運動時，通過高副接觸可以使從動件獲得連續(xù)或不連續(xù)的任意預(yù)期的往復(fù)運動。</p><p>　　凸輪機構(gòu)的

42、優(yōu)點是 ：只需要設(shè)計適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞憧梢允箯膭蛹玫饺我獾念A(yù)期運動，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計方便，因此在自動機床、輕工機械、紡織機械、印刷機械、食品機械、包裝機械和機電一體化產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　凸輪機構(gòu)一般由凸輪、從動件和機架三個構(gòu)件組成。本設(shè)計中所用的凸輪為盤形凸輪，從動件選用平底從動件?；钊茥U14和切料推桿7分別裝在活塞和切料板上方，活塞凸輪12和切斷凸輪10通過軸連接到電機上。凸

43、輪與從動件維持高副接觸（鎖合）的方法為利用彈簧力使其保持良好的接觸。因為活塞及壓料板的運動速度較小，所以選用等速的運動規(guī)律。</p><p>　　具體的凸輪設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)見表3-3：</p><p>　　表3-3 凸輪設(shè)計參數(shù)</p><p>　　因凸輪的工作輪廓已經(jīng)確定，所以凸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是確定曲線輪廓的軸向厚度和凸輪與傳動軸的連接方式。因為活塞及壓料板處的載

44、荷較小，所以凸輪的軸向厚度取為凸輪最大矢徑的1/10～1/5，最終確定為。根據(jù)凸輪尺寸大小以及加工工藝確定凸輪設(shè)計成整體式，凸輪的繪制采用描點法，其具體的加工可以使用數(shù)控加工。凸輪的具體外形見圖3-3 和圖3-4。</p><p>　　圖3-3 活塞凸輪的輪廓形狀</p><p>　　圖3-4 切料刀具凸輪的輪廓形狀</p><p>　　軸設(shè)計與主要軸的校核<

45、/p><p>　　3．7．1傳動軸的尺寸設(shè)計</p><p>　　軸的材料種類很多，設(shè)計時主要依據(jù)對軸的強度，剛度，耐磨性等要求，以及為實現(xiàn)這些要求而采用的熱處理方式，同時考慮制造工藝問題加以選用，力求經(jīng)濟合理。綜合考慮這些問題所以選用45鋼調(diào)質(zhì)，設(shè)計過程列表進行。</p><p>　　為方便拆裝，軸的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖3-5所示:</p><p&g

46、t;　　圖3-5 傳動主軸的結(jié)構(gòu)與尺寸</p><p>　　具體的設(shè)計過程見表3-4</p><p>　　表3-4 主動軸的具體設(shè)計尺寸表</p><p><b>　　續(xù)表3-4</b></p><p>　　3．7．2中空軸的尺寸設(shè)計</p><p>　　為方便拆裝，軸的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖3-5所

47、示:</p><p>　　圖3-5 中空軸的結(jié)構(gòu)和尺寸</p><p>　　中空軸的具體設(shè)計過程見表3-5：</p><p>　　表3-5 中空軸的具體設(shè)計尺寸表</p><p><b>　　續(xù)表3－5</b></p><p>　　3．7．3從動軸的尺寸設(shè)計</p><p>

48、;　　為方便拆裝，軸的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如3-6圖所示:</p><p>　　圖3-6從動軸的結(jié)構(gòu)和尺寸</p><p>　　從動軸的具體設(shè)計尺寸見表3-6：</p><p>　　表3-6 從動軸的具體設(shè)計尺寸表</p><p><b>　　續(xù)表3-6</b></p><p>　　3．7．4傳動主軸校

49、核</p><p>　　軸的強度計算方法主要有三種：按扭轉(zhuǎn)強度計算，按彎扭合成強度計算，安全系數(shù)校核。軸按扭轉(zhuǎn)強度計算只需要知道轉(zhuǎn)矩的大小，方法簡單，但計算精度較低，它主要用于以下情況：</p><p>　　傳遞轉(zhuǎn)矩或以轉(zhuǎn)矩為主的傳遞軸；</p><p>　　初步估算軸徑以便進行結(jié)構(gòu)設(shè)計；</p><p>　　不重要的軸的最終計算。</

50、p><p>　　根據(jù)傳動主軸的受力情況，我們采用按扭轉(zhuǎn)強度計算的校核方法來校核軸，原因是主動軸主要是以傳遞轉(zhuǎn)矩為主的軸。</p><p>　　軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為：</p><p>　　式中:T-軸傳遞的轉(zhuǎn)矩,N.mm</p><p>　　-軸的抗扭截面系數(shù),,按機械設(shè)計手冊表19.2中的公式計算[14]；</p><p>

51、　　P-軸傳遞的功率，Kw；</p><p>　　n-軸的轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　-許用切應(yīng)力，MPa.</p><p><b>　　(3—3)</b></p><p>　　式中： ，即空心軸內(nèi)徑d1與外徑d之比；</p><p><b>　　則 </b>&l

52、t;/p><p>　　這里的=25～45，T=284.394(N.m),d=50,=40,=0.8,所以〈</p><p>　　所以軸的強度符合設(shè)計要求。 </p><p><b>　　滑動絲杠副選擇</b></p><p>　　本方案選用的螺旋傳動為滑動螺旋，而且是以傳遞動力為主的傳力螺旋。 </p><

53、;p><b>　　滑動螺旋的優(yōu)點：</b></p><p>　　a)結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，成本低廉；</p><p>　　b)當(dāng)螺紋升角小于摩擦角時，能自鎖；</p><p><b>　　c)傳動平穩(wěn)； </b></p><p>　　滑動螺旋傳動選用的是螺母轉(zhuǎn)動，螺桿作直線運動的運動方式，這里的

54、螺母在設(shè)計時直接在中空軸內(nèi)攻螺紋，把中空軸當(dāng)螺母使用。</p><p>　　螺桿的螺紋選用應(yīng)用最廣泛的梯形螺紋。根據(jù)生產(chǎn)實踐可選梯形螺紋（GB-5796.3-1986），中等精度，螺紋副標記為Tr40×3-7H/7e。</p><p>　　螺桿的運動規(guī)律為間隙式的運動，當(dāng)小料斗中充滿了面筋時，通過時間繼電器控制磁粉離合器使螺桿停止運動，當(dāng)小料斗中的活塞向上運動致頂部時，螺桿再次向

55、前送料。螺桿每次送料的時間為0.5s，螺桿轉(zhuǎn)過1/6圈，壓料板前進0.5mm，其前進的面筋正好為150g。所以螺桿的設(shè)計符合要求。</p><p>　　磁粉離合器的導(dǎo)電時間為0.5s一個周期，周期 T=3(s)。</p><p><b>　　軸承及軸承座選取</b></p><p>　　3．9．1軸承的選取</p><p&g

56、t;　　選定了軸承類型后，決定軸承尺寸是根據(jù)主要的時效形式進行計算，疲勞點蝕是疲勞壽命計算的主要依據(jù)，塑性變形是靜強度計算的主要依據(jù)。對一般工作條件下作回轉(zhuǎn)的滾動軸承處進行接觸疲勞壽命計算外，還要做靜強度計算。高速軸承由于發(fā)熱易造成粘著磨損和燒傷，除計算壽命外，還要核驗極限轉(zhuǎn)速。</p><p>　　此外，決定軸承工作能力的因素還和軸承組合的合理結(jié)構(gòu)、潤滑和密封等，他們對保證軸承正常工作起重要的作用。</p

57、><p>　　軸承的主要失效形式：疲勞點蝕；塑性變形；磨損；其他失效形式。</p><p>　　a) 傳動軸軸承的選擇：根據(jù)軸承的受力情況,只受徑向力，選擇滾動軸承，深溝球軸承（GB/T276-1994）型號 108。</p><p>　　b) 中空軸軸承的選擇：根據(jù)軸承的受力情況，受軸向和徑向力，選擇滾動軸承，圓錐滾子軸承（GB/T297-1994）型號 32012。

58、</p><p>　　c）從動軸軸承的選擇：根據(jù)軸承的受力情況，只受徑向力，選擇滾動軸承，深溝球軸承（GBT278-1994）型號 206。</p><p>　　工作條件：工作轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)矩小。</p><p>　　所以所選軸承符合標準。</p><p>　　3．9．2軸承的安裝方法</p><p>　　軸承安裝的好壞與

59、否，將影響到軸承的精度、壽命和性能。因此，請充分研究軸承的安裝，即請按照包含如下項目在內(nèi)的操作標準進行軸承安裝。 清洗軸承及相關(guān)零件，（對已經(jīng)脂潤滑的軸承及雙側(cè)具油封或防塵蓋，密封圈軸承安裝前無需清洗。）  檢查相關(guān)零件的尺寸及精加工情況，安裝方法。軸承的安裝應(yīng)根據(jù)軸承結(jié)構(gòu)，尺寸大小和軸承部件的配合性質(zhì)而定，壓力應(yīng)直接加在緊配合的套圈端面上，不得通過滾動體傳遞壓力。</p><p>

60、　　a. 軸承內(nèi)圈與軸是緊配合，外圈與軸承座孔是較松配合時，可用壓力機將軸承先壓裝在軸上，然后將軸連同軸承一起裝入軸承座孔內(nèi)，壓裝時在軸承內(nèi)圈端面上，墊一軟金屬材料做的裝配套管（銅或軟鋼）。</p><p>　　b. 通過加熱軸承或軸承座，利用熱膨脹將緊配合轉(zhuǎn)變?yōu)樗膳浜系陌惭b方法。是一種常用和省力的安裝方法。此法適于過盈量較大的軸承的安裝</p><p>　　c. 推力軸承的周全與軸的配合

61、一般為過渡配合，座圈與軸承座孔的配合一般為間隙配合，因此這種軸承較易安裝，雙向推力軸承的中軸泉應(yīng)在軸上固定，以防止相對于軸轉(zhuǎn)動。    軸承的安裝方法，一般情況下是軸旋轉(zhuǎn)的情況居多，因此內(nèi)圈與軸的配合為過贏配合，軸承外圈與軸承室的配合為間隙配合。</p><p>　　3．9．3軸承的預(yù)緊</p><p>　　軸承的預(yù)緊是指在裝配的過程中，通過某種方法在軸承

62、中產(chǎn)生被保持某中形式的預(yù)緊載荷，預(yù)緊載荷的作用是使軸承消除間隙，并使?jié)L動體和坐圈的接觸點處產(chǎn)生預(yù)變形。通過預(yù)緊可以使?jié)L動軸承在工作載荷作用下具有較高的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。如果被預(yù)緊的軸承是向心軸承，（角接觸軸承和圓錐滾子軸承），則預(yù)緊載荷通常為軸向載荷，如果被預(yù)緊的軸承是向心軸承（通常為圓柱滾子軸承），則預(yù)緊力為徑向力載荷，預(yù)緊力的作用是會使?jié)L動軸承摩擦阻力增大，工作壽命降低，預(yù)緊結(jié)構(gòu)在使用中要嚴格控制預(yù)緊力的大小。</p>

63、<p>　　面筋機所選用的滾動軸承座適用于深溝球軸承，調(diào)心球軸承，徑向接觸滾子軸承。線速度v≤5m/s，工作溫度t≤90°，采用油潤滑。其對應(yīng)所選軸承的型號分別為Z2508Y，Z2512Y和Z2506Y。</p><p>　　3．10 彈簧的設(shè)計計算及校核</p><p>　　3．10．1 彈簧的設(shè)計</p><p>　　已知切料彈簧工作時最大載

64、荷為135N，最小載荷為15N，要求彈簧切料的工作行程為40mm，活塞彈簧工作時最大載荷為135N，最小載荷為0N，工作行程為100mm。兩端固定支承。因為彈簧在一般的載荷下工作，可按照第Ⅲ類彈簧來考慮，選擇C級碳素彈簧鋼絲。初估彈簧絲直徑為d=2mm左右。查表可知，，所以。</p><p>　　a.計算彈簧的直徑d</p><p>　　根據(jù)給定的條件選定C=8,并根據(jù)公式得 </p

65、><p><b>　　(3—5)</b></p><p><b>　　又根據(jù)公式得</b></p><p><b>　　(3—6)</b></p><p>　　與估計的彈簧絲直徑相似，故取標準值d=2.0mm于是

66、 </p><p><b>　　(3—7) </b></p><p><b>　　(3—8)</b></p><p><b>　　符合題意要求。</b

67、></p><p>　　b.計算彈簧的有效工作圈數(shù)n</p><p>　　查表得G=80000MPa，并由公式可得彈簧的工作圈數(shù)為:</p><p><b>　　(3—9)</b></p><p>　　取彈簧工作圈數(shù)為n1=10。</p><p><b>　　(3—10)</

68、b></p><p>　　取彈簧工作圈數(shù)為n2=21。</p><p><b>　　c.驗算載荷與變形</b></p><p>　　計算最小載荷與最大載荷作用下的變形量，：</p><p><b>　　(3—11)</b></p><p><b>　　(3—1

69、2) </b></p><p>　　實際彈簧的工作行程：</p><p><b>　　(3—13) </b></p><p><b>　　(3—14)</b></p><p><b>　　計算極限載荷：</b></p><p><b&

70、gt;　　(3—15)</b></p><p><b>　　與之對應(yīng)的變形量：</b></p><p>　　d.計算彈簧的其余幾何尺寸</p><p><b>　　彈簧節(jié)距 t： </b></p><p><b>　　(3—16)</b></p>&

71、lt;p>　　彈簧總?cè)?shù)： </p><p><b>　　(3—17)</b></p><p><b>　　彈簧鋼絲間距 ： </b></p><p><b>　　彈簧的自由長度：</b></p><p><b>　　(3—18)</b><

72、;/p><p>　　由穩(wěn)定性要求可知 ，滿足穩(wěn)定性要求。</p><p>　　3．10．2 彈簧疲勞強度驗算</p><p><b>　　(3—19)</b></p><p><b>　　(3—20)</b></p><p><b>　　(3—21)</b&g

73、t;</p><p>　　－彈簧材料的脈動循環(huán)剪切疲勞極限，MPa,根據(jù)循環(huán)次數(shù)N選取；</p><p><b>　　S－安全系數(shù)。</b></p><p>　　精度要求高時，取，精度要求較底時，取。</p><p><b>　　所以， 。</b></p><p><

74、;b>　　4 強度校核</b></p><p><b>　　4．1螺栓強度校核</b></p><p>　　4．1．1螺紋連接的實效形式</p><p>　　在螺栓連接中，單個連接螺栓的受力形式不外乎是軸向力、軸向力矩與扭矩的聯(lián)合作用、橫向剪切力及擠壓力4種。在軸向力或軸向力與扭矩的作用下，螺栓產(chǎn)生拉伸或拉扭組合變形，主要實效

75、形式時螺栓桿螺紋部分發(fā)生斷裂。</p><p>　　4．1．2下料口處螺栓設(shè)計計算</p><p>　　表4-1 螺栓強度校核表</p><p><b>　　4．2 鍵強度校核</b></p><p>　　4．2．1鍵連接的主要實效形式</p><p>　　普通平建連接的主要實效形式是工作面的壓潰

76、，按工作面上的擠壓力進行強度校核計算；導(dǎo)向平鍵和滑鍵的主要實效形式是工作面的過渡磨損，按工作表面上的壓強進行條件性的強度校核計算。只有在嚴重過載情況下，平鍵連接才可能出現(xiàn)剪斷。</p><p>　　4．2．2中空軸平鍵連接的強度計算</p><p>　　圖4-1 平鍵連接受力情況</p><p>　　假設(shè)鍵的工作表面上載荷均勻分布，合成后的集中力F（圓周力）作用于接

77、觸面高度中點，參照圖4-1，普通平鍵連接的擠壓強度條件：</p><p>　　式中：T――傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為N·mm；</p><p>　　k――鍵與輪轂的接觸高度，k=h/2；</p><p>　　d――軸的直徑，單位為mm；</p><p>　　l――鍵的工作長度，單位為mm；</p><p>　　[σp

78、]――鍵、軸、輪轂3者中最弱材料的許用擠壓力，見參考資料[15]，表12.1，單位為MPa。</p><p><b>　　已知：；；；；。</b></p><p><b>　　∴ </b></p><p>　　所以此鍵連接強度足夠。</p><p><b>　　4．3銷強度校核</b

79、></p><p>　　銷主要用來固定零件之間的相對位置或作為安全裝置中的過載剪斷元件。面筋機定位裝置處用的是銷連接，其主要受的是剪切力，所以強度校核按銷的抗剪強度校核： </p><p><b>　　式中 Z—銷數(shù)</b></p><p><b>　　R—載荷（N）</b></p><p>

80、　　[τ]為許用切應(yīng)力，對45鋼取[τ]=80MPa.</p><p>　　根據(jù)實驗測得其載荷為800N.m,d=6,z=1,計算得〈。所以符合設(shè)計要求。</p><p><b>　　5 結(jié)論</b></p><p>　　設(shè)計課題是螺旋管狀面筋機的總體及坯片導(dǎo)出裝置的設(shè)計。面筋成形機是一種用機器代替手工來完成面筋繞制的機器。面筋成形機可以完全讓

81、操作者的手脫離鹽水，而讓機器來完成在水里的動作。所以具有較好市場價值，經(jīng)濟效益和較好的社會效益。</p><p>　　面筋機的設(shè)計分為坯片導(dǎo)出裝置的設(shè)計，切斷裝置的設(shè)計以及卷繞裝置的設(shè)計。此方案在上屆的設(shè)計基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新。具體體現(xiàn)在以下幾點：</p><p>　　1．面筋的坯片導(dǎo)出采用螺旋絲杠的擠壓而不采用螺旋軸的結(jié)構(gòu)，采用螺旋絲杠的結(jié)構(gòu)主要的好處是保證了面筋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其導(dǎo)出能夠連續(xù)不

82、斷，方便了卷繞，并且具有良好的口感。</p><p>　　2．面筋機的切斷裝置放置在大小料斗之間，這樣的結(jié)構(gòu)的好處是可以使坯片導(dǎo)出更容易，而且可以不用輥子輥壓的結(jié)構(gòu)就可以使面筋成型，減小機器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，降低了廠家的生產(chǎn)成本。</p><p>　　3．面筋機采用一大一小兩個料斗而不采用一個料斗的結(jié)構(gòu)是為了減少面筋粘彈性對導(dǎo)出成型的影響，因為一次擠壓的量過多的話，面筋導(dǎo)出就不是片狀的而是近似

83、圓狀的，近似圓狀的面筋不利于卷繞裝置的卷繞。</p><p>　　4．小料斗的下料口采用了法蘭連接的方法來解決，這樣可以根據(jù)不同的生產(chǎn)要求來更換下料口的大小，滿足了生產(chǎn)需要。</p><p>　　在指導(dǎo)老師咸斌老師的嚴格要求下，在最低限度的降低其制作費用的前提下，我對其方案進行了數(shù)次修改，但是由于能力所限可以說現(xiàn)在的方案不是最好的，但已盡了我的最大能力。</p><p&

84、gt;　　本次設(shè)計中由于自己能力的有限，肯定存在不少錯誤，一旦用于制造，肯定有不少問題，好多東西都是憑自己的想象，可能在現(xiàn)實生產(chǎn)中卻是行不通的，咸老師、葛院長為了能豐富我的社會實踐，解決書本和現(xiàn)實的距離，曾親自帶我去樓王淀粉廠實地觀看和動手制作，開拓了我的視野，給我深深的上了一堂課。</p><p><b>　　參 考 文 獻 </b></p><p>　　[1]

85、辰工．高蛋白“素肉”——面筋[J]．中國保健營養(yǎng)，2002，(04)：34-35</p><p>　　[2] 丁玉庭，皺禮根,陳艷,殷亞峰．非水法面筋提取的研究[J]．中國保健營養(yǎng)，2003,</p><p>　　(04)：96-97．</p><p>　　[3] 楊銘鐸.面筋形成機理的解析[J].中國烹飪研究，1991,(01)：17-20.</p>

86、;<p>　　[4] 李瑜,王蘭,尹春明,李艷軍.小麥面筋蛋白的磷酸化改性研究[J]. 鄭州工程學(xué)</p><p>　　院學(xué)報，2002，(02)：49-64.</p><p>　　[5] 劉冬兒.小麥粉面筋出率的影響因素[J].西部糧油科技，1999,(24)：34-35.</p><p>　　[6] 吳曉寅.小麥面筋含量檢測方法的探討[J].

87、糧汕倉儲科技訊，2004,(01)：52-53.</p><p>　　[7] 黃瑾.小麥面筋與面粉面筋的經(jīng)驗測算方法[J].山東農(nóng)機，2002.(03)：23-24.</p><p>　　[8] 葉偉昌.機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社，2001.</p><p>　　[9] 李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社

88、,1993.</p><p>　　[10] 沈世德.機械原理[M].北京:北京機械工業(yè)出版社，2001，12.</p><p>　　[11] 李云.機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1996.</p><p>　　[12] 機械加工技術(shù)手冊編寫組.機械加工技術(shù)手冊[M].北京:北京出版社，1989，09.</p><p&

89、gt;　　[13] 胡家秀.機械零件設(shè)計實用手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社，1999，10.</p><p>　　[14] 徐灝.機械設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[15] 成大先.機械設(shè)計手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1991，09.</p><p><b>　　致 謝 </b></p&g

90、t;<p>　　歷時三個多月的畢業(yè)設(shè)計，在指導(dǎo)老師咸斌的帶領(lǐng)下，現(xiàn)已劃上了圓滿的句號。</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計工作開始，咸斌等老師帶領(lǐng)我們?nèi)ズ０铲i飛集團、江蘇樓王淀粉廠等相關(guān)單位進行了實習(xí)。在實習(xí)的過程中，咸老師認真地給我們講解了各種機械零部件的功能與機械加工方式等知識，豐富了我們對許多機械設(shè)備的認識，加深了我們在課堂上的所學(xué)習(xí)的知識，增長了我們的見識，這些對于我以后的工作學(xué)習(xí)都有很大的幫助

91、，使我受益匪淺。</p><p>　　在設(shè)計過程中，咸老師及時的幫我們解決設(shè)計時所遇到的難題。對于我們在設(shè)計過程中遇到的缺乏理論支持的問題，咸老師總是耐心地給我們講解有關(guān)方面的知識，提供有關(guān)方面的資料，使我們得以在短時間內(nèi)解決問題。同時，還教育我們以后不管是在工作還是學(xué)習(xí)中，都要保持科學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度。這次畢業(yè)設(shè)計在咸老師的指導(dǎo)下，不僅提高了我自己的認識能力，更鍛煉了我的工程結(jié)構(gòu)分析能力。在方案確定中，還得到了葛友華