I 摘 要 為了告別水代法，香油工藝步入現(xiàn)代化，減少勞動力資源。根據(jù) 當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟條件等方面總結(jié)出一套適合本地生產(chǎn) 小磨 香油 方式 的方案，據(jù)此設(shè)計出一款 新型傳統(tǒng)小磨香油機 墩油機。 本機結(jié)構(gòu)合理、美觀耐用、操作方便等優(yōu)點，將攪油、墩油、晃油三套工藝于一體，可根據(jù)工藝要求實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換，使工藝更加合理，出油率更高，更潔凈。與傳統(tǒng)墩油機相比，機械傳動部分采用鏈條代替皮帶傳動，具有故障率低、噪音低、維護方便等優(yōu)點。高低速度可根據(jù)生產(chǎn)工藝不同通過調(diào)速手柄自由調(diào)節(jié)。 此外 ， 本文從香油 的制取工藝比較，墩油機的工作原理，墩油機的設(shè)計 方案，相關(guān)參數(shù)取值及計算，工作原理的簡介，工作實例的簡要說明幾方面來簡要做出了墩油機的設(shè)計 過程。 關(guān)鍵詞 :墩油機 ， 設(shè)計 ， 設(shè)計 方案，原理， 工作說明 目 錄 摘 要 . I . 錯誤 !未定義書簽。 緒 論 . 1 第一章 香油的制作工藝 . 2 麻油不同的生產(chǎn)工藝 . 2 第 二 章 墩油機的介紹 . 5 油機背景技術(shù) . 5 油機的工作原理 . 6 第三章 墩油機設(shè)計方案 . 7 油機 設(shè)計方案 如何實現(xiàn) . 7 油機的構(gòu)造 . 7 油機的優(yōu)勢 . 8 油機實例圖示 . 9 第四章 墩油機相關(guān)參數(shù)設(shè)計 . 12 動機的選擇 . 12 部分傳動比的計算 . 12 部分轉(zhuǎn)速的計算 . 13 . 13 齒錐齒輪傳動設(shè)計 . 22 第五章 墩油機工作 說明 . 34 油機 的 攪油工作狀態(tài) . 34 油機的墩油工作狀態(tài) . 35 油機的晃油工作狀態(tài) . 35 油機的工作過程說明 . 36 致 謝 . 37 參考文獻 . 38 1 緒 論 香油，又稱為芝麻油是從芝麻中提煉出來的，因其具有濃郁香味，故稱之為香油。 香油按照制取工藝的不同分為壓榨香油和小磨香油。壓榨香油主要是依靠香油機來制取。小磨香油則是傳統(tǒng)的水代法制取香油。 香油在我國由來已久，早在三國時代人們就已經(jīng)掌握了香油的制取工藝，南北朝時，香油已經(jīng)被廣泛的出現(xiàn)在了人們的餐桌上面。在古代人們制取的香油主要是小磨香油，也就是水代法制取。水代法 制取香油在中國存在了很長一段時間，直到香油機的出現(xiàn)，人們才開始逐漸的擺脫小磨制油的繁瑣工序和繁重的勞動力。 香油機是現(xiàn)代高科技的產(chǎn)物，它采用全自動化操作，減少了勞動力 資源，榨出來的香油更加的香醇 . 但是 隨著科技的進一步發(fā)展， 各式各樣的 香油機已經(jīng) 被制造并 生產(chǎn) 出來 ，投放到 消費市場 上 供 人們選 購 ，而 在 這里我 就 就一 種 較為新型 香油 生產(chǎn)機器 墩油機，來做出一套簡單的設(shè)計步驟。 2 第 一 章 香油的制作工藝 在加工過程中，芝麻中的特有成分經(jīng)高溫炒料處理后，生成具有特殊香味的物質(zhì)，致使芝麻油具有獨特的香味，有別于其它各種食用油 ，故稱香油。按加工工藝不同，香尚未分為小磨香油和機制香油兩種。 小磨香油簡稱小磨油，又稱小磨香麻油。它以芝麻為原料，用水代法加工制取，具有濃郁的獨特香味，是良好的調(diào)味油。用水代法加工制取小磨香油在我國已有四百多年歷史。小磨香油主要用作佐餐調(diào)味，也是一些傳統(tǒng)特色食品糕點的主要輔料。 機制香油以芝麻為原料，通過特定的工藝，用機榨制取，具有顯著的芝麻油香味 以芝麻為原料，是用一般壓榨法、浸出法或其它方法制取的芝麻油的統(tǒng)稱。由于加工方法不同，普通芝麻油的香味清淡，不如小磨香油、機制香油濃郁 或顯著。一般用作烹調(diào)油，也可作為調(diào)味油和制做糕點、糖果、食品的主要輔料，按國家標準，分為一級普通芝麻油和二級普通芝麻油。 麻油不同的生產(chǎn)工藝 芝麻油的加工主要有四種工藝：水代法，壓榨法，浸出法和酶法。 水代法又稱為小磨法，生產(chǎn)的香油具有特殊的香氣，是我國普遍使用的方法。 國外對芝麻油的氣味要求不高，多用壓榨法和浸出法。 酶法是新興方法，在提取油脂的同時還能充分利用芝麻蛋白。 不同 生產(chǎn)工藝的相關(guān) 簡介 3 代法工藝 說明： 1 芝麻漂洗浸泡 1泡 后的芝麻含水量為 25% 2 開始用大火，炒至芝麻外表鼓起來，改用文火，炒熟后，往鍋內(nèi)潑炒籽量3%左右的冷水，再炒 1分鐘，芝麻出煙后出鍋。 3 出鍋的芝麻要立即散熱，降低溫度，揚去煙塵、焦末和碎皮。 4 隨炒隨磨，熟芝麻的溫度應(yīng)保持在 65 。 5 分 4次加入相當(dāng)于芝麻漿重 80%沸水 。對漿攪油是制油工藝的關(guān)鍵工序 。 出法和壓榨法 工藝流程 說明： 由于 芝麻含油量高，不適合直接用溶劑浸出法，所以所以工業(yè)生產(chǎn)中用液壓機預(yù)榨后，再用浸出法制取芝麻油。 壓榨法工藝參數(shù)：入榨水分 9%，壓榨溫度 65 ，壓榨次數(shù) 5次和榨軸轉(zhuǎn)速30r/ 4 酶法的操作條件溫和，保證了蛋白質(zhì)的產(chǎn)量和質(zhì)量。 四種提取方法比較 方法 優(yōu)點 缺點 水代 法 1、制取的油脂具有獨特而濃郁的香味； 2、投資少，操作靈活； 1、油的得率低； 2、制油后的麻渣水分含量高，蛋白質(zhì)品質(zhì)差難分離利用；3、勞動強度大，需長時間靜置，多為間歇式生產(chǎn)。 浸出法 1、油得率高； 2、工藝簡 單，勞動強度低，環(huán)境衛(wèi)生好，易于工業(yè)化； 1、油脂的香味不夠濃郁；2、蠟質(zhì)等雜質(zhì)含量高，顏色發(fā)暗、發(fā)濁； 3、投資大； 4、蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)受影響。 壓榨法 1、油得率高； 2、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定； 3、工藝簡單，勞動強度低，環(huán)境衛(wèi)生好，易于工業(yè)化； 1、油脂的口感差，香味較淡； 2、蠟質(zhì)等雜質(zhì)含量高，顏色發(fā)暗、發(fā)濁；3、投資大； 4、蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)受影響。 酶法 1、制油的同時可以提取芝麻蛋白質(zhì)； 2、其他營養(yǎng)成分（如 失也少； 3、操作條件溫和，設(shè)備簡單； 4、投資少，成本低； 得率低，風(fēng)味不如小磨香油濃郁。 5 第 二 章 墩油機的 介紹 本設(shè)備涉及香油制作設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種生產(chǎn)效率高、自動化程度高的墩油機。 所屬于 調(diào)味品配套設(shè)備種類 ， 用作香油制取的糧食 加工設(shè)備。 油機 背景技術(shù) 小磨香油是人們?nèi)粘Ｉ钪袠O佳的調(diào)味品，具有極高的營養(yǎng)價值和保健作用。小磨香油是通過小石磨（直徑 500溫磨制，而且石磨磨制的整個過程只有 65攝氏度左右，在這一溫度下，香油中的主要芳香物質(zhì)及功能性營養(yǎng)成分幾乎不受任何損失。這些經(jīng)過磨制流程研磨出來的物質(zhì)叫做醬胚，要提煉香油的話必須在醬胚中倒入一定比例的優(yōu)質(zhì)飲用 水，利用油料中非油成分對水和油的親和力不同，另外加上油水密度差，在經(jīng)過反復(fù)物理攪拌后，不斷地將油和親水性蛋白質(zhì)、碳水化合物等分開，將油置換出來，這就是所謂的“水代法”小磨香油。 一般來說，“水代法”主要包括兩個步驟：攪油、墩油。其中，攪油即是將醬胚與一定比例的優(yōu)質(zhì)飲用水混合，然后利用攪棍借助攪拌器將醬胚與水不斷攪拌直至攪勻，慢慢的出現(xiàn)油與胚分離；墩油即是利用墩油壺不斷地對墩油鍋中的油水混合物進行墩壓，加快油料中非油成分與水的結(jié)合，促進香油快速分離；利用油料中非油成分對水和油的親和力不同，油水比重不同，不斷地 將油從混合物中全部置換出來，實現(xiàn)取油的過程。 現(xiàn)有技術(shù)中，利用“水代法”生產(chǎn)香油的設(shè)備多種多樣，但大都較為老舊，生產(chǎn)效率較低，不適合大規(guī)模生產(chǎn)，在現(xiàn)代社會愈加不能滿足人們對小磨香油的需求。 6 油機的工作原理 特征在于 包括 ： 支架， 平行設(shè)置在所述支架上的上傳動軸、下傳動軸，所述上傳動軸、所述下傳動軸由減速電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)； 墩油鍋，其個數(shù)至少為一個，其與所述下傳動軸之間設(shè)有離合器，所述離合器結(jié)合時，所述墩油鍋由所述下傳動軸驅(qū)動轉(zhuǎn)動； 攪油體，可拆卸安裝在所述支架上并伸入所述墩油鍋內(nèi)，用于對 所述墩油鍋內(nèi)的油水混合物進行攪動； 第一連桿機構(gòu)，由所述上傳動軸驅(qū)動，所述第一連桿機構(gòu)的下端掛置有上下移動的墩壺，用于對所述墩油鍋內(nèi)的油水混合物進行墩壓； 第二連桿機構(gòu)，由所述上傳動軸驅(qū)動，所述第二連桿機構(gòu)的下端掛置在所述墩油鍋的外緣，用于上下晃動所述墩油鍋。 所述的墩油機，其特征在于：所述墩油鍋的底部設(shè)有向內(nèi)凹陷的凹陷部；所述墩油鍋的下方設(shè)有一對相互嚙合的錐齒輪，其中一個錐齒輪的中心位置處豎直固定有伸入所述凹陷部的限位軸，所述限位軸的高度大于所述凹陷部的深度；所述限位軸上固定有撥動桿，所述撥動 桿的末端連接在靠近所述墩油鍋的外邊緣底面處。 所述的墩油機，其特征在于：所述第一連桿機構(gòu)為曲柄連桿機構(gòu)，包括驅(qū)動輪，固定于所述上傳動軸并由其驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；鉸接軸，其上端鉸接于所述驅(qū)動輪的偏心處；連桿，其上端鉸接于所述鉸接軸的下端，由所述鉸接軸帶動上下往復(fù)運動；所述墩壺的個數(shù)為兩個并掛置于所述連桿的下端。 或 3所述的墩油機，其特征在于：所述第二連桿機構(gòu)包括軸承，套裝于所述上傳動軸上，晃動桿，其上端固定于所述軸承的外套上，下端掛置在所述墩油鍋的外緣，所述限位軸的外徑小于所述凹陷部的內(nèi)徑。 所述的墩油機，其特征在于：所述攪油體包括固定座和固定在所述固定座上的多根耙齒，所述耙齒的下端與所述墩油鍋的形狀相適配。 所述的墩油機，其特征在于：所述墩油鍋的個數(shù)為兩個并對稱設(shè)置于所述支架上，每個所述的墩油鍋均設(shè)有對應(yīng)的離合器，兩個所述的離合器之間通過聯(lián)動桿連接。 7 第三 章 墩油機 設(shè)計 方案 本 文 提出 的 一種墩油機，解決了現(xiàn)有技術(shù)中“水代法”生產(chǎn)香油設(shè)備效率低的問題。 油機 設(shè)計方案 如何實現(xiàn) 該墩油機 的 設(shè)計方案 是這樣實現(xiàn)的：墩油機，包括 ； 支架；平行設(shè)置在所述支架上的上傳動軸、下傳動 軸，所述上傳動軸、所述下傳動軸由減速電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)； 墩油鍋，其個數(shù)至少為一個，其與所述下傳動軸之間設(shè)有離合器，所述離合器結(jié)合時，所述墩油鍋由所述下傳動軸驅(qū)動轉(zhuǎn)動； 攪油體，可拆卸安裝在所述支架上并伸入所述墩油鍋內(nèi)，用于對所述墩油鍋內(nèi)的油水混合物進行攪動； 第一連桿機構(gòu)，由所述上傳動軸驅(qū)動，所述第一連桿機構(gòu)的下端掛置有上下移動的墩壺，用于對所述墩油鍋內(nèi)的油水混合物進行墩壓； 第二連桿機構(gòu)，由所述上傳動軸驅(qū)動，所述第二連桿機構(gòu)的下端掛置在所述墩油鍋的外緣，用于上下晃動所述墩油鍋。 作為一種優(yōu)選的實施方式，所述墩 油鍋的底部設(shè)有向內(nèi)凹陷的凹陷部； 所述墩油鍋的下方設(shè)有一對相互嚙合的錐齒輪，其中一個錐齒輪的中心位置處豎直固定有伸入所述凹陷部的限位軸，所述限位軸的高度大于所述凹陷部的深度； 所述限位軸上固定有撥動桿，所述撥動桿的末端連接在靠近所述墩油鍋的外邊緣底面處。 作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第一連桿機構(gòu)為曲柄連桿機構(gòu)，包括 驅(qū)動輪，固定于所述上傳動軸并由其驅(qū)動旋轉(zhuǎn)； 鉸接軸，其上端鉸接于所述驅(qū)動輪的偏心處； 連桿，其上端鉸接于所述鉸接軸的下端，所述連桿穿過一固定在所述支架上8 的滑套內(nèi)，由所述鉸接軸 帶動上下往復(fù)運動； 所述墩壺的個數(shù)為兩個并掛置于所述連桿的下端。 作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第二連桿機構(gòu)包括 軸承，套裝于所述上傳動軸上，所述軸承的內(nèi)套與所述上傳動軸之間固定； 晃動桿，其上端固定于所述軸承的外套上，下端掛置在所述墩油鍋的外緣，所述限位軸的外徑小于所述凹陷部的內(nèi)徑。 作為一種優(yōu)選的實施方式，所述攪油體包括固定座和固定在所述固定座上的多根耙齒，所述耙齒的下端與所述墩油鍋的形狀相適配。 作為一種優(yōu)選的實施方式，所述墩油鍋的個數(shù)為兩個并對稱設(shè)置于所述支架上，每個所述的墩油鍋均設(shè)有對應(yīng)的離合器，兩 個所述的離合器之間通過聯(lián)動桿連接。 油機的優(yōu)勢 采用了上述 設(shè)計方案 后， 該墩油機 的有益效果是：該墩油機通過各個部件之間的相互配合能夠有效完成“水代法”的三步工藝，極大提高生產(chǎn)香油的效率，此墩油機的簡易操作過程是： 第一步，將攪油體安裝在支架上并伸入到墩油鍋內(nèi)，啟動減速電機，將墩油鍋與下傳動軸之間的離合器結(jié)合，使減速電機帶動墩油鍋轉(zhuǎn)動，這樣，攪油體即可對墩油鍋內(nèi)的油水混合物進行攪動，此過程即為“攪油”。 第二步，將攪油體拆下，在第一連桿機構(gòu)的下端掛置上墩壺，在減速電機的驅(qū)動作用下，第一連桿機構(gòu)會帶動墩 壺上下往復(fù)運動，對墩油鍋內(nèi)的油水混合物進行墩壓，此過程即為“墩油”。 第三步，將墩壺拆下，將墩油鍋與下傳動軸之間的離合器分離，這樣，墩油鍋不再轉(zhuǎn)動，同時將第二連桿機構(gòu)的下端掛置在墩油鍋的外緣處，通過第二連桿機構(gòu)帶動墩油鍋晃動，此過程即為“晃油”。利用這一機構(gòu)，實現(xiàn)上下震蕩晃油過程，這也是至關(guān)重要的一步，可以大大提高取油的速度，出油速度可由原來 率提高 18%，同時香油的產(chǎn)出率可提高 這三個過程（即攪油、墩油、晃油）的持續(xù)時間以及各個過程之間的時間間隔可人為進行控制，工作人 員只需在每個步驟開始前將所需部件整理好即可，墩油機工作過程中無需再進行干涉，極大地提高了香油生產(chǎn)的自動化，提高了生產(chǎn)效率，同時減小了工作人員的勞動強度，使香油的生產(chǎn)適合大規(guī)模推廣。 9 油機圖示 為了更清楚地說明 該墩油機 工作 說明 方案，下面將對 設(shè)計方案 描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹 。 圖 4墩油機 攪油狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖 圖 4墩油機 墩油狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖 10 圖 4墩油機 晃油狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖 圖 4油機 攪油體的結(jié)構(gòu)示意圖 圖 4處的局部放大示意圖 11 圖 4圖中： 12122232425344142515253545561611612627127374758軸承。 具體實施方式 在第五章 將結(jié)合 該墩油機 工作說明 中的附圖，對 該墩油機 工作說明 中的 設(shè)計方案 進行清楚、完整地描述。 12 第四 章 墩油機相關(guān) 參數(shù) 設(shè)計 本文所 做的設(shè)計是就雙鍋 120型來說 ， 其中相關(guān)數(shù)據(jù)如下 : 型號： 120 配用動力：由三相電動機所 提供的 單鍋容量 150斤 處理量： 200機重量： 200號： 2200 墩油機所 用的 左油鍋和右油鍋的直徑為 1200度為 400 動機的選擇 型號： 電機 功率 P=極 對數(shù) p=4 額定功率 ： 定電壓：三相 380（ V） 額定轉(zhuǎn)速： 1400（ r/ 電源 的頻率 =50部分傳動比的計算 電機與中間 大 從動輪 之間 的 傳動比 取 :5 中間小主動輪與下方從動輪 之間 的傳動比 取 :3 下方 第一 錐齒輪與第二錐齒輪 之間的傳動比 取 :4 中間小傳動輪 與 上方大從動輪之間的傳動比 取 :5 上方傳動 桿 上 從 動輪 與上方大 從 動 輪 之間 的傳動比 取 :5 13 由 以上給出的電動機的轉(zhuǎn)速， 及 各部分的傳動比相關(guān)數(shù)據(jù)即可計算出 各 部分之間 的轉(zhuǎn)速 : 下方 第一錐齒 輪的轉(zhuǎn)速 : 400 400 1/5 1/3=9331 (r/驅(qū)動輪 的轉(zhuǎn)速 : 400 400 1/5 3/5=56(r/帶傳動的設(shè)計 效形式和設(shè)計準則 如前所述，帶傳動靠摩擦力工作。當(dāng)傳遞的圓周阻力超過帶和帶輪接觸面上所能產(chǎn)生的最大摩擦力時，傳動帶將在帶輪上產(chǎn)生打滑而使傳動失效。 另外，傳動帶在運行過程中由于受循環(huán)變應(yīng)力的作用會產(chǎn)生疲勞破壞。 因此，帶傳動的設(shè)計準則是：既要在工作中充分 發(fā)揮其工作能力而又不打滑，同時還要求傳動帶有足夠的疲勞強度，以保證一定的使用壽命。 帶所能傳遞的功率 單根 傳動不發(fā)生打滑且有足夠疲勞壽命時所能傳遞的最大功率。 從設(shè)計要求出發(fā)，應(yīng)使 ，根據(jù)（ 5 1）可寫成 這里， s為在一定條件下，由疲勞強度決定的 實驗知，在108109次循環(huán)應(yīng)力下為 ( （ 51） 式中 Z v m/s)； 14 m）； T h）； C 由 由式（ 5 2）和式（ 5 3）并以當(dāng)量摩擦系數(shù) f，可得最大有效圓周力 即 式中 A 單根 即 ( （ 5 2） 在傳動比 i=1（即包角 a=180）、特定帶長、載荷平穩(wěn)條件下 由式（ 5 5）計算所得的單根普通 1值列于表 5 1。 這樣，在實際工況下，單根 ( K (5表 5 1 包角修正系數(shù) K (摘自 92) 表 5 2 普通 L（摘自 92） 15 計計算和參數(shù)選擇 設(shè)計 1）傳動的用途、工作情況和原動機類型； 2）傳遞的功率 P； 3）大、小帶輪的轉(zhuǎn)速 4）對傳動的尺寸要求等。 設(shè)計計算的主要內(nèi)容是確定： 1） 度和根數(shù)； 2）中心距； 3）帶輪基準直徑及結(jié)構(gòu)尺寸； 4）作用在軸上的壓力等； 設(shè)計計算步驟如下： （ 1）確定計算功率 c= P (式中 P 傳遞的額定功率（ 工況系數(shù)（表 5 3） 表 5工況系數(shù) 況 、輕載啟動 重載啟動 每天工作小時數(shù)（ h） 10 1016 16 10 1016 16 載荷變動最小 液體攪拌機、通風(fēng)機和鼓風(fēng)機（ 離心式水泵和壓縮機、輕負荷輸送機 荷變動小 帶式輸送機（不均勻負荷）、通風(fēng)機（ 旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機（非離心式）、發(fā)電機、金屬切削機床、印刷機、旋轉(zhuǎn)篩、鋸木機和木工機械 荷變動較大 制磚機、斗式提升機、往復(fù)式水泵和壓縮機、起重機、磨粉機、沖剪機床、橡膠機械、振動篩、紡織機械、重載輸送機 荷變動很大 破碎機（旋轉(zhuǎn)式、顎式等）、磨碎機（球磨、 棒磨、管磨） 6 注： 1空、輕載啟動 電動機（交流啟動、三角啟動、直流并勵）、四缸以上的內(nèi)燃機、裝有離心式離合器、液力聯(lián)軸器的動力機； 2重載啟動 電動機（聯(lián)機交流啟動、直流復(fù)勵或串勵）、四缸以下的內(nèi)燃機。 （ 2）選擇 根據(jù)計算功率 帶型號。當(dāng)在兩種型號的交線附近時，可以對兩種型號同時計算，最后選擇較好的一種。 注： 未列入圖內(nèi) 圖 5通 （ 3）確定帶輪基準直徑 了減小帶的彎曲應(yīng)力應(yīng)采用較大的帶輪直徑，但這使傳動的輪廓尺寸增大。一般取 7 3），比規(guī)定的最小基準直徑略大些。大帶輪基準直徑可按 計算。大、小帶輪直徑一般均應(yīng)按帶輪基準直徑系列圓整（表 5 5）。僅當(dāng)傳動比要求較精確時，才考慮 滑動率 即 ，這時 4圓整。 17 表 5 4 普通 自 92） （ 4）驗算帶的速度 v 由 可知，當(dāng)傳遞的功率一定時，帶速愈高，則所需有效圓周力 而 帶速過高，帶的離心力顯著增大，減小了帶與帶輪間的接觸壓力，從而降低了傳動的工作能力。同時，帶速過高，使帶在單位時間內(nèi)繞過帶輪的次數(shù)增加，應(yīng)力變化頻繁，從而降低了帶的疲勞壽 命。 由表 5 4可見，當(dāng)帶速達到某值后，不利因素將使基本額定功率降低。所以帶速一般在 v=525m/ v=2025m/帶速過高（ Y、 Z、 A、 B、 C型 v25m/、 E型 v30m/s）時，應(yīng)重選較小的帶輪基準直徑。 (5) 確定中心距 帶基準長度 據(jù)結(jié)構(gòu)要求初定中心距 心距小則結(jié)構(gòu)緊湊，但使小帶輪上包角減小，降低帶傳動的工作能力，同時由于中心距小， 一定速度下，單位時間內(nèi)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增多而導(dǎo)致使用壽命的降低，所以中心距不宜取得太小。但也不宜太大，太大除有相反的利弊外，速度較高時還易引起帶的顫動。 對于 0.7(d1+ 2(d1+ （ 5 5） 初選 ( （ 5 5） 18 根據(jù)式（ 5 5）算得的 由表 7 2選定相近的基準長度 后再確定實際中心距 a。 由于 以可用下式近似計算 ( （ 5 6） 考慮到為安裝 此，最小中心距為 a 如 獲得，則實際中心距應(yīng)能調(diào)大。又考慮到使用中的多次調(diào)整，最大中心距應(yīng)為 (6)驗算小帶輪上的包角 帶輪上的包角 5 1）計算 為使帶傳動有一定的工 作能力，一般要求 120（特殊情況允許 90）。如 適當(dāng)加大中心距 a；若中心距不可調(diào)時，可加張緊輪。 從上式可以看出， 常為了在中心距不過大的條件下保證包角不致過小，所用傳動比不宜過大。普通 i 7，必要時可到 10。 (7)確定 z 根據(jù)計算功率 （ 5 7） 19 為使每根 以根數(shù)不宜太多，通常應(yīng)小于 10根，否則應(yīng)改選 新設(shè)計。 (8)確定初拉力 當(dāng)?shù)某趵κ潜ＷC帶傳動正常工作的重要因素之一。初拉力小，則摩擦力小，易出現(xiàn)打滑。反之，初拉力過大，會使 使軸和軸承的壓力增大。對于非自動張 緊的帶傳動，由于帶的松馳作用，過高的初拉力也不易保持。為了保證所需的傳遞功率，又不出現(xiàn)打滑，并考慮離心力的不利影響時，單根 (N) （ 5 8） 由于新帶容易松馳，所以對非自動張緊的帶傳動，安裝新帶時的初拉力應(yīng)為上述初拉力計算值的 初拉力是否恰當(dāng)，可用下述方法進行近似測試。如圖 7 15所示，在帶與帶 輪的切點跨距的中點處垂直于帶加一載荷 G，若帶沿跨距每 撓角為 時，則初拉力恰當(dāng)。這時中點處總撓度 y=00度長 按下式計算 （ 5 9） 新安裝的 （ 5 10） 運轉(zhuǎn)后的 （ 5 11） 最小極限值 20 （ 5 12） 式中 初拉力的增量（表 5 6） 表 5 5 初拉力的增量 （單位： N） 帶型 Y Z A B C D E 10 15 20 08 (9)確定作用在軸上的壓力 動帶的緊邊拉力和松邊拉力對軸產(chǎn)生壓力，它等于緊邊和松邊拉力的向量和。但一般多用初拉力 16近似地用下式求得 (N) （ 5 13） 式中 小帶輪上的包角； z 對帶輪的主要要求是重量輕、加工工藝性好、質(zhì)量分布均勻、與普通 減輕帶的磨損。對于鑄造和焊接帶輪、內(nèi)應(yīng)力要小。 帶輪由輪緣、輪幅和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣，裝在軸上的筒形部分稱為輪轂，中間部分稱為輪幅。 21 圖 5 3 帶輪結(jié)構(gòu)形式按直徑大小常用的有 于尺寸較小的帶輪）、 于中小尺寸的帶輪）、 于尺寸較大的帶輪）及 于大尺寸的帶輪）（見圖 5 3）。 輪緣部分的輪槽尺寸按 6。由于普通 為了適應(yīng) 角減小，故規(guī)定普通 2、 34、 36、 38（按帶的型號及帶輪直徑確定）。 表 5通 自 項目 符號 槽型 Y Z A B C D E 基準寬度 準線上槽深 準線下槽深 間距 e 8 2 5 9 7 一槽對稱面至端面的距離 f 7 1 8 1 最小輪緣厚 0 12 15 帶輪寬 B B=(e+2f z 輪槽數(shù) 外徑 輪 32 相應(yīng)的基準直 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 - - - - - 475 600 22 槽 角 38 徑 d - 80 118 190 315 475 600 極限偏差 30 帶輪的常用材料是鑄鐵，如 速較高時，可用鑄鋼或鋼板焊接；小功率時可用鑄造鋁合金或工程塑料。 帶輪的其它結(jié)構(gòu)尺寸可參考有關(guān)資料。 圖 5帶輪 的裝配方式 齒錐齒輪傳動設(shè)計 錐 齒輪 是圓錐齒輪的簡稱，它用來實現(xiàn)兩相交軸之間的傳動 ,兩軸交角 值可根據(jù)傳動需要確定，一般多采用 90。錐齒輪的輪齒排列在截圓錐體上，輪齒由齒輪的大端到小端逐漸收縮變小，如下圖所示。由于這一特點，對應(yīng)于圓柱齒輪中的各有關(guān) 圓柱 在錐齒輪中就變成了 圓錐 ，如分度錐、節(jié)錐、基錐、齒頂錐等。錐齒輪的輪齒有直齒、斜齒和曲線齒等形式。直齒和斜齒錐齒輪設(shè)計、制造及安裝均較簡單 ，但噪聲較大，用于低速傳動（ 5m/s）；曲線齒錐齒輪具有傳動平穩(wěn)、噪聲小及承載能力大等特點，用于高速重載的場合。本節(jié)只討論 S=90的標準直齒錐齒輪傳動。 23 齒廓曲面的形成 直齒錐齒輪齒廓曲面的形成與圓柱齒輪類似。如下圖所示，發(fā)生平面 1與基錐2相切并作純滾動，該平面上過錐頂點 開錐面與以 錐長 應(yīng)是錐齒輪的大端齒廓曲線。但球面無法展開成平面，這就給錐齒輪的設(shè)計制造帶來很多困難。為此產(chǎn)生一種代替球面漸開線的近似方法。 錐齒輪大端背錐、當(dāng)量齒輪及當(dāng)量齒數(shù) (1) 背錐和當(dāng)量齒輪 下圖為一錐齒輪的軸向半剖面，其中 長 錐頂 以球面漸開線作錐齒輪的齒廓，則園弧 ，該球面齒形是不能展開成平面的。為此，再過 1A 齒輪的軸線于點 想以 1圓錐稱為錐齒輪的大端背錐。顯然，該背錐與球面切于錐齒輪大端的分度圓。由于大端背錐母線 1球面齒形的圓弧 b圓弧 b常接近，且錐距 般 R/m30），兩者就更接近。這說明：可用大端背錐上的齒形近似地作為錐齒輪的大端齒形。由于背錐可展開成平面并得到一扇形齒輪， 扇形齒輪的模數(shù) m、壓力角 參數(shù)分別與錐齒輪大端參數(shù)相同。再將扇形齒輪補足成完整的直齒圓柱齒輪，這個虛擬的圓柱齒輪稱為該錐齒輪的大端當(dāng)量齒輪。這樣就可用大端當(dāng)量齒輪的齒形近似地作為錐齒輪的大端齒形，即錐齒輪大端輪齒尺寸（ 于當(dāng)量齒輪的輪齒尺寸。 (2) 基本參數(shù) 由于直齒錐齒輪大端的尺寸最大，測量方便。因此，規(guī)定錐齒輪的參數(shù)和幾何尺寸均以大端為準。大端的模數(shù) 下表選取。在a=20。，齒頂高系數(shù) 1，頂隙系數(shù)c*= 錐齒輪模數(shù)（摘自 1 8 (3) 當(dāng)量齒數(shù) 25 當(dāng)量齒輪的齒數(shù) 圖可得當(dāng)量齒輪的分度圓半徑 而 則有 式中： 須圓整。 齒錐齒輪傳動的運動設(shè)計 (1) 背錐和當(dāng)量齒輪 下圖為一對錐齒輪的軸向剖面圖。該對錐齒輪的軸角等于兩分度錐角之和，即 26 由于直齒錐齒輪傳動強度計算及重合度計算的需要引進一對當(dāng)量齒輪（上圖），它們是用該對錐齒輪齒寬中點處的背錐展開所得 到的。當(dāng)量齒輪的分度圓半徑和 分別為這對錐齒輪齒寬 數(shù)即為齒寬中點的模數(shù)，稱為平均模數(shù) 1. 直齒圓錐齒輪的嚙合傳動特點 一對錐齒輪的嚙合傳動相當(dāng)于其當(dāng)量齒輪的嚙合傳動。因此有如下特點： (1) 正確嚙合條件 (2) 連續(xù)傳動條件 e1，重合度 (3) 不根切的最少齒數(shù) (4) 傳動比 ，故 當(dāng) S=90時，有 27 2. 幾何尺寸計算 根據(jù)錐齒輪傳動的特點，其基本幾何尺寸按大端計算，但錐齒輪齒寬中點處及其當(dāng)量齒輪的幾何尺寸必須通過大端導(dǎo)出。 (1) 齒寬系數(shù) 一般取 ，且 b1=b2=b (2) 齒寬中點的分度圓直徑（平均分度圓直徑） (3) 齒寬中點處當(dāng)量 齒輪的分度圓直徑 量齒數(shù) 式中齒數(shù)比 影響分度錐頂角的大小，一般取 u 3，最大不超過 5。 28 參考上圖導(dǎo)出標準直齒錐齒輪傳動 的幾何尺寸計算公式列于 標準直齒錐齒輪傳動的主要幾何尺寸計算公式表 中。 3. 直齒錐齒輪傳動的強度計算 直齒錐齒輪的強度計算比較復(fù)雜。為了簡化計算，通常按 其齒寬中點的當(dāng)量齒輪進行強度計算。這樣，就可以直接引用直齒圓柱齒輪的相應(yīng)公式。 因直齒錐齒輪的制造精度較低，在強度計算中一般不考慮與重合度的影響，即取齒間載荷分配系數(shù) 合度系數(shù) 。 (1) 輪齒受力分析 29 忽略齒面摩擦力，并假設(shè)法向力 分度圓上可將其分解為圓周力 向力 下圖所示。各力的大小分別為 式中 N 輪齒受力分析 各力的方向 主動輪圓周力的方向與輪的轉(zhuǎn)動方向相反，從動輪圓周力的方向與輪的轉(zhuǎn)動方向相同；主、從動輪徑向力分別指向各自的輪心；軸向力則分別指向各自的大端。 載荷系數(shù) 式中： 使用系數(shù) 30 低一級精度等級，用齒寬中點的圓周速度由動載荷系數(shù) 按式 ，式中 齒向載荷分配系數(shù) 31 (2). 齒面接觸疲勞強度計算 以當(dāng)量齒輪作齒面接觸疲勞強度計算，則式 為 將當(dāng)量齒輪的有關(guān)參數(shù)代入上式中，可得直齒圓錐齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度校核公式為 而齒面接觸疲勞強度設(shè)計公式為 式中各參數(shù)按前述確定。 32 (3). 齒根彎曲疲勞強度計算 將當(dāng)量齒輪的有關(guān)參數(shù)代入式 和 中，可得直齒圓錐齒輪傳動的齒根彎曲疲勞強度校核公式和設(shè)計公式 式中 據(jù)當(dāng)量齒數(shù) ，由外齒輪的齒形系數(shù)圖 據(jù)當(dāng)量齒數(shù) ，由應(yīng)力修正系數(shù) 33 34 第五 章 墩油機 工作 說明 如圖 1、圖 2和圖 3所示，分別為該墩油機一種 工作說明 處于攪油、墩油、晃油三種工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖，下面就該墩油機的結(jié)構(gòu)以及三種工作狀態(tài)的過程做詳細說明。 油機 的 攪油工作狀態(tài) 該墩油機首先包括一個基礎(chǔ)的支架 1（圖中并未完全畫出該支架 1）， 用于安裝或固定其他的部件。在支架 1上通過支撐軸承 8安裝有兩根平行設(shè)置并上下布置的傳動軸 ,分別為上傳動軸 24和下傳動軸 22，這兩根傳動軸由減速電機 21通過鏈傳動或皮帶傳動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。該 工作說明 中，上傳動軸 24和下傳動軸 22是同步轉(zhuǎn)動的，當(dāng)然，上傳動軸 24和下傳動軸 22也可不同步轉(zhuǎn)動，例如在攪油過程中，傳動鏈或傳動皮帶只套設(shè)在下傳動軸 22上 ,而沒有套設(shè)在上傳動軸 24上，這樣，只有下傳動軸 22轉(zhuǎn)動，而上傳動軸 24不轉(zhuǎn)動 3，這是因為攪油過程中上傳動軸 24并不起實質(zhì)性作用。 在支架 1上設(shè)置有至少一個墩油鍋 3，該 工作說明 中示出的是兩個，可以提高香油生產(chǎn)的效率，這兩個墩油鍋 3對稱設(shè)置在支架 1上并由下傳動軸 22驅(qū)動轉(zhuǎn)動，在支架 1上還設(shè)置有可拆卸的攪油體 4，該攪油體 4伸入墩油鍋 3中，這樣，墩油鍋 3轉(zhuǎn)動時，相對來說，攪油體 4即可對墩油鍋 3內(nèi)的油水混合物進行攪動。下面就墩油鍋 3的驅(qū)動方式和攪油體 4的結(jié)構(gòu)做說明： 如圖 1和圖 5所示，在墩油鍋 3的下方設(shè)置有一對相嚙合的錐齒輪，分別為第一錐齒輪 72和第二錐齒輪 73，其中，第一錐齒輪 72與下傳動軸 22之間設(shè)有離合器 23，在第二錐齒輪 73的中間位置固定有一根豎直設(shè)置的限位軸 74。另外，墩油鍋 3的底部還設(shè)有向內(nèi)凹陷的凹陷部 71，限位軸 74伸入到凹陷部 71內(nèi)，而且限位軸 74的高度要大于凹陷部 71的深度，這樣就相當(dāng)于限位軸 74將墩油鍋 3頂起，同時給墩油鍋3提供了一個旋轉(zhuǎn)中心。在限位軸 74上還固定有一根撥動桿 75，該撥動桿 75的末端連接在靠近墩油鍋 3的外邊緣底面處。也就是：當(dāng)離合器 23結(jié)合時，下傳動軸 22即可驅(qū)動第一錐齒輪 72轉(zhuǎn)動，第一錐齒輪 72驅(qū)動第二錐齒輪 73、限位軸 74同時轉(zhuǎn)動，進而由固定在限位軸 74上的撥動桿 75撥動墩油鍋 3以限位軸 74為中心轉(zhuǎn)動，在攪油體 4的相對作用下進行攪油過程。另外，由于墩 油鍋 3的個數(shù)為兩個，相對應(yīng)的離35 合器 23的個數(shù)也為兩個，為了方便操作，這兩個離合器 23之間可通過聯(lián)動桿 25連接起來。 如圖 1和圖 4所示，該 工作說明 中的攪油體 4結(jié)構(gòu)相對比較簡單，其包括一個固定座 41和多根固定在固定座 41下面的耙齒 42，而且耙齒 42的下端呈弧形，整體形狀與墩油鍋 3的形狀相適配，當(dāng)將該形狀的攪油體 4插入到墩油鍋 3內(nèi)后，在墩油鍋3的轉(zhuǎn)動作用下，耙齒 42能夠?qū)Χ沼湾?3內(nèi)的油水混合物進行充分的攪拌，實現(xiàn)油胚分離。 油機的墩油工作狀態(tài) 如圖 2所示，為該 工作說明 處于墩油工作的狀態(tài)示意圖，此時，攪油 體 4已從支架 1上拆卸下來，而墩油鍋 3仍處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)。在上傳動軸 24上設(shè)有第一連桿機構(gòu)，此 工作說明 中的第一連桿機構(gòu)實際為曲柄連桿機構(gòu)，其包括驅(qū)動輪 51、鉸接軸 52和連桿 54，驅(qū)動輪 51直接由上傳動軸 24驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，鉸接軸 52的上端鉸接在驅(qū)動輪 51的偏心處，連桿 54的上端鉸接在鉸接軸 52的下端，在連桿 54的下端掛置有墩壺 55，圖中示出的墩壺 55的個數(shù)為兩個并對稱掛置在連桿 54的下端，這樣能夠增加墩壺 55與油水混合物的接觸面