雙螺旋小型榨油機設計系（部）專業(yè)學號學生姓名指導教師提交日期摘要本次設計的主要目的是為了解決市場上單螺旋榨油機實際生產(chǎn)中出現(xiàn)的主要問題。優(yōu)化螺旋結構，增加出油率，減少工藝過程。本次設計主要是分析了榨油機的整體結構，設計了合理的傳動方案，采用了最新的雙階榨膛結構，加大了油料在榨膛的軸向推進能力。同時還設計了必要的壓力調(diào)節(jié)裝置，主要用來調(diào)節(jié)榨膛內(nèi)的擠壓力，增加出油率。對于傳動系統(tǒng)本次采用了兩箱兩軸式，減速器和扭矩分配器兩部分獨立設計的結構布局。為了完成設計，進行了一系列的計算校核。最后合理的選擇了相應的電動機；設計了合適的V帶傳動，并選擇了合適的V帶型及相應的大小帶輪；確定了減速箱中齒輪的具體參數(shù)，對于榨油機的關鍵零部件進行了必要的設計計算和校核。其中榨籠和榨螺是本課題雙螺旋小型榨油機設計中的主要零部件。對于榨螺的設計，必須裝配必須嚴密。為了滿足榨螺間的裝配要求，我采用了鎖緊螺母將其夾緊，這樣就可以阻止油餅滲入榨螺孔內(nèi)，方便榨螺的拆卸。對于榨籠榨膛的設計，在進料段上螺旋軸采用相互嚙合，壓榨段采用非嚙合，形成了一種雙階多級壓榨的榨膛結構，其中水平分布兩個螺旋軸的布局采用上下平行分布。對于減速箱的設計，要注意配合精度的問題，以及合適的傳動比及扭矩。為了適應壓榨花生等高油份作物的要求，本次設計了一種雙螺旋小型榨油機。經(jīng)過參考國內(nèi)外的榨油機方面的文獻資料，設計分析了雙螺旋小型榨油機的結構，以及對主要零部件進行了相關計算校核。設計了一款結構緊湊、方便實用，主要用于家庭作坊及一些小型工廠的雙螺旋小型榨油機。關鍵詞：榨油機，榨膛，減速箱，雙螺旋，ThedoublehelixofsmalloilmilldesignAbstractThemainpurposeofthisdesignistosolvetheproblemsofsinglescrewpressinactualproductiononthemarket.Optimizethespiralstructure,increasetheoilrate,reducetheprocess.Thisdesignismainlyanalysistheoverallstructureofthepress,designreasonabletransmissionscheme,usingthelatesttwoordersqueezingchamberandincreasetheoilintheaxialdirectionofthepressingchambertopromotetheability.Atthesametime,thepressureregulatingdeviceisdesigned,whichismainlyusedtoadjustthepressureinthechamberandincreasetheoilyield.Forthetransmissionsystemofthetwoaxisboxtype,speedreducerandthetorquedividertwopartstructureindependentdesign.Inordertocompletethedesign,aseriesofcalculationsareperformed.Thereasonablechoiceofthecorrespondingmotor;designtheappropriateVbelttransmission,andselecttheappropriateVtypeandsizeofthecorrespondingbeltpulley;determinethespecificparametersofgearboxreducer,topressthekeypartsofthenecessarydesigncalculationandchecking.Thepressingcageandscrewisthemainpartsofthesmallscrewpressindesign.Forpressingscrewdesign,theassemblymustbetight.Inordertomeettherequirementsofthepressscrewassembly,Iusedthelockingnutclamping,sothatyoucanstopthecakeintothepressingscrew,convenientdisassemblyofthepressscrew.Forpressingcagepressingchamberdesign,inthefeedingsectionspiralshaftbymeshingwitheachother,pressthenonintermeshing,formingaadoubleordermultistagepressthepressingchamberstructure,whichwilltwohelicalaxislevelparalleldistribution.Thedesignofthereducershouldpayattentiontotocoordinationbetweenthetransmissionratioandtorqueormeettheworkingconditions.Inordertomeetthehighoilpeanutoil,thedevelopmentofasmallscrewpress.Afteraliteraturereferenceathomeandabroadofthepresstodesignandanalyzethestructureofthedoublehelixsmallpress,andofthemainpartsoftherelevantcalculationaccuracy.Designofacompactstructure,convenientandpractical.Itismainlyusedforfamilyworkshopsandsmallfactoriestothedoublehelixofthesmallpress.Keywords：OilpressPressingchamberGearboxdoublehelix目錄1前言 前言1.1選題意義我國有著廣闊的國土面積，自古以來農(nóng)業(yè)文明發(fā)達，但由于人口較多，導致人均耕地面積較少。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，已經(jīng)進入了全面小康社會。為此人們對食用植物油的需求不斷提高，更加關注食用油的種類和品質(zhì)。作為人們生活的必需品，食用油有很多的作用，最主要的是對人們健康起著至關的作用。民以食為天，在日常生活飲食中，食用油給人們提供不可缺少的營養(yǎng)成分。包括脂肪酸以及多種營養(yǎng)物質(zhì)，它們在人體健康成長過程中起著重要作用。除此之外，美食的制作也離不開食用油，它可以有效改善菜品的色香味形。目前市場上有不少垃圾食用油，導致人們對食用油的不放心，現(xiàn)在農(nóng)村大部分人們還是使用小型作坊制造的食用油，安全，放心。對于傳統(tǒng)食用油的壓榨制取方法，已經(jīng)不能滿足人們對健康需求，所以研究一臺新型小型榨油機有一定的價值。在當今，隨著快速發(fā)展的食用油加工業(yè)，形成了一種以常溫壓榨（冷榨）或油料脫皮（殼）低溫壓榨的新技術。這種新的制油技術已經(jīng)成為主要發(fā)展趨勢之一。目前世界上，采用以植物油料冷榨和脫皮（殼）低溫壓榨的先進制油方法，生產(chǎn)的食用油，不僅產(chǎn)品質(zhì)量好，而且非常健康，無化學殘留。人們食用這種食用油，有利于提高人民的健康水平。為了滿足人民的健康需求，應該不斷應用與發(fā)展這種新型制油技術。企業(yè)采用這種新型制油技術加工生產(chǎn)，是一種典型的低碳經(jīng)濟，可以達到更好經(jīng)濟效益。目前螺旋榨油機主要有兩種，一種是單螺旋榨油機，另一種是雙螺旋榨油機。作為主流制油設備的螺旋榨油機目前用于各種油料的制取中。在當今國內(nèi)，單螺旋榨油機由于結構和工作原理簡單，有著較低的制造成本，對于多種油料的壓榨制取加工都能滿足，基本上滿足了多種油料制油工藝的要求而被廣泛使用。然而單螺旋榨油機在實際生產(chǎn)中也確實存在許多缺點。例如：壓榨工藝性能較差，壓榨技術落后，油料軸向推進能力弱等。雖然結構上復雜得雙螺旋榨油機在設計制造和維修上存在成本較高的問題，但雙螺旋榨油機確實解決了許多目前壓榨制油工藝存在的問題，雙螺旋榨油機可以壓榨多種油料，省去很多單螺旋榨油機壓榨工藝，油料不用再經(jīng)過一系列軋坯和蒸炒等預處理工序。這種雙螺旋榨油機在制取易揮發(fā)的特種油時候優(yōu)勢表現(xiàn)的特別明顯。軸向推進能力好，在制取低纖維含量的油料時候也不會堵塞；在榨籠中，油料被輸送的同時能夠在擠壓下破碎，不容易堵塞。能夠制取的質(zhì)量較高的油脂和餅粕。能夠?qū)γ撈ぃぃ┖蟮幕ㄉ扔土线M行低溫壓榨或冷榨是雙螺旋榨油機的特別之處。所以，對雙螺桿榨油機的研究存在重要意義，世界上許多國家的企業(yè)都加大了研究。當前，我國也有很多企業(yè)已經(jīng)生產(chǎn)出來了雙螺旋榨油機，但經(jīng)過實際生產(chǎn)，綜合比較了國內(nèi)的單螺旋榨油機與雙螺桿榨油機的生產(chǎn)情況發(fā)現(xiàn)，新的榨油機有一些進步，卻存在著實際生產(chǎn)能力低下，不到理論生產(chǎn)能力的50%。油料在榨膛內(nèi)推進時還是偶爾會產(chǎn)生滑膛，堵塞。在對比國內(nèi)的雙螺旋榨油機和單螺旋榨油機時，還發(fā)現(xiàn)制油技術指標的出油率和干餅殘油率沒有明顯的改善，而且在低溫壓榨或冷榨一些含油率高、低纖維含量的特種油料時，是存在一定困難的。所以應該研究一種新型雙螺旋榨油機，為能滿足適合冷榨和低溫壓榨一些高油率、低纖維含量的油料。同時具有良好的機械工藝性能。通過本課題的研究我學到了機械設計的基本思路，了解了一些機械行業(yè)的信息，對以后的畢業(yè)工作有很大的幫助。1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀在國內(nèi)榨油機已經(jīng)從傳統(tǒng)的老式設備，經(jīng)過五十多年的發(fā)展，形成了很多現(xiàn)代化榨油機。隨著我國社會上食用油種類的不斷增多，國內(nèi)榨油機的種類也越來越多，制取食用油工藝也不斷完善?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成的兩種主要制取方式是化學制取和物理壓榨，以及將兩種制取方式相結合的綜合制取。經(jīng)過五十多年的發(fā)展，國內(nèi)榨油機技術從無到有，從小到強?，F(xiàn)在已經(jīng)形成了現(xiàn)代化制取方式，分成壓榨制取和浸出制取兩種。浸出制取是用化學方法，將化學物品制成溶劑，將油料放入溶劑中浸泡，最后通過復雜的制取工藝，完成食用油的制取。但是這種化學浸出制取會造成不必要的營養(yǎng)流失，而且這種食用油會殘留一定的化學物質(zhì)。人民在追求健康的時候，會放棄這種食用油。國內(nèi)的經(jīng)濟發(fā)展很快，提高了社會的生活水平，人們不再只注意溫飽問題，更多的人追求健康。在大環(huán)境的要求下，榨油機必須與時俱進，適應時代要求。在2005年時候，國內(nèi)存在著難以低溫壓榨脫皮后的雙底油菜籽，為此李文林等人經(jīng)過研究，設計出了一種雙螺旋冷榨機。這種冷榨機在實際生產(chǎn)時發(fā)現(xiàn)只有15%的殘油率，冷榨制取的油滿足國家標準。在這些年大環(huán)境下,我國內(nèi)很多企業(yè)開始研發(fā)雙螺旋榨油機。其中一家生產(chǎn)榨油設備的公司走在了時代的前列，它是一家位于山西省的企業(yè)。他們通過與外國交流榨油機技術,設計了一款平行雙螺桿結構的雙螺旋榨油機,型號是EK6YLS-75x1200型。新型榨油機的結構是兩根雙螺軸通過完全嚙合增大軸向推進能力，運轉的方向采用同向。為了加大油料的混合和擠壓，螺旋軸上安裝三個捏合塊。在轉動筒上加上濾油筒體和加熱器。出餅裝置可以調(diào)節(jié)出餅的厚度。這種新型榨油機的結構與韓國生產(chǎn)的單螺旋榨油機有相似之處。這種新型榨油機可以省去脫殼、軋坯和蒸炒等一系列預榨工藝。同時是一種高效方便的熱榨方式，可以制取健康的食用油。但是這種新型榨油機實際生產(chǎn)中也有不少缺陷,比如隨著水分含量的變化，電動機負載會加大，進而影響出油率。在2003年的時候，有一家武漢省的榨油機生產(chǎn)公司，他們的團隊在顧強華帶領下經(jīng)過艱苦研發(fā)設計出來了一種新型雙螺旋榨油機，型號是SYZ系列。這種新型榨油機是一種雙階布置，螺旋軸在榨膛進料段采用完全嚙合方式增大軸向推進力，在主壓榨段螺旋軸采用完全分離。同時螺旋軸的旋向是反向。榨油機的榨籠是由很多條排組成。這種新型榨油機有很大的優(yōu)勢，對油料的溫度、水分和相同性等一些因素的變化不敏感，該新型榨油機能夠穩(wěn)定運行，適應各種油料熱榨和冷榨。該榨油機的螺旋結構可以提高壓縮比，增大壓力，提高出游率降低干餅殘油率。1.3國外研究現(xiàn)狀當前，國外的雙螺旋榨油機的生產(chǎn)技術與國內(nèi)的相比要好的多，而且國外許多公司很早就開始研究雙螺旋榨油機，在起步比較早的情況下，國外的技術一直領先與國內(nèi)。在日本就有一些著名的生產(chǎn)榨油機的公司，其中一個叫SUEHIROEPM公司。在上世界90年代，一種平行雙螺旋壓榨機由IsobeS[5]等人的設計出來，它是螺旋軸異向轉動，部分嚙合的雙螺旋榨油機。在這款榨油機設計出來后，研究人員利用它，對許多農(nóng)產(chǎn)品進行了固液分離的實驗。在1999年，研究人員又經(jīng)過研究，將其雙螺旋榨油機的結構進一步優(yōu)化，之后投入了生產(chǎn)。公司生產(chǎn)的雙螺旋榨油機能夠提高軸向推進能力，是由于該榨油機的平行的螺旋軸部分嚙合，異向旋轉,兩根螺旋軸向不同方向轉動,這樣產(chǎn)生了較大的壓力和剪切力。為了比較雙螺旋榨油機與單螺旋榨油機的區(qū)別，我們做了一些實驗。分別用脫殼的花生仁和未脫殼的花生在兩種機器上進行了對比壓榨實驗。用雙螺旋榨油機壓榨制取未經(jīng)預處理的脫殼花生仁(水分4.2%、油68.6%)時候，出油率達到90.7%,而用單螺旋榨油機壓榨制取相同的未經(jīng)預處理的脫殼花生仁(水分4.2%、油68.6%)時候的時候，出油率只能達到40%。用兩種榨油機分別壓榨未脫皮的花生(水分9.94%,油39.70%)的時候，出油率相當大致為69%。從實驗數(shù)據(jù)可以得出雙螺旋榨油機出油率與單螺旋榨油機沒有明顯提升,但是雙螺旋榨籠溫度低,約60℃。因為雙螺旋榨油機的工作時溫度低,從而生產(chǎn)的油脂和餅粕的質(zhì)量會得到提高,榨膛壓力也比較低,所以毛油的含渣量減少,能量消耗降低。從實驗結果可以得出,雙螺旋榨油機具有高效，節(jié)能等一系列優(yōu)點。生產(chǎn)的油脂和餅粕的質(zhì)量也比較高。同時降低了壓榨食用油的制取成本，是因為雙螺旋榨油機可以不經(jīng)過預處理工序。法國一家叫CLEXTRAL公司改進了CLEXTRALBCA5型實驗擠壓機,設計出一種雙螺旋壓榨機，它自帶濾油筒體。該壓榨機用來研究雙螺旋壓榨制油工藝。這種雙螺旋壓榨機采用的是同向旋轉,在榨膛預榨階段兩根螺旋軸用完全嚙合的形式,而在主榨階段兩根螺旋軸又用完全分離的形式。在1999年的時候，Dufaure等人也通過改進的CLEXTRALBCA5型實驗擠壓機進行油料的壓榨實驗，對影響油脂質(zhì)量的關鍵因素，如機筒結構、螺桿分布、喂料速度、螺桿轉速、油料成分和壓榨溫度進行了深入地研究，并對餅的質(zhì)量做了檢測和分析[6]。上面設計的一些雙螺旋榨油機,螺旋軸特征是相互平行以及相互嚙合?？梢酝ㄟ^增大螺旋直徑、或者減小螺距，就可以增大壓榨能力。這種具有連續(xù)螺紋的雙螺旋榨油機，主要缺陷是對一些外在因素波動很敏感。油料的水分和溫度發(fā)生變化,壓榨制取效果也隨之變化?？赡軙斐晌沽隙味氯?、榨膛溫度升高、悶車,嚴重的話可能會導致傳動裝置和電機的損壞。為了杜絕過載可能造成的不好影響,就要合理設計滿足所需的扭矩和剛度,。同時可以選擇合適的傳動裝置以及相應的軸、和軸承。在這種螺紋式榨油機中,它的榨膛不能起到攪拌或混合的作用。即使有雙螺桿結構,也確實如此。為了讓油料在壓榨階段能得到充分壓榨制取，那壓榨時間就必須延長，所以必須有增大長徑比。因為這些因素，導致了雙螺旋榨油機制造成本的上升。Vincent公司是一家的美國企業(yè)，專門生產(chǎn)螺旋榨油機。在2002年時候，Johnston經(jīng)過研究以前的雙螺旋榨油機，設計出了一種新型雙螺旋榨油機，它具有反向旋轉、平行螺旋軸帶中斷螺棱。該新型榨油機有著以前帶中斷螺棱的單螺旋榨油機的優(yōu)點，比如高產(chǎn)量和能量消耗低。同時也有著雙螺旋榨油機強大的軸向推進能力和固液分離特性的優(yōu)點。雙嚙合螺旋機構一方面實現(xiàn)了油料的軸向推進,極大的預防了抱料和滑移，很大程度上完善了對油料的適應性；另一方面,中斷機構使有效的減少了堵塞情況的發(fā)生,也極大的改善了榨油機所需要的扭矩?？傮w看來，外國企業(yè)目前對雙螺旋榨油機的研究，主要是在的總體結構設計、雙螺旋軸的旋向和榨籠榨膛結構設計等方面[7]。

2榨油機的一般設計流程設計方案的質(zhì)量在很大程度上能夠決定一部機器的好壞。設計方案可以影響到機器加工制造成本的高低，還可以影響到機器的工作運行狀況的好壞。為此，我們必須要設計一款合理的設計方案，來確保榨油機工作的穩(wěn)定并且控制制造成本。2.1計劃前的準備工作本次設計依據(jù)設計任務書的要求，查閱國內(nèi)外文獻。對榨油機發(fā)展現(xiàn)狀有了一個大致的了解，對設計的方向有了明確的目標。順利完成了設計工作的準備工作。在老師的指導下，結合國內(nèi)外的榨油機行業(yè)和人民群眾的需求，本次設計決定采用雙螺旋小型榨油機。2.2方案的確定現(xiàn)在國內(nèi)外有很多的制取食用油的方法，主要有化學浸出法，物理壓榨法?？紤]到化學浸出法制取的食用油中會有一定的化學殘留，影響人們的健康。在現(xiàn)在，人們追求綠色健康，所以，我決定選擇物理壓榨法。同時考慮到本次設計的時間問題和本人設計經(jīng)驗有限，有很多物理制取法結構都比較復雜，在老師的建議下，決定設計一款螺旋式榨油機，這樣設計工作量即能夠滿足本次設計的要求，同時又能順利完成本次設計，達到本次設計的目的，鍛煉自己機械設計的能力。依據(jù)老師所給的設計任務書，參考里面的技術參數(shù):電機功率≤3kW，作業(yè)效率：0.5T/h。根據(jù)本次設計的螺旋榨油機的生產(chǎn)作業(yè)效率還有電動機的功率，我決定設計一款小型榨油機，這樣結構簡單，榨油機運行起來平穩(wěn)，適合家庭式自己制取食用油，方便簡單，有很大的市場。同時考慮到現(xiàn)在市場上單螺旋榨油機生產(chǎn)過程中存在的種種問題，在老師的指導下，本次設計最后決定設計一款雙螺旋小型榨油機。下面具體介紹下本次采用的設計方案：1)現(xiàn)在市場上的單螺旋榨油機存在很多缺點，比如在榨膛內(nèi)油料的推進比較困難，容易產(chǎn)生滑膛，而且單螺旋對油料的要求比較高，需要經(jīng)過一系列預處理。對于現(xiàn)在主流的冷榨技術。單螺旋榨油機不能夠適應，它主要是熱榨，但這由于溫度過高，會影響食用油的品質(zhì)。我們?yōu)榱诉m應發(fā)展，提高油料的軸向推進力，解決花生等油料滑膛的問題，從技術上，可以采用雙螺旋結構加大推進力來解決這一問題。2)用單螺旋榨油機對一些脫殼的花生油料進行壓榨實驗。通過實驗結果，我們發(fā)現(xiàn)了很多問題，單螺旋榨油機的軸向推進力不強，非常容易滑膛，，油餅的質(zhì)量不高，出油率非常低。其實這是在于花生油料脫殼后，導致大量的減少油料的粗纖維，進而含油率上升，產(chǎn)生了滑膛。在與沒有脫殼的花生比較時，我們可以發(fā)現(xiàn)脫殼的花生油料有了很大的改變。如油料的含有量、粗纖維量等，尤其是油料的粗纖維量降低，導致在榨膛內(nèi)，油料難以推進，容易產(chǎn)生滑膛榨料；還有就是對單螺旋榨油機來說，油料在壓榨前沒有進行必要的蒸炒、軋坯等一系列預處理，導致油料的壓榨需要很大的壓力。這是因為花生油料還具有完整的細胞結構，在蛋白質(zhì)和油脂間存在很強的粘合性。故而可以得出，市場上的單螺旋榨油機不適合壓榨脫殼的花生等油料?，F(xiàn)在我們研究了市場上的單螺旋榨油機，發(fā)現(xiàn)在單螺旋結構上存在著一些不可避免的缺陷，比如，擁有較小的榨膛的長徑比，導致榨油機的理論壓縮比較小。軸向輸送能力不強，榨膛內(nèi)喂料段的螺旋長度不夠。為了解決單螺旋榨油機的軸向推進力不足的問題，我們采用雙螺旋結構；為了方便喂料段能夠平穩(wěn)進料，我們采用異向旋轉的方式；為了增加榨膛內(nèi)油料的擠壓力和剪切力，我們采用變導程螺旋軸，并且螺旋導程逐漸減小；為了解決單螺旋榨油機理論壓縮比較小和榨螺長徑比的問題，我們決定增加螺旋軸的長度，從結構上根本解決這一問題。在榨籠設計方面，本次設計采用二階壓榨式，條排出油。其中榨膛是由榨籠和螺旋軸組合形成，設計成了兩段不同直徑的榨膛。3)出餅裝置，主要由止推軸承、調(diào)餅頭，鎖緊螺母等組成，調(diào)餅頭可以軸向移動，調(diào)節(jié)出餅的厚度。壓力調(diào)節(jié)裝置不僅可以調(diào)節(jié)餅塊的厚度，還可以改變榨膛內(nèi)的擠壓力。2.2計劃主要工作在設計方案確定后，我們開始計劃主要工作，下面我們具體介紹：（1）機器的運動學設計在依據(jù)上面確定的方案設計還有老師所給的任務書，接下里，要選用合適的電動機，以及計算相應的轉速、功率等參數(shù)。主要是通過運動學方面，可以得出關鍵部件的運動參數(shù)。（2）機器的動力學計算研究螺旋榨油機關鍵零部件的結構，并且參考運動參數(shù)，基本上可以校核榨油機關鍵零部件在工作時承受的負載。（3）零部件的工作能力設計根據(jù)任務書以及設計方案，在計算完成關鍵零件所受的負載大小，設想零件在工作過程中可能出現(xiàn)的情況。在設計中，有必要計算關鍵零部件，得出基本尺寸，完成設計。（4）草圖及裝配圖的設計根據(jù)設計的一半那流程，應該先設計草圖。再經(jīng)過研究方案，進而優(yōu)化草圖完成裝配圖。依據(jù)裝配圖就可以完成零件的結構設計?？紤]到零件的尺寸外形將會影響到整個榨油機，必須注重零件的工藝性。（5）主要零件的校核通過完成上面的工作后，我們已經(jīng)可以知道零件的尺寸、外形及工作要求。為了滿足工作要求，避免出現(xiàn)不良零件的出現(xiàn)，有必要進行強度校核。最后優(yōu)化零部件的尺寸外形。設計的最后，依據(jù)校核過的零件，繪制各種圖紙。上交材料。3螺旋榨油機的工作原理3.1整體結構本次設計的雙螺旋小型榨油機主要有機架部分、傳動部分、喂料部分、壓榨部分、出餅部分和出油部分等,見圖3.1。螺旋軸反向旋轉、上下平行的布局。1V帶；2減速器；3、5、6聯(lián)軸器；4扭矩分配器；7進料斗；8榨籠；9調(diào)餅頭；10止推軸承；11出料板；12機架；13集油板；14榨軸；15電機圖3.1雙螺旋榨油機結構3.2工作過程首先啟動電動機，由電動機產(chǎn)生動力，接著動力經(jīng)V帶傳動到減速器，然后動力經(jīng)過一系列聯(lián)軸器、扭矩分配器的傳遞，最終將動力傳遞給兩根螺旋軸。壓榨過程是，將油料放入料斗中，實現(xiàn)油料的平穩(wěn)進料。在榨膛的預榨段軸部分嚙合的螺旋在，由于相互。進入榨膛后，因為榨螺軸在做旋轉運動有很大的軸向推進力，會將花生等油料在榨膛內(nèi)順利向前輸送，由于兩根螺旋軸在做異向旋轉，帶動油料互相摩擦，進而得到充分混合。又因為榨螺導程逐漸減小，榨膛內(nèi)的體積也就不斷減小，榨膛內(nèi)對油料的擠壓逐漸加強。油料在榨螺、榨籠的綜合作用下，從而將花生等油料的油脂擠出。油就從榨膛的出油孔中流出。同時，殘渣最后通過調(diào)節(jié)出餅裝置的調(diào)餅頭與出餅圈之間的間隙，控制出餅厚度。3.3螺旋擠壓力的形成本設計的雙螺旋小型榨油機采用螺旋軸部分嚙合并且反向旋轉的方案，在榨膛喂料段，兩根螺旋軸相互嚙合，這樣有利于油料的軸向輸送，不容易滑膛。在榨膛主壓榨段，兩根螺旋軸采用兩兩分離，不嚙合的方式，反向旋轉，順利推進油料。在兩根螺旋軸非嚙合區(qū)域，由于螺旋導程不斷變小，榨膛容積不斷減小，產(chǎn)生了很大的壓力和剪切力，很大程度上減少了抱料和滑移的情況。還有通過出餅裝置也能夠改變榨膛內(nèi)壓力，它是通過鎖緊螺母的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。油料受到足夠的擠壓，油脂就會被擠壓制取出來。3.4榨螺軸的受力分析圖3.2榨螺軸上法向力分解圖1）法向力是油料給螺旋軸施加的一種力：利用力的分解，我們可以得到徑向力和；徑向力有可以利用力的分解，分成一個軸向力和一個圓周力，如圖3.2。作用在螺旋軸上的圓周分力：分析螺旋軸上的摩擦力，得出如下計算時:（1）式中：T為扭矩，=391.55（）求得：=7119（N）=8303.6（N）2）作用在榨螺軸上的徑向分力Fr=462.26（N）3）作用在榨螺軸上的軸向分力=3289.1(N)以上各式中:是背面的傾角,，取，是嚙合面的傾角,，可以選，為根錐角,，取。如圖3.3所示。圖3.3截面圖4）榨螺空腔容積計算已知：--榨籠外徑=+40=280mm--榨螺內(nèi)徑=240mm--榨螺底徑=60mmt--螺距t=100mm榨籠的容積：=61544100=6.1544L榨籠內(nèi)裝滿的容積：榨螺實心部分容積=0.2826L螺紋的平均直徑=150mm螺紋平均長度：=471mm螺紋的總長度：=481.5mm4結構設計與分析4.1傳動系統(tǒng)的方案比較和分析設計通常由工作部分、原動機和傳動部分組成一個機器。傳動部分是一個中間部分，主要是在原動機和工作部分之間起到中轉的作用。它可以實現(xiàn)改變速度（增大速度或減小速度），還可以轉變運動形式，幫助工作部分順利完成相應的工作。同時它可以將原動機輸出的功率和扭矩傳遞到工作部分，最終完成有用功或能量的轉變。綜上可以看出，機器的主要組成部分就是傳動部分。從實際研究可以看出，傳動裝置是非常重要的，機器的制造成本在很大程度上會受到傳動裝置成本的影響，并且傳動裝置的性能、質(zhì)量和設計方案的合理性將直接影響機器的制造成本、工作性能和維修費用。為了滿足工作性能的要求，必須設計一種合理的傳動方案，使結構簡單，加工方便，制造成本較低。經(jīng)過考慮各種因素，決定本次設計的傳動方案是帶式傳動。它的主要組成部分有V帶、減速器、聯(lián)軸器及扭矩分配器。對于雙螺旋榨油機來說，傳動系統(tǒng)的設計是非常復雜困難的，因而在制造成本上也比單螺旋榨油機的要高得多。首先是負載和扭矩比，對于雙螺旋榨油機來說，它所受到的扭矩比和負載要遠遠大于單螺旋榨油機所承受的負載和扭矩比；其次在壓榨過程中，螺旋軸會產(chǎn)生較大軸向推進力，對于較大的軸向力，我選用了止推軸承來承受。能夠合理的設計與制造扭矩分配器和減速器兩個部件，將能夠優(yōu)化雙螺旋榨油機的傳動系統(tǒng)的設計與制造。對于設計制造雙螺旋小型榨油機的傳動系統(tǒng)裝置有幾個難點。主要是雙螺旋軸的中心距已經(jīng)限定；壓榨時具有很大的軸向推進力和扭矩；榨膛壓力比較大。為了解決這些難題，本次設計采用均勻分配兩根螺旋軸的扭矩；選擇合適的軸承，優(yōu)化結構，確保工作順利進行；工作中由于力的作用，可能會使螺旋軸發(fā)生彎曲變形。為了傳動齒輪能夠適應更大的軸向力和扭矩，必須減小其徑向力，來加大它的傳動精度和承載能力，；方便加工制造以及后期拆卸維修。下面比較下雙螺旋榨油機的幾種傳動系統(tǒng)：(1)兩軸式傳動系統(tǒng)如圖4.1和4.2所示，對于兩箱兩軸式，分別獨立設計減速器和扭矩分配器，這樣只要用聯(lián)軸器將兩者相聯(lián)接就可以了，這種形式的優(yōu)點是具有簡單的結構；同樣考慮到本次設計時間有限，為了減少工作量，我們可以直接選擇標準減速器；為提高齒輪的承載力可以增加減速部分。這種形式的缺點也很明顯，兩箱式占地空間比較大，進而裝配難度加大。而單箱兩軸式具有緊湊的結構，占地空間也比較小，傳動齒輪和傳動軸的受力也比較小。由于是單箱式所以也具有美觀的外形。為了均勻分配雙螺旋軸的受力和扭矩，可以從傳動齒輪的承載能力，考慮，重點在于加大彎曲強度和接觸強度。這種單箱式的缺點在設計制造方面存在較大的難度。制造成本比較高。裝配和維護不方便。1-8齒輪 1-8齒輪圖4.1兩箱兩軸式 圖4.2單箱兩軸式(2)三軸式傳動系統(tǒng)如圖4.3所示，在經(jīng)過三級減速，電動機產(chǎn)生的動力均勻分成兩份，有兩個去處，一個直接作用在一根螺旋軸上。另一個在傳動齒輪的作用下，間接的將動力傳到另一根螺旋軸上。從圖4.3上看，這兩根螺旋軸的間距比較大。為此可以選擇合適的止推軸承來承受相應的軸向推力。對于軸上的10、11、12、13這些齒輪采用斜齒輪。并且把它們與軸做成一個整體，可以減少齒輪所受的圓周力，保證傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定，增加扭矩的傳遞效率，延長使用時間。1-13齒輪圖4.3三軸式傳動系統(tǒng)(3)分離齒輪傳動系統(tǒng)如圖4.4所示，將齒輪6和齒輪7裝在同一根主軸上。由這兩個齒輪將扭矩分別傳遞給兩個齒輪軸5和齒輪軸9。齒輪8的主要是可以影響傳遞的方向。因為結構布局，這種分離齒輪式傳動系統(tǒng)有一些難題，通常主軸會承受到很大的扭矩，所以又很大的局限性，不能用來傳遞功率很大的方面。1-9齒輪，10-11推力調(diào)心滾子軸承圖4.4分離齒輪傳動系統(tǒng)(4)內(nèi)齒分配傳動系統(tǒng)如圖4.5所示，將齒輪5和齒輪9裝在同一根主軸上。由這兩個齒輪將扭矩分傳到內(nèi)齒圈7和內(nèi)齒圈11。齒輪6的主要是可以影響傳遞的方向。再由內(nèi)齒圈7和內(nèi)齒圈11負責將扭矩傳到兩根螺旋軸。這種內(nèi)齒分配式有結構簡單，節(jié)能省時。通過設計合理的方案，在嚴格控制加工制造的條件下，可以有效控制的兩個螺旋軸的轉速和轉向。由于齒輪是內(nèi)嚙合，這樣加大齒輪的承受能力。這種內(nèi)齒分配傳動系統(tǒng)的缺點也很明顯?？刂萍庸ぶ圃斓木葐栴}比較困難，而對于齒輪加工來說，斜內(nèi)齒加工更不容易，這樣就增加了制造成本。。1-11齒輪圖4.5內(nèi)齒分配傳動系統(tǒng)在比較了上面幾種傳動系統(tǒng)類型后，得出結論：兩箱兩軸式傳動系統(tǒng)最簡單，在設計制造成本方面也比較經(jīng)濟。所以這次設計選取兩箱兩軸式傳動系統(tǒng)。減速器和扭矩分配器兩兩分開，獨立設計。圖4.6兩箱兩軸式示意圖如圖4.6所示，傳動裝置采用兩箱兩軸式傳動系統(tǒng)，其傳動比是，這種形式的傳動方案分別獨立設計減速器和扭矩分配器，這樣只要用聯(lián)軸器將兩者相聯(lián)接就可以了。具有簡單的結構布局[8]。4.2喂料裝置設計一直以來，在螺旋榨油機的進料裝置中，常用的螺旋榨油機喂料裝置都是強制喂料。就是在進料螺旋的作用下，將油料強制送進榨膛里。在這種方式下油料在進料段，容易被預榨。油料經(jīng)過預榨后細胞結構沒有被破壞，在蛋白質(zhì)和油脂間依然存在很強的粘合性，可能會形成緊密的可塑體。在螺旋軸旋轉時，也會跟著旋轉，造成榨膛內(nèi)堵塞。本次設計的雙螺旋小型榨油機采用自然進料方式?？梢酝ㄟ^喂料裝置的開關來調(diào)節(jié)進料，來達到油料的平穩(wěn)進料。為了控制喂進料速度，防止油料在榨膛內(nèi)堵塞。在進料斗中設置傾斜板，來達到更好的平穩(wěn)進料。通過比較，發(fā)現(xiàn)自然進料裝置制造方便，成本較低，進料平穩(wěn)。1、進料斗；2喂料閥；3、擋料板圖4.7喂料裝置4.3壓榨裝置設計4.3.1電動機的選取通過研究機械設計手冊，得知常用的小型榨油機的轉速不高，通常的轉速是n=60100r/min。油料的壓榨時間會隨著電動機轉速的升高而減少，并且經(jīng)過實驗研究，發(fā)現(xiàn)這個過程是一個曲線變化。在電動機的轉速降低時，油料的壓榨時間將會產(chǎn)生很大變化。在電動機轉速上升時，由于在榨膛內(nèi)油料的充分混合，摩擦增大，進而轉速對壓榨時間的影響就會降到最少。綜合考慮各種因素，本次選用了螺旋軸的轉速n=60r/min。螺旋軸工作阻力由實驗數(shù)據(jù)：可以得到F=41，從而得到：=2.46,符合中小型機器[10]=2～4kw。由機械設計手冊表1-7查得：V帶傳動的效率=0.96；減速器的效率=0.96；聯(lián)軸器的效率=0.99；球軸承的效率為=0.99（一對）。由公式：（2）其中：為螺旋軸需要的功率；為電動機的功率；求得：=2.98。故選電機型號Y-132S-6[9],額定功率3,額定轉速n=960r/min；=（最大轉矩）/（額定轉矩）=2.0；總傳動比=164.3.2螺旋榨油機主要參數(shù)的確定1)榨膛容積比εε＝／（3）由機械設計手冊上冊[10]：花生油料理論壓縮比=2.30；實際壓縮比=3.92壓榨對象是花生，其總壓縮比[10]ε＝6.5～15,取ε＝102)進料端榨膛容積的計算根據(jù)設計能力等參數(shù)，按下式計算：（4）將數(shù)據(jù)代入公式（2）得：=(500kg/h×0.85×1000)/(60×0.4×0.9×0.7×60r/min)=468.5其中:--出坯率，一般為0.80.95，取0.85；--油料的充滿系數(shù)；它和螺旋軸結構還有進料裝置有關，取0.40.75；對于自然喂料選=0.4；--與油料含油率相關的系數(shù)；對花生選=0.9；入榨料坯容重=0.7()；--榨油機臺時生產(chǎn)能力（）；--榨螺軸轉速（），取=60；榨膛容積；由公式（1）得出=46.85cm3。3)功率消耗理論公式[10]()（5）式中：q—螺旋軸旋轉一周通過的油料（kg/r）；n—螺旋軸的轉速（r/min）；—單位質(zhì)量的榨料壓縮功（Nm/kg）4）榨膛壓力()（6）--實測系數(shù)，與油料的溫度和水分相關；取=0.00085；W--入榨料坯水分（%），取W=3.5%；--榨料實際壓縮比；將數(shù)據(jù)代入公式（4）得：=26()4.3.3榨排設計榨排是雙螺旋小型榨油機的關鍵零件。榨排的設計的關鍵在于制造材料和榨條間隙的大小。在壓榨時，花生油料在螺旋軸的作用下連續(xù)被向前傳送，在榨膛內(nèi)油料受到擠壓，剪切。在壓力作用下完成花生油的制取。在這壓榨過程中，由于榨膛內(nèi)存在很大的壓力，剪切力，長期工作下，榨條會磨損相當嚴重?，F(xiàn)在,榨油機的榨排材料多數(shù)是用低碳鋼，經(jīng)過一系列表面處理制造出高強度的榨排，來達到相應的耐磨要求。主要是先表面滲碳1.3~2.1mm后進行表面淬火，HRC為565~63。還有用新型材料合金白口鑄鐵和球墨鑄鐵QT900-2來加工制造。主要進行熱處理。處理后材料硬度強度高于低碳鋼，為HRC57-62。關鍵是制造成本也沒有低碳鋼高。而且比低碳鋼的耐磨性更好。這兩種材料經(jīng)過精密鑄造后，不用再表面處理，可以直接使用。所以，未來這種材料將會得到廣泛的推廣，具有深遠的經(jīng)濟意義?，F(xiàn)在國內(nèi)有了一種新型激光激光熱處理技術，來加強榨排的耐磨性。主要是對榨條表面進行激光熱處理。處理后，榨條的表面硬度可以達到HRC67.5。但是目前技術不成熟，加工工藝還比較復雜，加工處理成本還比較高。離廣泛應用還有一段路要走?？梢哉{(diào)節(jié)墊片厚度來調(diào)節(jié)榨條間隙的大小。在榨條間安放墊片，可以提高出油質(zhì)量。根據(jù)油料的種類、油料的含油量、本身的特性、壓榨工藝的不同，應該選擇合適的墊片厚度。4.3.4螺旋軸的設計螺旋軸是雙螺旋小型榨油機的關鍵零部件。在壓榨過程時，油料在螺旋軸的作用下，在榨膛內(nèi)向前運動，受到擠壓、剪切，完成油脂的制取。查閱國內(nèi)外文獻，螺旋軸主要有套裝式、整體式、變速式三種結構形式。車一根整軸制成的螺旋軸，就是整體式螺旋軸。這種螺旋軸有嚴重的弊端，就是過度磨損后必須更換整軸，所以在經(jīng)濟方面有缺陷，僅僅可以用于小型榨油機?，F(xiàn)在市場上通用的榨油機采用的是套裝式螺旋軸，在轉動軸上套裝榨螺，螺旋軸過度磨損時，只需要更換榨螺就行，方便經(jīng)濟。雙螺旋榨機是在單螺旋的基礎之上發(fā)展而來的，主要為了改進單螺旋喂料結構推料能力較弱的問題。所以,雙螺旋結構嚙合方式的選擇尤為重要。目前,雙螺旋結構的最佳設計方案是采用嚙合式與非嚙合式的組合形式。即進料段兩榨螺相互嚙合，這樣可以產(chǎn)生強大的物料軸向推進能力，壓榨段采用非嚙合形式，這樣容易實現(xiàn)薄料層壓榨M。在榨膛油料輸送段或壓榨段，物料將被強制向前輸送，即使脫皮或脫殼后的菜籽仁、花生仁甚至核桃仁，盡管油料與榨膛內(nèi)構件的摩擦系數(shù)很小，物料仍能向前運動，不會產(chǎn)生“滑膜”，從而順利實現(xiàn)油脂的榨取。綜合考慮，本次設計采用整體式變導程二級壓榨型榨螺軸。如圖4.8所示：圖4.8榨螺軸整體式螺旋軸設計[11-12]在沒有確定螺旋軸的支撐點時，可以先按照扭轉強度條件，計算出根圓直徑[13]；（7）按扭轉剛度計算時：（8）其中：，為螺旋軸在壓榨過程中受到的阻力（N）；為螺旋軸的轉速（）。根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)：測得螺旋軸需要功率為（）。由公式（4）代入數(shù)據(jù)計算得=2.475kw。將數(shù)據(jù)代入公式，計算可以得出=60mm。根據(jù)查閱資料：確定螺旋軸的平均直徑整體型：（mm）因，代入上式，可以求出螺旋軸外徑=240（mm）螺齒高為=60（mm）4.3.5螺旋軸強度校核1）耐磨性計算[15]螺旋軸的磨損主要和油料在螺旋軸上的推進速度，還有螺齒工作面上的比壓，以及螺旋表面的粗糙度等因素有關。在螺旋面上的，設承壓面積為，軸向分力為。校核計算得：()（9）式中：為榨螺軸材料的許用比壓2）螺旋軸的強度校核計算[15-16]螺旋軸在旋轉壓榨時，一是受到扭矩T的作用，二是軸向力的作用。按照實際情況，受力分析來確定扭矩T。根據(jù)第四強度理論，已知螺旋軸的剪切應力和壓（拉）應力，可以計算求出螺旋軸的危險截面上的應力：（）（10）式中：為螺旋材料的許用應力。求拉伸應力榨螺危險斷面面積：=1913.5軸向力=3.289KN拉應力=1.72（）確定扭轉剪應力抗扭轉斷面模數(shù)W式中：d=55mm,b=10mm,t=2.5mm。W=32.025扭轉力矩（11）式中：--榨螺上圓周力的力矩--榨螺上徑向力的摩擦力矩M=24.294（）剪應力=0.7585()化簡應力=2.165（）制造材料選用45鋼，并且需要調(diào)質(zhì)處理和淬火處理。3）螺齒的強度計算在工作過程中螺齒因為擠壓和剪切會遭到一定的損毀。為了方便計算，可以把展開的螺旋看作一個懸臂梁，寬度為的。設力作用在上，則危險剖面的剪應力：(MPa)（12）危險截面處彎曲應力為：（MPa）（13）式中：B為齒寬；為彎曲力臂；為螺旋軸的許用剪應力，其中有=0.6；為螺旋軸的許用彎應力，其中有=（1.01.2）。4）螺旋軸穩(wěn)定性計算螺旋軸在工作時平穩(wěn)運行有一臨界條件。在軸向力大于這一臨界值時，長徑比大的螺旋軸會發(fā)生側向彎曲，導致工作受到影響。穩(wěn)定性與螺旋軸的材料和柔度有關。（14）式中：為螺旋軸長度系數(shù)，選=0.5；為螺旋軸的工作長度=846mm；。計算臨界值。因為=105.75≧=100，所以(N)（15）式中：E為螺旋軸的彈性模量，E=2.06×MPa；I為危險截面的慣性矩=448952.54。故=5.096KN計算穩(wěn)定性應滿足的條件為：（16）式中：是穩(wěn)定性的計算安全系數(shù)；是穩(wěn)定性安全系數(shù)。對于螺旋軸軸=1～3。穩(wěn)定性符合要求。4.4壓力調(diào)節(jié)出餅裝置設計壓力調(diào)節(jié)出餅裝置主要有兩個作用：一是控制餅塊的厚度；二是改變榨膛內(nèi)壓力的大小。如圖5所示，主要有支架、鎖緊螺母、止推軸承、方軸、調(diào)節(jié)螺桿、調(diào)餅頭和出餅座等零部件組成。在工作中，只需要擰動螺桿7，通過改變調(diào)餅頭和出餅座的間隙大小，就可以控制出餅厚薄。1.末端榨螺；2.出餅座；3.方軸；4.支架；5.調(diào)餅頭；6.推力軸承；7.調(diào)節(jié)螺桿；8鎖緊螺母圖4.9夾餅機構4.5榨籠的設計將進料裝置與榨籠連接。將榨籠設為雙階的結構，就是榨籠有兩個不同的內(nèi)腔的直徑。榨籠的設計關鍵在于合理設計出油孔。出油孔的合理性直接影響出油率。如果不能依據(jù)油料設計出相適應的出油孔，一是殘渣很可能在出油孔處堵塞，從而影響榨膛內(nèi)的壓力，造成螺旋軸的損壞。二是殘渣和油脂混合，影響油脂的質(zhì)量。對于本次壓榨的對象是花生，所以設計出油孔直徑為4，在榨籠上開出15個出油孔。如圖4.10所示。榨籠的內(nèi)表面需要淬火處理，這樣可以增加它的強度。1、進料口；2、預壓榨段；3籠身；4主壓榨段；5出油孔圖4.10榨籠

5齒輪傳動部分設計5.1齒輪的選用1)對于齒輪傳動，直齒圓柱型減速器；7級精度[17]。已知電機輸出功率=3kw；主動齒輪軸轉速：傳動比,條件：V帶傳動；工作平穩(wěn)；轉向不變。2)材料選擇對于I軸上的小齒輪的制造材料，可以選用45號鋼，處理后的硬度要達到217255HBS；對于嚙合的中齒輪的制造材料，可以選用QT500-5，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，硬度達到147241HBS。5.1.1齒輪齒數(shù)的選擇1)確定公式[18]:≥2.32（17）公式內(nèi)的各計算數(shù)值：①.試選載荷系數(shù)：=1.3②.計算小齒輪傳遞的轉距：=95.5××2.822/480=5.62×③.齒寬系數(shù)=0.5=0.5138=69；取小齒輪的齒寬=75；大齒輪的齒寬=70。④.查閱機械設計原理：齒輪的彈性影響系數(shù)=181.4⑤.查閱機械設計手冊：按齒面硬度查得：小齒輪的接觸疲勞強度極限：=650大齒輪的接觸疲勞強度極限：=550⑥.由公式計算應力循環(huán)次數(shù)N=60j=60×480×1×(2×8×300×10)=1.382×⑦.接觸疲勞系數(shù)=0.9，=0.87⑧.計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，=·/s=0.9×650=585=0.87×550=478.52)計算:①.試算小齒輪分度圓直徑,代入中較小的值（18）經(jīng)計算得=64.26mm，取=65mm②.計算圓周速度V=π/(60×1000)=3.14×65×480/(60×1000)=1.633m/s③.齒寬與齒高之比b/h模數(shù)：=65/18=3.6mm齒高：h=2.25=2.25×3.6=8.1mmb/h=8.89④.載荷系數(shù)根據(jù)v=1.633m/s,7級精度，查閱機械設計手冊：動載系數(shù)=1.08，直齒輪，假設<100N/mm,由機械設計第八版表10-3查得：齒間載荷分配系數(shù)=1.2；由機械設計第八版表10-2查得：使用系數(shù)=1；按齒面接觸疲勞強度計算：對7級精度的小齒輪非對稱布置時，齒向載荷分布系數(shù)=1.12+0.18(1+0.6)+0.23×b=1.12+0.18(1+0.6×)×+0.23××64.26=1.422由b/h=5.778,=1.422查得=1.420；故載荷系數(shù)為:=1×1.08×1.2×1.420=1.843按實際的載荷系數(shù)：校核計算的分度圓直徑，由公式（18）=（19）得=72.19mm⑤.計算模數(shù)=72.19/18=4.01mm3)按齒根彎曲強度設計:m≥（20）4）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值①.由機械設計第八版圖10-20查得：小齒輪的彎曲疲勞強度極限=560；大齒輪的彎曲疲勞強度極限=440.②.由機械設計第八版圖10-18：查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：=0.85,=0.88③.計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4==④.計算載荷系數(shù)=1×1.08×1.2×1.52=1.97⑤.查取齒形系數(shù)=3.13=2.52⑥.應力校正系數(shù)：=1.48=1.625⑦.計算大小齒輪的并加以比較：1==0.013622==0.01480大齒輪的數(shù)值大。5）設計計算：由公式（33）得：m≥=2.5mm綜合考慮，按齒根彎曲強度：設計的，m=2.5mm,圓整為m=4；按接觸疲勞強度：計算分度圓直徑=72.19mm；從而計算出小齒輪齒數(shù)=72.19/4=18大齒輪齒數(shù)=2.83×18=50.94,取=516）幾何尺寸計算：1）查閱機械設計手冊：得到V帶的傳動效率0.96；齒輪的傳動效率0.97；軸承的傳動效率0.99；聯(lián)軸器的傳動效率0.99。電機（功率為=3kW），按照許用切應力計算如下：1軸：設軸1的功率為，轉速為，轉矩為，所以：功率=2.7936kw轉速==480r/min轉矩=9550000=5558.1N/mm選用的45號鋼作為1軸的材料；表面需要調(diào)制處理；根據(jù)機械設計手冊：選取C=110軸的最小直徑>=19.78mm；取d=25mm;2軸：功率==2.68kW轉速===169.6r/min轉矩=950000=150908N/mm最小直徑>=27.6；取=30mm；3軸：功率==2.57kW轉速==60r/min轉矩=9550000=409058N/mm最小直徑>=38.5mm取=40mm；4軸：功率==2.47kW轉速=60r/min轉矩=9550000=393141.6N/mm軸4、5材料選擇為40Cr，取C=98，所以最小直徑>=33.8mm取=35mm；5軸：功率==2.37kW轉速=60r/mm轉矩=9550000=377225N/mm,取=35mm5.1.2確定大、小齒輪的齒形參數(shù)齒輪參數(shù)：1）分度圓直徑d=4×18=72mm=4×51=204mm2）齒頂高ha==1×4=4mm3)齒根高=(ha*+c*)m=(1+0.25)×4=5mm4)齒全高h==(2ha*+c*)m=9mm5)齒頂圓直徑=+=(z1+2ha*)m=72+2×4=80mm=(±2ha*)m=204＋2×4=212mm6)齒根圓直徑=(－2－2c*)m=(18－2×1－2×0.25)×4=62mm=214mm7)基圓直徑=72×20o=67.65mm=214×20o=202mm8)齒距=4π=12.56mm9)齒厚=4π/2=6.28mm10)齒槽寬=6.28mm11)中心距=138mm12)頂隙=4×0.25=1mm5.2軸的計算校核5.2.1選材及表面預處理1）材料：考慮到成本問題，軸選用45號鋼；2）熱處理:：軸需要很高的耐磨性，所以需要一些表面熱處理，來提高軸的使用壽命。3）工作條件:載荷不大,深度0.51.5mm。5.2.2軸的結構設計1）軸肩高度a=(0.070.1)d(其中d為軸的直徑)軸環(huán)寬度B=1.4a按扭矩強度條件計算9.55×p/(0.2n)≤（21）其中為扭轉切應力,單位是。軸45#鋼=2545C=118107mm32）軸的直徑d≥=（22）式中取C=110軸傳遞的功率p=2.822,軸的轉速n=480r/min∴d≥=20mm有一個鍵槽的軸，當它的直徑d≤100mm時；需要加大5%7%的,軸徑。故取整后，軸標準直徑,d=25mm。此處為軸1的校核圖形:圖5.1軸1的受力圖總彎矩M==474Nm按第三強度理論計算應力：校核軸的強度,（23）對于直徑為d的圓軸,彎曲應力=,扭轉切應力（24）其中,w(mm3)為軸的抗彎截面系數(shù),W==1215.7式中b=9,t=4,d=25mm則軸的彎矩合成強度條件為：=55Mpa軸的許用彎曲應力經(jīng)查表：=60Mpa；為對稱循環(huán)應變力∴<符合強度要求.

6皮帶輪的設計計算三角膠帶的設計1）計算功率其中:=1.2,n=960故=3.6Kw2）選擇皮帶型號根據(jù)機械設計手冊查得：選普通V帶傳動；型號為A型。3）小帶輪直徑=100mm傳動比=485，=2=960=，根據(jù)機械設計表8-8，圓整為=200mm4）驗算速度=5.01查閱機械手冊：得知最大速度25，所以本次選用的滿足要求。5）計算中心距和膠帶極限長度初定中心距所以210﹤﹤600取=560mm=1595.5mm由機械設計基礎，表11-2查得：=1600mm實際中心距所以=562mm所以=540mm所以=612mm6）核算小帶輪包角=﹥合格7）膠帶根數(shù)單根普通V帶所能傳遞的功率=1.05=（25）V帶根數(shù)由公式確定，其中：=0.92，=1.03,=1.2,=0.13故=3.22，取Z=47各軸承及鍵的選擇及有關校核7.1鍵的選擇依據(jù)軸的直徑的d，來確定鍵的截面尺寸b×h。依據(jù)輪轂的長度，來確定鍵的長度L。就是設計的鍵的長度要略短于或等于輪轂的長度。I軸：d=35mm處選用普通平鍵鍵寬b×鍵高h：b×h=6×6.鍵=25mm,=56mm,軸深度t=4.0mm7.2鍵的校核計算在鍵的工作面上，均勻分布著載荷。普通平鍵需要的強度：≤（26）T傳遞的轉矩為=19.37×N·mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h=0.5×8=4mm--鍵的工作長度，平頭平鍵=32mmd軸的直徑d=35mm許用擠壓應力=100～120查設計手冊，取=110將數(shù)值代入公式=2×19.37××/(3×56×35)=65.88≤[]=110符合標準。故鍵的標記為：鍵10×8×32.7.3軸承的設計1）軸承壽命（27）查機械設計手冊：滾子軸承，ε=3。I軸的為成深溝球軸承6008。已知：n=480r/min,預期計算壽命=5000h。求比值=1284.3/2966=0.43<e因此查表得，徑基本額定動載荷（28）計算當量動載荷p（29）徑向動載荷系數(shù)X，X=1；軸向動載荷系數(shù)Y，Y=0。載荷系數(shù)由表查得=1.01.2取=1.2.則p=1.2×(1×