粉條面團混合機設計【全套CAD圖紙+畢業(yè)論文答辯資料】

需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 摘  要  粉條面團混合機在食品加工中用來調制粘度極高的粉條面團，結構型式與立式打蛋機相似，只是傳動裝置較簡單。主要由攪拌器、攪拌容器、傳動裝置、機架、容器翻轉機構等構成 。  本次設計主要針對 粉條面團混合機 進行設計。首先，通過對 粉條面團混合機 結構及原理進行分析，在此分析基礎上提出了總體結構方案；接著，對主要技術參數(shù)進行了計算選擇；然后，對各主要零部件進行了設計與校核；最后，通過 圖軟件繪制了 粉條面團混合機 裝配圖及主要零部件圖。  通過本次設計，鞏固了大學所學專業(yè)知識，如：機械原理、機械設計、材料力學、公差與互換性理論、機械制圖等；掌握了普通機械產品的設計方法并能夠熟練使用圖軟件，對今后的工作于生活具有極大意義。  關鍵詞 ： 粉條 ， 面團，混合機 ， 攪拌器， 渦輪蝸桿  需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 in to of of is to by at of is on of to of of  of of of of be to in is of  要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 目  錄  摘  要  . I .  1 章  緒論  . 1 條及制作流程簡介  . 1 條面團混合機概述  . 1 條面團調制基本過程  . 1 條面團混合機分類  . 2 條面團混合機主要構成  . 2 條面團混合機發(fā)展現(xiàn)狀  . 3 第 2 章  總體方案設計  . 5 計要求  . 5 案設計  . 5 第 3 章  主要零部件設計  . 6 擇電動機  . 6 動機類型的選擇  . 6 動機功率的選擇  . 6 動機轉速的選擇  . 6 動參數(shù)計算  . 7 動比的計算  . 7 軸的轉速  . 7 軸的輸入功率  . 7 軸的輸入轉矩  . 7 動裝置設計  . 8 輪蝸桿設計  . 8 的設計與校核  . 12 承的校核  . 17 的校核  . 19 需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 軸器的選用  . 19 滑與密封  . 20 速器箱體設計  . 20 體結構設計  . 20 面位置及箱座高度的確定  . 21 體結構的工藝性  . 21 體尺寸設計  . 21 合裝置設計  . 22 拌器螺旋葉片的設計  . 22 拌器軸的設計  . 24 承及鍵的校核  . 27 拌容器設計  . 28 料斗設計  . 29 架設計  . 29 結  論  . 30 參考文獻  . 31 致  謝  . 32 需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 第 1 章  緒論  條 及制作流程 簡介  粉條，是以紅薯、馬鈴薯等為原料，主要采用紅薯為原料制作，然后紅薯等經(jīng)磨漿沉淀等加工后制成的絲條狀干燥的漢族傳統(tǒng)食品。 中國各地均有各自獨特的生產工藝，原體呈灰白色，黃色或黃褐色，按形狀可分為圓粉條、細粉條和寬粉條等?？诟兴瑯O富彈性。配合豬肉，雞肉等可以做成可口的美食。 粉條的生產制作流程如下：  （ 1）手工工藝流程  選料提粉 配料打芡 加筋力源 (明礬替代品 )和面 沸水漏條 冷浴晾條 打捆包裝。  （ 2）機械化加工方法  涂布工藝流程：精制淀粉原料調漿涂布糊化脫布預干時效切絲成型干燥包裝成品粉條，從鮮粉到成品加工時間只需 2 小時，實現(xiàn)時效可控化，大幅恢復鮮紅薯核心功能。  漏瓢式工藝流程：淀粉原料 制芡糊 合粉揣揉 抽氣泡 漏絲成型 煮粉糊化 冷卻撈粉 切斷上掛 冷凝 冷凍 解凍干燥 （壓塊）包裝 成品粉絲。  擠出式加工工藝流程：配料與打芡  條面團混合機概述  粉條面團混合機在食品加工中用來調制粘度極高的漿體或塑性固體，主要是揉制各種不同性質的面團，包括酥性面團、韌性面團、水面團等。  條面團調制基本過程  粉條面團混合機調制面團的基本過程由攪拌槳的運動來決定。水、面粉及其他輔料倒入攪拌容器內，開動電動機使攪拌槳轉動 ，面粉顆粒在槳的攪動下均勻地與水結合，首先形成膠體狀態(tài)的不規(guī)則小團粒，進而小團粒相互粘合，逐漸形成一些零散的大團塊。隨著槳葉的不斷推動，團塊擴展揉捏成整體面團。由于攪拌槳對面團連續(xù)進行的剪切、折疊、壓延、拉伸及揉合等一系列作用，結果調制出表面光滑，具有一定彈性、韌性及延伸性的理想面團。若再繼續(xù)攪拌，面團便會塑性增強，彈性降低，成為粘稠物料。  需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 條面團混合機分類  粉條面團混合機有臥式與立式兩種結構，也可分為單軸、多軸或間歇式、連續(xù)式。  （ 1）臥式粉條面團混合機  臥式粉條面團混合機的攪拌容器軸線與 攪拌器回轉軸線都處于水平位置；其結構簡單，造價低廉，卸料、清洗、維修方便，可與其他設備完成連續(xù)生產，但占地面積較大。這類機器生產能力（一次調粉容量）范圍大，通常在 25 400左右。它是國內大量生產合各食品廠應用最廣泛的一種和面設備。  （ 2）立式粉條面團混合機  立式粉條面團混合機的攪拌容器軸線沿垂直方向布置，攪拌器垂直或傾斜安裝。結構型式與立式打蛋機相似，只是傳動裝置較簡單。有些設備攪拌容器作回轉運動，并設置了翻轉或移動卸料裝置。立式粉條面團混合機結構簡單，制造成本不高。但占空間較大，卸料、清洗不如臥 式粉條面團混合機方便。直立軸封如長期工作會使?jié)櫥瑒┬孤?，造成食品污染? 條面團混合機主要構成  粉條面團混合機主要有攪拌器、攪拌容器、傳動裝置、機架、容器翻轉機構等。  （ 1）攪拌器  也稱攪拌槳，滾籠式粉條面團混合機最重要的部件。按攪拌軸數(shù)目分，有單軸式和雙軸式兩種。臥式的與立式的也有所不同。  單軸式粉條面團混合機結構簡單、緊湊、操作維修方便，是我國面食加工中普遍使用的機型。這種粉條面團混合機只有一個攪拌槳，每次粉條面團混合機攪拌時間長，生產效率低。由于它對面團拉伸作用較小，如果投料少或操作不當，則 容易出現(xiàn)抱軸現(xiàn)象，使操作發(fā)生困難。因此單軸式粉條面團混合機適用于揉制酥性面團，不宜調制韌性面團。  雙軸式粉條面團混合機具有臥式粉條面團混合機的優(yōu)點。它有兩組相對反向旋轉的攪拌槳，且兩個攪拌槳相互獨立，轉速也可不同，相當于兩臺單軸式粉條面團混合機共同工作。運轉時，兩槳時而相互靠近，時而又加大距離，可加速均勻攪拌。雙軸粉條面團混合機對面團的壓捏程度較徹底，拉伸作用強，適合揉制韌性面團。缺點是造價高于臥式粉條面團混合機，起面較困難，需附加相應裝置，如果手工起面則勞動強度大。  （ 2）攪拌容器  臥式粉條面團混合機的攪 拌容器（也稱攪拌槽）的典型結構見圖 1 多由不銹鋼焊接需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 成。  （ 3）機架  小型粉條面團混合機轉速低，工作阻力大，產生的振動及噪聲都較小，因此不用固定的基礎。機架結構有的采用整體鑄造，有的采用型材焊接框架結構，還有底座鑄造而上部用型材焊接的。  （ 4）傳動裝置  粉條面團混合機的傳動裝置由電動機、減速器及聯(lián)軸器等組成，也有的用皮帶傳動。粉條面團混合機工作轉速低，多為 25 50r/故要求大減速比，常用蝸輪蝸桿減速器或行星減速器。  （ 5） 攪拌容器的翻轉機構  分為機動和手動兩種。機動翻轉容器機構由電動機、減速器及容器 翻轉齒輪組成。這種機構操作方便，降低人工勞動強度，但結構復雜，整個設備成本高，適宜在大型或高效粉條面團混合機上使用。手動翻轉容器機構適用于小型粉條面團混合機或簡易型粉條面團混合機。立式粉條面團混合機的攪拌容器有可移式和固定式兩種。  條面團混合機 發(fā)展現(xiàn)狀  中國 粉條面團混合機 產業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中，許多情況不容樂觀，如產業(yè)結構不合理產業(yè)集中于勞動力密集型產品；技術密集型產品明顯落后于發(fā)達工業(yè)國家；生產要素決定性作用正在削弱；產業(yè)能源消耗大、產出率低、環(huán)境污染嚴重、對自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術 創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后 。  從什么角度分析中國 粉條面團混合機 產業(yè)的發(fā)展狀況？以什么方式評價中國 粉條面團混合機 產業(yè)的發(fā)展程度？中國 粉條面團混合機 產業(yè)的發(fā)展定位和前景是什么？中國 粉條面團混合機 產業(yè)發(fā)展與當前經(jīng)濟熱點問題關聯(lián)度如何 諸如此類，都是 粉條面團混合機 產業(yè)發(fā)展必須面對和解決的問題 中國 粉條面團混合機 產業(yè)發(fā)展已到了岔口；中國 粉條面團混合機 產業(yè)生產企業(yè)急需選擇發(fā)展方向。   中國 粉條面團混合機 產業(yè)發(fā)展闡述了世界 粉條面團混合機 產業(yè)的發(fā)展歷程，分析了中國面機產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與差距，開創(chuàng)性地提出了 “新型 粉條面團混合 機 產業(yè) ” 及替代品產概念，在此基礎上，從四個維度即 “以人為本 ”、 “科技創(chuàng)新 ”、 “環(huán)境友好 ”和 “面向未來 ”準確地界定了 “新型 粉條面團混合機 產業(yè) ” 及替代產品的內涵。根據(jù) “新型 粉條面團混合機 產業(yè) ” 及替代品的評價體系和量化指標體系，從全新的角度對中國 粉條面團混合機 產需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 業(yè)發(fā)展進行了推演和精準預測，在此基礎上，對中國的行政區(qū)劃和幾大地區(qū)的和面機產業(yè)發(fā)展進行了全面的研究。  目前國內面食生產企業(yè)在和面工序中大多采用單板式粉條面團混合機。單板式粉條面團混合機包括主軸傳動裝置、面箱翻轉裝置、面箱、真空抽管、密封墊，且單板式漿葉的葉頂為弧型，主軸以一定角度穿過單板式槳葉的中心。此結構雖可和出整體面團，且致密性和彈性也可滿足要求，但此結構在和面時，單板式槳葉在半周內軸向只一個方向受力，下半周則受相反方向的力。而面團和成時，阻力大，運轉時振動劇烈，壽命短。  現(xiàn)在市場上比較高檔的是真空粉條面團混合機，可根據(jù)工藝要求設定和面時間、真空度。缸體具有密封性能好，面粉無跑冒現(xiàn)象。真空粉條面團混合機是在真空狀態(tài)下模擬手工和面的原理，使面筋網(wǎng)絡快速形成，和面配水量在常規(guī)工藝基礎上可適量增加約20%?？焖侔韬希剐←湹鞍踪|在最短的時間內吸收水份，比 常規(guī)狀態(tài)下和制的面團熟化程度提高 2 倍以上，且不損傷已形成的蛋白質面筋網(wǎng)絡結構。  使得蛋白組織結構均衡，使面的筋性、咬勁、拉力都遠遠優(yōu)于其他形式粉條面團混合機的和面效果。  加工出來的面品，面團均勻、彈性好、面制品滑爽、可口、有咬勁、面筋力高、透明度高。  V 字形板式槳葉在面箱中繞主軸的軸線作回轉運動，由于槳葉向兩邊推動面團，所以可以解決受力不均現(xiàn)象，使機器運轉平穩(wěn)。  這樣可保證固定于主軸上的槳葉在轉動時運轉軌跡為一圓柱體。同時又抵消了推動面團而產生的軸向力。能夠使機器在運轉時更加穩(wěn)定，提高整機使用壽命。真空系統(tǒng) 采用水環(huán)式真空泵，安全衛(wèi)生，還有真空表、真空電磁閥及管路。  操作面板由中英文對照按鈕和 腦顯示屏組成，操作方便。  和面操作時，面團質量的好壞與溫度有著很大的關系，而不同性質的面團又對溫度有不同的要求。高功效粉條面團混合機常用帶夾套的換熱式攪拌容器。為降低成本，使用普通單層容器，可降低物料調和前的溫度來達到加工工藝的要求。為防止工作時物料或潤滑油從軸承處泄漏污染食品，容器與攪拌軸之間的密封要好。轉速低、工作載荷變化大，軸封處間間隙變化頻繁，因此密封裝置應選用 J 型無滑架橡膠密封圈等大變形彈性元件。新型臥式 粉條面團混合機采用空氣端面密封裝置，密封效果很好。  需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 第 2 章  總體 方案 設計  計要求  設計 粉條面團混合機 ，選定混合轉速為 20 50r/ 案設計  本次設計的粉條面團混合機采用單軸立式結構，各部分結構如下：  （ 1）攪拌器  攪拌器采用立式單軸結構。 單軸式粉條面團混合機結構簡單、緊湊、操作維修方便，是我國面食加工中普遍使用的機型。  （ 2）攪拌容器  攪拌容器 采用立式圓筒狀結構， 由不銹鋼焊接成。  （ 3）機架  由于功率及振動不大，本次機架 采用型材焊接框架結構。  （ 4）傳動裝置  攪拌器 工作轉速低 ，多為 20 50r/速比 較大 ， 故采用 蝸輪蝸桿減速器。  匯總上述過程，本次設計的粉條面團混合機結構方案如下圖示：  圖 2條面團混合機方案簡圖  需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 第 3 章  主要零部件設計  擇電動機  動機類型的選擇  按工作要求和工作條件選用 Y 系列三相異步電動機。  動機功率的選擇  標準電動機的容量由額定功率表示。所選電動機的額定功率應該等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，則不能保證工作機的正常工作，或使電動機長期過載、發(fā)熱大而過早損壞；容量過大，則增加成本，并且由于效率 和功率因數(shù)低而造成電能浪費。  （ 1） 攪拌器 的功率 )( 50 453009 5 50  取攪拌器扭矩為 T=速 n=45r/ 2） 電動機的輸出功率0)(0   電動機至 攪拌器 軸的傳動裝置總效率。  聯(lián)軸器傳動效率 ，蝸桿傳動效率 ，滾子軸承傳動效率   則從電動機到工作機傳送鏈的總效率為：  233221  （ 3） 電動機所需功率為：  w  查機械設計實踐與創(chuàng)新表 19取電動機額定功率為  動機轉速的選擇  攪拌器 轉速： 5   需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 渦輪蝸桿傳動比為： 408蝸i  所以電動機實際轉速的推薦值為：  m  8 0 03 6 0 w  符合這一范圍的同步轉速為 750、 1000、 1500r/ 綜合考慮傳動裝置機構緊湊性和經(jīng)濟性，選用同步轉速 1000r/電機。  型號為 載轉速 40 rn m ，功率   動參數(shù)計算  動比的計算  傳動比為： i n/ ，取渦輪蝸桿常用傳動 軸的轉速  1 軸  m 401 m  2 軸   m i n/ 012 ；  3 軸   m i n/ ；  軸的輸入功率  1 軸   m 1 7 ；  2 軸   ；  3 軸   ；軸的輸入轉矩  1 軸        01 7  5 09 5 5 0 111；  2 軸        5 09 5 5 0 222；  3 軸         5 09 5 5 0 333；  需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 將各軸動力參數(shù)整理如下表：  軸名  功率  轉矩  )/( 傳動比  電機軸  940  1 軸  940 1 2 軸   軸   動裝置設計  輪蝸桿設計  （ 1） 選擇蝸輪蝸桿的傳動類型  傳動參數(shù)：   i   40 根據(jù)設計要求選用阿基米德蝸桿即 。  （ 2） 選擇材料  設 '  滑動速度： 100 2 6.0'co  0 060 111  蝸桿選 45 鋼，齒面要求淬火，硬度為 45蝸輪用 屬模制造。  為了節(jié)約材料齒圈選青銅，而輪芯用灰鑄鐵 造    確定許用接觸應力 H  根據(jù)選用的蝸輪材料為 屬模制造，蝸桿的螺旋齒面硬度 45從文獻 1 11查蝸輪的基本許用應力 ' 2 6 8H M P a  應力循環(huán)次數(shù)   82 9406 0 6 0 1 1 1 0 3 0 0 1 6 4 . 2 8 1 02 0 . 5hN j n L 壽命系數(shù) 8 7810 0 . 6 2 54 . 2 8 1 0則   ' 0 . 6 2 5 2 6 8 1 6 7 . 5H H N  P a M P a 需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763  確定許用彎曲應力 F  從文獻 1 11查得有 造的蝸輪的基本許用彎曲應力 F ' =56命系數(shù)     9 6810 0 . 5 14 . 2 8 1 0 5 6 0 . 5 1 2 8 . 5 6F M P a （ 3） 按計齒面接觸疲勞強度計算進行設  根據(jù)閉式蝸桿傳動的設計進行計算，先按齒面接觸疲勞強度計進行設計，再校對齒根彎曲疲勞強度。   22212 式中：  蝸桿頭數(shù)： 2  渦輪齒數(shù)： 2 ，取 渦輪轉矩：   載荷系數(shù)：   K K  因工作比較穩(wěn)定，取載荷分布不均系數(shù) K ；由文獻 1 11取使用系數(shù)  ；由于轉速不大，工作沖擊不大，可取動載系 05.1則  1 . 3 1 . 2 5 1 . 0 5 1 . 7 0 6 K K 選用的是 45 鋼的蝸桿和蝸輪用 配的緣故，有21160  故有：  32312 查機械設計表 應取蝸桿模數(shù)：  取蝸桿直徑系數(shù)： 10q  需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 蝸桿分度圓直徑： 1 63d m q m m  蝸桿導程角： ' 1 1 1 8 ' 3 6 "  渦輪分度圓直徑：    變位系數(shù)： 1 0  3 2x m m  中心距： 602 121 渦輪圓周速度：  22  （ 4） 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸    蝸桿  軸向尺距  1 9 . 7 8aP m m m  直徑系數(shù)  101 11     齒根圓直徑 2 *11  蝸桿螺線部分長度： 21 取 90  蝸輪    蝸輪齒數(shù) 412 z  蝸輪分度圓直 徑    齒頂直徑  9)1 0 3  5 8)(2 2*22  齒根圓直徑  1(2 *2*22  咽喉母圓半徑 2 渦輪外圓直徑 a 2 7    需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 渦輪寬度 a    （ 5） 校核齒根彎曲疲勞強度   T 當量齒數(shù)    22 3341 4 2 . 6c o s c o s 1 1 . 3 1 根據(jù)   220 . 5 , 4 5 . 6 從圖 11可查得齒形系數(shù) Y 2旋角系數(shù)： 1 1 . 3 11 1 0 . 8 8 9 11 4 0 1 4 0Y 許用彎曲應力：  從文獻 1 11查得有 造的蝸輪的基本許用彎曲應力 F ' =56命系數(shù)     9 6710 0 . 6 8 43 . 6 8 1 0 5 6 0 . 6 8 4 3 8 . 3F M P a 1 . 5 3 1 . 2 1 2 4 6 4 1 0 2 . 3 7 0 . 8 8 9 1 1 9 . 59 0 5 3 7 . 5 1 2 . 5F M P a 可以得到： F < F  因此彎曲強度是滿足的。  （ 6） 驗算效率  )t  t v 已知 : ； vv  ； 相對滑動速度 s 有關。  s /o  0 060 11  從文獻 1 11用差值法查得： ;0239.0326.1v   代入式中，得需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763  大于原估計值，因此不用重算。  （ 7） 精度等級公差和表面粗糙度的確定  考慮到所設計的蝸桿傳動是動力傳動，屬于通用機械減速器，從 10089輪精度選擇 8 級精度，側隙種類為 f，標注為 8f 10089后由有關手冊查得要求的公差項目及表面粗糙度，此處從略。詳細情況見零件圖。  （ 8） 蝸桿 傳動的熱平衡計算  由于傳動效率較低，對于長期運轉的蝸桿傳動，會產生較大的熱量。如果產生的熱量不能及時散去，則系統(tǒng)的熱平衡溫度將過高，就會破壞潤滑狀態(tài)，從而導致系統(tǒng)進一步惡化。  初步估計散熱面積： 1 . 7 5 1 . 7 51800 . 3 3 0 . 3 3 0 . 9 21 0 0 1 0 0 取 周圍空氣的溫度 )為 20 c 。  22( 8 . 1 5 1 7 . 4 5 ) / ( ) , 1 7 / ( )1 0 0 0 ( 1 ) 1 0 0 0 4 . 3 3 6 6 ( 1 0 . 8 2 4 )( 2 0S 1 7 0 . 9 26 8 . 8 8 5S 0 . 9 2m c w m 取油 的 工 作 溫 度 ）合 格 。的設計 與校核  （ 1） 輸入軸    材料的選擇  由表 得  用 45 號鋼，進行調質處理， 37  由表   01    估算軸的最小直徑  根據(jù)表  C =112 為取值范圍  估算軸的直徑：   01 7  2 33  因為軸上開有兩個鍵槽，考慮到鍵槽對軸強度的削落，應增大軸徑，此時軸徑應增大 5%10% 需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763 ）（  考慮到與聯(lián)軸器配合，查設計手冊  020 11   軸段 上有聯(lián)軸器需要定位，因此軸段 應有軸肩 62   軸段 安裝軸承，必須滿足內徑標準，故 6303   軸段 64 34   軸段 6733036 6565  按彎扭合成強度校核軸頸  圓周力   4 2201 6 3 7 02211  徑向力  1t a n  水平  垂直    5 2 I  3 7 5 1) 合成 2221 當量彎矩        I  5322 校核    需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙  14951605 或 1304139763   繪制軸的受力簡圖   繪制垂直面彎矩圖   軸承支反力：  =12=兩邊對稱，知截面 C 的彎矩也對稱。截面 C 在垂 直面彎矩為：  =m 繪制水平面彎矩圖  截面 C 在水平面上彎矩為：  =310 =m 繪制合彎矩圖  (m 需要購買對應 紙  咨詢 14951605 買對應的 紙