和面机设计(毕业论文doc)Word格式.docx
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摘要 1
1前言 3
2运动参数及动力参数设计 8
2.1选择电动机 8
2.2总传动比 10
3主传动结构设计 10
3.1带传动设计 10
3.2蜗杆传动设计 13
4轴的设计计算及校核 17
4.1蜗轮轴的的设计 17
4.2轴承和键 19
4.3键的强度校核 19
5轴的结构设计 20
5.1蜗杆轴结构设计` 20
5.2蜗轮轴的设计 21
5.3支撑轴的设计 21
6面斗及机架等结构设计 23
6.1面斗的设计 23
6.2蜗轮蜗杆箱体结构设计 24
6.3面斗支撑架 24
6.5标准件的选择 24
7润滑及密封 26
7.1传动系统的润滑 26
7.2减速机构的密封 28
总结与体会 29
致谢词 30
【参考文献】 31
摘 要
本设计是以卧式和面机为蓝本而设计的一款和面能力为25-50Kg/次的小、中型和面机。
此和面机面斗采用了手动翻转方案,在一般情况下以丝杆固定着面斗,当需要翻转面斗取面团的时候,利用手柄摇动丝杆,即可翻转面斗;
搅拌轴的源动力来自于Y100L1-4三相异步电动机,其动力传递方案由V带传动和蜗杆传动构成。
另外,该和面机主轴结构借鉴了市面上大多卧式和面机的结构,具有轴端密封良好、结构简单、搅拌器与轴分离可换等优点。
【关键词】和面机、V带传动、搅拌
Abstract
Thedesignisbasedonthehorizontalandthemachineismodeledandthedesignofacapabilityforsmall,mediumandsurface25-50Kg/timemachine.Thisdoughmachinesurfacebucketadoptsmanualturningscheme,ingeneraltowirerodisfixedwithsurfacebucket,whentheneedtoflipbucketwhentakingoutthedoughsurface,usingthehandlescrewrod,canbeinsidebucket;
TheagitationsourcepowershaftfromtheY100L1-4three-phaseasynchronousmotor,thepowertransmissionschemebyVbelttransmissionandwormdrive.Inaddition,thesurfacemachinespindlestructurereferstothestructureofthemarketaremostlyhorizontalandsurfacemachine,withtheshaftendsealinggood,simplestructure,agitatorandtheshaftseparationcanchangeetc..
【Keywords】Flour-mixingmachine;
VbeltDrive;
Mixing
30
1前言
1.1和面机概述
中国的和面机产业并不发达,且问题比较多。
但对于中国如此大人口来说,其产业发展是比较明朗的,随着我国经济的发展,人们对生活水平要求越来越高,所以研发新型和面机是有必要的。
和面机在食品加工中使用的比较广泛,它主要是通过搅拌来调和粘稠度较高的浆、固体。
特别是揉制各种面团。
(一)和面机调制基本过程
考虑到和面机调制面团特性,可以轻松判断搅拌桨的运动决定和面机调制性能的好坏。
先将水、面粉及其他材辅料一并倒入搅拌容器内后,按下电动机使搅拌桨转旋转,面粉颗粒在桨的搅动作用下均匀地与水混合,先形成胶体状态的大小不规则小面团,进而小团团相互粘合,逐渐形成散状的大面团。
由于搅拌的作用,各个面团不断碰撞,不断相粘黏,并随机形成不同的形状大面团。
由于搅拌桨旋转对面团进行了一系列动作,如剪切、压延、折叠、拉伸及揉合,最后就调制出的面团的表面光滑度很高,且具有一定弹性、柔性。
若我们继续给予面团搅拌,它的塑性便会更强,柔性也更好。
(二)和面机分类
和面机分类方式很多,按其主轴的摆放可分卧式与立式两种结构,按其主轴的数目又可分为单轴、多轴或间歇式、连续式等。
其他的分类方式,这里就不在多阐述了。
1.卧式和面机
卧式和面机是各类型的和面机中使用最为广泛一类和面机,它的搅拌容器主轴线是在水平上;
造价较低,清洗、卸料、维修比较方便,还可添加其他设备形成连续产业链,不过其占地面积很大,要求较高。
卧式和面机调制能力(一次调粉容量)是非常突出的,通常的设备在25~400kg/次左右。
我国国内食品行业都使用这类和面机。
2.立式和面机
立式和面机的搅拌容器主轴线在垂直方向上,搅拌器的安装一般是垂直的。
其结构和立式打蛋机特别的相似,它的传动系统比较简单。
有些设备并不是搅拌桨旋转,而是搅拌容器作旋转运动,并拥有翻转或移动卸料装置。
立式和面机的特点也比较明显,设计较为简单,制造材料也通用的,故成本
不高。
不过因为立体,其所需空间开阔,还有不足之处是卸料、清洗都不太方便。
同时,它的直立轴密封要求也非常高,容易造成食品污染。
(三)和面机主要零部件
一般和面机,它所配置的主要机构有搅拌桨、传动装置、搅拌容器、机架、容器翻转机构等。
1.搅拌器通常也叫做搅拌桨,是和面机最核心的部件。
按搅拌轴的数目来看,有单轴式和双轴式两种。
但卧式和面机和立式的区分不同。
单轴式和面机结构简单、紧凑、操作维修方便,是我国面食加工行业中广泛使用的机型。
这种和面机只有单轴搅拌桨,每次和面时间较长,生产效率低。
由于它桨叶较少,空间较大,作用在面团拉伸力较小,倘若放料少或操作不恰当,就较易出现抱轴现象,面团的加工就不能进行了。
因此单轴式和面机对于揉制酥性面团加工有很好的效果,但适合调制韧性面团。
双轴式和面机相比于单轴式和面机具有很多优点。
它的两个搅拌桨相对反向旋转,且两个搅拌桨的转速不一样,可以看做两台单轴式和面机同时工作。
运转时,两不同的桨叶好似拥有轴向移动一样不停的变换着彼此的相对距离,从而对面团进行更多的捏压,拉伸,调制出更有韧性的面团。
此外,和面机搅拌桨的结构类型很多,来适应与不同调制物料特性工艺要求。
(1)不规则搅拌桨 这类搅拌器的桨叶母线和其轴线有一定角度,其目的是增加物料的轴向和周向流动,促进物料混合,适合粘度较高的物料调制。
这种不规则搅拌桨应用广泛,拥有很好的调制作用,卸料和维修都很方便。
(2)桨叶搅拌器 这种搅拌桨结构大多由直桨叶或曲线直桨叶与搅拌轴组成。
对面团调和过程中,桨叶对物料的剪切能力较强,拉伸能力弱。
不过它一般调和的物料范围比较小,一般是定量的,以免出现抱轴和搅拌不均匀的想现象。
桨叶式使用也较为广泛,因为桨叶式搅拌器结构简单,造价较低,对揉制酥性面团有很好的效果。
(3)滚笼式搅拌器 这类搅拌器是最为理想的,它对面团拥有许多动作,如举、打、折、揉、压、拉、等,这样对面团的搅拌效果很好,特别利于面团的捏合。
特别之处还有,倘若搅拌器结构参数设计合理,还可利用轴的反转,将已经捏合好的面团自动抛出搅拌容器,如此就不必设置一套容器翻转机构,从而降低制造成本,提高设备的竞争力。
滚笼式搅拌器对面团柔和,面团形成速度较慢,几乎没有剪切力弱,面筋网络生成容易。
且滚笼结构设计简单,成本较低,特别宜于调制水面团、韧性面团、柔性面团等经过发酵或不发酵的面团。
(4)其他类型卧式搅拌器 在卧式和面机中,有些也设计了一些特别形状的搅拌器,来满足各类物料对搅拌的要求。
这里就不一一介绍了。
(5)立式和面机的搅拌器 立式和面机和搅蛋机的功用大同,设计结构已基本相识,不同之处在于设备的功率和搅拌器上。
一般立式和面机的搅拌器有桨叶式、扭环式、象鼻式网状式等,他们的效果有所不同,适用于不同的特性的面团。
桨叶式搅拌器与卧式和面机桨叶式结构相似,但其轴轴线与地面成垂直状态。
扭环式搅拌器桨叶从上部至顶端逐渐扭曲,这样有利于促进面筋网络的生成
特别适和于调和韧性面团与水面团。
象鼻式搅拌器设置了一套四杆机构来模拟人工调粉动作,有利于面筋的调制,宜于调制发酵面团。
这种搅拌容器设置成了可拆式的,当面团调和好后,可沿着其轨道推出,这样方便了面团的取拿操作。
这类和面机调和能力大,通常在300k以上。
适有有大型食品加工。
(6)双轴和面机的搅拌器 双轴式和面机拥有搅拌速度不同的两轴,且两轴的旋转方向不同,其对面团的搅拌效果很好,不过设计结构较为复杂,成本也高,通常使用在要求效率高的场所,这类和面机一般有切分式和重叠式这两种。
2.搅拌容器
卧式和面机的搅拌容的典型结构(图1)一般由不锈钢焊接而成。
和面操作时,面团质量的好坏与温
度有着很大的关系,而不同性质的面团又对温度拥有不一样的要求。
高功效和面机常用带夹套的换热式搅拌容器。
为控制成本,使用普通单层容器,也可降调和前的温度来达到加工工艺的要求。
低物料为防止工作时物料或润滑油从轴承处泄漏污染食品,容器与搅拌轴之间的密封要好。
转速低、工作载荷变化大,
轴封处间隙变化频繁,因此密封装置一般建议选用大变形弹性元件。
新型卧式和面机采用新的技术,及空气端面密封装置,它的密封效果更好。
搅拌容器的翻转机构有两种,一是机动,而另一种是手动。
机动翻转容器结构一般是由电机、减速机构及容器翻转机构组成。
这种机构无需靠人力驱动来实
现面斗的翻转,依靠电机驱动,不过需特意设置一套传动系统来运行,从而实现功能,增加了整体设备的成本,适宜于大型或高效和面机。
手动翻转容器机构相比电机翻转机构,适用于小、中型和面机或微型和面机。
3.机架
小型和面机,我们一般不用固定机架,在工作过程中,其转速低,,产生的振动和噪声都很小。
机架一些重要部件其结构多采用整体铸造,其他结构一般采用焊接框架,当然,有些也组合这两种方式来构造零件。
4.传动装置
和面机的传动系统由电动机、减速器、V带等组成,。
和面机工作机构转速较低,一般为25~50r/min,故在设计大传动比装置,常考虑的机构有蜗轮蜗杆减速、行星减速等。
在整个面食生产企业中采用单板式和面机是最为普遍的。
单板式和面机主要设计有主轴传动装置、真空抽管、面箱翻转机构、面箱,其中较为特别的是单板式浆叶的叶顶为弧型,主轴和单板式桨叶的中心有一定角度。
该类和面机可调制出弹性力较强,密度大的面团,它调和面团较为特别,它和双轴和面机一样都有反向旋转,不过这里是一根轴实现的,只是分为了两个阶段。
它其中一个较大且点就是桨叶要承受大阻力,设备震动剧烈,设备寿命短。
目前,我国市场上比较先进的是真空和面机,其可根据对各种面团特性要求设定调制时间。
容器具有良好的密封性能,成型面团无气泡现象。
快速搅拌,使面粉内蛋白质在极其短的时间内吸收水份,比