机械毕业设计666蜂蜜离心机设计Word文件下载.docx
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1.3.4、按工艺用途9
1.3.5、按安装的方式分9
1.3.6、按国家标准与市场使用份额分9
第二章蜂蜜离心机设计步骤10
2.1主要参数10
2.2蜂蜜离心机总体方案:
10
2.2.1设已知条件10
2.2.2确定各轴转速11
2.2.3功率计算11
2.2.4计算各轴的输入转矩11
2.3输出部分设计13
第三章离心机各部件设计14
3.1驱动部分机构设计:
14
3.2机架部分结构设计：
3.3轴支撑座结构设计：
15
3.4旋转支架的设计:
3.5脚座部分结构设计：
16
3.6传动部分结构设计：
第四章全文总结19
参考文献20
致谢21
绪论
1.选题目的
养蜂即蜜蜂养殖是人工饲养蜂蜜而取其产品包括蜂蜜、蜂王浆、蜂胶、花粉、蜂蜡等产品的事业，包括在广义的畜产内，所以广义地说蜜蜂也是家畜。
蜂蜜养殖的历史有数千年之久，蜂蜜的利用是从渔猎时代开始的。
然而蜂蜜是昆虫蜂蜜从开花植物的花中采得的花蜜在蜂巢中酿制的蜜。
蜂蜜从植物的花中采取含水量约为80%的花蜜或分泌物，存入自己第二个胃中，在体内转化酶的作用下经过30分钟的发酵，回到蜂巢中吐出，蜂巢内温度经常保持在35℃左右，经过一段时间，水份蒸发，成为水分含量少于20%的蜂蜜，存贮到巢洞中，用蜂蜡密封。
这个时候人类便拨开蜂蜡，收获蜜蜂的劳动果实蜂蜜，可是怎样收取小小蜂蜜留下的点点产物呢，人工取用的话，很麻烦，提取的不彻底，而且弄脏手啊，衣服什么的，效率也极低，于是我们便需要发明一种取蜜机器——蜂蜜离心机，这样可以更有效率的并彻底地将蜂蜜利用离心力甩出来。
2.国内离心分离研究发展
我国离心机行业尚属正在发展中，总体水平不高。
随着社会进步，人们对环保.能源以及装备对品质的影响有了新的认识。
同时国外技术交流和合作以及成套项目的引进、消化与吸收，促进了我国离心分离技术的迅速发展。
1）已基本形成了一种科研、设计和制造的体。
2）成立了分离领域的学术组织。
3）在基础理论与应用方面进行了研究。
4）目前已能生产三足、上悬、活塞、螺旋、离心力卸料、震动、进动卸料、刮刀及虹刮刀、翻袋及旁滤等离心机；
分离机则有蝶式、室式及管式。
上述产品不仅遍及全国且远销国外，且技术特性有所提高。
5）为满足特殊工艺要求（防污染、密闭、防爆灯），一些新的离心机亦先后问世。
内旋转子过滤离心机的研制，立式密闭螺旋机及复试机等已投产。
6）自控技术与CAD技术的应用。
7）各种相关标准的制定。
8）同国外著名离心机厂商的技术合作。
3.主要差距
尽管我国的离心分离设备有了很大的进展，但从整体而言，与世界先进国家相比，差距甚大，主要表现在:
1）规模、品种少，系列化程度差。
特别缺少集几种结构形式，集几种推动力于一体的复合式离心机。
2）技术参数低。
国外离心分离机械产品的参数普遍高于我国，并继续向高参数、大容量方向发展，以卧螺离心机为例，最近研制的机型为国内最大的，其转鼓直径亦仅720mm，长径比最大为L/d-4，分离因数亦较低，而国外转鼓最大直径已达2.1m，长径比L/d-6，处理能力大雨200m3/h，可用于二相或三相分离，还发展了双向挤压型、沉降、过滤复合机型。
目前，较先进的机型都采用计算机控制，会随着物料特性和参数的变化自动调节其相应的工况。
3）产品进展缓慢。
而国外，由于采用模块化的组合结构，特别是采用了大规模定制设计的心手段，故能满足用户的个性化需求，并加快了产品的更新换代速度，甚至还储备所谓“冷冻产品”，以随时适应市场竞争的需求
4）其他方面。
在产品的可靠性、稳定性、自控技术、加工工艺、新材料的使用、配套产品的品质，以及理论研究等方面，均存在不少的差距。
4.国外离心分离技术的发展
受新技术推动及相关产业发展的影响，国外离心分离技术的进展主要体现在以下几个方面：
1）加强理论研究，选择最佳设计方案
2）瑞典Alfa-laval公司，在碟片流道研究中发现，碟片间隙横断面上的速度分布取决于一个无量纲数“λ”，而工业离心机的“λ”通常在5~28之间。
随着“λ”值的增加，碟片的转速增加，薄层减少，可提高雷诺数并缓和涡流。
通过对碟片间隔件和分布孔的巧妙设计，进料量可增加20%。
此外，还对相分离技术进行了研究。
近年来，研究人员为选择最佳方案，采用流场分离法、有限元模拟法、大梯度密度梯级法、反模态分析法等，对离心机的工作性能和关键零件进行研究，为设计优良性能的离心机提供了理论依据。
并对待内洗涤的卧螺离心机中堰池深度以及卧螺离心机技术参数之间的关系等进行了最佳化研究。
2）技术参数的提高和新机型的问世
为提高产品的纯度，及满足能源和环保的要求，高参数已成为国外的发展特点。
由于生物工程需要分离极细的颗粒，如细菌、霉及胰岛素等，故最新蝶式机已可处理0.1um微粒，且分离因数可达5000.如德国Westfalia公司的CSA160机型和瑞典Alfa-laval公司的BTAX510机型均属此例，随着工艺要求的提高，新机型不断问世。
美国Dorr-Oliver公司的BH-46型蝶式机，转鼓内径已达1.2m，转鼓重量为4.5t，用2个功率为220kW的电机驱动，最大生产能力为450m3/h，当量沉降面积已达250,000m2，为蝶式机之最。
瑞典Alfa-laval公司用于生物技术的BTUX510型蝶式机，具有自动调节的涡流喷嘴。
利用喷嘴进料黏度和浓度的关系，可提供供恒定的固相浓度，与进料速度和固体含量的变化无关。
而具有1000分离因数的卧螺离心机，可从某种长度上弥补管式分离机的不足。
BTNX3560-A机型的特点是先进的旋转动态设计：
主轴承改为弹性安装，可延长寿命，降低机器噪音和震动。
德国Krauss-Maffei公司最新研制的SZ型活塞，尺寸虽小，却更能有效进行固相分离。
还有德国Flottweg公司用于处理难分离物料的双锥体卧螺离心机等。
3）新材料的应用
为了提高分离机械的性能、强度、刚度、耐磨性和抗腐蚀性，一些新型材料不断涌现，如，工程塑料，硬质合金以及性能优良的耐磨耐蚀不锈钢材料。
法国曾研制一种用硬质陶瓷制造的转子，英国也曾研制由合成树脂构成的连续纤维复合材料转子。
但是在蝶式机中，由于需要高强度和一定的耐腐性能，双相组织的不锈钢广泛采用。
最近，俄国研制成功一种双相钢04X25H5M2（即10Cr25Ni5Mo2），有足够的强度和塑形。
德国的Wischnouskii等研制的分离机转鼓新材料，具有强度高、塑形和耐腐蚀性好的特点。
为弥补耐蚀和强度之间的矛盾，一些先进的制造商普遍采用了转鼓的自强技术。
5.发展趋势
1）强化动态监测和自动化。
随着自动控制和传感技术的发展，许多先进的自控手段被引入，并对离心机运行中的各项参数，如温度、流量、速度、振幅和噪音等进行全方位的监测，并通过传感器将收集信息输入计算机，经系统处理后，可及时了解各种参数的变化以及采取相应的措施。
由此出现了无人操作的蝶式分离机。
2）各种组合机和专用机的开发。
Alfa-laval公司在蝶式分离机上组合螺旋输送器形成复合蝶式机；
Krauss-Msffei公司的柱锥复合活塞机、虹吸刮刀离心机；
Sharpies公司的沉降过滤复合螺旋离心机等。
此外为提高离心机的分离性能和寻找最佳操作工况，Westfalia公司的蝶式分离机品种之多已是世界之最。
设计方面的进展：
随着计算机技术的发展，CAD技术与模块化设计已普遍使用。
目前，全球市场竞争的愈加激烈，制造业面临着提高客户价值的巨大挑战。
20世纪90年代以来，“大规模定制”在制造业逐步兴起。
即“以近似于大批量生产的效率生产商品和提供服务以满足客户的个性化需要”。
由于设计在产品生命周期中的重要性，面向大规模定制的设计（DFMC）已成为设计方面的新动向。
第一章离心机的概述
1.1离心机
离心机是利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。
离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；
或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开（例如从牛奶中分离出奶油）；
它也可用于排除湿固体中的液体，例如用洗衣机甩干湿衣服；
特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物；
利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。
离心机大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等部门。
中国古代，人们用绳索的一端系住陶罐，手握绳索的另一端，旋转甩动陶罐，产生离心力挤压出陶罐中蜂蜜，这就是离心分离原理的早期应用。
工业离心机诞生于欧洲，比如19世纪中叶，先后出现纺织品脱水用的三足式离心机，和制糖厂分离结晶砂糖用的上悬式离心机。
这些最早的离心机都是间歇操作和人工排渣的。
由于卸渣机构的改进，20世纪30年代出现了连续操作的离心机，间歇操作离心机也因实现了自动控制而得到发展。
工业用离心机按结构和分离要求，可分为过滤离心机、沉降离心机和分离机三类。
离心机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒，称为转鼓，通常由电动机驱动。
悬浮液（或乳浊液）加入转鼓后，被迅速带动与转鼓同速旋转，在离心力作用下各组分分离，并分别排出。
通常，转鼓转速越高，分离效果也越好。
离心分离机的作用原理有离心过滤和离心沉降两种。
离心过滤是使悬浮液在离心力场下产生的离心压力，作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现液-固分离；
离心沉降是利用悬浮液（或乳浊液）密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理，实现液-固（或液-液）分离。
还有一类实验分析用的分离机，可进行液体澄清和固体颗粒富集，或液-液分离，这类分离机有常压、真空、冷冻条件下操作的不同结构型式。
衡量离心分离机分离性能的重要指标是分离因数。
它表示被分离物料在转鼓内所受的离心力与其重力的比值，分离因数越大，通常分离也越迅速，分离效果越好。
工业用离心分离机的分离因数一般为100～20000，超速管式分离机的分离因数可高达62000，分析用超速分离机的分离因数最高达610000。
决定离心分离机处理能力的另一因素是转鼓的工作面积，工作面积大处理能力也大。
选择离心机须根据悬浮液（或乳浊液）中固体颗粒的大小和浓度、固体与液体（或两种液体）的密度差、液体粘度、滤渣（或沉渣）的特性，以及分离的要求等进行综合分析，满足对滤渣（沉渣）含湿量和滤液（分离液）澄清度的要求，初步选择采用哪一类离心分离机。
然后按处理量和对操作的自动化要求，确定离心机的类型和规格，最后经实际试验验证。
通常，对于含有粒度大于0.01毫米颗粒的悬浮液，可选用过滤离心机；
对于悬浮液中颗粒细小或可压缩变形的，则宜选用沉降离心机；
对于悬浮液含固体量低、颗粒微小和对液体澄清度要求高时，应选用分离机。
1.2离心机原理
当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时，由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。
粒子越重，下沉越快，反之密度比液体小的粒子就会上浮。
微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关，并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。
象红血球大小的颗粒，直径为数微米，就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。
此外，物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。
扩散是无条件的绝对的。
扩散与物质的质量成反比，颗粒越小
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