螺旋式壓榨機(jī)的設(shè)計【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

螺旋式壓榨機(jī)的設(shè)計【說明書+CAD+SOLIDWORKS】,說明書+CAD+SOLIDWORKS,螺旋式,壓榨機(jī),設(shè)計,說明書,仿單,cad,solidworks 密級： 學(xué)號： 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 螺旋式壓榨機(jī)的設(shè)計 學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 完成日期： 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明：所呈交的論文（設(shè)計）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)江西科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 本學(xué)位論文屬于 保 密 □， 在 年解密后適用本授權(quán)書。 不保密 □。 （請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“√” ） 學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 指導(dǎo)老師簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日 目錄 第1章 緒論 1 1.1產(chǎn)品概述 1 1.2 應(yīng)用范圍 1 1.3主要特點： 5 1.4 整體結(jié)構(gòu)布局 7 第2章 主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計 9 2.1工作原理 11 2.1.1壓榨原理 13 2.2電機(jī)選型計算 15 2.2.1電機(jī)的選型計算 16 2.2.2軸承的設(shè)計計算 16 2.3 產(chǎn)品設(shè)計計算 16 2.3.1 技術(shù)參數(shù)計算 17 2.3.2 卸料預(yù)壓力計算 17 2.3.3 重要軸計算 17 2.4設(shè)備總體結(jié)構(gòu)介紹 18 2.4.1設(shè)計軟件介紹 18 2.4.2產(chǎn)品主體結(jié)構(gòu)模型簡介 18 第3章 產(chǎn)品使用說明書 19 3.1 用戶須知 20 3.2 設(shè)備使用說明書 21 3.3 設(shè)備保養(yǎng) 22 3.4設(shè)備維護(hù)須知。 24 第4章 總結(jié) 25 參考文獻(xiàn)： 26 致謝 27 摘要 本設(shè)計是針對螺旋式壓榨機(jī)的設(shè)計，主要概述了螺旋壓榨機(jī)的主體構(gòu)造，對螺旋式壓榨機(jī)的上料、排渣、傳動等機(jī)構(gòu)進(jìn)行了較為詳細(xì)的設(shè)計。整個設(shè)計過程中從電機(jī)選擇到傳動機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件選擇都經(jīng)過詳細(xì)計算設(shè)計，通過計算較為準(zhǔn)確的對電機(jī)進(jìn)行確定選型，對結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了更為細(xì)致的驗證。并且通過研究對市場原有的螺旋壓榨機(jī)進(jìn)行了簡單的改進(jìn)使得設(shè)備更加適于人們的使用，更加簡單方便。本設(shè)計包括對產(chǎn)品零部件材料的選擇，對標(biāo)準(zhǔn)件可靠性的選擇，以及設(shè)備使用壽命的計算和對設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的時間計算，并簡單的制作了操作手冊。 關(guān)鍵詞：螺旋式壓榨機(jī)；螺旋壓榨；主體構(gòu)造 II Abstract This design is for the spiral press design. It mainly introduces the screw press main body structure, in a spiral pressing machine material, slag, transmission and other institutions for the detailed design. The whole design process from the motor selection to choose the standard transmission parts are after a detailed calculation of the design, by calculating accurately the motor determined the selection, the size of structure were more careful verification. And through the research on the market of the original screw press made a simple improvement makes the device more suitable for people to use, more simple and convenient. This design includes the choice of product parts and components, the choice of the reliability of the standard parts, as well as the equipment service life calculation and the time of maintenance of equipment maintenance, and simple production of the operation manual. Keywords: Screw press; screw press; main body structure 第1章 緒論 1.1產(chǎn)品概述 螺旋式壓榨機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。主要組成包括交流電機(jī)、渦輪蝸桿減速機(jī)、螺旋壓榨主傳動軸、卸料機(jī)構(gòu)等。本設(shè)備主要通過交流電機(jī)輸出動力，通過渦輪蝸桿減速機(jī)對電機(jī)輸出的高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速增加扭矩，實現(xiàn)壓榨工藝需要的中速高扭的要求，更加高效的實現(xiàn)壓榨生產(chǎn)作業(yè)。 螺旋式壓榨機(jī)主要用于對排水泵站、自來水廠中的攔污格子攔下的渣物進(jìn)行脫水和壓縮；在造紙、釀酒、食品加工、屠宰業(yè)、皮革業(yè)、紡織業(yè)等工業(yè)廢水廢渣的處理脫水、壓縮有廣泛的使用。螺旋壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)雖然簡單但是在工業(yè)生產(chǎn)制造中卻發(fā)揮這不可或缺的作用。在不斷的生產(chǎn)使用中其結(jié)構(gòu)會不斷的被優(yōu)化改進(jìn)，不斷的被人們所使用。 本設(shè)計中的螺旋壓榨機(jī)采用外罩和進(jìn)料斗一體式設(shè)計，外罩可以有效的隔絕壓縮中飛濺的壓縮液，并可以隔絕部分噪音，最大限度的保護(hù)生產(chǎn)工人的生產(chǎn)環(huán)境的適宜性。本設(shè)計的螺旋壓榨機(jī)建議使用膨脹螺絲固定于生產(chǎn)車間地面上，這樣可以減少生產(chǎn)中電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶來的機(jī)體震動異響，以及機(jī)體的不穩(wěn)定位移。并且本設(shè)計的濾液槽被設(shè)計在機(jī)體的正下方，方便安裝收集管。排渣機(jī)構(gòu)被設(shè)計于設(shè)備的最末端，并且由設(shè)計成斜坡狀的鈑金件將廢料導(dǎo)出，廢料導(dǎo)料槽可以很好的將廢料導(dǎo)到廢料池中，可以避免傳統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)品中廢料容易混進(jìn)壓縮液中污染壓縮液的情況。 本設(shè)備屬于小型化生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)備外形長2170mm，寬600mm，高1650mm。本設(shè)備適用于中小型企業(yè)單人工操作，電機(jī)功率4kw，電機(jī)主軸輸出轉(zhuǎn)速1440n/min；減速機(jī)減速比1:30。 圖1.1 螺旋式壓榨機(jī)示意圖 1.2 應(yīng)用范圍 螺旋式壓榨機(jī)主要用于給水工程中攔污格子攔下的渣污的壓縮、脫水作業(yè)。在其他行業(yè)也有部分使用，比如造紙業(yè)、制糖業(yè)、食品加工行業(yè)、釀酒行業(yè)、皮革行業(yè)、屠宰行業(yè)、紡織印染、石油化工等行業(yè)。 螺旋式壓榨機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡單工作效率高，造價成本低等優(yōu)點被各行各業(yè)所喜愛，并被廣泛使用。螺旋式壓榨機(jī)可以用于一般溫度的廢渣的壓縮脫水作業(yè)，對于特殊行業(yè)廢渣溫度較高的情況下可以對螺旋桿的材質(zhì)進(jìn)行簡單改進(jìn)，制作成耐熱隔熱的壓縮螺旋片，便可以適用于稍高溫度的產(chǎn)品的壓縮作業(yè)，但是對于極高溫或極低溫的情況下螺旋式壓榨機(jī)便不能勝任。所以使用中請于生產(chǎn)廠家確認(rèn)設(shè)備可以承受的溫度產(chǎn)品進(jìn)行作業(yè)。 1.3主要特點： 本設(shè)備采用Q235材質(zhì)的角鋼進(jìn)行焊接作業(yè)，Q235的焊接性能優(yōu)異，并且造價成本相當(dāng)?shù)瓦m用于設(shè)備的架臺的制造。同時焊接框架吸波性好，能很好的吸收由點解旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的制動造成的震動。 本設(shè)備的外殼有工業(yè)級的不銹鋼304折彎焊接而成，可以很好的防銹，并且能夠防止旋轉(zhuǎn)過程中飛濺的壓縮液濺到工人身上。 本設(shè)備驅(qū)動裝置采用220V交流電機(jī)，該電機(jī)輸出功率4kw，排除傳動過程中損失的功率實際工作輸出功率可達(dá)3.5kw。本設(shè)備采用行業(yè)內(nèi)性能較穩(wěn)定的渦輪蝸桿減速機(jī)，將電機(jī)輸出的1440n/min的轉(zhuǎn)速減低30倍。 本設(shè)備排廢處采用可調(diào)節(jié)彈性機(jī)構(gòu)，可以實現(xiàn)控壓自動排廢功能，這樣既節(jié)省工人操作工作，并且換可以保證設(shè)備在任何狀態(tài)下不會因為不及時卸料而造成不必要的安全隱患和不可預(yù)測的危險。 本設(shè)備采用密封式設(shè)計，可以最大限度的保證設(shè)備運行中設(shè)備車間的整潔，為操作人員提供一個健康衛(wèi)生的工作環(huán)境。提高操作工的工作環(huán)境質(zhì)量。 1.4 整體結(jié)構(gòu)布局 一臺完整的設(shè)備應(yīng)該包括：動力部分、傳動部分、生產(chǎn)部分、轉(zhuǎn)送部分等。螺旋式壓榨機(jī)也不例外，本設(shè)計中的螺旋式壓榨機(jī)主要包括動力裝置、螺旋壓榨機(jī)構(gòu)、進(jìn)料排料機(jī)構(gòu)等幾部分。 動力部分主要包括一臺4.0kw的交流電機(jī)，一臺30:1的減速機(jī)，和其他一些傳動機(jī)構(gòu)。交流電機(jī)采用國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的銅線電機(jī)，電機(jī)型號為Y112M-4，銅線電機(jī)相對鋁線電機(jī)價格能貴些但是其質(zhì)量能比鋁線電機(jī)好很多，即使出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象也不會造成電機(jī)燒毀的情況。減速機(jī)采用蝸輪蝸桿減速機(jī)，其精度一般但是穩(wěn)定性比較好。 螺旋壓榨部分主要包括一個螺旋式的主旋轉(zhuǎn)軸，主旋轉(zhuǎn)軸上焊接有螺旋壓榨條，螺旋壓榨條采用304的不銹鋼，采用氬弧焊焊接，保證螺旋條耐用性。 進(jìn)料采用料斗進(jìn)料，料斗大小設(shè)計合理，如果是流水式生產(chǎn)處理線作業(yè)的話可以再加裝自動化的上料裝置；壓榨液出料機(jī)構(gòu)采用滲透式結(jié)構(gòu)將所有的壓榨液有效的收集起來并且預(yù)設(shè)有沉淀池，沉淀池設(shè)置過濾膜對壓榨液進(jìn)行二次過濾。殘渣處理機(jī)構(gòu)設(shè)計成可調(diào)壓力式的自動卸料機(jī)構(gòu)，可以根據(jù)不同的壓榨產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)節(jié)卸料壓力，以最好的適用于各種行業(yè)的不同需求，并且還能起到保護(hù)設(shè)備的作用。 設(shè)備采用一體機(jī)的形式將各個機(jī)構(gòu)有序的整合在一臺機(jī)架上，各部分分工明確，工作流程連貫順暢，雖緊密切合但是又不相互干涉。 第2章 主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計 2.1工作原理 2.1.1壓榨原理 螺旋式壓榨機(jī)主要壓榨原理采用螺旋傳動原理，將壓榨料傳送到壓榨機(jī)的尾端，隨著設(shè)備的運行不斷有壓榨料被傳送過來，隨著傳送料的不斷堆積，尾部的壓榨料不斷被累積，尾部的壓力不斷升高，壓榨料的受力不斷增大，壓榨料內(nèi)的液體在壓力下被擠壓出來，這樣就實現(xiàn)了壓榨功能。螺旋壓榨機(jī)受力最大的是螺旋導(dǎo)料片，所以螺旋導(dǎo)料片質(zhì)量的好壞完全決定了設(shè)備的可靠性，行業(yè)內(nèi)大眾化的設(shè)計是將螺旋導(dǎo)料片焊接在螺旋主軸上，這種設(shè)計比較簡單價格低廉易于生產(chǎn)制造。還有一種設(shè)計是采用高級的四軸以上的機(jī)床加工中心進(jìn)行一體式加工，并且可以進(jìn)行熱處理表面處理。但是這種造價高昂，不經(jīng)濟(jì)，但是比焊機(jī)的設(shè)備耐用，耐壓。本設(shè)計中采用折中辦法主旋轉(zhuǎn)軸同樣采用304不銹鋼，但是對304的主軸進(jìn)行回火處理，同時使用普通車床對主旋轉(zhuǎn)軸車一圈螺旋槽與導(dǎo)料片配合，裝配式先將導(dǎo)料片插入到螺旋槽中，然后使用氬弧焊進(jìn)行填料滿焊，這樣焊接出來的產(chǎn)品耐壓性能優(yōu)越但是造價卻沒有加工中心制作的造價那么高昂。 2.1.2 排料機(jī)構(gòu)原理 螺旋壓榨機(jī)的排料機(jī)構(gòu)由排料擋塊和可調(diào)彈性卸料機(jī)構(gòu)組成。排料擋塊呈錐形，內(nèi)部裝有帶法蘭的直線軸承，直線軸承可以很好的增加機(jī)構(gòu)的卸料的流暢性，保證可調(diào)彈性卸料機(jī)構(gòu)能按照設(shè)計正常工作，不會造成壓力超出預(yù)設(shè)值的情況?？烧{(diào)彈性卸料機(jī)構(gòu)由帶旋鈕的螺旋桿、矩形彈簧、擋塊鎖緊機(jī)構(gòu)等組成。在壓榨不同的東西時可以根據(jù)東西的不同調(diào)節(jié)旋鈕的旋進(jìn)量的多少來設(shè)定壓榨壓力，當(dāng)?shù)撞康膲毫_(dá)到預(yù)設(shè)壓力時底部的壓縮料就會推動排料擋塊廢料就會順著排料鈑金槽排除，在排料口設(shè)置廢料接收裝置，隨產(chǎn)出廢料隨著就運走。 2.2電機(jī)選型計算 2.2.1電機(jī)的選型計算 已知旋轉(zhuǎn)體，以及傳動軸，軸承以及其他零部件的總重量500KG,其他重量約100kg，我們?nèi)】傊亓繛?00Kg，旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動速度為1~2r/min。即： ,具體的電機(jī)設(shè)計計算如下: 1、確定運行時間 本次設(shè)計加速時間 負(fù)載速度（m/min） 電機(jī)轉(zhuǎn)速 3.負(fù)載轉(zhuǎn)矩 式中： 4.電機(jī)轉(zhuǎn)矩 啟動轉(zhuǎn)矩 必須轉(zhuǎn)矩 S為安全系數(shù)，這里取1.35。 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用電機(jī)型號為Y112M-4，此電機(jī)廠家為機(jī)電產(chǎn)品。根據(jù)電機(jī)的參數(shù)表如下： 根據(jù)計算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表，我們選用電機(jī)型號為Y112M-4，電機(jī)額定功率為4KW，額定轉(zhuǎn)矩為26.75 N.m，最大轉(zhuǎn)矩為27N.m，額定轉(zhuǎn)速為 1440r/min。 2.2.2軸承的設(shè)計計算 已知軸承預(yù)計壽命20×365×8=58400小時； (1）已知nⅡ=458.2r/min?兩軸承徑向反力：FR1=FR2=500.2N； 初先兩軸承為深溝球軸承6208型。 根據(jù)課本P265（11-12）得軸承內(nèi)部軸向力FS=0.63FR則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N； (2)∵FS1+Fa=FS2Fa=0? 故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端 FA1=FS1=315.1N???FA2=FS2=315.1N； (3)計算當(dāng)量載荷 P1、P2根據(jù)課本P263表（11-9）取f?P=1.5;根據(jù)課本P262（11-6）式得 P1=fp(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N；? P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N；? (4)軸承壽命計算 ∵P1=P2故取P=750.3N；? ∵深溝球軸承 ε=3； 2.3 產(chǎn)品設(shè)計計算 2.3.1 技術(shù)參數(shù)計算。 功率計算：額定功率=輸出功率×減速機(jī)效率×聯(lián)軸器傳遞效率×軸承效率×（1-熱損失率） 額定功率=4.0kw×85%×99%×99%×(1-0.09)=3.3kw 主軸轉(zhuǎn)速計算： 主軸轉(zhuǎn)速=輸出轉(zhuǎn)速×減速比 主軸轉(zhuǎn)速=1440r/minX1/30=48r/min 壓榨力F(1)=F*cosa 螺旋角a=30° 壓榨力F（1）=2200N F=F(1)/cos30°=14262.42N 螺旋扭矩=F*R 螺旋扭矩=14262.42*0.16=2281.9Nm 減速機(jī)扭矩=9550*電機(jī)功率/電機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù)*減速比*使用系數(shù) 本處的減速機(jī)使用情況為具有中等沖擊使用系數(shù)為1.35 根據(jù)設(shè)計預(yù)設(shè)需要初步選定電機(jī)功率為4kw 計算得出電機(jī)轉(zhuǎn)速為：1430r/min 電機(jī)功率=扭矩÷9550×電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)÷速比÷使用系數(shù) 帶入數(shù)據(jù)可得電機(jī)扭矩=2.2Nm 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用電機(jī)型號為Y112M-4，此電機(jī)廠家為機(jī)電產(chǎn)品。根據(jù)電機(jī)的參數(shù)表如下： 根據(jù)計算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表，我們選用電機(jī)型號為Y112M-4，電機(jī)額定功率為4KW，額定轉(zhuǎn)矩為2.2N.m，最大轉(zhuǎn)矩為2.3N.m，額定轉(zhuǎn)速為 1440r/min。 根據(jù)計算所得數(shù)據(jù)電機(jī)選擇使用Y112M-4 減速機(jī)選擇：NMRV30減速機(jī)。 2.3.2 卸料預(yù)壓力計算。 卸料機(jī)構(gòu)預(yù)壓力的調(diào)節(jié)設(shè)定是通過調(diào)節(jié)卸料機(jī)構(gòu)上的矩形彈簧的壓縮量來設(shè)定的。根據(jù)預(yù)設(shè)條件里的額定壓榨力為2200N進(jìn)行反推計算過程如下。 彈簧壓縮力計算公式： F=k×S F為彈簧壓縮力；k為彈性系數(shù)；S為壓縮量 預(yù)設(shè)定額定壓榨力為2200N，在額定壓榨力下彈簧壓縮量為50mm，使用雙彈簧，計算可得： k=F/S k=2200/2/20mm=27.5N/mm 使用機(jī)械設(shè)計手冊電子版計算結(jié)果如下： （1）設(shè)計要求： 安裝載荷(要求) F1'=600 (N) 　　安裝高度 H1=55 (mm) 　　工作載荷(要求) F2'= 1100 (N) 　　工作行程 h=20 (mm) 　　要求剛度 k'=25 (N/mm) 　　載荷作用次數(shù) N=10000 (次) 　　載荷類型 NType=Ⅱ類 （2）材料 　　材料名稱 M_Name=油淬火回火碳素彈簧鋼絲A類 　　切變模量 G=79000 (MPa) 　　彈性模量 E=206000 (MPa) 　　抗拉強(qiáng)度 σb=1226 (MPa) 　　許用切應(yīng)力 τb=429.1 (MPa) （3）端部型式 　　端部型式 sType=NⅤ 　　壓并圈取值范圍 n2'=3 　　壓并圈數(shù) n2=3 （4）彈簧基本參數(shù) 　　鋼絲直徑 d=8.0 (mm) 　　彈簧中徑 D=32 (mm) 　　旋繞比 C=4 　　曲度系數(shù) K=1.4 　　有效圈數(shù) n=30 　　壓并圈數(shù) n2=3 　　彈簧總?cè)?shù) n1=33 　　實際剛度 k=41.15 (N/mm) （5）校核與分析 　　要求剛度 k'=25 (N/mm) 　　實際剛度 k=41.15 (N/mm) 　　剛度相對誤差 δk=64.58 (%) 　　安裝變形量 f1=14.58 (mm) 　　安裝載荷(設(shè)計) F1=600 (N) 　　工作變形量 f2=26.73 (mm) 　　工作載荷(設(shè)計) F2=1100 (N) 　　試驗變形量 fs=-194.42 (mm) 　　最小變形比 f1/fs=-0.07 　　彈簧特性(安裝) Tf1=不滿足要求 　　最大變形比 f2/fs=-0.14 　　彈簧特性(工作) Tf2=不滿足要求 　　最小切應(yīng)力 τmin=133.69 (MPa) 　　最大切應(yīng)力 τmax=245.1 (MPa) 　　切應(yīng)力特性系數(shù) γ=0.55 　　最大切應(yīng)力比抗拉強(qiáng)度 τmax/σb=0.2 　　彈簧疲勞強(qiáng)度 Tq=滿足要求 　　穩(wěn)定性要求 Tw=滿足要求 　　安全系數(shù) S=2.66 　　強(qiáng)迫機(jī)械振動頻率 γr=0 (Hz) 　　彈簧自振頻率 γn=92.71 (Hz) 　　是否為減振彈簧 JZ=否 　　承載 W= (N) 　　共振要求 Tg=滿足要求 （6）其余尺寸參數(shù) 　 自由高度 H0=69.58 (mm) 　 安裝高度 H1=55 (mm) 　 工作高度 H2=42.85 (mm) 　　壓并高度 Hb=264 (mm) 　 試驗高度 Hs=264 (mm) 　 節(jié)距 p=11.42 (mm) 　 螺旋角 α=6.48127 (度) 　　彈簧材料展開長度 L=3317.52 (mm) 2.3.3 重要軸計算 本計算通過機(jī)械設(shè)計手冊電子版計算得出，計算結(jié)果如下： 一、軸的總體設(shè)計信息如下： 軸的編號： 001 軸的名稱：圓形截面階梯軸 軸的轉(zhuǎn)向方式：單向脈動 軸的工作情況：無腐蝕條件 軸的轉(zhuǎn)速： 45r/min 功率:3.3kW 轉(zhuǎn)矩：700333.33N·mm 所設(shè)計的軸是實心軸 材料牌號：40Cr調(diào)質(zhì) 硬度(HB)：230 抗拉強(qiáng)度：750MPa 屈服點：550MPa 彎曲疲勞極限：350MPa 扭轉(zhuǎn)疲勞極限：200MPa 許用靜應(yīng)力：300MPa 許用疲勞應(yīng)力：194MPa 二、確定軸的最小直徑如下： 所設(shè)計的軸是實心軸 A值為： 99 許用剪應(yīng)力范圍：40～52MPa 最小直徑的理論計算值：41.44mm 滿足設(shè)計的最小軸徑：42mm 三、軸的結(jié)構(gòu)造型如下： 軸各段直徑長度： 長度 直徑 80mm 45mm 100mm 50mm 軸的總長度：180mm 軸的段數(shù)：2 軸段的載荷信息： 直徑 距左端距離 垂直面剪力 垂直面彎矩 水平面剪力 水平面彎矩 軸向扭矩 50mm 130mm 0N 0N·mm 0N 0N·mm 27N·mm 軸所受支撐的信息： 直徑 距左端距離 45mm 40mm 四、支反力計算 距左端距離 水平支反力Rh 水平支反轉(zhuǎn)距Mh 垂直支反力Rv垂直支反轉(zhuǎn)距Mv 40mm 0N 0N·mm 0N 0N·mm 五、內(nèi)力 x/mm d/mm m1/N·mm m2/N·mm 40 45 0 0 130 50 0 0 六、彎曲應(yīng)力校核如下： 危險截面的x坐標(biāo)：80mm 直徑：45mm 危險截面的彎矩M：27N·mm 扭矩T：27N·mm 截面的計算工作應(yīng)力：0MPa 許用疲勞應(yīng)力：194MPa 80mm處彎曲應(yīng)力校核通過 危險截面的x坐標(biāo)：80mm 直徑：45mm 危險截面的彎矩M：27N·mm 扭矩T：27N·mm 截面的計算工作應(yīng)力：0MPa 許用疲勞應(yīng)力：194MPa 80mm處彎曲應(yīng)力校核通過 危險截面的x坐標(biāo)：80mm 直徑：45mm 危險截面的彎矩M：27N·mm 扭矩T：27N·mm 截面的計算工作應(yīng)力：0MPa 許用疲勞應(yīng)力：194MPa 80mm處彎曲應(yīng)力校核通過 結(jié)論：彎曲應(yīng)力校核通過 七、安全系數(shù)校核如下： 疲勞強(qiáng)度校核如下： 危險截面的x坐標(biāo)：80mm 直徑：45mm 危險截面的彎矩M：27N·mm 扭矩T：27N·mm 有效應(yīng)力集中系數(shù)（彎曲作用）：2.05 （扭轉(zhuǎn)作用）：1.55 截面的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)S：62284.85 許用安全系數(shù)[S]：1.9 80mm處疲勞強(qiáng)度校核通過 結(jié)論：疲勞強(qiáng)度校核通過 靜校核計算： 危險截面的x坐標(biāo)：80mm 直徑：45mm 危險截面的彎矩M：27N·mm 扭矩T：27N·mm 截面的靜強(qiáng)度安全系數(shù)：142601.08 許用安全系數(shù)[Ss]：1.8 80mm處靜強(qiáng)度校核通過 結(jié)論：靜強(qiáng)度校核通過 八、扭轉(zhuǎn)剛度校核如下： 圓軸的扭轉(zhuǎn)角：0(°) 許用扭轉(zhuǎn)變形：0.65°/m 扭轉(zhuǎn)剛度校核通過 九、彎曲剛度校核如下： 撓度計算如下： x/mm νi/mm 1 10 0 2 20 0 3 30 0 4 40 0 5 57.5 0 許用撓度系數(shù)：0.0035 最大撓度：0mm 彎曲剛度校核通過 九、彎曲剛度校核如下： 撓度計算如下： x/mm νi/mm 1 10 0 2 20 0 3 30 0 4 40 0 5 57.5 0 許用撓度系數(shù)：0.0035 最大撓度：0mm 彎曲剛度校核通過 2.4設(shè)備總體結(jié)構(gòu)介紹 2.4.1設(shè)計軟件介紹 本設(shè)計使用UG8.0進(jìn)行三維模型建模，UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一個產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段。Unigraphics NX針對用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計和工藝設(shè)計的需求，提供了經(jīng)過實踐驗證的解決方案。UG同時也是用戶指南（user guide）和普遍語法（Universal Grammar）的縮寫。 這是一個交互式CAD/CAM(計算機(jī)輔助設(shè)計與計算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜實體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長，已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計的一個主流應(yīng)用。 2.4.2產(chǎn)品主體結(jié)構(gòu)模型簡介 模型結(jié)構(gòu)如圖2.1，主體框架由Q235焊接而成，成本低廉焊接性能優(yōu)越，并且焊接后穩(wěn)定性能好，不易變形。外殼和進(jìn)料出料斗都采用304不銹鋼焊接成型，耐腐蝕耐磨損，表面光潔。卸料擋料塊采用整體的304料機(jī)加工而成。 圖2.1 三維模型預(yù)覽圖 重要零部件三維圖 圖2.2卸料擋塊三維圖 圖2.3卸料可調(diào)壓力導(dǎo)桿 圖2.4減速機(jī)輸出軸 第3章 產(chǎn)品使用說明書 3.1 用戶須知 1、本設(shè)備為壓榨設(shè)備用于壓榨硬度在10HRC~以下的物品，請勿將大塊石頭、鐵釘?shù)葓杂参锲吠度雺赫C(jī)中，否則將會造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。 2、請勿在保護(hù)外罩拆下的情況下啟動設(shè)備，在檢修設(shè)備時請斷電，并將卸料彈簧調(diào)到壓力最低狀態(tài)后再進(jìn)行拆下外罩。 3、本設(shè)備為工業(yè)設(shè)備，嚴(yán)禁未成年人操作。 4、本設(shè)備運轉(zhuǎn)過程會產(chǎn)生噪音，請勿在居民區(qū)等不允許噪音的地方使用。 5、卸料裝置彈簧安裝需要預(yù)壓力，如遇故障請勿私自拆解，彈簧突然釋放會造成不必要的傷害。 3.2 設(shè)備使用說明書 1、使用設(shè)備開機(jī)前請先確認(rèn)設(shè)備已經(jīng)固定，設(shè)備進(jìn)料槽附近沒有任何雜物，設(shè)備開啟后進(jìn)料槽附近會產(chǎn)生氣流將進(jìn)料槽附近的物品吸入壓榨機(jī)中。 2、開機(jī)前請勿裝填壓榨物品，否則會造成不必要的設(shè)備損耗。 3、開機(jī)前請先調(diào)好卸料預(yù)壓力，在設(shè)備工作時嚴(yán)禁調(diào)預(yù)壓螺母。 4、開機(jī)時請先打開總電源再啟動設(shè)備運轉(zhuǎn)啟動按鈕。等電機(jī)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)之后再進(jìn)行上料。 5、上料操作規(guī)范： （1）、上料時請使用專業(yè)工具進(jìn)行上料，上料工人請勿在設(shè)備運轉(zhuǎn)時將肢體伸到入料口附近。 （2）、上料時請根據(jù)壓榨進(jìn)行情況進(jìn)行上料請勿一次性上滿料，否則會造成卡料情況。出現(xiàn)卡料時請先按下緊急停止按鈕，然后再進(jìn)行人工排料作業(yè)。人工排料作業(yè)時嚴(yán)禁直接使用肢體進(jìn)行操作，請使用專業(yè)工具進(jìn)行作業(yè)。 （3）、上料作業(yè)人員請預(yù)先進(jìn)行操作培訓(xùn)，請勿盲目操作。 6、設(shè)備運行過程中請勿拆解設(shè)備任何部件，否則后果自負(fù)。 7、本設(shè)備為旋轉(zhuǎn)中速設(shè)備，在停止上料后，請在將所有廢料都排除后再關(guān)機(jī)，請勿殘留任何殘渣在設(shè)備內(nèi)，否則將會影響下次使用。 8、在更換壓榨產(chǎn)品前清洗設(shè)備時請?zhí)崆皵嚅_總電源，在清洗時請勿滴濺任何水到電機(jī)和減速機(jī)內(nèi)。 3.3 設(shè)備保養(yǎng) 1、每天運轉(zhuǎn)前請打掃設(shè)備表面，請清理電機(jī)附近的雜物和灰塵。 2、每天設(shè)備運轉(zhuǎn)前請檢查關(guān)鍵部位螺絲是否有松動，主要包括主轉(zhuǎn)軸鎖緊螺栓，卸料部位的導(dǎo)桿螺栓，電機(jī)減速機(jī)固定螺栓等。 3、每天下班前請清理打掃進(jìn)料槽出料槽和排廢槽，保持設(shè)備整潔，下班時請先關(guān)閉設(shè)備再關(guān)閉總電源。 4、每周請定期檢查減速軸承是否需要有任何異動，是否需要加潤滑保養(yǎng)。 5、每3周必須要對減速機(jī)和主轉(zhuǎn)軸軸承進(jìn)行保養(yǎng)，加注潤滑并檢查磨損情況。 6、每3個月必須要對整體設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)一次。 7、設(shè)備運轉(zhuǎn)超過一年必須要對彈簧和軸承等進(jìn)行嚴(yán)格檢修，需要更換的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行嚴(yán)格更換。 8、每三年必須對軸承等易損件進(jìn)行更換，即使零件沒有到報廢狀態(tài)也要嚴(yán)格更換。 9、設(shè)備設(shè)計使用壽命為10年，設(shè)備使用超過十年后務(wù)必要對設(shè)備進(jìn)行磨損評估，如果評估設(shè)備需要報廢請及時報廢；如果評估設(shè)備可以繼續(xù)使用，也必須每年進(jìn)行評估一次，設(shè)備最多使用年限不能超過15年。 3.4設(shè)備維護(hù)須知。 1、設(shè)備減速和電機(jī)都會附帶保修單和維護(hù)手冊，請根據(jù)其維護(hù)手冊進(jìn)行維護(hù)電機(jī)和減速機(jī)。 2、軸承維護(hù)請使用專業(yè)潤滑脂油槍從加注口進(jìn)行加注。對軸承請加注鋰基皂潤滑脂，請勿加注與鋰基皂反應(yīng)凝結(jié)的潤滑脂或潤滑油。 3、整體維護(hù)時請檢查主旋轉(zhuǎn)軸上的葉片是否有脫焊或者開裂，如有開裂請尋找專業(yè)焊接廠家進(jìn)行焊接維修，嚴(yán)禁使用電焊進(jìn)行補焊，否則將會嚴(yán)重影響設(shè)備性能。 4、每年都要對卸料彈簧進(jìn)行壓力檢驗，檢查是否有金屬疲勞導(dǎo)致彈簧的彈性系數(shù)下降的情況。 5、如果設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)件損壞請及時與制造廠家聯(lián)系，請勿私自尋找替換。 6、如果設(shè)備其它非標(biāo)準(zhǔn)件損壞，在保質(zhì)期內(nèi)廠家將免費更換。如果超出保質(zhì)期，廠家將有償維修更換。 總結(jié) 通過對螺旋壓榨機(jī)的研究設(shè)計，我對國內(nèi)現(xiàn)有壓榨機(jī)有了比較深入的了解，就螺旋壓榨機(jī)來說，雖然國內(nèi)很多廠家在生產(chǎn)制造并銷售，但是依舊有很多不足之處，比如有的壓榨設(shè)備直接就沒有任何外層保護(hù)，對操作工來說具有嚴(yán)重的安全隱患，并且還會有相當(dāng)多的壓榨液會飛濺，使得設(shè)備所在環(huán)境相當(dāng)惡劣；還有些設(shè)備的卸料裝置是不可調(diào)節(jié)對于不同物料的壓榨所使用的壓榨力時一樣的完全不具有多重適應(yīng)性；甚至還有廠家更加簡潔到出料口和廢料卸料口之間沒有任何處理和間隔造成壓榨完的廢料會不同程度的進(jìn)入壓榨液中，造成產(chǎn)品污染。本設(shè)計中的螺旋壓榨機(jī)針對上述問題進(jìn)行深入的研究改進(jìn)，將這款簡單實用的設(shè)備進(jìn)行了人性化的升級，使其更能適應(yīng)現(xiàn)代化車間要求。通過這次對螺旋壓榨機(jī)的研究設(shè)計了解到雖然很多設(shè)備已經(jīng)設(shè)計出來并且被投入生產(chǎn)之中但是依舊會有很多可以改進(jìn)的地方，我們做為未來工程師就必須要針對這些設(shè)備的不足進(jìn)行合理化的改進(jìn)使其能夠跟隨時代前進(jìn)的步伐適應(yīng)新的生產(chǎn)力的需求。作為未來社會生產(chǎn)力的主要軍我們這一代任重道遠(yuǎn)，我們必須要謙虛謹(jǐn)慎，仔細(xì)認(rèn)真的對待設(shè)備設(shè)計，感謝螺旋壓榨機(jī)行業(yè)的李師傅為我細(xì)心講解該行業(yè)的發(fā)展以及螺旋壓榨機(jī)的一系列難點的問題。感謝所以奮戰(zhàn)在生產(chǎn)一線的所有技術(shù)人員和工作人員。 參考文獻(xiàn) [1] 徐灝等.機(jī)械設(shè)計手冊(第2、3冊)[M](第二版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003:98—100? [2] 程悅蓀.螺旋式壓榨機(jī)的設(shè)計[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1981:67—69?? [3] 周紀(jì)良.傳動系統(tǒng)的設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991:102—105?? [4] 吉林工業(yè)大學(xué)教研室編.拖拉機(jī)的構(gòu)造[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1982:209—211? [5] 成大先主編.機(jī)械設(shè)計手冊——減（變）速器·電機(jī)與電器[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999:81—83? [6] 朱冬梅.畫法幾何及機(jī)械制圖[M].北京：高等教育出版社，2000:303—305? [7] 陳立德.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2002:222—225? [8] 陳立德.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].北京：高等教育出版社，2002:44—46? [9] 劉勁.機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000:59—61? [10] 陳立周.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計方法[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1985:77—79?? [11]《拖拉機(jī)》編輯部主編.螺旋式壓榨機(jī)的設(shè)計和計算[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980:109—114 [12] 周紀(jì)良.螺旋式壓榨機(jī)結(jié)構(gòu)型式和結(jié)構(gòu)圖譜[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，1979：47—63? [13] 周紀(jì)良，孔維恭，于瑞璽.螺旋式壓榨機(jī)的優(yōu)化的研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，1988:32—39? [14] 高象平，李齊隆等.螺旋式壓榨機(jī)的零部件優(yōu)化設(shè)計[M].廣州：廣東科技出版社，1987:66—70?? [15] Charles W. Beardsly, Mechanical Engineering, ASME, Regents Publishing Company,Inc,1998.45—49 致謝 在本畢業(yè)論文完成之際，首先我要感謝我的恩師XXX教授，真的很感謝XXX老師這么久以來對我們的耐心教導(dǎo)。在這里我代表所有的組員對XXX老師說一聲：謝謝您，XXX老師，您辛苦了。在我們做畢業(yè)設(shè)計期間XXX老師總是不辭辛苦的為我們做指導(dǎo)，為我們解決我們遇到的問題，為我們提供他所能夠提供的所有的資料和個人精力的幫助。XXX老師為人和藹可親，總會特別耐心的為我們講解我們不懂的地方，即使有些時候有些問題比較簡單。感謝XXX老師的悉心教導(dǎo)幫助我們順利完成學(xué)業(yè)。其次還要感謝我們組的所有的成員，是大家共同的努力使得我們都能夠熟練的掌握UG軟件的使用，并能順利的設(shè)計完螺旋壓榨機(jī)。謝謝所有一起奮斗朋友們，但愿我們能在今后的道路上都能夠創(chuàng)造出輝煌的成績。最后感謝所有被引用文獻(xiàn)的作者，感謝你們的智慧和啟發(fā)，讓我們在該領(lǐng)域獲得了豐厚的收獲，感謝你們?yōu)榻逃聵I(yè)做出的貢獻(xiàn)。 21