机械毕业设计1128磨粉机设计毕业设计

1. 产品设计的依据、用途和适用范围：

1.1依据

本产品的设计是根据郑州工程学院机电工程系2002届毕业设计的要求，并在到无锡布勒机械制造有限公司、佐竹机械（苏州）有限公司参观调研的基础上，在已学基础上进行的实践。按照指导教师的要求，本设计给定的要求是：磨辊规格为Φ250×1000；磨辊排列方式为平置；按照无锡布勒机械制造有限公司MDDK系列磨粉机的结构，快慢辊间采用加长齿轮减速箱传动；自动调节料门；机械浮子传感；手动合闸、自动松闸、气压控制松合闸的半自动气压辊式磨粉机。主要研究内容和技术关键是：传感机构；喂料辊传动；料门控制机构和快、慢辊传动。

1.2 用途及使用范围

本产品适用于大中型面粉厂，可从前道皮磨用到心磨。

2. 设计前的准备工作

在正式开始毕业设计之前，随队到无锡布勒机械制造有限公司、佐竹机械（苏州）有限公司进行了为期4天的参观调研，了解了一些国外先进磨粉机的机构、工作原理，获得了部分参考资料，了解了毕业设计的途径和方法。

3. 设计方案的确定和关键技术的解决方法

3.1总体结构与主要工作构件

3.1.1 机架

目前国内外磨粉机的机架制造方式有三种：即整体铸造、墙板拼装和焊接墙板机架。

整体铸造机架：其整体性和刚性好，节省切削加工工时，而且产品质量稳定，可以说百年不坏。但是，机架铸造困难，而且铸造技术要求高，成本高，不利于磨粉机的系列化。

墙板拼装式机架：铸件体积小，尺寸小，便于制造，成本低，便于安排其他零部件，便于实现全封闭，而且有利于磨粉机的系列化。但是，机架刚度差，容易变形，切削加工的工作量大。

焊接式机架：其生产周期短，重量轻，成品率高。但是，焊接技术要求高，焊接后产生变形及应力及中，必须进行热处理以消除应力及中。

综合考虑以上各种机架的优缺点，本机采用墙板拼装式机架。

3.1.2外形

目前，磨粉机的外形有：敞开式，半封闭式,全封闭式三种。本机采用全封闭式外形，所谓全封闭是指整个磨粉机除快辊皮带轮外，均布置在密封罩内，它的优越性在于避免敞开式和半封闭式的缺点，使零、部件得到良好的保护，而且操作安全可靠，机器美观，车间卫生清洁，改善了工人的工作环境。

料筒：本机料筒采用有机玻璃，可以观察进料情况，而且质轻美观。

上磨门：本机采用有机玻璃，这样可以观察到喂料辊转动及料流等情况。

下磨门：本机采用A3钢板制造，下磨门和下撑挡用铰支轴连接，与上撑挡用磁铁吸住。此结构简单，实用性强，而且便于开启、关闭。

罩壳：本机罩壳采用A3钢板冲压、焊接制成。侧面罩壳分为上、下、左、右四块，此结构简单，拆装方便。当仅需观察传动情况时，只要向上打开上罩壳即可，不必把它卸掉。

3.1.4 磨辊及其支承、清理、冷却与调平

磨辊：

辊体是空心的，外层为冷硬铸铁，内层为普通灰口铸铁，采用离心两次浇筑成型。辊轴采用碳钢——45钢。辊体和辊轴二者过盈配合，加工配合面后用压力机将辊轴压入辊体，然后再进行机加工。

支承：

传统磨粉机中，磨辊的支承多采用滑动轴承。滑动轴承承受磨辊振动和冲击载荷的能力强，寿命长，滑动轴承的径向尺寸小，周向尺寸长，正适合在磨粉机墙板上安排，滑动轴承对拆装磨辊方便，而且易于实现自位。但是滑动轴承也有它的不足之处，其摩擦严重，带来的后果是磨粉机的消耗功率大，轴承发热严重，甚至发生烧坏轴承的事故，滑动轴承精度低，难以保证辊间轧距的稳定性，因此后道磨粉机上（轧距仅百分之几毫米）会产生空辊打击事故，轴瓦磨损后有径向间隙，更不利于定心，磨辊运转时产生径向跳动。滑动轴承需要稀油润滑，容易污染面粉，不符合卫生要求，而且要用宝贵的有色金属。现代磨粉机几乎全部采用滚动轴承，其摩擦损失小，发热小，对减少磨粉机的功率消耗有很大的作用。滚动轴承的回转精度高，可保持快、慢辊间有稳定的轧距。滚动轴承供应充足，可节约稀有金属。滚动轴承采用黄油脂润滑，基本上不存在污染问题。但是滚动轴承也有缺点，其承受磨辊振动和冲击载荷的能力较差，寿命短。滚动轴承的径向尺寸大，在磨粉机上安排较困难，而且对拆装磨辊较为困难。综合考虑上述两种轴承，本机选用双列向心球面滚子轴承。此轴承有自位性能，而且承受载荷较大。为了便于装拆磨辊，在轴承内圈和磨辊之间加了紧钉锥套。轴承座为整体式，慢辊轴承座固定在牛腿上，快辊轴承座固定在墙板上。

清理方法：

本机采用刷帚清理粘在磨辊上的物料。

冷却问题：

本机没有设计专门的冷却装置，而是利用空气自行冷却。目前，国外先进磨粉机都不采用专门的冷却装置，而是靠空冷。

调平问题：

本机采用牛腿铰支轴加偏心套以调上下不平，利用双面单调来调水平面不平。

3.1.5磨辊与轴系零件的连接

绝大多数磨粉机上，磨辊与轴系零件——大带轮及同步轮的连接采用键。虽然键连接具有简单、紧凑、可靠、成本低的优点。但是，键槽减少了被连件的承载面积，特别是会引起高度的应力集中，被连件也难

于轴紧固在任意轴向位置上，装拆方便，只要把紧固螺钉松开，弹性环连接避免轴因键槽等原因而削弱，承载能力高，可获得紧密的连接，而且有安全保护作用。只要过载，内、外环就会打滑，形成相对转动，避免零件损怀。磨轴与轴承通过紧定套连接，这样有利于装拆轴承。慢辊与喂料辊三角带轮的连接用螺钉，也便于装拆。

3.1.6喂料辊及其有关尺寸参数的确定

辊体材料及其制造方法：

本机喂料辊采用20号无缝钢管制成。

辊径的确定：

根据经验数据，定量辊直径为88mm，分流辊直径为70～90mm，初定一辊径，再通过理论计算，得出亮辊径都为90mm。

齿形的确定：

齿形根据厂家的不同工艺要求，具体确定不同的皮磨机心磨的齿形。如果物料的散落性不好，应将上辊（定量辊）改为铰龙。

喂料轨迹及转速的确定方法：

在考虑空气阻力的条件下，对物料颗粒进行受力分析，并根据达·朗伯原理列出方程组。通过计算机解在同一时刻微分方程组的X、Y值。在坐标纸上作出喂料轨迹，在保证喂料轨迹不变的条件下，对于不同的物料，采用不同的分流辊转速，可以用计算机进行试算获得。本设计计算出了后道皮磨，心磨及一皮磨分流辊的极限转速，定量辊的转速为分流辊的三分之一。

3.2 传动系统

3.2.1快辊拖动

快辊是由电机通过带传动的，快辊的转速要求在450～600rpm，确定快辊的转速要综合考虑动耗、产量和大带轮直径。如果转速过大，大带轮直径相对减小，产量增大，但动耗也增大；如转速过小，虽然动耗减小，但产量也减小，而且大带轮直径增大，影响整机的尺寸。若转速变化范围不太大，对产量的影响很小。所以综合考虑上述情况，把转速定在550rpm左右。

3.2.2 辊间传动

功能要求：

磨粉机快、慢辊间传动装置必须保证快、慢辊有较为准确的传动比，能适应磨辊辊径的变化及轧距调节所引起的快、慢辊中心的变化，有一定的使用寿命，而且噪音要小，传动件在磨辊轴上应便于安装拆卸，为了适应研磨不同的物料，快慢辊间应有不同的速比。本机设计三种速比，即2.5、2、1.5。

磨粉机的辊间传动机构在空载时起传动作用；在负载时，由于封闭功率的存在，其定速作用。负载时，存在封闭功率，使辊间传动带（或链）的松紧边对调转化，带轮齿的非啮合面磨损，磨粉机传动件的寿命降低，所以封闭循环功率是传动零件的设计依据。

传动方式的比较确定：