小型面粉磨粉机设计

目录摘要 (1)关键词 (1)1 前言 (2)2 设计方案的确定 (2)2.1 总体结构与主要工作构件 (2)2.1.1 机架 (2)2.1.2 外形 (2)2.1.3 与机架有关的部分 (2)2.1.4 磨辊及其支承 (3)2.1.5 磨辊与轴系零件的连接 (3)2.1.6 喂料辊及其有关尺寸的确定 (4)2.1.7 光辊的表面参数 (4)2.2 传动系统 (5)2.2.1 快辊拖动 (5)2.2.2 辊间传动 (5)2.2.3 喂料辊传动 (6)2.3 控制系统 (7)2.3.1 离合轧——轧调机构 (7)2.3.2 程序动作的实现 (8)2.3.4 过载冲击问题 (9)2.4 卸料方式 (9)3 工作原理与操作方法 (9)3.1 工作原理 (9)3.2 操作方法 (10)4 机构特点 (10)5 计算 (11)5.1 动力计算与选配电机 (11)5.2 V 带传动设计 (11)5.3 喂料辊齿轮传动设计计算 (12)5.3.1 算用齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (13)5.3.2 按齿根弯曲强度设计 (15)5.3.3 几何尺寸计算 (16)5.4磨辊设计 (17)5.4.1 结构设计 (17)5.5 磨辊受力分析 (17)5.5.1 磨辊受力分析及校核 (17)5.6 磨辊轴承的选择与计算 (19)5.6.1 磨辊轴承的选择 (19)5.6.2 轴承校核设计 (19)5.7 磨辊轴与轴体过盈量和压入力的计算 (20)5.8 喂料辊动力消耗计算 (22)5.9 喂料辊同步带传动设计 (22)5.10 料门设计 (23)5.11 轧调机构的设计 (23)6 结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)小型面粉磨粉机的设计摘要：此次设计的小型面粉磨粉机实用性强，装拆检修方便，而且各个结构的尺寸都比较小。

本机采用10°磨辊配置角，其喂料性能好；喂料流可直接进入粉碎区，并便于操作人员观察和调整喂料情况；粉碎后的物料对下磨门无喷粉情况，拆换磨辊方便。

磨辊轴上的大皮带轮和同步带轮均采用张紧连接，装拆方便。

喂料辊离合器采用了摩擦片离合器，喂料辊的动力来源于慢辊。

本机的第一级传动——电动机到快辊，采用V带传动，轧距调节机构采用单调首轮启动离合轧。

关键词：磨粉机；磨辊；喂料辊；轧距调节机构THE DESIGN OF FLOUR MILL(Orient Science & Technology College of Hunan Agricultural University,changsha,410128) Abstract:The machine’s structure is compact,practical,install,disassemble,easy maintenance,and the size of each structure are relatively small.The machine configuration roller angle10°,the feed performance;feed flow directly into the crush zone,and to facilitate the operator to observe and adjust feeding situation;crushed under the grinding of materials on the door without dusting conditions,demolitionfor easy roller.Feed roller clutch with a frictionclutch,the driving force comes from the slow roll feed roller gear.The first stage of the machine drive-motor to a fast roll, using V-belt drive ,rolling away from the regulatory agencies start using monotone clutch han wheel rolling.Key words:flour mill;grinder roll;feed roller;rolling from regulating1前言此次设计的磨粉机实用性强，装拆检修方便，而且各个结构的尺寸都比较小。

本机采用10°磨辊配置角，其喂料性能好；喂料流可直接进入粉碎区，并便于操作人员观察和调整喂料情况；粉碎后的物料对下磨门无喷粉情况，拆换磨辊方便。

磨辊轴上的大皮带轮和同步带轮均采用张紧连接，装拆方便。

喂料辊离合器采用了摩擦片离合器，喂料辊的动力来源于慢辊。

本机的第一级传动——电动机到快辊，轧距调节机构采用单调首轮启动离合轧。

2. 设计方案的确定和关键技术的解决方法2.1总体结构与主要工作构件2.1.1 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。

2.1.2 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。

2.1.3 与机架有关的部分料筒：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：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：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：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。

2.1.4 磨辊及其支承磨辊：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。

2.1.5 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，被连件也难以获得精确的定心，而且装拆也不方便。

本机采用弹性环连接。

弹性环连接的定心性好，轮毂可以相对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。

2.1.6 喂料辊及其有关尺寸参数的确定辊体材料及其制造方法：喂料辊采用20号无缝钢管制成。

辊径的确定：根据经验数据，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75mm。

齿形的确定：齿形根据不同工艺要求，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。

2.1.7 光辊的表面参数光辊主要用于磨制高等级面粉时的心磨系统。

光辊对物料的挤压力，剪切力小，因此容易将胚乳研磨成细粉，并保持麸片的完整。

光辊的表面参数主要有粗糙度、硬度中凸度或锥度等。

磨辊辊面磨光后的粗糙粗为a R0.08um,光辊辊面的磨光后要进行喷砂处理，以消除辊面光泽，并形成新的辊面粗糙度，借以提高辊面与物料的摩擦力，提高研磨效果。

光辊的硬度应低于齿辊，以易于喷砂处理，并使磨辊的磨损以微粒脱落的形式进行，保证辊面能形成研磨粗糙度，一般为a R1.5-2.5um.如果辊面硬度太高，会使喷砂困难，且磨辊磨损过程中易形成镜面光。

光辊工作室的轧距较小（0.07-0.5mm）,但辊间压力较大，磨辊会产生一定的弯曲变形，这样轧距就会出现中间大两端小的现象，造成粉碎效果的不均与和下降，甚至导致磨粉机不能正常工作。

为了补偿磨辊的弯曲变形，目前最常用的方法就是将辊面加工成中凸或两端带锥度的形状，如图 1 所示。

图1 光辊的中凸度和锥度Figure 1 Roll for the crown and taper左图：中凸度右图：锥度Figure left: Convex degrees Figure right: Taper2.2 传动系统2.2.1 快辊拖动快辊是由电机通过带传动的，快辊的转速要求为750rpm。

2.2.2 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。