家用食品粉碎機設計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目錄 1 引言 1 2 家用食品粉碎機總體結構 1 2.1 入料部分 1 2.2 脫粒部分 2 3 家用食品粉碎機的設計 2 3.1 電動機的選擇 4 3.2 釘齒條上的釘齒轉速 5 3.3 釘齒滾筒的轉速 8 3.4 電動機的功率 8 3.5 電動機的轉速 11 4 傳動裝置的總體設計 16 5 家用食品粉碎機主要參數(shù)的確定 19 6 PLC 的設計 24 6.1 PLC 的選擇 26 6.2 現(xiàn)場器件與 PLC 內部等效繼電器地 址編號對照表 28 6.3 工作流程與動作順序表 32 6.4 PLC 與現(xiàn)場器件的連接圖 36 6.5 PLC 程序的設計 36 6.6 指令程序 39 7 結論 41 參考文獻 42 致 謝 43 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 家用食品粉碎機設計 摘要 為了降低農民在粉碎機設計時勞動強度、提高工作效率 ,設計粉碎機設計。該機主要有入料口、柵格式凹板和釘齒脫粒滾筒及傳動部件等組成。以電動機為動力源，動力由電動機輸出軸輸出，再通過傳動帶傳遞到釘齒脫粒滾筒上，釘齒脫粒滾筒配合柵格式凹板將粉碎機設計，玉米粒從柵格式凹板分離并排出機體外，而玉米芯從入料的另一端排出機體之外。 關鍵詞：粉碎機；結構；設計 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1 引言 隨著社會的進步，生活中的每 一個角落都有機器的參與。農業(yè)是我國的基礎經(jīng)濟、是國家發(fā)展的根本，機械化的普及，不僅使農業(yè)加強了農業(yè)化生產，同時也減輕了農民的勞動強度。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國北方地區(qū)種植小麥、玉米等農作物約占我國農業(yè)經(jīng)濟的 45%以上，同年出口量北方地區(qū)占全國達 20%左右。因此我國北方地區(qū)更需要實現(xiàn)農業(yè)機械化生產，從而提高農業(yè)的勞動生產率。如今我國北方大部分地區(qū)基本上從種到收到入倉，實現(xiàn)了機械化作業(yè)，更值得慶幸的是每種機械的開發(fā)和利用都有相當可觀的市場，科技的創(chuàng)新更很好的開闊了市場。這里僅對一種粉碎機設計是課題討論研究，粉碎機設計 是玉米脫皮后，經(jīng)過一段時間的風干，然后將玉米利用粉碎機使玉米和玉米芯分開，這種機械就是粉碎機設計。它的工作原理是：粉碎機設計在進行粉碎機設計時，利用釘齒滾筒回轉運動的釘齒與柵格式凹板之間的間隙相配合，使玉米粒拖下（釘齒滾筒和柵格式凹板之間的揉搓作用，將玉米粒脫離玉米芯，并借助其他的機械機構將玉米粒和玉米芯分別從兩個不同的出口排出機體之外，循環(huán)脫粒，不斷的進行填入 -脫粒-排出機體。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2 粉碎機設計總體結構 粉碎機設計主要組成部分：入料口、釘齒脫粒滾筒軸、柵格式凹板、機架等部分組成。整體組成如圖 1所示： 2.1 入料部分 入料口與粉碎機設計的上蓋部分相連，它是利用一厘米厚的鐵板制成，入料部位 與釘齒滾筒的釘齒部位相切，將已撥皮的玉米從入料口進入，下滑到脫粒部位，即釘齒滾筒和柵格式凹板之間，進行脫粒。 2.2 脫粒部分 脫粒部分主要是由釘齒滾筒、柵格式凹板、半圓型上蓋組成。玉米穗在釘齒滾筒和柵格式凹板之間進行脫粒，將已脫下的玉米粒從柵格式凹板的縫隙漏下，落到下滑板，由倉口排出機體之外，玉米芯借助于滾筒上的螺旋排列的釘齒的螺旋推力和螺旋導向作用，由入料口的另一端（即出料 口 ）排出機體之外。 2.3 篩選部分 篩選部 分主要是由柵格式凹板完成，它是由一定數(shù)量的鐵條及兩條主要梁和兩條副梁組成，每兩根鐵條之間的縫隙可以將玉米卡住，然后快速旋轉的釘齒滾筒將被卡死的玉米強行脫粒，當然，無論是工作時還是安裝時，柵格式凹板是固定不動的。粉碎機設計之后，再將玉米粒經(jīng)過柵格式凹板，從凹板的縫隙漏出，順著斜滑板滑出機體之外，目的是將玉米和玉米芯分開。 2.4 機架部分 機架是由左機架、右機架、出料口、下滑板及穩(wěn)定結實的主機梁組成，機架是粉碎機設計的主要支撐，他承擔著粉碎機的主要重量和動力、負載和力矩，因此它的設計是許強不弱的部分。機架的 兩部分要各自穩(wěn)定，而且相對固定，以便做到機械在運轉過程中不會產生晃動、歪斜，造成人身危險，因此為了機架的堅固，此家用食品粉碎機設計采用三毫米厚的角鐵制成。 2.5 粉碎機設計的總體設計 為了更優(yōu)化玉米脫離機的機型和結構設計，此粉碎機設計采用電力拖動，而且電動機也同樣采取節(jié)能式，電動機安裝在粉碎機設計的下部，與粉碎機的機架的下機梁固定連接，這樣可以節(jié)省電動機所占用的空間。粉碎機設計的從入料到脫粒到分離玉米粒和玉米芯，最后將玉米粒和玉米芯排出機體之外，是粉碎機設計一體完成的，它最大的優(yōu)點是在短時間內可以完成幾個 人的勞動強度，從而提高了工作效率，節(jié)省了勞動時間。此粉碎機設計有這些優(yōu)點之外，還有安全性能高、效率高、堅固耐用、結構簡單便于維修和保管。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 1總體結構 3 家用食品粉碎機設計 根據(jù)粉碎機一書的介紹，有關粉碎機設計 TY 4.5 型的相關設計的參考數(shù)據(jù)：粉碎機主軸為 750 850 minr ，柵格式凹板的直徑為 320mm ，其凹板的長度為 710mm ，在主軸上設有四條釘齒條，每條釘齒條上均勻 分布著七個釘齒，總共 28 個釘齒呈螺旋均勻安裝，以便玉米芯隨螺旋釘齒的螺旋作用排出機體之外，釘齒滾筒的直徑為，滾筒上的釘齒長度為 33.5mm 。 3.1 電動機的選擇 根據(jù)實踐測量得知每個釘齒的均勻受力為 40 N ，當粉碎機設計正常工作時釘齒滾筒上的釘齒條快速旋轉，其中均有兩條釘齒條受玉米所給的切向力，而另外兩個釘齒條是空行程，因此， NZMNF 5 6 02740* ，即粉碎機設計正常工作時，受到的切向力為 560N 。 其中： N 釘齒所受的力 M 參與工作的釘齒個數(shù) Z 參與工作的釘齒條數(shù) 3.2 釘齒條上的釘齒轉速 當粉碎機設計的釘齒滾筒快速轉動時，其上釘齒條的釘齒同樣有一定的轉速，這個轉速 原 于 主 軸 的 轉 速 和 釘 齒 的 半 徑 ， 即 ：smDNV 42.91 0 0 060 2022 0 07 5 014.31 0 0 060 ）（軸， 其中： V 釘齒的轉速 軸N 粉碎機主軸的轉速 D 釘齒距軸心的距離 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3.3 釘齒滾筒的轉速 粉碎機設計所需功率為WP，應由粉碎機的工作阻力和運轉參數(shù)求定，即：1000VFPW ，計算求得： KWp W 28.52 7 52.51 0 00 42.9560 。 3.4 電動機的功率 電動機功率由公式 KWPPawd 來計算，粉碎機傳動裝置的總效率a，應由組成傳動裝置的各個部分運動副的效率只積，即321 a，其中 1 、 2 、3分別為每一個轉動副的效率，選取傳動副的效率值如下： 滾動軸承（每對） 0.98 0.995 即取 1 =0.99 V 帶傳動 0.94 0.97 即取 2 =0.97 滾筒轉動 （因為釘齒條固定于滾筒上） 即取 3=1 則 96.0196.099.0321 a由此可得電動機的功率： KWVFPad5.54 9 5.596.01 0 0 0 42.95 6 01 0 0 0 3.5 電動機的轉速 根據(jù)資料粉碎機一書可查得主軸的轉速在 750 850 minr ，按機械設計指導書中表一所推薦的傳動比合理取值范圍，取 V 帶的傳動比 i 2 4，即可滿足電動機的轉速與主軸的轉速相匹配，故電動機轉速范圍可選為： 2（ nind 15007504 ） 3000 minr 。 符合這一范圍的同步電動機轉速的有 720 minr ， 1440 minr ， 2900 minr ，根據(jù)容量和相關轉速 ，由機械設計通用手冊查出三種適宜的電動機型號，因此有三種不同的傳動比方案，如表 1： 表 1 電動機的型號和技術參數(shù)及傳動比 方案 電動機型 號 額定 功率 電動機轉速 基本參數(shù) P/kW 同步 轉速 滿載 轉速 效率（ %） 電動機重量（ KG） 功率因數(shù) 1 Y160M2-8 5.5 750 720 85 119 0.74 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2 Y132S2-4 5.5 1500 1440 85.5 68 0.84 3 Y132S1-2 5.5 3000 2900 85.5 64 0.88 綜臺考慮電動機和 傳動裝置的尺寸、重量以及帶傳動的傳動比，可知方案 3 比較適合 。因此選定電動機型號為 Y132S1-2。所選電動機的額定功率dP 5.5kw，滿載轉速mn=2900r min，總 傳動比適中，傳動裝置結構較緊湊 。如表 2： 表 2 其主要參數(shù)如下表 型 號 額定功率 KW 滿 載 時 額 定 電 流 額 定 轉 矩 最 大 轉 矩 轉速 r min 電流（ 380V） 效 率 % 功率因數(shù) Y132S2-4 5.5 1440 11 85.5 0.84 7 2.0 2.2 表 電動機尺寸列表 單位 mm 中心高 H 外形尺寸 HDADACL )2( 底腳安裝尺寸 BA 地腳螺栓孔直徑 K 軸伸尺寸 ED 裝 鍵部位尺寸 GDF 電動機的輸出軸尺寸 G 132 315345475 140216 12 8038 4110 33 4 傳動裝置的總體設計 4.1 電動機的選擇 10 4 1 1 粉 碎機設計的設計參數(shù) 進料粒徑 150 出料粒徑 10 4 1 2 功率的確定 由邦德理論 N=k (1/ d 1/ D ) （ 4-1） 式中： d 出料粒徑， um； D 進料粒徑， um； Q 產量， t/h； 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 得 N=185 (1/ 10000 1/ 150000 )X40 =57kw 由電機功率 ,查手冊 : 選電機型號為 Y280M-6 功率為 55kw 轉速為 980r/min 外形尺寸為 1198 555 640(長寬高 )。 4 2 傳動部分的設計 10 4.2.1 確定計算功率 Pca 考慮到載荷的性質、原動機的不同和每天工作時間的長短等，計算功率 Pca比要求傳遞的功率 P 略大，即 PKPAca （ 4-2）式中： KA 工作情況系數(shù)， 1 . 4 5 5 7 7c a Ap K P k w 4.2.2 選擇 V 帶型號 1 根據(jù)計算功率 77cap kw1 9 8 0 / m innr由機械設計手冊圖 12-1-1 確定選用 D 型帶。 4.2.3 確定帶輪直徑 dd1， dd2 a) 參考機械設計手冊帶傳動設計部分，選取小帶輪直徑1d=355mm 。 b) 驗算帶的轉速 100060 11 ndv （ 4-3） 100060 11 ndv =m a x/302.181 0 0060 98035514.3 vsm 帶的速度合適 (普通 V 帶 smv /4530m a x ) c) 從動帶輪直徑2d2d=11129 8 0 3 5 5 4 0 1 . 0 5870ndi d m mn （ 4-4） 由機械設計手冊表 12-1-10 查得 d =400mm 4.2.4 確定中心距 a 和帶的基準長度 dL 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 根據(jù) 0.7(1d+2d)0aS , 故 a a 剖面安全。 b. b b 截面右側 抗彎截面系數(shù) 38333 101 0 0 01.01.0 mmmmdW 抗扭截面系數(shù) 38323 1021 0 0 02.02.0 mmmmdW T 彎曲應力 M P aM P aWM bb 04.0103 7 60 9 5 38 MPaba 04.0 0m充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 切應力 MPaMPaWT TT 07.01021 4 4 6 3 0 0 0 8 M P aM P aTmT 035.0207.02 由附表 10-1 查得過盈配合引起的有效應力集中系數(shù) 89.16.2 KK 、。 又 1.02.00.176.081.0 、。則 2 3 3 602.004.081.00.1 6.23 0 01 maKS 8 1 50 7 5.01.00 7 5.076.00.1 89.11 5 51 maKS 7698152 3 36 8152 3 36 2222 SSSSS 顯然 SS ，故 b b 截面右側安全。 c. b b 截面左側 38333 1021 0 0 02.02.0 mmmmdW T b b 截面左右側的彎矩、扭矩相同。 彎曲應力 M P aM P aWM bb 04.09 9 74 6 7 1 63 7 60 9 5 3 MPaba 04.0 0m切應力 MPaMPaWT TT 07.01021 4 4 6 3 0 0 0 8 M P aM P aTma 035.0207.02 01.02 drr dD 、，由附表 10-2 查得圓角引起的有效應力集中系數(shù) 29.138.1 KK 、 ，由附表 10-4 查得絕對尺寸系數(shù) 。、。又、 1.02.00.178.06.0 。則 326002.004.06.00.1 38.13001 maKS 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2214035.01.0035.078.00.1 29.11551 maKS 183122143260 22143260 2222 SSSSS 顯然 SS ，故 b b 截面左側安全。 以上計算表明：軸的彎扭合成強度和疲勞強度是足夠的。 5.3.3 轉子的設計 本設計參閱了國內市場上對粉碎機的研究資料 ,結合各類型粉碎機轉子的不同結構 ,錘頭排列分布方式如圖 5-3 所示。 圖 5-3 轉子的安裝結構 1-鍵； 2-軸套； 3-上圓盤； 4-中圓盤； 5-錘頭； 6-下圓盤； 7-轉子隔套； 8、 9-偏心銷軸； 10-鍵； 11-軸套； 12-主軸 由圖 5-3 可知 , 錘頭在兩隔板之間是按 60的間隔布置著六個錘頭 ,即著六個錘頭中心線處在一個平面上。設計時適當調整錘頭間隔套尺寸 ,保持錘頭總數(shù)不變，而如此排布錘頭在破碎腔空間上有效利用了錘頭的“空間打擊”能力，能夠顯著提高破碎效率，降低了能耗。 5.3.3.1 錘頭的設計 11 錘頭是錘式破碎的主要工作零件。錘頭的質量、形狀和材質對粉碎機的生產能力有很大的影響。錘頭動能的大小與錘頭的質量成正比，動能越大，即錘頭的質量愈大，破碎效率越高，能耗也愈大。因此，要根據(jù)不同的進料塊尺寸來選擇適 當?shù)腻N頭質量。錘頭的耐磨性是其主要質量指標，提高錘頭的耐磨性，可縮短粉碎機的檢修停車時間。從而，提高粉碎機充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 的利用率和減少維護費用。傳統(tǒng)的錘頭一般是用高碳鋼鍛造或鑄造，也有用高錳鋼鑄造的。近來有的用高鉻鑄鐵錘頭復合鑄造，即錘柄采用 ZG310 570 鋼，而錘頭采用高鉻鑄鐵，其耐磨性比高錳鋼錘頭提高數(shù)倍。 現(xiàn)在錘頭的設計已經(jīng)由傳統(tǒng)的整體式設計轉變?yōu)榻M合式的結構設計。另外，新型材料的研制，特別是高硬度耐磨材料的研制成功也為錘頭的設計及錘頭性能的提高提供了保證條件，也為本課題提供了較大的選擇余地。在綜合考慮了本課題的 技術要求和工作要求后，我們決定采用新型的組合式錘頭結構設計（如圖 5-4 所示）。 圖 5-4 組合式錘頭 5.3.3.2 安裝 3 轉子與主軸之間的配合為間隙配合，配合為 D8/H8。 5.4 軸承和鍵的選用 8 5.4.1 軸承的選用和潤滑 a軸承所受載荷的大小、方向和性質，是選擇滾動軸承的主要依據(jù)。 上端選： GB/T288-1994 1536622 型調心滾子軸承 下端選： GB/T288-1994 153622 型調心滾子軸承 GB5801-1994 9039430 型推力調心滾子軸承 b校核軸承的使用壽命 根據(jù) hPCfnL r rth 1 6 6 6 7（ 5-31） 對于 153662 型軸承，假定其壽命為 3 年 查手冊 NC r 619670 min/800 rn NPr 7207 hL h充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 58.4 3 3 1 6 5 47 2 0 76 1 9 6 7 08701 6 6 6 7 310hh LhL 該軸承符合要求。 c軸承潤滑方式選用油管潤滑。 5.4.2 鍵的選用 a鍵分別選平鍵 28 16 104 （ GB1095-86） 36 20 848 （ GB1095-86） b平鍵的校核 根據(jù) M Padh lTp 4（ 5-32） T 轉矩， mmN ； d 軸的直徑， mm ； h 鍵的高度， mm ； l 鍵的工作長度， mm ； P 許用擠壓應力 ， aMP ， 由機械手冊表 3.1 查得 P =30 45aMP。 鍵一： 28 16 104 M P adhl T pp 8.101041690 5 3 5 96 944符合要求。 鍵二： 36 20 848 M P aM P adhl T pp 03.184820130 105 3 5 9 6 944 3 符合要求。 第六章 PLC 設計 1 PLC 的選擇 PLC 控制系統(tǒng)輸入信號有 20 個，均為開關量，其中手動開關有兩個，選擇開關有 3 個延時，開關有 2 個，接近開關有 7 個，壓力輔助 1 個。 PLC 控制系統(tǒng)的輸出信號有 14 個，其中 12 驅動中間繼電器 KA1 KA10，2 個驅動延時繼電器。 根據(jù)輸入和輸出信號個數(shù)， PLC 可選三菱 FX1N-40MR-001，其輸入點數(shù)有24，輸出點數(shù)有 16，滿足要求而且留有一定裕量。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2 現(xiàn)場器件與 PLC 內部等效繼電器地址編號對照表 輸入信號 名稱 功能 I/O 編號 SA2 點動 /半點動 X0 SA3 脫模方式 X1 SA4 壓制方式 X2 SB4 靜止 X3 SB5 慢下 X4 SB6 回程 X5 SB7 頂出 X6 SB8 退回 X7 SB9 工作 1 X10 SB10 工作 2 X11 KT1 保壓延時 X12 KT2 取坯延時 X13 SP1 主缸壓力 X14 SQ1 滑塊下限 X15 SQ2 滑塊快轉慢 X16 SQ3 滑塊浮動 X17 SQ4 滑塊下限 X20 SQ5 頂缸上限 X21 SQ6 頂缸下限 X22 光電保護 X23 輸出信號 KA1 Y0 KA2 Y1 KA3 Y2 KA4 Y3 KA5 Y4 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 KA6 Y5 KA7 Y6 KA8 Y7 KA9 Y10 KA10 Y11 KA11 Y12 KA12 Y13 KT1 Y14 KT2 Y15 3 工作流程與動作順序 工作方式 序號