螺旋榨油機設計【中、小型油廠】
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摘 要
本論文主要是對螺旋榨油機的總體結構設計。其中包括壓榨部分，傳動部分，機架部分，出油裝置及進料等的結構設計。包括對輸入端電動機功率／轉速的選擇。帶及帶輪的選擇及設計。變速箱中齒輪的設計，軸的設計，軸承、鍵、聯(lián)軸器的選擇及相關的計算、校核。榨螺榨籠的設計等。其中榨螺和榨籠是榨油機的主要工作部件。榨螺部分主要有榨螺軸和榨螺（共3節(jié)）．調餅頭．鎖緊螺母和調節(jié)螺栓等組成．榨螺的設計應滿足榨螺間的裝配要求．榨螺間裝配必須嚴密．用鎖緊螺母將其夾緊．防止油餅滲入榨螺孔內，影響榨螺的順利拆卸．榨籠的榨膛由兩部分組成．前段由榨條組成，后段落由榨圈組成．變速箱的設計應注意互相間的配合關系，傳動比及扭矩是否滿足工作條件等．
本機適用于榨取菜籽、花生仁、芝麻、棉籽仁、大豆、椰子、茶籽、葵花籽等植物油脂。（根據(jù)用戶需要，可更換榨螺，用于榨取米糠等含油的油料。）
關鍵詞： 榨油機；花鍵軸；聯(lián)軸器；榨籠；變速箱；
ABSTRACT
The present paper mainly is to the spiral oil press overall structural design. to press out the cage part. gear box part and so on the design. Including to input end electric motor power/rotational speed choice. belt choice and band pulley design. gear box intermediate gear design, axis design, bearing, key, shaft coupling choice and correlation computation. examination, presses out the spiral to press out the cage the design and so on. in which to press out the spiral and to press out the cage is the screwy oil press main operating principle. presses out the spiral part mainly to have presses out the screw axis and presses out the spiral (altogether 3). to adjust the cake head. to lock composition and so on nut and adjuster bolt. presses out spiral's design to be supposed to press out matching requirement satisfied between spiral's. presses out between the spiral the assembly to have to be strict. with locks the nut its clamp. prevented oil cake permeating presses out in the spiral hole, affects presses out spiral's smoothly disassemblies. to press out the cage to press out the chest cavity to be composed. the first paragraph by presses out the strip to be composed, the latter paragraph by presses out the circle to be composed. the gear box design to be supposed to pay attention to mutually between the coordinate relations, the transmission when torque whether does satisfy the working condition and so on.
This machine is suitable for the extraction of vegetable oils from such oil-bearing materials as rape seed, peanuts, sesame seed, cotton seed, Soya beans, coconuts, tea seed, sunflower seed, etc. (The pressing worms can be replaced as required by the user for the purpose of the extraction of oils from some other oil-bearing materials, such as rice bran oil and the like.)
Key words: The oil press; Spline shaft; Shaft coupling; Press out the cage; Gearbox
II
本科生畢業(yè)設計
目 錄
摘要 ………………………………………………………………………………………I
Abstract …………………………………………………………………………………II
第1章 緒論 ……………………………………………………………………………1
1.1選題的背景、目的和意義 ………………………………………………………1
1.2國內外研究狀況和相關領域中已有的研究成果 ………………………………2
1.3螺旋榨油機的工作原理 …………………………………………………………3
1.4 榨油的工藝流程 …………………………………………………………………4
1.5 設計榨油機的一般程序 …………………………………………………………4
1.5.1 計劃階段 …………………………………………………………………4
1.5.2 方案設計階段 ……………………………………………………………4
1.5.3 技術設計階段 ……………………………………………………………5
1.6 本章小結 …………………………………………………………………………6
第2章 螺旋榨油機的設計計算 ……………………………………………………7
2.1 電動機的選取 ……………………………………………………………………7
2.2 螺旋榨油機主要參數(shù)的確定 ……………………………………………………7
2.2.1 榨膛的容積比ε ………………………………………………………7
2.2.2 進料端榨膛容積比Vj的計算 …………………………………………7
2.2.3 功率消耗 …………………………………………………………………8
2.2.4 榨堂壓力 …………………………………………………………………8
2.2.5 榨堂壓宿比曲線 …………………………………………………………8
2.3 榨螺軸的設計計算 ………………………………………………………………9
2.3.1 榨螺軸尺寸表 ……………………………………………………………9
2.3.2 榨螺齒型 ………………………………………………………………10
2.3.3 榨螺材料 ………………………………………………………………10
2.4 Ⅰ軸和Ⅱ嚙合齒輪的計算 ……………………………………………………10
2.4.1 齒輪的選用 ……………………………………………………………10
2.4.2 確定小齒輪的齒型參數(shù) ………………………………………………14
2.5 軸的計算校核 …………………………………………………………………15
2.5.1 選材及表面預處理 ……………………………………………………15
2.5.2 軸的結構設計 …………………………………………………………15
2.6 皮帶輪的設計計算 ……………………………………………………………17
2.7 鍵的選擇設計 …………………………………………………………………18
2.7.1 鍵的選擇 ………………………………………………………………18
2.7.2 鍵的校核計算 …………………………………………………………18
2.8 軸承的設計 ……………………………………………………………………18
2.8.1 軸承壽命 ………………………………………………………………18
2.8.2 驗算軸承壽命 …………………………………………………………19
2.9 本章小結 …………………………………………………………………19
第3章 螺旋榨油機的結構設計 ……………………………………………………20
3.1 榨螺軸的設計 …………………………………………………………………20
3.2 榨籠的構造 ……………………………………………………………………20
3.3 齒輪箱及入料器的構造 ………………………………………………………20
3.4 帶輪的結構設計 ………………………………………………………………20
3.5 調節(jié)裝置的設計 ………………………………………………………………21
3.6 鍵的選擇 ………………………………………………………………………21
3.6.1 Ⅰ軸上的鍵 ……………………………………………………………21
3.6.2 Ⅱ軸上的鍵 ……………………………………………………………21
3.6.3 芯軸上的鍵Ⅰ …………………………………………………………22
3.6.4 芯軸上的鍵Ⅱ …………………………………………………………22
3.7 滾動軸承的選擇 ………………………………………………………………22
3.7.1 Ⅲ軸上的軸承的選擇 …………………………………………………22
3.7.2 Ⅰ軸和Ⅱ軸的軸承 ……………………………………………………22
3.8 榨螺軸與齒輪軸的聯(lián)接設計…………………………………………………23
3.9 本章小結 ………………………………………………………………………23
第4章 螺旋榨油機的安裝使用 ……………………………………………………24
4.1 螺旋榨油機的潤滑與保養(yǎng) ……………………………………………………24
4.2 榨油機的安裝 …………………………………………………………………24
4.3 螺旋榨油機的使用 ……………………………………………………………25
4.3.1 油料的預處理 …………………………………………………………25
4.3.2 試車前的調整 …………………………………………………………25
4.3.3 壓榨前的試車 …………………………………………………………26
4.3.4 投產壓榨 ………………………………………………………………26
4.3.5 停車 ……………………………………………………………………27
4.4 注意事項 ………………………………………………………………………27
4.5 操作過程中出現(xiàn)的故障及排除 ………………………………………………28
4.5.1 熟坯過分干燥時發(fā)生的現(xiàn)象 …………………………………………28
4.5.2 熟胚含水量太大、溫度太低時發(fā)生的現(xiàn)象……………………………28
4.5.3 一般常見故障及排除 …………………………………………………28
4.6 本章小結 ………………………………………………………………………29
結論 ………………………………………………………………………………………30
參考文獻 ………………………………………………………………………………31
致謝……………………………………………………………………………………… 32
3
畢業(yè)設計（論文）任務書
題 目
螺旋榨油機設計
一、設 計（論文） 內 容
1.分析零件的成形工藝性；
2.制品的基本參數(shù)的計算及電動機選用；
3.榨油機類型及結構的確定；
4.榨油機結構草圖的繪制；
5.榨油機傳動件的強度校核；
6.榨油機零件的計算；
7.繪制榨油機裝配圖；
8.繪制榨油機零件圖；
9.編寫設計說明書。
二、設 計 （論文）要 求
1.設計說明書一份（1.5萬字）；
2.榨油機裝配圖一張（A0）；
3.減速器裝配圖一張（A0）；
4.入料器裝配圖一張（A0）；
5.壓工藝過程卡一張；
6.非標準件零件圖（A3—A1）；
三、設計完成后應提交的文件和圖表
（一）計算說明部分
設計說明書一份（1.5萬字）。
（二）圖紙部分
1.榨油機裝配圖一張（A0）；
2.減速器裝配圖一張（A0）；
3.入料器裝配圖一張（A0）；
4.所有非標準件零件圖（A3—A2）。
四、設計進度分配及最后完成日期
1.第1—2周：開題，查閱資料，提出設計方案；
2.第3—8周：設計階段，完成草圖繪制，設計計算；
3.第9—10周：完成設計工作圖繪圖；
4.第11—12周：計算機出圖（榨油機裝配圖），整理設計說明書（打印）。
五、主要參考資料
[1]胡繼強.食品機械與設備：中國輕工業(yè)出版社，1998
[2]吳宗澤,羅圣國.機械設計課程設計手冊：高等教育出版社，2004
[3]蔣迪清，唐偉強.食品通用機械與設備：華南理工大學出版社，2003
[4]成大先.機械設計手冊第四卷：化學工業(yè)出版社，2002
[5]陳斌.食品加工機械與設備：機械工業(yè)出版社，2002
[6]中國農機研究院主編.農業(yè)機械設計手冊：機械工業(yè)出版社，1989
[7]南京農業(yè)大學主編.農業(yè)機械學：中國農業(yè)出版社，1996
[8]陸振曦，陸守道.食品機械原理與設計：中國輕工業(yè)出版社，2001
六、備 注：
光盤一章，（包括說明書、零件圖和裝配圖）
指 導 教 師
徐麗娟
教研室主任
徐麗娟
教研室地址
C516
通訊聯(lián)系方式
XX
固定指導時間
每天下午
固定指導地點
工程制圖教研室
畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告
1、本課題的研究意義（選題依據(jù),課題來源,學術價值和對社會、經濟發(fā)展和科技進步的意義）：
我國國土面積幅員遼闊，人口眾多，農業(yè)文明發(fā)達，但人均耕地面積少。隨著時代的進步，經濟的發(fā)展，人們的生命活水平日益提高，對食用植物油的需求越來越高，傳統(tǒng)的食用植物油加工方法已經滿足不了人們的需求，因此，提高榨油機的生產率成為一個急需解決的問題。為此，我們特別設計這臺螺旋榨油機。本機出油率高，其生產率是傳統(tǒng)食用油加工機1-1.5倍，渣料可作動物飼料，另外本機操作簡單，成本低廉，適合家庭小作坊式生產，可解決大量農民因無資金，無技術，致富無門的問題，從而增加農民收入。
2、本課題的基本內容簡介（擬解決的主要學術或技術問題和關鍵技術及難點,擬采取的技術手段及實施方案、預計可獲得的成果,可能取得的創(chuàng)新之處）：
本次設計任務主要是在已有傳統(tǒng)榨油機的基礎上進行大膽的改進和創(chuàng)新，改進如下：
1，增加了漸進料裝置，解決以往因壓力比較大，物料進入榨膛內的速度不穩(wěn)定，嚴重影響了榨油率。
2，把原來整體是導程榨油軸，改為套裝式二級壓榨螺旋軸，這樣可以使軸受到磨損后，其中一部分不至于使整個軸報廢，這樣可以使機器連續(xù)運轉，極大地提高了效率。
3，改變了出餅裝置，由原來出來的塊狀塊餅改為瓦狀，適于做動物飼料。
4，增加了一級減速器，使傳動比更大，便于選擇標準電機，使運轉更為合理
5，增加了榨條的長度，使工作箱變大，提高了工作效率。
3、論文提綱：
1：前言，，
2：榨油機的主要參數(shù)的設計；
3：榨油機總體結構設計；
4：進料裝置的設計
5：榨膛的設計
6：調節(jié)裝置設計
7：一級減速器部分的設計
8：注意事項；
9：設計說明書的主要參考文獻。
4、研究進程計劃及時間安排（計劃進度、預計完成的日期,階段性成果的形式）：
第1周：收集國內外的資料，并對資料進行分析充實數(shù)據(jù)，了解榨油機國內外發(fā)展的現(xiàn)狀；
第2-3周：確定榨油機的設計路線及總體方案，根據(jù)有關資料及設計手冊，進行榨油機的計算，并對零部件進行強度校核；
第4-7周：進行計算機繪圖作業(yè)，完成總裝圖，以及重要零部件的圖紙，要求四張零號圖紙量；
第8-9周：撰寫論文及圖紙修改，進行有關實驗；
第10周：答辯及成績審核。
5、參考文獻目錄：
1 農業(yè)機械設計手冊（上冊） 中國農業(yè)機械化科學研究院
2 農業(yè)機械學（上） 北京農業(yè)工程大學
3 農業(yè)產品加工機械 江蘇工學院
4 機械設計 西北工業(yè)大
5 機械設計實用手冊（下） 中國農業(yè)機械化科學研究所
6 農產品加工機械 中國科學技術大學
7 機械設計（第七版 ） 高等教育出版社
6、指導教師審閱意見：
畢業(yè)論文(設計)任務書
姓名：朱航先
學院： 黑龍江工程學院
系別： 機電工程系
專業(yè)：材料成型及控制
班級： B02-44
學籍號：200209124420
畢業(yè)論文（設計）題：
螺旋榨油機
論文（設計）研究目的與內容：
目的： 通過本次設計的研究，使學生對所學的專業(yè)知識有了更加深刻的理解同時在本次設計過程中加強學生的設計基本功的訓練，包括查找手冊，核校，計算，優(yōu)化選型以及工程圖的繪制方法等，培養(yǎng)學生的獨立設計能力，提高學生適應社會發(fā)展能力以及適應二十一世紀所需綜合性人才的培養(yǎng)目標，以便于使學生能夠在今后的專業(yè)工作崗位上扎實工作打下良好基礎。
內容： 1 螺旋榨油總體方案的確定，
2 根據(jù)所給原始數(shù)據(jù)確定配套動力，
3 設計榨條，機架，材料，出料裝置，計算并校核，
4 完成畢業(yè)設計論文，繪制圖紙。
具體要求：（原始數(shù)據(jù)、試驗方案、手段及預期結果）
1 方案選擇合理，經濟，注重實用性，
2 設計準確，立意創(chuàng)新，能夠體現(xiàn)同類機型的優(yōu)點，
3 對設計內容清楚，
4 圖紙繪制準，合理，并能符合國家標準，
5 能夠熟練選用各種手冊查找相關信息和相關內容，
6 論文編制條理清晰，計算結果正確，計算步驟完善，校核準確
原始數(shù)據(jù) 1 生產率 125—200 kg/h
2 功率 7.5—11 kw
3外型尺寸 15508151350（mm）
主要參考資料：
機械設計手冊 第四版 化學工業(yè)出版社
農業(yè)機械設計手冊 （中國農業(yè)機械化研究所編）機械工業(yè)出版社機械原理 機械零件
公差與互換性
進度安排：
第一周 熟悉課題 調查研究收集文獻資料。
第二到三周 設計研究任務分析與實施方案確定。
第四到九周 實施設計，計算，繪圖，試驗。
第十到十一周 撰寫畢業(yè)論文及圖紙最終修改。
4
本科生畢業(yè)設計（論文）
第1章 緒 論
1.1選題的背景、目的及意義
隨著我國人民生活水平不斷提高，尤其是人民收入的增加，對食品的需求逐漸走向多樣化、多層次化，為食品工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市 場。作為提供食品工業(yè)裝備的行業(yè)，食品機械和包裝機械行業(yè)將提供多品種、高質量的產品以滿足食品工業(yè)發(fā)展的需求。
1997年，全國糧食部門所屬糧油加工企業(yè)有11297個（其中大米加工企業(yè)5777個，面粉加工企業(yè)4104個、植物油加 工企業(yè)1416個），產值為752億元。
? 我國農村市場是大市場，在油脂加工設備方面，有關專家認為應適當擴大規(guī)模。1997年底，我國植物油加工企業(yè)（鄉(xiāng)及縣以上）有4957個，年產植物油894萬噸。1998年經過調整，植物油加工企業(yè)為1513家，年產植物油602萬噸。目前世界人均年食用油為14kg，我國人均年食用油約為7.4kg，只有世界人平均量的二分之一。預計到2010年，我國人均年食用油可達10kg。隨著人民生活水平的提高，食用油脂消費向精煉油、色 拉油、高級烹調油、調和油及營養(yǎng)保健油方向發(fā)展。目前適應于廣大農村的油料加工機械可分為動力旋轉榨油機和液壓榨油機兩大類，共 十幾個品種規(guī)格，還有清洗、脫殼、蒸炒、濾油等二十幾個規(guī)格品種的配套設備，市場很大。目前城市的大型油廠采用浸出法生產，溶劑 浸出工藝發(fā)展迅速，將逐漸取代機械磨榨，且生產規(guī)模日益大型化、連續(xù)化和自動化。
我國目前常用平轉式、履帶式和罐組式浸出器，近年已經又研制出了環(huán)形浸出器、平轉浸出器等新產品。浸出油廠也將逐步向中、大 型發(fā)展。油料的膨化———浸出是近年來出現(xiàn)的新工藝，可大大提高浸出能力，其加工設備我國已經研制成功，今后將會逐步推廣。
?隨著人民生活水平的提高，食用油脂的質量日益受到重視，精煉油所占比重越來越大。目前我國油脂精煉機械規(guī)模較小，一般為20 ～50t／d，間歇式較多，應逐步向大型化、連續(xù)化和自動化方向發(fā)展。
有關專家指出，油脂深加工技術和設備在我國發(fā)展起步較晚，規(guī)模也不大，今后會有所發(fā)展，但速度不會太快，主要還是目前常用的機械法榨油方式。
機械法取油設備類型很多，按其工作原理可分成多種結構形式。如靜壓式（水壓式）、攪拌擠壓式、螺旋擠壓式（螺旋榨油機）、偏心回轉擠壓式（回轉偏心輪榨油機）以及離心力擠壓分離（水浸法分離油渣）等。其中常用的有液壓榨油機和螺旋榨油機兩大類。而液壓榨油機除特殊用途外，也將逐漸由高效螺旋榨油機所取代。
液壓榨油機有手動、機動以及立式、臥式等類型。
立式手動液壓榨油機由榨油部分和手動壓力泵組成，可壓榨多種油料，經預處理后的料坯經軋坯、蒸炒并制成餅坯后放入榨膛內壓榨。通常液壓榨油機配備制餅機（手動或液壓式）。
手動或電動液壓榨油機的壓力泵有單柱塞泵、套式柱塞泵等多種類型，其中套式泵結構簡單、壓力變換方便，有能滿足榨油過程先快后慢，壓力由小到大的工藝要求，該液壓榨油機結構簡單，但操作勞動強度大，不能連續(xù)作業(yè)。
制漿成型半連續(xù)式液壓榨油機，該榨油機壓力高，壓榨時間短(8～25min)，能自動控制，是一種適用壓榨可可、芝麻、花生仁等高油分軟脂油料的專用榨油機。但對設備材質、壓力泵、制造要求較高，成本高，一般應用范圍不廣。
螺旋榨油機是利用旋轉的榨螺軸將料坯在榨膛內連續(xù)推進，由于榨螺上螺旋導程逐漸縮短或螺紋深度逐漸變淺，榨膛內的空間容積（榨膛容積或空余體積）逐漸減小，從而產生壓榨作用，將油從榨籠縫隙中擠出，殘渣壓榨成餅，從出口端排出。
螺旋壓榨在食品生產中，由于液壓榨油機取油生產的間歇性，壓榨周期長，裝卸料餅麻煩，而且設備笨重，占地面積大等缺點，限制了它的發(fā)展，因此，有被螺旋榨油機取代的趨勢。
1.2 國內外研究狀況和相關領域中已有的研究成果
利用高新技術進行米、面、油的精深加工，可使糧油資源成倍增值。以下是目前世界上較為先進的幾種糧油加工高新技術。
⑴ 機電一體化技術、光電控制技術、智能技術。
這三項技術是世界發(fā)達國家現(xiàn)代米、面、油精深加工必用的高新技術，運用于糧油加工的原料儲運、保鮮，產品加工、質量控制，成品儲存和發(fā)放的全過程，是糧油加工達到高效、優(yōu)質、低耗的重要技術手段。?
⑵ 擠壓膨化技術。
擠壓膨化技術是世界發(fā)達國家用于糧油加工、食品制作、纖維和淀粉降解、谷物和大豆蛋白組織化、谷物細胞壁破壁等生化反應器。在早餐食品、休閑食品制作和糧油深加工中有著廣泛的應用前景。如米糠擠壓穩(wěn)定化技術，可使米糠品質穩(wěn)定，延緩劣變，提高米糠的儲藏性；油料擠壓膨化可提高出油率；米、面等原料經擠壓膨化，可以生產豐富多彩的谷物早餐食品和休閑食品；大豆經擠壓膨化可生產大豆組織化食品等。?
⑶ 生物技術。
生物技術是２１世紀高新技術中的核心技術之一。在糧油加工中有著廣泛的應用前景，其中各種生物酶制劑是深加工必不可少的，谷物轉化淀粉糖、超純度米淀粉、多孔淀粉、高蛋白米粉、高純度米蛋白、米糠蛋白、米糠營養(yǎng)素、肌醇，酶法制油、脂交換等深加工產品的生產都需要生物技術和淀粉酶、糖化的酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素的酶、植酸酶等多種酶制劑和酶工程技術。
⑷ 膜分離、離子交換、色譜分離技術。
這三項技術是糧油深加工和副產品綜合利用必不可少的高新技術，油料和谷物蛋白及其功能肽的制備，谷物細胞壁多糖及糧油資源中各種功能性活性物質的分離、純化、制備等高附加值產品的生產都必需利用超濾、鈉米濾等膜分離高新技術。
⑸ 超細粉碎技術超細粉碎技術
超細粉碎技術超細粉碎技術是糧油深加工中的常用技術。高壓氣流超細粉碎是國際２０世紀６０－７０年代發(fā)展起來的高新技術，廣泛應用于糧油資源轉化成食品、醫(yī)藥、化妝品等工業(yè)，可將淀粉顆粒粉碎至２－３微米，也可將纖維素粉碎至幾個微米，在糧油深加工和副產品綜合利用方面有著重要的應用價值。
⑹ 超臨界二氧化碳萃取和分子蒸餾技術。
超臨界二氧化碳萃取和分子蒸餾技術，是糧油深加工中一些高附加值精細產品制備的必備技術手段，超臨界二氧化碳萃取技術利用糧油及副產品中的某些功能成份。如維生素Ｅ、天然功能色素可溶解于超臨界二氧化碳中，得到分離；如甾醇、２８碳醇可通過分子蒸餾把它們從混合物中蒸餾出來，獲得高純度產品。??
⑺ 微膠囊化技術。
這是一種制造各功能性粉沫油脂，糧油及副產品中的功能成份的微膠囊化包埋保護的必備的高新技術，易氧化、變質的的高附加值產品經微膠囊化后，可延長這些物質的儲存期，并還有緩釋功能和滿足某些物質特殊的功能要求。
⑻ 快速檢測技術。
為確保糧油加工產品的營養(yǎng)、安全、衛(wèi)生，對糧油加工的原料、在制品、成品的快速檢測技術已是高新技術在糧油加工中的重要組成內容。
1.3 螺旋榨油機的工作原理
螺旋榨油機的工作原理概括為：榨油機運轉時，預處理好的料胚從料斗進入榨膛，榨膛由榨條和榨圈組成。料胚由榨螺的螺旋逐漸推進受到二次壓榨，壓榨力的來源是：料胚由1-2節(jié)榨螺向前推進到3節(jié)榨螺，由于3節(jié)榨螺根徑逐漸增大（即牙形高度逐漸減?。┞菁y逐漸加寬，從而榨螺與榨圈間的容積逐漸減小，進而將料胚推進到4節(jié)榨螺與5節(jié)榨螺處，榨膛容積增大，料胚被松散后繼續(xù)向前推進。通過調節(jié)調餅頭與出餅圈之間的間隙，控制出餅厚度，由于榨膛的特殊結構，料胚在榨膛產生復雜的相對運動和很大的摩擦力，致使油料的纖維的膠體遭受破壞，在巨大的壓力下，油就從榨條縫隙和榨圈的出油槽中擠出來。
1.4 榨油的工藝流程
油料在進入油機前，需要過一系列的預處理，一般有清選，棉籽脫絨或帶殼油料的剝殼和破碎、軟化、軋胚、蒸炒等工序。
大豆工序：
大豆－清選－破碎（分離）－（粗軋）－軟化－軋胚－蒸炒－壓榨－毛油（豆餅）
1.5 設計榨油機的一般程序
一部機器的質量基本上決定于設計質量。制造過程對機器質量所起的作用，本質上就在于實現(xiàn)設計時所規(guī)定的質量。因此，機器的設計階段是決定機器好壞的關鍵。
1.5.1 計劃階段
在根據(jù)生產或生活的需要提出所要設計的新機器后，計劃階段只是一個預備階段。此時，對所要設計的機器僅有一個模糊的概念。
在計劃階段中，對所設計的機器的需求情況作充分的調查研究和分析。通過分析，進一步明確機器所應有的功能，并為以后的決策提出由環(huán)境、經濟、加工以及時限等各個方面所確定的約束條件。在此基礎上，明確地寫出設計任務的全面要求及細節(jié)，最后形成設計任務書，作為本階段的總結。設計任務書大體上應包括：機器的功能，經濟性及環(huán)保性的估計制造方面的大致估計，基本使用要求，以及完成設計任務的預計期限等。此時，對這些要求及條件一般也只能給出一個合理的范圍，而不是準確的數(shù)字。例如可以用必須達到的要求、最低要求、希望達到的要求等方式予以確定。
1.5.2 方案設計階段
本階段對設計的成敗起關鍵作用。在這一階段中也充分地表現(xiàn)出設計工作有多個解（方案）的特點。
機器功能得分析，就是要對設計任務書提出的機器功能中必須達到的要求、最低要求及希望達到的要求進行綜合分析，即這些功能能否實現(xiàn)，多項功能間有無矛盾，相互間能否替代等。最后確定出功能參數(shù)，作為進一步設計的依據(jù)。在這一步驟中，要恰當處理需要與可能、理想與現(xiàn)實、發(fā)展目標與當前目標等之間可能產生的矛盾問題。
確定功能參數(shù)后，即可提出可能的解決辦法，亦即提出可能采用的方案。尋找方案時，可按原動部分、傳動部分及執(zhí)行部分分別進行討論。較為常用的辦法是先從執(zhí)行部分開始討論。
進行機器評價時，還必須對機器的可靠性進行分析，把可靠性作為一項評價的指標。從可靠性的觀點來看，盲目的追求復雜的結構往往是不明智的。一般地講，系統(tǒng)越復雜，則系統(tǒng)的可靠性就越低。為了提高復雜系統(tǒng)的可靠性，就必須增加并聯(lián)設備系統(tǒng)，而這不可避免地提高機器的成本。
通過方案評價，最后進行決策，確定一個根據(jù)進行下步技術設計的原理圖或機構運動簡圖。
在方案設計階段，要正確地處理好借鑒與創(chuàng)新的關系。同類機器成功的先例應當借鑒，原先薄弱環(huán)節(jié)及不符合現(xiàn)有任務要求的部分應當加以改進或者根本改變。既要積極創(chuàng)新，反對保守和照辦原有設計，也要反對一味求新而把合理的原由經驗棄置不用這兩種錯誤傾向。
1.5.3 技術設計階段
技術設計階段的目標是產生總裝配圖及部件裝配草圖。通過草圖設計確定出各部件及其零件的外形及基本尺寸，包括各部件之間的連接零、部件的外形及基本尺寸。最后繪制零件的工作圖、部件裝配圖和總裝圖。
為了確定主要零件的基本尺寸，必須做以下工作：
⑴ 機器的運動學設計
根據(jù)確定的結構方案，確定原動機的參數(shù)（功率、轉速、線速度等）。然后，做運動學的計算，從而確定各運動構件的運動參數(shù)（轉速、速度、加速度）。
⑵ 機器的動力學計算
結合個部件的結構及運動參數(shù)，計算各主要零件所受載荷的大小及特性。此時求出的載荷，由于零件尚未設計出來，因而知識作用于零件上的公稱或名義載荷。
⑶ 零件的工作能力設計
已知主要零件所受的公稱載荷的大小和特性，即可做零部件的初步設計。設計所依據(jù)的工作能力準則，需參照零部件的一般失效情況、工作特性、環(huán)境條件等合理地擬定，一般有強度、剛度、振動穩(wěn)定性、壽命等準則。通過計算或類比，即可決定零部件的基本尺寸。
⑷ 部件裝配草圖及總裝配草圖的設計
根據(jù)已定出的主要零部件的基本尺寸，設計出部件裝配圖及總裝配草圖。草圖上需對所有零件的外形及尺寸進行結構化設計。在此步驟中，需要很好的協(xié)調各零部件的結構及尺寸，全面地考慮所設計的零部件的結構工藝性，使全部零件有最好的構形。
⑸ 主要零件的校核
有一些零件，在上述第三部中由于具體的結構未定，難于進行詳細的工作能力計算，所以，只能作初步計算及設計。在繪制部件裝配草圖及總裝配草圖以后，所有零件的結構及尺寸均為已知，相互鄰接的零件之間的關系也為已知。只有在這時，才可以較為精確的定出作用在零件上的載荷，決定影響零件工作能力的各個細節(jié)因素。只有在此條件下，才有可能并且必須對一些重要的或者外形及受力情況復雜的零件進行精確的校核計算。根據(jù)校核的結果，反復地修改零件的結構及尺寸，直到滿意為止。
草圖設計完成以后，即可根據(jù)草圖業(yè)已確定的零件基本尺寸，設計零件的工作圖。此時，仍有大量的零件結構細節(jié)要加以推敲和確定。設計工作圖時，要充分考慮到零件的加工和裝配工藝性、零件在加工過程中和加工完成后的檢驗要求和實施方法等。有些細節(jié)安排如果對零件的工作能力有值得考慮的影響時，還需返回去重新校核工作能力。最后繪制除標準以外的全部零件的工作圖。
按最后定型的零件工作圖上的結構及尺寸，重新繪制部件裝配圖及總裝配圖。通過這一工作，可以檢查出零件工作圖中可能隱藏的尺寸和結構的錯誤。人們把這一工作通俗地稱為“紙上裝配”。
1.6 本章小結
本章節(jié)通過查閱圖書及網上資料，了解了國內和國外市場上榨油機的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展方向，同時了解了螺旋榨油機的工作原理與工藝流程，并提出螺旋榨油機的初步設計方案和工藝設計計劃。
第2章螺旋榨油機的設計計算
2.1 電動機的選取
本次設計適于大豆、菜籽等多種油料作物，對象是中、小型油廠，因此選取的電機功率不高。
電機型號 YL-112M-7
額定功率 7.5KW ;
額定電流=8.8A ;
效率 η=84 % ;
功率因數(shù) cos?=0.82 ;
T max/TN =（最大轉矩）/（額定轉矩） = 2.3 ；
Tmin/TN =1.5 ;
總傳動比 í=6.98
2.2 螺旋榨油機主要參數(shù)的確定
2.2.1 榨膛容積比ε
ε＝ＶＪ／Ｖch （2.1）
查表15. 5-1坯實際壓縮比εP=2.39 ;
實際壓縮比εn=3.25
本次設計的螺旋榨油機對象是大豆，其總壓縮比ε＝7.5～14 ,取ε＝7.5
2.2.2 進料端榨膛容積Vj的計算
根據(jù)設計能力等參數(shù)，可按下式計算：
Vj=QBm/60KfKnrmn (2.2)
將數(shù)據(jù)代入公式3.2得：
Vj=(300kg/h×0.9×1000)/(60×0.6×0.7×0.7×60r/min)=255.102 cm3
因此 VJ=255.102 ㎝3;
出坯率 Ｂm=0.9 ;
料坯充滿系數(shù) Kf=0.6 ;
系 數(shù) Ke=0.7 ;
入榨料坯容重 rm=0.7㎏/㎝3 ;
出口端榨膛容積Vch ,由公式3.1 ε＝VJ/Vch 推出 Vch= VJ/ε=18.22 cm3
2.2.3 功率消耗
理論公式
Nr=(q·n·Rp)/6000 (kw) （2.3）
對于中小型機器?。蝦=5～7 kw ;
取 Ｎr=6 kw
2.2.4 榨膛壓力
P=(2471·?·εn5.5)/e0.022w (kPa) （2.4）
將數(shù)據(jù)代入公式3.4得：
P=(2471×0.00085×3.255.5)/e0. 022×3.5﹪=1372.94 kPa
2.2.5榨膛壓縮比曲線
本設計的螺旋榨油機，是二級壓榨型，其曲線圖2.1 ：
圖2.1 榨膛壓縮比曲線
2.3 榨螺軸的設計計算
榨螺軸是螺旋榨油機的主要工作部件之一，榨螺軸的結構參數(shù)、轉速、材質的選擇對形成榨膛壓力、油與餅的質量，生產率和生產成本有很大關系。
在設計中，采用套裝式變導程二級壓榨型榨螺軸，如圖2.2，它將榨螺分成若干段，套裝在芯軸上用螺母壓緊，連續(xù)型榨螺軸的相鄰榨螺緊接，沒有距圈，結構較簡單，榨膛壓力較大，回料少，但齒型復雜，加工須配置專用機床，適用于較小型榨油機。
圖 2.2 榨螺軸
2.3.1 連續(xù)型榨螺軸尺寸如下表所示：
表2.3.1 榨螺軸尺寸表
榨螺號
1
2
3
4
5
6
7
節(jié)長
120
110
80
30
45
45
45
導程
42
42
36
——
31.5
31.5
——
螺旋外徑
70
70
70
70
70
70
70
螺旋內徑
50
50
50/67
69.2/67
59/64.3
64.3/69.6
69.6/76.6
齒頂寬/齒根寬
6/16
6/16
6/16
——
8/9.9
11.7/13.6
——
2.3.2 榨螺齒形
錐形根圓榨螺
榨螺齒形尺寸α＝０～30°;
β=15～45°,最大為β＝90°;
γ<10°;
榨螺最小壁厚δ=(D0-d)/2=6～20 mm,取δ＝6 mm .
圖2.3 3號榨螺
2.3.3 榨螺材料
榨螺用15或20號低碳鋼經氣體滲碳（滲碳層厚度為1.5～2mm）,淬火、回火處理后，表面硬度為HRC58～62 。
2.4 Ⅰ軸和Ⅱ軸嚙合齒輪的計算
2.4.1 齒輪的選用
選用直齒圓柱齒輪傳動，７級精度。
已知輸入功率P1=7 kw ；
小齒輪轉速n1=418.6 r/min ；
齒數(shù)比u=i1=2.25
條件：帶式輸送機，工作平穩(wěn)，轉向不變。
1、材料選擇
Ⅰ軸上的小齒輪材料為45#，硬度為217～255HBS,取硬度為240HBS，嚙合的中齒輪材料為QT500-5(調質)，硬度（147～241）HBS,硬度取為200HBS 。
2、齒輪齒數(shù)的選擇
小齒輪的齒數(shù)Z1=13,中齒輪的齒數(shù)為Z2=i×Z1=29.25 ，取Z２=30
芯軸轉速 n=60r/min
3、按齒面接觸強度設計
⑴. 確定公式
d1t≥2.32 （2.5）
公式3.5內的各計算數(shù)值
①. 試選載荷系數(shù)：K1=1.3
②. 計算小齒輪傳遞的轉距：
T1 =95.5×105P1/n1
=95.5×105×7/418.6
=6.126×104 N·mm
③. 齒寬系數(shù)φd=1
④. 由表查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=181.4 Mpa1/2
⑤. 由圖冊按齒面硬度查得：
小齒輪的接觸疲勞強度極限：σHlim1= 650 MPa
大齒輪的接觸疲勞強度極限：σHlim2= 550 Mpa
⑥. 由公式計算應力循環(huán)次數(shù)
N1 = 60 n1jLh
= 60×418.6×1×( 2×8×300×10)
= 1.2×109
N2 =0.53×109
⑦. 接觸疲勞系數(shù) KHN1=0.9 ，KHN2=0.87
⑧. 計算接觸疲勞許用應力
取失效概率為 1%，
安全系數(shù)為 S=1，
[σH]1 =KHN1·σHlim1/s =0.9×650 = 585 Mpa
[σH]2 =0.87×550 = 478.5 Mpa
⑵. 計算
①. 試算小齒輪分度圓直徑 d1t ,
代入[σH]中較小的值
d1t≥2.32 （2.6）
經計算得 d 1t=67.499 mm
②. 計算圓周速度
V =πd1tn1/(60×1000)
= 3.14×67.499×418.6/(60×1000)
=1.479 m/s
③.計算尺寬
b = φd·d1t = 1×67.499 = 67.499 mm
④. 齒寬與齒高之比 b/h
模數(shù)： mt= d1t/z1 = 67.499/13 = 5.192 mm
齒高： h=2.25 mt =2.25×5.192 =11.683 mm
b/h = 5.778
⑤. 載荷系數(shù)
根據(jù)v=1.479 m/s , 7級精度，
由圖冊查得動載系數(shù) KV =1.08.
直齒輪，假設 KAFt / b < 100 N/mm ,
由表查得：KHα=KFα=1.2 ;
由表查得：使用系數(shù)KA=1 ;
由表查得：7級精度，小齒輪相對支承，非對稱布置時
KHβ =1.12+0.18(1+0.6φd2) φd2 + 0.23×10-3b
=1.12+0.18(1+0.6×12)×12+0.23×10-3×67.499=1.424
由b/h=5.778, KHβ=1.424 查得 KFβ=1.52 ;
故載荷系數(shù)為:
K=KAKVKHαKHβ =1×1.08×1.2×1.424 =1.845
按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由公式3.7
d1 = d1t = 67.499× （2.7）
得 d1 = 75.85 mm
⑥. 計算模數(shù)
m= d1/z1 =75.85/13 =5.835 mm
4、按齒根彎曲強度設計
m≥ （2.8）
⑴. 確定公式內的各計算數(shù)值
①. 由圖冊查小齒輪的彎曲疲勞強度極限σFE1=560 Mpa ;
大齒輪的彎曲疲勞強度極限σFE2=440 Mpa.
②. 由圖冊查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：
KFN1=0.85 , KFN2 =0.88
③. 計算彎曲疲勞許用應力
取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4
[σF]1= Mpa
[σF]2= Mpa
④. 計算載荷系數(shù)
K=KAKVKFαKFβ=1×1.08×1.2×1.52=1.97
⑤. 查取齒形系數(shù)
YFa1=3.13 YFa2=2.52
⑥. 應力校正系數(shù)：
YSa1=1.48 YSa2=1.625
⑦. 計算大小齒輪的并加以比較：
1==0.01362
2==0.01480
大齒輪的數(shù)值大。
⑵. 設計計算
由公式3.8得：
m≥=3.09 mm
對比計算結果，取按齒根彎曲強度設計的，m=3.09 mm,就近圓整為標準值 m=3 , 按接觸疲勞強度計算分度圓直徑 d1=75.85 mm ,從而計算出
小齒輪齒數(shù) z1=d1/m=75.85/3=25.28=26
大齒輪齒數(shù) z2=uz1=2.25×26=58.5 ,取 z2=59
5、幾何尺寸計算
①. 計算分度圓直徑
d1=z1m=26×3=78 mm
d2=z2m=59×3=177 mm
②. 計算中心距
a=(d1+d2)/2=127.5 mm
③. 齒輪寬度
b=φdd1=1×78=78 mm
取 B2=80 mm , B1=85 mm
6、驗算
Ft=2T1/d1=2×9.126×104/78=2340.77 N
KAFt/b=1×2340.77/78=30 N/mm <100 N/mm.
所以，該齒輪設計符合要求。
2.4.2 確定小齒輪的齒形參數(shù)
標準直齒圓柱齒輪幾何尺寸：
① 分度圓直徑d :
d1=mz1=3×26=78 mm
d2=mz2=3×59=177 mm
② 齒頂高ha
ha=ha*m=1×3=3 mm
③ 齒根高 hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×3=3.75 mm
④ 齒全高 h=ha+hf =(2ha*+c*)m=3+3.75=6.75 mm
⑤ 齒頂圓直徑
da1=d1+2ha=(z1+2ha*)m=78+2×3=84 mm
da2=d2±2ha=(z2±2ha*)m=177±2×3=183 mm
⑦ 齒根圓直徑
df1 =d1－2hf=(z1－2ha*－2c*)m
=(26－2×1－2×0.25)×3=70.5 mm
df2=d2±2hf=(z2±2ha*±c*)m=169.5 mm
⑧ 基圓直徑
db1=d1Cosα=78×Cos20o=73.296 mm
db2=d2Cosα=177×Cos20o=166.326mm
⑨ 齒距p=πm=3π=9.42 mm
⑩ 齒厚s=πm/2=3π/2=4.7 mm
齒槽寬e=πm/2=4.7 mm
中心距a=(d2±d1)/2=m(z2±z1)/2=127.5 mm
頂隙 c=c*m=3×0.25=0.75
2.5 軸的計算校核
2.5.1 選材及表面預處理
1.材料:
軸主要用碳鋼,本設計從經濟實用角度選用45#鋼.
2.熱處理:
高頻淬火,表面強化處理噴丸,提高軸的抗疲勞強度,45#鋼熱處理調質 .軸表面淬火處理: 淬硬層深度耐磨.
3.工作條件:
載荷不大,深度 0.5~1.5 mm.
2.5.2 軸的結構設計
1.軸肩高度
a=(0.07~0.1)d (d為軸的直徑,軸環(huán)寬度b=1.4a)
按扭矩強度條件計算
τT=T/wT=9.55×106p/( 0.2nd3 )≤[τT] （2.9）
其中 [τT] 為扭轉切應力,單位是 Mpa.
軸45#鋼 [τT]=25~45 Mpa A0=126~103 mm3
2.軸的直徑
d≥= （2.10）
式中取A0=105 mm3
軸傳遞的功率 p=4 kw,
軸的轉速 n=418.6 r/min
∴d≥=22.28 mm
對于直徑d≤100 mm的軸,有一個鍵槽時,軸徑增大5%~7%,為將軸徑圓整為標準直徑, d= mm, L=60 mm,( L長系列60 mm,短系列42 mm) 。
此處為軸的校核圖形,
圖2.4 軸的受力圖
總彎矩 M==474 Nm
校核軸的強度,按第三強度理論計算應力
（2.11）
對于直徑為d的圓軸,彎曲應力σ=M/w,
扭轉切應力
τ=T/wT=T/2w （2.12）
其中,w (mm3) 為軸的抗彎截面系數(shù),
W=
式中 b=6,t=4,d=28 mm
則軸的彎矩合成強度條件為:
/1842.89=50 Mpa
[σ-1]對稱循環(huán)應變力時，軸的許用彎曲應力經查表得
[σ-1]=60 Mpa
∴σca<[σ-1] 符合強度要求.
軸所受的載荷是從軸上零件傳來的。計算時，常將軸上的分布載荷簡化為集中力，其作用點取為載荷分布段的中點，作用在軸上的扭矩，一般從傳動件輪轂寬度的中點算起。通常把軸當作置于鉸鏈支座上的梁，支反力的作用點與軸承的類型和布置方式有關。
2.6 皮帶輪的設計計算
小帶輪的基準直徑 d1=71 mm ;
大帶輪的基準直徑 d2=315 mm
平帶傳動 在傳動中心距較大的情況下平帶的材質選用帆布芯平帶。
帶輪帶寬b=50 mm ,
帶輪寬 B=63 mm
求帶速 d1=(60×1000×v)/(π×n1)
其中n1=418.6r/min ,d1=71mm ;
i=n1/n2 150°
2.7 鍵的選擇設計
2.7.1 鍵的選擇
鍵的截面尺寸b×h由軸的直徑d由標準中選定。
鍵的長度L一般可按輪轂的長度而定，即鍵長等于或略短于輪轂的長度。
I軸 ：d=22 mm 處選用普通平鍵
鍵寬b×鍵高h b×h =6×6 .
鍵L , L1=25mm,L2=56mm,
軸深度 t=4.0 mm
2.7.2 鍵的校核計算
假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接的強度條件為
σp=2T×103/(kld) ≤[σp ] （2.13）
T傳遞的轉矩為 T=9.126×104 N· mm
K鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h=0.5×6=3 mm
l鍵的工作長度，圓頭平鍵l=L-b=56-6=50mm
d軸的直徑 d=22 mm
[σp] 許用擠壓應力 [σp ] =100～120 Mpa,
查表取 [σp]=110 Mpa
將數(shù)值代入公式
σp=2×9.126×10×103/(3×56×22)=55.309Mpa≤[σp]=110 Mpa
符合標準。
故，鍵的標記為： 鍵6×56 .
2.8 軸承的設計
2.8.1 軸承壽命
Lh=106/(60n)(c/p)ε （2.14）
對于滾子軸承，ε=10/3,我們計算I軸的滾動軸承為圓錐滾子軸承32905。
已知： n=418.6 r/min ,預期計算壽命Lh＇=5000h.
由公式得出，C
求比值 Fa/Fr=1284.3/2966=0.43Lh′ （2.17）
故所選軸承為圓錐滾子軸承32905 ,滿足壽命要求 。
2.9 本章小結
本章主要為螺旋榨油機的強度計算和校核,并在校核中對零件結構的合理性進行了分析。為榨油機的結構設計做了基礎性鋪墊。
第3章 螺旋榨油機的結構設計
3.1 榨螺軸的設計
榨螺軸是由芯軸，榨軸，出渣梢頭，銷緊螺母，調整螺栓，軸承等構成。裝配榨軸時，榨螺與榨螺之間必須壓緊，防止榨螺之間出現(xiàn)塞餅現(xiàn)象，必須擰緊銷緊螺母，餅的厚度用旋轉的調整螺栓來控制。6個榨螺型號不同，材料為20# .
3.2 榨籠的構造
榨籠是由上下榨籠內裝有條排圈，條排，元排所構成。條排24件，元排17件，還有壓緊螺母內裝有出餅圈，榨膛的兩端分別于齒輪箱和機架相連接。
3.3 齒輪箱的構造及入料器的構造
齒輪箱是由齒箱蓋，齒箱體，圓柱齒輪，傳動軸，軸承，皮帶輪等構成，可從頂部油塞孔加機油，從油標處看加油高度。
入料器的組成主要有立軸，錐齒輪，軸承支座，固定板，錐斗等，使用自動進料器可以節(jié)省勞動力，提高生產效率。
3.4 帶輪的結構設計
大三角帶輪的結構尺寸
基準直徑 dd=330mm ,
帶輪寬B=(Z-1)e+2f=30.3 mm,
槽間距e=120.3 ，取e=12.3 mm .
第一對稱面至端面的距離 f=81 ,取f=9.15 mm ,
基準線上槽深 ha=2.0 mm ,
外徑 da=dd+2ha=334 mm ,
最小輪緣厚 =5.5 mm ,取=10 mm .
基準下槽深 hf=9.0 mm , 輪槽角φ=38° .
基準寬度 bd=8.5 mm .
d1=(1.8～2)d=44 mm ,
d2=da-2(ha+hf+)=292 mm ,
h1=290=38.77 mm ,
h2=0.8h1=31.01 mm ,
b1=0.4h1=15.508 mm ,
b2=0.8b1=12.4064 mm ,
f1=0.2h1=7.754 mm ,
f2=0.2h2=6.202 mm ,
L=(1.5～2)d=30.3 mm .
3.5 調節(jié)裝置的設計
調節(jié)裝置的主要目的是調節(jié)出渣的粗細，相應的改變榨膛的壓力機構，為抵餅圈整軸移動或出餅圈同芯軸一起做軸向移動。其結構簡單，操作方便，機架的受力能在運轉中調節(jié)，但芯軸的軸2頭易損壞。由于采用整軸移動或夾餅圈，因此螺栓連接松脫現(xiàn)象比較嚴重，此裝置平穩(wěn)，低速重載的靜載荷，因此采用對頂螺母，兩螺母對頂擰緊后，使旋合螺紋間始終受到附加的壓力和摩擦力的作用，工作載荷有變動時該摩擦力仍然存在。
3.6 鍵的選擇
鍵是一種標準零件，通常用來實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定，以傳遞轉矩，有的還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑動的導向。
3.6.1 Ⅰ軸上的鍵
軸徑 d=22 mm ,
b×h=8×7 ,
L=180 mm ,
軸徑 d=28mm處的為普通平鍵，
公稱尺寸 b×h=8×7 ,
鍵長 L=70 mm ;
3.6.2 Ⅱ軸上的鍵
軸徑 d=28 mm ,
b×h=8×7 ,
鍵長 L=140 mm ;
3.6.3 芯軸上的鍵Ⅰ,
軸徑 d=35 mm ,
b×h=10×8 ,
鍵長 L=180 mm ;
軸的深度 t=5.0 mm .
3.6.4 芯軸上的鍵Ⅱ,
軸徑 d=35 mm ,
b×h=10×8 ,
鍵長 L=450 mm .
3.7 滾動軸承的選擇
3.7.1 Ⅲ軸上的軸承的選擇
Ⅲ軸上的大齒輪 B=95 mm ,B200 , d=35 mm ,內徑 D=35 mm ,D1=1.8D=63 , 輪轂厚t ,t==14 mm ,L=(1.2～1.5)D=52.5 mm , =(2.5～4)mn=108 , H1=0.8D=28 ,H2=0.8H1=22.4 ,C=H1/5=5.8 ,但要求 C10 ,取 C=10 ,S=H1/6 ,取 S=10 ；
選用芯軸上的軸承時，依據(jù)D1來選，D1=63 mm ,選調心滾子軸承，型號為22212 ,尺寸如下：
d=60 mm ,D=110 mm ,
B=28 mm ,
Cr=81.8 KN ,COr=122 ,
脂潤滑 n=3200 r/min ,
重量 W=1.22 kg .
d2=75.7 mm ,D2=93.5 mm ,rmin=1.5 ,
安裝尺寸 damin=69 mm ,Damax=101 mm ,ramax=1.5 ;
計算系數(shù) e=0.28 ,Y1=2.4 ,Y2=3.6 ,YO=2.4 .
3.7.2 Ⅰ軸和Ⅱ軸的軸承
選用相同型號的軸承，圓錐滾子軸承，型號為32905 ;
軸徑 d=25 mm ,
基本尺寸
d=25 mm ,D=42 mm ,
T=12 mm ,
B=12 mm ,
C=9 ,COr=21 ,Cr=16 ,
W=0.064 kg ;
計算系數(shù)
e=0.32 ,Y=1.9 ,YO=1 ,
其他尺寸
a=8.7 ,rmin=0.3 ,r1min=0.3 ,ramax=rbmax=0.3 ,
=10°～18°,取=15
3.8 榨螺軸與齒輪軸的聯(lián)接設計
為了拆裝方便，本設計齒輪箱與榨籠采用法蘭盤連接。而榨螺軸與齒輪軸采用凸緣連軸器聯(lián)接，它是一種剛性聯(lián)軸器，其所要求聯(lián)接的兩軸必須嚴格對中，因此對機器安裝精度要求較高，否則會在軸中引起很大的附加應力。
如圖3.1是利用絞制孔用螺栓聯(lián)接來實現(xiàn)兩軸的隊中，靠螺栓桿部承受剪切和擠壓來傳遞轉距。安裝時不用移動軸，但絞孔加工較麻煩。
3.9 本章小結
本章主要為螺旋榨油機的總體設計，和標準件的選擇。標準件的選用使得榨油機的易損零件更換起來更加容易和方便。
第4章 螺旋榨油機的安裝使用
4.1 螺旋榨油機的潤滑與保養(yǎng)
1、所有油杯、油眼至少每天加油一次。
2、減速齒輪箱內所用齒輪油，除在試車時加入外，以后在每次定期大檢修時，必須加以過濾或更換。如發(fā)現(xiàn)變質則應隨時更換。加油量不宜超過大齒箱下部油標油面線，以免過量油從主軸漏出，污染干餅塊。
3、校餅和螺旋軸部分定一個月檢修一次。檢修時必須除去油粕，徹底清洗檢查，如榨螺、襯圈發(fā)現(xiàn)裂縫或其它損壞時，需進行修理或調換（如停車一段時期后在下次開車前必須先進行檢修一次）。
4、整臺榨油機一般可定6個月大檢修一次。檢修時必須全部拆開清洗檢查，如有損壞，需進行修理或調換。
潤滑部位：
（1）齒輪減速箱內齒輪用機油；雙曲線齒輪油或30~40號機油。
（2）調節(jié)螺栓內套——機油。
（3）滾動軸承—— 潤滑脂。
（4）料斗部分軸承座——機油 ，齒輪——植物油。
齒輪減速箱內的潤滑油從箱蓋的油孔加入。減速器下部設放油螺塞，油位的高低以油標中心高為準，由于榨油機在使用中溫度高，因此應用粘度較大的機油作潤滑油，在使用中難免有少量的植物油滲入潤滑油中，所以在榨有氧氣性油料如桐籽，大豆，亞麻籽等時所用潤滑油應采用有抗氧化性的機油。調節(jié)螺栓上沒有注油螺塞，拆下螺塞即可加油潤滑其內套。
4.2 榨油機的安裝
榨油機購回后，應選擇光線充足，空氣流通，有足夠作業(yè)面積的室內安裝，應根據(jù)機器的說明書進行檢查。著重檢查機器安裝是否正確，各連接管、件是否牢固和安全。然后調試，使機器處于正常的工作狀態(tài)。正式開機前，一面檢查零部件有無松動和損壞。各軸承潤滑油是否充滿。轉動皮帶輪，傾聽傳動件間有無撞擊或其他雜音，若無方可開機。調整螺旋軸與出餅圈的間隙，方法是先使螺旋軸向前抵死餅口，然后倒退2—3轉，使間隙控制在0.5—1毫米。
安裝需要注意的幾點：
⑴ 現(xiàn)場安裝具體結構、混凝土成分配合，依當?shù)赝寥狼闆r決定。
⑵ 水泥底高度可按實際需要施工。
⑶ 電動機安裝于軌座上。電動機的水泥底座，必須根據(jù)所配電動機及其軌座尺寸施工。
⑷ 榨油機安裝時應校正水平。
4.3 螺旋榨油機的使用
同一臺榨油機，不同的人操作，會有不同的出油率，生產率。這就是說明，操作者技術及熟練程度是緊密相關的，因此，無論誰使用榨油機，在使用之前都要做好如下準備工作。榨油之前必須要對油料進行預處理。
4.3.1 油料的預處理
油料壓榨前必須進行預處理，因為它直接影響榨油機的性能、壽命、安全、油品質量及出油率，預處理過程如下：
⑴ 油料的清選：
無論什么種類的油料，都要進行清選，清出其中的泥沙、石子、金屬等雜物，如果清選不好會加快零件磨損，或導致油機損壞，也影響出油率。
⑵ 剝殼和分離
為了充分發(fā)揮榨油機的生產能力，必須事先把帶殼的油料剝掙或分離開來。如花生、桐籽、棉籽等。
⑶ 破碎與扎坯
對顆粒較大的油料，如花生仁、大豆、棉籽等，最好要經過破碎和扎坯，破壞油料仁的組織，擴大受熱面積，便于軟化，提高出油率。
⑷ 蒸炒
蒸炒是提高出油率的關鍵，是熱榨的必備工序，蒸炒溫度因油料不同而各異。料坯蒸炒應均勻，保溫要好，適當控制含水量。
4.3.2 試車前的調整：
⑴ 齒輪箱，調節(jié)螺栓內的軸套，都要先注機油；新榨油機安裝完成后，試車前各潤滑部分應加注潤滑油脂后才可開車。
⑵ 緊固底座螺栓及其它各部位螺栓；
⑶ 搬動調節(jié)螺栓手柄，看轉動是否靈活，搬動大三角帶輪，看齒輪傳動是否有阻力
⑷ 松開緊定螺母，搬動調節(jié)螺栓手柄使導餅環(huán)與出餅圈接觸，然后按順時針方向轉4～5圈，再把緊定螺母銷緊；榨籠榨條間的縫隙，必須根據(jù)所榨油料先進行調整，可以調換榨條間的墊片來調節(jié)。調整榨條間隙時，各長、短壓板相互之間應基本平直，切忌異峰突起，以免跑渣。壓榨過程中出現(xiàn)跑渣，不宜單純過分旋緊大螺栓，以免造成螺栓塑性變形而強度減弱。大量跑渣時應打開榨籠殼，檢查各部，調整各長、短壓板之間平直度，以保證榨籠殼上、下壓緊免于跑渣。
⑸ 點電動機，檢查榨軸旋轉方向是否正確。正確后，讓榨油機空車運轉半小時，觀察各部分有否不正?，F(xiàn)象，注意各部分軸承有否過熱現(xiàn)象，齒輪運轉有否不規(guī)則噪音，機身是否振動反常，以及各運轉部分有否與雜物碰擊聲響，證明一切正常后即可開始試車。
4.3.3 壓榨前的試車
⑴ 榨油機運轉正常后，便可小量投入試車，必須慢慢地投料，投料后，觀察出餅情況，此時投料不能急。料多榨膛壓力突增，負荷加大，易引起堵塞。嚴重時會使榨籠爆裂。
⑵ 此時榨螺與榨籠溫度很低，尚不能進行榨油，要想使本機達到良好效果，按經驗機體溫度須達到燙手的程度（約80o以上）。因此試車過程也是升溫過程。需使料坯通過榨籠來提高溫度，緩緩投料十余分鐘后，看出餅圈是否有餅片推出，為此必須將出餅端的縫隙盡量開大，使校餅指針接近“-2”，讓熟坯順利通過榨籠，同時將下料門逐步開大，約半小時左右，待榨籠溫度升高后，再逐步縮小出餅端的縫隙至3mm左右（即指針指示在“0”的位置），餅即成瓦狀排出，榨籠出油量逐步增加，出油位置亦漸漸自出餅端向前移至第一、第二檔榨條交接處，此時電動機負荷亦穩(wěn)定在12～16A左右，此后出餅在1—2毫米厚度片狀時（此時會出現(xiàn)一瞬間的粗糙磨合聲響，克服過后，就會正常出餅）機膛要磨合20—40分鐘，目的是使機膛升溫，達到燙手的程度，這是出油也最旺，屬于正常狀態(tài)，則說明榨油操作過程已臻于正常，即可長期保持這種情況，此時緊定螺母鎖緊就不要動了，為連續(xù)壓榨做好準備。
4.3.4 投產壓榨
以上準備工作都正常后，就可以正式投產了， 壓榨時，應嚴格控制出餅厚度，油料品種不同，壓榨次數(shù)不同，出餅厚度的控制要求也不同，一般0.3—2.5毫米。具體數(shù)據(jù)可參照各榨油機的說明書要求，視情況而定。
壓榨芝麻等出油率較高的油料時，可分批投料（每批5公斤為宜），每批連榨2—3次。因首批壓榨，油流較大，帶走的熱量較多，可將首批壓榨后的油餅立即裝機進行第二三次壓榨。再壓榨時出油相對減少，油流帶走的熱量較少，可使機器溫度馬上回升到70—80℃，以保證正常工作機溫。每批投料，均應按上述順序進行。工作中，應用木棒勤搗進料斗以防油料口堵塞或搭橋，力求喂料均勻，交應及時清理漏渣，回收到油渣可放回料斗繼續(xù)壓榨。
此時需要要觀察注意以下三種情況：
⑴ 就是正常投產，投料時也要均勻，必須是等量的徐徐送料。操作者細心掌握投料量是十分重要的環(huán)節(jié)。
⑵ 觀察電流表，如果超過16—20安培，說明榨膛阻力增大，此時應松動調節(jié)螺栓，使餅增厚迅速排餅。（此時還會有一個現(xiàn)象，就是第十六和十七號圓排的油道會出現(xiàn)條餅現(xiàn)象）這是因為投料過猛所至。如果電流表讀數(shù)急于下降，排餅速度顯著減慢，那是進料器棚料，可用木棒捅一捅。經過次處理后，仍然不見效果，那就說明在第4號榨螺處形成堅固餅圈，搪塞進料，此時應立刻停車，退出榨軸，清理榨膛，原因清楚后再繼續(xù)壓榨。
⑶ 如果運轉，壓榨，排餅，出油都正常時，那就要穩(wěn)定投料量和速度來保證。此時就要注意傾聽整機運轉聲音有無不正常聲響，如果沒有可連續(xù)壓榨。
4.3.5 停車
⑴ 正常停車，應將料胚全部榨完。再將生坯加入榨籠擠出硬餅和剩余熟坯，當在出餅端發(fā)現(xiàn)排出生坯時， 松動緊定螺母將榨軸反復進退數(shù)次，使膛內余料走完，抽出榨軸。清理干凈，再捅進膛內。
⑵ 緊急停車，因故障而停車，必須先停止上料。然后迅速松動緊定螺母，退出調節(jié)螺栓。如果扭不動，可用手搬動大三角皮帶輪反轉。由排料處排除膛料。再抽出榨軸，同⑴作法。
停機后清理?停止工作后，應抽出榨油機螺旋軸，及時清理榨膛及各間隙內殘渣，以免硬結而影響下次工作。折榨螺時，應北將其托平，防止碰傷，卸下后應立放，以防變形。
4.4 注意事項
⑴ 正常運轉時也不能粗心大意，應注意各部位工作情況。潤滑是否良好，如果有不正常現(xiàn)象應停車及時處理。
⑵ 油料作物應清選干凈，嚴防混入金屬物質。
⑶ 嚴禁用金屬捅料坯。
⑷ 出餅圈和導餅環(huán)嚴禁無間隙開車。
⑸ 使用自動進料器是件好事，但對于沒有操作經驗的人來說，開始就是用是不合適的。
4.5 操作過程中出現(xiàn)的故障及排除
4.5.1熟坯過分干燥時發(fā)生的現(xiàn)象
⑴ 油機的榨籠內發(fā)出格！格！響聲，并使整臺榨油機振動。
⑵ 出餅端瓦形餅不能成塊而碎散，餅呈黑褐色而有焦斑。
⑶ 榨油機的電動機負荷高于正常（30A以上）。
⑷ 出油位置移向出餅方向，出餅口冒青煙，出油減少，油色深褐。
這些現(xiàn)象若持續(xù)時間較長，會造成榨油機重大損失事故，所以遇有以上情況時，關小下料門，減少向榨籠送料，放大出餅端間隙，以減小榨籠內壓力，在進料口處加入生坯，使榨油機負荷逐步下降后，再加以調節(jié)使之恢復正常工作。
4.5.2 熟坯溫度太低、含水量較大時發(fā)生的現(xiàn)象
⑴ 有時會不進料或進料少，料與軸一起轉動。
⑵ 餅塊發(fā)松、發(fā)軟，水汽很濃，餅帶油，餅塊由出餅口出來時跟著主軸一起轉動。
⑶ 榨油機的電動機負荷降低（12A以下）。
⑷ 出油減少，油色發(fā)白起沫，出油位置移向進料方向。
出現(xiàn)上述現(xiàn)象時，可在進料口處加入干的渣餅，這樣可使榨油機逐步恢復正常工作。
4.5.3 一般常見故障及排除
⑴ 榨油機榨油過程中，出現(xiàn)一般卡死現(xiàn)象時，可采用反搬三角帶方法排除。如果反搬三角帶輪也無濟于事，那就扭下機架底角螺栓、松動下榨籠，拆下上榨籠，再送動壓緊螺栓，依次松動圓排。并能清出餅結塊，一直到能拉出榨軸為止，這一過程必須趁榨膛沒有降溫的情況下完成。
⑵ 突然停車，螺旋軸卡死現(xiàn)象。?①壓榨初期，榨膛未磨熱即大量投料引起，可用熱的油料籽（也可用加熱水的干餅）緩緩進料，反復磨機，使溫度升高。 ②壓榨過程中，榨膛斷料，然后又大量投料，造成排料不暢，榨膛被油料堵塞引起。因此，加料時應連續(xù)均勻，餅不能太薄。一旦發(fā)生故障，應立即關閉電源，將進料調節(jié)板插死，停止進料，并將排料板打開，倒開螺旋軸，使之退出。然后清除膛內油料，重新壓榨。③油料未清選，有石子、金屬等硬異物進入榨膛引起。
⑶ 新榨油機或者是新?lián)Q榨軸時，往往有不走料現(xiàn)象，有時不出餅或者是少量出餅，此時只要投入少量的殘餅渣，慢慢投料，并調整出餅厚度即可。
⑷ 不出油或出油率過低?①原料不濕或太干，受潮發(fā)霉，籽料不飽，雜質過多引起。須重新清選油料，并高速好油料水分。②排油縫被油渣堵塞或榨條裝配得太緊引起。應根據(jù)含油量高低，調整榨條的松緊度。③開榨初期，榨膛溫度低，出餅太薄或太厚、零件磨損等都會引起不出油或出油率過低。④壓榨過程中，有時會出現(xiàn)油析不出來的現(xiàn)象，有時不出餅或者是少量出餅，此時只要投入少量的殘餅渣，情況就會好轉。⑤挺了一班后再榨油，機膛內油排不出來。此時可能是圓排的油槽被枯餅堵死，應拆開上榨籠，取出圓排，在熱水中浸泡十余分鐘，用鋼絲刷將油槽洗凈。
⑸ 當壓榨含油量高或是粘度較大的油料時，應拆出排骨圈，重新裝配條排。增大其間隙來解決排油問題。
⑹ 易損件，如榨軸、出餅圈、導餅環(huán)、圓排等，當作業(yè)一個時期后，磨損過于嚴重就不能再用了，應及時更換。
⑺ 跑渣過多?榨油過程中，榨條間少量跑渣是正?，F(xiàn)象。若跑渣過多，可能有如下原因：①個別榨條彎曲或間隙過大。此時，可卸下榨條，用紗布或油石將甲型榨條三凸方打磨，調直榨條重裝，必要時墊些薄鐵皮，使間隙保持在0.05—0.08毫米范圍內。②油料塑性不好，出餅困難，使機膛壓力增加。此時，應將油料適量拌水，并進行磨機，提高機溫以提高油料塑性。③如果出餅太薄。應按說明書要求適當加大出餅厚度。
⑻ 出餅不順?原因之一是餅的厚薄不適宜，應調整出餅厚度；之二是由于有干餅或石子、鐵塊等硬異物進入機膛，應立即停機，抽出榨螺，檢查并清除餅圈和機膛內的干餅、雜物。并根據(jù)出餅圈磨損情況，修理或更換新配件。
⑼ 回油?可能是因油縫堵塞或油縫太小表面不光引起。前者應拆除榨條進行清洗，后者應調整榨條間隙，用油石磨光油縫。
⑽ 不進料?①油料的水分過多，應進行日曬或炒干。②榨螺表面不光，應用砂布打磨榨螺軸或用干渣磨光。③榨條磨損，榨條多邊形被破壞，可翻轉使用或損榨條。
⑾ 燒膛?原因為油料水分偏低，榨螺轉速偏高，機溫過高等引起，應提高油料水分
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