新型節(jié)能型臥式打葉機的設計
32頁 7400字數(shù)+論文說明書+任務書+8張CAD圖紙【詳情如下】
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任務書.doc
大棍.DWG
大輥軸.DWG
小撥料輥軸.DWG
小輥接頭.DWG
撥料輥子.DWG
新型節(jié)能型臥式打葉機的設計開題報告.doc
新型節(jié)能型臥式打葉機的設計論文.doc
新型節(jié)能型臥式打葉機裝配圖.DWG
框欄.DWG
棍頭.DWG
摘要：由于卷煙制造工藝的變革，打葉去梗環(huán)節(jié)從卷煙廠轉移到了復烤廠，立式打葉機占地面積的優(yōu)勢已不存在，而臥式打葉機在設計上更能充分考慮加工物料的特性，打葉質量高的優(yōu)勢較為突出，因此受到普遍歡迎。本設計介紹了一款雙輥臥式打葉機，主要對機器的結構的設計以及計算。
關鍵詞：打葉機；結構；設計
Abstract
Due to the change, cigarette manufacturing process play leaf destemmed link Fu Kao Chang transferred from cigarette factories will catch, vertical dozen leaf machine covers an area of advantage has not existed, and horizontal dozen leaf machine in on the design more will give full consideration to the characteristics of processing materials, play the advantage of high quality leaves are more prominent, so popular. The design of a double roller is introduced, the main play leaves horizontal machine for the structure of the machine design and calculation.
Keywords：Dozen leaf machine ；structure ；design
目錄
1引言 5
2打葉機設計總體結構 6
2.1入料部分 6
2.2打葉部分 6
2.3篩選部分 6
2.4機架部分 6
2.5打葉機設計的總體設計 7
3 雙輥打葉機設計 8
3.1 電動機的選擇 8
3.2 釘齒條上的釘齒轉速 8
3.3 釘齒撥輥的轉速 8
3.4 電動機的功率 9
3.5 電動機的轉速 9
4 傳動裝置的總體設計 12
4.1 電動機的選擇[10] 12
4．1．1打葉機設計的設計參數(shù) 12
4．1．2 功率的確定 12
4．2 傳動部分的設計[10] 13
4.2.1 確定計算功率Pca 13
4.2.2 選擇V帶型號[1] 13
4.2.3確定帶輪直徑dd1，dd2 13
4.2.4 確定中心距a和帶的基準長度 14
4.2.5 驗算主動輪上的包角 14
4.2.6 確定V帶根數(shù)z 14
4.2.7 計算單根V帶初拉力F 15
4.2.8 計算對撥輥軸的壓力FQ 15
5 打葉機設計主要參數(shù)的確定 16
5.1基本結構參數(shù) 16
5.1.1 小撥輥的直徑與長度[7] 16
5.1.2 基本結構尺寸[11] 16
5.2 主要工作參數(shù)的確定 17
5.2.1 小撥輥的速度 17
生產能力[7] 17
功率[12] 17
5.3 小撥輥的結構設計[4] 18
5.3.1 撥輥軸的設計計算及校核 18
5.3.2 撥輥撥輥軸的強度計算[1] 19
5.3.3 小撥輥的設計 25
5.4 撥輥軸承和鍵的選用[8] 27
5.4.1 撥輥軸承的選用和潤滑 27
5.4.2 鍵的選用 28
結論 30
參 考 文 獻 31
致謝 32
1引言
隨著煙草產品的品種的增加，加工工藝方法的改進，煙草機械也隨之在更新、增加和擴展，并向自動化控制和機電一體化方向發(fā)展。
煙草機械技術的先進程度，在很大程度上決定著煙草加工業(yè)的生產組織、生產規(guī)模、生產方式、能源和原材料消耗等，因而影響煙草工業(yè)的產品水平、質量、品種、效益以及更新?lián)Q代周期，對煙草工業(yè)的發(fā)展起促進作用，是煙草工業(yè)生產的基礎工業(yè)，它的技術水平是衡量煙草工業(yè)生產現(xiàn)代化程度的重要標志之一。
煙草機械產業(yè)本身具有兩重性：一方面服務于煙草加工業(yè)，隨煙草加工業(yè)的技術發(fā)展和需要而變化，另一方面煙草機械產業(yè)又是機械制造工業(yè)的分支，其產品是機電產品中的專用設備。企業(yè)的生產和管理具有機械制造工業(yè)的特征，因此其技術和管理水平也隨機械制造工業(yè)的科技進步而提高。
打葉機是煙草行業(yè)不可或缺的機械設備，本文重點介紹臥式雙輥打葉機
2打葉機設計總體結構
打葉機設計主要組成部分：入料口、小撥料輥、大撥料輥、電機、機架等部分組成。整體組成如圖1所示：
2.1入料部分
入料口與打葉機設計的上蓋部分相連，它是利用一厘米厚的鐵板制成，入料部位中心為雙輥之間，將處理的煙葉從入料口進入，下滑到打葉部位，即大撥料雙輥之間，進行打葉。
2.2打葉部分
打葉部分主要是由大撥料輥、小撥料輥、雙半圓柵格式凹板組成。煙葉在雙大撥料輥打葉，將已脫下的煙葉從柵格式凹板的縫隙漏下，落到下滑板，由出口排出機體之外，煙葉桿借助于撥輥上的間隙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煙葉卡住，然后快速旋轉的釘齒撥輥將被卡死的煙葉強行打葉，當然，無論是工作時還是安裝時，柵格式凹板是固定不動的。打葉機設計之后，再將煙葉經過柵格式凹板，從凹板的縫隙漏出，順著斜滑板滑出機體之外，目的是將煙葉和煙葉桿分開。
2.4機架部分
機架是由總機架、電機機架、出料口、下滑板及穩(wěn)定結實的主機梁組成，機架是打葉機設計的主要支撐，他承擔著打葉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，因此為了機架的結論
本次設計的臥式雙輥打葉機是在消化吸收國外先進技術基礎上，自行設計打葉機。本次設計主要對煙葉打葉機整機機構進行設計；對打葉機的動力學分析及動力學參數(shù)的計算；對電機的選擇及校核；對主要零件進行設計，通過校核均滿足使用要求；對設備的環(huán)保及經濟評價進行分析計算。
通過本次設計，對打葉機的知識有了深刻的認識，學會了如何大學期間所學到的知識應用到實踐當中，對今后的工作和學習有非常大的幫助。同時通過本次設計了解到，我國的打葉機在近幾年有了長足的發(fā)展,很多單位已經掌握了打葉機械的設計理論和方法 ,進行了很有成效的研制工作 ,解決了很多實際問題。
由于本人水平，在設計中難免會存在問題，在今后的踏出校園之后，我相信我會進一步完善自己，使自己在能有所提高。
參 考 文 獻
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致謝
本次畢業(yè)設計是在XXX老師的親切關懷和悉心指導下完成的。他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他們都始終給予我們細心的指導和不懈的支持。在此謹向他們致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 在此，我還要感謝XXX老師的幫助和耐心的指導，還感謝在一起愉快的度過四年大學生活各位機同學們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。
畢業(yè)設計是不但是對我們三年來學習任務的考察，而且能更好地鞏固我們學過的理論知識，為以后在實際的設計中打下扎實的基礎。從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!
畢業(yè)設計 (論文 )任務書 畢業(yè)設計題目 新型節(jié)能型臥式打葉機的設計 學生姓名 專業(yè)班級 芙蓉機自班 學 號 指導教師 教 研 室 機械設計教研室 起止時間 畢 業(yè)設計的任務、目的與要求 1 畢業(yè)設計的任務 先進的打葉復烤工藝技術與設備，一直是國內外煙草行業(yè)、煙機制造業(yè)研究開發(fā)的課題。進入新世紀以來，國家對各項能源的合理利用制定了相關的規(guī)定，大力提倡節(jié)約用電，降低消耗，國家煙草專賣局對復烤廠的改造或新增設備均有較高的要求，不僅從生產質量上、生產能力上進行要求，也從節(jié)約能源，減少投資進行 考核。因此目前世界各國在研究打葉復烤工藝技術時，已經從傳統(tǒng)的單純研究提高大、中片率等的打葉指標，轉向在保證打葉指標不下降的前提下如何降低生產成本（包括生產耗電及設備土建資金），提高煙葉的利用率，如何利于今后復烤廠的改造，并從環(huán)保上如何降低生產噪音方面發(fā)展 。 該設計要求，按給定的生產工藝和生產車間的布局，完成打葉機的布置，用 軟件對 打葉生產線 建模 ， 自動生成三維圖和二維圖，編寫設計說明書， 設計全條流水線裝配圖及零件圖， 進行 強度計算 ，同時，選定電動機及減速器。完成設計其它任務。 2 畢業(yè)設計的目的 綜合已 學知識，提高學生外語水平、專業(yè)水平、計算機水平、綜合能力、創(chuàng)新開發(fā)研究能力以及與嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。 3 畢業(yè)設計的要求 （ 1） 查閱資料，撰寫開題報告，掌握機械產品的基本步驟，將參考文獻 1 譯成中文； （ 2） 分析 臥式打葉機 的原理與性能； （ 3） 運用 軟件對整機中螺旋機構建模， 并用 行仿真； （ 4） 設計 整條流水線的結構 ，設計 傳動機構，對整條線的速度設計計算， 用 對典型零件進行建模，并用 制零件圖和裝配圖（打印裝配圖與主要零件圖，折合 紙三張以上），按學院規(guī)定的格式撰寫并打印設計說明書，字數(shù)不少于 字； （ 5） 除給定參考文獻外查《機械傳動》、《機械設計》等專業(yè)期刊，參考文獻不小于12 篇（至少英文二篇）。 主要參考文獻與資料： [1] ]000 [2] 辛一行主編 1 卷） [M]械工業(yè)出版社， 1996 [3] 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機制造業(yè)研究開發(fā)的課題。進入新世紀以來，國家對各項能源的合理利用制定了相關的規(guī)定，大力提倡節(jié)約用電，降低消耗，國家煙草專賣局對復烤廠的改造或新增設備均有較高的要求，不僅從生產質量上、生產能力上進行要求，也從節(jié)約能源，減少投資進行考核。因此目前世界各國在研究打葉復烤工藝技術時，已經從傳統(tǒng)的單純研究提高大、中片率等的打葉指標，轉向在保證打葉指標不下降的前提下如何降低生產成本（包括生產耗電及設備土建資金），提高煙葉的利用率，如何利于今后復烤廠的改造，并從環(huán)保上如何降低生產噪音方面發(fā)展。 二、主要研究內容 合中國國情的國產化節(jié)能臥式打葉機的技術原理及生產工藝，并在國內進行示范。 隨著社會的不斷發(fā)展 ,卷煙生產由最初的個體手工作坊發(fā)展到當今工業(yè)化大規(guī)模的自動化生產，同樣煙葉的葉、梗分離工序也隨之由手工抽梗發(fā)展到機械抽梗，再發(fā)展到今天的全自動打葉機。打葉機作為葉、梗分離的機械設備，已有幾十年的發(fā)展歷史，國際上在五十年代已開始使用打葉機。到六十年代， 打葉機在一些先進國家得到較廣泛的應用，首先應用于卷煙廠，并隨著打葉復烤技術的推廣，轉向復烤廠。 自從八十年代開始， 隨著技術進步和對打葉機各項參數(shù)要求的提高， 打葉機 的性能等得到迅速提高，其應用也更加廣泛和普及。 目前的打葉機可分為三大類：立式打葉機、臥式打葉機、綜合式打葉機。從打葉復烤技術發(fā)展看，國內外基本上無太大變化，仍采用 “柔打細分 ”技術，對煙葉進行多級打葉、多級風分，對以上幾種類型的打葉機進行比較、優(yōu)化，如何使工藝設備配置更為合理，在保證工藝技術指標穩(wěn)定的前提下，開發(fā)出先進可靠的設備，既降低設備的生產成本，較低生產噪音，并可大大縮短設備的占地面積，降低設備的使用要求，并通過試驗分析，確定最佳工藝條件，優(yōu)化工藝參數(shù)，是今后研究的主要內容。 000kg/h 生產能力的新型臥式打葉復烤設備成套試驗樣機和工業(yè)性試驗樣機，完成工業(yè)性試驗后，推廣應用并開發(fā)系列化產品。 我們首先以額定生產能力為 6000kg/h 的節(jié)能型臥式打葉機作為研究課題及工業(yè)性試驗樣機對象，在對此試驗樣機總結及改進的基礎上，逐步開發(fā)生產能力為 9000kg/h、 12000kg/下內容均以 6000kg/ 新型 6000kg/煙葉 96" 96" 96× 3" 96× 3" 96" 96" 刮板喂料機 倉式喂料機 分料器 打葉器 風分器 風分器 96" 96" 96" 96" 72" 72" 風分器 風分器 風分器 打葉器 風分器 風分器 回梗 72" 72" 72" 72" 72" 60" 風分器 打葉器 風分器 風分器 打葉器 風分器 原有打葉設備中，各級打葉裝置與風分系統(tǒng)之間、風分系統(tǒng)之間的物料輸送均采用風力輸送，所需風機數(shù)量較多，能耗高，增加了運行成本，由于采用風送管道方式，增加了設備與設備之間的距離，且煙葉在輸送時與管道摩擦，形成部分造碎，水份與溫度在循環(huán)風力的影響下會有所下降，不利于下級風分及打葉，為此在節(jié)能型臥式打葉機需改變原有的風送及風分方式，各級打葉裝置與風分器之間的物料輸送采用帶式輸送機連接，風分器與風分器之間采用直接相接方式，取消原有的風送風機及風送管道，這樣一 來，即可大大縮短整線設備長度，又可減少原有風送風機造成的能耗。 分器的運行原理、結構組成，以及如何保證風分單元的風分效率。 新型風分器運用負壓風對煙葉進行充分風選，較原風分器從外形、結構、風分原理均進行了變動，以達到滿意的風分效果，并保證風分器之間的連接，滿足整線的長度要求；風分器內部的輸送網帶結構采用鉸接連接方式，其輸送角度25° ,在輸送網帶兩側的殼體上留足夠的開門位置利于網板的觀察及更換；另外由于風分器只采用了一級拋葉輥，較原有風分器減少了一級拋葉輥 ，為保證風分器的風分效率不受影響，需將拋葉輥轉速由原來的 640r/高到 960r/防止由于流量大后造成的堵料，又可給煙葉更大的拋料慣性，提高風分精度，且拋葉輥轉速采用了變頻調速 ,在拋葉輥掃條上增加刮板硬邊，增強了拋葉的慣性，獲得較好的風分效果，并在風分器拋葉部分增加了調整機構，可實現(xiàn)大角度調整拋葉角度及適當補風功能；此種結構較原風分器減少了一級拋葉裝置，可有效的減少煙葉在加工過程中造碎，利于煙葉的充分利用，可提高一個百分點以上的出片率；由于風分器與風分器之間采用直接相接方式，距離較小，為了便 于今后的檢修和保養(yǎng)，應將風分器的輸送網帶做成可拆卸式，見圖 1、圖 2。為了研究風力在整個輸送網帶上的均勻性，提供了兩種不同的進風方式進行試驗比較，見圖1、圖 2。 圖 1 圖 2 新型節(jié)能型臥式打葉機的研究應首先保證各項打葉指標較原有打葉機不下降，甚至有所提高，如下： 于 ≥ 56%； 大于 ：≥ 88%； 徑大于φ ≤ 度大于 20 80%； 于 1/8″的葉片）：≤ 徑≥φ %以上。 新型打葉機較原臥式打葉機在整線配置、整線外形、耗能指標、各單機結構上均有較大改變，具備以下優(yōu)點： 原 98 型 6000kg/000kg/原 6000kg/新型節(jié)能型 6000kg/設 備總長 93 米左右 60 米左右 裝機容量 1200右 848右 (節(jié)能 32%) 風機數(shù)量 45～ 46 臺 23～ 24 臺 落葉器數(shù)量 24 臺 13 臺 輸送方式 風管輸送（需 80 噸） 皮帶輸送 出料方式 單獨配振篩或振槽 合并在風分器內皮帶出料，減 少占地 整線電機數(shù)量 130 臺 89 臺 料問題。 為避免落料器在運行由于流量或水份溫度的不均勻，而造成的煙葉偏料或堵料，需對落葉器進行了改進設計，落料器篩鼓內結構采用增加環(huán)形隔板方式（見圖 3），利于均風，可將 風機的風力均勻的分布在整個落料器篩鼓長度上，有效的防止了偏料現(xiàn)象；在節(jié)能型臥式打葉機中，合格煙葉的出料方式采用帶式輸送機輸出，落料器直接與帶式輸送機相連，由于落料器采用十字門氣鎖方式落料，會與帶式輸送機形成負壓區(qū)，導致出料不暢，形成堵料，對此在與落料器連接的帶式輸送機兩側應適當留有透氣孔（見圖 1），避免形成負壓。 圖 3 在節(jié)能型臥式打葉機中，大量的采用帶式輸送機輸送煙葉，將會產生大量的灰塵及漏料，為保護工作環(huán)境，需增加多個吸塵口；對于風分器中煙葉的 灰塵處理需適當進行調整，原有風分器的風分除塵量一般在 4%~5%之間，而節(jié)能型臥式打葉機中的風分器需增加到 7%~8%，才能較好的保證除塵效果，并能較好的控制葉中含梗率。 各級打葉器進行優(yōu)化設計，打葉器的前后門采用增加手搖減速箱來操作前后門的開啟，方便操作維修，并滿足既可加工烤煙又可加工白肋煙的要求；打葉器打輥形式為方便維護仍采用原耳座式； 以往臥式打葉機漏料問題進行了改進設計，改變了刮板喂料機原出料端形式，將出料漏斗引入一打皮帶機；將倉式喂料機的儲存?zhèn)}由原來的底部封閉式改為敞開式， 增加落料斗將底帶及提升帶上漏料引入一打皮帶機，解決原有設備漏料問題； 三、初期的工藝技術研究與試驗 結合工藝技術的研究及樣機的開發(fā)，進行了原理性試驗，將風分單元進行風分實驗，為模擬實際工作環(huán)境，設定工藝流量為 6000kg/h,第一次投料為模擬第一個風分器，因此，投料量和投料時間為 100kg/料前先將未分選過的煙葉混合體的重量稱好（每批的重量不應該相同，為保證試機有一定的時間，每批的重量應不少于 200并盛放在敞口的容器內，以便于投料迅速；投料時應盡可能的做到均勻投料并在規(guī)定時間內投完。當一 批料投完后，應立即收集分選出的煙葉及未分離完的混合體，將它們分別稱重，并做好記錄。未分離完的混合體暫存在一邊，以便第二回合時使用。投料試機分批進行，當未分選過的煙葉混合體全部用完后，進行第二回合的投料試機。 第二回合的投料試機為模擬第二個風分器，根據(jù)第一個風分器的風分率，計算出進入第二個風分器的煙葉混合體的流量。計算方法為：假設第一個風分器的平均風分率為 a %，則進入第二個風分器的煙葉混合體的流量為（ 1）h，也就是（ 1） 機的投料方法與第一次相同，每批投 料都要做好記錄。第二回合未分離完的煙葉混合體保留好，準備第三回合用。 第三回合的投料試機為模擬第三個風分器，流量計算方法為：假設第二個風分器的平均風分率為 b %，則進入第三個風分器的煙葉混合體的流量為（ 1）(1)h，也就是（ 1）（ 1） 機的投料方法與第一次相同，每批投料都要做好記錄。第三回合未分離完的煙葉混合體保留好，準備第四回合用。 第四回合的投料試機為模擬第四個風分器，流量計算方法為：假設第三個風分器的平均風分率為 c %，則進入第四個 風分器的煙葉混合體的流量為（ 1）(1)(16000kg/h，也就是（ 1）（ 1） (1100kg/機的投料方法與第一次相同，每批投料都要做好記錄。第四回合未分離完的煙葉混合體保留好，準備第五回合用。 節(jié)能型臥式打葉機第一至第五分的風分效率設定為 45%、 55%、 65%、 70%、75%。根據(jù)風分器風分效率的定義，即某個風分器分選出來的脫離梗葉片的重量占進入該風分器的梗葉分離的葉片總量的比例。根據(jù)第四回合未分離完的煙葉混合體的重量，估計在該混合體中剩余梗葉分離 的葉片的重量，為計算方便，設為H。 若第一個至第四個風分器分離出的脫離梗葉片的重量分別為 A、 B、 C、 D、則一打全部打下來的梗葉分離的葉片的重量為 W=A+B+C+D+H 計算各風分器的風分效率 （ %） 第一個風分器的風分效率為 A/W 第二個風分器的風分效率為 B/（ 第三個風分器的風分效率為 C/（ 第四個風分器的風分效率為 D/（ 例如： A=2633 B=1770 C=941 D=354 H=152 W=5850 各風分器的效率： 風分器 1 為 2633/5850= 風分器 2 為 1770/（ 5850=過一組風分單元試驗后，從風分效果看基本達到了設計要求，網面過網風速在 s 以上，選擇風機風量，以 96"風分器為例：以風分器下體的截面計算，通過截面的風速為 s，單臺風機風量 =25166 m3/h，風機全壓為 2200與風機廠提供的風機連接后，進行兩次投料試驗，煙葉、煙梗分離較完全，出料口中無煙梗攙雜，分離效果良好，將原設計時風機參數(shù)與風機廠提供參數(shù)進行比較，基本一致，風機廠提供的風機參數(shù)為風量 =26000 m3/h，全壓 =2600于此節(jié)能型臥式打葉機中的風分器與原風分器從結構、外形均有所不同，并采用負壓風進行葉梗分離。設計時的原理分析為：在風分器輸送網帶以下至風機出風口為正壓風，當?shù)斤L分器輸送網帶網面時，由于采用兩臺相同風機進行對吹，此面的全壓應為零，而風分器輸送網帶網面以上應形成負壓。在試驗中對風分單元進行了多點測試后，實際情況與原設計原理完全吻合，對測試數(shù)據(jù)進行處理后，風機的實際風量為 33398 m3/h，滿足設計要求。 四、結束語 本項目是在我公司自主開發(fā)研制原臥式打葉機的基礎上， 結合目前打葉復烤技術的發(fā)展分析，結合今后復烤廠改造的實際情況，針對原臥式打葉機占地面積較大，耗電量大，不利于復烤廠改造，并減少復烤廠的投資和成本等因素，在不影響打葉指標的前提下，開發(fā)研制該項目 ,現(xiàn)以 6000kg/h 的生產能力進行開發(fā)研制。本項目完成推廣后，將利于復烤廠今后的改造，并減少復烤廠的土建投資和加工成本，對行業(yè)降耗、提質工作提供了一個重要加工手段，對發(fā)展民族煙草機械也將產生重大意義。 1 摘要： 由于卷煙制造工藝的變革，打葉去梗環(huán)節(jié)從卷煙廠轉移到了復烤廠，立式打葉機占地面積的優(yōu)勢已不存在，而臥式打葉機在設計上更能充分考慮加工物料的特性，打葉質量高的優(yōu)勢較為突出，因此受到普遍歡迎。本設計介紹了一款雙輥臥式打葉機，主要對機器的結構的設計以及計算。 關鍵詞： 打葉機 ；結構；設計 2 ue to u an of in on to of of so of a is of 3 目錄 1 引言 ................................................................................................... 5 2 打葉機設計總體結構 ............................................................................ 6 料部分 ........................................................................................................... 6 葉部分 ........................................................................................................... 6 選部分 ........................................................................................................... 6 架部分 ........................................................................................................... 6 葉機設計的總體設計 ................................................................................... 7 3 雙輥打葉機設計 .................................................................................. 8 動機的選擇 .................................................................................................. 8 齒條上的釘齒轉速 ...................................................................................... 8 齒撥輥的轉速 .............................................................................................. 8 動機的功率 .................................................................................................. 9 動機的轉速 .................................................................................................. 9 4 傳動裝置的總體設計 ......................................................................... 12 動機的選擇 [10] ........................................................................................... 12 4． 1． 1 打葉機設計的設計參 數(shù) ................................................................. 12 4． 1． 2 功率的確定 .................................................................................... 12 4． 2 傳動部分的設計 [10] .................................................................................... 13 定計算功率 .............................................................................. 13 擇 V 帶型號 [1].................................................................................. 13 定帶輪直徑 ....................................................................... 13 定中心距 a 和帶的基準長度 ..................................................... 14 算主動輪上的包角 1? ..................................................................... 14 定 V 帶根數(shù) z .................................................................................. 14 算單根 V 帶初拉力 F ..................................................................... 15 4 算對撥輥軸的壓力 ................................................................... 15 5 打葉機設計主要參數(shù)的確定 ................................................................ 16 本結構參數(shù) ................................................................................................. 16 撥輥的直徑與長度 [7] ...................................................................... 16 本結構尺寸 [11] ................................................................................. 16 要工作參數(shù)的確定 .................................................................................... 17 撥輥的速度 ...................................................................................... 17 生產能力 [7]..................................................................................................... 17 功率 [12] ........................................................................................................... 17 撥輥的結構設計 [4] .................................................................................... 18 輥軸的設計計算及校核 .................................................................. 18 輥撥輥軸的強度計算 [1] .................................................................. 19 撥輥的設計 ...................................................................................... 25 輥軸承和鍵的選用 [8] ................................................................................ 27 輥軸承的選用和潤滑 ...................................................................... 27 的選用 .............................................................................................. 28 結論 ................................................................................................... 30 參 考 文 獻 ........................................................................................ 31 致謝 ................................................................................................... 32 5 1 引言 隨著煙草產品的品種的增加，加工工藝方法的改進，煙草機械也隨之在更新、增加和擴展，并向自動化控制和機電一體化方向發(fā)展。 煙草機械技術的先進程度，在很大程度上決定著煙草加工業(yè)的生產組織、生產規(guī)模、生產方式、能源和原材料消耗等，因而影響煙草工業(yè)的產品水平、質量、品種、效益以及更新?lián)Q代周期，對煙草工業(yè)的發(fā)展起促進作用，是煙草工業(yè)生產的基礎工業(yè)，它的技術水平是衡量煙草工業(yè)生產 現(xiàn)代化程度的重要標志之一。 煙草機械產業(yè)本身具有兩重性：一方面服務于煙草加工業(yè)，隨煙草加工業(yè)的技術發(fā)展和需要而變化，另一方面煙草機械產業(yè)又是機械制造工業(yè)的分支，其產品是機電產品中的專用設備。企業(yè)的生產和管理具有機械制造工業(yè)的特征，因此其技術和管理水平也隨機械制造工業(yè)的科技進步而提高。 打葉機是煙草行業(yè)不可或缺的機械設備，本文重點介紹臥式雙輥打葉機 6 2 打葉機 設計 總體結構 打葉機 設計 主要組成部分：入料口、 小撥料輥 、 大撥料輥 、 電機、 機架等部分組成。整體組成如圖 1 所示： 料部 分 入料口與 打葉機 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 中心為雙輥之間 ，將 處理 的 煙葉 從入料口進入，下滑到 打葉 部位，即大撥料雙輥 之間，進行 打葉 。 葉 部分 打葉 部分主要是由 大撥料輥 、 小撥料輥、雙半圓柵格式凹板 組成。 煙葉 在雙大撥料輥 打葉 ，將已脫下的 煙葉 從柵格式凹板的縫隙漏下，落到下滑板，由 出口 排出機體之外， 煙葉桿 借助于 撥輥 上的 間隙 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。 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 煙葉 卡住，然后快速旋轉的釘齒 撥輥 將被卡死的 煙葉 強行 打葉 ，當然，無論是工作時還是安裝時，柵格式凹板是固定不動的。 打葉機 設計 之后，再將 煙葉 經過柵格式凹板，從凹板的縫隙漏出，順著斜滑板滑出機體之外，目的是將 煙葉 和 煙葉 桿 分開。 架部分 機架是由 總 機架、 電機 機架、出料口、下滑板及穩(wěn)定結實的主機梁組成，機架是 打葉機 設計 的主要支撐，他承擔著 打葉機 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 7 堅固，此 雙輥打葉機 設計 采用三毫米厚的 方管 制成。 葉機 設計 的總體設計 為了更優(yōu)化 煙葉 脫離機的機型和結構設計，此 打葉機 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 打葉機 設計 的下部，與 打葉機 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。 打葉機 設計 的從入料到打葉 到分離 煙葉 和 煙葉桿 ，最后將 煙葉 和 煙葉桿 排出機體之外，是 打葉機 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 打葉機 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。 圖 1總體結構 8 3 雙輥打葉機 設計 根據(jù) 煙草機械打葉機相關設計的要求 ，有關 打葉機 設計 的相關設計的參考數(shù)據(jù)： 打葉機 主 撥輥軸 為 750～ 850 柵格式凹板的直徑為 600 其凹板的長度為 1290在 大撥輥 撥輥軸 上 上設有 釘齒條，每個釘齒條上均勻分布著釘齒 ，以便 煙葉桿 隨螺旋釘齒的螺旋作用排出機體之外 ，釘齒 撥輥 的直徑為， 撥輥 上的釘齒長度為 動機的選擇 根據(jù)實踐測量得知每個釘齒的均勻受力為 40N ，當 打葉機 設計 正常工作時釘齒 撥輥 上的釘齒條快速旋轉，其中均有兩條釘齒條受 煙葉 所給的切向力，而另外兩個釘齒條是空行程，因此， 602740** ????? ，即 打葉機設計 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) 齒條上的釘齒轉速 當 打葉機 設計 的釘齒 撥輥 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 撥 輥 軸 的 轉 速 和 釘 齒 的 半 徑 ， 即 ： 0 060 2022 0 07 5 0 060 ?? ?????? ??? ）（軸?， 其中： V — 釘齒的轉速 軸N— 打葉機 主 撥輥軸 的轉速 D — 釘齒距 撥輥軸 心的距離 齒 撥輥 的轉速 打葉機 設計 所需功率為由 打葉機 的工作阻力和運轉參數(shù)求定，即： 9 1000?，計算求得： 00 ??? 。 動機的功率 電動機功率由公式 ?來計算， 打葉機 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 撥輥軸 承（每對） 即取 1? = 帶傳動 即取 2? =輥 轉動 （因為釘齒條固定于 撥輥 上） 即取 3?=1 則 ?????? ???? 0 0 01 0 0 0 ???????? ? 動機的轉速 根據(jù)資料 打葉機相關規(guī)范 可查得主 撥輥軸 的轉速在 750～ 850 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 撥輥軸 的轉速 相匹配，故電動機轉速范圍可選為： 2（??? 15007504 ??） ～ 3000 符合這一范圍的同步電動機轉速的有 720 1440 2900 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 10 方案 電動機型號 額定 功率 電動機轉速 基本參數(shù) P/步 轉速 滿載 轉速 效率（ %） 電動機重量（ 功率因數(shù) 1 50 720 85 119 500 1440 8 000 2900 4 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 選電動機的額定功率載轉速900r／ 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 載 時 額 定 電 流 額 定 轉 矩 最 大 轉 矩 轉速 r／電流（ 380V） 效率% 功率因數(shù) 440 11 11 表３ 電動機尺寸列表 單位 中心高 H 外形尺寸 ?? )2(底腳安裝尺寸 地腳螺栓孔直徑 K 撥輥軸 伸尺寸 裝鍵部位尺寸 電動機的輸出 撥輥軸尺寸 G 132 315345475 ?? 140216 ?128038?4110?33 12 4 傳動裝置的總體設計 動機的選擇 [10] 4． 1． 1 打葉機 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 式中： d— 出料粒徑， D— 進料粒徑， Q— 產量， t/h； 得 N=185× (1/ 10000 ― 1/ 150000 )57電機功率 ,查手冊 : 選電機型號為 功率為 55 轉速為 980r/ 外形尺寸為 1198× 555× 640(長×寬×高 )。 13 4． 2 傳動部分的設計 [10] 定計算功率 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 略大，即 （ 4中： 工作情況系數(shù)， 1 . 4 5 5 7 7c a P k w? ? ? ?擇 V 帶型號 [1] 根據(jù)計算功率 77 9 8 0 / m 《機械設計手冊》圖 12型帶。 定帶輪直徑 a) 參考《機械設計手冊》帶傳動設計部分，選取小帶輪直徑1d=355 b) 驗算帶的轉速 100060 11?? （ 4 100060 11?? =m a x/ 0060 98035514.3 ??? ??帶的速度合適 (普通 V帶 4530m a x ～?) c) 從動帶輪直徑21129 8 0 3 5 5 4 0 1 . 0 5870d m ? ? （ 4 由《機械設計手冊》表 12得 d =40014 定中心距 a 和帶的基準長度 根據(jù) d+2d)>??S , 故 a— a 剖面安全。 b. b— 抗彎截面系數(shù) 38333 101 0 0 ??? 抗扭截面系數(shù) 38323 1021 0 0 ????? 彎曲應力 M P 60 9 5 38 ????M P ??0?m?切應力 T 4 6 3 0 0 0 8 ?????M P ??? ???由附表 10??? 。 又 ???? ???????? 、、、、。則 2 3 3 01 ???????? ??????????8 1 50 7 51 ???????? ??????????7698152 3 368152 3 362222 ?????? ???? 25 顯然 ? ? ，故 b— b 截面右側安全。 c. b— 38333 1021 0 0 ????b— 矩相同。 彎曲應力 M P 74 6 7 1 63 7 60 9 5 3 ????M P ??0?m?切應力 T 4 6 3 0 0 0 8 ?????M P ??? ?????，由附表 10? ?? ，由附表 10。、、。又、 ???? ???? ????? 。則 ??????? ??????????2 2 1 40 3 51 ???????? ??????????183122143260221432602222 ?????? ????顯然 ? ? ，故 b— b 截面左側安全。 以上計算表明： 撥輥軸 的彎扭合成強度和疲勞強度是足夠的。 撥輥 的設 計 本設計參閱了國內市場上對 打葉機 的研究資料 ,結合各類型 打葉機 小撥輥 的不同結構 ,打葉頭 排列分布方式如圖 5示。 26 圖 5撥輥 的安裝結構 由圖 5知 , 打葉頭 在兩隔板之間是按 60°的間隔布置著六個 打葉頭 ,即著六個 打葉頭 中心線處在一個平面上。設計時適當調整 打葉頭 間隔套尺寸 ,保持打葉頭 總數(shù)不變，而如此排布 打葉頭 在破碎腔空間上有效利用了 打葉頭 的“空間打擊”能力，能夠顯著提高破碎效率，降低了能耗。 葉頭 的設計 [11] 打葉頭 是 交叉式 破碎的主要工作零件。 打葉頭 的質量、形狀和 材質對 打葉機的生產能力有很大的影響。 打葉頭 動能的大小與 打葉頭 的質量成正比，動能越大，即 打葉頭 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)?打葉頭 質量。 打葉頭 的耐磨性是其主要質量指標，提高 打葉頭的耐磨性，可縮短 打葉機 的檢修停車時間。從而，提高 打葉機 的利用率和減少維護費用。傳統(tǒng)的 打葉頭 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 打葉頭 復合鑄造，即錘柄采用 570 鋼，而 打葉頭 采用高鉻鑄鐵，其耐磨性比高錳鋼 打葉頭 提高數(shù)倍。 現(xiàn)在 打葉頭 的設計已經由傳統(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 打葉頭 的設計及 打葉頭 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 打葉頭 結構設 27 計（如圖 5示）。 圖 5葉頭 裝 [3] 小撥輥 與主 撥輥軸 之間的配合為間隙配合，配合為 8。 輥軸 承和鍵的選用 [8] 輥軸 承的選用和潤滑 a． 撥輥軸 承所受 載荷的大小、方向和性質，是選擇滾動 撥輥軸 承的主要依據(jù)。 上端選： 2881536622 型調心滾子 撥輥軸 承 下端選： 288153622 型調心滾子 撥輥軸 承 9039430 型推力調心滾子 撥輥軸 承 b．校核 撥輥軸 承的使用壽命 28 根據(jù) r ???????? 1 6 6 6 7（ 5 對于 153662 型 撥輥軸 承，假定其壽命為 3年 查手冊 19670?00 207? hL h 14400163003' ???? ' 3 1 6 5 47 2 0 76 1 9 6 7 08701 6 6 6 7 310???????? 該 撥輥軸 承符合要求。 c． 撥輥軸 承潤滑方式選用油管潤滑。 的選用 a．鍵分別選平鍵 28× 16× 104 （ 36× 20× 848 （ b．平鍵的校核 根據(jù) ? ?M ? ?? 4（ 5 T ─ 轉矩， ； d ─ 撥輥軸 的直徑， h ─ 鍵的高度， l ─ 鍵的工作長度， ? ?P? ─ 許用擠壓應力 ， 由《機械手冊》表 得 ? ?P? =30～ 45 29 鍵一： 28× 16× 104 ? ?M P ? ??????? 3 5 96 944符合要求。 鍵二： 36× 20× 848 ? ?M P ? ???? ???? 05 3 5 9 6 944 3 符合要求。 30 結論 本次設計的 臥式雙輥打葉機 是在消化吸收國外先進技術基礎上，自行設計 打葉機 。本次設計主要對 煙葉打葉機整 機機構進行設計 ；對 打葉機 的動力學分析及動力學參數(shù)的計算；對電機的選擇及校核；對主要零件進行設計，通過校核均滿足使用要求；對設備的環(huán)保及經濟評價進行分析計算。 通過本次設計，對 打葉機 的知識有了深刻的認識，學會了如何大學期間所學到的知識應用到實踐當中，對今后的工作和學習有非常大的幫助。同時通過本次設計了解到，我國的 打葉機 在近幾年有了長足的發(fā)展 ,很多單位已經掌握了 打葉機械的設計理論和方法 ,進行了很有成效的研制工作 ,解決了很多實際問題。 由于本人水平，在設計中難免會存在問題，在今后的踏出校園之后，我相信我會進一 步完善自己，使自己在能有所提高。 31 參 考 文 獻 [1] 王少懷 北京 :電子工業(yè)出版社 2006 [2] 陳立德 北京 :高等教育出版社 ,2006 [3] 吳宗澤 ,羅圣國 北京 :高等教育出版社 ,2006 [4] 周明衡 北京 :化學工業(yè)出版社 ,2000 [5] 唐增寶 ,何永然 ,劉安俊 武漢 :華中科技大學出版社 ,1994 [6] 機械設計手冊編委會 北京 :機械工業(yè)出版社 ,2004 [7] 周元康 重慶 :重慶大學出版社 ,2001 [8] 施高義等 北京 :機械工業(yè)出版社 , [9] 《聯(lián)軸器結構圖冊》編寫組編 北京 :國防工業(yè)出版社 , 1994 [10] 花家壽 上海 :上海科學技術出版社 , [11] 張文志 哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學出版社 ,2006 [12] 侯玉英 ,孫立鵬 北京 :高等教育出版社 ,2006 [13] 王嵐 ,趙丹 ,隋 立明 哈爾濱 :哈爾濱工程大學 , 2006 [14] 唐大放 ,馮曉寧 ,楊現(xiàn)卿 徐州 :中國礦業(yè)大學出版社 ,2001 [15] 張建中 徐州 :中國礦業(yè)大學出版社 ,1999 [16] 楊昂岳 .北京 :國防科技大學出版社 , 2004 [17] 尹常治 北京 :高等教育出版社 ,2004 [18] 楊清梅 ,孫建民 哈爾濱 :哈爾濱工程大學出版社 , 2004 [19] 機械譯叢編輯部編 文集 機械工業(yè)出版社 ,1959 [20] 石瑛玉 ,許維曦 上海 :上海交通大學出版社 , 1993 32 致謝 本次畢業(yè)設計是在 師的親切關懷和悉心指導下完成的。他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他們都始終給予我們細心的指導和不懈的支持。在此謹向他們致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 在此，我還要感謝 師的幫助和耐心的指導，還感謝在一起愉快的度過四 年大學生活各位機同學們，正是由于你們的 幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 畢業(yè)設計是不但是對我們三年來學習任務的考察，而且能更好地鞏固我們學過的理論知識，為以后在實際的設計中打下扎實的基礎。從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 !