浆渣自分离立式磨浆机

浆渣自分离立式磨浆机

在转矩T的作用下，各螺钉受到剪切和挤压作用，各螺钉所受的横向工作剪力和该螺钉轴线到螺钉组对称中心的连线相垂直。为了求得各螺钉的工作剪力的大小。各螺钉的剪切变形量与该螺钉轴线到螺钉组对称中心的距离成正比。 根据作用力矩平衡的条件得： ?Firi?T

i?1z又因为Fi?Fmaxrirmax，i=1，2，?，z

rmax联解以上两式，可求得受力最大的工作剪力为：Fmax?T? z2?rii?1 T?9550 FmaxP4?95500??13.6N?m n28002?T?rmax?rii?1z13.64?0.03??151.56N

23?0.03?sn?，选取性能等级为6.8

受变载荷时，安全系数n??3.5?5，取n??4；????级的45钢材质的螺钉，经查表可知，屈服强度极限?s?480Mpa。

?????sn??480?120Mpa，所以许用工作剪力： 4d24 ?F???????? 所以满足要求。

?120?3.14?624?3391.2N?Fmax

3.5 离心分离筛的设计

筛网是分离浆体和渣料的关键部分，根据设计任务要求，筛网目数需为90目。目是指一平方英寸上可以打多少个孔，目数越多，每个孔的直径就越小，因此经常用目数来表示粉体的细度。筛目与筛孔内径对照表如下： 筛目 筛孔内径（mm） 筛目 筛孔内径（mm） 筛目 筛孔内径（mm） 10 2.00 60 0.250 140 0.105 16 1.19 80 0.177 200 0.074 20 0.84 100 0.149 40 0.42 120 0.125

因为筛网的目数根据设计要求为90目，所以筛孔的内径通过计算可得：

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R?0.149?0.177?0.163?mm?

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3.6 螺栓的强度校核

根据电动机的选型，可查得电动机的质量为45kg。便可计算得螺栓组所受的总重力为： F总?mg?45?9.8?441?N?

而三个相同的螺栓均匀分布着，所以每个螺栓所受的力的大小为： F?F总?3?441?3?147?N?,

电动机与筒体之间采用的是普通螺栓组连接，由工作条件可知，可以利用承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接的计算方法来校核螺栓的强度。这种高紧螺栓连接承受轴向拉伸工作载荷后，由于螺栓和被连接件的弹性变形，螺栓所受的总拉力并不等于预紧力和工作拉力之和。根据理论分析，螺栓的总拉力除和预紧力F0、工作拉力F有关外，还受到螺栓刚度Cb及被连接件刚度Cm等因素的影响。因此，应从分析螺栓连接的受力和变形的关系入手，找出螺栓总拉力的大小。 总拉力的大小为：

F2?F0?CbF

Cb?Cm式中：F0——预紧力，N； F——工作拉力，N； F2——总拉力，N；

Cb——螺栓的相对刚度

Cb?CmCb值尽量小些。一般设计

Cb?Cm为了降低螺栓的受力，提高螺栓连接的承载能力，应使

时，可根据垫片材料不同使用下列推荐数据：金属垫片（或无垫片）0.2--0.3；皮革垫片0.7，铜皮石棉垫片0.8，橡胶垫片0.9。在此选用的是金属垫片。所以为佳。

为了保证连接的紧密性，防止连接受载后接合面间产生缝隙，应使F1?0(F1为残余预紧力),推荐采用的F1为：对于有密封性要求的连接，F1??1.5?1.8?F；对于一般连接，工作载荷稳定时，F1??0.2?0.6?F；工作载荷不稳定时，F1??0.6?1.0?F；对于地脚螺栓连接，F1?F。因为电动机运转过程中，会受到振动的影响，所以选择工作载荷不稳

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Cb取0.2

Cb?Cm浆渣自分离立式磨浆机

?Cb?定的情况来计算，取F1?0.6F 又因为：F0?F1??1??C?C??F,

bm??所以，总拉力F2?F0?CbF?F1?F?1.6F?1.6?147?235.6?N?

Cb?Cm 设计中选取的螺栓的公称直径为d1?16mm。考虑到螺栓在总拉力F2的作用下可能需要补充拧紧，故将总拉力增加30%以考虑扭转切应力的影响。于是螺栓危险截面的拉伸强度条件为： ?ca?1.3F2???? 2?4d1计算得：?ca?1.52Mpa，经查表可知，?bmin?330Mpa。显然满足强度要求。

3.7 键的强度校核

平键连接传递转矩时，通过连接中各零件的受力分析可知，对于采用常见的材料组合和按标准选取尺寸的普通平键连接（静连接），其主要失效形式是工作面被压溃。除非严重过载，一般不会出现键的剪断。因此，通常只按工作面上的挤压应力进行强度校核计算。假定载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键连接的强度条件为：

2T?103?p???p

kld??式中：T——传递的转矩?T?FY?Fd2?,N?m；

k——键与轮毂键槽的接触高度，k?0.5h，此处h为键的高度，mm；

l——键的工作长度，mm，圆头平键l?L?b，平头平键l=L，这里L为键的公称 长度，mm；b为键的宽度，mm； d——轴的直径，mm；

?p——键、轴，轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，Mpa，见下表： 许用挤压应力 连接工作方式 键或毂、轴的材料 载荷性质 静载荷 轻微冲击 冲击 120-150 100-120 60-90 70-80 50-60 30-45 ????? p静连接 钢 铸铁 33 ?p?2T?10?2?13.6?10?9.25Mpa

kld3.5?30?28 选择键的材料为钢。可知键的强度满足设计要求。

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4 重要零部件材料的选择及装配特性

4.1 定、动磨片材料的选择

磨片的材料是决定磨浆机出浆细度的重要因素。我国磨浆机的磨片材料一般使用30号粒度碳化硅经过配料——压制——烧结——机加工而成的。优点是来源广泛。缺点是普通的砂轮以金属加工为对象故约有40%的气孔率，就会成为数千亿巨量细菌的贮藏库，会使食品遭受污染。目前国外已经研究出一种具有无气孔、无渗透的新型陶瓷磨具，这种磨具的粒度有16#-24#共8个类型，根据原料加以选择，以磨盘的形状和磨纹来实现破碎区、磨浆区、精磨区，三个区的作用。这种磨盘只要清洗表面就能洗净，可以防止细菌污染。

4.2 离心分离筛材料的选择

离心分离筛是完成浆渣分离的重要零件，运转过程中，它与动砂轮片连接在一体。随电动机的转轴，一起做高速圆周运动。根据以上工作要求，分离筛因装配的精度缺陷，会产生一定的离心惯性力。所以分离筛的材料的质量应该尽量选择较轻的材质，又由于会与浆渣接触，必须要满足食品安全等相关规定。并且要便于冷加工成型。综合考虑各方面的因素，该设计中选用防锈铝合金作为加工离心分离筛的材料。所选材料型号为LF21。

4.3 机体、机盖材料的选择及磨浆机的固定方式

电动机高速旋转工作时，其振动影响不容忽视，所以在选择箱体的材料时，应尽量选择具有吸振性能好的材料，以增加磨浆机的工作平稳性。而机体与筒体之间采用焊接方式连接，所以所选材质应具有一定的焊接性能。所以在此设计中选择了Q235型号的碳素结构钢，它有一定的强度，良好的铸造性和韧性，焊接性好，被广泛用于制造一般的机械零件。此外，机盖的设计时，为了使在离心力作用下的渣体能顺利的沿着出渣挡板出渣，应该在机盖的内表面加工出一条引槽，以便渣体能顺利流出。

磨浆机装配完成，考虑工作的安全性，应与地面有很好的固定，在此采用地脚螺栓，将筒体与地面连接。以达到较好的固定效果。

4.4 相关零部件润滑方式的选择

流体膜润滑是指处于流体膜润滑状态下的两摩擦表面被一层润滑膜隔开，不发生金属与

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