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編號
無錫太湖學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）
題目： 絞龍式和面機設(shè)計
信機 系 機械工程及自動化 專業(yè)
學(xué) 號： 0923223
學(xué)生姓名： 徐 斌
指導(dǎo)教師： 戴 寧（職稱：副教授）
（職稱： ）
2013年5月25日
XXXVI
無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）
誠 信 承 諾 書
本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 絞龍式和面機設(shè)計 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。
班 級： 機械95
學(xué) 號： 0923223
作者姓名：
2013 年 5 月 25 日
無錫太湖學(xué)院
信 機 系 機械工程及自動化 專業(yè)
畢 業(yè) 設(shè) 計論 文 任 務(wù) 書
一、題目及專題：
1、題目 絞龍式和面機設(shè)計
2、專題
二、課題來源及選題依據(jù)
和面機的作用是進(jìn)行各種性質(zhì)不同面團(tuán)的調(diào)制，即將各種原、輔料加水?dāng)嚢?，調(diào)制成既符合質(zhì)量要求，又適臺機械加工成形的面團(tuán)，主要用于面包、餅干、糕點、膨松食品、面條、餃子等食品的加工，其混合好的面團(tuán)質(zhì)量直接影響到食品的品質(zhì)。和面機在實際使用過程中，常常根據(jù)需要控制面團(tuán)的大小，選擇不同的攪拌機構(gòu)，才能保證面團(tuán)的質(zhì)量。現(xiàn)有市場上銷售、使用的和面機攪拌機構(gòu)為漿葉式或葉片式，其具有和面時間長、攪拌不充分、面團(tuán)清理困難等缺點。本課題的任務(wù)是設(shè)計一臺具有新型攪拌裝置的和面機，目的在于設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長和便于清理更換的攪拌裝置，主要適用于加工小顆粒面團(tuán)。
本課題的設(shè)計，有助于學(xué)生能掌握和運用專業(yè)知識，鍛煉工程設(shè)計能力。 三、本設(shè)計（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：
I
① 查閱和整理資料，包括一篇與課題相關(guān)或相近的外文資料并進(jìn)行翻譯；
② 確定課題的總體設(shè)計方案，進(jìn)行開題報告；
③ 進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的選擇、計算和校核；
④ 對絞龍式和面機進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制總裝圖、主要部件圖和典型零件圖；
⑤對整個設(shè)計過程作出總結(jié)，撰寫設(shè)計說明書。
四、接受任務(wù)學(xué)生：
機械95 班 姓名 徐 斌
五、開始及完成日期：
自2012年11月12日 至2013年5月25日
六、設(shè)計（論文）指導(dǎo)（或顧問）：
指導(dǎo)教師 簽名
簽名
簽名
教研室主任
〔學(xué)科組組長研究所所長〕 簽名
系主任 簽名
2012年11月12日
15
摘 要
和面機的作用是進(jìn)行各種性質(zhì)不同面團(tuán)的調(diào)制，即將各種原、輔料加水?dāng)嚢?，調(diào)制成既符合質(zhì)量要求，又適臺機械加工成形的面團(tuán)，主要用于面包、餅干、糕點、膨松食品、面條、餃子等食品的加工，其混合好的面團(tuán)質(zhì)量直接影響到食品的品質(zhì)。設(shè)計對和面機，包括和面機的工作原理、分類、各類結(jié)構(gòu)組成、操作要求和方法、常見故障和排除方法、和面機的維護(hù)和保養(yǎng)、以及和面機的技術(shù)要求進(jìn)行了概述，并詳細(xì)設(shè)計了50kg/次和面機，包括攪拌裝置、攪拌傳動系統(tǒng)、卸料傳動系統(tǒng)并畫出了和面機設(shè)備總裝圖，部分重點零件圖及部件圖。設(shè)計機型采用雙絞龍臥式和面機，一次調(diào)粉容量為50kg，適合調(diào)制各種面團(tuán)。其設(shè)計過程參照了T-66型臥式和面機，主要特點是攪拌系統(tǒng)選擇了絞龍式攪拌器；攪拌系統(tǒng)減速裝置選用三相異步電機，采用帶輪和兩級齒輪傳動；翻缸系統(tǒng)減速裝置選用步進(jìn)電機，采用用蝸輪蝸桿傳動及齒輪傳動。和面機結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作簡單，維護(hù)方便，和面效率較高。
關(guān)鍵詞：絞龍；翻轉(zhuǎn)卸料；和面機
Abstract
Dough kneader's function is carrying on the modulation of each pasta with different nature , filling various primaries with water, making since of quality request and suitable machine work taking shape. It mainly used for the transform of bread, biscuit, pastry and Peng loose provisionses, such as provisions, noodles and dumpling...etc. The quality of maxed dough directly effects the character of provisions. The design aim at dough kneader, Including the operate priniple, sort, each kind of structure of the including, dough kneader composition, operation request, the maintenance and upkeep, the familiar fault and removal method, the support and maintain of dough kneader, The technique requests of dough kneader. Detailed design dough kneader of 50 kgs/time, including mix device, mix drive system, unloading drive system and drawing out the total assembling drawing, some important parts and part assembling drawing. In the design, dough kneader uses double twist, adjust powder capacity to 50 kgs at a time, suitable to make various pasta. Its design process according to type T-66 lay type and surfaced machine. the main features is to mix blend system to select double the lay Long Shi's stirrer. Turn over an urn of system reduction gear choice stepping dynamo, using worm gear worm drive and gear drive. Dough kneader structure simple tightly packed, operate in brief, support convenience, is as higher as surface efficiency.
Key words: dragon; the rollover unloads to anticipate; dough kneader
目 錄
摘 要 III
Abstract IV
目 錄 V
1 緒論 1
1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義 1
1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 1
1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 1
2 絞龍式和面機設(shè)計 2
2.1 設(shè)計參考 2
2.1.1 和面機調(diào)制基本過程 2
2.1.2 和面機分類 2
2.1.3 和面機的主要零部件 4
2.2 絞龍臥式和面機設(shè)計 7
2.2.1 選擇和面機容量，以每次調(diào)和面粉的重量為準(zhǔn) 7
2.2.2 總體方案設(shè)計 7
2.2.3 攪拌裝置設(shè)計 9
2.2.4 攪拌傳動系統(tǒng)設(shè)計 12
2.2.5 翻缸裝置設(shè)計 25
2.2.6 其它裝置設(shè)計 32
2.2.7 絞龍式和面機裝配圖 32
3 和面機操作及故障分析 34
3.1 和面操作要求 34
3.2 和面操作方法 34
3.3 和面機常見故障及排除方法 35
4 和面機的維護(hù)和保養(yǎng) 36
4.1 機器設(shè)備保養(yǎng)的意義 36
4.2 機器設(shè)備保養(yǎng)等級的劃分 36
5 和面機的技術(shù)要求 38
5.1 一般技術(shù)要求 38
5.2 工作條件 38
5.3 使用性能 38
5.4 主要零部件質(zhì)量要求 38
5.5 裝配要求 39
5.6 整機性能 39
5.7 電動機功率與耗電量 39
5.8 電氣 39
5.9 外觀要求 39
6 結(jié)論與展望 41
6.1 結(jié)論 41
6.2 不足之處及未來展望 41
致謝 42
參考文獻(xiàn) 43
絞龍式和面機設(shè)計
1 緒論
1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義
和面機的作用是進(jìn)行各種性質(zhì)不同面團(tuán)的調(diào)制，即將各種原、輔料加水?dāng)嚢瑁{(diào)制成既符合質(zhì)量要求，又適臺機械加工成形的面團(tuán)，主要用于面包、餅干、糕點、膨松食品、面條、餃子等食品的加工，其混合好的面團(tuán)質(zhì)量直接影響到食品的品質(zhì)。和面機在實際使用過程中，常常根據(jù)需要控制面團(tuán)的大小，選擇不同的攪拌機構(gòu)，才能保證面團(tuán)的質(zhì)量?，F(xiàn)有市場上銷售、使用的和面機攪拌機構(gòu)為漿葉式或葉片式，其具有和面時間長、攪拌不充分、面團(tuán)清理困難等缺點。本課題的任務(wù)是設(shè)計一臺具有新型攪拌裝置的和面機，目的在于設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長和便于清理更換的攪拌裝置，主要適用于加工小顆粒面團(tuán)。
1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況
中國是世界上最大的面制品生產(chǎn)國，而和面機是其生產(chǎn)加工的重要設(shè)備．其性能的好壞、結(jié)構(gòu)的正誤。將直接影響食品的營養(yǎng)、感官等質(zhì)量指標(biāo)，進(jìn)而影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。隨著中國綜合實力的躍升，消費者對食品的質(zhì)量前所未有的關(guān)注，這也就對和面機市場形成一種倒逼驅(qū)動力，只有不斷研發(fā)出更好的和面機，才能立足于市場。中國是人口大國，而食品質(zhì)量與每人切身利益相關(guān)，食品機械的發(fā)展可以降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而改善人民生活水平，在龐大的人口基數(shù)基礎(chǔ)上，其所具有的現(xiàn)實意義很大。食品機械行業(yè)是一個市場化程度比較高的行業(yè)，自改革開放以來，各國憑借先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，較強的研發(fā)實力，不斷擴大市場，對中國本土行業(yè)造成一定沖擊。我們應(yīng)更加重視研發(fā)、創(chuàng)新，以期增強國際競爭力。
中國和面設(shè)備幾十年來有長足的發(fā)展，其技術(shù)含量、自動化程度不斷提高。不過與國際上相比，差距還很明顯，現(xiàn)階段，中國主流設(shè)備僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家90年代的設(shè)備。相比而言，生產(chǎn)效率低，能耗高，穩(wěn)定性和可靠性差，產(chǎn)品造型落后，外觀粗糙，基礎(chǔ)件和配套件壽命低，國產(chǎn)的氣動件和電器元件質(zhì)量差。?因此中國在這方面發(fā)展空間還很多。
?現(xiàn)有市場上銷售、使用的和面機攪拌機構(gòu)為漿葉式或葉片式，其具有和面時間長、攪拌不充分、面團(tuán)清理困難等缺點。因此雖有大量和面機充滯于市場，卻不能很好的滿足客戶需求。
1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求
本課題的任務(wù)是設(shè)計一臺具有新型攪拌裝置的和面機，目的在于設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長和便于清理更換的攪拌裝置設(shè)計一臺具有新型攪拌裝置的和面機，結(jié)構(gòu)簡單、
使用壽命長和便于清理更換的攪拌裝置，主要適用于加工小顆粒面團(tuán)。該設(shè)備能彌補市場空缺，為小規(guī)模食品加工帶來便利和效益，有較好應(yīng)用前景。
2 絞龍式和面機設(shè)計
2.1 設(shè)計參考
2.1.1 和面機調(diào)制基本過程
和面機調(diào)制面團(tuán)的基本過程由攪拌槳的運動來決定。水，面粉及其它輔料倒入攪拌容器內(nèi)，開動電動機使攪拌槳轉(zhuǎn)動，面粉顆粒在槳的攪動下均勻地與水結(jié)合，首先形成膠體狀態(tài)的不規(guī)則小團(tuán)粒，進(jìn)而小團(tuán)粒相互黏合，逐漸形成一些零散的大團(tuán)塊。隨著槳葉的不斷推動，團(tuán)塊擴展揉捏成整體面團(tuán)。由于攪拌槳對面團(tuán)連續(xù)進(jìn)行的剪切，折疊，壓延，拉伸及揉合等一系列作用，結(jié)果調(diào)制出表面光滑，具有一定彈性，韌性及延伸性的理想面團(tuán)。若再繼續(xù)攪拌，面團(tuán)便會塑性增強，彈性降低，成為粘稠物料。
2.1.2 和面機分類
和面機有臥式與立式兩種結(jié)構(gòu)，也可以分為單軸，多軸或間歇式，連續(xù)式。
1、臥式和面機
臥式和面機的攪拌容器軸線與攪拌容器回轉(zhuǎn)軸都處于水平位置；其結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，卸料、清洗、維修方便，可與其它設(shè)備完成連續(xù)性生產(chǎn)，但占地面積較大。這類機器生產(chǎn)能力（一次調(diào)粉容量）范圍較大，通常在25-400kg/次左右。它是國內(nèi)大量生產(chǎn)和各食品廠應(yīng)用最廣泛的一種和面設(shè)備。
圖2.1是國內(nèi)定型生產(chǎn)的T-66型臥式和面機的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2.1 T-66型臥式和面機
和面機工作時，電動機1通過三角皮帶2帶動蝸桿3，經(jīng)蝸輪蝸桿減速機構(gòu)Ⅰ，使攪拌槳4轉(zhuǎn)動。槳軸上有6個直槳葉，用以調(diào)和面團(tuán)。和面結(jié)束后，開動電動機8，經(jīng)三角皮帶7帶動蝸桿6，通過蝸輪蝸桿減速機構(gòu)Ⅱ，使和面容器在一定范圍內(nèi)翻轉(zhuǎn)，將和好的面團(tuán)很方便地卸除。
T-66型臥式和面機采用蝸輪蝸桿減速機構(gòu)直接傳動，速比大，噪音小，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。起面和倒面團(tuán)均采用電控制開關(guān)自動進(jìn)行，減輕了操作工人地勞動強度[1]。
T-66型臥式和面機調(diào)和容器容量約為100kg。它的攪拌軸上裝有6個與軸垂直的槳葉，和面容器內(nèi)壁上安有兩個固定葉片，可以調(diào)制各種彈塑性不同的面團(tuán)。主軸轉(zhuǎn)速30r/min。根據(jù)工藝要求，攪拌槳可以更換。如換上Σ形或Z形攪拌槳，則更有利于將面團(tuán)調(diào)和均勻。
圖2.2是WT-7型和面機結(jié)構(gòu)簡圖
圖2.2 WT-7型臥式和面機
WT-7型和面機是在T-66型和面機的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而成，起結(jié)構(gòu)如圖3.2所示。該機主軸上安裝了4個槳葉，按圓周等分安裝在主軸上，在側(cè)壁上裝有3把固定不動的橫切刀，當(dāng)主軸進(jìn)行回轉(zhuǎn)時，槳葉和橫切刀便對物料產(chǎn)生壓縮，剪切，捏合與對流混合等作用，物料在上述4種作用的協(xié)同作用下，很塊便能混合均勻[1]。
該機有兩臺電動機。主電機與擺線減速器聯(lián)成整體安裝在機座內(nèi)，帶動主軸及其槳葉回轉(zhuǎn)。副電動機也安裝在機座內(nèi)，它通過皮帶輪，蝸桿，蝸輪帶動筒體產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運動，使其在限位范圍內(nèi)進(jìn)行倒缸出料和復(fù)位。
本次所做和面機設(shè)計主要參照以上兩種設(shè)備
其它參考圖2.3。
圖2.3 和面機其他參考圖例
2、立式和面機
立式和面機的攪拌容器軸線沿垂直方向布置，攪拌容器垂直或傾斜安裝。結(jié)構(gòu)型式與立式打蛋機相似，只是傳動裝置較簡單。有些設(shè)備攪拌容器作回轉(zhuǎn)運動，并設(shè)置了翻轉(zhuǎn)或移動卸料裝置。
立式和面機結(jié)構(gòu)簡單，制造成本不高。但占空間較大，卸料，清洗不如臥式和面機方便。直立軸封如長期工作會使?jié)櫥瑒┬孤?，造成食品污染?
圖3.4是國內(nèi)生產(chǎn)的TL-63型立式和面機的結(jié)構(gòu)圖
圖2.4 TL-63型立式和面機
TL-63型立式和面機為雙槳式,攪拌速度為34r/min，雙槳升降速度為415mm/min。攪拌容器容量為100-150kg[8]。
2.1.3 和面機的主要零部件
1、攪拌器
攪拌器也稱作攪拌槳，是和面機最重要的部件。按攪拌軸數(shù)目分，有單軸式和雙軸式兩種。臥式的與立式的也有所不同。
單軸式和面機結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，操作維修方便，是我國面食加工中普遍使用的機型。這種和面機只有一個攪拌槳，每次和面攪拌時間長，生產(chǎn)效率低。由于它對面團(tuán)的拉伸作用較小，如果投料少或操作不當(dāng)，則容易出現(xiàn)抱軸現(xiàn)象，使操作發(fā)生困難。因此單軸式和面機只適于揉制酥性面團(tuán)，不適合調(diào)制韌性面團(tuán)。
雙軸式和面機具有臥式和面機的優(yōu)點。它有兩組相對反向旋轉(zhuǎn)的攪拌槳，且兩個攪拌槳相對獨立，轉(zhuǎn)速也可不同，相當(dāng)于兩臺單軸式和面機共同工作。運轉(zhuǎn)時，兩槳葉時而相互靠近，時而又加大距離，可加速均勻攪拌。雙軸和面機對面團(tuán)的壓捏程度較低，拉伸作用強，適合揉制韌性面團(tuán)。缺點是造價高于臥式和面機，起面較困難，需附加相應(yīng)的裝置，如果手工起面則勞動強度大。
單軸臥式和面機攪拌容器的結(jié)構(gòu)形狀有多種類型，對應(yīng)于不同調(diào)制物料特性及工藝要求。
（1） Σ形和Z型攪拌槳
這兩種結(jié)構(gòu)如圖2.5。
圖2.5 Σ形和Z型攪拌槳
其中Σ形應(yīng)用廣泛，有很好的調(diào)制作用，卸料和清洗都很方便。Z形攪拌槳調(diào)和能力比Σ形低，但可以產(chǎn)生更高的壓縮剪力，多用在細(xì)顆粒與粘滯物料的攪拌中。
（2） 槳葉式攪拌器
如圖2.6所示。
圖2.6 槳葉式攪拌槳
槳葉攪拌對物料的剪切作用很強，拉伸作用弱。攪拌軸裝在容器中心，近軸處物料運動速度低，容易出現(xiàn)抱軸現(xiàn)象，但其制造成本低。
（3） 滾籠式攪拌器
如圖2.7所示。
圖2.7 滾籠式攪拌器
它主要由連接板，4-6個直輥及攪拌軸組成。直輥分為加有活動套管與不加套兩種。這種攪拌器對物料的機械作用弱，對物料的破壞小，制造方便，但操作時間長。
（4） 其它類型攪拌器
如圖2.8所示。
圖2.8 其他類型攪拌器
2、攪拌容器
臥式和面機的攪拌容器（也稱攪拌槽）的典型結(jié)構(gòu)見圖2.9。
圖2.9 攪拌容器
容器多由不銹鋼焊接而成。容器的容積由一次調(diào)和物料的重量決定，分為25kg，50kg，75kg，100kg，200kg，400kg等系列。
和面操作時，面團(tuán)形成質(zhì)量的好壞與溫度有著很大的關(guān)系，而不同性質(zhì)的面團(tuán)又對溫度又不同的要求。高功效和面機通常采用帶夾套的換熱式攪拌容器。為降低設(shè)備成本，使用普通單層容器，可通過降低物料調(diào)和前的溫度來達(dá)到加工工藝的要求。
為防止工作時物料或潤滑油從軸承處泄漏污染食品，容器與攪拌軸之間的密封要好。軸轉(zhuǎn)速低，工作載荷變化大，軸封處間隙變化頻繁，因此密封裝置應(yīng)J型無滑架橡膠密封圈等大變形彈性元件。新型臥式和面機有的采用了空氣端面密封裝置，密封效果很好。
攪拌容器的翻轉(zhuǎn)分為機動和手動兩種[2]。
機動翻轉(zhuǎn)容器機構(gòu)由電動機，減速器及容器翻轉(zhuǎn)齒輪組成。和面操作結(jié)束后，開動電動機，通過蝸輪蝸桿減速器帶動與容器固接的齒輪轉(zhuǎn)動，使容器翻轉(zhuǎn)一定的角度。這種機構(gòu)操作方便，操作工人勞動強度低，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整個設(shè)備成本高，適宜在大型和面機或
高效和面機上使用。
手動翻轉(zhuǎn)容器機構(gòu)由機械翻轉(zhuǎn)和人力翻轉(zhuǎn)兩種。機械翻轉(zhuǎn)使在容器及機架上裝有一套蝸輪蝸桿機構(gòu)（或使一對齒輪），操作時手搖蝸桿（或小齒輪）帶動固接在容器上的蝸輪（或不完整的大齒輪），使容器翻轉(zhuǎn)。定位銷限制翻轉(zhuǎn)的極限位置。這種機械結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備成本低，但操作勞動強度大。適用于小型和面機或簡易型和面機。
立式和面機的攪拌容器有可移動式和固定式兩種。可移動式容器下面有小輪子，調(diào)和結(jié)束后可將容器推走。固定式的攪拌軸可上下移動。操作結(jié)束后將攪拌軸上升，移開可繞機架立柱左右轉(zhuǎn)動的容器。
3、機架
小型和面機轉(zhuǎn)速低，工作阻力大，產(chǎn)生的振動及噪音都較小，因此不用固定的基礎(chǔ)。機架結(jié)構(gòu)有的采用整體鑄造，有的采用型材焊接框架結(jié)構(gòu)，還有底座鑄造而上部用型材焊接的。
4、傳動裝置
和面機的傳動裝置有電動機，減速器及聯(lián)軸器等組成，也有的用皮帶輪。
和面機工作轉(zhuǎn)速低，多為25-35r/min，故要求大的減速比，常用蝸輪蝸桿減速器或行星輪減速器（行星減速電機）。蝸輪蝸桿減速器傳動效率低，磨損大，但成本低。行星減速器傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，但成本高。新產(chǎn)品和面機在逐步用行星減速器來代替蝸輪蝸桿減速器。
和面機根據(jù)工藝操作要求，往往需兩種轉(zhuǎn)速。可通過簡易變速機構(gòu)來實現(xiàn)。
和面機中電動機的功率計算還沒有成熟的公式可依，通常式利用試驗數(shù)據(jù)來類比，同時也有一些規(guī)定。比如商業(yè)部關(guān)于調(diào)粉機（和面機）的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：
（1）調(diào)粉機的空載功率不得超過額定功率的25%。
（2）調(diào)粉機每調(diào)制25kg面粉的耗電量不允許大于0.2kw.h。和面機容量與所配電機額定功率的經(jīng)驗數(shù)據(jù)見表2-1。
表2-1 和面機容量與所配電機額定功率的關(guān)系
生產(chǎn)力
（㎏/次）
12
25
50
75
100
主電機
（千瓦）
1.1
2.2
3.0
4.0
5.5
2.2 絞龍臥式和面機設(shè)計
2.2.1 選擇和面機容量，以每次調(diào)和面粉的重量為準(zhǔn)
一般選12㎏/次、25㎏/次、50㎏/次、75㎏/次、100㎏/次、150㎏/次、200㎏/次、250㎏/次、400㎏/次中的一種[4]。
設(shè)計50kg/次，每班為8小時，和面時間為10min，效率 300kg/h。
2.2.2 總體方案設(shè)計
1、攪拌容器的總體尺寸
參照圖2.10計算。
圖2.10 攪拌容器圖
物料反應(yīng)平穩(wěn)時,攪拌容器的裝料系數(shù)可取0.5-0.6
面粉的吸水系數(shù)為14%
面粉的密度為0.52g/ml, 和面過程中加40%的水，水的密度為1g/ml。
面粉的質(zhì)量：50kg 水的質(zhì)量：20kg
計算得總體積為：50000/0.52+20000/1＝116154mm3
取攪拌容器容積為200000mm3
（1）寬度（B）
B = 2 ( R+δ) 式中 R = 攪拌漿半徑 R的大小取決于面團(tuán)性質(zhì)及生產(chǎn)能力（2.1）
δ= 漿葉與容器的間隙
δ取為5mm
δ=5 mm B=2（R＋5）
（2） 高度（ H ）
H = h +B 式中 h=(0.5-1)R 取h=0.5R （2.2）
（3）長度（ L ）
L = (2-2.5)R （2.3）
攪拌容器的體積為V= （2.4）
經(jīng)計算可取R=25cm
取 B=50cm H=66.5cm L=75cm
攪拌容器材料取為1Cr18Ni9Ti
2、攪拌漿形式
取絞龍式攪拌器,其特征在于：絞龍軸上設(shè)置絞龍臂，絞龍是兩片鏡像固連于絞龍臂上的弧形刮板，絞龍與攪拌軸徑向旋轉(zhuǎn)90連接，主要適用于加工小顆粒面團(tuán)。和面效率高，效果好，易維護(hù)[3]。
絞龍與容器壁間距1-2cm,取絞龍直徑d=46cm。
3、攪拌傳動形式
選用三相異步電機，通過帶輪、兩級齒輪傳動，帶動攪拌器旋轉(zhuǎn)。
4、卸料形式
卸料方式主要有底部卸料和翻缸卸料，該設(shè)計和面量較小，適合采用電動翻缸卸料。系統(tǒng)副電動機安裝在機座上，通過蝸桿、蝸輪、齒輪傳動帶動筒體產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運動，使其在限位范圍內(nèi)進(jìn)行倒缸出料和復(fù)位。系統(tǒng)利用蝸輪蝸桿自鎖效應(yīng)，能有效控制和面容器的翻轉(zhuǎn)角度。
2.2.3 攪拌裝置設(shè)計
1、攪拌容器設(shè)計
容器壁設(shè)計為3mm，兩側(cè)連接軸承支承處設(shè)置加強圈，厚度為2mm，每處兩個，采用焊接結(jié)構(gòu)，材料選用1Ge18Ni9Ti。結(jié)構(gòu)如圖2.10所示。
圖2.10 攪拌容器
具體尺寸及參數(shù)要求見設(shè)計圖紙
2、攪拌器設(shè)計
設(shè)計絞龍式刮板寬度為50mm，厚度為4mm，徑向旋轉(zhuǎn)角度為90度，軸向長度為450mm。絞龍臂厚度設(shè)計為10mm,根部寬度為50mm，頂部寬度為20mm。為輪轂內(nèi)徑85mm，外徑為105mm，寬度為40mm。刮板、絞龍臂、輪轂采用焊接方式連接，材料選用1Ge18Ni9Ti[9]。結(jié)構(gòu)簡圖如圖2.11。具體參數(shù)見設(shè)計圖紙。
圖2.11 攪拌器結(jié)構(gòu)簡圖
3、攪拌裝置支座設(shè)計
材料取為鑄鐵HT150，基本結(jié)構(gòu)如圖2.12
圖2.12攪拌裝置支座
具體尺寸、參數(shù)見設(shè)計圖紙
4、其它零件設(shè)計
材料取為45鋼，攪拌軸左、右支撐，如圖2.13
圖2.13 攪拌軸支撐左、右蓋
其它如軸套、鍵、螺釘、螺栓等見裝配圖
5、 攪拌系統(tǒng)部件圖
圖2.14攪拌裝置部件圖
2.2.4 攪拌傳動系統(tǒng)設(shè)計
1、主電機選擇
表2-2 和面機容量與所配電機額定功率的關(guān)系
生產(chǎn)力
（㎏/次）
12
25
50
75
100
主電機
（千瓦）
1.1
2.2
3.0
4.0
5.5
根據(jù)表格2-2中和面機容量與所配電機額定功率的關(guān)系，選用3kw的電機，查設(shè)計手冊選用通用異步電機Y132s-6型號，轉(zhuǎn)速960r/s[6]。
2、傳動系統(tǒng)中傳動鏈的設(shè)計及各傳動比的分配設(shè)計
(1)攪拌漿轉(zhuǎn)速 n=14~35 rpm
水面團(tuán)的轉(zhuǎn)速低些，酥性面團(tuán)的轉(zhuǎn)速高些。
現(xiàn)取n漿≈20rpm。
(2)電機轉(zhuǎn)速 = 960rpm (同步轉(zhuǎn)速) 四級電機
(3)傳動鏈總傳動比 =48 （2.5）
(4)傳動比分配：
①高速級：采用皮帶傳動（減速）
3
取=3
②低速級：采用齒輪傳動
=2，=8
3、皮帶傳動設(shè)計
(1)電機功率p=3kw, =1.1 ,計算功率=p=3.3kw （2.6）
(2)選擇v帶型號
根據(jù)=3.3kw，n1=960r/min，查圖得選用A型v帶
(3)求大、小帶輪基準(zhǔn)直徑、
① 取=100mm
② 驗算帶速v===5.02 （2.7）
5<5.02<30,符合要求
③ ==3100=300 （2.8）
由i=3 得n2 =960/3=320r/min
圓整后得=315mm
④ 求v帶基準(zhǔn)長度Ld和中心距a
由0.7（+ ）＜＜2（+ ）
取=450mm
帶長=2+π（+ ）/2 + （－）2/（4） （2.9）
=2×450+π（100+315）/2 +（315－100）2/（4×450）
=1577.2mm
由長度系列表查得選用帶長=1600mm
計算實際中心距
a=+=4500+（1600-1577.2）/2=461 （2.10）
⑤ 驗算小帶輪包角α （2.11）
α =1800-（－）/a×57.30
=1800-（315－100）/461×57.30
=153.80＞900
合適
⑥ 求V帶根數(shù)z
計算單根v帶的額定功率
查表8-4a,=0.97kw
查表8-4b,=0.12kw
查表8-5,=0.93 查表8-2,=0.99
=（+）=1.00kw (2.12)
由此可得
Z==3.3／1 (2.13)
＝3.3
取4根
⑦ 材料的選擇
帶輪材料取為鑄鐵HT150 ，V帶由復(fù)合材料抗拉體，頂膠，底膠和包布做成。
⑧ 結(jié)構(gòu)
小帶輪采用實心式結(jié)構(gòu)，如圖2.14所示。
圖2.14小帶輪
大帶輪采用橢圓輪輻式結(jié)構(gòu)，如圖2.15所示。
圖2.15 大帶輪
具體結(jié)構(gòu)參數(shù)、尺寸見設(shè)計圖紙
4、齒輪傳動設(shè)計
采用兩級齒輪傳動
=2，=8
(1) 一級齒輪傳動設(shè)計
p=3kw =960/3=320r/min =2
1) 選精度等級、齒輪類型、材料、齒數(shù)
①直齒輪傳動
②一般工作機器，速度不高，故選用7級精度
③材料
大齒輪硬度為240HBS的45鋼
小齒輪硬度為280HBS的40cr鋼
④選小齒輪齒數(shù)=24
大齒輪齒數(shù)=48
2) （2.14）
①選載荷系數(shù)=1.3
②小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩
==8.952×N （2.15）
③由表10-7，取=1
④由表10-6，材料彈性影響系數(shù)=189.8
⑤由圖10-21，按硬度查得[7]
小齒輪接觸疲勞強度極限=600MPa
大齒輪接觸疲勞強度極限=550MPa
⑥應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
=60×320×1×(2×8×300×15)=1.382× （2.16）
=0.6912×
⑦由圖10-19，接觸疲勞壽命系數(shù)
=0.9 =0.95
⑧計算接觸疲取勞許用應(yīng)力
取失效概率為1% 安全系數(shù)為s=1
=0.9×600=540MPa （2.17）
0.95×550=522.5MPa
3) ①=66.01mm
②圓周速度v==3.14×66.01×320/(60×1000)=1.105m/s （2.18）
③齒寬b==66.01mm （2.19）
④齒寬與齒高之比 （2.20）
模數(shù)=66.01/24=2.75 （2.21）
齒高h(yuǎn)=2.25=6.19
==10.66
⑤載荷系數(shù)
=0.675 ==1 =1 =1.315 =1.24
k==0.8870 （2.22）
⑥分度圓直徑=66.01×=58.113mm
⑦計算模 =2.41
4) 根據(jù)齒根彎曲強度計算設(shè)計[6]
確定參數(shù)
①小齒輪彎曲強度極限=500MPa
大齒輪彎曲強度極限=380MPa
②彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85 =0.88
③取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4
彎曲許用應(yīng)力 （2.23）
④ k==1×0.675×1×1.24=0.837
⑤齒形系數(shù) =2.65 =2.33
應(yīng)力校正系數(shù) =1.58 =1.69
⑥計算比較
=0.01379 =0.1649
大齒輪值較大
5) 設(shè)計計算
=1.625mm （2.24）
圓整后為2.0mm
=58.113mm
==29
=2×29=58
6) 幾何尺寸計算
分度圓直徑
中心距a=(58+116)/2=87mm
齒寬 =1×58=58mm 取 （2.25）
7) 結(jié)構(gòu)設(shè)計
小齒輪因直徑較小，齒根圓到鍵槽底部的距離e<2m,故采用齒輪軸形勢，如圖
17
圖2.16 一級齒輪軸
大齒輪采用實心結(jié)構(gòu)，如圖
圖2.17一級大齒輪
具體尺寸、參數(shù)見設(shè)計圖紙
5、二級齒輪傳動設(shè)計[6]
使用最大功率3kw計算
p=3kw =320/2=160r/min =8
1) 選精度等級、齒輪類型、材料、齒數(shù)
①直齒輪傳動
②一般工作機器，速度不高，故選用7級精度
③材料
大齒輪硬度為240HBS的45鋼
小齒輪硬度為280HBS的40cr鋼
④選小齒輪齒數(shù)=20
大齒輪齒數(shù)=160
2)
①選載荷系數(shù)=1.3
②小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩
==1.79×N
③由表10-7，取=0.5
④由表10-6，材料彈性影響系數(shù)=189.8
⑤由圖10-21，按硬度查得
小齒輪接觸疲勞強度極限=600MPa
大齒輪接觸疲勞強度極限=550MPa
⑥應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
=60×320×1×(2×8×300×15)=6.912×
=0.864×
⑦由圖10-19，接觸疲勞壽命系數(shù)
=0.9 =0.93
⑧計算接觸疲取勞許用應(yīng)力
取失效概率為1% 安全系數(shù)為s=1
=0.9×600=540MPa
0.95×550=522.5MPa
3) ①=75.5mm
②圓周速度v==3.14×75.5×160/(60×1000)=0.6322m/s
③齒寬b==75.5mm
④齒寬與齒高之比
模數(shù)=75.5/20=3.775mm
齒高h(yuǎn)=2.25=8.494mm
==8.89
⑤載荷系數(shù)
=1.02 ==1 =1 =1.425 =1.375
k==1.4535
⑥分度圓直徑=66.01×=79.83mm
⑦計算模 =4mm
4) 根據(jù)齒根彎曲強度計算設(shè)計
確定參數(shù)
①小齒輪彎曲強度極限=500MPa
大齒輪彎曲強度極限=380MPa
②彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85 =0.88
③取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4
彎曲許用應(yīng)力
④ k==1×1.02×1×1.375=1.4025
⑤齒形系數(shù) =2.8 =2.138
應(yīng)力校正系數(shù) =1.55 =1.835
⑥計算比較
=0.01430 =0.01642
大齒輪值較大
5) 設(shè)計計算
=2.7418mm
圓整后為3.2mm
=79.83mm
==25
=8×25=200
6) 幾何尺寸計算
分度圓直徑
中心距a=(80+640)/2=360mm
齒寬 =1×58=80mm 取
7) 結(jié)構(gòu)設(shè)計[9]
小齒輪采用實心結(jié)構(gòu)，如圖2.18
圖2.18二級小齒輪
大齒輪400mm<<1000,采用輪輻式結(jié)構(gòu)，如圖2.19
圖2.19 二級大齒輪
具體結(jié)構(gòu)參數(shù)、尺寸見設(shè)計圖紙
6、傳動軸設(shè)計
1) 一級傳動軸
V型皮帶傳動的效率為0.96，電機功率為3kw，轉(zhuǎn)速320r/s，
確定軸的最小直徑
=21mm
取最小處直徑為24mm。
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，如圖2.20
21
圖2.20 一級傳動軸
未注倒角為C1，未注圓角為R1.5
軸材料選用45鋼
按扭矩校核軸的強度
=9550000×3×0.96/(320×0.2×24×24×24)=31MPa
[]=45MPa, 因此<[],故安全
2) 二級傳動軸
V型皮帶傳動的效率為0.96，齒輪傳動效率為0.97轉(zhuǎn)速160r/s，電機功率為3kw
確定軸的最小直徑
=26mm
取最小處直徑為30mm。
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，如圖2.21
圖2.21 二級傳動軸
未注倒角為C1.5，未注圓角為R1.5
軸材料選用45鋼
按扭矩校核軸的強度
=9550000×3×0.96×0.97/(160×0.2×30×30×30)=30.87MPa
[]=45MPa, 因此<[],故安全
3) 攪拌軸
V型皮帶傳動的效率為0.96，齒輪傳動效率為0.97轉(zhuǎn)速20r/s，電機功率為3kw
確定軸的最小直徑，取=0.75
=58.3mm
取最小處直徑為80mm。
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，如圖2.22
圖2.22 攪拌軸
未注倒角為C2，未注圓角為R2
軸材料選用1Cr18Ni9Ti
按扭矩校核軸的強度
=9550000×3×0.96×0.97/(160×0.6836×0.2×30×3 0×30)=23.1MPa
[]=35MPa, 因此<[],故安全
7、軸承座設(shè)計[6]
材料取為鑄鐵HT150，基本結(jié)構(gòu)如圖2.23
圖2.23 軸承座
具體尺寸、參數(shù)見設(shè)計圖紙
8、其它零件
各標(biāo)注件如鍵、螺釘、螺栓等見裝配圖
9、攪拌傳動部件圖2.24
23
圖2.24 攪拌傳動部件圖
25
2.2.5 翻缸裝置設(shè)計
一級減速采用蝸桿傳動
二級減速采用齒輪傳動，大齒輪與筒體固定在一起。
電動機轉(zhuǎn)速為n1=800r/min 取 容器轉(zhuǎn)速n3≈10r/min
取=32 =2.5
則=800/2.5/32=10r/min
1、電動機的選擇
選擇步進(jìn)電動機
步進(jìn)電機最大速度一般在600-1000r/min之間。
取BF系列反應(yīng)式步進(jìn)電動機
型號為110BF02 相數(shù)為3 電壓為80V
電流為6A 步距為0.750 最大靜轉(zhuǎn)距為80kgf.cm=50×9.8×10=7840Nmm
負(fù)載轉(zhuǎn)距一般為靜轉(zhuǎn)距的30%-50%
取為40%
則負(fù)載轉(zhuǎn)距為7840×0.4=3136Nmm
2、蝸桿傳動設(shè)計
(1)選擇蝸桿頭數(shù)z1與蝸輪齒數(shù)z2
查表得傳動比i在14-30之間時[6] z1取2 29＜z2＜82
取z1=1
由i= n1/ n2=32= z2/ z1 得
Z2 =32 合適
(2)求蝸桿、蝸輪直徑d1 、d2、
取m=2.5 則查表得d1=28mm
q= d1/ m=11.2 d2=m z2=80mm
D1= d1+ m=30.5mm D2= d2+m=82.5mm
蝸桿長度L≥（11+0.06 z2）m=57.375mm
取為60mm
由表11-4，設(shè)計渦輪寬度B=25mm,=87.5mm
(3)蝸桿導(dǎo)程角γ
tgγ= z1/q=2/10=0.087
則γ=5.5250 蝸桿與蝸輪的交錯角取為900
蝸輪螺旋角β=γ=5.5250
(4)傳動的中心距
a=54mm
(5)選擇蝸輪蝸桿材料
蝸桿材料采用40Cr 淬火到45—55HRC 并磨削 齒圈用青銅制造
蝸輪輪芯材料采用45鋼，齒圈用青銅制造 齒圈和輪芯間采用過盈配合
(6)結(jié)構(gòu)設(shè)計
25
蝸桿、渦輪直徑較小，采用蝸桿軸和蝸輪軸形式，結(jié)構(gòu)如圖2.25和2.26所示。
圖2.25 蝸桿軸
渦輪結(jié)構(gòu)2.26
圖2.26 蝸輪軸
3、齒輪計算設(shè)計
聯(lián)軸器的傳動效率取為0.99，雙頭蝸桿傳動的機械效率為0.75-0.82 取為0.80，=0.263kw
則齒輪傳遞的功率為：P=0.263kw×0.80×0.99=0.2kw
n=25r/s i=2.5
1) 初步確定齒輪幾何尺寸及參數(shù)
模數(shù)m=4mm 齒數(shù) =40 =100
分度圓直徑：=160mm =400mm
27
齒寬 =30mm =28mm
2) 材料
大齒輪硬度為240HBS的45鋼。
小齒輪硬度為280HBS的40cr鋼。
3) 結(jié)構(gòu)設(shè)計
齒輪直徑較大，設(shè)計成腹板式結(jié)構(gòu)，如圖2.27和2.28所示。
圖2.27 小齒輪結(jié)構(gòu)圖
27
圖2.28 大齒輪結(jié)構(gòu)圖
4) 校核
按齒面接觸強度校核：
①選載荷系數(shù)=1.3
②小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩
==5.74×N
③取==0.1875
④由表10-6[6]，材料彈性影響系數(shù)=189.8
⑤由圖10-21，按硬度查得
小齒輪接觸疲勞強度極限=600MPa
大齒輪接觸疲勞強度極限=550MPa
⑥應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
=60×10×1×(2×8×300×15)=0.216×
=0.108×
⑦由圖10-19，接觸疲勞壽命系數(shù)
=1.03 =1.08
29
⑧計算接觸疲取勞許用應(yīng)力
取失效概率為1% 安全系數(shù)為s=1
=1.03×600=618MPa
=1.08×550=594MPa
計算=49.74mm
所設(shè)計齒輪=160mm遠(yuǎn)大于，所以合格
4、軸的計算設(shè)計
1) 蝸桿軸設(shè)計
聯(lián)軸器傳動的效率為0.99，電機功率為0.243kw，轉(zhuǎn)速800r/s，
確定軸的最小直徑
=7.72mm
取最小處直徑為16mm。
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，如圖2.29
圖2.29 蝸桿軸
軸材料選用40cr
按扭矩校核軸的強度
=9550000×0.263×0.99/(800×0.2×16×16×16)=3.79MPa
[]=45MPa, 因此<[],故安全
2) 蝸輪軸計算設(shè)計
聯(lián)軸器傳動的效率為0.99，蝸桿傳動效率為0.80電機功率為0.243kw，轉(zhuǎn)速 800r/s，i=32
確定軸的最小直徑
=18.7m
取最小處直徑為25mm。
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，如圖2.30
圖2.30 蝸輪軸
軸材料選用45鋼
按扭矩校核軸的強度
=9550000×0.263×0.99×0.80/(25×0.2×25×25×25)=25.46MPa
[]=45MPa, 因此<[],故安全
5、其它零件設(shè)計
蝸桿軸承座設(shè)計
材料選用鑄鐵，結(jié)構(gòu)如圖2.31所示。
31
圖2.31 蝸桿軸承座
具體見設(shè)計圖紙
2) 蝸輪軸承座設(shè)計
材料選用鑄鐵，結(jié)構(gòu)如圖2.32
圖2.32 蝸輪軸承座
3) 其它
步進(jìn)電機座設(shè)計，根據(jù)電機安裝要求確定機座高度及各定位尺寸，材料選用鑄鐵。
各標(biāo)準(zhǔn)件如鍵、螺栓等見裝配圖
6、卸料系統(tǒng)部件圖
33
圖2.33 卸料傳動系統(tǒng)部件圖
2.2.6 其它裝置設(shè)計
1、支架
機架采用角鋼，底板用10mm鋼板。
尺寸依結(jié)構(gòu)而定，焊接方式連接。結(jié)構(gòu)簡圖如圖2.34所示。
圖2.34 支架
2.2.7 絞龍式和面機裝配圖
如圖2.34所示。
I
圖2.35 和面機總裝圖
3 和面機操作及故障分析
3.1 和面操作要求
根據(jù)和面的基本原理及影響和面效果的因素，為了獲得具有良好加工性能的面團(tuán)，應(yīng)當(dāng)精心操作，做倒以下幾個方面。
了解本廠本班所用小麥面粉中濕面筋的數(shù)量和質(zhì)量，含水的多少，以便確定和面工藝參數(shù)，如加水量，加鹽量等。因而方便面生產(chǎn)廠家必須建立質(zhì)量檢驗部門，把原料面粉的有關(guān)指標(biāo)及時通知生產(chǎn)車間。
根據(jù)所掌握的小麥面粉的情況，估算加水率和加鹽量。
根據(jù)原料面粉的變化和季節(jié)氣候的變化，隨時靈活地調(diào)整加水率，加鹽率和水地溫度。
具體操作還有做到“四定”：
① 原料定量：每次加入和面機中的面粉量要穩(wěn)定，不能忽多忽少。加料太少，機內(nèi)空隙大，料與料之間的碰撞機會少，面團(tuán)不易攪拌均勻；加入料太多，則阻力過大，容易使電機超載，嚴(yán)重時甚至燒毀電機。
②加水定量：同一批原料，每次和面的加水量應(yīng)基本保持一致。加水要求一次定準(zhǔn)，一次加足，以利于小麥面粉能吸水均勻，如果一次加水不足，攪拌一段時間后發(fā)現(xiàn)水分不足再分次補加，由于加水時間有先后，小麥面粉吸水不均勻。如果一次加水過多，攪拌后再添加小麥面粉，后加入的小麥面粉吸水就不均勻，這兩種情況都會影響面筋質(zhì)的形成。所以，能否正確估算加水量，作倒一次加足，干濕均勻，濕衡量一個和面工人技術(shù)水平高低的重要指標(biāo)之一。
③確定和面時間：和面時間應(yīng)嚴(yán)格控制，臥式雙軸和面機的和面時間應(yīng)不少于10min，不能為片面追求產(chǎn)量而減少和面時間，國內(nèi)用于方便面生產(chǎn)的和面機幾乎都是臥式雙軸和面機，