1、1小型食品膨化机的设计目录摘要 .2ABSTRACT .3第一章 前言 .5第二章 工作原理及结构 .62.1 小型食品膨化机的结构 .62.1.1 送料机构 .62.1.2 驱动机构 .62.2 小型食品膨化机的工作原理 .6第三章 传动系统的设计 .83.1 电机的选择 .83.2 带传动的设计 .83.2.1 选定带型 .83.2.2 小带轮的基准直径 .83.2.3 大带轮的基准直径 .83.2.4 带速验算 .83.2.5 带的基准长度 .83.2.6 实际轴间距 .83.2.7 小带轮包角 .93.2.8 单根 V 带的基本额定功率 .93.2.9 单根 V 带的额定功率增量 .9
2、3.2.10 V 带的根数 .93.2.11 单根 V 带的预紧力 .93.2.12 作用在轴上的力 .93.2.13 带轮的结构和尺寸 .103.3 轴的设计 .103.3.1 选择轴的材料 .113.3.2 设计轴的结构 .123.3.3 按弯扭合成强度校核 .123.3.4 求当量弯距 .133.3.5 确定危险截面及校核 .14第四章 螺旋供料器的设计 .154.1 挤压螺杆的设计 .154.1.1 挤压螺杆的材料 .154.1.2 螺旋直径 .154.1.3 螺旋供料的转速 .154.1.4 压缩比 .154.2 圆筒的设计 .1524.3 料斗的设计 .164.4 旋盖的设计 .1
3、7第五章 机架的设计 .18第六章 生产能力分析 .19设计总结 .20参考文献 .21致谢 .223摘要本文论述了小型食品膨化机的工作原理、主要技术参数、传动系统、典型零件的结构设计。此机采用全封闭式齿轮转动，结构紧凑，运转平稳，工作可靠。该设备制造简单，线条流畅，没有可藏污的缝隙及伤害操作者的锐边，易于清洁。 小型食品膨化机工作主要靠将料斗中的原料送到圆筒内，从而使物料在挤压螺杆的剪切，揉合作用下，将面粉不断排出样板处。这样，小型食品膨化机料斗中的面粉不断通过料斗进入夹套，而膨化食物被排出机外。【关键词】小型食品膨化机，挤压螺杆，圆筒，膨化食品4ABSTRACTThis paper dis
4、cusses the small food puffing machine working principle, main technical parameters, transmission system, typical components of the structural design.This machine adopts a fully enclosed gear to rotate, compact structure, stable operation, reliable work. The device has the advantages of simple manufa
5、cture, smooth lines, no contamination of the gap and the injury to the operators sharp edges, easy to clean.Small food extruder work mainly rely on will hopper in the raw materials to the cylinder, so that the material in the extrusion screw shear, a role, the flour is continuously discharged model
6、at. In this way, a small food extruder hopper in flour continuously through the hopper into the jacket, and puffed food is discharged out of the machine.Key words: Small food extruder, extruding screw, cylinder, puffed food5第 一 章 前 言随 着 国 民 经 济 的 发 展 和 人 民 生 活 水 平 的 提 高 ， 人 民 对 食 品 工 业 提 出 了 更高 的 要
7、求 。 现 代 食 品 已 朝 着 营 养 、 绿 色 、 方 便 、 功 能 食 品 的 方 向 发 展 ， 且 功能 食 品 将 成 为 新 世 纪 的 主 流 食 品 。 食 品 工 业 也 成 为 国 民 经 济 的 支 柱 产 业 ， 作为 装 备 食 品 工 业 的 食 品 机 械 工 业 发 展 尤 为 迅 猛 。食 品 工 业 的 现 代 化 水 平 ， 在 很 大 程 度 上 依 赖 于 食 品 机 械 的 发 展 及 其 现 代化 水 平 ， 离 开 现 代 仪 器 和 设 备 ， 现 代 食 品 工 业 就 无 从 谈 起 。 食 品 工 业 的 发 展是 设 备 和 工
8、 艺 共 同 发 展 的 结 果 ， 应 使 设 备 和 工 艺 达 到 最 佳 配 合 ， 以 设 备 革 新和 创 新 促 进 工 艺 的 改 进 和 发 展 ， 以 工 艺 的 发 展 进 一 部 促 进 设 备 的 发 展 和 完 善 。两 者 互 相 促 进 、 互 相 完 善 ， 是 使 整 个 食 品 工 业 向 现 代 化 迈 进 的 必 要 条 件 。6第二章 工作原理及结构2.1 小 型 食 品 膨 化 机 的 结 构小 型 食 品 膨 化 机 主 要 由 送 料 机 构 和 驱 动 机 构 等 组 成1、 大 V 带 轮 2、 料 斗 3、 挤 压 螺 杆 4、 圆 筒
9、5、 旋 盖 6、 机 架 7、 电 机 8、 小 V 带 轮 9、 V 带 2.1.1 送 料 机 构包 括 料 斗 、 挤 压 螺 杆 和 圆 筒 。 其 作 用 是 输 送 物 料 ， 并 在 圆 筒 内 对 物 料 进行 剪 切 、 揉 和 与 摩 擦 。2.1.2 驱 动 机 构包 括 电 机 、 皮 带 轮 、 、 V 带 等2.2 小 型 食 品 膨 化 机 的 工 作 原 理工 作 时 ， 先 开 机 后 放 料 ， 由 于 物 料 本 身 的 重 力 ， 物 料 进 入 圆 筒 内 。 因 为 挤 压螺 杆 的 螺 距 后 面 应 比 前 面 小 ， 但 螺 旋 轴 的 直
10、径 后 面 比 前 面 大 ， 这 样 对 物 料 产生 了 一 定 的 挤 压 力 ， 使 得 物 料 温 度 升 高 ， 物 料 中 的 淀 粉 糊 化 ， 整 个 物 料 变 成熔 化 的 塑 性 胶 状 体 。7螺 旋 筒 里 旋 转 ， 要 防 止 螺 旋 外 表 与 夹 套 内 壁 相 碰 ， 若 稍 相 碰 ， 马 上 损 坏机 器 。 但 它 们 的 间 隙 又 不 能 过 大 ， 过 大 会 影 响 送 料 效 率 和 挤 压 力 ， 甚 至 使 物料 从 间 隙 处 倒 流 ， 因 此 这 部 分 零 部 件 的 加 工 和 安 装 的 要 求 较 高 。小 型 食 品 膨
11、 化 机 的 生 产 能 力 不 能 由 螺 旋 供 料 器 决 定 ， 物 料 必 须 从 孔 眼 中排 出 ， 螺 旋 供 料 器 才 能 继 续 送 料 ， 否 则 ， 送 料 再 多 也 不 行 ， 相 反 会 产 生 物 料堵 塞 现 象 。8第三章 传动系统的设计由于挤压螺杆只有一种工作转速，则从电机至挤压螺杆的运动路线为定比传动，其总的传动比可利用带传动、齿轮传动等构机逐级减速后得到。挤 压 螺 杆 的 转 速 不 易 太 高 ， 因 为 输 送 能 力 并 不 是 随 转 速 增 加 而 增 加 。 当速 度 达 到 一 定 值 以 后 ， 效 率 反 而 下 降 ， 且 速
12、度 过 高 ， 物 料 磨 擦 生 热 ， 出 口 处的 压 力 升 高 ， 易 引 起 物 料 变 性 ， 影 响 产 品 质 量 ， 本 机 选 用 300r/min。i=720/300=2.43.1 电 机 的 选 择参 考 同 类 型 食 品 膨 化 机 的 电 机 ， 再 结 合 本 设 计 要 求 挤 压 螺 杆 的 转 速 ， 可 选 用Y 系 列 三 相 异 步 电 机 。 查 文 献 中 电 动 机 部 分 ， 可 得 电 动 机 的 主 要 参 数 为 ： 型 号 Y132S-8 ，同步转速 720r/min，额定功率 2.2KW3.2 带 传 动 的 设 计3.2.1 选
13、 定 带 型根 据 功 率 和 转 速 ， 选 取 普 通 V 带 A 型 ， 小 带 轮 转 速 ， 为 720r/min1n3.2.2 小 带 轮 基 准 直 径 （ mm）1d根 据 机 械 设 计 荐 用 最 小 基 准 直 径 ， 取 小 带 轮 直 径 100mm d3.2.3 大 带 轮 基 准 直 径 （ mm）2d则 大 带 轮 直 径 为 ： =i. =2.4x100=240mm21d3.2.4 带 速 验 算 dV=( dd1n1)/(60x1000)=7.54m/s Vmax=25m/s3.2.5 带 的 基 准 长 度 （ mm）0dL9为 保 证 两 带 轮 之 间
14、 的 轴 间 距 不 至 于 过 小 ， 由 两 带 轮 的 的 圆 周 总 长 为L （ 100+240） 1068mm,再 依 机 械 设 计 基 础 表 6-6（ P88） 取 1200mm， 即 带 型 为 A 1200d3.2.6 实 际 轴 间 距 a由 带 的 长 度 和 两 带 轮 的 尺 寸 可 得a= (1200/2)- /2(100+240)-(240-100)=302mm3.2.7 小 带 轮 包 角 1a1=180-132/302x57.3=1583.2.8 单 根 V 带 的 基 本 额 定 功 率 1p根 据 带 型 号 、 和 普 通 V 带 ， 取 1.32k
15、w1dn3.2.9 单 根 V 带 额 定 功 率 增 量 1P根 据 带 型 号 、 和 ， 取 0.15kw1i3.2.10 V 带 的 根 数 ZZ=P/(P1+ P1) =2.2/(1.32+0.15) 0.96 0.87=1.79ak因 此 Z 取 2 小 带 轮 包 角 修 正 系 数 ,取 0.96ak 带 长 修 正 系 数 ， 取 0.87L3.2.11 单 根 V 带 的 预 紧 力 F 500（ 2.5/ -1） P/(zv)+mvFak=500(2.5/0.96-1)2.2/2 7.54+0.1 7.54=123(N)m V 带 每 米 长 的 质 量 （ kg/m）
16、为 0.1k/gm3.2.12 作 用 在 轴 上 的 力 F10=2F。 ZSin(158/2)=483(N)max=3 F。 ZSin(158/2)=724(N) 考 虑 新 带 初 预 紧 力 为 正 常 预 紧 力 的 1.5 倍r3.2.13 带 轮 的 结 构 和 尺 寸带 轮 应 既 有 足 够 的 强 度 ， 又 应 使 其 结 构 工 艺 性 好 ， 质 量 分 布 均 匀 ， 重 量轻 ， 并 避 免 由 于 铸 造 而 产 生 过 大 的 应 力 。轮 槽 工 作 表 面 应 光 滑 （ 表 面 粗 糙 度 ） 以 减 轻 带 的 磨 损 。mRa2.3带 轮 的 材 料 为 HT200。 小 带 轮 =100mm， 采 用 实 心 轮 ， 大 带 轮d=240mm， 采 用 孔 板 轮 ， 取 轮 缘 宽 度 B=63mm， 轮 毂 长 度 L=40mm。 大 带 轮d拟 采 用 P-IV 型 结 构 形 式 。 取 轴 孔 径 d=33mm小带轮 大带轮3.3 轴 的 设 计按扭转强度的计算用实心轴335nPATd式中:d轴的直径，mm
