螺旋榨油机的总体结构设计与校核

摘 要
本论文主要是对螺旋榨油机的总体结构设计。其中包括压榨部分，传动部分，机架部分，出油装置及进料等的结构设计。包括对输入端电动机功率／转速的选择。带及带轮的选择及设计。变速箱中齿轮的设计，轴的设计，轴承、键、联轴器的选择及相关的计算、校核。榨螺榨笼的设计等。其中榨螺和榨笼是榨油机的主要工作部件。榨螺部分主要有榨螺轴和榨螺（共3节）．调饼头．锁紧螺母和调节螺栓等组成．榨螺的设计应满足榨螺间的装配要求．榨螺间装配必须严密．用锁紧螺母将其夹紧．防止油饼渗入榨螺孔内，影响榨螺的顺利拆卸．榨笼的榨膛由两部分组成．前段由榨条组成，后段落由榨圈组成．变速箱的设计应注意互相间的配合关系，传动比及扭矩是否满足工作条件等．
本机适用于榨取菜籽、花生仁、芝麻、棉籽仁、大豆、椰子、茶籽、葵花籽等植物油脂。（根据用户需要，可更换榨螺，用于榨取米糠等含油的油料。）
关键词： 榨油机；花键轴；联轴器；榨笼；变速箱；

Abstract
This thesis is the design of the overall structure of screw press. Including press parts, transmission parts, chassis parts, oil installations and the structural design of feed and so on. Including the input of the motor power / speed option. Belt and pulleys of the selection and design. Transmission in gear design, shaft design, bearings, keys, options and related coupling calculation, check. Pressing screw pressing cage design. Pressing of which is the oil press screw and pressing cage main working parts. Pressing screw part of the main screw pressing and pressing bolt (of three). Transfer cake first. Lock nut and adjustment bolts etc.. Pressing bolts should be designed to meet the pressing bolt assembly between the requirements. Squeezed between the assembly must be tight spiral. With a lock nut to clamp. Pressing screw to prevent infiltration of oil cake, the impact of the successful demolition of pressing bolts. Squeeze cage squeeze chamber composed of two parts. Formed by the preceding article pressing, pressing circle formed by the following paragraph. Transmission should be designed with attention to mutual relations between the transmission ratio and torque meets the working conditions. [资料来源：http://www.THINK58.com]
This machine is suitable for the extraction of rapeseed, peanut, sesame, cotton seeds, soybean, coconut, tea seeds, sunflower seeds and other plant oils. (According to user needs, pressing worms can be replaced, for the extraction of rice bran oil and other oil-bearing.)
Keywords: oil press; spline shaft; coupling; pressing cage; transmission;

1．在设计螺旋榨油机的过程中，设计的对象主要是大豆等油料作物，适用于中小油厂，因此所需要得零件的精度要求不高，但榨螺轴的成本比较高，为了提高榨油机的工作寿命，要求配合精度高一些。
2．设计采用二级减速器，这样提高了出油效率。在进料斗和机架的设计中，通过观察成品机械，在不改变性能的情况下，尽量是机器灵便，占地面积小。在压榨过程中，采用套装式变导程二级压榨，这比传统的榨油机在性能上有了很大的改进。
3. 本机械设计思想是连续型，因此出渣不能成饼状，为了降低成本，设有设计接渣斗，如果为节省费用，用编织袋代替亦能满足要求。
4．出油口的设计，由于出油的位置是在压力最大的地方，如果设计出油孔太大，渣亦会进入油内，影响油的质量。

方案设计阶段

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方案设计阶段对设计能否很好的完成起着关键作用。在这一阶段中曾选择过多个方案，并分别进行了分析。
机械取油设备有多种，其工作原理也不尽相同。如静压式，搅拌挤压式，偏心回转挤压式，离心挤压分离式等。经过分析，上述机械取油设备都较为复杂，工作量较大，在毕业设计规定的时间内难于完成。
经过比较，在老师的指导下，最后选择了螺旋式榨油机，该机器相对简单一些，又适合我国农村广大市场的需要。因此，选择该方案既接近我们的水平，也符合社会需要。
一般来说，机器较为简单的话，可靠性也相对好一些。相反，机器越复杂，保证可靠性的难度就越大。
本方案主要结合本专业三年来学习的课程，综合运用学习过的知识和技能，学习解决实际问题。
1.4.3  技术设计阶段
方案设计阶段结束后，进入技术设计阶段，技术设计阶段的工作如下：
⑴ 机器的运动学设计
根据确定的结构方案，确定原动机的参数（功率、转速、线速度等）。然后，做运动学的计算，从而确定各运动构件的运动参数（转速、速度等）。
⑵ 机器的动力学计算
结合零部件的结构及运动参数，初步计算各主要零件所受载荷的大小及特性。
⑶ 零部件的工作能力设计

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已知主要零部件所受的公称载荷的大小和特性，即可做零部件的初步设计。设计所依据的工作能力准则，需参照零部件的一般失效情况、工作特性、环境条件等合理地拟定，本设计对主要零件的强度和轴承寿命等进行了计算。通过计算决定零部件的基本尺寸。
⑷ 部件装配草图及总装配草图的设计
本阶段的主要目标是设计出部件装配图及总装配草图。再由装配图对所有零件的外形及尺寸进行结构化设计。在此步骤中，需要协调各零部件的结构及尺寸，全面地考虑所设计的零部件的结构工艺性，使全部零件有最好的构形。
⑸ 主要零件的校核
在绘制部件装配草图及总装配草图以后，所有零件的结构及尺寸均为已知，在此条件下，再对一些重要的零件进行精确的校核计算，并修改零件的结构及尺寸，直到满意为止。
按最后定型的零件工作图上的结构及尺寸，绘制部件装配图及总装配图。

2.1 电动机的选取
本设计适于大豆、菜籽等多种油料作物，对象是中、小型油厂，因此选取的电机功率不高。
电机型号  YL-112M-7        
额定功率  7.5KW  ;
额定电流  =8.8A ;
额定转速  =1440 r/min ; [资料来源：www.THINK58.com]
效率 η=84 %  ;
功率因数 cosø=0.82 ;
T¬max/TN =（最大转矩）/（额定转矩） = 2.3 ；   
Tmin/TN =1.5 ;  
总传动比 í=6.98     
2.2   螺旋榨油机主要参数的确定
2.2.1  榨膛容积比ε
   ε＝ＶＪ／Ｖch                            （2.1）
查设计手册得坯实际压缩比εP=2.39  ;
实际压缩比εn=3.25
本设计的螺旋榨油机对象是大豆，其总压缩比ε＝7.5～14 ,取ε＝14

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目  录    9000字
目录………………………………………………………………………………………1 [版权所有：http://think58.com]
摘要 ………………………………………………………………………………3
第1章 前言 ……………………………………………………………………4
1.1选题的背景、目的和意义 ………………………………………………4
1.2螺旋榨油机的工作原理 …………………………………………………4
1.3 榨油的工艺流程 ………………………………………………………4 [资料来源：http://think58.com]
1.4设计榨油机的程序 ……………………………………………………5
1.4.1 计划阶段 ………………………………………………………5
1.4.2 方案设计阶段 …………………………………………………5
1.4.3 技术设计阶段 …………………………………………………6
第2章 螺旋榨油机的设计计算 …………………………………………………7
2.1 电动机的选取 …………………………………………………………7 [资料来源：THINK58.com]
2.2 螺旋榨油机主要参数的确定 …………………………………………7
2.2.1 榨膛的容积比ε ………………………………………………7
2.2.2 进料端榨膛容积比Vj的计算 …………………………………8
2.2.3 功率消耗 ………………………………………………………8
2.2.4 榨堂压力 ………………………………………………………8
2.3 榨螺轴的设计计算 ……………………………………………………8 [来源：http://think58.com]
2.3.1 榨螺轴尺寸表 …………………………………………………9
2.3.2 榨螺齿型 ………………………………………………………9
2.3.3 榨螺材料 ………………………………………………………10
2.4 Ⅰ轴和啮合齿轮的计算 ……………………………………………10
2.4.1 齿轮的选用 ……………………………………………………10
2.4.2 确定小齿轮的齿型参数 ………………………………………14 [来源：http://think58.com]
2.5 轴的计算校核 …………………………………………………………15
2.5.1 选材及表面预处理 ……………………………………………15
2.5.2 轴的强度计算和校核 ………………………………………………16
2.6带轮的设计计算 ……………………………………………………17
2.7 键的选择设计 …………………………………………………………20
2.7.1 键的选择 ………………………………………………………20

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2.7.2 键的校核计算 …………………………………………………20
2.8 轴承的设计 ……………………………………………………………21
2.8.1 轴承寿命 ………………………………………………………21
2.8.2 验算轴承寿命 …………………………………………………21
第3章 螺旋榨油机的结构设计 …………………………………………21
3.1 榨螺轴的设计 …………………………………………………………22
3.2 榨笼的构造 ……………………………………………………………22
3.3 齿轮箱的构造及入料器的构造 ………………………………………22
3.4 带轮的结构设计 ………………………………………………………22
3.5 调节装置的设计 ………………………………………………………23
3.6 键的选择 ………………………………………………………………23
3.6.1 Ⅰ轴上的键 ……………………………………………………23 [资料来源：http://think58.com]
3.6.2 Ⅱ轴上的键 ……………………………………………………24
3.6.3 芯轴上的键Ⅰ …………………………………………………24
3.6.4 芯轴上的键Ⅱ …………………………………………………24
3.7 滚动轴承的选择 ………………………………………………………24
3.7.1 Ⅲ轴上的轴承的选择 …………………………………………24
3.7.2 Ⅰ轴和Ⅱ轴的轴承 ……………………………………………25 [资料来源：http://think58.com]
3.8 榨螺轴与齿轮轴的联接设计…………………………………………25
第 4 章 结束语 ………………………………………………………………26
参考文献 ………………………………………………………………………27

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