和面机设计说明书

目录

目录 (1)

第一章绪论 (3)

1.1食品加工机械简述 (3)

1.2食品加工机械的设计要求 (3)

1.3和面机概述 (3)

1.4和面机设计选择 (6)

第二章和面机现状 (7)

第三章和面机设计 (10)

3.1皮带轮设计 (10)

3.1.1 计算功率Pc (10)

3.1.2 V带选型 (10)

3.1.3 带轮设计 (10)

3.1.4 验算带速V (10)

L和中心距a (10)

3.1.5 求V带基准长度

d

3.1.6 小包角的计算 (11)

3.1.7 求带根数Z (11)

3.2 蜗轮传动设计 (13)

3.2.1 选择材料并确定其许用应力 (13)

z,并估计传动效率 (13)

3.2.2 选择蜗杆头数

1

T (13)

3.2.3 确定蜗轮转矩

2

3.2.4 确定使用系数K A,综合弹性系数Z E (13)

Z (13)

3.2.5 确定接触系数

ρ

3.2.6 计算中心距a (13)

z,q,γ,a等参数 (13)

3.2.7 确定m,

2

3.2.8 校核弯曲强度 (14)

3.3 蜗杆上轴承设计并校核 (16)

3.3.1 计算蜗轮蜗杆的扭矩 (16)

3.3.2 计算蜗杆的力 (16)

3.3.3 轴承的选择 (16)

3.4 轴的尺寸结构及校核 (18)

3.4.1 按扭转强度条件初估直径 (18)

3.4.2 按弯扭合成强度校核 (18)

3.4.3 主轴应力分布图 (19)

3.5 主轴上的滚动轴承结构尺寸和强度校核 (21)

3.5.1 角接触球轴承设计 (21)

3.5.2 深沟球轴承的设计 (22)

3.6 搅拌器尺寸结构及校核 (23)

3.7 电动机的选择 (24)

3.8 密封和润滑 (25)

第四章总结 (26)

第五章参考文献 (27)

第一章绪论

1.1食品加工机械简述

食品加工机械是指加工食品过程中所应用的机械装备及设备，它在国民经济建设中起着积极重要的作用。

食品加工机械可分为以下十大类：面类食品机械，糖果及巧克力加工机械，乳制品机械，罐头制品机械，肉类加工机械，饮料、酒制品机械，饮食机械，其它加工机械。其中米类食品是指以饼干、面包、糕点等以面粉为主要原料的食品。本次设计的和面机即为面类食品机械。

1.2食品加工机械的设计要求

食品是供人们食用的。因此，食品机械必然要符合卫生要求。在食品机械的设计、制造、维护及材料等方面都要考虑到食品的特殊要求，要有切实可行的密封，简单方便的洗涤，以及彻底干净的杀菌等机构。同样，我们在选择和使用食品机械时，对这点也要充分注意。

通常，我们应当特别注意以下几点：

（1）在结构上，直接接触食品的各个部件要能简单而迅速的分解和组合。分解零件的各个部位要便于隙地，不允许有死角存在。

（2）在环境保护上，必须有可靠的密封措施，严防杂物混入食品和食品物料散失，特别要注意各传动部件的密封，严防润滑油流出而污染食品。

（3）在材料上，对直接接触食品的零部件要尽可能采用不锈钢或者其他防锈且无污染的材料。例如某些塑料，它不但重量轻、振动小和噪音低，而且耐蚀、耐磨和绝缘性能好，故意被广泛应用做食品机械的材料。

（4）在温度上，要有可靠的控温措施。由于某些工作部件长期与物料摩擦，因此长生大量的热量而导致物料的变质。因此，要随时把温度控制在允许的范围内。

（5）在工作环境上，由于食品物料对温度、湿度极为敏感，因此，食品机械应安装在空气流通，光线、温度和湿度适宜的地方。

基于以上几点设计要求我们在此次设计中注重一下几点：

（1）结构上主轴的搅拌器采用组合式，用紧定螺钉进行周向及轴向固定，面斗采用圆柱式方便清洗。

（2）在环境保护上，主轴上的轴承采用密封圈密封，防止轴承上的润滑脂进入面斗。（3）在材料选择方面搅拌器、面斗及与面粉接触的不件均采用不锈钢。

（4）和面机控制在常温下工作。

（5）和面机应安装在空气流通，光线、温度和湿度适宜的地方。

1.3和面机概述

和面机又称调粉机，普遍用来调制各种性质不同的面团。根据食品生产的种类和特点不同，面团性质各不相同，可以分为韧性面团、水面团以及酥性面团。酥性面团中含有较多的油质，塑性较大，粘弹性较小，面筋较少，用于制作酥性饼干、糕点等食品。

和面机调制面团的基本过程在于搅拌桨的运动。首先搅拌使干面粉颗粒比较均匀地与液体物料结合，形成胶体状的非规则小团粒。然后小团粒相互粘结，逐步形成若干分散的大团块。由于搅拌器的折叠，压延，拉伸及柔和等操作，大团块扩散，而被调制成表面光滑的，具有一定延伸性，弹性及柔韧性的整体面团。

和面机可分为卧式和面机和立式和面机。卧式和面机的调和容器轴线与搅拌旋转轴轴线都处在水平位置，其结构简单、紧凑，制造成本低，卸料、清洗方便。卧式和面机主要有搅拌器，调和容器，传动装置，容器翻转机构及机架组成。

立式和面机的调和容器轴线沿垂直方向布置，搅拌器轴线一般对中垂直安排。其结构简单，制造成本不高，但与卧式和面机相比，结构不够紧凑，卸料不够方便，其和面容量大多较小，故适用于小规模面类食品的生产部门。

一．卧式和面机

卧式和面机主要由搅拌器、调和容器、传动装置、容器翻转机构及机架等组成。搅拌器是和面机的重要部件，搅拌器轴的数目，通常分为单轴和双轴式和面机两种。1．搅拌器

根据所调制的物料性质及其要求差别，卧式和面机搅拌器的结构有各种不同的类型。

（1）Z型与Σ型搅拌器：Z型与Σ型搅拌器的桨叶母线与其轴线偏斜一定的角度，以增加物料的轴向和径向的流动，促进混合。 Z型与Σ型桨结

构简单，但形状少复杂，而且大都为整体铸锻成型，其适用范围较广，

对各种高粘度物料的调和都能取得较好的效果。

（2）桨叶式搅拌器：由若干个直桨叶或扭曲桨叶与搅拌轴组成。在面团调和过程中，这种搅拌器对面团的切割、撕碎作用较强，故具有较强的

阻碍面筋生成的能力。另外，由于搅拌轴安装在容器中心，此处物料

的流动速度较低，若操作不当，很容易产生面团抱轴及中部和面不均

的现象。桨叶式搅拌器结构简单，制造成本低，适用于酥性面团的调

制操作。

（3）滚笼式搅拌器：滚笼式搅拌器的基本结构主要由4-6个直辊、连接板及搅拌轴组成。采用滚笼式搅拌器调份的时候，对面团的突出作用是

兼有打、压、揉、拉等操作，这十分有助于面团面筋的形成。另外，

若搅拌器个结构参数选择适当，还可以通过反转搅拌器，将调好的面

团由容器内自动抛出。这种卸料方式可省去一套容器翻转机构，使设

备成本降低。

滚笼式搅拌器的特点是结构简单、制造工艺方便，促进面筋生成能力

强，但操作时间略长，适用于调和水面团、韧性面团等面筋含量较大

的发酵与不发酵的面团。

（4）其他形式搅拌器：叶片式搅拌机，花环式搅拌机，椭圆式搅拌机。这些搅拌器的共同特点是，他们都为整体结构，没有搅拌轴，因此不存

在面团抱轴的问题。这些和面机容量一般较大，它们均适合用于调制

水面团、韧性面团的操作。

2．调和容器

调和容器由不锈钢焊接、铆接、螺栓连接而成。

调和容器的翻转机构通常分为机动与手动两种型式。机动翻转容器的机构一般是在容器侧壁装设齿轮，并有单独的电机及减速器带动实现翻转。但其结构较复杂，设备成本较高，适用于大容量和面机或高功效和面机的操作。手动翻转容器机构大体上有两种型式。一是在调和容器上装设蜗轮蜗杆或齿轮机构，通过转动手轮，带动该机构是容器翻转。另一种是直接依靠人力翻转，翻转为只有定位销限制。这种机构劳动强度大，然而结构简单，设备成本低，机器外形很不对称。它比较适用于

小容量或简易的和面机。

3．传动装置

和面机的传动装置较为简单，主要由电机，减速器及联轴节等组成。和面机工作转速低，其减速比较大，故一般采用蜗轮减速器或者行星减速器。前者传动效率低，摩擦磨损较大，但构件成本较低；后者结构紧凑，传动效率较高，能效好，然而构件成本较高。

二．立式和面机

立式和面机的结构型式与立式打蛋机类似，只是传动机构较简单，其调和容器一般需要做回转运动，容器形状多为缸型。

小容量的立式和面机搅拌器多为扭环式，这种结构的搅拌器能够促进面筋的形成，主要适用于调制韧性面团及水面团。大容量立式和面机厂采用象鼻式搅拌器。由于这种搅拌器外形类似象鼻，故称象鼻式。它的突出特点在于，通过一套四杆机构，模拟人手工和面时的动作来调制面团。虽然机器结构较复杂，搅拌器运动频率不高，但在操作时，搅拌器的动作方式有利于面筋网络的形成，特别适用于发酵面团的调制。

1.4和面机设计选择

本次设计中选择的是酥性面团，并采用卧式和面机。根据酥性面团的性质，采用旋叶式搅拌器，参数给定为生产能力25kg/次，初步设计容器的几何尺寸为490*400*450，为食品卫生要求，容器采用不锈钢材料，由不锈钢焊接，铆接，螺栓连接而成。我们所设计的和面机为小容量和面机，故在设计翻转机构时采用手动翻转，并且翻转位置由定位销限制，结构简单，操作方便。由于和面机的主轴回转速低，需要较大的减速比，故本次设计中采用带轮及蜗轮蜗杆减速传动。（见附录实体装配图片）