滚筒式蔬菜清洗机设计

摘要滚筒式清洗机是借圆形滚筒的转动，使原料在其中不断地翻转，同时用水管喷射高压水来冲洗翻动的原料，以达到清洗目的。

污水和泥沙由滚筒的网孔经底部集水斗排出。

该机适合清洗柑橘，橙，马铃薯等质地较硬的物料。

本滚筒式清洗机，是一种比较实用的食品初加工机械，它是由机架、电机、皮带传动系统、减速器、联轴器、链轮传动系统、轴承、螺旋式滚筒、冲洗水管、挡料板、出料机构组成。

电机、减速器固定在机架上，电机通过皮带传动系统与减速机相连，减速机通过联轴器与小链轮相连，大链轮带动滚筒上的摩擦轮而使得滚筒转动，滚筒内部有螺旋导板，在旋转的同时，带动食品排出，本新型滚筒式清洗机具有结构简单、能耗低、工作可靠、制造成本低和节约用水的优点。

关键字：清洗机加工机械系统转动AbstractDrum type washing machine is a circular cylinder by rotation, in which the raw materials continue to flip, while high-pressure water spray with a hose to wash turning raw materials to achieve the cleaning purpose. Water and sediment from the bottom of the drum set by Pelton mesh discharged. Washing machine for citrus, orange, potatoes and other hard materials textur，The drum washing machine, is a relatively early use of food processing machinery, which is from the rack, motor, belt drive system, reducer, coupling, sprocket drive system, bearings, spiral rollers, wash water , block plate, the material agencies. Motor, gear rack fixed to the motor through the belt drive system is connected with the reducer, speed reducer is connected through the coupling and the small sprocket, large sprocket driving the friction wheel roller and makes rotating drum, drum inside have a spiral Guides，in the rotation ，at the same time, promote food discharge, this new type of drum type washing machine has benefits of simple structure, low energy consumption, reliable, low manufacturing cost and water conservationKeyword ：washing machine food processing machinery system rotating目录1 引言 (1)2 总体方案的论证 (2)3 传动方案的论证 (3)3.1 方案一齿轮传动 (3)3.2 方案二带传动 (3)3.3 方案三链传动 (4)4.结构设计 (5)4.1 选用电动机 (5)4.2 机械传动装置的总体设计与计算[1] (6)4.3 机械传动件的设计计算 (8)4.3.1 链传动的设计与计算 (8)4.3.2 链条的设计与计算 (8)4.3.3 主要失效形式 (9)4.3.4滚子链的静强度计算 (9)4.4 链轮基本参数和主要尺寸 (10)4.5 滚子链传动的故障与维修 (11)4.6 摩擦轮的设计与计算 (12)4.6.1 摩擦轮方案选择 (13)方案一圆柱平摩擦轮传动 (13)方案二圆柱槽摩擦轮传动 (13)方案三端面摩擦轮传动 (14)4.6.2 摩擦轮传动的主要失效形式 (15)4.6.3 摩擦轮的材料 (15)4.6.4 摩擦轮传动的设计和计算 (15)4.7 轴的设计和计算 (17)4.7.1 轴的材料 (17)4.7.2 轴的结构设计 (17)4.8轴承盖的设计计算[1] (18)4.9 轴承的选择和润滑及其寿命计算： (19)4.9.1 轴承的选择： (19)4.9.2 轴承的润滑 (20)5 结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 引言食品机械行业是直接为食品工业服务的行业。

食品工业的发展带动了食品机械的发展；而食品机械行业的科技进步与发展，又为食品工业发展创造了有利的物质条件，大大推动食品工业向前发展。

随着食品工业的发展，食品机械在食品工业中的地位越来越重要。

现代化的食品机械不仅可以生产出高附加值的产品，而且可以提高资源的利用率。

由于食品工业原料和产品的品种繁多，加工工艺各异，因此食品机械也相应是门类各异，品种多样。

目前，中国的食品机械分类是按机械工业部制定的分类标准（JB3750--80）进行的，分为食品加工专用机械和食品加工通用设备。

专用机械按加工对象或生产品种不同分为23类，通用设备按功能不同分为10类，据有关部门1995年统计，全国专业食品加工机械企业，约有1920多家，工业总产值110亿元，产品品种1700多种，近十几年来，全国食品机械行业保持年增长率20%以上的水平。

近年来，在食品机械行业中已经形成一批不仅能够满足国内市场的需要，而且能打入国际市场的优良产品，出口创汇约5000万美元。

全国食品机械行业发展比较快的有北京、上海、天津、江苏、浙江、山东、辽宁、广东、福建、四川等省市。

中国许多部委都有一批力量在从事食品机械研究和开发工作。

其中原机械工业部，原国内贸易部和原轻工总会下属从事食品机械的企业数量最多，规模最大，力量最强，代表了中国食品机械发展总体水平，形成了科研、生产、销售的完整体系。

2 总体方案的论证滚筒清洗机机的清洗机器为主要实行机构，其性能的好坏直接影响清洗机机的效率，还有传动系统和集尘装置也是清洗机机的主要机构。

方案一清洗机器传动：由电动机经皮带轮传动主轴使摩擦轮高速旋转。

滚筒传动：由电动机经链轮传动带动托轮，再以摩擦传动滚筒。

方案二清洗机器传动：由电动机经齿轮传动主轴使摩擦轮高速旋转。

滚筒传动：由电动机经由皮带轮传动带动托轮，再以齿轮传动滚筒方案三清洗机器传动：由电动机经链轮主轴使得摩擦轮高速旋转。

滚筒传动：由电动机经由齿轮传动带动托轮，再以齿轮传动滚筒。

方案一结构紧凑，布局合理，传动简单，可靠性高，使用寿命可以得到保障，制造成本低，加工简单。

方案二、三效率比较低，加工成本高。

经过三个方案的比较，选用方案一。

图2-1 总装图3 传动方案的论证3.1 方案一齿轮传动图3-1 齿轮传动齿轮传动的主要优点是：①瞬时传动比恒定，工作平稳，传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间的运动和动力；②适用于功率和速度范围广，功率从接近于零的微小值到数万千瓦，圆周速度从很低到300m/s；③传动效率高，η=0.92～0.98，在常用的机械传动中，齿轮的传动效率较高；④工作可靠，使用寿命长；外廓尺寸小，结构紧凑。

齿轮传动的主要缺点：制造和安装精度要求较高，需专门设备制造，成本较高，不宜用于较远距离两轴之间的传动。

齿轮传动应满足的基本要求是：①瞬时传动比不变，冲击、振动和噪声小，能保证较好的传动平稳性和较高的运动精度；②在尺寸小、质量轻的前提下，轮齿的强度高，耐磨性好，承载能力大，能达到预期的工作寿命。

3.2 方案二带传动图3-2 带传动带传动的主要优点：①缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；②带传动靠摩擦力传动，过载时带与带轮接触面间发生打滑，可防止损坏其他零件；③适用于两轴中心矩较大的场合；④结构简单，制造、安装和维护等均较为方便，成本低廉。

带传动的缺点：①不能保证准确的传动比；②需要较大的张紧力，增大了轴和轴承的受力；③整个传动装置的外廓尺寸较大，不够紧凑；④带的寿命较短，传动效率较低。

鉴于上述特点，带传动主要适用于：①速度较高的场合，多用于原动机输出的第一级传动。

②中小功率传动，通常不超过50 kw。

③传动比一般不超过7，最大用到10。

④传动比不要求十分准确。

3.3 方案三链传动图3-3 链传动链传动具有带传动和啮合传动的一些特点，其优点是：链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；传动尺寸比较紧凑；不需要很大的张紧力，作用在轴上的载荷较小；承载能力大；效率高（η=0.95～0.98）。

同时；链传动能吸振与缓和冲击，结构简单，加工成本低廉，安装精度要求低，适合较大中心距的传动，并能在温度较高、湿度较大、油污较重等恶劣环境中工作。

链传动的缺点是：高速运转时不够平稳；传动中有冲击和噪声；不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中使用；只能用于平行轴间的传动；安装精度和制造费用比带传动高。

链传动的适用场合：广泛应用于中心距较大、多轴、平均传动比要求准确的传动。

环境恶劣的开式传动、低速重载传动及润滑良好的高速传动，均可采用链传动。

滚子链传递的功率通常在100kw以下，链速在15m/s以下，传动比I<=7。

目前其最大传递功率可达500kw，最高中心距可达8m。

综合分析上述三种方案，从传动效率、传动比范围、传动速度、制造成本和安装精度、传动装置外廓尺寸等方面综合考虑，本设计课题的传动方案采用方案三，即采用链传动。

4.结构设计4.1 选用电动机电动机的容量（功率）选得是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。

当容量小于工作要求时，电动机不能保证工作装置的正常工作，或电动机因长期过载而过早损坏；容量过大则电动机的价格高，能量不能充分利用，且因经常不在满载下运动，其效率和功率因数都较低，造成浪费。

电机的选用要点：表4-1 根据设计取 m r m r m r m r m r 67.0,5.0,52.0,575.0,59.054321=====m b m b m b 354.1,5.1,07.021===滚筒外壳体积：3322122210557.0)575.059.0(5.114.3)(m m b r r v =-⨯⨯=-=π壳摩擦圆体积：332221250443.0)59.067.0(07.014.32)(2m m b r r v =-⨯⨯⨯=-=π圆护板体积：3322224230867.0)5.052.0(354.114.3)(m m b r r v =-⨯⨯=-=π护查表得3333/1093.0,/108.7m kg m kg ⨯=⨯=橡胶铸铁ρρ滚筒外壳质量：kg kg v m 46.434108.70557.03=⨯⨯==壳铸铁壳ρ摩擦圆质量：kg kg v m 54.345108.70443.03=⨯⨯==圆铸铁圆ρ护板质量：kg kg v m 59.801093.00867.03=⨯⨯==护橡胶护ρ滚筒总质量：kg kg m m m m 59.860)59.8054.34546.434(=++=++=护圆壳总滚筒重力：N N g m G 782.84338.959.860=⨯==总清洗机机的最大装载量:kg m 1.181=件工件所受重力：N N g m G 78.17748.91.181=⨯==件件满载时每个托轮所受切向力：N N G G F 7.206436cos )78.1774782.8433(4/cos )(=⨯+=+=︒α件滚筒线速度：s m s m Dn v w /56.0/60/834.114.360/=⨯⨯==π滚滚筒所需功率：kw kw Fv P 31.21056.07.2064223=⨯⨯⨯==-滚查表得：93.0=链轮η 88.0=摩擦η 99.0=轴承η 99.0=齿轮η电动机至滚筒的总效率8.099.099.088.093.0=⨯⨯⨯==轴承摩擦链轮ηηηη电动机所需功率kw kw P P 89.281.0/3.2/0===η滚所以选用电动机额定功率kw P m 3=由于滚筒转速不高，可选用Y 系列三相异步电动机，根据额定功率选用Y132M-8型。