1、本科毕业设计说明书（论文）I摘 要和面机实际上是一种搅拌机，其作用是进行面团的调制，既将各种原、辅料加水搅拌，调制成即符合质量要求，又适合机械加工成形的面团，主要用于面包、饼干、糕点、膨松食品、夹馅饼等食品和淀粉和谷朊粉生产的面团调制。传统的和面机一般是在一根轴上安装几片浆叶，按主轴的安装形式，可分为立式和卧式两种，立式和面机对面团的拉伸作用较强，适应于调制韧性面团，卧式和面机对面团的拉伸作用较弱。适用于调制酥性面团。而卧式和面机主要是指搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置，它的特点是，结构简单，制造成本低，卸料清洗方便，所以在食品加工中，如面包、饼干、糕点及一些饮食行业的面食中得到了广
2、泛的应用。在我国国内的和面机产品中，其工作方式大都为间歇式的，这种和面机工作时要人工投料，每个工作周期，要手动控制电动机的启动和停止，电动机频繁启动。用这种和面机，在工作中操作人员劳动强度大，需要专人操作和面机，主料、副料及加水量比例难以正确控制，稳定性差，和面程度也难以控制一致，这些都影响面团的性能的稳定，会影响到最终产品的稳定性，会影响到整个生产线的工作效能。我们所设计新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种单轴式自动和面机，能实现连续自动和面作业。淀粉和谷朊粉生产线配用这种和面机，可提高淀粉和谷朊粉生产线自动化程度。单轴式自动和面机面向淀粉和谷朊粉生产线中下一个工序熟化机供料，可实现淀
3、粉和谷朊粉生产线主机部分的平面化布置，减少建厂投资，操作方便，有利于提高淀粉和谷朊粉生产线的工作效能。关键词：淀粉 和面机 面粉 本科毕业设计说明书（论文）II本科毕业设计说明书（论文）IIIAbstractPick to surface and the machine is actually a mixer, its role is the modulation of dough, will all kinds of raw materials, mixing water, modulation is to meet the quality requirements, and is suit
4、able for machining the formed dough, bread, biscuits, mainly used for bulk food, cakes, pies and other foods clamped and starch and gluten the production of dough modulation. The traditional and the machine is generally in a shaft mounted several blades, according to the main installation forms, can
5、 be divided into two kinds of vertical and horizontal, vertical and surface machine dough stretching action is stronger, adapted to the modulation of toughness dough, horizontal flour-mixing machine dough stretching effect was weak. Applied to the modulation of short dough. While the horizontal flou
6、r-mixing machine mainly refers to the mixing vessel axis and axis of rotation in the horizontal position of the agitator, which is characteristic, has the advantages of simple structure, low manufacturing cost, convenient discharging cleaning, so in food processing, such as bread, biscuits, cakes an
7、d catering industry pasta has been widely used. In domestic and machine products, its way of working are intermittent, the surface and the machine work to artificial feeding ( materials, materials and water ), each working cycle, to manually control the start-up and stop of the motor, motor launch f
8、requent. With this and the machine, in the work of the great labor intensity of the operation personnel, special operation is needed and the machine, the main ingredient, Vice materials and water addition ratio are difficult to correctly control, stability is poor, and the surface is hard to control
9、, which can influence the dough properties of stability, will affect the stability of a final product, affect the entire production line efficiency. We design new aiming at the defects of the prior art, and provides a single shaft type automatic flour-mixing machine, can realize the automatic and co
10、ntinuous operation. Starch and gluten production lines equipped with the surface and the machine, can improve the starch and gluten production line automation. Single shaft type automatic flour-mixing machine for starch and gluten production line in a process of maturing machine feeding, can realize
11、 the starch and gluten production line the main part of the plane layout, reduce the construction investment, convenient operation, improved starch and gluten production line efficiency.Key words：starch and noodle machine flour本科毕业设计说明书（论文）目 录摘 要 .I1 绪论 .11.1 和面机概述 .11.2 和面机设计选择 .52 运动参数、动力参数的设计 .62
12、.1 传动系统中传动链的设计及各传动比的分配设计 .62.2 计算各轴的转速 .62.3 计算各轴的功率 .72.4 计算各轴的转矩 .73 传动机构结构设计 .83.1 皮带传动设计 .83.2 蜗轮蜗杆传动结构设计 .103.3 蜗轮轴的尺寸设计 .143.4 蜗杆轴的尺寸设计 .153.5 滚动轴承选择和寿命计算 .173.6 键连接选择和校核 .173.7 润滑和密封形式的选择 .173.8 箱体及附件结构的设计和选择 .183.9 主要传动轴受力分析，画出其弯矩图，并且进行相关的校核计算 .224 机体的总体结构设计 .314.1 容器的结构设计 .314.2 其他附件的设计 .31
13、结 论 .33致 谢 .34参考文献 .35附 录 .36本科毕业设计说明书（论文）11 绪论1.1 和面机概述和面机在食品加工中用来调制粘度极高的浆体或塑性固体，主要是揉制各种不同性质的面团，包括酥性面团、韧性面团、水面团等。（1） 和面机调制基本过程和面机调制面团的基本过程由搅拌桨的运动来决定。水、面粉及其他辅料倒入搅拌容器内，开动电动机使搅拌桨转动，面粉颗粒在桨的搅动下均匀地与水结合，首先形成胶体状态的不规则小团粒，进而小团粒相互粘合，逐渐形成一些零散的大团块。随着桨叶的不断推动，团块扩展揉捏成整体面团。由于搅拌桨对面团连续进行的剪切、折叠、压延、拉伸及揉合等一系列作用，结果调制出表面光
14、滑，具有一定弹性、韧性及延伸性的理想面团。若再继续搅拌，面团便会塑性增强，弹性降低，成为粘稠物料。（2） 和面机分类和面机有卧式与立式两种结构，也可分为单轴、多轴或间歇式、连续式。1卧式和面机卧式和面机的搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置；其结构简单，造价低廉，卸料、清洗、维修方便，可与其他设备完成连续生产，但占地面积较大。这类机器生产能力（一次调粉容量）范围大，通常在 25400kg/次左右。它是国内大量生产合各食品厂应用最广泛的一种和面设备。2立式和面机立式和面机的搅拌容器轴线沿垂直方向布置，搅拌器垂直或倾斜安装。结构型式与立式打蛋机相似，只是传动装置较简单。有些设备搅拌容器作回转
15、运动，并设置了翻转或移动卸料装置。立式和面机结构简单，制造成本不高。但占空间较大，卸料、清洗不如卧式和面机方便。直立轴封如长期工作会使润滑剂泄漏，造成食品污染。（3） 和面机主要零部件和面机主要有搅拌器、搅拌容器、传动装置、机架、容器翻转机构等。1搅拌器也称搅拌桨，滚笼式和面机最重要的部件。按搅拌轴数目分，有单轴式和双轴式两种。卧式的与立式的也有所不同。单轴式和面机结构简单、紧凑、操作维修方便，是我国面食加工中普遍使用的机型。这种和面机只有一个搅拌桨，每次和面机搅拌时间长，生产效率低。由于它对面团拉伸作用较小，如果投料少或操作不当，则容易出现抱轴现象，使操作发生困难。因此单轴式和面机适用于揉制
16、酥性面团，不宜调制韧性面团。双轴式和面机具有卧式和面机的优点。它有两组相对反向旋转的搅拌桨，且两个本科毕业设计说明书（论文）2搅拌桨相互独立，转速也可不同，相当于两台单轴式和面机共同工作。运转时，两桨时而相互靠近，时而又加大距离，可加速均匀搅拌。双轴和面机对面团的压捏程度较彻底，拉伸作用强，适合揉制韧性面团。缺点是造价高于卧式和面机，起面较困难，需附加相应装置，如果手工起面则劳动强度大。和面机搅拌器的结构形状有多种类型，对应于不同调制物料特性机工艺要求。（1） 形、 形搅拌桨 这两种搅拌器的桨叶母线与其轴线呈一定角度为的是增加物料的轴向和径向流动，促进混合，适宜高粘度物料调制。 形应用广泛，有
17、很好的调制作用，卸料和清洗都很方便。 形搅拌桨调和能力比 形叶片低，但可产生高的压缩剪力，多用在细颗粒与粘滞物料的搅拌中。（2）桨叶搅拌器 这种搅拌器结构由几个直桨叶或扭曲直桨叶与搅拌轴组成。和面过程中，桨叶搅拌对物料的剪切作用强，拉伸作用弱，对面筋的形成具有一定破坏作用。搅拌轴装在容器中心，近轴处物料运动速度低，若投粉量少或操作不当，易造成抱轴及搅拌不均的现象。桨叶式搅拌器结构简单，成本低，适用与揉制酥性面团。（3）滚笼式搅拌器 它对面团有举、打、折、揉、压、拉、等多种连续操作，有助于面团的捏合。如果搅拌器结构参数选择合理，还可利用搅拌的反转，将捏合好的面团自动抛出容器，这样就省去了一套容器
18、翻转机构，降低了设备成本。滚笼式搅拌器对面团作用力柔和，面团形成慢，对面筋机械作用弱，有利于面筋网络的生成。结其构简单，制造方便，适用于调和水面团、韧性面团等经过发酵或不发酵的面团。（4）其他类型卧式搅拌器 在卧式和面机中，也使用着一些不同于上述形状的搅拌器。如花环式、扭叶式、椭圆式、V 字形。（5）立式和面机的搅拌器 立式和面机的搅拌器有桨叶式、扭环式、象鼻式等。桨叶式搅拌器与卧式和面机桨叶式结构相似，其轴线与地面垂直。扭环式搅拌器桨叶从根部至顶端逐渐扭曲 90，有利于促进面筋网络的生成适用于调制韧性面团与水面团雷面食。象鼻式搅拌器通过一套四杆机构模拟人手调粉时的动作来调制面团，有利于面筋的
19、揉制，适于调制发酵面团。另外搅拌容器可以从机架上推出，作为发酵使用，既减少了生产设备，又简化了搬运面团的操作。一次调粉可达 300kg 以上。但这种结构复杂，搅拌器动作慢。（6）双轴和面机的搅拌器 双轴式和面机有两组相对反向旋转的搅拌桨。按其相对位置分为切分式和重叠式。2搅拌容器卧式和面机的搅拌容器（也称搅拌槽）的典型结构见图 1 多由不锈钢焊接成。本科毕业设计说明书（论文）3图 1-1 搅拌容器和面操作时，面团质量的好坏与温度有着很大的关系，而不同性质的面团又对温度有不同的要求。高功效和面机常用带夹套的换热式搅拌容器。为降低成本，使用普通单层容器，可降低物料调和前的温度来达到加工工艺的要求。
20、为防止工作时物料或润滑油从轴承处泄漏污染食品，容器与搅拌轴之间的密封要好。转速低、工作载荷变化大，轴封处间间隙变化频繁，因此密封装置应选用 J 型无滑架橡胶密封圈等大变形弹性元件。新型卧式和面机采用空气端面密封装置，密封效果很好。搅拌容器的翻转机构分为机动和手动两种。机动翻转容器机构由电动机、减速器及容器翻转齿轮组成。这种机构操作方便，降低人工劳动强度，但结构复杂，整个设备成本高，适宜在大型或高效和面机上使用。手动翻转容器机构适用于小型和面机或简易型和面机。立式和面机的搅拌容器有可移式和固定式两种。3机架小型和面机转速低，工作阻力大，产生的振动及噪声都较小，因此不用固定的基础。机架结构有的采用
21、整体铸造，有的采用型材焊接框架结构，还有底座铸造而上部用型材焊接的。4传动装置和面机的传动装置由电动机、减速器及联轴器等组成，也有的用皮带传动。和面机工作转速低，多为 2550r/min,故要求大减速比，常用蜗轮蜗杆减速器或行星减速器。目前国内面食生产企业在和面工序中大多采用单板式和面机。单板式和面机包括主轴传动装置、面箱翻转装置、面箱、真空抽管、密封垫，且单板式浆叶的叶顶为弧型，主轴以一定角度穿过单板式桨叶的中心。此结构虽可和出整体面团，且致密性和弹性也可满足要求，但此结构在和面时，单板式桨叶在半周内轴向只一个方向受力，下半周则受相反方向的力。而面团和成时，阻力大，运转时振动剧烈，寿命短。本
22、科毕业设计说明书（论文）4现在市场上比较高档的是真空和面机，可根据工艺要求设定和面时间、真空度。缸体具有密封性能好，面粉无跑冒现象。真空和面机是在真空状态下模拟手工和面的原理，使面筋网络快速形成，和面配水量在常规工艺基础上可适量增加约 20%。快速拌合，使小麦蛋白质在最短的时间内吸收水份，比常规状态下和制的面团熟化程度提高2 倍以上，且不损伤已形成的蛋白质面筋网络结构。 使得蛋白组织结构均衡，使面的筋性、咬劲、拉力都远远优于其他形式和面机的和面效果。 加工出来的面品，面团均匀、弹性好、面制品滑爽、可口、有咬劲、面筋力高、透明度高。 V 字形板式桨叶在面箱中绕主轴的轴线作回转运动，由于桨叶向两边
23、推动面团，所以可以解决受力不均现象，使机器运转平稳。 这样可保证固定于主轴上的桨叶在转动时运转轨迹为一圆柱体。同时又抵消了推动面团而产生的轴向力。能够使机器在运转时更加稳定，提高整机使用寿命。真空系统采用水环式真空泵，安全卫生，还有真空表、真空电磁阀及管路。 操作面板由中英文对照按钮和 PLC 电脑显示屏组成，操作方便。和面操作时，面团质量的好坏与温度有着很大的关系，而不同性质的面团又对温度有不同的要求。高功效和面机常用带夹套的换热式搅拌容器。为降低成本，使用普通单层容器，可降低物料调和前的温度来达到加工工艺的要求。为防止工作时物料或润滑油从轴承处泄漏污染食品，容器与搅拌轴之间的密封要好。转速
24、低、工作载荷变化大，轴封处间间隙变化频繁，因此密封装置应选用 J 型无滑架橡胶密封圈等大变形弹性元件。新型卧式和面机采用空气端面密封装置，密封效果很好。搅拌容器的翻转机构分为机动和手动两种。机动翻转容器机构由电动机、减速器及容器翻转齿轮组成。这种机构操作方便，降低人工劳动强度，但结构复杂，整个设备成本高，适宜在大型或高效和面机上使用。手动翻转容器机构适用于小型和面机或简易型和面机。立式和面机的搅拌容器有可移式和固定式两种。3机架小型和面机转速低，工作阻力大，产生的振动及噪声都较小，因此不用固定的基础。机架结构有的采用整体铸造，有的采用型材焊接框架结构，还有底座铸造而上部用型材焊接的。4传动装置
25、和面机的传动装置由电动机、减速器及联轴器等组成，也有的用皮带传动。和面机工作转速低，多为 2550r/min,故要求大减速比，常用蜗轮蜗杆减速器或行星减速器。目前国内面食生产企业在和面工序中大多采用单板式和面机。单板式和面机包括主轴传动装置、面箱翻转装置、面箱、真空抽管、密封垫，且单板式浆叶的叶顶为弧型，主轴以一定角度穿过单板式桨叶的中心。此结构虽可和出整体面团，且致密性和弹性也可满足要求，但此结构在和面时，单板式桨叶在半周内轴向只一个方向受力，下半周则受相反方向的力。而面团和成时，阻力大，运转时振动剧烈，寿命短。本科毕业设计说明书（论文）5现在市场上比较高档的是真空和面机，可根据工艺要求设定
26、和面时间、真空度。缸体具有密封性能好，面粉无跑冒现象。真空和面机是在真空状态下模拟手工和面的原理，使面筋网络快速形成，和面配水量在常规工艺基础上可适量增加约 20%。快速拌合，使小麦蛋白质在最短的时间内吸收水份，比常规状态下和制的面团熟化程度提高 2 倍以上，且不损伤已形成的蛋白质面筋网络结构。 使得蛋白组织结构均衡，使面的筋性、咬劲、拉力都远远优于其他形式和面机的和面效果。 加工出来的面品，面团均匀、弹性好、面制品滑爽、可口、有咬劲、面筋力高、透明度高。 V 字形板式桨叶在面箱中绕主轴的轴线作回转运动，由于桨叶向两边推动面团，所以可以解决受力不均现象，使机器运转平稳。 这样可保证固定于主轴上
27、的桨叶在转动时运转轨迹为一圆柱体。同时又抵消了推动面团而产生的轴向力。能够使机器在运转时更加稳定，提高整机使用寿命。真空系统采用水环式真空泵，安全卫生，还有真空表、真空电磁阀及管路。 操作面板由中英文对照按钮和 PLC 电脑显示屏组成，操作方便。1.2 和面机设计选择本次设计的和面机生产能力为：调和面粉重量 50kg/次的桨叶式和面机。机型：卧式和面机搅拌型式采用桨叶式，转速在 2050rpm 范围内，制作酥性面团。因为食品卫生要求，容器采用不锈钢材料。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。本科毕业设计说明书（论文）62 运动参数、动力参数的设计2
28、.1 传动系统中传动链的设计及各传动比的分配设计2.1.1 搅拌浆转速搅拌桨转速 ，水性面团的转速低些，酥性面团的转速高些。因此=205rpmn浆 本次设计选用 。4浆2.1.2 电动机的主要技术选择2.1.2.1 电动机功率的确定和面机的动力参数计算时，电机功率的确定均采用经验公式，即类比法，主要取决于和面机的生产能力，推荐值如下：表 2.1 电机功率推荐值生产力（kg/次） 12.5 25 50 75 100主电机（千瓦） 1.1 2.2 3 45.5 7.52.1.2.2 电动机型号及其它参数的确定根据电动机选用手册可查的：型号额定功率： Y100L2-4额定功率： P=3kw 电机同步转速： =1500r/min ，四级电机。 n电满载转速：V=1430 1mir： T=2.3NM 最 大 转 矩额 定 转 矩重量 ： M=38kg外形尺寸 380 mm 282.5 mm 245mm 中心高 H=100mm安装尺寸 160mm 140mm轴伸尺寸 28mm 56mm2.2 计算各轴的转速= =1430r/min （2-1）1n电
