果蔬清洗打漿機(jī)設(shè)計(jì)【PROE三維+仿真】,PROE三維+仿真,清洗,打漿機(jī),設(shè)計(jì),PROE,三維,仿真 福建工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 本科畢業(yè)論文 題 目： 實(shí)用果蔬清洗打漿機(jī) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 指導(dǎo)老師： 職 稱： 完成日期： 2 摘 要 隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)水果和蔬菜需求量的增加，人民生活水平的提高，越來越多的人對(duì)番茄制品有了更多的要求。番茄產(chǎn)品多元化的發(fā)展給水果和蔬菜加工帶來了難得機(jī)遇，抓住機(jī)遇，加快對(duì)水果和蔬菜加工關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備的研究?；谠撜n題背景，回顧兩年所學(xué)知識(shí)，對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行整合。通過論述與研究果蔬機(jī)械產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展，結(jié)合發(fā)展的實(shí)際要求而設(shè)計(jì)出可以將果蔬的清洗和打漿一塊進(jìn)行的設(shè)備。主要針對(duì)該設(shè)備的清洗和打漿兩部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。具體進(jìn)行了包括設(shè)備的總體設(shè)計(jì)，清洗機(jī)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，輥筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，打漿機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，打漿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，打漿機(jī)構(gòu)固定的設(shè)計(jì)，傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等，在同一時(shí)間完成設(shè)備的三維建模及主要零件的計(jì)算。 關(guān)鍵詞：清洗打漿機(jī)、三維造型、傳動(dòng)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 Abstract As the domestic and international market demand of fruits and vegetables, and the improvement of people's living standards, more and more people have more request for tomato products. Tomato products diversified development has brought the fruit and vegetable processing of the rare opportunity, seize the opportunity to speed up the fruit and vegetable processing key technology and equipment research. Based on the background of the subject?, mechanical engineering and automation professionals to integrate the knowledge and runs through knowledge learned in the past two years. Through discussion and research status and development of fruit and vegetable machinery industry, combined with the actual requirements of the development and design of the device can be a piece of fruit and vegetable cleaning and beating carried out. Focusing on one machine washing, beating the two part of the mechanical structure and the transmission system design. Concrete was one of machine design, cleaning machine structure design, roller structure design, beating frame structure design, the structure design of beating, beating mechanism is fixed in the design, the transmission system design. At the same time on the machine for 3D modeling and the main parts of the check. Keywords: Beater washing machine, 3D modeling, transmission system, structural design 3 目錄 摘要 1 第1章 緒論 1 1.1選題背景 1 1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 1 1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù) 2 第2章 引言 3 2.1研究果蔬清洗打漿機(jī)的意義和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀概況 3 2.2番茄原料加工預(yù)處理工藝流程簡(jiǎn)介 4 第3章 清洗機(jī)的設(shè)計(jì) 6 3.1清洗工藝及設(shè)備 6 3.2輥筒式輸送機(jī) 10 3.3機(jī)架的設(shè)計(jì) 11 3.4輥筒的傳動(dòng)方式選擇 12 3.5沖水裝置 13 第4章 打漿機(jī)的設(shè)計(jì) 14 4.1主要打漿設(shè)備 14 4.2滾筒設(shè)計(jì) 16 4.2螺旋進(jìn)料器 17 4.3破碎槳葉 18 4.4傳動(dòng)部分 18 4.5機(jī)架 19 4.6其它 19 第5章 打漿機(jī)和清洗機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 20 5.1滾筒的計(jì)算 20 5.1.1滾筒長(zhǎng)度 20 5.1.2物料在滾筒內(nèi)的時(shí)間 21 5.1.3棍棒與篩筒之間的間隙 21 5.1.4圓筒篩消耗功率的計(jì)算 21 5.1.5傳動(dòng)滾筒的消耗功率計(jì)算 22 5.2電動(dòng)機(jī)的選擇 22 第6章 傳動(dòng)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 24 6.1傳動(dòng)主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 24 6.1.1初步計(jì)算軸的直徑 24 6.1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 6.1.3 根據(jù)定位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 24 6.2軸上零件的定位 26 6.3確定軸上的圓角和倒角 26 6.4滾動(dòng)軸承和軸承座的選取 26 6.4.1清洗機(jī)的軸承選用 26 6.4.2打漿機(jī)的軸承選用 27 6.4.3滾動(dòng)軸承座的選擇 27 6.5打漿機(jī)的打漿裝置的設(shè)計(jì) 28 第7章 主要零件的校核 29 7.1軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 29 7.1.1按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算 29 7.1.2.按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算 31 7.2軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算 31 7.3?30211軸承壽命的校核 31 7.4鍵的校核 32 第8章 總傳動(dòng)系統(tǒng) 33 8.1傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 8.2直齒輪的剛度校核計(jì)算 34 8.3計(jì)算皮帶，設(shè)計(jì)皮帶輪 36 8.4鏈輪的剛度校核計(jì)算 40 總結(jié) 42 致謝 43 參考文獻(xiàn) 44 第1章 緒論 1.1選題背景 中國(guó)擁有豐富的水果和蔬菜資源，年生產(chǎn)能力居世界第一。果蔬產(chǎn)量?jī)H低于糧食產(chǎn)量，成為本國(guó)農(nóng)業(yè)的第二產(chǎn)業(yè)。豐富的果蔬資源提供充足的原料，使得果蔬加工業(yè)的快速發(fā)展。因此，果蔬制品作為一種崛起的新興產(chǎn)業(yè)，給廣大農(nóng)民帶來主要經(jīng)濟(jì)收入，促進(jìn)全國(guó)農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，在全國(guó)的發(fā)展地位趨勢(shì)日益明顯，成為潛在的地方特色，具有高度外向型發(fā)展，成為中國(guó)農(nóng)業(yè)支柱的產(chǎn)業(yè)。針對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)上的優(yōu)勢(shì)和特色，國(guó)內(nèi)的廠商積極地發(fā)展果蔬加工產(chǎn)業(yè)。不僅增加了出口率，也大大地提高產(chǎn)品的利潤(rùn)，同時(shí)也促進(jìn)了果蔬有關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，而快速發(fā)展的果蔬加工業(yè)是離不開果蔬機(jī)械的發(fā)展。發(fā)展并創(chuàng)新果蔬機(jī)械，既可以提高產(chǎn)品加工效率，又節(jié)省人力，同時(shí)促進(jìn)果蔬產(chǎn)品多方向的發(fā)展。 1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 通過兩年的本科學(xué)習(xí)的，對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行整合，把兩年的知識(shí)融會(huì)貫通。通過完成實(shí)用果蔬清洗打漿機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)理念和創(chuàng)新思維，能反映學(xué)生的理論研究水平，實(shí)踐動(dòng)手能力，使理論和實(shí)踐能相互結(jié)合。 目前在國(guó)內(nèi)的大部分果蔬加工廠的清洗和打漿是兩條生產(chǎn)線的，由兩臺(tái)不同的設(shè)備來完成清洗部分和打漿部分，它們之間不相連接且分開進(jìn)行的，加工過程中需要人工勞動(dòng)、生產(chǎn)效率低。為了有效的降低成本，提高生產(chǎn)過程的效率，以適應(yīng)現(xiàn)代自動(dòng)化的大規(guī)模生產(chǎn)，所以設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)器來同時(shí)完成清洗和打漿，讓果蔬在清洗后直接進(jìn)入打漿機(jī)進(jìn)行打漿，快速提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù) 1.完成果蔬清洗打漿機(jī)的設(shè)計(jì)。 2.說明書1份，要求10000字以上，全部打印 3.完成總裝配圖Pro/E建模，CAD A0圖紙1張。 在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，我首先收集有關(guān)清洗機(jī)和打漿機(jī)各方面資料，然后在圖書館和網(wǎng)上查詢各種資料，對(duì)清洗機(jī)和打漿機(jī)有了初步的認(rèn)識(shí)，有關(guān)它的用途和適用場(chǎng)合，它的發(fā)展歷史，現(xiàn)在的發(fā)展方向，以及未來的發(fā)展方向。接下來的步驟是基于查到的數(shù)據(jù)進(jìn)行主體設(shè)計(jì)，完成整體三維建模;再接下來就開始計(jì)算，通過生產(chǎn)能力入手，選擇合適的電機(jī)，大概計(jì)算出各類數(shù)據(jù)；通過各類數(shù)據(jù)來進(jìn)行繪制裝配圖和主要零件圖，在繪制圖的過程中，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的情況，再修改各類數(shù)據(jù)，達(dá)到實(shí)際要求的結(jié)果，最后編寫說明書做最后的定論，打印圖紙準(zhǔn)備答辯。 第2章 引言 2.1研究果蔬清洗打漿機(jī)的意義和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀概況 用于加工的大多數(shù)果蔬之中，番茄是最具有代表性的。隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)水果和蔬菜需求量的增加，人民生活水平的提高，越來越多的人對(duì)番茄制品有了更多的要求。番茄產(chǎn)品多元化的發(fā)展給水果和蔬菜加工的帶來了難得機(jī)遇，抓住機(jī)遇，加快對(duì)水果和蔬菜加工關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備的研究。特別是西方的飲食文化傳入，在加上西式快餐五花八樣，對(duì)番茄制品需求顯著增加。該設(shè)備的應(yīng)用前景廣，發(fā)展空間大。 番茄為茄科植物的果實(shí)。別名西紅柿、圣女果。有各種類型的品種，如方形，長(zhǎng)形橢圓形等。番茄成為了世界種植的植物之一。番茄營(yíng)養(yǎng)豐富，可以生吃，煮熟，加工番茄醬，果汁或水果罐頭。作為世界栽培的農(nóng)作，番茄有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。有研究表示：吃一定數(shù)量的新鮮的西紅柿，可以得到身體所需要的維生素和礦物質(zhì)。番茄含有壓制細(xì)菌的番茄素。含蘋果酸、檸檬酸和糖類，胡蘿卜素，纖維素，維生素A，維生素C，維生素B1等眾種元素。番茄所含的黃酮類化合物，可降低毛細(xì)血管通透性的作用，防止破裂，具有特殊效果，預(yù)防血管硬化，可有效預(yù)防宮頸癌，膀胱癌，胰腺癌及其他疾病。另外，還可以美容和治愈口瘡。 目前，中國(guó)、美國(guó)和意大利是主要種植的番茄的生產(chǎn)地區(qū)。美國(guó)加工的番茄制品大部分給國(guó)人消費(fèi)，在世界的出口比例上極低。意大利和中國(guó)的出口各占全球貿(mào)易的30％。近年來歐美國(guó)家的番茄產(chǎn)量減少，生產(chǎn)能力下降，中國(guó)的番茄制品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)地位逐年增加。 由于近年來番茄產(chǎn)量提高和世界對(duì)番茄制品的需求的增加，在加上中國(guó)在番茄加工業(yè)的崛起，中國(guó)在番茄制品貿(mào)易里扮演的地位越來越重要，影響也日趨明顯。中國(guó)依靠豐富的番茄資源，使得番茄加工產(chǎn)業(yè)的迅速崛起和發(fā)展，成為了世界主要生產(chǎn)國(guó)家之一。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的改善，對(duì)番茄制品的消費(fèi)越多，中國(guó)的番茄消費(fèi)也達(dá)到一個(gè)新的數(shù)值，這個(gè)高度趨近于世界的數(shù)值。未來的中國(guó)對(duì)番茄產(chǎn)品需求只升不降。 中國(guó)是世界番茄的三大生產(chǎn)基地之一，其種植地區(qū)主要在新疆、內(nèi)蒙古和甘肅，總面積達(dá)一百萬畝以上。新疆是番茄的主要栽培的地區(qū)，其面積有八十多萬畝。中國(guó)的番茄醬紅色素高，顏色、粘度達(dá)到世界同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，而且栽培成本較低，建立產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。 番茄醬和番茄漿番茄醬罐頭是世界上主要的蔬菜罐頭之一，它由番茄經(jīng)打漿、濃縮而成，是番茄的主要加工品。世界年貿(mào)易量約為100萬噸左右，主要是作為調(diào)味品或湯，同時(shí)是加工番茄沙司的主要原料，也是加工混合蔬菜、茄汁魚、豆等屹頭的輔料。番茄醬根據(jù)其濃縮程度不同有稀、中、濃和超濃（大于39.3％）幾種。還有低于24％的產(chǎn)品，稱番茄漿或番茄泥，常見的為稀（8.0％—10.1％）、中等和濃幾種。 番茄制品的主要產(chǎn)品有番茄紅素、大包裝番茄醬、小罐番茄調(diào)味醬、番茄沙司、以番茄汁等，但無論什么樣的產(chǎn)品，都需要番茄打成漿。但針對(duì)目前的打漿方法，打漿效率低，無論是人工或機(jī)械，如果加工的設(shè)備質(zhì)量不好，產(chǎn)量降低，無法滿足消費(fèi)需求。番茄在加工過程是番茄進(jìn)入入料口，通過螺旋推進(jìn)器進(jìn)入料筒，然后被高速旋轉(zhuǎn)的破碎槳葉破碎，再由打漿板轉(zhuǎn)動(dòng)和篩網(wǎng)的擠壓，肉、籽分離，最后得到所要的番茄汁。 2.2番茄原料加工預(yù)處理工藝流程簡(jiǎn)介 番茄醬的生產(chǎn)工藝為清洗、分級(jí)、破碎、加熱、打漿、濃縮、升溫、裝罐、密封、殺菌、冷卻。 1.番茄漿原料 番茄制品對(duì)番茄有一定的要求，果實(shí)要飽滿，鮮紅，茄紅素含量高。沒有青班，黃暈等缺陷，果實(shí)最好是鮮紅色。原料首先要成熟，抗裂性好，然后是維生素C含量要高，糖酸的比例要適中。但世界范圍里的番茄制品種類更換速度很快，尤其是雜交品種和沒有固定架品種的應(yīng)用特別快，要隨時(shí)注意。 2.原料的處理 對(duì)進(jìn)廠的原材料應(yīng)嚴(yán)格清除腐爛的水果和不成熟的，在流動(dòng)池浸泡內(nèi)清洗，去除雜質(zhì)。后用吹風(fēng)機(jī)吹干其表面的水分。 洗完后，在帶式輸送機(jī)技的工作人員將有疤痕，果蟲，裂開等地方，用水果刀切干凈，后在洗凈果實(shí)。 3.破碎、脫籽、預(yù)熱 水果進(jìn)入破碎機(jī)破碎機(jī)，有時(shí)破碎脫粒組合，加熱到85℃后立即，抑制果膠酶，確保一致性。 4.打漿 番茄進(jìn)入三道打漿機(jī)打漿，篩網(wǎng)的有等不同孔徑。番茄漿從滾筒流入儲(chǔ)罐。果渣控制到用手捏不出汁的時(shí)候是最好的出汁率。 5.濃縮 及時(shí)的將果漿送入濃縮鍋內(nèi)，使其在真空環(huán)境下進(jìn)行低溫濃縮，使用雙效或多效逆流的真空濃縮設(shè)備，根據(jù)要求定需要的濃度。需注意由于溫度可能帶來的濃度測(cè)定誤差。 6.預(yù)熱、裝罐 番茄醬經(jīng)過上道工序的濃縮后，在由管式的加熱器進(jìn)行加熱到，及時(shí)裝罐。番茄醬在中國(guó)通常使用罐（重量70g），罐（），罐，罐形包裝（）。 7.殺菌、冷卻 制作好的番茄醬在裝罐后要馬上殺菌，用沸水分鐘內(nèi)即可完成殺菌。最后及時(shí)冷卻。 第3章 清洗機(jī)的設(shè)計(jì) 3.1清洗工藝及設(shè)備 選擇設(shè)備的時(shí)候，要根據(jù)清洗工藝要求和實(shí)際需要的清潔程度。清潔的程度不同，所需要的設(shè)備和技術(shù)也不同。清洗的程度和清洗的成本是成正比，清洗越干凈，成本越高。 清洗機(jī)的設(shè)計(jì)，主要注意以下幾點(diǎn)： 1. 可靠性 選用的設(shè)備要有穩(wěn)定的清洗質(zhì)量，能夠?qū)崿F(xiàn)清洗工藝要求的洗凈程度。 2. 清洗對(duì)果蔬的影響 果蔬在清洗的過程中，盡量降低對(duì)果蔬造成損傷，不能對(duì)果蔬產(chǎn)生新的污染。 3. 保護(hù)自然環(huán)境 在滿足清洗工藝條件下，選用的設(shè)備要盡可能減少清洗廢液、噪聲、廢氣等，避免對(duì)環(huán)境的造成污染。 4. 效率 選用的設(shè)備具有高效率，能滿足清洗工藝且節(jié)約勞動(dòng)力的優(yōu)點(diǎn)。 5. 環(huán)境良好 清洗技術(shù)和設(shè)備在良好的工作環(huán)境，保持良好的工作環(huán)境，保證工人的健康和安全。 6. 經(jīng)濟(jì)性 可以滿足清潔度的要求，同時(shí)也降低清洗成本。 果蔬在加工之前往往受到不同的污染，比如其成熟階段，運(yùn)輸和貯藏過程。所以在加工之前要仔細(xì)的清洗，去掉雜質(zhì)和損壞的部分，方便下一道的工序加工。 清洗設(shè)備： (1) 清洗設(shè)備所用的是原料清洗機(jī)，如洗水果機(jī)。還有其他的清洗方法：包裝容器清洗用，如空瓶清洗機(jī)；器皿清洗用，如器皿清洗機(jī)等。 (2)清洗設(shè)備所用的清洗液一般為冷水清洗液，其不損傷原料的品質(zhì)。還有其他清洗液種類：熱水清洗液、蒸汽清洗液、藥劑溶液清洗液。 (3)清洗設(shè)備的主要清洗方式是高壓噴淋的方式，適用于清洗大多數(shù)產(chǎn)品，但要注意噴淋的水壓，避免對(duì)產(chǎn)品造成傷害。還有其他清洗方法：浸泡清洗方式、沖洗清洗方式、刷洗清洗方式。 清洗方式可以選用下列幾種方法的其中一種，這些方法中，可以用多種方法組合使用。 (4)主要的幾種清洗設(shè)備 ①組合式清洗機(jī) 如圖3-1所示，該組裝式清洗機(jī)主要由輸送機(jī)，破碎機(jī)組成。輸送機(jī)由三段構(gòu)成，下面的傾斜段浸泡在洗槽中，中間的水平段為檢查段，上面的傾斜段連接破碎機(jī)。在兩個(gè)傾斜段裝有噴淋管。主要用來清洗水果等原料，其應(yīng)用廣泛。 工作時(shí)，從輸送帶帶過來的原料經(jīng)過提升機(jī)1進(jìn)入到洗槽3的前半部，經(jīng)過翻果輪2進(jìn)入到洗槽后半部。在洗槽的后半部安裝了高壓水管7，水管上有分布很多等距離的小孔，利用高壓水管噴出來的水使洗槽的水翻滾，不僅原料在清洗水中翻滾清洗，原料之間的摩擦也能達(dá)到清洗，達(dá)到清洗原料表面的污垢。清洗后的原料由帶輸送機(jī)6帶到高壓噴淋水管下再次沖洗，之后進(jìn)入檢選臺(tái)5檢查質(zhì)量不合格的原料，后再經(jīng)過輸送帶達(dá)到破碎機(jī)。 圖3-1組合式清洗機(jī) ②螺旋式清洗機(jī) 圖3-2螺旋式清洗機(jī) ③傳動(dòng)輥筒式清洗機(jī)：高壓噴淋水管；可拆卸的傳動(dòng)輥筒。本機(jī)適用于清洗柑橘，馬鈴薯等材料。 圖3-3傳動(dòng)輥筒式清洗機(jī) ④帶式清洗機(jī) 圖3-4帶式清洗機(jī) ⑤鼓泡式清洗機(jī) 鼓泡式清洗機(jī)清洗的工作原理，用鼓風(fēng)機(jī)將氣體吹入洗滌槽，使氣體在清洗水內(nèi)產(chǎn)生劇烈翻滾，由于強(qiáng)烈的空氣攪動(dòng)的清洗水，翻滾的流水侵蝕的材料表面的污垢從而到達(dá)清洗目的。與空氣混合，不僅會(huì)加速清除污垢，而且能在翻滾的清洗水中達(dá)到不損傷材料，這種清潔方式適用于果蔬原料。 如圖3-5所示，鼓泡式清理機(jī)，網(wǎng)帶式輸送機(jī)是浸泡在清洗水箱1的水中，鼓風(fēng)機(jī)出口從輸送帶側(cè)面和輸送帶中間的吹泡管7連接，吹泡管上開有許多小孔的，空氣通過帶有小孔的吹泡管吹出，氣體穿過網(wǎng)帶使水劇烈翻滾。 工作時(shí)，清洗水的裝在洗滌槽，電機(jī)5驅(qū)動(dòng)滾筒10，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)帶網(wǎng)5的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)4。將要清洗的原料放入洗槽中，開啟鼓風(fēng)機(jī)使清洗水劇烈的翻滾，從而沖洗掉原料表面污垢，接著由輸送帶將原料帶到噴淋管下面，開啟噴淋管做最好一次的沖洗。沖洗后送上上方的水平段，在檢查原料是否受損，在送到下道工序。 圖3-5 鼓泡式清洗機(jī) ⑥振動(dòng)式清洗機(jī) 圖3-6振動(dòng)式清洗機(jī) 綜上所述的六種清洗設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，決定采用滾筒式清洗機(jī)來進(jìn)行清洗，是結(jié)合實(shí)際工作情況的各項(xiàng)要求決定的。由圖3-7所示，由滾筒、機(jī)架、沖洗裝置構(gòu)成的清洗機(jī)，果蔬通過入料口進(jìn)入清洗機(jī)后在運(yùn)動(dòng)的滾筒上翻滾并向前輸送，清洗裝置是安裝在滾筒上面，通過這樣的方式把清洗好的果蔬輸送到打漿機(jī)的入料口。全部的滾筒通過鏈傳動(dòng)連接在一起，運(yùn)動(dòng)速度慢且方向一致，在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單，輸送平穩(wěn)。 圖3-7 3.2輥筒式輸送機(jī) 輥筒輸送機(jī)如圖3-8所示，主要由傳動(dòng)輥筒，機(jī)架，機(jī)架，傳動(dòng)部分和其他部分。輸送機(jī)具有運(yùn)送量大、速度快、運(yùn)轉(zhuǎn)輕快，能快速實(shí)現(xiàn)分流輸送多品種等優(yōu)點(diǎn)。從結(jié)構(gòu)形式上輥筒形式采用有動(dòng)力滾筒，布局形式為水平輸送輥筒線?？蚣苁怯刹讳P鋼制成，可以延長(zhǎng)使用壽命。其構(gòu)造簡(jiǎn)單，可靠性好，使用簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。輥筒線與輥筒線之間的過度連接比較簡(jiǎn)單，多條輥筒線可以跟其他的輸送機(jī)或更復(fù)雜的輸送機(jī)機(jī)組成專用輸送系統(tǒng)。 圖3-8 3.3機(jī)架的設(shè)計(jì) 考慮到使用的是有動(dòng)力的輥筒，每個(gè)輥筒之間采用鏈連接，并且每個(gè)滾筒之間都要運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速相同運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，最后再跟電機(jī)相連。因?yàn)槭乔逑从玫妮斔蛶?，所需要的輸水管道在機(jī)架下面，防水也是重要的一方面，同時(shí)也要做好清洗水的回收利用等。在設(shè)計(jì)機(jī)架時(shí)，把輥筒的鏈傳動(dòng)部分封閉在密封的空間內(nèi)，與水隔絕，避免水接觸鏈而影響傳動(dòng)。在輥筒下面做個(gè)斜面讓清洗后的水能流到排水口，排水口下面在接管道到清洗水回收處，從而隔絕與下面的電機(jī)接觸而損壞電機(jī)。如圖3-9所示： 圖3-9 考慮到密封性，設(shè)計(jì)清洗槽的寬度要比滾筒的長(zhǎng)度長(zhǎng)一些，留下來的間隙用來裝密封裝置。輥筒固定在清洗槽兩邊的密封空間，通過軸承以及固定結(jié)構(gòu)使輥筒運(yùn)動(dòng)。果蔬在輥筒上完成清洗后通過出料口的向下斜面，通過重力的作用使其進(jìn)入到打漿機(jī)的入料口從而入打漿機(jī)進(jìn)行打漿。 3.4輥筒的傳動(dòng)方式選擇 選擇輥筒式就要考慮到個(gè)個(gè)輥筒之間的動(dòng)力傳動(dòng)，以及電機(jī)的動(dòng)力與清洗機(jī)的傳送。鏈輪傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）制造精度要求低，安裝的精度也不高，在維修方面簡(jiǎn)單。（2）鏈輪齒的應(yīng)力較小，強(qiáng)度高，承載力相對(duì)增大，磨損比圓柱齒輪低。（3）鏈輪傳動(dòng)有良好的緩沖，減震性能，具有一定的彈性。（4）鏈傳動(dòng)中心距的適應(yīng)范圍大，而且簡(jiǎn)單又輕巧，經(jīng)濟(jì)也可以接受。 鏈輪傳動(dòng)比帶輪傳動(dòng)有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比準(zhǔn)確，高效率，不會(huì)出現(xiàn)打滑和彈性滑動(dòng)。 (2)鏈條對(duì)軸的作用力較小能夠減少軸承的摩擦損失。(3)鏈傳動(dòng)的尺寸較緊湊。（4）鏈的裝配和拆卸方便，在連接鏈節(jié)處便可拆開，便于安裝和拆卸。（5）鏈傳動(dòng)既可以在傳動(dòng)比較大場(chǎng)合工作，又可以在中心距較小的場(chǎng)合工作。 (6) 鏈傳動(dòng)能適應(yīng)多種環(huán)境，能在更惡劣的環(huán)境條件下工作。如圖3-10所示： 通過參考實(shí)際中的輥筒用途和種類，在考慮以上的比較及傳動(dòng)過程的傳動(dòng)平穩(wěn)等原則，最后決定選用雙鏈輥筒。鏈傳動(dòng)是一種具有中間撓性件嚙合運(yùn)動(dòng)，可用于傳輸和運(yùn)輸?shù)哪康?。鏈輪傳?dòng)具有齒輪傳動(dòng)和帶輪傳動(dòng)的部分優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樗闹饕獌?yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊，經(jīng)濟(jì)，耐用，易于維修，鏈傳動(dòng)廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。為了不影響食品清洗的衛(wèi)生安全，輥筒材料是使用不銹鋼，整個(gè)傳動(dòng)部分都在不銹鋼鋼板的密封空間內(nèi)，鏈輪部分在機(jī)架的密封空間內(nèi)，從而達(dá)到防生銹的目的。 圖3-10 圖3-11 3.5沖水裝置 沖水裝置分為兩部分：第一部分為高壓沖洗裝置；第二部分為夾緊裝置。清洗水通過機(jī)架下面的入水口進(jìn)入到機(jī)架的圓柱管內(nèi)，每個(gè)圓柱管有三個(gè)出水口，高壓沖水裝置用過夾緊裝置固定在三個(gè)出水口的管道上。最后清洗水通過高壓出水口噴射出來的水對(duì)果蔬進(jìn)行清洗。如圖3-12所示： 圖3-12 第4章 打漿機(jī)的設(shè)計(jì) 圖4-1 打漿機(jī)的原理圖如圖4-1所示，基本結(jié)構(gòu)主要包括螺旋送料，破碎槳葉，打槳板，傳動(dòng)部分和機(jī)架。 4.1主要打漿設(shè)備 目前果蔬在國(guó)內(nèi)外獲得果漿主要是通過打漿的方式，五花八班的設(shè)備都是異曲同工，有單道，也有雙道，或者更多道的打漿機(jī)，如圖4-2、4-3所示。但是，它們的打漿方法都是一樣，物料進(jìn)入入料口，經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)的螺旋進(jìn)料后，被滾筒內(nèi)的破碎槳葉打碎，之后在打漿板帶動(dòng)下與篩網(wǎng)磨擦擠壓，使得肉，汁與皮，籽分離，肉和汁經(jīng)過篩網(wǎng)上的小孔后由出料口排除，廢品由排渣口排出。如如果是兩道或以上的打漿機(jī)，產(chǎn)品由第一道進(jìn)入下一道繼續(xù)打漿，以此遞推。 單道打漿機(jī)： 電動(dòng)機(jī)通過皮帶驅(qū)動(dòng)使實(shí)心軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)心軸上焊接有螺旋進(jìn)料和破碎槳葉，當(dāng)物料從入料口進(jìn)入，通過螺旋進(jìn)料到破碎槳葉，物料直接被打碎進(jìn)入滾筒內(nèi)，之后在打漿板帶動(dòng)下與篩網(wǎng)磨擦擠壓。由于打漿板具有導(dǎo)程角和回轉(zhuǎn)力，在導(dǎo)程角和回轉(zhuǎn)力的作用下物料呈螺旋狀的軌跡移動(dòng)到圓筒的廢料出口。物料在打漿板和篩筒之間移動(dòng)，由于離心力的作用而被擠壓，肉和汁（成漿狀）從篩網(wǎng)流出到下道工序（多道打漿機(jī)則重復(fù)以上過程），剩下的皮和籽從廢料出口排出，從而達(dá)到分離的效果。只要調(diào)整篩網(wǎng)的孔徑和打漿板導(dǎo)程角的角度，可以變換的打漿速率的變化，獲得滿意的結(jié)果。 圖4-2 雙道打漿機(jī)： 其工作原理與單道打漿機(jī)是差不多的。雙道打漿機(jī)就在第二道的篩網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑更小，打漿的效果會(huì)更好，肉和汁會(huì)打碎的程度會(huì)更好。用于需要破碎更加均勻的物料。 圖4-3 打漿機(jī)的工作原理： 如圖4-4所示，本次設(shè)計(jì)的打漿只需要單道就可以。本次選用的圓筒篩具有開口，安裝在滾筒內(nèi)部，篩筒采用壓彎成圓形的不銹鋼板，上沖有孔眼，其厚度在0.36-1.3毫米，在兩側(cè)焊接加強(qiáng)環(huán)以增加其強(qiáng)度。但也有兩個(gè)半圓體用螺釘連接成篩筒。軸支撐在軸承上，在實(shí)心軸上焊接有使物料進(jìn)入滾筒的螺旋進(jìn)料和用來破碎物料的破碎槳葉，還有用來擠壓物料肉汁的三根打漿板，打漿板裝在夾持器上，夾持器裝在軸上，通過螺栓來固定位置，可以通過螺栓來調(diào)整打漿板與篩筒之間的距離。三個(gè)打漿板以120度的角度安裝在軸上的夾持器，與軸線存有一夾角，叫導(dǎo)程角。打漿板采用不銹鋼制作，為了防止對(duì)食物的二次污染。為了保護(hù)篩網(wǎng)，在打漿板上安裝耐酸的橡膠板。剩下的有入料口，收集漏斗和機(jī)架，傳動(dòng)系統(tǒng)等。 物料直接被打碎進(jìn)入滾筒內(nèi)，之后在打漿板帶動(dòng)下與篩網(wǎng)磨擦擠壓。由于打漿板具有導(dǎo)程角和回轉(zhuǎn)力，在導(dǎo)程角和回轉(zhuǎn)力的作用下物料呈螺旋狀的軌跡移動(dòng)到圓筒的廢料出口。物料在打漿板和篩筒之間移動(dòng)，由于離心力的作用而被擠壓，肉和汁（成槳狀）從篩網(wǎng)流出到下道工序（多道打漿機(jī)則重復(fù)以上過程），剩下的皮和籽從廢料出口排出，從而達(dá)到分離的效果。 圖4-4 4.2滾筒設(shè)計(jì) 如圖4-5所示，圓筒的設(shè)計(jì)首先考慮的問題是能不能滿足正常的生產(chǎn)需要，它由不銹鋼半圓筒上下焊接而成，出渣口設(shè)計(jì)在圓筒的右下角。當(dāng)果蔬清洗過后進(jìn)入圓筒，由螺旋送料輸送給破碎槳葉而成，因?yàn)榧庸さ奈锪蠟槭称?，所以要采用不銹鋼。不要因?yàn)椴牧媳旧韺?duì)食品的產(chǎn)生污染，具有較好的食品衛(wèi)生條件，并具有一定的抗沖擊性和耐磨性，選擇不銹鋼為滾筒的設(shè)計(jì)材料。用一個(gè)帶有網(wǎng)孔的不銹鋼網(wǎng)焊接在筒內(nèi)。根據(jù)具體的實(shí)際的條件，確定進(jìn)料口設(shè)計(jì)在圓筒的左上角，出料，在破碎的槳葉高速切削后經(jīng)過打漿板后的番茄漿從出料口流來，番茄渣從出渣口出來。 圖4-5 4.2螺旋進(jìn)料器 如圖4-6所示，螺旋進(jìn)料器處于入料口下面，破碎槳葉旁邊，作用是傳輸物料。對(duì)于精度要求不高，它是由一個(gè)螺旋葉片狀的焊接在一根長(zhǎng)實(shí)心軸上。其工作原理為：物料從入料口進(jìn)入，當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物料進(jìn)入螺旋葉片，通過葉片的作用力，帶著物料繞其旋轉(zhuǎn)的方向進(jìn)入滾筒，從而起到輸送物料作用。 圖4-6 4.3破碎槳葉 破碎槳葉如圖4-7所示，其工作過程主要作用是在螺旋進(jìn)料送入物料后初步打碎物料，當(dāng)物料由入料口進(jìn)入，通過螺旋進(jìn)料，在由破碎槳葉打碎物料后進(jìn)入滾筒打漿。破碎槳葉通過焊接在軸套上，軸套裝在軸上。一端由軸肩固定，另一端由雙螺母來鎖緊。因?yàn)槠扑闃~在滾筒中高速轉(zhuǎn)動(dòng)，離心力很大，破碎槳葉的固定是很重要的環(huán)節(jié)。破碎槳葉采用不銹鋼材料，避免食材的二次污染。 圖4-7 4.4傳動(dòng)部分 如圖4-8所示，由電機(jī)輸出動(dòng)力，聯(lián)軸器一端連接電機(jī)軸，另一端連接是帶連接軸，帶連接軸中間通過軸承座來支撐，電機(jī)的動(dòng)力直接傳到帶輪上，在通過皮帶傳動(dòng)到打漿軸上的帶輪。電機(jī)固定在清洗機(jī)機(jī)架上。 圖4-8 4.5機(jī)架 如圖4-9所示，為了使機(jī)器的工作穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)機(jī)架要考慮有沒有強(qiáng)烈的沖擊；不發(fā)生劇烈的震動(dòng)。采用HT150鑄件整個(gè)機(jī)架。機(jī)架的頂端有螺栓孔，用來安裝軸承座。底端也有螺栓孔，通過螺栓讓機(jī)架與底面鎖緊，減少機(jī)架的震動(dòng)，運(yùn)行更加平穩(wěn)。 圖4-9 4.6其它 如圖4-10所示，滾筒的左上角有產(chǎn)品入料口，下面有產(chǎn)品出料口，右下角有廢品出料口。左端的入料口直接跟清洗機(jī)的出料口相連接，讓清洗完畢的果蔬直接進(jìn)到滾筒進(jìn)行打漿，打完槳的果蔬由出料口流出。為了讓果蔬得到充分的碾壓，在打漿板上裝有一定塑形的耐酸橡膠板。 圖4-10 第5章 打漿機(jī)和清洗機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 5.1滾筒的計(jì)算 圖5-1 根據(jù)生產(chǎn)能力和實(shí)際的需求，初步篩筒直徑為。篩孔的工作系數(shù)為，導(dǎo)程角度。 5.1.1滾筒長(zhǎng)度 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的公式： 得出滾筒的長(zhǎng)度： 式中 --- 打漿機(jī)的生產(chǎn)能力（） --- 篩筒的內(nèi)徑（） --- 滾筒的長(zhǎng)度（） --- 打漿板的轉(zhuǎn)速（） --- 篩筒出漿的有效截面，真正出漿的篩孔，占所有篩孔的一半左右，篩孔占篩筒所有表面積的一半，所以 --- 導(dǎo)程角（） 需要說明的是，生產(chǎn)能力是由實(shí)驗(yàn)公式計(jì)算得出，是指從篩網(wǎng)流出的產(chǎn)品數(shù)量，而不是原料處理。假如不考慮出漿率，再多的原材料也不能作為打漿機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力。物料越多，如果不及時(shí)出漿，也只是頭進(jìn)尾出，計(jì)算出來的數(shù)據(jù)就沒有實(shí)際意義。 5.1.2物料在滾筒內(nèi)的時(shí)間 物料在滾筒內(nèi)沿打漿板移動(dòng)的時(shí)間為： 式中 --- 物料沿打漿板移動(dòng)線速度（） 5.1.3棍棒與篩筒之間的間隙 中心到篩筒壁之間的間隙。 兩端到篩筒壁之間隙最小為： 由于導(dǎo)程角的存在，間隙之差為： () 式中 --- 打漿板最遠(yuǎn)點(diǎn)截面至篩筒的間隙（） --- 篩筒的內(nèi)徑（） --- 打漿板的長(zhǎng)度（） --- 導(dǎo)程角（） --- 中心到篩筒的間隙（） 5.1.4圓筒篩消耗功率的計(jì)算 該設(shè)備是單機(jī)工作，所以取 傳動(dòng)效率 式中 --- 生產(chǎn)能力（） --- 傳動(dòng)效率（） --- 打漿機(jī)運(yùn)行能耗比的值取決于材料的類型、溫度、棍棒轉(zhuǎn)速和篩筒的有效截面等。如果用近似計(jì)算，單機(jī)時(shí)可取平均，聯(lián)動(dòng)時(shí)取。 5.1.5傳動(dòng)滾筒的消耗功率計(jì)算 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，每小時(shí)清洗番茄為2噸。?每天兩班制，每班按八小時(shí)計(jì)算。經(jīng)過初步估算，初定傳動(dòng)滾筒傳輸距離為2米，番茄放入傳動(dòng)滾筒到清洗完畢所用的時(shí)間為2分鐘，由此確定傳動(dòng)輥筒的傳送速度為1.1m/s。? 單個(gè)傳動(dòng)滾筒的功率： 式中 --- 空載運(yùn)行功率系數(shù)???????????????????? ?????? --- 輸送帶水平投影長(zhǎng)度????????????????? ? ????? --- 傳動(dòng)輥筒轉(zhuǎn)速????????????????????????????????? m/s??? --- 物料水平運(yùn)行功率系數(shù)?????????????????? --- 輸送量????????????????????????? ? --- 附加功率系數(shù)????????????????????????? ? 代入公式求得:????????????????????????????? 輥筒消耗的功率計(jì)算： 式中 ，錐齒輪傳動(dòng)效率，直齒輪傳動(dòng)效率，鏈輪傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率。 總共有15個(gè)傳動(dòng)滾筒，所以傳動(dòng)滾筒所消耗的功率為 5.2電動(dòng)機(jī)的選擇 設(shè)打漿機(jī)的生產(chǎn)能力為，每天兩班制，每班八小時(shí)，工作壽命為5年，軸轉(zhuǎn)速為970轉(zhuǎn)/分。 根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需要查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取V帶的傳動(dòng)效率為0.9，打漿機(jī)所消耗的功率為： 總消耗功率為: 式中 --- 清洗機(jī)消耗的功率 --- 打漿機(jī)消耗的功率 通過計(jì)算得出總消耗的功率，由于電機(jī)的效率問題和其他情況。初步選擇電機(jī)的型號(hào)為。 電機(jī)的主要參數(shù)如下： 型號(hào)： 功率： 電流： 轉(zhuǎn)速： 第6章 傳動(dòng)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 6.1傳動(dòng)主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 6.1.1初步計(jì)算軸的直徑 根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估算軸的直徑： 式中 為軸傳遞的功率，單位為；n為軸的轉(zhuǎn)速，單位為；由軸材料和加載情況下確定的系數(shù)。選45鋼為軸的材料，取120。滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率，V帶的傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器傳動(dòng)效率。 計(jì)算得最小直徑為，有鍵槽時(shí)，軸的直徑增大，于是 軸端接在帶輪上，考慮到軸上打有螺孔和上面查表得到的參考值。 6.1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)最小值和配件的選擇安裝來設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)，軸的設(shè)計(jì)圖見裝配圖。根據(jù)滾筒和其他部分的裝配，對(duì)軸長(zhǎng)度的初步計(jì)算，超過3米，這在實(shí)際中很難加工，不利于大規(guī)模生產(chǎn)，所以采用實(shí)心軸套空心軸的方法，這不僅節(jié)省了材料，降低整體的重量，易于制造和安裝，軸的兩端設(shè)有錐形滾柱軸承。 6.1.3 根據(jù)定位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （1）長(zhǎng)實(shí)心軸的設(shè)計(jì) 圖6-1 如圖6-1所示，從左到右的第一段設(shè)有皮帶輪，軸上有鍵槽，考慮安裝方便，這段軸的長(zhǎng)度79mm，直徑42mm。 第 2段上為了軸承安裝和拆卸方便，此段周長(zhǎng)取151mm,直徑為51mm。 第3段裝有軸承，安裝在軸承座的軸承，密封圈密封，軸承座通過螺栓固定在機(jī)架，周長(zhǎng)24mm，直徑為55mm。 第4段上安裝螺旋進(jìn)料，這段軸位于滾筒內(nèi)部，考慮到破碎槳葉的軸肩定位，此段周長(zhǎng)取450mm,直徑為63mm。 第5段上裝有破碎物料用的破碎槳葉，在此段左端處有軸肩，用于破碎槳葉的定位。此段周長(zhǎng)取78mm，直徑為80mm。 第6段上為固定破碎槳葉，采用雙螺母鎖緊。此段周長(zhǎng)取85mm，直徑為64mm。 第7段此段為實(shí)心軸連接空心軸部分，在軸上鉆兩個(gè)13mm的螺栓孔，利于空心軸的連接,此段的直徑去為40mm。全軸長(zhǎng)度為1288mm。 （2）空心軸的設(shè)計(jì) 圖6-2 空心軸開有1720mm的空心孔，這樣能節(jié)省材料也減輕機(jī)身重量，如圖6-2所示。 從左到右第1段長(zhǎng)度285mm，這段設(shè)有夾緊裝置，直徑60mm，中空部分直徑40mm。 第2段長(zhǎng)度取1150mm，直徑為63mm。 第3段設(shè)有夾緊裝置，此段長(zhǎng)度取285mm，直徑為60mm。 （3）第二個(gè)實(shí)心軸的設(shè)計(jì) 圖6-3 如圖6-3所示，第1 段與空心軸相連，軸上開有兩個(gè)13mm的螺栓，利于實(shí)心軸連接空心軸,此段的直徑為40mm。 第2 段長(zhǎng)度取306mm，直徑為60mm。 第3段裝有軸承，安裝在軸承座的軸承，密封圈密封，軸承座通過螺栓固定在機(jī)架，周長(zhǎng)27毫米，直徑為55mm。 6.2軸上零件的定位 （1）實(shí)心軸與皮帶輪通過平鍵連接，查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表普通平鍵的A型式和尺寸,所選用的鍵為, 鍵槽用鍵槽銑刀加工,鍵的長(zhǎng)度取60mm （2）螺旋進(jìn)料通過焊接方式接在軸上，螺旋葉片通過焊接在套筒上，套筒裝在軸上，左端用軸肩定位，右端用雙螺母鎖緊，圓錐滾子軸承安裝在軸承座，軸承座通過螺栓連接在機(jī)架上定位。 6.3確定軸上的圓角和倒角 軸上的圓角和倒角參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)書表，可知圓角和倒角（C或R）大于（1.2或1.6），取。 6.4滾動(dòng)軸承和軸承座的選取 6.4.1清洗機(jī)的軸承選用 圖6-4 清洗機(jī)的軸承選用，選擇深溝球軸承。如圖6-4所示。 深溝球軸承的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要是承受徑向載荷，也可承受一定的軸向載荷。摩擦系數(shù)小，極限轉(zhuǎn)速高，價(jià)廉。應(yīng)用范圍最廣。由于安裝軸承的位置不同，分別有25mm，35mm，45mm。軸承的代號(hào)分別為6205，6007E,6009E。分別安裝在軸承座內(nèi)。 6.4.2打漿機(jī)的軸承選用 圖6-5 打漿機(jī)在打漿的時(shí)候處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)，選擇圓錐滾子軸承，因?yàn)榇驖{機(jī)打漿時(shí)候會(huì)產(chǎn)生較大的軸向力和徑向力，在軸的兩端各安裝一個(gè)，能承受較大載荷的同時(shí)能夠抵消軸向力。選用的軸承軸徑為55mm，代號(hào)為30211。成對(duì)安裝在軸承座內(nèi)。軸承采用脂潤(rùn)滑的方式。如圖6-5所示。 6.4.3滾動(dòng)軸承座的選擇 圖6-6 根據(jù)我們的軸承圓柱孔，滾動(dòng)軸承座選擇代號(hào)為。我們采取在軸承座壁上的鉆環(huán)形槽上，將O形橡膠密封圈在環(huán)形槽里密封，能有效地防水透氣。如圖6-6所示。 主要尺寸：長(zhǎng)X寬X中心距 螺栓型號(hào)為： 箱體選用材料為： O形密封圈特點(diǎn)：擁有不錯(cuò)的密封性，密封圈是一種壓縮性的，又擁有自封能力，所以應(yīng)用的領(lǐng)域很廣。其構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本低，使用方便，運(yùn)動(dòng)方向不影響密封性，所以應(yīng)用廣泛。 聚氨酯橡膠為材料的選擇，適合于油和水，應(yīng)避免在高速時(shí)使用 6.5打漿機(jī)的打漿裝置的設(shè)計(jì) 打漿板的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖6-7所示，其中刮板長(zhǎng)X寬X高，導(dǎo)程角為 ，。 圖6-7 第7章 主要零件的校核 7.1軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 7.1.1按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算 圖7-1 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為: 式中 --- 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位是； 　　　 --- 軸上的扭矩，單位是； 　　　--- 軸的抗扭截面系數(shù)，單位是； 　　　 --- 軸的轉(zhuǎn)速，單位是； 　　 --- 軸傳遞的功率，單位是； 　　　 --- 軸的直徑，單位為； --- 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為； 軸的材料為45號(hào)鋼，查詢機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表 的值在之間?？芍S的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度是合適的。 長(zhǎng)實(shí)心軸能受到4根皮帶的張力和帶輪的重量: 皮帶輪距離軸承的距離 則中心軸承受的彎矩： 帶輪的孔徑為 則對(duì)實(shí)心軸的剪力： 能滿足設(shè)計(jì)要求。 根據(jù)實(shí)心軸的受力情況分析，可知軸在左端的軸承截面處是危險(xiǎn)最大的地方。 圓筒篩的體積 經(jīng)測(cè)算得西紅柿的密度為 假設(shè)圓筒裝下所有水果和蔬菜，重量為: 運(yùn)行時(shí)的最大扭矩為: 軸的最大扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： 是可以滿足設(shè)計(jì)要求的。 7.1.2.按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算 當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，取 軸的材料為45號(hào)鋼，查詢機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表查得 所以是安全的。 7.2軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算 軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)角來表示，階梯軸的計(jì)算公式： 式中 --- 軸所受的扭矩，單位為 　　　--- 軸的材料的剪切彈性模量，單位為，對(duì)于鋼材， 　　　--- 軸截面的極慣性矩，單位為，對(duì)于圓軸， 　　　--- 階梯軸受扭轉(zhuǎn)作用的長(zhǎng)度，單位為 --- 分別代表階梯軸第段上所受的扭矩、長(zhǎng)度和極慣性矩，單位同前　　　 --- 階梯軸受扭轉(zhuǎn)作用的軸段數(shù)　 綜合上式計(jì)算出；為軸每米長(zhǎng)的允許扭轉(zhuǎn)角，與軸的使用均合有關(guān)，對(duì)于一般的傳動(dòng)軸，可取；對(duì)于精密傳動(dòng)軸可取。對(duì)于精度要求不高的軸，可大于。明顯在本次有關(guān)的軸都是一般的傳動(dòng)軸，，滿足扭轉(zhuǎn)剛度要求。 根據(jù)以上的計(jì)算校核，軸滿足設(shè)計(jì)要求。 7.3?30211軸承壽命的校核? （1） 相關(guān)參數(shù)的查取，主軸轉(zhuǎn)速 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得軸承的， （2） 計(jì)算軸承的徑向載荷、 由靜力學(xué)公式計(jì)算軸承支反力，得； （3） 計(jì)算軸承的當(dāng)量載荷 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)手冊(cè)表， 得，； 由 查詢了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)手冊(cè)表 取=1.8 即 （4）軸承的使用壽命計(jì)算 = 所以，選軸承30211型軸承滿足要求。 7.4鍵的校核 傳動(dòng)軸上帶輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為，主軸的直，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得： 鍵的長(zhǎng)、寬、高分別為： 鍵工作長(zhǎng)度 擠壓面高度 根據(jù)鍵連接的擠壓強(qiáng)度公式，它的擠壓應(yīng)力 為 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得。 所選鍵滿足強(qiáng)度條件。 第8章 總傳動(dòng)系統(tǒng) 8.1傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)前面所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和計(jì)算出的傳動(dòng)參數(shù)，本機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)有兩部分，打漿和清洗所需的動(dòng)力是由一臺(tái)電機(jī)輸出，但是打漿所需的轉(zhuǎn)速比較快，清洗則不需要這么快，并且打漿的動(dòng)力方向與清洗的動(dòng)力方向相垂直。打漿的動(dòng)力通過帶來傳動(dòng)，而清洗則經(jīng)過兩齒輪減速后再通過鏈來帶動(dòng)滾筒運(yùn)動(dòng)。 打漿部分的傳動(dòng)： 打漿的轉(zhuǎn)速由電機(jī)輸出，方向在一個(gè)水平線上，傳出的動(dòng)力直接由帶輪軸輸送，帶動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)給打漿機(jī)主軸，主軸帶動(dòng)破碎槳葉和打漿板運(yùn)動(dòng)。 圖8-1打漿部分的傳動(dòng) 如圖8-1所示，打漿部分的動(dòng)力由電機(jī)輸出，帶連接軸通過聯(lián)軸器與電機(jī)軸連接起來，直接驅(qū)動(dòng)帶連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)。帶連接軸上裝有帶輪，帶連接軸有一個(gè)軸承座來固定在機(jī)架上，軸承座內(nèi)有滾動(dòng)軸承和氈圈，軸通過軸肩和軸承端蓋來限制。帶連接軸上的帶輪通過V帶與打漿軸上的帶輪相連接，然后由電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)到打漿軸而完成打漿。 清洗部分的傳動(dòng)： 清洗機(jī)的轉(zhuǎn)速由電機(jī)輸出，由于在方向上不是同一個(gè)水平線上，是由傳動(dòng)比為1：1的錐齒變向后傳動(dòng)，在經(jīng)過傳動(dòng)比為1：5的直齒齒輪變速后通過鏈傳動(dòng)輸送到清洗滾筒，每個(gè)滾筒之間也是通過鏈來使所有的滾筒一起滾動(dòng)起來，并通過上方的高壓清洗裝置來完成清洗。如8-1圖所示。 根據(jù)前面計(jì)算選擇的電機(jī)轉(zhuǎn)速為，而滾筒的線轉(zhuǎn)速則為1.1m/s,則 滾筒直徑： 滾筒的轉(zhuǎn)速： 每分鐘滾筒轉(zhuǎn)速： 則齒輪減速的傳動(dòng)比： 8.2直齒輪的剛度校核計(jì)算 直齒輪在整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)中起到了減速的作用，并且通過鏈輪帶動(dòng)滾筒運(yùn)動(dòng)。所以直齒輪的設(shè)計(jì)關(guān)系到清洗部分的正常傳動(dòng)，剛度的校核是十分重要的。 1.選取齒輪材料 參考表6-4，一般用途減速器，無特殊要求，選取大、小齒輪均用45鋼。 2.選擇熱處理方法及齒輪面硬度 考慮到生產(chǎn)批量小，為便于加工，采用軟齒面。小齒輪調(diào)質(zhì)，，大齒輪正火，。 3.小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1 轉(zhuǎn)矩 齒數(shù)比 4.初取載荷系數(shù)K′ 因齒輪參數(shù)尚未確定，載荷系數(shù)K′無法準(zhǔn)確確定，需預(yù)選。一般可在范圍內(nèi)選取。在確定齒輪參數(shù)后，在進(jìn)行校核。初取。 5.選取齒寬系數(shù) 因?yàn)橄鄬?duì)于軸承對(duì)稱布置，取，得。 6.初取重合度系數(shù) 一般直齒輪傳動(dòng)，在之間。這里初取，。 7.確定許用接觸疲勞應(yīng)力 接觸應(yīng)力變化總次數(shù)（按每年300個(gè)工作日計(jì)）： 壽命系數(shù)，，彈性系數(shù)，接觸疲勞極限應(yīng)力 (圖)， (圖)，最小安全系數(shù)，按表，失效概率低于，，許用接觸疲勞應(yīng)力按式有： 8.按齒面接觸疲勞應(yīng)力初步計(jì)算中心距 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。 按式； ,取。 9.初取齒寬b 齒寬。 10.取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 按表6-2，取。 11.確定齒數(shù) 由,有,及,解得=23，=113，實(shí)際齒數(shù)比，傳動(dòng)比誤差（在允許范圍內(nèi)）。 12.確定載荷系數(shù)K 1）使用系數(shù)，按表6-5，=1。 2）動(dòng)載荷系數(shù)，齒輪圓周速度,齒輪精度參考表，取為8級(jí)，則由圖，。 3）齒向載荷分布系數(shù)，，軟齒面，對(duì)稱布置，取。 4）齒間載荷分布系數(shù)，由式計(jì)算重合度，按圖，，故, ,偏于安全。 13.確定重合度系數(shù)，由式（6-26），0.84 14.確定齒寬b 取， (微小于) 15.驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 1）齒形系數(shù)，按圖。 2) 應(yīng)力修正系數(shù)，按圖。 3）重合度系數(shù)，按式。 4）彎曲疲勞極限應(yīng)力，按圖, ,按圖, 。 5）壽命系數(shù) 按圖，。 6）試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，。 7）最小安全系數(shù)，按表，失效概率低于，。 8）許用彎曲應(yīng)力，按式有 9 ) 齒輪彎曲疲勞應(yīng)力，按式 16. 設(shè)計(jì)結(jié)果 中心距； 分度圓直徑齒輪精度8級(jí)；齒輪材料：小齒輪 45鋼，調(diào)質(zhì)，,大齒輪45鋼， 正火，。 8.3計(jì)算皮帶，設(shè)計(jì)皮帶輪 圖8-2 皮帶輪設(shè)計(jì) 由上述可知，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為960r/min,額定功率為7.5KW，傳動(dòng)比，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間大于10h。 （1）設(shè)計(jì)功率 設(shè)備每天工作的時(shí)間，載荷變動(dòng)較大，查閱機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)表，得。 （2）選定帶型 根據(jù)和，查閱機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)圖得： 選擇B帶型 （3）傳動(dòng)比 其中: 為大帶輪的轉(zhuǎn)速 為小帶輪節(jié)圓直徑 為大帶輪節(jié)圓直徑 （4）小帶輪基準(zhǔn)直徑 ，宜選較大的基準(zhǔn)直徑。 和圖選定 所以取 (5) 大帶輪基準(zhǔn)直徑 得： （6）帶速V 符合要求 (7) 初定軸間距 初選軸間距（視具體結(jié)構(gòu)而定） （8）所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 按表選擇標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度 (9) 實(shí)際軸間距 （10）小帶輪包角 一般，最小不低于，如果較小，應(yīng)增大或用張緊輪 （11） 根據(jù)帶的型號(hào)，和普通V帶查表得 單根普通V帶額定功率的增量 于是 （12）V帶的根數(shù)Z 取4跟皮帶 （13） 查表 （14）計(jì)算稱壓軸力 (15)帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 Ｖ帶輪的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)工藝性好、無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力等要求。質(zhì)量分布均勻，輪槽面精加工（一般表面粗糙度應(yīng)為3.2），以減少帶磨損。為了使帶輪有較為均勻載荷分布，每個(gè)槽的尺寸和角度應(yīng)有一定的精度。 帶輪最常采用的材料是灰鑄鐵，當(dāng)帶速小于，用HT150。 由上面的計(jì)算可得： 帶輪的直徑為180mm。 查手冊(cè)表得： 選帶輪的孔徑則小帶輪為實(shí)心輪 帶輪寬度的選擇： 查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)表得，對(duì)于B槽型 基準(zhǔn)寬度 基準(zhǔn)線上槽深 取 基準(zhǔn)線下槽深或 取 槽間距 取 槽邊距 取 最小輪緣厚 取 帶輪寬 帶輪通過帶連接軸，帶連接軸通過聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連，無較大載荷，的孔徑可以安全工作。 帶輪的的重量 8.4鏈輪的剛度校核計(jì)算 而鏈條與鏈輪則通過以下計(jì)算的設(shè)計(jì) (1)鏈輪齒數(shù)：由小鏈輪齒數(shù)選取。 所以實(shí)際的傳動(dòng)比為 誤差小于±5%，故允許。 (2)鏈條節(jié)數(shù) 初定中心距。有公式可得 取鏈節(jié)數(shù)為 (3)計(jì)算功率 清洗機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，由表1查得,由表得， (4)鏈條節(jié)距 由公式得 由圖13-2-1得，采用雙排鏈，，故