橙子自動(dòng)榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),橙子,自動(dòng),榨汁機(jī),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 橙子自動(dòng)榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 科技發(fā)展的很快，機(jī)械技術(shù)也比原來(lái)先進(jìn)了很多，水果榨汁機(jī)越來(lái)越受人歡迎。現(xiàn)在水果的破碎，還有提汁方式有三種，一個(gè)是機(jī)械化的榨汁，還有一個(gè)是理化的榨汁，還有一個(gè)是酶法的榨汁。不過(guò)用的比較多的還是機(jī)械的榨汁方式，理化還有酶法的榨汁方式，因?yàn)橛懈弊饔?，并且有一定的局限性，所以基本上不怎么用。設(shè)計(jì)一款高效、環(huán)保、安全為一體的機(jī)械式榨汁機(jī)是非常有必要的。 這篇論文是研究的橙子自動(dòng)榨汁機(jī)。查閱有關(guān)資料，論文里面的榨汁機(jī)是螺旋式不間斷的榨汁。在讓橙子的固體跟汁分離的時(shí)候用的是壓縮體積的方法，將橙子汁榨取出來(lái)。要想讓榨汁機(jī)將橙汁炸出來(lái)，使用變螺距變徑螺桿來(lái)進(jìn)行的。對(duì)于榨汁機(jī)里面的關(guān)鍵零部件進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)，算出來(lái)它的有關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。 論文里面設(shè)計(jì)的榨汁機(jī)構(gòu)造不復(fù)雜，而且體積不大，榨汁的時(shí)候效率是很高的，使用起來(lái)也非常的便利。 關(guān)鍵詞：橙子；自動(dòng)；榨汁機(jī)；螺旋式；設(shè)計(jì) Abstract The rapid development of science and technology, mechanical technology than the original a lot of advanced, fruit juicer more and more popular. Now the fruit of the broken, there are three ways to juice, one is mechanized juice, there is a physical and chemical juice, there is a juicing of the juice. But with more of the way or mechanical juice, physical and chemical methods of juicing, because there are side effects, and there are some limitations, so basically not very useful. It is very necessary to design a mechanical juicer with high efficiency, environmental protection and safety. This paper is the study of the orange automatic juicer. Access to the relevant information, the paper inside the juicer is a spiral of uninterrupted juice. In the orange juice with the juice when the separation is the use of compressed volume method, the orange juice squeezed out. To make the juicer blow up the orange juice, use a variable pitch screw. For the juicer inside the key parts of the specific design, calculate the relevant data, the data to check. The design of the juicer inside the paper is not complicated, and the volume is very small, when the efficiency of juice is very high, very easy to use. Key words：Automobile; electric; lifting platform; design; 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 本課題研究的背景和意義 1 1.2 榨汁機(jī)的分類(lèi)及特點(diǎn) 2 1.3 國(guó)內(nèi)榨汁機(jī)的市場(chǎng)調(diào)查 3 1.4 國(guó)內(nèi)外榨汁機(jī)的研究現(xiàn)狀 5 1.5 榨汁機(jī)的發(fā)展前景 6 第2章 總體方案的設(shè)計(jì)與確定 1 2.1 整體結(jié)構(gòu)及工作原理的設(shè)計(jì)與確定 1 2.1.1 整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與確定 1 2.1.2 工作原理的設(shè)計(jì)與確定 2 2.2 螺桿部分的設(shè)計(jì)與確定 2 2.3 螺桿直徑和螺距的設(shè)計(jì) 3 2.3.1 螺桿轉(zhuǎn)速的確定 3 2.3.2 螺距的確定 3 2.4 電動(dòng)機(jī)的選擇與確定 3 2.4.1 電機(jī)功率的計(jì)算 3 2.4.2 電機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 4 2.4.3 電機(jī)型號(hào)的確定 4 第3章 帶與帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 6 3.1 V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算 6 3.1.1 V帶計(jì)算功率的確定 6 3.1.2 V帶型號(hào)的選擇 6 3.1.3 帶輪基準(zhǔn)直徑的確定 7 3.1.4 傳動(dòng)中心距和帶長(zhǎng)的確定 7 3.1.5 驗(yàn)算小帶輪的包角 8 3.1.6 V帶根數(shù)的確定 8 3.1.7 確定帶的預(yù)拉力 8 3.1.8 帶傳動(dòng)作用在軸上壓力的計(jì)算 8 3.2 帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 9 3.2.1 帶輪的材料 9 3.2.2 帶輪的形式 9 3.2.3 帶輪尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 10 3.2.4 帶輪的技術(shù)要求 11 第4章 螺旋軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 12 4.1 螺旋軸材料的確定 12 4.2 螺旋軸最小直徑的估算 13 4.3 軸上零件的周向定位的確定 13 4.4 圓角半徑值的設(shè)計(jì) 14 4.5 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度 14 4.6 螺旋軸強(qiáng)度的校核 15 第5章 其他零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算與選擇 16 5.1 篩筒部設(shè)計(jì)與確定 16 5.2 軸承端蓋的設(shè)計(jì)與計(jì)算 16 5.2.1 端蓋材料的確定 16 5.2.2 凸緣式軸承端蓋各尺寸計(jì)算 17 5.3 軸承的選擇與確定 17 5.4 鍵的選擇與確定 18 5.4.1 鍵聯(lián)接的概述 18 5.4.2 鍵的計(jì)算與確定 19 5.5 螺栓、螺釘?shù)倪x擇 20 結(jié)論 21 致謝 22 參考文獻(xiàn) 23 I 第1章 緒論 1.1 本課題研究的背景和意義 到了本世紀(jì)，現(xiàn)在國(guó)家種植水果的數(shù)量是越來(lái)越多，并且鮮果市場(chǎng)也慢慢的飽和了，賣(mài)水果的競(jìng)爭(zhēng)也是越來(lái)越大。還有，因?yàn)槲覀儑?guó)家國(guó)力的增強(qiáng)，人們的生活水平跟原來(lái)相比提高了很多，對(duì)果汁進(jìn)行深加工這個(gè)行業(yè)進(jìn)入到一個(gè)新的發(fā)展階段。榨汁機(jī)是水果行業(yè)的新成員，也是比較重要的成員。因此，對(duì)榨汁機(jī)設(shè)備的研究勢(shì)在必行。需要研制的榨汁機(jī)構(gòu)造不能太復(fù)雜，造價(jià)不能高，并且榨汁效率還要高。 什么是榨汁，也就是將一個(gè)水果推到機(jī)器里面去之后，將固體，液體這些混合物都從一個(gè)非常有限的空間里面擠壓出去的這么一個(gè)經(jīng)過(guò)。如果說(shuō)擠壓的機(jī)器構(gòu)造合理，那么從擠壓室里面出去的就只會(huì)是氣體還有液體，固體還是在擠壓的空間里面的。 燕來(lái)使用的螺旋榨汁機(jī)的主要零部件是螺旋桿，它的原材料是不銹鋼，通過(guò)鑄造加工，之后再經(jīng)過(guò)精加工生產(chǎn)出來(lái)的。它的直徑順著廢渣排出去的這個(gè)方向是慢慢變大的，螺距是慢慢變小的，所以說(shuō)跟它匹配的圓筒篩的容積也是慢慢變小的。施加給果漿的壓力是慢慢變大的，在進(jìn)行壓縮的時(shí)候比例高達(dá)一比二十，果蔬汁經(jīng)過(guò)回簡(jiǎn)篩的孔眼流出來(lái)，通常一個(gè)元篩是由兩個(gè)半圓篩組成起來(lái)的，另外還有兩個(gè)張骨架，這兩個(gè)骨架也是半圓形的，用螺栓將他們緊緊的固定起來(lái)，螺旋桿最下面的那一頭是一個(gè)錐形，跟調(diào)整壓力的那一頭對(duì)應(yīng)起來(lái)。廢渣從兩者錐形部分的環(huán)狀空隙排出。將這個(gè)空隙改變之后，出汁的效率也就可以改變了。可根據(jù)物料性質(zhì)和工藝要求。將擠壓壓力進(jìn)行改變，這樣設(shè)備就可以確保正常工作了。 螺旋式榨汁機(jī)構(gòu)造不復(fù)雜，并且還不容易壞，并且榨汁的時(shí)候效率是很高的，不過(guò)這個(gè)榨汁機(jī)榨出來(lái)的果子渾濁物是非常多的，果汁氧化是比較厲害的，出汁率不高。 現(xiàn)在人們的生活水平提高了很多，榨汁機(jī)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)代。榨汁機(jī)是其中的重要組成部分。。所以說(shuō)，研究榨汁機(jī)是非常有必要的，需要我們研究出來(lái)的榨汁機(jī)構(gòu)造不復(fù)雜，成本不高，出汁效率高。 1.2 榨汁機(jī)的分類(lèi)及特點(diǎn) 現(xiàn)在，市面上有好多榨汁機(jī)，不過(guò)這些榨汁機(jī)的構(gòu)造，還有榨汁方式都是差不多的，用的比較多的榨汁機(jī)類(lèi)型有三種，一種是桌面榨汁機(jī)，還有一種是便攜式的榨汁機(jī)，還有一種是臺(tái)式榨汁機(jī)，在這三種里面，帶式榨汁機(jī)和臺(tái)式榨汁機(jī)在市場(chǎng)是最多的，他們的外形看上去都差不多的。按照體積來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，榨汁機(jī)的大小有五升的，六升的，七升的，還有八升的，體積都是不小的，榨汁的出汁率都是比較高的，不過(guò)電動(dòng)機(jī)的工作效率是很高的，這樣一來(lái)銷(xiāo)售價(jià)格也就高了。按照榨汁機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，有200w，兩百三十瓦的，兩百五十瓦的，三百瓦的，三百五十瓦跟別的型號(hào)，一般型號(hào)還有臺(tái)式的榨汁機(jī)用的都是兩百到三百瓦的電動(dòng)機(jī)。 下面是一些常用的破碎機(jī)： 1、雙贊恩榨汁機(jī) 這種榨汁機(jī)用了母線是兩根，跟錐網(wǎng)滾傘進(jìn)行連接，壓縮水果果泥，進(jìn)到咬合區(qū)連之后，經(jīng)過(guò)傘過(guò)濾孔錐的面，將果汁過(guò)濾出來(lái)。不過(guò)這個(gè)榨汁機(jī)在對(duì)水果進(jìn)行壓榨的時(shí)候，時(shí)間不長(zhǎng)，這樣一來(lái)夾緊水果的性能是不好的，果汁的區(qū)域不大，出汁的地方是比較大的，所以一般家用是不大合適的。 2、帶式榨汁機(jī) 皮帶式破碎機(jī)在進(jìn)行工作的時(shí)候，它的原理是通過(guò)雙張力環(huán)網(wǎng)帶夾緊了之后，通過(guò)旁通多級(jí)范圍里面的壓制輥直徑，讓左邊右邊，上邊，下面的壓輥上面的水果在這兩個(gè)皮帶之間進(jìn)行擠壓，之后再對(duì)果汁進(jìn)行過(guò)濾。 帶式榨汁機(jī)的構(gòu)造也不復(fù)雜，并且工作的時(shí)候是不間斷的，效率也是非常高的，通用性能不錯(cuò)，造價(jià)也不高，不過(guò)它的不好的地方就是在榨取果汁的時(shí)候，果汁非常容易就被氧化了，衛(wèi)生狀況是非常不好的；引流液；網(wǎng)帶孔壁容易。 3、壓板式榨汁機(jī) 在這種夾式的榨汁機(jī)里面，裝一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱形的筒體，在筒里面軸經(jīng)過(guò)SAP長(zhǎng)槽，在配一個(gè)兩個(gè)方向的螺桿，螺桿跟圓形壓板移動(dòng)暴力動(dòng)機(jī)氣缸的兩頭進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。物料通過(guò)擠壓泵的擠壓進(jìn)到機(jī)筒里面，果肉在這個(gè)板的兩頭，國(guó)際就從榨汁機(jī)長(zhǎng)槽上面排出來(lái)，中間的這個(gè)洞排放的是果渣。不過(guò)壓盤(pán)式的這種榨汁機(jī)對(duì)果肉的壓緊力是非常小的，所以出汁率不怎么高。 4、螺旋榨汁機(jī) 這種榨汁機(jī)在我們國(guó)家用的是比較多的，構(gòu)造也不復(fù)雜，一般機(jī)器不會(huì)壞，在進(jìn)行榨汁的時(shí)候效率是非常高的，不過(guò)出汁率不高，一般情況下出汁率是在百分之四十到百分之六十，渾濁物所占的比例超過(guò)百分之三；這種榨汁機(jī)的構(gòu)造非常簡(jiǎn)單，并且使用起來(lái)非常方便，榨汁的效率很高，所以用的是比較多的。現(xiàn)在市場(chǎng)上來(lái)看，這種榨汁機(jī)一般都是在食品方面用，主要用來(lái)榨水果，蔬菜的果汁。我們這篇論文主要是對(duì)這種榨汁機(jī)的出汁率進(jìn)行改善。 5、高速離心式榨汁機(jī) 高速離心式榨汁機(jī)是現(xiàn)在市場(chǎng)上普及的一種榨汁機(jī)，它在工作的時(shí)候通過(guò)刀網(wǎng)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，將水果進(jìn)行粉碎，離心力很大，就讓果汁流淌到果汁杯里面去，果渣進(jìn)到果渣桶里面去。型號(hào)，品牌不一樣的榨汁機(jī)，它的材質(zhì)，功率，還有果肉進(jìn)料的口的大小不一樣，在購(gòu)買(mǎi)的時(shí)候要買(mǎi)功率大的，放果肉的入口大的榨汁機(jī)。 優(yōu)點(diǎn)：對(duì)水果的大小沒(méi)有太高的要求，在榨汁的時(shí)候速度是很快的，榨一個(gè)水果只要幾秒鐘就可以了，炸出來(lái)的果汁沒(méi)有渾濁物。缺點(diǎn)：噪音大；出汁率不怎么多，榨出來(lái)的果渣還是比較潮，有浪費(fèi)存在，針對(duì)果汁含量比較少的水果或者是蔬菜，它是炸不出來(lái)果汁的。 1.3 國(guó)內(nèi)榨汁機(jī)的市場(chǎng)調(diào)查 到本世紀(jì)，現(xiàn)代人對(duì)于食品的營(yíng)養(yǎng)，新鮮要求是更高了，尤其是自從奶粉事件之后，還有國(guó)家取消了2008免檢產(chǎn)品，人們對(duì)于食品安全的憂慮是越來(lái)越高，有相關(guān)部門(mén)進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查，我們國(guó)家的人群對(duì)于食品有著自己的安全理念，也就是自己做的才是最安全的，最健康的，每天喝一杯果汁，不僅有益身體健康，對(duì)老人，還有小孩來(lái)說(shuō)，可以吸收更多的影響。隨著這些年生活水平的提高，很多家庭都購(gòu)買(mǎi)了榨汁機(jī)，現(xiàn)在人們喝鮮榨果汁比喝飲料要多得多，所以說(shuō)榨汁機(jī)的市場(chǎng)前景是非常好的。相對(duì)于一些別的新型小家電來(lái)說(shuō)，榨汁機(jī)的需求還是最旺盛的，一般來(lái)說(shuō)榨汁機(jī)的價(jià)格在兩百多，一線品牌的榨汁機(jī)在五百多，不過(guò)高端產(chǎn)品在中國(guó)購(gòu)買(mǎi)的不是很多。東菱原來(lái)制造出一種榨汁機(jī)，因?yàn)槭袌?chǎng)需求不大，所以基本上都是出口的，一直到兩千年的樣子，榨汁機(jī)在國(guó)內(nèi)才開(kāi)始火熱起來(lái)，東菱集團(tuán)這個(gè)時(shí)候開(kāi)始對(duì)國(guó)內(nèi)的消費(fèi)市場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。有數(shù)據(jù)表示，在發(fā)達(dá)國(guó)家，基本上每家都有超過(guò)四十種的小家電，在中國(guó)，就算是城市，么個(gè)家庭的小家電也不超過(guò)五個(gè)，所謂小家電，就是熱水器，吹風(fēng)機(jī)，榨汁機(jī)，面包機(jī)這樣的產(chǎn)品，不過(guò)像咖啡機(jī)這樣的小家電，在中國(guó)家庭購(gòu)買(mǎi)的人是不多的，也就是 “上訴份額較低。蘇泊爾集團(tuán)有過(guò)調(diào)查，在中國(guó)，家庭購(gòu)買(mǎi)榨汁機(jī)的占全部總數(shù)的百分之五左右，也就是說(shuō)榨汁機(jī)市場(chǎng)還在初期階段，因?yàn)檎ブ瓩C(jī)在中國(guó)進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間比較晚，另外中國(guó)人對(duì)于喝果汁這個(gè)事情還沒(méi)有形成一個(gè)特定的習(xí)慣。ACA這個(gè)品牌在2003年進(jìn)入中國(guó)的市場(chǎng)，他們?cè)谥袊?guó)銷(xiāo)售的主要是電烤箱，榨汁機(jī)是比較少的，因?yàn)榍锒瑫r(shí)節(jié)，是銷(xiāo)售電烤箱的旺季，榨汁機(jī)對(duì)于他們來(lái)說(shuō)銷(xiāo)售額不高。西方人喜歡功能單一，產(chǎn)量大的產(chǎn)品，中國(guó)人習(xí)慣功能多的產(chǎn)品。魏東潘說(shuō)，“為了滿足市場(chǎng)的要求，很多公司生產(chǎn)的產(chǎn)品不僅可以榨果汁，還可以進(jìn)行研磨，混合等等這些功能，單一做榨汁機(jī)的企業(yè)沒(méi)有多少。到市場(chǎng)上可以發(fā)現(xiàn)，只有飛利浦的榨汁機(jī)是只有榨汁這一個(gè)功能的，別的品牌的榨汁機(jī)都是多功能的。銷(xiāo)售工作者說(shuō)，通常買(mǎi)榨汁機(jī)的人多半是為了榨豆?jié){，攪拌肉，單純買(mǎi)回家榨果汁的人很少。多功能的處理器刀片磨損是比較厲害的，所以說(shuō)它的使用時(shí)間比純粹的果汁機(jī)要少很多。中國(guó)人的飲食習(xí)慣跟西方人不一樣，這也是為什么果汁機(jī)在中國(guó)銷(xiāo)售沒(méi)有西方那么好的原因?！敝袊?guó)代替早餐果汁豆?jié){喝。”賣(mài)家電的工作人員說(shuō)，很多消費(fèi)者直接買(mǎi)水果吃，將水果榨成果汁很麻煩，并且水果的一些營(yíng)養(yǎng)也沒(méi)有了?？偟膩?lái)說(shuō)，購(gòu)買(mǎi)榨汁機(jī)是為了兩類(lèi)人群，一個(gè)是老人，一個(gè)是兒童，小孩挑食，榨成果汁一起喝下去，不存在挑食的狀況，老人牙齒不好，果汁也可以滿足他們對(duì)于營(yíng)養(yǎng)的要求。當(dāng)然不排除年輕人購(gòu)買(mǎi)榨汁機(jī)，因?yàn)樗麄儗?duì)于生活的追求不同，使用榨汁機(jī)可以體現(xiàn)他們對(duì)于生活品質(zhì)的追求?，F(xiàn)在生活質(zhì)量是越來(lái)越好，消費(fèi)者不僅僅滿足于基本的生活需要，對(duì)于生活品質(zhì)的需要也是越來(lái)越高，單純的榨汁機(jī)在這類(lèi)人群中市場(chǎng)還是蠻大的。按照2006年市場(chǎng)調(diào)查的有關(guān)數(shù)據(jù)，榨汁機(jī)銷(xiāo)售最好的是飛利浦的，市場(chǎng)份額為百分之五十八，別的都是我們國(guó)家的一些別的品牌，蘇泊爾占到市場(chǎng)百分之七點(diǎn)一的市場(chǎng)份額，其他公司的份額3%~3%。另外，榨汁機(jī)的杯筒形狀是不一樣的，那么對(duì)于它的定價(jià)是有很大影響的。被踢如果是玻璃的，通常售價(jià)都要達(dá)到五百左右。但是，我們?cè)谶M(jìn)行調(diào)查的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，玻璃榨汁機(jī)不是那么多的，通常都是在家用的榨汁機(jī)上使用。榨汁機(jī)不僅是家庭使用，一般的果汁販賣(mài)，酒吧這些地方，他們買(mǎi)的榨汁機(jī)都是價(jià)格比較低廉的。 有專(zhuān)家預(yù)言，中國(guó)未來(lái)五年小家電的增長(zhǎng)份額會(huì)在百分之八到百分之十四。中國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平越來(lái)越高，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，所以說(shuō)果汁榨汁機(jī)的市場(chǎng)還是比較看好的。 1.4 國(guó)內(nèi)外榨汁機(jī)的研究現(xiàn)狀 上世紀(jì)八十年代，我們國(guó)家開(kāi)始了工業(yè)化的進(jìn)程，因?yàn)樯a(chǎn)的榨汁機(jī)技術(shù)都比較差，核心技術(shù)都在國(guó)外。螺旋榨汁機(jī)在當(dāng)時(shí)是我們國(guó)家生產(chǎn)的主要類(lèi)型，榨果汁的時(shí)候出汁率只有百分之六十，跟國(guó)際先進(jìn)水平相比，要低百分之二十，在果汁加工單位，所有的機(jī)器都是從國(guó)外進(jìn)口回來(lái)的，所以說(shuō)工廠的成本是非常高的，不過(guò)效果確是很好的。因?yàn)楣纳a(chǎn)規(guī)模有限，再加上國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)的消費(fèi)水平不高，還有生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力沒(méi)有那么強(qiáng)大，所以當(dāng)時(shí)那樣的現(xiàn)狀保持了十五年。之后獲知行業(yè)的整體國(guó)模一直沒(méi)有太大的變化，到了上世紀(jì)九十年代開(kāi)始，水果的產(chǎn)量是越來(lái)越多，市場(chǎng)都快要飽和了，賣(mài)水果成了一個(gè)大難題。另外，國(guó)家的經(jīng)濟(jì)水平提升了，人們的生活水平也提升了，果汁這樣一個(gè)新行業(yè)進(jìn)入到了人們的視線當(dāng)中，并且發(fā)展是非常迅猛的。現(xiàn)在，果汁加工行業(yè)已經(jīng)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展了，一些大公司現(xiàn)在開(kāi)始開(kāi)發(fā)國(guó)際市場(chǎng)了，不過(guò)我們國(guó)家的榨汁機(jī)生產(chǎn)水平跟國(guó)外比還是比較差的，一些關(guān)鍵設(shè)備還是要從國(guó)外進(jìn)口。因?yàn)槿萘看螅ㄓ眯院?，出汁率也比較高，產(chǎn)品的質(zhì)量也不錯(cuò)，中國(guó)的果汁加工廠一般都進(jìn)口布赫液壓萬(wàn)能的榨汁機(jī)。 據(jù)資料顯示：在發(fā)達(dá)國(guó)家的家庭廚房里面，用的比較多的榨汁機(jī)有攪拌機(jī)，榨汁機(jī)等等，這些小家電的保有量已經(jīng)超過(guò)了百分之八十，而我們國(guó)家還沒(méi)有到百分之十，所以說(shuō)，小家電在我們國(guó)家還處在初級(jí)階段，潛力是非常大的。 果汁機(jī)在發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展時(shí)間是比較長(zhǎng)的，屬于基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，技術(shù)是非常先進(jìn)的，高科技的裝本，這樣它的生產(chǎn)效率是很高的，耗費(fèi)的能源也比較少一些，浪費(fèi)可以少一些，果汁的口感還有營(yíng)養(yǎng)保持的都蠻好的，果汁的質(zhì)量就更好了。國(guó)外的果汁加工機(jī)已經(jīng)發(fā)展了一百多年了，現(xiàn)在是一個(gè)非常完整的產(chǎn)業(yè)鏈，而且生產(chǎn)規(guī)模比較多，加工手段是非常先進(jìn)的，加工機(jī)器也是很先進(jìn)的，看一個(gè)榨汁機(jī)的加工工藝好還是壞，主要在于榨出來(lái)果汁的好壞，榨汁機(jī)的好壞，果汁的好壞有很大的影響，對(duì)加工成本還有企業(yè)的效益有很大的影響。所以說(shuō)，對(duì)于榨汁機(jī)的工作特性要非常清楚，在選擇機(jī)器的時(shí)候才能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。為了將榨汁機(jī)的加工水平提高，那么果汁加工行業(yè)在這樣的背景下發(fā)展的就很快，這就解決了水果市場(chǎng)飽和的問(wèn)題。 現(xiàn)在我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的很快，市面上榨汁機(jī)的種類(lèi)是比較多的，不過(guò)很多的設(shè)計(jì)方式，還有加工技術(shù)，檢測(cè)手段都比較差；不管是產(chǎn)品的質(zhì)量，還是產(chǎn)品的外觀，跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比都差好多。還有，我們國(guó)家使用的材質(zhì)，質(zhì)量是不穩(wěn)定的，這樣導(dǎo)致生產(chǎn)出來(lái)的榨汁機(jī)的質(zhì)量也沒(méi)有國(guó)外好?，F(xiàn)在市面上生產(chǎn)的榨汁機(jī)有的價(jià)格還是比較高的，對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)不大愿意購(gòu)買(mǎi)，還有一點(diǎn)是榨汁機(jī)的通用性不好，另外出汁的效率不高，還有果汁里面還有很多果肉。所以說(shuō)，現(xiàn)在要生產(chǎn)一款出汁率高，果汁清澈的榨汁機(jī)才能滿足消費(fèi)者的需求。 1.5 榨汁機(jī)的發(fā)展前景 現(xiàn)在我們國(guó)家市面上的榨汁機(jī)的出汁率都不高，果汁也不清澈，所以對(duì)于榨汁機(jī)的構(gòu)造要進(jìn)行改進(jìn)，將榨汁機(jī)的技術(shù)要提高。所以，研制新的榨汁機(jī)，一定要將它的工作效率提高，另外出汁率要提高，這樣對(duì)于現(xiàn)在的這些榨汁機(jī)來(lái)說(shuō)才是改善了質(zhì)量。另外，榨汁機(jī)在進(jìn)行操作的時(shí)候要簡(jiǎn)單一點(diǎn)，對(duì)于不同年齡層次的人要都可以使用，在操作時(shí)候安全性要高，不過(guò)機(jī)器的經(jīng)濟(jì)效益要全部都考慮之后，機(jī)器要安全性能好，可靠性高，用起來(lái)方便才行。在這些要求都滿足了，榨汁機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)行程序化，系列化，使用的零件是通用的才可以。 按照政府部分的統(tǒng)計(jì)顯示，食品行業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展的很快，對(duì)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展也產(chǎn)生了巨大的影響，有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在上世紀(jì)末的時(shí)候，我們國(guó)際生產(chǎn)的食品機(jī)械已經(jīng)超過(guò)了兩千三百了，現(xiàn)在它已經(jīng)是前十大產(chǎn)業(yè)之一了。 所以說(shuō)，面對(duì)這么大的需求，我們國(guó)家的小家電市場(chǎng)前景是非常好的。 6 第2章 總體方案的設(shè)計(jì)與確定 2.1 整體結(jié)構(gòu)及工作原理的設(shè)計(jì)與確定 2.1.1 整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與確定 論文中涉及的榨汁機(jī)使用的是折疊式的，也就是說(shuō)在一個(gè)平面上安裝了螺桿，而電動(dòng)機(jī)是裝在另外一個(gè)平面上的，具體的在圖紙2.1里面有所展示。這樣布置有如下好處： 1、整個(gè)機(jī)器的長(zhǎng)度減少了很多，而且機(jī)器的剛度比原來(lái)也高了很多，相對(duì)來(lái)說(shuō)使用的原材料也少了，成本也降低了； 2、用三角帶對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)，這樣一來(lái)就可以進(jìn)行緩沖，防止原料里面有異物，這樣會(huì)造成螺桿堵起來(lái)，會(huì)導(dǎo)致一瞬間的負(fù)荷太大的話，電動(dòng)機(jī)被燒壞了； 3、因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)安置的地方比較低，還有電動(dòng)機(jī)跟螺旋軸之間的傳動(dòng)用的是三角帶，這樣一來(lái)機(jī)械工作時(shí)候的噪音就可以大大的減低了。 圖紙2.1里面展示的就是螺旋式榨汁機(jī)的節(jié)本結(jié)構(gòu)。圖紙2.2里面展示的就是螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)的立體圖紙。 圖2.1螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1-電機(jī)　2-三角帶　3-帶輪　4-連接軸　5-進(jìn)料斗　6-螺桿 7-篩筒　8-出料斗　9-集液器10-機(jī)架 圖2.2螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)三維結(jié)構(gòu)圖 2.1.2 工作原理的設(shè)計(jì)與確定 由圖2.1可知：這個(gè)榨汁機(jī)的組成部分是機(jī)架，螺桿，篩筒，電動(dòng)機(jī)等等。電動(dòng)機(jī)在帶動(dòng)螺桿工作的時(shí)候是通過(guò)三角帶進(jìn)行的，從進(jìn)料斗5這個(gè)地方將橙子放進(jìn)去，通過(guò)螺桿6的作用，果肉被擠壓之后，果肉的水分經(jīng)過(guò)篩筒7過(guò)濾，之后在流出來(lái)，通過(guò)集液盤(pán)9流道機(jī)器外面來(lái)，果肉在榨汁機(jī)里面受到的擠壓力量是非常大的，果汁就會(huì)越來(lái)越少，最后通過(guò)料斗8就流出來(lái)了。 出汁率是大還是小，只要將篩筒還有螺桿錐形部之間的縫隙大小改變了就可以了，空隙大小變了，那么螺桿的壓力就會(huì)變了?？障洞?，則出汁率小；空隙不大，那么出汁率就變大了，但是果汁不清澈。 2.2 螺桿部分的設(shè)計(jì)與確定 通過(guò)兩頭的軸承，壓榨螺桿就支撐在機(jī)架的上面，在進(jìn)行榨汁工作的時(shí)候，果肉在圓筒篩里面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。為了要讓橙子進(jìn)到榨汁機(jī)后收到螺旋式的擠壓，螺桿螺距順著進(jìn)料斗的這個(gè)方向慢慢的變小。根據(jù)螺桿螺旋直徑的大小來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，有等徑，還有變徑這兩種，按照螺桿螺距來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，有等距，還有變矩兩種。 針對(duì)論文里面的設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行分析，使用的螺桿是變徑，變螺距的。這種形式的可以通過(guò)將容積變小慢慢將壓力變大，螺桿上的螺旋有兩段，一段是喂料的，它的直徑是沒(méi)有變化的，不過(guò)螺距是慢慢變小的，它是用來(lái)將果肉輸送進(jìn)去的，對(duì)果肉進(jìn)行一開(kāi)始的擠壓；第二段螺桿是用來(lái)進(jìn)行壓榨的，它的直徑順著軸的方向進(jìn)行改變，螺距越來(lái)越小，對(duì)果肉的擠壓就越來(lái)越大。 2.3 螺桿直徑和螺距的設(shè)計(jì) 2.3.1 螺桿轉(zhuǎn)速的確定 因?yàn)檫@個(gè)螺桿在擠壓的時(shí)候是類(lèi)別擠壓，不需要很快的速度，那么速度是很慢的，確定n=400r/min 2.3.2 螺距的確定 因?yàn)槁菥嗍窃絹?lái)越小，所以確定第一段螺距就是t=76mm。 則橙子的移動(dòng)速度為：v==m 查閱資料按照下面的公式來(lái)算螺旋榨汁機(jī)的產(chǎn)能：G=3600FvρΦ (kg/h) 其中：F—螺桿送料的斷面面積(m2)； ρ—物料的密度，取ρ=400kg/m； Φ—充填系數(shù)，取Φ=0.6。 G—生產(chǎn)率，取G=1500kg/h 將參數(shù)代入公式可得： 1500=3600×F×0.506×400×0.6，求得：F≈0.0347(m) 按照算螺桿螺旋送料的時(shí)候斷面的公式：F= 式中：d—螺桿送料的斷面外徑(m)； d—螺桿送料的斷面內(nèi)徑(m)；由內(nèi)徑強(qiáng)度校核d=0.09m； 將所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入得：d≈0.2287m 取螺桿送料的斷面外徑d=0.24m。 2.4 電動(dòng)機(jī)的選擇與確定 2.4.1 電機(jī)功率的計(jì)算 榨汁機(jī)在進(jìn)行工作的時(shí)候耗費(fèi)的能耗有兩點(diǎn)：擠壓的力量消耗功率；物質(zhì)消費(fèi)能力。 設(shè)壓榨物料所消耗的功率為P： P=(1+2+3+…+Z) =0.0347=3470W 式中：—相鄰螺距大小之差； Z—螺距數(shù)量 —物料所受到的最大壓力 設(shè)使物料移動(dòng)所消耗的功率為P： P=m=(W) 式中：m—物料質(zhì)量kg； —物料運(yùn)動(dòng)時(shí)間s。 而=G(生產(chǎn)能力)，v= P===83.3w 則消耗的功率為：P==3948.1w 式中：—傳動(dòng)效率。一般取0.8-0.9。這里取較大值為0.9。 2.4.2 電機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 旋轉(zhuǎn)軸速度：n=400r/min，確定帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比大小是2-4，那么確定的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度大小就是：(2-4)400=800-1600r/min。 2.4.3 電機(jī)型號(hào)的確定 電動(dòng)機(jī)是選擇最多的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且現(xiàn)在電動(dòng)機(jī)的研制都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化而且系列很多。在實(shí)際的工作中要根據(jù)不同的情況，來(lái)選擇適用于不同環(huán)境的電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型，包括電動(dòng)機(jī)的具體數(shù)據(jù)，款式，功率等等，然后，再來(lái)確定它的型號(hào)。 電動(dòng)機(jī)有兩種，一種是直流的，一種是交流的，一般情況下，交流電只是在工業(yè)領(lǐng)域里面使用。在交流的狀況下電動(dòng)機(jī)還有兩種，一種是異步的電動(dòng)機(jī)，還有一種是同步的電動(dòng)機(jī)。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分類(lèi)，有籠型電動(dòng)機(jī)，還有繞線型的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)非常多，用的最多的就是籠型異步電動(dòng)機(jī)。 結(jié)合論文中的電動(dòng)機(jī)工作環(huán)境，工作位兩班倒，負(fù)荷中等，沖擊力也相對(duì)中等，工作環(huán)境比較整潔，使用的電源是三相電。確定使用的電動(dòng)機(jī)的電壓是三百八十伏的，是Y系列的，是三相電的籠型異步電動(dòng)機(jī)。 Y系列電動(dòng)機(jī)，它的使用范圍都是比較一般的，并且是全封閉的，自扇冷式的籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。在進(jìn)行安裝的時(shí)候，它的大小，還有功率的大小都滿足IEC的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)電動(dòng)機(jī)外殼進(jìn)行防護(hù)的時(shí)候等級(jí)是，對(duì)它進(jìn)行冷卻的時(shí)候用的方法是IC411，不間斷的進(jìn)行工作的?？梢杂迷趯?duì)動(dòng)力沒(méi)有特別要求的機(jī)器上。 Y系列電動(dòng)機(jī)在工作的時(shí)候效率是很高的，并且也不耗費(fèi)太多的能量，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩是比較大的，噪音不大，產(chǎn)生的振動(dòng)小，在工作的時(shí)候非常安全，可靠性高。Y80~315電動(dòng)機(jī)符合Y系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件JB/T9616-1999。Y355電動(dòng)機(jī)符合Y系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件JB5274-91。Y80~315電動(dòng)機(jī)采用B級(jí)絕緣。Y355電動(dòng)機(jī)采用F級(jí)絕緣。額定電壓為380V，額定頻率為50Hz。功率3kW及以下為Y接法；其它功率均為△接法。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行地點(diǎn)的海拔不超過(guò)1000m；環(huán)境空氣溫度隨季節(jié)變化，但不超過(guò)40℃；最低環(huán)境空氣溫度為-15℃；最濕月月平均最高相對(duì)濕度為90%；同時(shí)該月月平均最低溫度不高于25℃。 查閱有關(guān)資料，確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是Y112M-4。它的具體數(shù)據(jù)在下面表格3.1里面都展示出來(lái)了，那么這個(gè)電動(dòng)機(jī)的額定功率大小就是＝4kw，=1440r/min外形尺寸長(zhǎng)*寬*高(mm)400*313*265重量47kg。 表2.1 Y系列的技術(shù)參數(shù)表 型 號(hào) 額定 功率 額定 電流 轉(zhuǎn)速 效率 功率 因數(shù) 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 重量 額定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 kW A r/min % COSФ 倍 倍 kg Y80M1-4 0.55 1.5 1390 73.0 0.76 2.4 2.3 17 Y80M2-4 0.75 2 1390 74.5 0.76 2.3 2.3 17 Y90S-4 1.1 2.7 1400 78.0 0.78 2.3 2.3 25 Y90L-4 1.5 3.7 1400 79.0 0.79 2.3 2.3 26 Y100L1-4 2.2 5 1430 81.0 0.82 2.2 2.3 34 Y100L2-4 3 6.8 1430 82.5 0.81 2.2 2.3 35 Y112M-4 4 8.8 1440 84.5 0.82 2.2 2.3 47 Y132S-4 5.5 11.6 1440 85.5 0.84 2.2 2.3 68 Y132M-4 7.5 15.4 1440 87.0 0.85 2.2 2.3 79 Y160M-4 11 22.6 1460 88.0 0.84 2.2 2.3 122 Y160L-4 15 30.3 1460 88.5 0.85 2.2 2.3 142 Y180M-4 18.5 35.9 1470 91.0 0.86 2.0 2.2 174 Y180L-4 22 42.5 1470 91.5 0.86 2.0 2.2 192 Y200L-4 30 56.8 1470 92.2 0.87 2.0 2.2 253 Y225S-4 37 70.4 1480 91.8 0.87 1.9 2.2 294 Y225M-4 45 84.2 1480 92.3 0.88 1.9 2.2 327 24 第3章 帶與帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 通過(guò)張緊帶輪上面的傳動(dòng)帶，利用帶和帶的摩擦來(lái)對(duì)力進(jìn)行穿釘，這就是帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)在進(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候穩(wěn)定性非常好，構(gòu)造也不復(fù)雜，并且成本還不高，沒(méi)有必要進(jìn)行潤(rùn)滑，可以對(duì)振動(dòng)進(jìn)行緩解等好處，在機(jī)械傳動(dòng)上用的是最多的。 3.1 V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1.1 V帶計(jì)算功率的確定 因?yàn)橐O(shè)計(jì)的榨汁機(jī)是螺旋的，它的機(jī)械負(fù)荷變化是比較大的，原來(lái)的電動(dòng)機(jī)是籠式異步電動(dòng)機(jī)，Y系列的 故：=1.2 —工作情況系數(shù)取=1.2。 3.1.2 V帶型號(hào)的選擇 依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，能夠知道帶傳動(dòng)具有下面的優(yōu)缺點(diǎn)： 1、帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)： （1）適用于中心距較大的； （2）傳動(dòng)帶的彈性是非常好的，可以將震動(dòng)緩沖吸收下去，特別是這個(gè)v帶上是沒(méi)有接頭的，在進(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候非常穩(wěn)定，產(chǎn)生的噪音不大； （3）出現(xiàn)過(guò)載時(shí)候帶子在帶輪上面出現(xiàn)打滑的情況，有效的保護(hù)別的零部件不被損壞； （4）它的結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)不復(fù)雜，在進(jìn)行制造還有維護(hù)的時(shí)候非常方便，價(jià)格也比較低。 2、帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)： （1）傳動(dòng)的外廓尺寸較大； （2）因?yàn)橐M(jìn)行張緊，所以在這個(gè)軸上面受到的力量就比較大； （3）在進(jìn)行工作的時(shí)候有彈性的滑動(dòng)產(chǎn)生，所以就不能確保主動(dòng)軸還有從動(dòng)軸之間轉(zhuǎn)動(dòng)的速度比的關(guān)系； （4）帶的壽命短； （5）傳動(dòng)效率降低； （6）在進(jìn)行帶傳動(dòng)的時(shí)候，有可能摩擦?xí)霈F(xiàn)火花，或者摩擦?xí)须姵霈F(xiàn)，所以它是不能安置在易燃易爆的地方的。 查閱有關(guān)資料，知道V帶的種類(lèi)有其中，按照算出來(lái)的功率大小，還有小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候的速度，確定下來(lái)使用的是A型的V帶。 3.1.3 帶輪基準(zhǔn)直徑的確定 使用的傳動(dòng)是帶輪傳動(dòng)，這種傳動(dòng)是在機(jī)械的工作里面用的最多的一種。它的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)的時(shí)候工作的效率是很高的，而且工作起來(lái)比較可靠，使用的年限也比較長(zhǎng)，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，它的結(jié)構(gòu)是比較緊湊的而且使用的領(lǐng)域很多。要進(jìn)行帶輪傳動(dòng)的話，要達(dá)到幾點(diǎn)要求： （1）震動(dòng)要小一點(diǎn)，噪音要盡可能的降低，在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候精確度還要高。 （2）機(jī)器自身的額定承載重量要高一點(diǎn)，同時(shí)機(jī)器的外形要小一點(diǎn)，重量要輕一點(diǎn)，帶輪的強(qiáng)度要比較高，耐磨的性能要好一點(diǎn)，要能夠達(dá)到設(shè)定的工作年限。 在對(duì)帶輪進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，只要設(shè)計(jì)的比較合理的，制作帶輪的材料還有在進(jìn)行熱處理的時(shí)候的選擇正確，加工出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)關(guān)，而且精度也很高，這樣就能達(dá)到了預(yù)期的效果了。 1、初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 查機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)，由于，令。 2、計(jì)算V帶的速度V 3、計(jì)算大帶輪直徑 3.1.4 傳動(dòng)中心距和帶長(zhǎng)的確定 初定中心距，由 即：，可為500mm。 計(jì)算基準(zhǔn)帶長(zhǎng)： 查閱相關(guān)資料確定下來(lái)帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 計(jì)算實(shí)際中心距，由公式： 考慮安裝調(diào)整，中心距的變動(dòng)范圍為： 3.1.5 驗(yàn)算小帶輪的包角 通過(guò)公式還有對(duì)包角的一些需求，要用下面的公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算： 3.1.6 V帶根數(shù)的確定 根 令Z=3根。查機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)表得：=1.32=0.92=1.01 式中：—包角度數(shù)是一百八十度的時(shí)候，狀況比較穩(wěn)定的時(shí)候，專(zhuān)門(mén)指定長(zhǎng)度的帶的許用功率大??； —帶的長(zhǎng)不一樣，對(duì)系數(shù)有影響，也就是所謂的長(zhǎng)度系數(shù)； —包角不一樣的時(shí)候，對(duì)系數(shù)也有影響，也就是所謂的包角系數(shù)。 3.1.7 確定帶的預(yù)拉力 單根V帶的預(yù)拉力由下式確定： 3.1.8 帶傳動(dòng)作用在軸上壓力的計(jì)算 式中：—單跟帶的初拉力； Z—帶的根數(shù)； —小帶輪上的包角。 通過(guò)上面對(duì)V帶的設(shè)計(jì)和計(jì)算，現(xiàn)將上面的設(shè)計(jì)和計(jì)算做如下總結(jié)：詳細(xì)的在下面的表格3.1里面，展示就是這個(gè)帶的相關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)： 表3.1 V帶設(shè)計(jì)計(jì)算列表 設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目 結(jié)果 說(shuō)明 計(jì)算功率P 4.8 工作情況系數(shù)k 1.2 小帶輪直徑D 100mm 驗(yàn)算V帶的速度V 7.54/s 一般不低于5m/s 大帶輪直徑D 360mm 初定中心距a 500mm 參考實(shí)際機(jī)械結(jié)構(gòu)確定 定中心距a 525mm 初算V帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L 1750mm 選V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L 1800mm 包角 151 包角系數(shù)k 0.92 長(zhǎng)度系數(shù)k 1.01 單根V帶所能傳遞的功率P 0.995 單根V帶功率增量P 0.12kw V帶根數(shù)Z 3根 每米V帶質(zhì)量 0.10kg/m 單根V帶的初拉力F 115N 3.2 帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.2.1 帶輪的材料 鑄鐵帶輪用的是最多的，帶子的速度范圍是在v＜25m／s，那么確定他的材質(zhì)就是HTl50。 3.2.2 帶輪的形式 按照輪輻的構(gòu)造來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，有實(shí)心式的，輪輻式的，還有輻板式的，V帶輪一般用的原材料都是灰鑄鐵，還有鋼，鋁合金等等，其中以灰鑄鐵應(yīng)用最廣。帶輪的組成部分有輪的邊緣，腹板，還有輪轂。帶輪外面的那一圈圓的就是輪緣，它也是一個(gè)工作零部件。 帶輪的構(gòu)造在進(jìn)行確定的時(shí)候依靠的它的直徑，因?yàn)樗闹睆酱笮∈窃贒<(2.5-3)d，那么這個(gè)小帶輪就用實(shí)心的；對(duì)于比較大的帶輪來(lái)說(shuō)，因?yàn)橹睆降拇笮∈荄<300mm，所以大帶輪用的就是腹板式。 3.2.3 帶輪尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 小帶輪跟電動(dòng)機(jī)是連接在一起的，所以d=28mm。 =(1.8—2)d=(1.8—2)，取50mm。 計(jì)算小帶輪的寬度和直徑：查機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)表 B=(z—1)e+2f=mm D=D+2ha=100+2X2.75=105.5mm L=(1.5-2)d=(1.5-，取56mm。具體見(jiàn)圖3.1 圖3.1 小帶輪 設(shè)計(jì)大帶輪的軸孔直徑d=50mm。 =(1.8—2)d=(1.8—2)，取90mm。 大帶輪的寬度：B=52mm D=D+2h=377mm L=56mm，C=20mm。具體見(jiàn)圖3.2大帶輪 圖3.2 大帶輪 3.2.4 帶輪的技術(shù)要求 1、在帶輪上不能出現(xiàn)砂眼，氣泡，縮孔，裂縫這些狀況 2、帶輪輪槽工作面的表面粗糙度要小于3.2um，輪緣還有軸孔的這個(gè)面的表面粗糙度數(shù)值都要小于6.3um，輪槽下面的表面粗糙度數(shù)值要小于12.5um，輪槽的棱邊要進(jìn)行倒圓或者是倒鈍的處理。 第4章 螺旋軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 4.1 螺旋軸材料的確定 對(duì)于軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，就是按照在軸上面安裝零部件，還有對(duì)這些零部件進(jìn)行定位還有制造軸的時(shí)候的工藝等等，要把軸的形狀還有大小都確定下來(lái)。假如說(shuō)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不是很合理的話，這個(gè)軸的工作能力就會(huì)降低，而且工作起來(lái)不是很可靠，不僅有這些，軸在制造上花費(fèi)的資金會(huì)更多，而且裝起來(lái)也會(huì)復(fù)雜。 對(duì)軸的工作能力進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，算的主要就是這個(gè)軸的強(qiáng)度是多少，剛度是多少，還有穩(wěn)定性是多少等等，在大部分的情況下，軸的工作能力越強(qiáng)，軸自身的強(qiáng)度就越大。下面先對(duì)主軸的主要參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算： 軸的材料選擇和最小直徑估算 這個(gè)軸主要的材料就是碳鋼還有合金鋼。這個(gè)軸是毛坯的時(shí)候用的是軋鋼圓鋼和鍛件，有的材料是直接就用的是圓鋼。 從造價(jià)上來(lái)說(shuō)，碳鋼的價(jià)格要比合金鋼的價(jià)格便宜，而且碳鋼的敏感性也沒(méi)有合金鋼的高，所以可以進(jìn)行熱處理或者是用化學(xué)熱處理的方法來(lái)增加它的耐磨性還有抗疲勞，所以在生產(chǎn)軸的時(shí)候用的比較多的這種材質(zhì)，其中最為常見(jiàn)的是用45鋼。 合金鋼相對(duì)于碳鋼來(lái)說(shuō)，它的力的性能還有淬火的性能都比碳鋼的要好，所以如果傳送的動(dòng)力很大的時(shí)候，同時(shí)還要體積小，重量小，軸的耐磨性又好，工作的環(huán)境又是比較極端的高溫或者是低溫，這個(gè)時(shí)候的軸一般情況下是用合金鋼。 如果說(shuō)軸的應(yīng)力是比較低的話，從成本上來(lái)考慮，多數(shù)情況下使用的碳素鋼的強(qiáng)度是比較低的，比方說(shuō)Q235-A鋼等，有的時(shí)候也會(huì)選擇比較優(yōu)質(zhì)的碳素鋼，舉個(gè)例子四十五號(hào)鋼，通常對(duì)材料進(jìn)行熱處理的時(shí)候按照毛坯供應(yīng)的熱處理來(lái)進(jìn)行，在圖樣上不需要在提出別的要求了。如果的軸的應(yīng)力比較高的話，一般情況下用的材質(zhì)是調(diào)質(zhì)鋼，調(diào)質(zhì)鋼在很多時(shí)候含碳的比例都是在，是碳素結(jié)構(gòu)鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼，也就可以說(shuō)明調(diào)質(zhì)鋼都需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理后得到的是索氏體組織。調(diào)質(zhì)鋼的鋼種很多，比較常見(jiàn)的有45Mn2等，這種材質(zhì)的鋼的強(qiáng)度在經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)了以后都變好了，但是它們的淬透性能是不好的，不能夠得到比較均勻的物質(zhì)，強(qiáng)度也是很低的，正常用的話都是用在生產(chǎn)比較小，應(yīng)力也比較低的軸的上面。設(shè)計(jì)的軸，經(jīng)過(guò)比較綜合的思考以后，還是選擇使用45號(hào)鋼。 軸上面各個(gè)部位的長(zhǎng)度的長(zhǎng)短和直徑確定，是通過(guò)確定軸上面零件確定制造，裝置，和拆卸的，這樣他們的尺寸就出來(lái)了。同時(shí)對(duì)于主軸來(lái)講，一般的安裝步驟是： 第一步、最中間的轉(zhuǎn)動(dòng)的地方； 第二步、將軸安放在箱體上面； 第三步、進(jìn)行端蓋的安裝（軸承）； 第四步，安裝軸承以及軸承座安裝。 通過(guò)上面的講述：螺旋榨汁機(jī)的關(guān)鍵零部件就是螺桿，使用的是不銹鋼鑄造出來(lái)的，還要進(jìn)行精加工才能完成。 4.2 螺旋軸最小直徑的估算 通常來(lái)說(shuō)，進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候不能根據(jù)軸所受到的載荷來(lái)確定每一段軸的直徑大小。軸上各直徑要的軸段直徑以及軸上承受力的大小是密不可分的。在初定各段直徑的時(shí)候一般不曉得支反力點(diǎn)作用在哪里，因此也就很難認(rèn)定彎曲距的數(shù)值和具體位置。在從事設(shè)計(jì)工作之前，在設(shè)計(jì)各軸段結(jié)構(gòu)的時(shí)候，一般還是能夠計(jì)算的出來(lái)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)距的。故，初定軸徑。 一開(kāi)始算軸的直徑的時(shí)候，如果直徑最小的地方有鍵槽，那么這個(gè)鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度大小的影響還要考慮進(jìn)去。在這個(gè)軸的截面上有一個(gè)鍵槽的時(shí)候，直徑就變大百分之五到百分之七，在軸的截面上有兩個(gè)鍵槽的時(shí)候，直徑就變大百分之十到百分之十五。值由所引教材表確定，取。 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來(lái)初步確定： 查表之后確定軸的材料使用的是正火處理的四十五號(hào)鋼， =650M，查資料厚確定A=110，那么： 其中大帶輪的功率p=3.6kw，n=400r/min =110 4.3 軸上零件的周向定位的確定 按由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得平鍵bXh=16X10(GB1095—79)，加工鍵槽的時(shí)候用的是銑刀，長(zhǎng)是五十五毫米，跟它配合的標(biāo)準(zhǔn)是K/h6，滾動(dòng)軸承在跟軸定位的時(shí)候標(biāo)準(zhǔn)是K6h7。 4.4 圓角半徑值的設(shè)計(jì) 軸肩這個(gè)地方圓角的半徑大小是r=2.5mm，這個(gè)軸兩頭的大小大小都是。 4.5 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度 1、軸的計(jì)算 圖4.1 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 2、算出來(lái)軸上面受到的作用力 3、軸垂直面內(nèi)所受到的支反力 R=N R=F-R=2466-759=1707N 4、畫(huà)出彎矩圖 軸上BCD三點(diǎn)的彎矩 M=M=0 M=R=759200=151800Nmm 5、畫(huà)出扭矩圖 T9550000=9550000=271053Nmm 6、作當(dāng)量彎矩圖 B點(diǎn)：M=aT=0.59271053=159921Nmm C點(diǎn)：M==310666Nmm D點(diǎn)：M=0 4.6 螺旋軸強(qiáng)度的校核 按照下面的公式來(lái)校核軸上面受到的最大的當(dāng)量彎矩強(qiáng)度： 查閱有關(guān)資料之后，確定=600MPa碳鋼，確定對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力的許用應(yīng)力大小就是 []=55MPa>9.06MPa，所以是非常安全的。 第5章 其他零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算與選擇 5.1 篩筒部設(shè)計(jì)與確定 在篩筒上有很多的圓篩孔，篩孔里面過(guò)濾出來(lái)的就是果汁。篩孔的設(shè)計(jì)主要參數(shù)：篩孔的大小與分布的密度。因?yàn)楣獜倪@個(gè)篩孔里面過(guò)濾出來(lái)，所以篩孔是越大越好的。不過(guò)，要注意篩筒會(huì)受到螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候的壓力，這個(gè)壓力是很大的，所以說(shuō)這樣的話孔隙率不能太過(guò)大了。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5.1篩筒。 圖5.1篩筒 選取篩孔的直徑：在確定篩孔的時(shí)候，先要對(duì)物料的顆粒進(jìn)行考慮，物料顆粒比較大的時(shí)候，篩孔也要大一點(diǎn)，這樣一來(lái)汁液排出來(lái)的時(shí)候就比較簡(jiǎn)單了。不過(guò)，篩孔也不能太大了，不然的話，物料的損耗也就比較大了；物料的顆粒比較小的話，篩孔的直徑也要小一點(diǎn)，不過(guò)太小也不行了，因?yàn)樘^(guò)小了，就會(huì)出現(xiàn)堵塞的情況，沒(méi)有辦法讓汁液從篩孔里面排出來(lái)。圓筒篩用的是不銹鋼板，型號(hào)是lCrl7Ni2，它的厚度是兩毫米，那么孔的大小就是兩毫米，跟它靠在一起的孔之間的距離也是兩毫米。圓筒篩的內(nèi)徑為240mm。長(zhǎng)為578mm。要想清洗起來(lái)方便一點(diǎn)，后期維修也方便一點(diǎn)，它可以分為兩個(gè)部分，一個(gè)是上，一個(gè)是下，在禁錮的時(shí)候用螺栓來(lái)進(jìn)行。 5.2 軸承端蓋的設(shè)計(jì)與計(jì)算 5.2.1 端蓋材料的確定 選用HT150。選擇使用的端蓋是凸緣式的，這樣一來(lái)對(duì)間隙進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候是非常方便的，密封的時(shí)候性能也比較好。要對(duì)軸承的間隙進(jìn)行調(diào)整，在端蓋還有軸承座的中間放一個(gè)調(diào)整的墊片，這樣一來(lái)密封就可以實(shí)現(xiàn)了。軸承端蓋簡(jiǎn)圖如下圖5.1。 圖5.2 軸承端蓋 5.2.2 凸緣式軸承端蓋各尺寸計(jì)算 D0=D+2.5d=120+2.512=150mm D1=D-(10-15)=120-(10-15)=105-110mm，取D1=110mm。 D2=D0+2.5d=150+2.512=180mm e=1.2d=12.5mm m>e=12.5mm，取m=28.5mm 5.3 軸承的選擇與確定 在進(jìn)行軸承的選用和選擇的時(shí)候，首先要作的就是依據(jù)相應(yīng)的型號(hào)了解它所受載荷的方向，所受載荷的數(shù)字的大小，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、工作環(huán)境的影響等等一系列的指標(biāo)。 通過(guò)查閱資料后曉得，在轉(zhuǎn)動(dòng)的速度比較高，并且所受的載荷比較的小的地方，應(yīng)該選用以點(diǎn)接觸的球軸承作為選取的對(duì)象；如果安裝軸承的地方其承受的載荷或者力比較的大，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度又比較的小的時(shí)候，應(yīng)該選用以線進(jìn)行接觸的滾子軸承；如果安裝軸承的地方是既承載軸線方向的力又承受直徑方向上的力，那就應(yīng)該選擇以線接觸的圓錐滾子軸承否則是以點(diǎn)接觸的軸承；還有一種情況就是軸線方向所受的力比較的大，直徑方向受的力比較的小。 角接觸軸承獸獸的是雙向軸的負(fù)荷，并且極限轉(zhuǎn)動(dòng)的速度是很快的，并且精度也是很高的，從成本上來(lái)思考，深溝球軸承跟滾子軸承相比較，是要便宜點(diǎn)的，按照軸的大小，查閱有關(guān)資料，確定角接觸球軸承的型號(hào)是S7，確定下來(lái)軸承的型號(hào)，就是7012AC.。尺寸d=60，D=95，B=18。 1、軸承的預(yù)緊 預(yù)緊的意思就是把軸承撞到座和軸的上面以后，通過(guò)一定的方式讓里面滾動(dòng)的物體和里面還有外面的全之間保持壓緊的狀態(tài)。 對(duì)軸承進(jìn)行預(yù)緊的目的：在支撐的時(shí)候剛性更好，震動(dòng)和噪音能夠有效的降低，也要防止?jié)L動(dòng)體因?yàn)閼T性在圈內(nèi)和圈外進(jìn)行滑動(dòng)。 2、軸承的安裝和拆卸 在的軸承沒(méi)有進(jìn)行破開(kāi)的時(shí)候必須要按照軸的方向進(jìn)行安裝還有拆卸，應(yīng)該最先選擇使用里面的圈還有外面的圈來(lái)把軸承分開(kāi)。在的軸承在長(zhǎng)一點(diǎn)的軸上面安裝的時(shí)候，為了能夠方便進(jìn)行安裝，選擇圈里面的孔是1：12的。 3、經(jīng)濟(jì)性要求 對(duì)軸承的價(jià)格進(jìn)行比較，正常情況下深溝球的這種軸承價(jià)格比較低，磙子軸承比球軸承的價(jià)格要高一點(diǎn)。軸承的精度高的話那么價(jià)格就更高。在選使用什么軸承的時(shí)候，需要仔細(xì)的對(duì)軸承的價(jià)格進(jìn)行了解一下，在滿足各種需要的前提，盡量使用成本低的。 這篇論文里面的密封就是對(duì)軸承的密封，在進(jìn)行密封的時(shí)候用的是氈圈來(lái)進(jìn)行的，這樣能夠有效的防止灰塵進(jìn)到軸承里面，讓軸承始終保持干凈。 使用氈圈來(lái)對(duì)軸承進(jìn)行密封主要是因?yàn)檫@樣的密封裝置結(jié)構(gòu)非常的簡(jiǎn)單，成本也很低而且使用的范圍非常的廣泛，是用矩形氈圈裝在梯形槽然后產(chǎn)生徑向壓力來(lái)達(dá)到密封的效果的。 5.4 鍵的選擇與確定 5.4.1 鍵聯(lián)接的概述 軸還有帶轂的零部件上用到鍵還有花鍵，鍵的作用是進(jìn)行固定，將轉(zhuǎn)矩傳遞出去的。有的時(shí)候，鍵還可以對(duì)軸向進(jìn)行固定，還能將軸向力傳遞出去；有些則能構(gòu)成軸向動(dòng)聯(lián)接。 鍵這個(gè)零件是符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的，有兩種類(lèi)型：1)平鍵和半圓鍵，他們之間的連接是松連接；2）斜鍵，構(gòu)成緊聯(lián)接。 1.平鍵和半圓鍵聯(lián)接 平鍵聯(lián)接 鍵的側(cè)面是工作面。在完成任務(wù)的時(shí)候，鍵跟鍵槽之間相互擠壓，將轉(zhuǎn)矩傳遞出去。根據(jù)使用的途徑不一樣，可以分為普通的鍵，導(dǎo)向鍵還有滑鍵。 普通平鍵，它進(jìn)行的聯(lián)接是靜聯(lián)接，根據(jù)鍵的結(jié)構(gòu)不一樣，可以進(jìn)行分類(lèi)，一個(gè)是A型的，就是圓頭的，一個(gè)是B型的，就是方頭的，還有一個(gè)是C型的，就是一頭方一頭圓的。在軸上面用鍵槽銑刀就使用A型的，在將這個(gè)槽洗出來(lái)的時(shí)候，在里面固定鍵的效果是比較好的。不好的地方就是，在這個(gè)鍵頭頂上的側(cè)邊跟輪轂上的鍵槽沒(méi)有碰到，所以這個(gè)鍵的圓頭這個(gè)地方?jīng)]有完全使用，這樣一來(lái)在這個(gè)軸上面頂頭這個(gè)地方應(yīng)力是很大的。平頭的平鍵就么有這些不好的地方，但是太大的鍵應(yīng)該用螺絲固定起來(lái)，防止出現(xiàn)滑脫的現(xiàn)象。 導(dǎo)鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接，他們的連接都是動(dòng)態(tài)的，都是可以進(jìn)行移動(dòng)的。 導(dǎo)鍵根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一樣可以進(jìn)行分類(lèi)，有圓頭的，也有方頭的，固定在軸上都是通過(guò)螺釘來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 半圓鍵聯(lián)接 半圓鍵是用來(lái)進(jìn)行靜連接的，在這個(gè)鍵側(cè)邊的面，是進(jìn)行工作的這個(gè)面。這種類(lèi)型的鍵連接好的地方就是工藝性好，不好的地方就是在軸上面的鍵槽是很深的。它連接的都是比較小的載荷，當(dāng)然也可以用來(lái)連接錐形軸的。 2.斜鍵聯(lián)接 楔鍵聯(lián)接 在這個(gè)鍵的上邊的面，還有下邊的面都是工作的面，這兩個(gè)面都跟轂還有周上面的鍵槽緊緊的靠在一起。鍵的上表面具有1：100的斜度。 切向鍵聯(lián)接 由兩個(gè)斜度為1：100的單邊傾斜楔組成。切向鍵上邊的面還有下邊的面都是進(jìn)行工作的面，鍵在進(jìn)行連接的時(shí)候一定要有一個(gè)工作面實(shí)在這個(gè)軸心線的這個(gè)面的里面的。 5.4.2 鍵的計(jì)算與確定 鍵、軸使用的原材料是鋼，鍵在連接的時(shí)候用的是靜連接，沖擊不是太大的。鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力， ，取。確定轉(zhuǎn)軸主軸上跟帶亂進(jìn)行連接的鍵，動(dòng)齒盤(pán)跟主軸連接的鍵用的是一般的平鍵：選用GB1095—1979（A型）。對(duì)于與帶輪輪轂連接的鍵，其尺寸為12×8×30。 5.5 螺栓、螺釘?shù)倪x擇 1、螺栓的選擇 螺栓的材料是Q235，選擇六角頭螺栓C級(jí)GB/T5780-2000M24*120 2、螺釘?shù)倪x擇 螺釘使用的材質(zhì)是Q235，用的是開(kāi)槽圓柱頭螺釘，GB/T65-2000M8*20。 結(jié)論 經(jīng)過(guò)完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我將課堂上的知識(shí)和實(shí)際的知識(shí)有了一次很好的融合，不僅加深了我這幾年所學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還在實(shí)踐中得到了運(yùn)用，對(duì)將來(lái)更好的立足與社會(huì)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。為總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、分析得失?，F(xiàn)將本次設(shè)計(jì)做如下總結(jié)： 1、要先知道現(xiàn)在榨汁機(jī)的類(lèi)型，還要知道榨汁機(jī)它的構(gòu)造還有使用的功能，還有使用時(shí)候有什么要求等等。在了解了榨汁機(jī)的這些基本情況以后，又比較了一下各種不一樣的榨汁機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其優(yōu)缺點(diǎn)，這樣才定下來(lái)論文的方案。 2、在將方案定下來(lái)以后，要設(shè)計(jì)榨汁機(jī)的整體的結(jié)構(gòu)。在這個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要參考一下現(xiàn)在一些其他類(lèi)型的榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)，然后要把自己的思想加入到這個(gè)設(shè)計(jì)里面，就出來(lái)了設(shè)計(jì)的榨汁機(jī)。 3、設(shè)計(jì)好了榨汁機(jī)的整體的結(jié)構(gòu)，再來(lái)對(duì)這個(gè)機(jī)器中涉及到的零件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度的校核，只有這樣，才能確保機(jī)器在實(shí)際運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中開(kāi)展工作。 4、對(duì)榨汁機(jī)的構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)，還將榨汁機(jī)的裝配圖還有零件圖進(jìn)行繪制。 當(dāng)然，這個(gè)設(shè)計(jì)肯定有不足的地方，畢竟是進(jìn)行的理論上的設(shè)計(jì)，能否在實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中得到運(yùn)用，還是個(gè)未知數(shù)。除了考慮可行性以外，還要考慮這個(gè)制造的成本，為了能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我知道自己還要不斷的努力。 致謝 在這里我要特別感謝我的指導(dǎo)老師。他為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。平時(shí)不寫(xiě)論文的時(shí)候，他就像是我的朋友一樣，關(guān)心我，給我一些生活上的幫助，在進(jìn)行論文寫(xiě)作的時(shí)候，他的標(biāo)準(zhǔn)從來(lái)沒(méi)有放低過(guò)，從他的身上我學(xué)會(huì)了對(duì)待學(xué)術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真，從開(kāi)始確定論文題目，到論文的研究方向，再到修改，我的老師一直都在幫助我，就算有時(shí)候很忙，他也會(huì)抽空來(lái)幫助我，這樣我的論文才能順利寫(xiě)好，謝謝您，我的老師。 另外，我也要謝謝我的同學(xué)們，大學(xué)這幾年，因?yàn)橛辛四銈?，我在這里才能找到跟家一樣的溫暖，馬上大家就要分別了，雖然很舍不得，但是還是希望你們前程似錦，工作順利。 參考文獻(xiàn) [1] 食品機(jī)械設(shè)備常用的非金屬材料.中國(guó)食品產(chǎn)業(yè)網(wǎng)，2006年. 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