湘潭大學興湘學院畢業(yè)論文（設計）任務書論文（設計）題目： 番茄打漿機設計 學號： 2006183826 姓名： 李少云 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 指導教師： 周善炳 系主任： 周友行 一、主要內容及基本要求1 繪測裝配圖 A0 一張，其余主要零件圖折合為 1.5 張 A0 圖紙（AutoCAD） 2 說明書 1 份，要求 10000 字以上，全部打印 3 英文翻譯文獻一份(要求機械相關,3000 字符以上) 4 主盤兩張 二、重點研究的問題1、熟悉打漿機的結構、工作原理、以及了解打漿機的發(fā)展方向。 2、完成對中等復雜程度機械的計算、結構設計等工作。 3.、以打漿機為對象進行機械設計，完成打漿機裝配圖的設計和非零件的設計工作，并編寫設計說明書 三、進度安排序號 各階段完成的內容 完成時間1 查閱資料、調研 2010 年 3 月上旬2 開題報告、制訂設計方案 2010 年 3 月中、下旬3 設計 2010 年 4 月4 分析、驗證 2010 年 5 月上旬5 寫出初稿 2010 年 5 月中旬6 修改，寫出第二稿 2010 年 5 月下旬7 寫出正式稿 2010 年 6 月初8 答辯 2010 年 6 月 7 日四、應收集的資料及主要參考文獻[1] 葉興乾/等.《出口加工蔬菜》[M]. 中國農業(yè)出版社. 1997-05 P35-65 [2] 鄒學校. 番茄主要加工工藝[M]. 北京科技術出版社. 2010-03-29 P12-17 [3] 李喜秋.畫法幾何及機械制圖習題集[M].華中科技大學 2008.4 P99-120 [4] 郭新明.中國番茄產業(yè)發(fā)展問題研究[J]. 《西部金融》2009 年第 11 期 P88-111 [5] 紀名剛等.機械設計.高等教育出版社[M].2005.12 [6] 周良德，朱泗芳等編著．現代工程圖學[M]．湖南科學技術出版社.2000.8 [7] 羅迎社.材料力學.武漢理工出版社[M].2000.10 P23-55 [8] 席偉光.機械設計課程設計.高等教育出版社[M].2002.9 I番茄打漿機摘 要： 番茄打漿機適用于多種新鮮的果品和蔬菜打漿分離之用, 隨著人們生活水平的提高，西紅柿打漿機在人們的生活中扮演的角色越來越重要。對于打漿機，在工程設計及使用中還存在一些的缺陷，如參數選擇不合理等。目前，打漿機的設計仍是依靠經驗公式計算，在經驗公式中許多參數的選擇是在一定范圍內憑經驗選取的，這使得打漿機的設計較落后，無法提高其設計水平和提高產品的性能。關鍵詞：打漿機、經驗公式、西紅柿、設計IITomatoes beaterAbstract：Tomatoes beater for a variety of fresh fruits and vegetables with isolated beating, with the improvement of living standard, tomatoes beater in people's lives more and more important role. The beater, the engineering design and the use there are still some defects, such as the parameters unreasonable. At present, the beater is still relying on experience in the design formula, the empirical formula is the choice of many parameters within a certain range of the selected rule of thumb, which makes the design beater than backward, unable to raise design standards and improve performance .Keywords: beater, empirical formula, tomatoes, design1目錄第 1 章 緒論 11.1 畢業(yè)設計目的 31.2 畢業(yè)設計任務 11.2.1 畢業(yè)設計條件 .11.2.2 畢業(yè)設計的內容 .11.2.3 畢業(yè)設計的關鍵 .21.2.4 畢業(yè)設計的要求 .2第 2 章 引言 32.2 研究番茄打漿機的意義和國內外現狀概況 .42.2 番茄原料加工預處理工藝流程簡介 .42.3 國內外番茄打漿設備 5第 3 章 打漿機的結構設計 73.1 打漿機的基本結構 .73.1.1 圓筒 73.1.2 破碎槳葉 .73.1.3 傳動系統(tǒng) .83.1.4 機架 83.1.5 其它 .8第 4 章 打漿機的參數確定 94.1 滾筒的設計 .94.1.1 滾筒的長度設計 .94.1.2 物料在滾筒內的時間 94.1.3 棍棒與篩筒之間的間隙 .104.1.4 圓筒篩消耗功率的計算 104.2 電動機的選擇 10第 5 章 主要零件的結構設計與計算 125.1 計算皮帶，設計皮帶輪 125.2 傳動主軸的結構設計計算 .155.2.1 初步計算軸的直徑 155.2.2 軸的結構設計 165.2.3. 根據定位要求確定軸的各段直徑和長度 165.3 軸上零件的定位 1725.4 確定軸上的圓角和倒角 175.5 滾動軸承 .17第 6 章 主要零件的校核 .186.1 軸的強度校核計算 .186.1.1 按扭轉強度條件計算 .186.1.2 按彎扭合成強度條件計算 .196.2 軸的扭轉剛度校核計算 .20總結 .21致謝 .22參考文獻 23附錄 1 外國文獻翻譯附錄 2 外國文獻原文附錄 3 番茄打漿機裝配圖 A0附錄 4 空心軸 A1附錄 5 長實心軸 A2附錄 6 軸承座 A2附錄 7 大帶輪 A2附錄 8 小帶輪 A2附錄 9 短實心軸 A23第 1 章 緒論1.1 畢業(yè)設計的目的 通過本次畢業(yè)設計，我們能夠達到以下目的：（1）培養(yǎng)我們綜合運用和鞏固擴展所學知識，提高理論聯系實際的能力；（2）培養(yǎng)我們收集、閱讀、分析和運用各種資料，手冊等科技文獻的能力；（3）使我們更加熟練的運用 AUTOCAD、Word 等計算機辦公軟件，提高計算機輔助設計的能力；（4）訓練和提高機械設計的基本理論和技能（5）培養(yǎng)獨立思考，獨立工作的能力；（6）培養(yǎng)我們的團隊合作意識。1.2 畢業(yè)設計的任務（1）繪測裝配圖 A0 一張，其余主要零件圖折合為 1.5 張 A0 圖紙（AutoCAD）（2）說明書 1 份，要求 10000 字以上，全部打?。?）英文翻譯文獻一份(要求機械相關,3000 字符以上)（4）主盤兩張在周老師的帶領下，首先我搜集各方面的資料，在圖書館和網上查詢各類資料，初步了解打漿機的用途以及它的應用場合，發(fā)展的歷史現狀，現在的發(fā)展狀況以及將來可能的發(fā)展趨勢。接下來就是拿到數據開始主體設計，論證是否符合實際要求；再后來就開始計算，由生產能力入手，選擇合適的電動機等，初步算出各類數據；下一步就是繪制裝配圖和主要零件圖，在繪制圖的過程中，結合生產實際條件，再修改數據，最后撰寫說明書做最后的定論，翻譯外文相關機械資料，打印圖紙準備答辯?？偣泊蟾呕巳齻€月的時間。1.2.1 設計條件1、原料：西紅柿2、生產能力：2.5T/h3、軸轉速：970r/min4、篩孔孔徑：直徑 0.6mm45、工作時間：兩班/8h 壽命：5 年1.2.2 設計內容1、設計方案的選擇與計算。2、總體結構的設計，成套圖紙及說明書。1.2.3 設計關鍵1、仔細分析打漿機的工作原理2、根據輸送要求選擇恰當的電動機3、保證設計的打漿機能夠滿足工作要求1.2.4 設計要求(1) 能保證正常的打漿工作保證正常打漿是必須首先滿足的要求。 打漿量為每小時 2.5T,關鍵就在于正確選定螺旋直徑、合適的電機。(2) 要有合適的螺旋轉速為避免出現物料被螺旋葉片拋起而無法輸送的現象，螺旋轉速應小于某一極限轉速。(3) 能提高生產效率，降低成本應盡量采用各種快速高效的結構，縮短輔助時間，提高生產率。同時盡可能采用標準元件與標準結構，力求結構簡單、制造容易，以降低制造成本。(4) 操作方便、省力和安全在客觀條件許可且又經濟的前提下，盡可能的采用氣動、液壓和氣液等機械化夾具裝置，以減輕操作者的勞動強度。(5) 有良好的結構工藝性所設計的打漿機機應便于制造、安裝、檢驗、調整、清洗、維修等。5第 2 章 引言2.1 研究番茄打漿機目的和國內外現狀概況茄科草本植物番茄的果實。又稱西紅柿、番柿、洋柿子、六月柿。有蘋果青、粉紅甜肉、桔黃嘉辰等品種。我國大部分地區(qū)均有栽培。夏季采收，洗凈鮮用。番茄是世界范圍內廣泛栽培的作物，也是營養(yǎng)價值極高的植物。據營養(yǎng)學家研究測定：每人每天食用 50 克－100 克鮮番茄，即可滿足人體對幾種維生素和礦物質的需要。番茄含的“番茄素” ，有抑制細菌的作用；含的蘋果酸、檸檬酸和糖類，有助消化的功能。番茄含有豐富的營養(yǎng)，又有多種功用被稱為神奇的菜中之果。它所富含的維生素 A 原，在人體內轉化為維生素 A，能促進骨骼生長，防治佝僂病、眼干燥癥、夜盲癥及某些皮膚病的良好功效?，F代醫(yī)學研究表明，人體獲得維生素 C 的量，是控制和提高肌體抗癌能力的決定因素。番茄內的蘋果酸和檸檬酸等有機酸，還有增加胃液酸度，幫助消化，調整胃腸功能的作用。番茄中含有果酸，能降低膽固醇的含量，對高血脂癥很有益處。番茄富含維生素 A、C、B1、B2 以及胡蘿卜素和鈣、磷、鉀、鎂、鐵、鋅、銅和碘等多種元素，還含有蛋白質、糖類、有機酸、纖維素。目前，世界上有三大番茄主產區(qū)：美國、意大利和中國。美國所產的番茄醬主要提供美國國內食用，其出口量僅占全球貿易總量的 6%-7%；意大利和中國的出口量各占到全球貿易總量的 30%。近兩年美國番茄大幅減產，歐盟番茄種植加工量急劇下降，中國番茄醬市場占用份額逐年加大。近幾十年來，世界范圍內的番茄產量和制品貿易增長迅速，中國番茄及制品貿易在世界番茄貿易的地位也越來越重要，對世界番茄貿易產生了重要的影響。中國番茄加工產業(yè)的迅速崛起和發(fā)展，使中國已經躋身世界主要生產國家的行列。作為新鮮番茄食用消費大國，據不完全統(tǒng)計，中國全國每年新鮮番茄的消費量達到二千六百萬噸，與全球番茄加工數字相近。今后中國番茄制品消費將呈現每年增長百分之十五的發(fā)展趨勢。目前中國擁有麥當勞、肯德基快餐店三千余家，每天快餐消費超過三百萬人次，油炸土豆條配有番茄沙司，成為中國消費者消費番茄制品的最佳方式。中國番茄原料種植面積達一百萬畝，主要分布在、內蒙和甘肅，是全世界三大主要種植區(qū)域之一。其中番茄種植面積八十萬畝，是中國加工番茄種植最大的省區(qū)。中國番茄醬紅色素高，色差、粘稠度和霉菌均達到世界同類產品先進水平，而相對低廉的制造成本，構建了產品的競爭力。6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，它由番茄經打漿、濃縮而成，是番茄的主要加工品。世界年貿易量 100 萬 t 左右，主要作調料或湯料，同時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。番茄醬根據其濃縮程度不同有稀（24％—27.9％）、中（28％—31.9％）、濃（32％—39.3％）和超濃（大于 39.3％）幾種。還有低于24％的產品，稱番茄漿或番茄泥，常見的為?。?.0％—10.1％）、中等（10.2％—11.2％）和濃（15.0％—24.0％）幾種。番茄制品的主要產品有番茄紅素、大包裝番茄醬、小罐番茄調味醬、番茄沙司、以番茄汁等，但無論何種制品，都要對番茄進行打漿，打漿的方法主要有人工打漿，機械打漿，人工打漿效果低，加工條件質量不夠好，產量低，顯然不能滿足番茄加工行業(yè)的需求，加工時番茄進入頭道物料桶內，主軸帶動葉輪高速旋轉，物料被葉輪帶動與篩網磨擦擠壓，使得番茄的肉、汁與皮、籽分離，肉和汁通過篩網上的小孔從出料口排出，皮和籽則向軸端推進經過排渣口排出。2.2 番茄原料加工預處理工藝流程簡介番茄醬的生產工藝為原料的清洗、分級、破碎、加熱、打漿、濃縮、升溫、裝罐、密封、殺菌、冷卻。（1）番茄漿原料加工番茄醬的原料果要求果實鮮紅、茄紅素含量高，如可溶性固形物為 4％左右，茄紅素含量最好在 6mg/100g 番茄以上；果實紅熟一致，無青肩或青斑、黃暈等；胎座紅色或粉紅色，種子周圍膠狀物最好紅色；出汁率和可溶性固形物高；抗裂性好，糖酸比適中，維生素 C 含量高；原料要求成熟。 我國曾有浙紅 1 號、浙紅 2 號、浦紅 2 號、揚州紅、佳麗矮紅、揚州 24、羅城 1 號、渝紅 1 號、渝紅 2 號、穗圓、滿絲等品種。但世界范圍內的番茄醬用種換代很快，特別是雜種的應用和無支架品種的應用非常迅速，應隨時注意。（2）原料的處理進廠的原料果實應嚴格剔除霉爛及成熟不足的果實，在流動水槽內浸泡預洗，除去雜質，再經鼓風洗滌機和噴淋高壓水將表面徹底洗凈。洗凈后的果實進行修整，在滾動工作輸送臺中專人將有疤的果、蟲果和裂果等部位用刀修割干凈。再一次將爛果除去，并噴淋洗凈其余果實。(3)破碎、脫籽、預熱果實進入破碎機軋碎、有時破碎和脫籽聯合進行，之后立即加熱至 85℃，以抑制果膠酶，保證稠度。7(4)打漿送入專用的三道番茄打漿機進行打漿，篩孔直徑分別是 1.0mm、0.5mm 和0.4mm。果漿流入帶攪拌器的貯槽。出汁率控制在手捏果渣不出汁為止。(5)濃縮將漿體及時泵入濃縮鍋內，在真空條件下低溫濃縮，番茄醬最好采用雙效或多效逆流真空濃縮設備，最終濃度依要求而定。濃度測定時要注意由于溫度而引起的誤差。(6)預熱、裝罐濃縮后的番茄醬，經列管式加熱器加熱至 90—97℃，立即趁熱裝罐。番茄醬在我國常采用 539 號罐（凈重 70g） 、668 號罐（198g） 、15267 號罐（5000g）等罐形包裝。在美國，為了便于運輸和再加工，常用 55 加侖大桶無菌裝運，歐洲地區(qū)也大量推廣 200kg 鋁箔復合無菌包裝。(7)殺菌、冷卻裝罐后的番茄醬應立即殺菌，一般沸水殺菌 25—35 分鐘。之后及時冷卻。2.3 國內外番茄打漿設備當前國內外番茄的打漿方式主要是通過打漿機打漿，各式各樣的打漿機但都大同小異，有單道打漿機，二道打漿機，甚至多道打漿機，但他們的原理都是主軸帶動葉輪高速旋轉，物料被葉輪帶動與篩網磨擦擠壓，使得番茄的肉、汁與皮、籽分離，肉和汁通過篩網上的小孔，產品由出料口排出，廢品由排渣口排出；如果是雙道打漿或者多道打漿，就是第一道的產品進入第二道繼續(xù)打漿，以此類推。打漿機的工作原理：圖 1如上圖所示，它具有開口的圓筒篩水平安裝在機殼內部,筒身用 0.35-1.20 毫米厚的不銹鋼板（在其上面沖有孔眼）彎曲成圓厚焊接而成，并在其兩邊焊上加強8圈以增加其強度。但也有用兩個半圓體由螺釘連接而成筒體。軸支撐在軸承上，在軸上裝有使物料移向破碎槳葉的螺旋推進器以及擦碎物料用的兩根棍棒（棍棒又稱刮板） ，棍棒是用螺栓和安裝在軸上的夾持器相連的，通過調整螺栓可以調整棍棒與篩筒壁之間的距離。棍棒對稱安裝于軸的兩側，而且與軸線有一夾角，這夾角叫導程角。棍棒用不銹鋼制造，實際上是一塊長方形的不銹鋼板，為了保護圓筒篩，有時還在棍棒上裝上耐酸橡膠板。還有下料斗、收集漏斗及機架、傳動系統(tǒng)等。物料進入篩筒后，由于棍棒的回轉作用和導程角的存在，使物料沿著圓筒向出口端移動，移動的軌跡實際上是一條螺旋線。物料就在棍棒與篩筒之間的移動過程中守離心力作用而被擦碎，汁液和肉質（已成漿狀）從篩孔中通過到收集器中送到下一道工序。皮和籽等則從圓筒另一開口端排出，以此達到分離的目的。9第 3 章 打漿機的結構設計3.1 打漿機的基本結構如上圖 1 所示打漿機的結構原理簡圖，打漿機的基本結構主要包括圓筒篩，破碎槳葉，傳動部分以及機架3.1.1 圓筒圓筒的設計首先考慮的問題是能夠滿足正常的生產需要，它由不銹鋼半圓筒上下焊接而成，采用不銹鋼的原因是因為所做的加工為食品加工，必須能夠耐腐蝕和防銹，不能因為材料本身而對食品造成污染，它的食品衛(wèi)生條件較好，且具有一定的耐沖擊和耐磨性故選用 45 鋼作為圓筒設計的圓材料；在靠近滾筒內壁處焊接有帶有篩孔的鋼制金屬網；圓筒的外壁上方有一個開口，在發(fā)生問題時通過它能夠觀察到滾筒里面的情況。出料口和進料口，出渣口的設計應該根據具體的收集裝置的位置和實際條件來確定3.1.2 破碎槳葉碎槳葉在整個工作過程中起著初步粉碎番茄的作用，當番茄由進料口進入，經螺旋傳輸進入滾筒，首先要通過破碎槳葉的破碎作用再進入滾筒打漿。破碎槳葉通過軸套焊接安裝在轉軸上，一端通過軸肩固定，因為打漿機的設計并不要求十分精密，故另一端可通過開口銷固定。圖 2103.1.3 傳動部分傳動采用皮帶一級傳動，電動機固定在機架底部。3.1.4 機架機架的設計應該能夠較好的使機器穩(wěn)定工作，不發(fā)生強烈的震動；整架采用HT150 鑄造而成。3.1.4 其它滾筒的右端設有廢品出料口，下端設有產品出料口，左上部有進料口。11第 4 章 打漿機設計參數的確定4.1 滾筒的設計根據生產能力和實際要求情況，初定篩筒內徑為 D=0.8m。初選篩孔的工作系數為 0.25，導程角 a=1.8 度。4.1.1 滾筒長度(1) 由實驗公式得滾圓長度：20.7tanDLG???（米）50tan1.820.7.794L????式中G-----打漿機生產能力（公斤/時）D-----篩筒內徑（米）L-----篩筒長度（米）n------刮板轉速（轉/分）?-----篩筒有效截面（%）即篩孔真正工作的系數，占篩孔總數的 1/2 左右，而篩孔占篩筒全部表面積的 50%，故一般 ?=0.5x50%=25%?-----導程角（度）必須著重說明，以上公式計算出的生產能力，是指通過篩孔的產品量，而非處理原料的量。因為若不考慮出漿率，供應再多原料也不能視為打漿機的真正生產能力，進料再多，若來不及打漿的話，只能是從一頭進去從另一頭出來，沒有計算的實際意義。4.1.2 物料在滾筒內的時間物料在篩筒內沿棍棒運動的時間為：= =1.88s160tanLVD????602.43.1897tan1.8??12式中 ------物料沿棍棒運動線速度（米/秒）1V4.1.3 棍棒與篩筒之間的間隙中心截面與篩筒壁間隙最大為 h=6mm。兩端處至篩筒壁間隙最小： 22sin4()0.8.i1.80.39RLRhh????????由于有導程角的存在，間隙之差為：6-4.2=1.8(毫米)式中 h?-------棍棒最遠點截面至篩筒的間隙（米）R -------篩筒內半徑（米）L--------棍棒長度（米）a--------導程角（度）h--------截面 II-II 處棍棒至篩筒間隙（米）4.1.4 圓筒篩消耗功率的計算由于是單機工作，所以取 W=4000（牛 ?米/公斤）傳動效率 ?=0.75 250437036.GWwkN????式中 G-----生產能力（公斤/時）W-----打漿機操作的能量消耗比率（牛 x 米/公斤）其值決定于原料的種類、溫度、棍棒轉速和篩筒的有效截面等。若概略計算，單機時可取平均值 W=3920-4410（牛 x 米/公斤） ，聯動時取 W=4900-5800（牛 x 米/公斤）?-------傳動效率（0.7-0.8）4.2 電動機的選擇該電動打漿機的生產能力為 2.5T/h，每天兩班制，每班八小時，工作壽命為5 年，軸轉速為 970 轉/分。13查閱機械設計手冊和考慮實際生產條件，取帶傳動效率為 0.7， ，則所需電動機的功率為：3.7/05.28Pkw?考慮電動機的效率問題和意外情況，初選電動機為 Y132M-4電動機的參數如下：型號：Y2-160L-4功率：7.5KW電流：15.4A轉速：1460r/min效率：87%功率因數：0.85重量：8414第 5 章 主要零件的結構設計與計算5.1 計算皮帶，設計皮帶輪由上述可知，電動機的額定轉速為 1460r/min,額定功率為 15KW，傳動比=1.5，一臺運轉時間大于 10h。?（1）.設計功率機器每天工作小時數 ?16h，載荷變動較大，查閱機械設計手冊表 6-1-11AK得=1.4。 .147.50dAP???（2）.選定帶型根據 =21kw 和 1n=1460r/min，查閱機械設計手冊圖 6-1-3 得：選擇 B 帶型（3）傳動比 21460.597pdin??其中: 為大帶輪的轉速1p 為小帶輪節(jié)圓直徑2d為大帶輪節(jié)圓直徑（4）小帶輪基準直徑 1p為了提高 V 帶的壽命在結構允許條件下，宜選較大的基準直徑。由機械設計手冊表 6-1-22 和表 6-1-23 選定 1mind?mind=125mm 所以取 1d=200mm(5) 大帶輪基準直徑 2d2d =i 1 =1.5x200=300mm查機械設計手冊表 6-1-22 得：2d=315mm（6）帶速 V 13.420165.3/0dnms?????15符合要求max25~30V?說明：一般 V 不要低于 5m/s，為了充分發(fā)揮 V 帶的傳動能力，應使V 20m/s?(7) 初定軸間距 0a0.7（ 1d+ 2） ?012()d?360.5 1030初選軸間距=600（視具體結構而定）（8）所需帶的基準長度 0dL210 012()2()4ddaa?????=2(35)6(0)6??=215由表 6-1-19 選擇帶的基準長度 dL=2000mm(9) 實際軸間距 a 002015692.2da???????（10）小帶輪包角 1?21857.319da????一般 ?0，最小不低于 0，如果 1?較小，應增大或用張緊輪（11）單根 V 帶的基本額定功率 1P根據帶的型號， 1pd和 n普通 V 帶查表得1P=5.14kw單根普通 V 帶額定功率的增量 1P?=0.410.98K?? 0.98L?16于是 1()r LPK?????5.40.985.4kw?（12）V 帶的根數 Z 213.75drP??取 4 跟皮帶（13）單根 V 帶的預緊力 0F202.5(1)dPmvKZV????=2.()0.175.3983.?250N?（14）作用在軸上的力（或稱壓軸力） QF10sinQFZ??(15)帶輪的結構和尺寸設計Ｖ帶輪時應滿足的要求有：質量小，結構工藝性好，無過大的鑄造內應力；質量分布均勻，輪槽工作面要精細加工（表面粗糙度一般應為 3.2）,以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。帶輪上帶速 25/Nms?，所以選用 HT150 材料制作。查機械設計手冊 6-1-22：小帶輪的直徑為 207mm 帶輪的直徑為 322mm查手冊表 6-1-27 得：選小帶輪的孔徑 0d=50 則小帶輪為實心輪大帶輪的孔徑 ?=55帶輪寬度的選擇：查機械設計手冊表 6-1-21 得，對于 B 槽型基準寬度 14.0db?基準線上槽深 min35ah 取 =4基準線下槽深 if=10.8 或 14.0 17取 fh=14槽間距 e=19?0.4 取 e=19.4槽邊距 min1.5f? 取 =14最小輪緣厚 it=7.5 取 t=9帶輪寬 B=（Z-1）xe+2f=(4-1)x19.4+2x14=86.2所以小帶輪的直徑為： 1208daah??大帶輪的直徑為 ： 13小帶輪直接與電動機相連，無較大載荷 05的孔徑可以安全工作大帶輪的的重量 mg?2r??=3.14x157.5x0.0862x7.8=52371N5.2 傳動主軸的結構設計計算5.2.1 初步計算軸的直徑根據強度扭轉發(fā)初步估算軸的直徑P=6.24KW n=970r/min30PdAN?式中Ｐ為軸傳遞的功率，kw; n 為軸的轉速，r/min; 為由軸的材料和受載情0A況確定的系數。軸用 45 號鋼材料， 取 120。0A計算得最小直徑為 =22mmmind有一個鍵槽時，軸徑增大 ，于是5%~7=23.5in軸端接在大帶輪上，考慮到軸上打有螺孔和上面查表得到的參考值取軸的最小值=55mmmind5.2.2 軸的結構設計軸的結構設計根據取定的最小值和各配件的安裝，設計結構圖見裝配圖軸18的結果設計。根據滾筒的長度和其它零件的安裝，初步計算得軸的長度有 3 米，這在實際中很難加工出來，不利于機器的大批量生產制造，故采用實心軸套空心軸的方式，這樣不僅僅節(jié)省材料，減輕整機的重量，也易于制造安裝，軸的兩端裝有圓錐滾子軸承。5.2.3 根據定位要求確定軸的各段直徑和長度（1）實心軸的設計實心軸零件圖從左至右起第 1 段端部裝有大帶輪，軸上開有鍵槽，考慮安裝方便，此段長度取 110mm，直徑為軸最小直徑 55mm第 2 段上安裝有軸承，軸承安裝在軸承座里面，通過氈圈密封，軸承座通過螺栓固定在機架上，此段周長去 145mm,直徑為 60mm。第 3 段上裝有螺旋推進器和破碎物料用的破碎槳葉，此段軸大部分位于滾筒里面，考慮到夾持器的軸肩定位，此軸的長度取 968mm,直徑為 74mm，在距離此段左端 632mm 處有凸臺，用于破碎槳葉的定位。第 4 段插入空心軸以便與之相連，軸上開有一個 10mm 的螺栓孔，用于連接實心軸和空心軸,此段的直徑去為 40mm，全軸長度為 1426mm（2）空心軸的設計空心軸開有 1662mm 的空心孔，這樣能節(jié)省材料也減輕機身重量，如裝配圖空心軸所示從左至右第一段的長度為 1498mm，此段裝有夾持器，直徑為 70mm，空心部分直徑為 40mm第二段上也裝有夾持器，考慮到有軸肩定位，此段長度取 493，直徑為63mm第三段裝有軸承，有軸肩定位，此段長度取 82mm，直徑為最小直徑 55mm5.3 軸上零件的定位(1)實心軸與大帶輪的連接采用平鍵連接，根據機械設計手冊表 5-2-1 普通平鍵的型式和尺寸(GB/T1096-79),d=55mm 所選用的鍵 為 16x10, 鍵槽用鍵bh?槽銑刀加工,鍵的長度取 60mm(2)螺旋輸送采用焊接方式連接在軸上，螺旋槳葉采用軸套套在軸上，左端用開口銷定位，右端用凸臺定位，滾動軸承安裝在軸承座里面，軸承座通過螺栓連接在機架上定位195.4 確定軸上的圓角和倒角參考機械設計書表 15-2 可知圓角和倒角（C 或 R）大于（1.2 或 1.6） ，取245??5.5 滾動軸承打漿機在高速運動時,會產生較大的軸向力和徑向力,在軸的兩端各安裝一個圓錐滾子軸承,可以抵消軸向力的同時也能承受較大載荷,由于安裝軸承位置的軸徑大小分別為 55mm 和 60mm,于是選擇 0 基本游隙組、軸承代號為 30211 和30212 的圓錐滾子軸承，它們的基本尺寸 分別為 和dDT?5102.75?，成對安裝在軸承座內。60123.75?軸承的潤滑方式采用脂潤滑。20第 6 章 主要零件的校核6.1 軸的強度校核計算6.1.1 按扭轉強度條件計算軸的扭轉強度條件為: 3950.2TPnWd???3641.85970.Ma??式中： T?—扭轉切應力，單位為 P；Ｔ—軸所受的扭矩，單位為 mN?；W—軸的抗扭截面系數，單位為 mm3；n —軸的轉速，單位為 r/min；Ｐ—軸傳遞的功率，單位為ＫＷ；d—計算截面處軸的直徑，單位為 mm??T?—許用扭轉切應力，單位為 aMP軸的材料為 45 號鋼，查機械設計書表 15-3??T?的值在 25-45 aMP之間。可知軸的扭轉強度是合適的中心轉軸承受 4 根皮帶的張力和帶輪本身的重量max0axFg???29753125N??皮帶輪距離軸承的距離 200?則中心軸承受的彎矩：MFL1250.254.???大帶輪的孔徑為 55mm則對實心軸的剪力 QPS2504.61()Mpa??2161Mpa =135Mpa ???1??能滿足設計要求根據軸的受力情況知軸的最大危險截面在左端軸承截面處圓筒篩的體積 2VShr???30.41.2m?經測算得西紅柿的密度為 3/78kg假設西紅柿全部裝滿圓筒，此時的重量: GV???330.781/0.2kgm??96N運行時的最大扭矩為: max9360.437NT????7.8Km???軸的最大剪應變：maxtTw??38016D?216.40?572/N?.Mpa?pa???????是可以滿足設計要求的。6.1.2.按彎扭合成強度條件計算該扭轉切應力為靜應力時，取 0.3??22()caMTW????22= =5.38223504.(.80)16??60?aMP軸的材料為 45 號鋼，由機械設計書表 15-1 查得 ＝60 ??1??aP所以是安全的6.2 軸的扭轉剛度校核計算軸的扭轉變形用每米長的扭轉角 ?來表示，階梯軸的計算公式：?＝415.730ZPTLGI????式中：Ｔ—軸所受的扭矩，單位為 Nm?Ｇ—軸的材料的剪切彈性模量，單位為 aMP，對于鋼材，Ｇ＝ 410.8?aMPPI—軸截面的極慣性矩，單位為 mm4，對于圓軸， PI＝432d?Ｌ—階梯軸受扭轉作用的長度，單位為 m.??PILT,—分別代表階梯軸第 ?段上所受的扭矩、長度和極慣性矩，單位同前 Ｚ—階梯軸受扭轉作用的軸段數 綜合上式計算出 0.32??； ??為軸每米長的允許扭轉角，與軸的使用均合有關，對于一般的傳動軸，可取 ＝ m/)(15.??；對于精密傳動軸可取 ???＝??m/5.02??。對于精度要求不高的軸， ???可大于 /)(1?。顯然對于本設計中所涉及的軸為一般的傳動軸， ?，符合扭轉剛度要求。綜上所述，該軸是滿足設計要求的232425參考文獻[1] 葉興乾/等.出口加工蔬菜[M]. 北京. 中國農業(yè)出版社. 1997-05 1997-05 P35-65[2] 郭新明.中國番茄產業(yè)發(fā)展問題研究[J]. 拉薩.西部金融 2009 年第 11 期 P12-17[3] 鄒學校. 番茄主要加工工藝[M].北京.北京科技術出版社. 2010-03-29 P99-120[4] 李喜秋.畫法幾何及機械制圖習題集[M].武漢.華中科技大學 2008.4 P88-111[5] 紀名剛等.機械設計[M].北京.高等教育出版社.2005.12[6] 周良德，朱泗芳等編著[M]．長沙.現代工程圖學．湖南科學技術出版社.2000.8[7] 羅迎社.材料力學[M].武漢.武漢理工出版社.2000.10 P23-55[8] 席偉光.機械設計課程設計[M].北京.高等教育出版社.2002.9 [9] 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法拉級，電子電路安裝的位置很接近感應板，以減少雜散電容。由于這種媒體和電容之間的距離很短，能夠限制了傳感器的工作溫度。如果是金屬或摻雜半導體拉伸或壓縮，因為尺寸變化（長度和橫截面積的電阻變化）和電阻率變化（這后者的屬性稱為壓阻）它的抵抗力會改變。應變傳感器技術是用來測量當長度由 L 變到 ΔL 和阻力從 R 變到 ΔR 的變化。應變計的敏感性因素，可以計算 G： 變化（ΔR 注冊商標）（ΔL 長）金屬應變計，典型的應變系數為 2。這些應變電測設備，因為其不同的大小通常稱為應變計。圖 2 顯示了一個保稅箔應變計的輪廓。保稅箔應變計是由鎳鉻或鎳康斯坦丁物質通常具有絕緣聚酯薄膜作后盾。這種可以粘一個金屬或陶瓷基片。薄膜測量儀通過濺射金屬而焊接在金屬絕緣基片上，所以不需要任何粘合膠。在 20 世紀 60 年代初，開發(fā)半導體測量儀提供更高的量規(guī)因素（55-200） ，具有更小的封裝尺寸。半導體壓力表制作方法有兩種：散裝硅或鍺材料，現有的任一 P 型如硼或 N 型材料如磷，能摻雜使用以提供電力和熱性能;使用磷，離子植入 n 組的材料在一起，形成一個 PN 結。這些應變計通常是連接在一個惠斯通電橋配置如圖 3（4 活性武器是為最高賠償所示）提供有限的溫度補償。對于金屬或薄膜應變計，1100 顯微應變才輸出信號 3mV/V，而半導體計 300 微變將提供高達 50mV/V。壓力傳感器包裝最初的壓力傳感包裝是基于傳感技術的應用程序和經營條件。作為這次討論的一部分，信號調理電路和電氣接口可被視為次要問題。讓我們回顧其中一些包裝的優(yōu)點和問題。28大多數低成本的陶瓷電容傳感元件采用了陶瓷膜與氧化鋁 96 個，機械壓力，扣環(huán)，外殼和 O 型環(huán)。通常陶瓷膜片由 O 形圈連接。一個 O 形圈是用于與對面扣環(huán)連接的陶瓷膜片受到壓力時應用。在這個設計中，媒介用來連接陶瓷隔膜，小學的 O 型環(huán)接觸和壓力材料。對于低壓應用中，往往是陶瓷膜片大而薄。這就在高沖擊和振動條件下可能導致失敗。陶瓷傳感器用于工業(yè)和越野高達 1500 磅/平方英寸的應用，然而，耐壓（也稱為壓力超負荷）被限制到 1.2 倍額定壓力。如今，這項技術已高于 1500磅/平方英寸的用途有限，因為與更好的性能和壽命的低成本應變片技術的可用性。在循環(huán)的環(huán)境中，證明壓力等級必須減少到相同的操作壓力范圍，以避免對 O 形圈密封失效。由于這種設計沒有納入一個密封蓋章，這些傳感器不適合操作氨，氫，石油和天然氣生產，液壓系統(tǒng)，氧氣服務，以及許多其他關鍵輕度到苛刻的應用程序。O 形圈可在指定的材料范圍受到特定媒介的攻擊，可能會導致在某些惡劣環(huán)境的系統(tǒng)故障。傳感器制造商通常提供的 O 型圈材料，如丁腈橡膠，氟橡膠清單，三元乙丙橡膠，可以由客戶指定。由于金屬箔應變計往往會相當多，他們通常把一前束或膜片焊接壓力端口。薄膜傳感器體積更小，但他們還需要焊接壓力端口。在這兩種情況下，焊接需要足夠深，使他們不超過載情況下--- 2500 磅/平方英寸以上的操作。在高循環(huán)和壓力條件下，的壓力傳感器的壓力脈動可以在相差 50％范圍內變動，傳感器包裝設計必須包括一個機制，確保焊縫壓縮條件下，以避免傳感器故障。因為這兩個金屬箔和薄膜技術，在高工作壓力（通常為 1000 微觀）低產出，膜片材料必須是經過精心挑選，以便有足夠的空間用于超壓傳感器的性能而不犧牲的轉變。普通隔膜在金屬箔和薄膜傳感器使用的材料往往是 15-5，17-4 和 17-7 PH 值與屈服強度高強度不銹鋼達 190,000 磅/平方英寸和低熱膨脹系數。壓力端口必須是相同的隔膜材料，以避免任何溫度條件下焊接分離。傳感器采用半導體應變計技術可分為兩類，一類充油傳感器采用薄的隔離膜片和離子注入技術和新興的保稅體硅克里斯塔爾擴散焊工藝。充油壓阻式傳感器主要采用與硅芯片植入離子小應變計，孤立于真實世界的一個薄金屬膜（介乎 0.0010.0015 英寸典型厚度的手段，這取決于壓力范圍）。隨著批量半導體應變計技術，應變計是直接安裝到一個加工傳感元件，其中光圈和壓力端口是在同一進程中加工的。這消除了與焊接有關的問題，油填充了空腔以及內部 O 形圈。一個直接的擴散過程中使用的無機半導體測量儀器，以使被放置在一個金屬膜片準確高效，準確地對是不會受到媒體的隔膜一側。該密封設計與液壓泵和馬達相關的高循環(huán)環(huán)境優(yōu)良。高應變系數，以及低操作