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)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)也比原來先進(jìn)了很多，水果榨汁機(jī)越來越受人歡迎?，F(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)橛懈弊饔茫⑶矣幸欢ǖ木窒扌?，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。要想讓榨汁機(jī)將橙汁炸出來，使用變螺距變徑螺桿來進(jìn)行的。對于榨汁機(jī)里面的關(guān)鍵零部件進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)，算出來它的有關(guān)數(shù)據(jù)，對這些數(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)的分類及特點(diǎn) 2 1.3 國內(nèi)榨汁機(jī)的市場調(diào)查 3 1.4 國內(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)在國家種植水果的數(shù)量是越來越多，并且鮮果市場也慢慢的飽和了，賣水果的競爭也是越來越大。還有，因?yàn)槲覀儑覈Φ脑鰪?qiáng)，人們的生活水平跟原來相比提高了很多，對果汁進(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，對榨汁機(jī)設(shè)備的研究勢在必行。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。如果說擠壓的機(jī)器構(gòu)造合理，那么從擠壓室里面出去的就只會是氣體還有液體，固體還是在擠壓的空間里面的。 燕來使用的螺旋榨汁機(jī)的主要零部件是螺旋桿，它的原材料是不銹鋼，通過鑄造加工，之后再經(jīng)過精加工生產(chǎn)出來的。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)過回簡篩的孔眼流出來，通常一個(gè)元篩是由兩個(gè)半圓篩組成起來的，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，螺旋桿最下面的那一頭是一個(gè)錐形，跟調(diào)整壓力的那一頭對應(yīng)起來。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?？筛鶕?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，不過這個(gè)榨汁機(jī)榨出來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，研究榨汁機(jī)是非常有必要的，需要我們研究出來的榨汁機(jī)構(gòu)造不復(fù)雜，成本不高，出汁效率高。 1.2 榨汁機(jī)的分類及特點(diǎn) 現(xiàn)在，市面上有好多榨汁機(jī)，不過這些榨汁機(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)，還有一種是臺式榨汁機(jī)，在這三種里面，帶式榨汁機(jī)和臺式榨汁機(jī)在市場是最多的，他們的外形看上去都差不多的。按照體積來進(jìn)行分類，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，不過電動(dòng)機(jī)的工作效率是很高的，這樣一來銷售價(jià)格也就高了。按照榨汁機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率來進(jìn)行分類，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，一般型號還有臺式的榨汁機(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)過傘過濾孔錐的面，將果汁過濾出來。不過這個(gè)榨汁機(jī)在對水果進(jìn)行壓榨的時(shí)候，時(shí)間不長，這樣一來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，它的原理是通過雙張力環(huán)網(wǎng)帶夾緊了之后，通過旁通多級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，之后再對果汁進(jìn)行過濾。 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SAP長槽，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，國際就從榨汁機(jī)長槽上面排出來，中間的這個(gè)洞排放的是果渣。不過壓盤式的這種榨汁機(jī)對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)在我們國家用的是比較多的，構(gòu)造也不復(fù)雜，一般機(jī)器不會壞，在進(jìn)行榨汁的時(shí)候效率是非常高的，不過出汁率不高，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百分之三；這種榨汁機(jī)的構(gòu)造非常簡單，并且使用起來非常方便，榨汁的效率很高，所以用的是比較多的?，F(xiàn)在市場上來看，這種榨汁機(jī)一般都是在食品方面用，主要用來榨水果，蔬菜的果汁。我們這篇論文主要是對這種榨汁機(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)在市場上普及的一種榨汁機(jī)，它在工作的時(shí)候通過刀網(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，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，在購買的時(shí)候要買功率大的，放果肉的入口大的榨汁機(jī)。 優(yōu)點(diǎn)：對水果的大小沒有太高的要求，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，炸出來的果汁沒有渾濁物。缺點(diǎn)：噪音大；出汁率不怎么多，榨出來的果渣還是比較潮，有浪費(fèi)存在，針對果汁含量比較少的水果或者是蔬菜，它是炸不出來果汁的。 1.3 國內(nèi)榨汁機(jī)的市場調(diào)查 到本世紀(jì)，現(xiàn)代人對于食品的營養(yǎng)，新鮮要求是更高了，尤其是自從奶粉事件之后，還有國家取消了2008免檢產(chǎn)品，人們對于食品安全的憂慮是越來越高，有相關(guān)部門進(jìn)行市場調(diào)查，我們國家的人群對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，對老人，還有小孩來說，可以吸收更多的影響。隨著這些年生活水平的提高，很多家庭都購買了榨汁機(jī)，現(xiàn)在人們喝鮮榨果汁比喝飲料要多得多，所以說榨汁機(jī)的市場前景是非常好的。相對于一些別的新型小家電來說，榨汁機(jī)的需求還是最旺盛的，一般來說榨汁機(jī)的價(jià)格在兩百多，一線品牌的榨汁機(jī)在五百多，不過高端產(chǎn)品在中國購買的不是很多。東菱原來制造出一種榨汁機(jī)，因?yàn)槭袌鲂枨蟛淮?，所以基本上都是出口的，一直到兩千年的樣子，榨汁機(jī)在國內(nèi)才開始火熱起來，東菱集團(tuán)這個(gè)時(shí)候開始對國內(nèi)的消費(fèi)市場進(jìn)行開發(fā)。有數(shù)據(jù)表示，在發(fā)達(dá)國家，基本上每家都有超過四十種的小家電，在中國，就算是城市，么個(gè)家庭的小家電也不超過五個(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，不過像咖啡機(jī)這樣的小家電，在中國家庭購買的人是不多的，也就是 “上訴份額較低。蘇泊爾集團(tuán)有過調(diào)查，在中國，家庭購買榨汁機(jī)的占全部總數(shù)的百分之五左右，也就是說榨汁機(jī)市場還在初期階段，因?yàn)檎ブ瓩C(jī)在中國進(jìn)入市場的時(shí)間比較晚，另外中國人對于喝果汁這個(gè)事情還沒有形成一個(gè)特定的習(xí)慣。ACA這個(gè)品牌在2003年進(jìn)入中國的市場，他們在中國銷售的主要是電烤箱，榨汁機(jī)是比較少的，因?yàn)榍锒瑫r(shí)節(jié)，是銷售電烤箱的旺季，榨汁機(jī)對于他們來說銷售額不高。西方人喜歡功能單一，產(chǎn)量大的產(chǎn)品，中國人習(xí)慣功能多的產(chǎn)品。魏東潘說，“為了滿足市場的要求，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)沒有多少。到市場上可以發(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。銷售工作者說，通常買榨汁機(jī)的人多半是為了榨豆?jié){，攪拌肉，單純買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，所以說它的使用時(shí)間比純粹的果汁機(jī)要少很多。中國人的飲食習(xí)慣跟西方人不一樣，這也是為什么果汁機(jī)在中國銷售沒有西方那么好的原因?！敝袊嬖绮凸?jié){喝?！辟u家電的工作人員說，很多消費(fèi)者直接買水果吃，將水果榨成果汁很麻煩，并且水果的一些營養(yǎng)也沒有了?？偟膩碚f，購買榨汁機(jī)是為了兩類人群，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于營養(yǎng)的要求。當(dāng)然不排除年輕人購買榨汁機(jī)，因?yàn)樗麄儗τ谏畹淖非蟛煌?，使用榨汁機(jī)可以體現(xiàn)他們對于生活品質(zhì)的追求。現(xiàn)在生活質(zhì)量是越來越好，消費(fèi)者不僅僅滿足于基本的生活需要，對于生活品質(zhì)的需要也是越來越高，單純的榨汁機(jī)在這類人群中市場還是蠻大的。按照2006年市場調(diào)查的有關(guān)數(shù)據(jù)，榨汁機(jī)銷售最好的是飛利浦的，市場份額為百分之五十八，別的都是我們國家的一些別的品牌，蘇泊爾占到市場百分之七點(diǎn)一的市場份額，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，我們在進(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，酒吧這些地方，他們買的榨汁機(jī)都是價(jià)格比較低廉的。 有專家預(yù)言，中國未來五年小家電的增長份額會在百分之八到百分之十四。中國的經(jīng)濟(jì)水平越來越高，人們對于生活質(zhì)量的要求也越來越高，所以說果汁榨汁機(jī)的市場還是比較看好的。 1.4 國內(nèi)外榨汁機(jī)的研究現(xiàn)狀 上世紀(jì)八十年代，我們國家開始了工業(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)都在國外。螺旋榨汁機(jī)在當(dāng)時(shí)是我們國家生產(chǎn)的主要類型，榨果汁的時(shí)候出汁率只有百分之六十，跟國際先進(jìn)水平相比，要低百分之二十，在果汁加工單位，所有的機(jī)器都是從國外進(jìn)口回來的，所以說工廠的成本是非常高的，不過效果確是很好的。因?yàn)楣纳a(chǎn)規(guī)模有限，再加上國內(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)的整體國模一直沒有太大的變化，到了上世紀(jì)九十年代開始，水果的產(chǎn)量是越來越多，市場都快要飽和了，賣水果成了一個(gè)大難題。另外，國家的經(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?，F(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)在開始開發(fā)國際市場了，不過我們國家的榨汁機(jī)生產(chǎn)水平跟國外比還是比較差的，一些關(guān)鍵設(shè)備還是要從國外進(jìn)口。因?yàn)槿萘看?，通用性好，出汁率也比較高，產(chǎn)品的質(zhì)量也不錯(cuò)，中國的果汁加工廠一般都進(jìn)口布赫液壓萬能的榨汁機(jī)。 據(jù)資料顯示：在發(fā)達(dá)國家的家庭廚房里面，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)超過了百分之八十，而我們國家還沒有到百分之十，所以說，小家電在我們國家還處在初級階段，潛力是非常大的。 果汁機(jī)在發(fā)達(dá)國家的發(fā)展時(shí)間是比較長的，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，果汁的口感還有營養(yǎng)保持的都蠻好的，果汁的質(zhì)量就更好了。國外的果汁加工機(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，主要在于榨出來果汁的好壞，榨汁機(jī)的好壞，果汁的好壞有很大的影響，對加工成本還有企業(yè)的效益有很大的影響。所以說，對于榨汁機(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飽和的問題。 現(xiàn)在我們國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的很快，市面上榨汁機(jī)的種類是比較多的，不過很多的設(shè)計(jì)方式，還有加工技術(shù)，檢測手段都比較差；不管是產(chǎn)品的質(zhì)量，還是產(chǎn)品的外觀，跟發(fā)達(dá)國家相比都差好多。還有，我們國家使用的材質(zhì)，質(zhì)量是不穩(wěn)定的，這樣導(dǎo)致生產(chǎn)出來的榨汁機(jī)的質(zhì)量也沒有國外好?，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，對于消費(fèi)者來說不大愿意購買，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，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，這樣對于現(xiàn)在的這些榨汁機(jī)來說才是改善了質(zhì)量。另外，榨汁機(jī)在進(jìn)行操作的時(shí)候要簡單一點(diǎn)，對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，我們國際生產(chǎn)的食品機(jī)械已經(jīng)超過了兩千三百了，現(xiàn)在它已經(jīng)是前十大產(chǎn)業(yè)之一了。 所以說，面對這么大的需求，我們國家的小家電市場前景是非常好的。 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)器的長度減少了很多，而且機(jī)器的剛度比原來也高了很多，相對來說使用的原材料也少了，成本也降低了； 2、用三角帶對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)，這樣一來就可以進(jìn)行緩沖，防止原料里面有異物，這樣會造成螺桿堵起來，會導(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，通過螺桿6的作用，果肉被擠壓之后，果肉的水分經(jīng)過篩筒7過濾，之后在流出來，通過集液盤9流道機(jī)器外面來，果肉在榨汁機(jī)里面受到的擠壓力量是非常大的，果汁就會越來越少，最后通過料斗8就流出來了。 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變了?？障洞螅瑒t出汁率?。豢障恫淮?，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進(jìn)行分類，有等徑，還有變徑這兩種，按照螺桿螺距來進(jìn)行分類，有等距，還有變矩兩種。 針對論文里面的設(shè)計(jì)來進(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，它的直徑是沒有變化的，不過螺距是慢慢變小的，它是用來將果肉輸送進(jìn)去的，對果肉進(jìn)行一開始的擠壓；第二段螺桿是用來進(jìn)行壓榨的，它的直徑順著軸的方向進(jìn)行改變，螺距越來越小，對果肉的擠壓就越來越大。 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)槁菥嗍窃絹碓叫?，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，來選擇適用于不同環(huán)境的電動(dòng)機(jī)的類型，包括電動(dòng)機(jī)的具體數(shù)據(jù)，款式，功率等等，然后，再來確定它的型號。 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)。對異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分類，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)候等級是，對它進(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?dòng)力沒有特別要求的機(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級絕緣。Y355電動(dòng)機(jī)采用F級絕緣。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1000m；環(huán)境空氣溫度隨季節(jié)變化，但不超過40℃；最低環(huán)境空氣溫度為-15℃；最濕月月平均最高相對濕度為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*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 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 通過張緊帶輪上面的傳動(dòng)帶，利用帶和帶的摩擦來對力進(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，沒有必要進(jìn)行潤滑，可以對振動(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)相對來說不復(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帶的種類有其中，按照算出來的功率大小，還有小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候的速度，確定下來使用的是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，而且工作起來比較可靠，使用的年限也比較長，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，加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量過關(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，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)中心距和帶長的確定 初定中心距，由 即：，可為500mm。 計(jì)算基準(zhǔn)帶長： 查閱相關(guān)資料確定下來帶的基準(zhǔn)長度： 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 通過公式還有對包角的一些需求，要用下面的公式來進(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，專門指定長度的帶的許用功率大小； —帶的長不一樣，對系數(shù)有影響，也就是所謂的長度系數(shù)； —包角不一樣的時(shí)候，對系數(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。 通過上面對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)長度L 1750mm 選V帶的基準(zhǔn)長度L 1800mm 包角 151 包角系數(shù)k 0.92 長度系數(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)造來進(jìn)行分類，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；對于比較大的帶輪來說，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。假如說軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不是很合理的話，這個(gè)軸的工作能力就會降低，而且工作起來不是很可靠，不僅有這些，軸在制造上花費(fèi)的資金會更多，而且裝起來也會復(fù)雜。 對軸的工作能力進(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)上來說，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)，其中最為常見的是用45鋼。 合金鋼相對于碳鋼來說，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。 如果說軸的應(yīng)力是比較低的話，從成本上來考慮，多數(shù)情況下使用的碳素鋼的強(qiáng)度是比較低的，比方說Q235-A鋼等，有的時(shí)候也會選擇比較優(yōu)質(zhì)的碳素鋼，舉個(gè)例子四十五號鋼，通常對材料進(jìn)行熱處理的時(shí)候按照毛坯供應(yīng)的熱處理來進(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，比較常見的有45Mn2等，這種材質(zhì)的鋼的強(qiáng)度在經(jīng)過調(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)過比較綜合的思考以后，還是選擇使用45號鋼。 軸上面各個(gè)部位的長度的長短和直徑確定，是通過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了。同時(shí)對于主軸來講，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 通常來說，進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候不能根據(jù)軸所受到的載荷來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)算的出來軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)距的。故，初定軸徑。 一開始算軸的直徑的時(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)手冊查得平鍵bXh=16X10(GB1095—79)，加工鍵槽的時(shí)候用的是銑刀，長是五十五毫米，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)算簡圖 2、算出來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、畫出彎矩圖 軸上BCD三點(diǎn)的彎矩 M=M=0 M=R=759200=151800Nmm 5、畫出扭矩圖 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，確定對稱循環(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，篩孔里面過濾出來的就是果汁。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)篩孔里面過濾出來，所以篩孔是越大越好的。不過，要注意篩筒會受到螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候的壓力，這個(gè)壓力是很大的，所以說這樣的話孔隙率不能太過大了。具體結(jié)構(gòu)見圖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)，這樣一來汁液排出來的時(shí)候就比較簡單了。不過，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)，不過太小也不行了，因?yàn)樘^小了，就會出現(xiàn)堵塞的情況，沒有辦法讓汁液從篩孔里面排出來。圓筒篩用的是不銹鋼板，型號是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。長為578mm。要想清洗起來方便一點(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，這樣一來對間隙進(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，這樣一來密封就可以實(shí)現(xiàn)了。軸承端蓋簡圖如下圖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是S7，確定下來軸承的型號，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 在的軸承沒有進(jìn)行破開的時(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把軸承分開。在的軸承在長一點(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軸承的密封，在進(jìn)行密封的時(shí)候用的是氈圈來進(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。 使用氈圈來對軸承進(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)零件是符合國家標(biāo)準(zhǔn)的，有兩種類型：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，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，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，有圓頭的，也有方頭的，固定在軸上都是通過螺釘來實(shí)現(xiàn)的。 半圓鍵聯(lián)接 半圓鍵是用來進(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)齒盤跟主軸連接的鍵用的是一般的平鍵：選用GB1095—1979（A型）。對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，用的是開槽圓柱頭螺釘，GB/T65-2000M8*20。 結(jié)論 經(jīng)過完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我將課堂上的知識和實(shí)際的知識有了一次很好的融合，不僅加深了我這幾年所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，還在實(shí)踐中得到了運(yùn)用，對將來更好的立足與社會打下扎實(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)，這樣才定下來論文的方案。 2、在將方案定下來以后，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)，再來對這個(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^程中開展工作。 4、對榨汁機(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)行論文寫作的時(shí)候，他的標(biāo)準(zhǔn)從來沒有放低過，從他的身上我學(xué)會了對待學(xué)術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真，從開始確定論文題目，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，他也會抽空來幫助我，這樣我的論文才能順利寫好，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.中國食品產(chǎn)業(yè)網(wǎng)，2006年. [2] 張良成.材料力學(xué)[M].中國農(nóng)業(yè)出版社，