畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)的設(shè)計(jì)（含全套CAD圖紙）

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1、 全套CAD圖紙，聯(lián)系qq 695132052 螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué) 生：周鵬 指導(dǎo)老師：鄧春香 高英武 (湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128) 摘 要：螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)是采用壓縮體積的方式使果料的固體與液體成分分離，榨取汁液。本文的螺旋連續(xù)榨汁機(jī)介紹了以壓縮體積為基礎(chǔ)的榨汁機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、工作原理和設(shè)備組成。設(shè)計(jì)通過(guò)研究榨汁機(jī)的變徑、斷續(xù)、變螺距螺桿，使果料得到充分壓榨，從而達(dá)到提高出汁率的目的。也更能提高工廠生產(chǎn)率，降低成本，提高效益。 關(guān)鍵詞：螺旋連續(xù)榨汁機(jī)；分離；壓榨；出汁率； The Design OfTheSpiralCon

2、tinuousJuicer Author：ZhouPeng Tutor：DengChunxiang ；GaoYingwu (Oriental Science ＆Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128) Abstract: The spiral continuous juicer isolates the solid and liquid components from the fruit, and then squeezes the juice by the method of compr

3、essing volume. This paper mainly introduces the design features, works and equipment of the Juicer, which is based on compressing volume. By researching the Variable diameter, intermittent, variable pitch screw of the juicer, the design can help the fruit to be fully squeezed, and then the goal that

4、 improving the juice yield will be achieved. It also helps to improve plant productivity, reduce costs and improve efficiency. Key words: spiral continuous Juicer；separate；press；juice yield 1 前言 所謂榨汁，就是推進(jìn)一個(gè)物體（擠壓面），把由固體、液體和氣體物質(zhì)所組成的混合物中的液體和氣體物質(zhì)從一個(gè)有限的空間（擠壓室）中擠壓出去的過(guò)程。如果擠壓設(shè)備合理，就可以只把氣體和液體物質(zhì)從擠壓室中擠壓出去

5、，而把固體物質(zhì)仍然留在擠壓室中。 傳統(tǒng)的螺旋榨汁機(jī)主要工作部件為螺旋桿，采用不銹鋼材料鑄造、再精加工而成。其直徑沿廢渣排出方向從始端向終端逐漸增大，螺距逐漸減小，因此，它與圓筒篩相配合的容積也越來(lái)越小。果漿所受壓力越來(lái)越大.壓縮比可達(dá)1：20.果蔬汁通過(guò)回簡(jiǎn)篩的孔眼流出口圓筒篩常用兩個(gè)半圓篩合成。外加兩個(gè)半圓形加張骨架。通過(guò)螺栓緊固成一體，螺旋桿終端成錐形，與調(diào)壓頭內(nèi)錐形相對(duì)應(yīng)。廢渣從兩者錐形部分的環(huán)狀空隙排出。通過(guò)調(diào)整空隙大小.即可改變出汁率?？筛鶕?jù)物料性質(zhì)和工藝要求。調(diào)整擠壓壓力，以保證設(shè)備正常工作。 螺旋式榨汁機(jī)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障少，生產(chǎn)效率高，但所制得的果蔬汁中混濁物含夢(mèng)高，果蔬汁

6、氧化劇烈，出汁率低。 進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著我國(guó)水果產(chǎn)量的大幅度提高和鮮銷市場(chǎng)的逐漸飽和，“賣果難”愈演愈烈。另外，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)及人民生活水平的提高，果汁加工業(yè)又進(jìn)入一新的發(fā)展時(shí)期。榨汁機(jī)是果品行業(yè)的重要組成部分。。因此，對(duì)榨汁機(jī)設(shè)備的研究勢(shì)在必行。要求設(shè)計(jì)研究出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、效率高的榨汁設(shè)備。 2 研究現(xiàn)狀 根據(jù)研究工廠所使用的榨汁機(jī)一般是以下兩種： 1、螺旋榨汁機(jī)，在我國(guó)廣泛應(yīng)用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障少、生產(chǎn)效率比較高。但出汁率低，大多情況下40-60%，渾濁物>3%; 2、帶式榨汁機(jī)，連續(xù)作業(yè)，工作效率高，適合大規(guī)模生產(chǎn)。出汁率高，78%左右。帶式榨汁機(jī)是國(guó)內(nèi)外果汁生產(chǎn)

7、最先進(jìn)的榨汁設(shè)備。 螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、榨汁效率高等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。就目前來(lái)講,螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)主要應(yīng)用在食品方面,用于榨取蘋果、梨、番茄、菠蘿、桔子、胡蘿卜等果蔬的汁液。而本設(shè)計(jì)的研究意義在于改進(jìn)螺旋榨汁機(jī)的生產(chǎn)效率，提高處置率。 由于在初榨汁中含有較多的渾濁物，影響果汁的濃縮和最終產(chǎn)品質(zhì)量，需要對(duì)初榨汁進(jìn)行凈化處理，主要用各種分離超濾設(shè)備，并在分離時(shí)進(jìn)行澄清處理，以提高分離因數(shù)和效率。 3 作用原理 將輸送來(lái)的漿料濃縮到適合熱分散的濃度，主要是依靠旋轉(zhuǎn)的螺旋將漿料輸送到出料端，依靠錐開(kāi)的軸及逐漸縮小的螺旋葉片的節(jié)距，漿料被擠壓，壓力逐漸增大，濾液則分別通過(guò)

8、軸內(nèi)脫水裝置進(jìn)入濾液槽。 4 影響出汁率的因素 1、擠壓力：在一定壓力范圍內(nèi)，出汁率同擠壓力成正比。但這個(gè)范圍很關(guān)鍵。 2、果漿泥的破碎程度 3、擠壓層的厚度 4、預(yù)排汁 5、榨汁的助劑，有無(wú)助劑，影響出汁率最多達(dá)11.7%。 所以在本設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)選擇合適的壓力，加大果漿泥的破碎程度，適當(dāng)增加擠壓層的厚度。 5 總體方案設(shè)計(jì) 5.1 整體布局設(shè)計(jì) 螺旋壓榨機(jī)主要有：壓榨裝置，傳動(dòng)裝置，進(jìn)料裝置，電機(jī)，出料裝置，機(jī)座組成。本設(shè)計(jì)在布局上采用折疊式,即螺桿、減速器在一個(gè)水平面上,將電機(jī)置于另一個(gè)水平面上(見(jiàn)圖1)。這樣布置,一是較大幅度減少了整機(jī)長(zhǎng)度,提高了設(shè)備剛度

9、,節(jié)省了原材料,降低了成本;二是電機(jī)與減速器之間采用三角帶傳動(dòng),起到了緩沖作用,可避免故障的發(fā)生;三是由于電機(jī)位置較低、以及在電機(jī)與減速器之間原料帶入異物造成螺桿堵轉(zhuǎn)、引起瞬間負(fù)荷過(guò)大時(shí),燒壞電機(jī)或損壞減速器等，故采用三角帶傳動(dòng),極大地降低了機(jī)械振動(dòng)與噪聲[1]。 基本結(jié)構(gòu)螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)基本結(jié)構(gòu)如圖1。 1 電機(jī)　2 三角帶　3 減速器　4 聯(lián)軸器　5 進(jìn)料斗　6 螺桿　7 篩筒　8 出料斗　 9 集液盤 10 機(jī)架 圖1 螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 Fig.1 Spiralcontinuousjuicerstructure diagram 5.2 工作原理

10、 該機(jī)構(gòu)由機(jī)架、螺桿、篩筒、減速器、電機(jī)等組成。其工作原理為電機(jī)1通過(guò)三角帶2帶動(dòng)減速器3轉(zhuǎn)動(dòng),減速器3通過(guò)聯(lián)軸器4帶動(dòng)螺桿6轉(zhuǎn)動(dòng),物料由進(jìn)料斗5喂入,在螺桿6的作用下,受到擠壓,物料中的水分通過(guò)篩筒7流出,經(jīng)集液盤9排出機(jī)外,物料在強(qiáng)大的擠壓作用下,汁液越來(lái)越少,最后經(jīng)出料斗8排出。 5.3 螺桿部設(shè)計(jì) 通常螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)是靠螺桿在篩筒內(nèi)旋轉(zhuǎn),對(duì)物料產(chǎn)生壓力，從而使物料中的汁液被強(qiáng)制擠出。螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)螺桿按不同的分類方法有多種型式。如按螺桿螺紋直徑分類有等徑與變徑之分，按螺桿螺距分類有等距與變距之分；按螺桿螺紋型式分有連續(xù)與斷續(xù)之分等。針對(duì)本設(shè)計(jì)加工對(duì)象綜合考慮,確定采用變徑、斷

11、續(xù)、變螺距螺桿。變徑和變螺距可以通過(guò)減小容積而逐步增大壓力，斷續(xù)可增加果漿泥的破碎程度，螺桿上的螺旋共分四段(如圖2)。第一段為喂料螺旋，主要作用是有利于輸送物料使物料能順利的進(jìn)入擠壓腔；第二段是預(yù)壓螺旋，主要作用是其直徑不變而螺距逐漸縮小, 以增加對(duì)物料的擠壓程度使物料進(jìn)一步破碎。；第三段、第四段是為變徑等距螺旋, 主要作用是增加對(duì)物料的進(jìn)一步擠壓, 強(qiáng)制擠出水分。是不斷增加對(duì)物料的進(jìn)一步擠壓，使水果的果汁被強(qiáng)制擠出。特別是第四段具有增壓作用,進(jìn)一步提高出汁率。 圖2 螺旋軸 Fig.2 screw axis 5.4 螺桿螺旋直徑和螺距的設(shè)計(jì) 螺桿螺旋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3[2]。

12、 圖3 螺桿螺旋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 Fig.3 Screwspiralstructuredesign 5.4.1 螺桿轉(zhuǎn)速的確定 由于本螺桿工作性質(zhì)屬于壓榨范疇，故轉(zhuǎn)速較低。參照榨油機(jī)、油料化機(jī)、食品榨汁機(jī)，決定選用n=130r/min。 5.4.2 螺距的確定 初選螺距，第一段t=50mm，其他各段螺距依次遞減。 物料移動(dòng)速度(m/s)計(jì)算： v===1.08m/s 螺旋式連續(xù)榨汁機(jī)的生產(chǎn)能力公式如下： G=3600FvρΦ　(kg/h) （1） 式中:

13、：G—生產(chǎn)率,本設(shè)計(jì)取G=1000kg/h； F—螺桿螺旋送料的斷面面積(m2)； ρ—物料容積密度，本設(shè)計(jì)取ρ=400kg/m； Φ—充填系數(shù),本設(shè)計(jì)取Φ=0.2。 將參數(shù)代入得： 1000=3600F1.084000.2 解得：F≈0.0321(m) 根據(jù)螺桿螺旋送料的斷面面積計(jì)算公式： F= （2） 式中：d—螺桿螺旋送料的斷面大徑(m)； d—螺桿螺旋送料的斷面小徑(m)；本設(shè)

14、計(jì)根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算得d=0.09m； 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入得，則可求得： d≈0.2213m 取螺桿螺旋送料的斷面大徑d=0.24 m。 5.5 功率計(jì)算 榨汁機(jī)的功率消耗包括兩方面：壓縮物料所消耗的功率；使物料移動(dòng)消耗的功率。在這里，把軸與軸承摩擦等所消耗的功率算入機(jī)械效率中[3]。 設(shè)壓縮物料所消耗的功率為P： P= (1+2+3+…+Z)（W） （3） =0.0321 =2891.5W 式中：——相鄰螺距大小之差，m； 設(shè)使物料移動(dòng)所消耗的功率為P： P=mv= (W)

15、 （4） 式中： m——物料的質(zhì)量kg； t——物料運(yùn)動(dòng)時(shí)間s。 而 =G (生產(chǎn)能力) v= （5） 所以： P==(W) （6） = =60.5w 則消耗的功率為： P= (W)

16、 （7） = =3657.1w 式中：——傳動(dòng)效率。 由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之的總效率[7](包括工作機(jī)效率)為[4]： 式中：、、、、分別為帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)的軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器、螺桿軸的軸承的效率。 取＝0.96、＝0.99、＝0.97、＝0.97、＝0.98、則： ＝0.960.990.970.970.98 ＝0.81 6 選擇電動(dòng)機(jī) 按已知的工作要求和條件，選用Y型全封閉鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)[5]。 6.1 選擇電動(dòng)機(jī)功率 榨汁機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率為： P= P= (W)

17、 （8） = =3657.1w 6.2 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 旋轉(zhuǎn)軸的工作轉(zhuǎn)速為：n=130r/min[6]，按推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取帶傳動(dòng)的傳動(dòng)i＝2—4，減速器的傳動(dòng)比i＝4—12.5，則合理總傳動(dòng)比的范圍為i＝8—50，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為： (8-50)130=1040-6500 r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500 r／min，3000r／min再根據(jù)計(jì)算出的容量，查出有這幾種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)見(jiàn)表1，其技術(shù)參數(shù)傳動(dòng)比的比較情況見(jiàn)下表。 表1 電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù) Tab.1

18、 MotorTechnical parameters ` 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定 功率 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 P/kW 同步 轉(zhuǎn)速 滿載 轉(zhuǎn)速 總傳 動(dòng)比 帶 減速箱 1 Y112M 4 1500 1440 11.08 2.8 4 2 Y112M 4 3000 2920 22.4 2.8 8 綜臺(tái)考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，可知方案2比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M。所選電動(dòng)機(jī)的額定功率＝4kw，滿載轉(zhuǎn)速=1440r／min，總傳動(dòng)比適中，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較緊湊[7]。 所選電動(dòng)機(jī)的

19、主要外形尺寸和安裝尺寸如圖4和下表2所示： 圖4 電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 Fig.4 Motorstructure diagram 表2 電動(dòng)機(jī)的主要尺寸 Tab.2 Themain dimensionsofthemotor 中心高H 外形尺寸L(AC/2+AD)HD 底腳安裝 AB 地腳螺栓\空直徑K 軸伸尺寸 DE 裝鍵部位 尺寸FGD 112 400305265 180140 12 2860 836 7 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 由選定電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，可得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為： i== 計(jì)算出總傳動(dòng)比后，應(yīng)合理地

20、分配各級(jí)傳功比，限制傳動(dòng)件的圓周速度以減小動(dòng)載荷，降低傳動(dòng)精度等級(jí)。分配各級(jí)傳動(dòng)比時(shí)考慮到以下幾點(diǎn)：各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比應(yīng)在推拌的范圍內(nèi)選??；應(yīng)使傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕；應(yīng)使各傳動(dòng)件的尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱、合理，避免互相干涉碰撞。故 V帶傳功比取2.8，減速器傳功比取4。 8 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，先推算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩[8]。按內(nèi)電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間運(yùn)動(dòng)傳遞的路線推算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)如表3。 8.1 各軸轉(zhuǎn)速 ===514.3 =128.6 式中：為電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，單位為；，分別為減速器輸入軸和榨汁機(jī)螺旋軸的轉(zhuǎn)速，單位為；為電動(dòng)機(jī)

21、至減速器輸入軸的傳動(dòng)比；為減速器的傳動(dòng)比。 8.2 各軸的輸入功率 = （9） =40.96 =3.84kW = =3.840.95 =3.65 kW 式中：為電動(dòng)機(jī)的輸出功率，單位為kW；、分別為減速器輸入軸和榨汁機(jī)螺旋軸的輸入功率，單位為kW；、分別為電動(dòng)機(jī)軸與減速器輸入軸、減速器輸入軸與榨汁機(jī)螺旋軸間的傳動(dòng)效率[9]。 8.3 各軸轉(zhuǎn)矩 = （10） =26.52.80.96 =71.3 Nm

22、 = =71.340.95 =271.0 Nm 式中：、分別為減速器輸入軸和榨汁機(jī)螺旋軸的輸入轉(zhuǎn)距，單位為Nm；為電動(dòng)機(jī)鈾的輸出轉(zhuǎn)矩，單位為Nm。 的計(jì)算公式為： =9550 （11） =9550 =26.5 Nm 表3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) Tab,3 Kinematic and dynamicparametersofthegear 軸名 參數(shù) 電動(dòng)機(jī)軸 減速器 螺旋軸 轉(zhuǎn)速n/(r/min) 1440 514.3 128.6 輸入功率P/kW 4 3.8

23、4 3.65 輸入轉(zhuǎn)矩 T/( Nm) 26.5 71.3 271.0 傳動(dòng)比i 2.8 4 效率 0.96 0.95 9 設(shè)計(jì)V帶 9.1確定計(jì)算功率 因?yàn)楣ぷ鳈C(jī)是螺旋榨汁機(jī)，故屬于載荷變動(dòng)較大的機(jī)械，原動(dòng)機(jī)是交流電動(dòng)機(jī)（普通轉(zhuǎn)矩鼠籠式），工作時(shí)間小于10小時(shí)/天，啟動(dòng)形式為軟啟動(dòng)[10]。 故： =1.2 ——工作情況系數(shù) 取=1.2。 9.2 選擇V帶的型號(hào) 根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速[3]，得A，B型均可，選擇A型普通V帶。 9.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑和 9.3.1 初選主動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)所選V帶型號(hào)參考[3]，選取，選。

24、 9.3.2 驗(yàn)算帶的速度V （12） 9.3.3 計(jì)算從動(dòng)輪直徑 9.4 確定傳動(dòng)的中心距a和帶長(zhǎng) 初定中心距，由 即： 即：，取500mm。 計(jì)算基準(zhǔn)帶長(zhǎng)： （13） 選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，查表[3]得： 計(jì)算實(shí)際中心距，由公式： 考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償初拉力的需要，中心距的變動(dòng)范圍為： 9.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪的包角 根據(jù)公式及對(duì)包角的要求，應(yīng)保證： 9.6 確定V帶的根數(shù)Z 根，

25、 （14） 取Z=3根。 式中： ——在包角=180度，特定長(zhǎng)度，工作平穩(wěn)情況下，單根普通帶的許用功率值； ——考慮包角不同時(shí)的影響系數(shù)，簡(jiǎn)稱包角系數(shù)； ——考慮帶的長(zhǎng)度不同的影響系數(shù)，簡(jiǎn)稱長(zhǎng)度系數(shù)。 查得：=1.37 =0.93 =0.96 式中：K——材質(zhì)系數(shù)； ——計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí)，單根V帶所能傳遞的功率的增量。 計(jì)算公式為：； 式中：——單根普通V帶所能傳遞的轉(zhuǎn)矩的修正值； ——主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。 9.7 確定帶的初拉力 單根V帶的初拉力由下式確定： （15） 9.8 求帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力 式中：Z

26、——帶的根數(shù)； ——單跟帶的初拉力； ——主動(dòng)輪上的包角。 9.9 V帶設(shè)計(jì)計(jì)算 表4 V帶設(shè)計(jì)計(jì)算列表： Tab.4 V-beltdesign calculationslist 設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目 結(jié)果 說(shuō)明 工作情況系數(shù)k 1.2 計(jì)算功率P 4.8 小帶輪直徑D 100mm 可選比表中大的值 大帶輪直徑D 280mm 驗(yàn)算V帶的速度V 5.23m/s 初定中心距a 500mm 參考實(shí)際機(jī)械結(jié)構(gòu)確定 續(xù)表4 設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目 結(jié)果 說(shuō)明 初算V帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L 1613.15mm 選V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L 1633

27、mm 定V帶公稱長(zhǎng)度L 1600mm 定中心距a 510mm 包角 158 〉120，合適 包角系數(shù)k 0.93 長(zhǎng)度系數(shù)k 0.96 材質(zhì)系數(shù)k 1 化學(xué)線繩結(jié)構(gòu)的膠帶 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 單根V帶傳遞扭矩的修正值T 1.2 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 111N 軸上的壓力Q 1090N 10 帶輪的設(shè)計(jì) 10.1 材料 帶輪常用材料是鑄鐵，因?yàn)閹賤＜25m／s，所以選用HTl50

28、。K, 10.2 帶輪的形式 帶輪的結(jié)構(gòu)由帶輪直徑大小而定[3]，因帶輪基準(zhǔn)直徑D<(2.5-3)d(為軸的直徑)，所以小帶輪采用實(shí)心式；對(duì)于大帶輪，因D<300mm，故大帶輪采用腹板式[11]。 10.3 帶輪尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 小帶輪的軸孔直徑，小帶輪（如圖5）與電動(dòng)機(jī)相連，故d=28mm。 =(1.8—2)d=(1.8—2)，取50mm。 （16） 小帶輪的寬度及直徑計(jì)算： B=(z—1)t+2s=mm （17） D=D+2f=100+23.5=107 mm L

29、=(1.5-2)d=(1.5, 取56 mm。 圖5 小帶輪示圖 Fig.5 Small pulley 大帶輪的軸孔直徑，大帶輪（如圖6）與減速器相連其軸孔直徑與NGW-41型減速器輸入軸直徑一致，故d=50 mm。 =(1.8—2)d=(1.8—2)，取90mm。 大帶輪的寬度：B=52 mm D=D+2f=280+23.5=287 mm （18） L=56 mm C=20 mm 圖6 大帶輪 Fig,6 La

30、rgepulley 11 聯(lián)軸器的選用 考慮榨汁機(jī)的工作環(huán)境和工作情況，主要是旋轉(zhuǎn)軸有軸向位移[6]。可移式聯(lián)鈾器允許兩軸有一定的安裝誤差，它對(duì)兩軸間的偏移有一定的補(bǔ)償能力。所以選具有對(duì)兩軸間的偏移有一定的補(bǔ)償能力的可移式聯(lián)鈾器——十字滑塊聯(lián)軸器。 如圖所示：十字滑塊聯(lián)軸器由兩個(gè)半聯(lián)軸器0與十字滑塊圖8組成。十字滑塊2兩側(cè)互相垂直的凸攜分別與兩個(gè)十兩聯(lián)軸器的凹槽組成移動(dòng)副。聯(lián)軸器工作時(shí)，十字滑塊隨兩軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)又相對(duì)于兩軸移動(dòng)以補(bǔ)償兩軸的徑向位移。這種聯(lián)軸器允許的徑向偏量較大(y＜0.04d,d為軸的直徑)。允許有不大的角度位移和軸向位移。由于十字滑塊偏心回轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生離心力，不用于高

31、速場(chǎng)合。為了減少十字滑塊相對(duì)移動(dòng)時(shí)的磨損及提高傳動(dòng)效率，需要定期進(jìn)行潤(rùn)滑[12]。 圖7 十字滑塊聯(lián)軸器 Fig.7 Oldham Coupling 12 螺旋軸的設(shè)計(jì) 12.1 材料的選取 螺旋桿是螺旋榨汁機(jī)的主要工作部件，采用不銹鋼材料鑄造后精加工制成[13]。 12.2 擬訂軸上零件的裝配方案 螺旋桿的外型如圖8所示： 圖8 螺旋軸 Fig.8 Screw axis 12.3 初步確定軸的最小直徑 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來(lái)初步確定： （19

32、） 軸的材料查表選用調(diào)質(zhì)處理的45鋼，=650M，由查表取A=110，于是的： =110 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的軸的直徑，為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，即，滿足強(qiáng)度要求。故選擇軸孔直徑為50mm的聯(lián)軸器，根據(jù)傳動(dòng)類型，選用了十字滑塊聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長(zhǎng)100mm。 12.4 根據(jù)軸上定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 軸段右側(cè)設(shè)定位軸肩[14]，該軸段直徑為62mm; 左段用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=65mm。因半聯(lián)軸器長(zhǎng)L=100mm，而半聯(lián)軸器與軸配合部的長(zhǎng)度L=80mm,現(xiàn)取L12=80mm。 初步選擇滾動(dòng)軸

33、承。由于設(shè)計(jì)的是螺旋壓榨機(jī)，所設(shè)計(jì)的是螺旋軸，軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，又根據(jù)d23=62mm,初步選擇單列圓錐滾子軸承30213，其尺寸為，故d34=d89=65mm，L34=L89=36mm。 為了右段滾動(dòng)軸承的軸向定位，需將L56段直徑放大以構(gòu)成軸肩。有手冊(cè)上查得，對(duì)30213軸承，它的定位軸肩高度最小為6mm，現(xiàn)取d56=78mm（即定位軸肩高度為6.5mm）。 軸承端蓋的總寬度為20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆既便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面的距離為30mm，故取L23=50mm。 取安裝螺旋片的軸段的直徑為L(zhǎng)56=90mm，長(zhǎng)度為320mm，為進(jìn)一步

34、增大壓力，提高出汁率，設(shè)計(jì)L67為錐形軸，取為L(zhǎng)67=300mm，大段直徑為d=189mm[15]。 12.5 軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸軸向定位采用平鍵聯(lián)接。按由手冊(cè)查得平鍵 bh=1610(GB1095—79),鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)55mm，配合選為H7/k6，滾動(dòng)軸承與軸的軸向定位是借用配合來(lái)保證的，此處選H7/m6[16]。 12.6 定圓角半徑值 軸肩處的圓角半徑的值r=1.5mm，軸段倒角，在軸的兩端均為[17]。 12.7 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度 12.7.1 軸的計(jì)算 R F R T F R R

35、 M aT Mcca 圖9 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 Fig,9 Axisof thecalculationdiagram 12.7.2 求軸上所受作用力的大小 12.7.3 軸垂直面內(nèi)所受支反力 R=N （20） R=F- R=2466-759=1707N 12.7.4 作彎矩圖 軸上BCD三點(diǎn)的彎矩[1] M=M=0 （21） M= R=759200=151

36、800Nmm 12.7.5 作扭矩圖 T9550000 =9550000 =271053Nmm 12.7.6 作當(dāng)量彎矩圖 B點(diǎn)：M=aT （22） =0.59271053 =159921Nmm C點(diǎn)：M= =310666Nmm D點(diǎn)：M=0 12.8 校核軸的強(qiáng)度 只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的強(qiáng)度由[18]： （23） 查表，對(duì)于=600MPa的碳鋼，承受對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的需用應(yīng)力[

37、]=55MPa>=9.06MPa，故安全。 13 篩筒部設(shè)計(jì) 篩筒部的篩筒(如圖11)上有許多篩孔,被榨出的汁液就是從這里流出的。篩孔的設(shè)計(jì)十分重要,它的主要參數(shù)包括:篩孔大小和分布密度。為了確保被榨出的汁液能夠及時(shí)從篩孔中流出,篩筒篩孔的孔隙率越大越好。又由于篩筒要求承受螺旋擠壓產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力,所以孔隙率也不能太大。通常孔隙率選擇原則有:篩筒剛度好時(shí),選大些;篩筒剛度差時(shí),選小些。篩孔大時(shí),孔隙率取較大值;篩孔小時(shí),孔隙率取較小值[19]。 圖10篩筒 Fig.10 sieve tube 篩孔直徑的選擇:一般來(lái)講,篩孔直徑越大,越有利于汁液的排出;相反,篩孔直徑越小,越不利于

38、汁液的排出,過(guò)小時(shí),就不能保證汁液的排出。選擇篩孔時(shí),首先要考慮所加工物料的粒徑大小,加工物料的單個(gè)粒徑大時(shí),篩孔直徑選擇也要相應(yīng)大些,以利于汁液排出。但也不能過(guò)大,否則,可能會(huì)造成較大的料損;加工物料的粒徑小時(shí),篩孔直徑選擇也要相應(yīng)小些,但也不能太小,因?yàn)楹Y孔太小時(shí),容易造成堵塞,不能保證汁液順利流出。目前,篩孔直徑的選擇方法主要有定性選擇法和經(jīng)驗(yàn)選擇法,—般要經(jīng)過(guò)兩到三次試驗(yàn)確定。圓筒篩用2mm厚的lGrl8Ni9Ti不銹鋼板沖直徑為2mm孔制作，孔間距離2mm。圓筒篩的內(nèi)徑為240mm。長(zhǎng)為570mm。為了確保篩筒內(nèi)物料清理方便,篩筒設(shè)計(jì)成上下兩半,中間用螺栓連接[20]。 14 軸

39、承端蓋的設(shè)計(jì) 14.1 材料 材料選用HT150。因凸緣式軸承端蓋調(diào)整間隙比較方便，密封性也好，故選用凸緣式結(jié)構(gòu)[8]。為了調(diào)整軸承間隙，在端蓋與軸承座之間放置由若干薄片組成的調(diào)整墊片，同時(shí)也起到密封的作用。軸承端蓋簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖11。 14.2 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。

40、 圖11軸承端蓋 Fig,11 Bearing cover 15 總結(jié) 本課題所設(shè)計(jì)的螺旋連續(xù)榨汁機(jī)以電機(jī)為動(dòng)力，通過(guò)皮帶輪傳動(dòng)，螺旋軸的變徑變螺距實(shí)現(xiàn)對(duì)果料的擠壓，榨汁工藝性能好，出汁率高，具有良好的應(yīng)用價(jià)值及市場(chǎng)潛力。 此畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對(duì)大學(xué)四年學(xué)習(xí)的總結(jié)和考驗(yàn)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)總和運(yùn)用了我大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和理論知識(shí)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了并設(shè)計(jì)了一臺(tái)完整機(jī)器的全過(guò)程。鞏固了我學(xué)的知識(shí)，為以后的工作打下了一定基礎(chǔ)。 由于本次是基于理論的，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)成果如用于實(shí)踐生產(chǎn)中會(huì)造成或多或少的材料浪費(fèi)，也可能會(huì)有設(shè)計(jì)不過(guò)合理的地方，導(dǎo)致

41、機(jī)器不能正常工作。 總的來(lái)說(shuō)通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)也有一些心得：設(shè)計(jì)中，曾多次到學(xué)校圖書館查閱資料相關(guān)的資料，使我增強(qiáng)了個(gè)人查閱資料的能力，還讓我開(kāi)闊了視野。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中采用了autoCAD等軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，讓我對(duì)這些的理解和熟悉程度得到很好的提高。在設(shè)計(jì)過(guò)程出現(xiàn)了一些客觀不足的問(wèn)題，沒(méi)有實(shí)踐的條件，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 參考文獻(xiàn) [1]劉長(zhǎng)榮 肖念新 工程力學(xué) [M] 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社 2002.2 [2]張?jiān)Ｖ? 食品加工技術(shù)裝備[M] 中國(guó)輕工業(yè)出版社2000.3 [3]劉長(zhǎng)榮 鄭玉才 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（下）[M] 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社 2002.2 [4]朱龍根 簡(jiǎn)明機(jī)械零

42、件設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社[M] 1997.11 [5]壟溎義 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 高等教育出版社[M] 1982.9 [6]楊永才 機(jī)械設(shè)新標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)計(jì)[M] 北京科學(xué)技術(shù)出版社[M] 1993.8：75-77 [7] 濮良貴，紀(jì)明剛，機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].高等教育出版社，2005年 ：84-89 [8] 程靳，理論力學(xué)（M）（第七版）高等教育出版社，2005年 151-157 [9] 崔大同，趙素娥，李秋庭．果蔬加工機(jī)械[M]．北京：北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1993：58—59． [10] 胡繼強(qiáng).食品機(jī)械與設(shè)備[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社，1998 201-205 [

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45、作論文的過(guò)程中心情是如此復(fù)雜。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感。那種感覺(jué)就宛如在一場(chǎng)盛大的頒獎(jiǎng)晚會(huì)上，我在晚會(huì)現(xiàn)場(chǎng)看著其他人一個(gè)接著一個(gè)上臺(tái)領(lǐng)獎(jiǎng)，自己卻始終未能被念到名字，經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)很長(zhǎng)的時(shí)間后，終于有位嘉賓高喊我的大名，這時(shí)我忘記了先前漫長(zhǎng)的無(wú)聊的等待時(shí)間，欣喜萬(wàn)分地走向舞臺(tái)，然后迫不及待地開(kāi)始抒發(fā)自己的心情，發(fā)表自己的感想。這篇畢業(yè)論文的就是我的舞臺(tái)，以下的言語(yǔ)便是有點(diǎn)成就感后在舞臺(tái)上發(fā)表的發(fā)自肺腑的誠(chéng)摯謝意與感想： 我要感謝，非常感謝我的導(dǎo)師高英武老師。她為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。本設(shè)計(jì)的完成就是在高英武老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過(guò)程中，花費(fèi)了高老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！ 我要感謝，非常感謝我的同學(xué)們。也全都在寫畢業(yè)論文的他們，依然在百忙之中抽出時(shí)間幫助我搜集文獻(xiàn)資料，幫助我理清論文寫作思路，對(duì)我的論文提出了諸多寶貴的意見(jiàn)和建議。對(duì)同學(xué)們的幫助表示真摯的感謝。 附錄 附錄1：圖紙6份 24