小型试验用水果取汁机的设计【全套三维图】【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 前  言  简述了取汁技术的来源： 食品加工工业是二十一世纪的主要工业之一，它的发展速度和水平是一个国家人民生活水平及改善程度的一个重要标志，它直接关系到制造业和加工业产品科技含量的多少以及食品深加工附加值的高低。食品加工业对人类发展和社会进步做出了其他工业不可替代的贡献。 中国人历来重视养生之道， 随着人们饮食消费观念水平的提高，鲜榨果汁将取代碳酸饮料成为人们的主要饮品。 果汁含有多种有机酸、芳香物质和酶类，可刺激食欲，有助于消化，因此，常常作为早餐前的开胃食品。果汁中特别富含钾、铁、硒、铬等无机盐和微量元素、维生素 c、胡萝卜素以及多种抗氧化活性物质。此外，喝果汁还有利于膳食中铁的吸收。 所以人们慢慢开始发现果汁对人体健康的重要性 ,也开始研发取汁技术 ,取汁技术也开始迅速的发展 ,并且不仅仅局限于食品加工工业。由于水果的经济价值开始增长，水果的种植面积也越来越大，如何提高水果的产量和水果的品质也开始变的重要，于是实验用的水果取汁机和技术研发也变的越来越受人关注。  介绍了小型试 验用水果取汁机的原理：本人此次的设计理念是参照了双螺旋机构设计而成，利用传动装置带动双螺旋杆进行压榨取汁，过滤装置用两级过滤，第一级用粗滤，第二级细滤采 用孔滤膜。总体设计保持小巧，简便，成本低的理念设计。   关键词： 取汁 ；压榨；双螺旋杆；过滤买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目  录  1 绪论  . 1 . 1 . 1 . 1 2 水果取汁技术的发展及其现状  . 1 . 1 . 3 3 设计方案的选择及其结构特点  . 4 的选择  . 4 . 8 4 传动部分的设计  . 8 . 8 . 9 . 9 . 14 5 取汁机构的设计  . 17 6 过滤机构的选择  . 18 总  结  . 21 致  谢  . 22 参考文献  . 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论  究对象及内容  主要研究对象是小型实验用水果取汁机 ,主要应用于实验室测定水果的成份糖度含量 ,主要研究内容是 装置能够满足果品试验的取汁，具有一定的实用意义，解决实验室果品取汁难、汁中杂质多的实际问题。  食品加工工业是二十一世纪的主要工业之一 ，它的发展速度和水平是一个国家人民生活水平及改善程度的一个重要标志，它直接关系到制造业和加工业产品科技含量的多少以及食品深加工附加值的高低。食品加工业对人类发展和社会进步做出了其他工业不可替代的贡献。 中国人历来重视养生之道， 随着人们饮食消费观念水平的提高，鲜榨果汁将取代碳酸饮料成为人们的主要饮品。 果汁含有多种有机酸、芳香物质和酶类，可刺激食欲，有助于消化，因此，常常作为早餐前的开胃食品。果汁中特别富含钾、铁、硒、铬等无机盐和微量元素、维生素 c、胡萝卜素以及多种抗氧化活性物质。此外，喝果汁还有利于膳食中铁的吸 收。 综上所述水果的品质检测也越来越重要，检测水果最方便快捷的方法就是取其果汁来检测，所以对于试验用的小型果汁取汁机的研究和设计也越来越必要。  本装置主要用于试验中的水果取汁，综合国内外水果取汁技术及试验室要求试验设备小巧简便易于使用等要求，使用机械式挤压破碎的方法取汁，也就是传统的压榨取汁法  ，这种方法成本低，且设备体积小，完全符合在试验室使用的目的，综上所述该设计可行。  2 水果取汁技术的发展及其现状  自从 1883 年第一台水果榨汁机问世以来，榨汁机的性能发生了巨大 的变化。图 21913 年所产的葡萄榨汁机，它靠人力推动螺旋榨汁，小时生产率仅为 200 千克。到本世纪 30 年代，裹包式液压榨汁机的出现，使水果出汁率一下提高了 20%，应该说这是榨汁机性能上的一次飞跃。 1962年，布赫公司推出了 卧式通用榨汁机，为果汁生产的大型连续化作业提供了一种性能优良的压榨设备。这种由图 2导流过滤元件 )驱动的榨汁机，榨膛内充满了一种由带沟槽的塑料带子和滤网外套所组成的柔性件，起着过滤和导流以及疏松果料的作用。压榨时，果汁穿过滤网从带子的沟槽向一端集中，榨汁过程是 在挤压一疏松一再挤压的动态状况下实现的，完成一个压榨周期要持续近 1 小时，以使所有在榨膛中的果料都受到充分的挤压，因此，水果出汁率高达 80%以上 (对苹果而言 )。目前布赫公司已销售了 500 余台这样的榨汁机，全世界约有 50%的苹果汁是由这种设备压榨出来的。由于该机生产效率高、压榨水果出汁多，适合大型果汁加工企业作为配套主机。法国一家果汁加工厂以 14台 为目前世界上最大的果汁加工企业。由此不难看出，果汁工业的发展与榨汁机的进步是密切相关的 1。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 图 2图 2取汁是制汁生产的重要环节，不同的果蔬原料采用不同的取汁方式，同一种原料也可以采用不同的取汁方式。取汁技术的发展和人类开始饮用果汁的时间一样长 ,但归根结底还是分为以下两类。  1）  压榨取汁  利用外部的机械挤压力，将果蔬汁从果蔬或果蔬浆中挤出的过程称压榨。榨汁方法依果实的结构、果汁存在的部位及其组织性质、成品的品质要求而异。大多数果实通过破碎就可榨取果汁，但某些水果如柑橘类果实和石榴果实等，都有一层很厚的外皮，榨汁时外皮中的不良风味物质和色素物质一起进入到果汁中；同时柑橘类果实外皮中的精油含有极容易 变化的萜类化合物稀，容易生成萜品物质而生成萜品臭，果皮、果肉皮及种子中存在柚皮柑和柠檬碱等导致苦味的化合物，为了避免上述物质进入果汁中，这类果实不宜采用破碎压榨法取汁，应该采用逐个榨汁方法取汁。某些品种如石榴皮中含有大量单宁物质，故应先去皮后进行榨汁。供制带肉果汁的桃和杏等果品，也不宜采取破碎压榨取汁法，而是代之以磨碎机将果实磨制成浆状的制汁法。榨汁机的种类很多，主要有杠杆式压榨机、螺旋式压榨机、液压式压榨机、带式压榨机、切半锥汁机、柑橘榨汁机、离心分离式压榨机、控制式压榨机、布朗 400型榨汁机等 2。  果蔬榨汁要求榨汁时间短，防止和减轻榨汁过程中果蔬色、香、味的损失，防止营养物质的分解，减少空气的混入。果实的出汁率依果品种类和品种、加工季节、压榨方法和压榨机效能而异。一般以果浆类出汁率最高，柑橘类和仁果类略低。  2）浸提取汁  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 山楂、酸枣、梅子等含水量少，难以用压榨机取汁需要用浸提法取汁，苹果、梨通常用压榨法取汁的水果，为了减少果渣中有效物质的含量  ，有时也用浸提取法。浸提法通常是将破碎的果蔬原料浸入水中，由于果蔬原料中的可溶性固形物含量与浸汁（溶剂）之间存在浓度差，果蔬细胞中的可溶性固形物就要透过细胞进入 浸汁中。果蔬浸提汁不是果蔬原汁，是果蔬原汁和水的混合物，即加水的果蔬原汁，这是浸提与压榨取汁的根本区别。浸提时要依据浸汁用途，确定浸汁的可溶性固形物的含量。对于制作浓缩果汁，浸汁的可溶性固形物要高，出汁率就不会太高；对对于制造果肉型果蔬汁的浸汁，可溶性固形物的含量也不能太低，因而加水量要合理控制。以山楂为例，浸提时的果水重量比一般为 1：（ 宜。一次浸提后，浸汁的可溶性固形物的浓度为 80% 230%3。  浸提温度、浸提时间和破碎程度除了影响出汁率外，还影响到果汁的 质量，浸提温度一般为60 80 摄氏度，最佳温度 70 75，一次浸提时间 次浸提累计时间为 6 8小时，并进行适当破碎，以增加与水接触机会，有利于可溶性固形物的浸提。  果蔬浸提取汁主要有一次浸提法和多次浸提法等方法。  我国的果汁加工业起步较晚，果汁的人均消费 确 处在很低的水平。近十年来果汁生产发展也十分迅速，各地大大小小的果汁加工厂纷纷建立起来，果汁的花色品种也在不断增加。与此同时，果汁加工设备的需求量也在加大，仅瑞典阿法拉伐公司一家就在中 国销售了 40余条果蔬汁生产线 ;国产的各种小型果汁加工设备也在不断涌现出来，为我国果汁工业的进一步发展奠定了基础。  我国是果蔬生产大国，今年来随着农业产业结构的不断调整，果蔬不仅已成为我国农业中新兴的支柱产业，果（蔬）汁的精深加工业也发展迅猛。对于工业用的水果榨汁机中国的发展很迅猛，但与外国的差距还大；对于家用型的水果取汁机的发展也很不错，势头也不错。但是唯独对于试验用的水果取汁机研究和设计制造的企业和单位很少。而且大部分试验用的水果取汁机构造都很简单，设计很单一，并且不是适用于全部水果，取汁困难且杂质多 4。  国外在水果种植和需求方面一直都很大，但国外经过多年的发展已不仅仅局限于水果的初级加工，更多的是对于水果的深加工，所以国外的水果取汁技术已经发展的十分成熟了。在工业用大型水果取汁设备上外国已经达到了快速高效，大批量的进行水果取汁，且产生废弃物少，能耗低。在家用的水果取汁机方面国外的取汁机越来越多功能化，小型化。对于试验用的水果取汁机，国外更趋向于智能化，一体化，即分析和取汁过滤一体。  目前，发达国家的果汁加工企业正在向大型和集约化方向发展，世界最大的果汁加工厂已达到日处理 1400吨水 果的能力。另外，果汁加工对水果外观的要求很低，只要不是腐烂变质或者遭受病虫害的水果，不论大小，均可用于榨取果汁。据报道，目前全世界约有 50余种水果可以用作果汁的原料。果汁的糖酸比还可根据消费者的口味需求进行适当的调整，这就为不适宜鲜食，但营养价值却很高的野生果以及风落残次果的综合利用创造了条件。果汁本身就是天然的营养饮料，它又是其他食品 (如果酒、汽水、冰淇淋、糖果和糕点等 )的重要原料，市场需求量越来越大。美国、加拿大、日本、澳大利亚和欧洲国家水果原汁的年消费量共达 141亿升 (约合 1500万吨 )以上，仅西德， 1983买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 年就进口果汁产品近 36万吨，价值约 3亿美元。我国台湾省 1977一 1987年的十年间，果汁进口量增长了 40倍 (主要从美国进口 )。不难看出，果汁工业有着广阔的发展前景。  内外对比及分析  直到 80年代中期，我国绝大多数小型果汁加工厂仍在使用出汁率很低的螺旋榨汁机或桶式榨汁机榨取果汁，其出汁率一般只有 55一 60%，这就意味着，每加工 1吨水果，至少要比先进的榨汁机少出 200千克果汁。一座年处理 1000吨水果的小型果汁加工厂，一年就要少出 200吨水果原汁，损失达30多万元，这是十分可惜的。在此应该 指出的是，水果出汁率这一技术指标既反映了水果自身的加工性状，又反映了压榨设备的加工性能。因此，评价榨汁机出汁率的高低，严格地说应取同一成熟度的同一种水果进行榨汁，然后以国际公认的计算公式，即水果出汁率一榨取的果汁重量一水果原料的重量 来算出出汁率，这样的结果才具有可比性。按照这个定义来测算我国原有的螺旋式和桶式榨汁机压榨国光苹果时的出汁率，与国外先进的压榨设备相比，存在着 20一 25%的巨大差距。继续延用这些性能落后的压榨机生产果汁，势必导致果品资源的极大浪费，也使果汁加工企业的经济效益难以发挥。为 了尽快消除或缩短国产榨汁机技术性能与国外先进设备的差距，我们从结构简单、出汁率高的液压裹包式榨汁机入手进行设计和试制，并将它作为我们的小型果汁加工成套设备的主机，使水果出汁率一下提高了 15 20%，从而向国外先进水平大大靠近了一步。紧接着，我们又在第一条果汁生产线的基础上，研制出以带式连续榨汁机为主机的果汁加工成套设备 5。  相对于中国 ,外国水果加工机械历史长，基础工业强，技术水平先进，用高新技术装备提高了生产率降低了能源消耗，增加了得率，减少了废弃物。而且国外在果汁提取和澄清过滤技术方面比国内要先进要更 多元化，尤其在果汁澄清过滤技术方面，国内大部分还局限于机械式方法，而国外已经趋向于物理和化学的方法，还大力推广用生物酶技术澄清过滤果汁，以实现环保健康的理念。并且国外也在研究运用纳米技术的超滤技术。所以国内的技术发展与国外相比还是有很大差距，这还需要进一步去创新研究。  3 设计方案的选择及其结构特点  方案一：高速离心式榨汁机  这是目前国内市场上最为普遍的榨汁机类型，它的工作原理是利用刀网每分钟几千转的高速转动把水果粉碎，强大的离心力使果汁喷流入果汁杯，而果渣则甩进收渣桶。不同品牌型号的 高速离心式榨汁机也有材质、功率、进料口大小的区别，挑选时要注意选择功率大、进料口大的。  优点：水果不用切得很小，榨汁速度快，榨一个苹果或者胡萝卜只需几秒钟，榨出的果汁清亮。  缺点：噪音大；出汁率一般，榨完的果渣较湿，有些浪费，对于含水量较少的叶菜类或者特别软的水果几乎榨不出汁来。  高速离心式榨汁机的 工作过程 可分为： 送果阶段 ， 压榨阶段 ，  出汁、排渣阶段 ，  复位 。  果子被送果机构抛入下榨碗后，上碗开始迅速下降，当上下碗接触后，下降速度变慢，使果子进入以下变化：果子受压变形，果皮含油层破裂出油，同时上碗帽内喷淋环 喷出的水将油及时冲走，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 防止皮油进入果汁。当果子受压达到一定程度后，下刀在底部打出一圆孔，上碗继续下压，将果子内部成份从刚才底部切开的圆孔，通过下刀口压进漏汁管，  在压榨接近终结过程中，上刀立即在果子顶部打孔，果皮进入上碗间隙处，这一过程中去芯孔管迅速上移，对漏汁管内的成分进行挤压。   压榨结束时，果皮被上切刀切断进入上碗帽，果汁通过漏汁管细孔被压入果汁收集槽，籽核从去芯孔管下方开口出排出，乳装皮油混合物从下碗座流出。榨汁完成后，上碗机构迅速上移，去芯孔管清孔漏汁管，做好下一个压榨准备 6。  图 3高速离心式榨汁机的结构 如图 3示，电机是力的输出机构，机构 4、 5 是螺丝连接，机构 3、4 是插接，构 3、 1 是螺丝连接，机构 2 通过外面的水杯与基座的连接而被压在两者之间。  工作原理：通电后电机（构件 5）高速运转，带动连接件（构件 4）运动，构件 4 与构件 5 用螺丝连接，构件 4 与构件 3 通过插接形式连接，勾践与构件 1通过螺丝直接连接， 2构件坡度与下刀片（ 1构件）相同，从而保证切削效果。电机的力通过构件 2、 3、 4传递给刀片。  工作过程注意事项： 1）构件 4的旋转方向与电机的旋转方向相反； 2；构件 2的坡度一定要 和下面刀片的坡度一致或者稍大，以满足刀片能在快速旋转的环境中顺滑运转。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 图 3方案二： 低速挤压式榨汁机  这种榨汁机也受到很多人的喜爱，它的工作原理是靠内部的一根螺旋杆以每分钟 80 转的低速旋转，对水果进行挤压、研磨，果汁透过滤网流出，果渣从排渣口排出。      优点：噪音低；榨比较脆的水果出汁率高，榨出的果渣很干，不浪费，对于叶菜类的出汁率也能令人满意。      缺点：水果需要切成很小的块，再一点一点地填进去榨，费时间；榨出的果汁较稠，里面混有细小的果肉纤维，尤其是比较面的苹果，榨出来几乎 就是糊糊。  图 3由图 3知 :该机由机架、螺杆、筛筒、水分调节机构、减速器、电机等组成。电机 1通过三角带 2带动减速器 3 转动 ,减速器 3通过联轴器 4带动螺杆 6转动 ,物料由进料斗 5喂入 ,在螺杆6的作用下 ,受到挤压 ,物料中的水分通过筛筒 7流出 ,经集液盘 10排出机外 ,物料在强大的挤压作用下 ,水分越来越少 ,最后经图 3旋式连续榨汁机结构简图 1 2 3 4 5 6 7 8 910 11料斗9排出。调整水分调节机构 8可改变物料所受挤压力的大小 ,达到调节物料残水率之目的 7。  螺旋式连续榨汁机主要部件结构见图 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 1 2 3 4 5 6图 3旋式连续榨汁机主要部件结构图  通常螺旋式连续榨汁机是靠螺杆在筛筒内旋转 ,对物料产生压力 ,从而使物料中的水分被强制挤出。螺旋式连续榨汁机螺杆按不同的分类方法有多种型式。如按螺杆螺纹直径分类有等径与变径之分 ;按螺杆螺距分类有等距与变距之分 ;按螺杆螺纹型式分有 连续与断续之分等。各种类型螺杆的优缺点比较从略。对本设计加工对象综合考虑 ,确定采用等径、断续、变螺距螺杆。螺杆上的螺旋共分四段 (见图 3第一段为喂料螺旋 1,主要作用是输送物料 ;第二段是预压螺旋 2,主要作用是对物料进行初步挤压 ,并开始挤出水分 ;第三段 4、第四段 5是压榨螺旋 ,主要作用是不断增加对物料的进一步挤压 ,使物料中的水分被强制挤出。特别是第四段具有恒压作用 ,可保持处理后的物料含水率 (即 :物料残水率 )基本均匀一致 ,以利于后续工序加工的稳定性。  筛筒部的筛筒 (见图 3有许多筛孔 ,被榨出的汁液就是从 这里流出的。筛孔的设计十分重要 ,它的主要参数包括 :筛孔大小和分布密度。为了确保被榨出的汁液能够及时从筛孔中流出 ,筛筒筛孔的孔隙率越大越好。又由于筛筒要求承受螺旋挤压产生的强大压力 ,所以孔隙率也不能太大。通常孔隙率选择原则有 :筛筒刚度好时 ,选大些 ;筛筒刚度差时 ,选小些。筛孔大时 ,孔隙率取较大值 ;筛孔小时 ,孔隙率取较小值。对于孔隙率的选择目前还没有统 的标准 ,多数采用试验法确定。筛孔直径的选择 :一般来讲 ,筛孔直径越大 ,越有利于汁液的排出 ;相反 ,筛孔直径越小 ,越不利于汁液的排出 ,过小时 ,就不能保证汁液的排出。选择 筛孔时 ,首先要考虑所加工物料的粒径大小 ,加工物料的单个粒径大时 ,筛孔直径选择也要相应大些 ,以利于汁液排出。但也不能过大 ,否则 ,可能会造成较大的料损 ;加工物料的粒径小时 ,筛孔直径选择也要相应小些 ,但也不能太小 ,因为筛孔太小时 ,容易造成堵塞 ,不能保证汁液顺利流出。目前 ,筛孔直径的选择方法主要有定性选择法和经验选择法 , 般要经过两到三次试验确定。本设计主要加工发酵菊花 ,初取筛孔  3、  4、  5,经试验后获知  4最佳。为了确保筛筒内物料清理方便 ,筛筒设计成上下两半 ,中间用螺栓连接。为了防止物料揉搓等不良现象的产生 ,筛筒上设有物料防转动装置。  方案三： 食品料理机  很多人管这种机器也叫做榨汁机，严格说起来它应该叫做食品料理机或是搅拌机，使用时需要加水。它的工作原理是靠搅拌杯底部的刀片高速旋转，在水流的作用下把食物反复打碎。      优点：价格低廉，清洗方便，能加工多种食物。      缺点：使用时需要加水，无法榨出纯果汁，只能搅拌出果菜糊。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 本设计最终方案为高速离心取汁机的高转速与低速压榨取汁机的螺旋杆取汁机构共同组成的取汁机构；过滤机构采用传统滤网和孔滤膜相结合。  图 3本设计，选用双螺旋杆机构进行榨汁。双螺旋杆的结构简单且榨取彻底，成本低，清洁方便。对于果汁的过滤澄清则选用多级过滤：第一级过滤选用传统的滤网过滤大的杂质和颗粒；第二级过滤选用微孔滤膜，这种滤膜成本不高，过滤果汁效果极好，且不容易损害果汁分子结构。  4 传动部分的设计  电机的选择根据资料查得 ,实验室一般选用的取汁机功率普遍在 300w 到 700w 之间，又因为中国电网是 220V 三相电网，且实验室取汁机属于食品加工机械范畴，又因为取汁机 不属于长时间工作机构，属于短时工作机制 需要其工作时能立即启动，需要其停止时能立即停止，所以选用电磁制动三相异步电机 磁制动三相异步电机被广泛应用于各种要求快速停止和准确定位的机械设备和传动装置中。电机符合 6456系列电机广泛用于金属加工机床、包装机械、木工机械、食品机械、化工机械、纺织机械、建筑机械以及齿轮减速机等。  制动电动机接入电源，制动器也同时工作。由于电磁吸力作用，电磁铁吸引衔铁并压缩 弹簧，制动盘于衔铁端盖脱开，电动机开始运转。当切断电源时，制动器电磁铁失去磁吸力，弹簧推动衔铁压紧制动盘，在摩擦力矩作用下，电动机立即停止 8。  表 4买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 型       号  功率  （  转速  （ r/ 电流  （ A）  效率  （ %）  功率因数  静制动力矩  （  空 载 制 动 时 间(s) 额定电流  N 额定转矩N 重量（  720 5  2 720 8  3 740 0  4 740 3  5 845 5  7 990 7   8 840 9 5  3 840 1 5  6  2860 3 0  7  2880 5 0  5 900 6 5  9 900 7 5  2 根据上表选用电磁制动三相异步电动机 0M 2 2， 转速 750 3000 转 /每分钟，45 因为电机选用电磁制动三相异步电动机 0M 2 2，可以确定转速为 750 3000 转 /每分钟，且根据资料查得实验用取汁机的转速在 6000 20000转 /每分钟。  且齿轮传动比一般不大于 8，螺旋齿轮传动可达 15。齿轮传动最佳传动比应在 4 5，内齿轮传动的传动比则不能小 于  所以传动比 i=3000/6000=为设计所需的传动为两级传动，第一级是电机带动的锥齿轮和取之机构的螺旋杆上的锥齿轮之间的传动传动比为 1： 2，第二级传动是双螺旋杆上两直齿轮间的传动，由于双螺旋杆是取汁机构所以两者之间转速相等所以传动比为 1： 1. 根据设计构思得出，传动部分是由四个齿轮组成，其中锥齿轮 2个，直齿轮 2个，传动方式如下图所示：  图 4齿轮的材料选 择要考虑到齿轮的失效形式，齿轮的失效形式主要有五种：轮齿折断，齿面点蚀，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 齿面胶合，齿面磨损，齿面塑性变形。本次设计的是水果取汁机，所以齿轮工作的环境是潮湿的，且工作强度大，齿轮要求的转速高，所以应该选用齿面接触强度高，耐磨性好，齿芯韧性好，耐腐蚀的材料，且价格要便宜 9。  齿轮的热处理方法主要有以下几种 10：  1）表面淬火   常用于中碳钢和中碳合金钢，如 45、 40面淬火后，齿面硬度一般为40 55点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高，耐磨性好。由于齿心部末淬硬，齿轮仍有足够的韧性，能承受 不大的冲击载荷。  2）渗碳淬火   常用于低碳钢和低碳合金钢，如 20、 20碳淬火后齿面硬度可达 5662齿心部仍保持较高的韧性，轮齿的执弯强度和齿面接触强度高，耐磨性较好，常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。齿轮经渗碳淬火后，轮齿变形较大，应进行磨齿。     3）渗氮   渗氮是一种表面化学热处理。渗氮后不需要进行其他热处理，齿面硬度可达 700900于渗氮处理后的齿轮硬度高，工艺温度低，变形小，故适用于内齿轮和难以磨削的齿轮，常用于含铬、铜、铅等合金元素的渗氮钢，如 38 4）调质   调质一般用于中碳钢和中碳合金钢，如 45、 4035质处理后齿面硬度一般为 220 280硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进行。   5）正火   正火能消除内应力，细化晶粒，改善力学性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可采用中碳钢正火处理，大直径的齿轮可采用铸钢正火处理。  一般要求的齿轮传动可采用软齿面齿轮。为了减小胶合的可能性，并使配对的大小齿轮寿命相当，通常使小齿轮齿面硬度比大齿轮齿面硬度高出 30于高速、重载或重要的齿轮传动，可采用硬齿面齿轮组合 ，齿面硬度可大致相同。  根据上诉条件和表 4得齿轮选用的材料为 45 号钢，表面淬火。  圆锥齿轮齿数的初步确定   由于本设计齿轮转速较高，载荷中等，由于齿轮稳定啮合齿面接触面积要增大，所以选择硬度较小材质， 50，系数 C=18。传动比 i=以传动比为转速正比齿数反比，齿数比为 2。  最小根切圆锥齿轮齿数为 17 25。  试选小圆锥齿轮齿数为2z=25，大圆锥齿轮齿数1z=50 分度圆初步确定  因为总体设计和布局要求，可推得小圆锥齿轮分度圆直径不大于 80圆锥齿轮分度圆直径不大于 160 确定齿数，模数  由上假设小圆锥齿轮分度圆为 80公式 5 2 622z c i d得  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 2z= 5 2 618 0 =28，由于齿轮齿数必须为整，所以选 28齿  1z=28 2=56 由上确定齿数为2z=28，1z=56 模数 m=80/28=于分度圆直径不小于 80表 4 模数 m=因为两齿轮啮合，必须满足压力角相等模数相等这两条基本条件。 由上可得齿数2z=28，1z=56，模数 m=动比 i=交角 =90 。  圆锥齿轮参数计算  分度圆锥角221= a r c t a n 2 6 . 5 7                                              (4129 0 6 3 . 4 3 (4分度圆直径11 5 6 2 . 5 1 4 0d m z m m (422 2 8 2 . 5 7 0d m z m m (4齿顶高     2 m m m(4齿根高     1 fh m m m(4全齿高     2  m m m                                                  (4顶隙       0  m m m                                                  （ 4齿顶圆直径1 1 12 c o s 1 4 2 . 2 4ad d m m m （ 4 2 2 22 c o s 7 4 . 4 7ad d m m m （ 4 齿根圆直径1 1 12 . 4 c o s 1 3 7 . 3 2fd d m （ 4 2 2 22 . 4 c o s 6 4 . 6 3fd d m m m （ 4    外锥       2 2 2 21 2 1 2 7 8 . 2 62e mR r r z z m m （ 4 齿宽      2 6 . 0 93m m（ 4 1 0 2 5 , 2 5b m m m b m m                                        （ 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 齿顶角    a r c t a n 1 . 8 3                                              （ 4 齿根角    a r c t a n 2 . 2 0（ 4 根锥角    11 6 1 . 2 3 （ 4 22 2 4 . 3 7 （ 4 顶锥角    11 6 5 . 2 6 （ 4 22 2 8 . 4 （ 4 确定齿数，模数  因为圆锥齿轮和圆柱齿轮同轴所以按照设计需要，圆柱齿轮的齿数与模数与和小圆锥齿轮相同，都为 m= m=又因为两圆柱齿轮传动比为 1,所以两圆柱齿轮模数，齿数，参数都相同。  圆柱齿轮参数  分度圆直径  2 . 5 2 8 7 0d m z m m                                         （ 4 齿顶高      2 . 5h m m m（ 4 齿根高      ( ) ( 1 . 0 0 . 2 5 ) 2 . 5 3 . 1 2 5h c m m m （ 4 全齿高      2 . 5 3 . 1 2 5 5 . 6 2 5h h m m （ 4 齿顶圆      2 7 0 2 2 . 5 7 5d h m m （ 4 齿根圆      2 7 0 2 3 . 1 2 5 6 3 . 7 5d h m m （ 4 齿槽宽      3 2me m m（ 4 齿厚        3 2ms m m（ 4 齿宽        1 0 2 5b m m m                                                  （ 4 齿距        7 . 8 6p s e m m                                                （ 4 齿轮润滑  对齿轮 润滑油的主要质量性能要求 11：  1） 适当的粘度和良好的粘温性能 ： 粘度不能太低，不能形成足够厚的油膜，但粘度也不能太大，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 以免在较低气温下不易启动。  2） 良好的极压性能：对双曲线齿轮、曲线圆锥齿轮及螺旋齿轮、蜗轮传动齿轮，它们呈线、点接触，承受很大的负荷及很高的转速，并且既有滑动也有滚动，工作十分苛刻，所以说必须有良好的极压性能。  3） 良好的抗氧化安定性：齿轮在强载高速运转过程中，油的工作温度很高，易氧化变质，所以齿轮油在高温下应该有良好的抗氧化安定性能。  4） 具有较好的防腐性能：齿轮在运转过程中，由于氧化 和添加剂的作用，而使齿面腐蚀、在有水和氧的参与下齿轮易锈蚀，因此齿轮油应具有良好的防腐蚀防锈性能等。  由于本设计的机器是实验用且用于果汁的榨取，所以润滑剂一定要考虑到用天然制剂，防止污染到所榨取的果汁。  所以综上所诉齿轮润滑应选择基础油和掺入物都为天然物  ，主要用深度精制的白油，但对负荷大或冲击性负荷的润滑部位，则润滑性能不能满足要求，而必需加入油性剂或极压剂，但必需是无毒无臭无味的。油性剂可用鲸鱼油或蓖麻油等动植物油。极压剂可用聚烷基乙二醇经。  表 4材料牌号  热处理种类  截面尺寸  力学性能  硬度  直径 D， 厚 S， b ， N/s ， N/B 5 正火  100  50  588 294 169 217 101 300 51 150 569 284 162 217 301 500 151 250 549 275 162 217 501 800 251 400 530 265 156 217 调     质  100  50  647 373 229 286 101 300 51 150 628 343 217 255 301 500 151 250 608 314 197 255 表面淬火    40 50 35     质  100  50  785 510 229 286 101 300 51 150 735 441 217 269 301 400 151 200 686 392 217 255 401 500 201 250 637 373 196 255 表面淬火    45 55 42     质  100  50  785 510 229 286 101 200 51 100 735 461 217 269 201 300 101 150 686 441 217 255 301 500 151 250 637 373 196 255 表面淬火    45 55 50     质  100  50  834 539 229 286 101 200 51 100 735 490 217 269 201 300 101 150 686 441 207 255 表面 淬火    45 50 40     质  200  100  735 490 241 286   201 300 101 150 686 441 241 286 表面淬火    45 55 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 表 4轴类型的选择  本设计中电机带动大圆锥齿轮转动，电机与大圆锥齿轮采用轴连接，可知此轴主要负责传输动力，此轴为传动轴。  轴材料的选择 12 轴的材料主要是碳钢和合金钢。  碳素钢：对应力集中敏感性弱，价格低，应用广泛。  合金钢：综合机械性能及热处理性能强，价格低，对应力集中敏感性强。  球墨铸铁或合金铸铁：吸振姓强，易于制成各种复杂形状。耐磨性强，对于应力集中敏感性弱。  轴常用材料及其部分机械性能见表 4此表可选得轴材料为优质碳素钢（ 45）。选此材料是因为价格便宜，应用广泛，且力学性能较好。  根据设计和布局可知轴的长度为 120径为 30 38     质  100  50  735 588 229 286 101 300 51 150 686 539 217 269 301 500 151 250 637 490 196 241 501 800 251 400 588 392 187 241 表面淬火    45 55 （ 1）渐开线圆柱齿轮模数（  （ 2）锥齿轮模数（  第一系列       5 6 8 10 12 16 20 3   5 32 40 50         6  8 9 10 11 1