水果打浆机-小型杏子浆制作机的设计【全套含SW三维3D图纸及17张CAD图纸】
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塔里木大学 毕业论文（设计）中期检查记录表 2016 年 4 月 18 日 学生姓名 马全贵 班级 机械设计 16题名称 小型杏子浆制作机的设计 课题完成进度（学生自述） 第一周： 查阅相关 资料、熟悉 本次设计 课题内容 ， 了解制作机的优缺点。 第二 ： 根据查阅相关的资料 ， 拟定制作机的 总体方案 ， 并撰写开题报告。 第 四 九周：分析 制作机 设计 要求，完成对一体机的设计，并生成关键部件及装配图工程图。 存在的问题及整改措施（学生自述） 图还有不规范的地方；所以我要 细心改图，少出错，作图要按要求画图，图纸要反复修改。 构布置的不合理等等，因此还要对不符合实际情况的地方要改进，从整体出发，抓细节问题。 要加快进度。 指导教师意见（课题进展情况、优缺点、整改措施等） 指导教师签名 丁羽 2016 年 4 月 19 日 学院意见 负责人签名 2016 年 4 月 20 日 塔里木大学 毕业论文（设计）任务书 学院 机电院 班级 机械设计 16生姓名 马全贵 学号 8011212219 课题名称 小型杏子浆制作机的设计 起止时间 2015 年 10 月 15 日 2016 年 6 月 2 日（共 十四 周） 指导教师 丁羽 职称 课题内容 通过了解对实际存在的打浆机的结构了解，参考其设计出更加有新意、创新点的打浆机。在设计小型杏子浆制作机的过程中能够学习这样的设计思路，让自己的大脑多思考怎样才能有更好的设计理念。在不断的探索中找到合适的设计方案，再计算说明打浆机的原理结构，还 需要反复的修改不足之处，最后得到一个完美的设计。 拟定工作进度（以周为单位） 第一周： 查阅相关 资料、熟悉 本次设计 课题内容 ， 了解制作机的优缺点。 第二 ： 根据查阅相关的资料 ， 拟定制作机的 总体方案 ， 并撰写开题报告。 第 四 九周：分析 制作机 设计 要求，完成对一体机的设计，并生成关键部件及装配图工程图。 第十周： 改进设计的不足，修改不合理的地方，完善设计及作图的要求。 第十 一 周：撰写毕业论文，修改设计中存在的问题。 第十三 写答辩提纲，准备答辩。 主要参考文献 1 吴宗 泽 、 高志、罗圣国、李威 主编机械设计 课程设计 手册第 四 版北京：化学工业出版社，2012 2 濮良贵、纪名刚主编机械设计第 八 版北京：高等教育出版社， 2001 3 孙桓、陈作模、葛文杰 主编 机械原理 第 八 版北京： 高等教育 出版社， 2013 4 杨胜强、荆建军主 编 现代工程制图 北京： 清华大学 出版社， 2004 5 肖旭霖 主编食品机械与设备第一版北京： 科学 出版社， 2006 6 张裕中 主编食品 加工技术装备 第 二 版 北京 ： 中国轻工业 出版社， 2007 7 张裕中主编 第二版 国 轻工业 出版社， 2007 8 单 辉祖 主编 材料力学 （ I）第 三 版北京： 高等教育 出版社， 2009 9 王先逵 著机械制造工艺学 第三版 械工业出版社， 2014 10 张云鹤、王旭峰 主编 互换性与测量技术基础 第一版北京 :中国林业 出版社， 2012 11 马晓湘、钟均祥主编画法几何及机械制图第二版华南理工大学出版社， 1992 12 邹青、呼咏 主编 机械制造技术基础课程设计教程 第二版北京：机械工业出版社 ， 2014 任务下达人（签字） 丁羽 2015 年 10 月 10 日 任务接受人意见 任务接受人签名 马全贵 2015 年 10 月 13 日 注： 1、此任务书由指导教师填写，任务下达人为指导教师。 2、此任务书须在学生毕业实践环节开始前一周下达给学生本人。 3、此任务书一式三份，一份留学院存档，一份学生本人留存，一份指导教师留存。 = 光小型杏子浆制作机的设计 学生姓名 马全贵 学 号 8011212219 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 16 指导老师 丁羽 日 期 塔里木大学机械电气化工程学院制 16 届毕业设计 前 言 在食品生产中，并不是把所有的原料全部加工成最终产品，在加工时必须去掉不合适的部分。在生产工艺过程中，也要根据具体的感官、理化指标的不同的要求，对半成品中的组成部分予以分离。水果打浆机适用于多种新鲜水果和蔬菜打浆分离之作用，随着人们的生活水平提高，打 浆机在人们的生活中扮演的角色越来越重要。 果浆的历史几乎伴随着整个人类史，早在原始社会时期，人类妇女就已经会用石器制作原始的果浆了。在我国，元代的商人已经会用果浆、牛奶、糖和冰制作原始的冰淇淋。但是古代防腐技术十分落后，做好的果浆无法长期保存，必须及时食用，这也就影响了果浆在更广泛领域的应用。作为人类历史上最早的文明古国之一，我国生产和应用果浆的历史十分悠久，但直到 20 世纪的 70 年代，果浆生产才在我国作为一份产业开始发展。 随着科学技术的进步，机械加工技术越来越成熟，我们获得果浆的方法越来越简便快捷；还有果浆 的营养价值非常高，大多数成品都会是纯天然的产品，对于现代人们来说是一种比喝可乐等饮料更好的选择，果浆中利于健康的元素更好被人体吸收，未来果浆的需求将会越来越大。 目前，世界上的水果产量和制品贸易增长迅速，我国的制品贸易在世界上的地位越来越重要，对世界的贸易产生了重要的影响。尤其是我国的 果浆产品 ， 如杏子，苹果，橙子，番茄等； 据不完全统计，我国全国每年新鲜 果浆产品 的消费量达到 几千 万吨，可见中国的水果打浆机的未来发展的道路任重而道远， 我国在果浆成品的加工方面可以说刚刚起步，处于正在发展中，发展潜力非常大， 市场的需求量非常大；由此可以看出在果浆的加工机械的需求上将非常迫切，这对于做机械人来说是一个不错的机遇。 关键字 ：杏子；杏子浆；制作机；螺旋 . 目 录 1. 引言 . 1 究的目的和意义 . 1 究所涉及的国内外现 状及分析 . 1 2. 打浆机的基本结构 . 3 筒 . 3 碎浆叶 . 4 动方案 . 4 架 . 5 它 . 5 3. 打浆机的参数确定 . 6 筒的设计 . 6 动机的选择 . 7 速器和联轴器的选择 . 7 4. 主要零件的结构设计与计算 . 9 算皮带及皮带轮的设计 . 9 动主轴的结构设计计算 . 13 上零件的定位 . 14 定轴上的圆角和倒角 . 14 动轴承 . 14 承座的设计 . 15 浆机刮板的设计 . 15 浆机机架的设计 . 15 视孔和窥视孔盖 . 16 浆机桨叶尺寸的设计 . 16 料口出料口的设计 . 16 旋推进器 . 17 5. 轴的强度校核计算 . 19 扭转强度条件计算 . 19 弯扭合成强度条件计算 . 21 的扭转刚度校核计算 . 21 6. 传动轴键的校核 . 23 总 结 . 24 . 致 谢 . 25 参考文献 . 26 工程概述 果浆生产在我国作为一份 新型 产业开始 刚刚开始 发展。 随着科学技术的进步，机械加工技术越来越成熟，我们获得果浆的方法越来越简便快捷；还有果浆的 营养价值非常高，大多数成品都会是纯天然的产品，对于现代人们来说是一种比喝可乐等饮料更好的选择，果浆中利于健康的元素更好被人体吸收，未来果浆的需求将会越来越大。由此看来发展果浆制作机十分必要，希望能为社会带来一定的价值，让更多人喝上健康有营养的果浆。 电动机通过 联轴器连接到减速器，减速器减速后由皮带轮和皮带 传动 到主轴 ，使安装 主轴上 的破碎盘和 刮板 在 高速旋转，当经过 清洁处理的杏子 通过进料口进入 滚筒内 时， 破碎 盘就把物料 打碎排发到刮板和筛网处。由于刮板的回转作用和导程角的存在，使物料圆筒向出口端移动，移动的轨迹成螺旋 状，物料就在刮板和筛筒之间移动过程中受离心力的作用而被擦碎，汁液和肉质（已成浆状）从筛孔中通过送入下道工序， 从出浆口排出，皮 和 核 等 残渣 则从出渣 口 排出，以达到自动分离的目的。只要变换不同规格的筛网以及调整刮板导程角的大小，就可以改变不同的打浆速度，获得满意的效果。 塔里木大学毕业设计 . 1 1. 引言 究的目的和意义 因为 果 浆 是用新鲜或冷藏水果，经过 打浆 等加工手段制成的产品。果 浆 饮料是人们日常生活中必不可少的食品。在炎热夏季，人们常用来消暑解热，在餐桌上也是必备之品。因它们 口感甜美而深受大众欢迎。这类饮料也有其优缺点，应该引起重视。果 浆 中含有多种维生素和矿物质。果 浆 饮料里含有很多水，饮用后可补充身体因运动和进行生命活动所消耗掉的水分和一部分糖、矿物质，对维持体内的水液电解质平衡有一定作用。果 浆 含有很多天然招牌营养素，能增强免疫力、减少生病、延缓衰老。特别是鲜 打 果 浆 ，具有该水果的绝大部分营养、功效。服用果 浆 可以使消化系统、泌尿系统和呼吸道患癌症的危险低一半，同时还能有效防止动脉硬化、高血脂和冠心病等心血管疾患。 所以我在拿到设计题目之后，首先经过查资料，和同学讨论，联系老师，上网 查其最新的发展现状。我得到的信息是因为我国发展果浆这一产业较晚，但我国的水果产量大，在很短的时间里，已经发展成为世界上数一数二的果汁生产大国。在果浆制作机的产量也非常大、种类多，但技术含量还是不太高。我们在研究制作机就有一定的意义。这其中会有很多充满挑战的技术环节，需要我们去挑战，我想试试。这条路可能有失败，有惊喜，我想这就是研究的意义吧。 究所涉及的 国内外现状及分析 内研究的现状 改革开放十年来 ,我国果汁加工业有了飞速发展 ， 但目前果汁饮料的质量有相当一部分不尽人意 ,影响产品质盘的 两大方面 ， 加工工艺及设备仍需作大量的工作 ， 才能使产品质量进一步提高 8年以来 ,我国曾先后从美国、日本、原西德等国引进了 30 多条果汁果若加工生产线 ， 这些设备技术水平先进 ,生产效率高 ， 使我们开阔了眼界 ， 同时也为国家创造了较好的经济效益。 我国 尚未形成从原料输人到成品产出的连续机械化的成套生产线 ， 只是在加工部分实现了机械化生产 ， 而原料处理及成品处理尚未形成完整的配套 现有的几套设备 ， 只能对压力 ，温度进行显示、控制和调整 ， 至于产品质量则缺少必要的检测传感装置 未有将微机用于成套设备中 . 近些年 ， 我国的广大科研院所及高等院校为提高我国的果 浆 加工业水平 ， 都积极开展高新技术的研究 ， 如超滤和反渗透技术用应用于果汁的澄清与浓缩 ,微波能技术应用于果汁杀菌等 ， 但目前还停留在实验室阶段 ， 距离大规模的工业化生产应用 ,还须进一步努力 。 外研究现状 与其它食品机械一样 ， 果汁加工机械的机电一体化目前在世界各国已初步形成了体系 。 在果 浆加工的前处理设备中 ， 法国的 司研制出了水果选别机 ， 能对水果表面进行扫描鉴别其品质 ,然后反馈到机器中央管理系统 ， 并依据其色泽 ， 形状 ， 品质等自动分级、并将不合格水果自动剔除 。日本三井矿物冶炼公司研制的远红外线水果分级机 ， 采用红外传感器 ,可无损测定水果大小 ， 硬度及含糖量 ， 其输出信号经计算机处理后 ， 驭动执行机构使原料得以分选鉴别。美国的 司为替代人工检恻 ,研制出了自动打检机 ， 该机使用非破坏性电磁波 ,电磁场检测容器 ,能穿透塑料 ， 纸塔里木大学毕业设计 . 2 板等非金属导体物质所包装的在封箱内每一个雌头 ， 操作者能听到每一个打检的音调 ,由音调不同而判定产品的好坏 ， 如果是坏雌头还会发出替示闪灯 ， 同时作剔除动作 ,并立即作资料记录、以便管理 。目前 ， 国外的许多 公司在开发新产品时 ， 都把机电一体化放在首位 ， 在关键单机中配有微机控制系统 ,在整套设备中 ， 备有各种参数计量装置 ， 使包装、计量、检测一机完成 ； 通过机电一体化 ， 不但大幅度提高生产率 ， 且工艺参数控制准确 ,产品质量好 。 塔里木大学毕业设计 . 3 2. 打浆机的基本结构 如下图 示打浆机的结构原理图，打浆机的基本结构主要包括圆筒筛、破碎浆片、传动机构以及机架 等等 。 图 浆机的结构原理图 筒 圆筒的设计首先考虑的问题是能够满足正 常的生产需求，它由不锈钢半圆筒上下焊接而成，采用不锈钢的原因是因为所做的加工为食品加工，必须能够耐腐蚀和防锈，不能因为材料本身而对食品造成污染，它的食品卫生条件好，且具有一定的耐冲击性和耐磨性故选用 45 钢作为圆筒设计的原材料；在靠近滚筒内壁处焊接有带有筛孔的钢制金属网；圆筒的外壁上方有一开口，在发生问题时通过它能够观察滚筒里面的情况。出料口和进料口、出口渣的设计应该根据具体的收集装置位置和实际条件来确定。 机架入料口破碎盘主轴筛筒螺旋刮板出渣口出浆口带传动塔里木大学毕业设计 . 4 图 网图 碎浆叶 碎浆叶在整个工作过程起着初步粉碎的作用，当料由进料口进入，经 螺旋传输进入滚筒，首先要通过破碎浆叶的破碎作用在进入滚筒打浆，破碎桨叶通过轴套焊接安装在转轴上，一端通过轴间固定 ， 而破碎盘上的曲线为螺旋曲线为基准线形成，四片叶片分一定的角度焊接在圆柱体上的 。 如图 示 图 碎 盘图 动方案 传统的打浆机有 一 种传动设计方案，如图 4 所示， 这 一种 就是 为采用齿轮减速器与联轴器传动。根据传动方案选择的原则，综合考虑传动比、传动效率、经济等个个方面选择齿轮减速器带传动带动打浆机的方案。 塔里木大学毕业设计 . 5 图 动方案 架 机架的设计应该能够较好的使机器稳定工作，不发生强烈震动，整架采用 45 钢的角铁焊接而成 。 图 架图 它 滚筒的右端设有废品 及残渣 出 渣 口，下端 有产品出 浆 口，左上部有 入 料口。塔里木大学毕业设计 . 6 3. 打浆机的参数确定 筒 的设计 根据实际要求情况，初定筛筒内经 R= 初选筛孔的工作系数为 程角 =。 产能力 打浆机的生产能力取决于筛筒的长度、直径、打浆机的转速、导程角的大小和开孔率等因素，其经验公式为 （ 由公式 a n 4 G 1642 式中 G 打浆机生产能力（公斤 /时） D 筛筒内径（米） L 筛筒长度（米） N 刮板转速（转 /分） 筛孔有效截面（即筛孔正真的工作系数，占筛孔总数的 左右，而筛孔占全部筛筒全部表面积的 50，故一般 50 25 ） 导程角（度） 料在滚筒内的时间 物料在滚筒内沿棍棒运动的时间为 Dn （ 由公式 a 81 4 式中 V 物料沿棍棒运动的线速度（米 /秒） 板 与筛筒之间的间隙 中心截面与筛壁间隙最大为 h 6 两端处到筛壁间隙最小： 24s 22 （ 21塔里木大学毕业设计 . 7 由公式 22 h 由于导程角的存在，间隙之差为 式中 h 刮板 最远点截面至筛筒 的间隙（米） R 筛筒内半径（米） L 刮板 长度（米） 导程角（度） h 截面处 刮板 至筛筒间隙（米） 筒筛消耗功率的计算 由于单机工作，所以取 W 4000（牛米 /公斤） 传动效率 3600（ 由公式 0 0 4 00 01 64 2 式中 G 生产能力 (公斤 /时 ) W 打浆机操作的能量消耗比率（牛米 /公斤）其值决定于原料种类、温度、棍棒转速以及筛筒的有效截面等。若概略计算，单机时可取值 W 3920 4410（牛米 /公斤），联动时取W 4900 5800（牛米 /公斤） 。 传动效率 约为 动机的选择 该打浆机的生产能力 /时，每天两班制，每班八小时，工作寿命为 5 年，轴的转速为 1440转 /分。 查机械设计手册和考虑实际生产条件，取带传动效率为 所需的电动机的功率为： P 考虑电动机的效率问题和意外情况，初选电动机为 2 电动机的参数如下 额定功率： 4 电流： 速： 2890r/率： 功率因子： 重量： 45速器和联轴器的选择 据已经选定的电动机及实际情况选定联轴器为凸缘联轴器 动机的额定转速为塔里木大学毕业设计 . 8 1n =2890r/轴器的传动效率为 过联轴器后的转速不变 . 根据所选的电动机和工作机的需求得出减速器的传动比 i=电动机的转速为 2890r/由此得出经过减速器后的转速为 1n =1927r/图 塔里木大学毕业设计 . 9 4. 主要零件的结构设计与计算 算皮带及皮带轮的设计 由上述可知，电动机的额定转速为 2890r/定功率为 4动比 i 一台运转时间大于 10h。 在经过减速器和联轴器后总体的功率为 W=4 设计功率 机器每天工作小时数大于 16 小时，载荷变动较大，查阅机械手册得 K （ 定带型 根据 9272 和 查阅机械手册得 选择 A 带型 动比 8 01 9 2 71232 其中： 大带轮的转速 ， 为小带轮的节圆直径 ， 大带轮的节圆直径 。 带轮基准直径 为提高 V 带的寿命在结构允许条件下，宜较大的基准直径。由机械设计手册选定 25m 所以取 801 带轮基准直径 41 8 查机械设计手册得 250 带速 V 100060 1dV(由公式 100060 V =s 5 30 所以 符合要求 塔里木大学毕业设计 . 10 （说明：一般 V 不要低于 5 米 /秒，为了充分发挥 V 带的传动能力，应使 V20m/s） 定轴间距0)(2)(1021 （ 由公式 301 860 初选轴间距为 800（视具体结构而定） 需带的 基本长度002122100d 4)()2(2 (由公式 020d 418025025021808002 ）（ =2277机械设计手册选择带的基本长度 200d 际轴间距 a 由公式 L 7622 2 2 7 72 2 0 08002 0（ a 200=729mm a 200=828此得出中心距的变化范围为 729828 带轮包角 1由 公式得 1 7 0 一般 1 不小于 120 ，最低不低于 90 ，如果 1 较小应增大或用张紧轮 . 根 V 带的 基本额定功率 d 和 927n 2 r 普通 V 带查表得 塔里木大学毕业设计 . 11 a 单根普通 V 带额定功率的增量 P L 于是 ）（ 11r （ 由公式 (r P 2V 带的根数 Z 确定 故取 2 根皮带 根皮带预紧力0 型带的单位长度质量 q=m 20 )00F （ 由公式 20 ）（F =211N 用在轴上的力0aF （ 由公式 轮的 结 构与尺寸 设计 V 带时应满足的要求有：质量小、结构工艺好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀、轮槽工作面要精加工（表面 粗糙度一般为 以减少磨损；各槽的尺寸和角度保持一定的精度，以使载荷分布较均匀等。带轮上带的速度 N 25m/s，所以选用材料为 作。 查机械设计手册 小带轮的直径为 180带轮的直径为 250小带轮的孔径 55小带轮为 孔板 轮 ； 塔里木大学毕业设计 . 12 大带轮的孔径 ，55大带轮也为孔板式轮。 带轮宽度的选择： 查机械设计手册得： 对于 B 槽型基准宽度 =准 线上槽深 = 取 =4准槽下槽深 = =10间距 e=15边距 =9 =10小轮缘厚 = t=9轮宽 B=（ Z 1） e 2f=（ 4 1） 15 210 65 （ 所以小带轮的直径为 : = 2 =180+24=188带轮的直径为： = 2 =250+24=258带轮直接与 减速器 相连，无较大载荷 =55孔径可以安全工 作 大带轮的重量 =292 35133N 图 带轮图 . 13 动主轴的结构设计计算 步计算轴的直径 根据强度扭转初步估计轴的直径 （ P= n=1440r/中 P 为轴的传递功率， n 为轴的转速， 载情况确定的系数 轴用 45 号钢材料 取 110 计算的最小直径为 有一个键槽时，轴径增大 5% 7% 于是 轴端接在大带轮上，考虑到轴上打有孔螺纹和上面查得到的参考值取轴的最小值 即 的结构设计 轴的结构设计根据取定的最小值和各配件的安装，根据滚筒的长度和其它零件的安装，初步计算得轴的长度有 2 米，这在实际中很难加工出来的，不利于机器的大批量生产制造，故采用实心轴套空心轴的方式，这样不仅仅节省材料，减轻整机的重量，也利于制造安装，轴的两端装有 角接触球轴承 。 据定位要求确定轴的各段直径和长度 实心轴的设计 实 心轴零件图从左至右第一段端部装有大带轮， 轴上 开有键槽，考虑安装方便，此段长度取80径为 55 第二段上安有轴承，轴承安装在轴承座里面，通过毡圈密封，轴承座通过螺栓固定在机架上，此段轴长取 100径 65 第三段轴是过度端盖的一段轴，此段轴的长度取 170径为 72第 四 段上 装 破碎物料专用的破碎 盘 ，此段轴大部分位于滚筒里面。此轴的长度取 320径为 75轴上开有键槽 。 第五段轴是专用固定螺旋刮板，大部分位于滚筒里面，轴长取 1000径为 80第 六 段插入空心 轴以便与之相连，轴上开有一个 10螺栓孔，用于连接实心轴和空心轴，此段直径取 60长度为 275轴为过度轴。 塔里木大学毕业设计 . 14 第七段轴也为空心轴，和上一段轴一体，轴径为 50的长度取 55段轴上装角接触球轴承 。 由此得出 全轴 总 长度为 2000 空心轴的设计 空心轴开有 110空心孔，这样能节省材料也减轻机身重量。 从左至右第 三 段的长度为 1000径为 80心部分直径为 60 图 轴图 上零件的定位 实心轴与大带轮的连接采用平键连接，根据机械设计手册得，普通平键的型式和尺寸（ 1096 d=55用的键 bh 为 1610，键槽用键槽铣刀加工，键长度取 64 破碎盘 采用焊接方式连接在轴上， 同时与轴之间有键连接。 螺旋 刮板 采用 与钢棒焊接 在轴上，左端用 轴肩定位轴承 ，右端用 轴 肩 定位，滚动轴承安装在轴承座里面， 轴承之间有轴套固定， 轴承座过螺栓连接在机架上定位 。 图 旋刮板图 定轴上的圆角和倒角 参考机械设计手册可知倒角 C 取 445 ， 圆角 R 取 动轴承 打浆机在高速运动时，会产生较大的轴向力和径向力，在轴的两端各安装 两 个 角接触球 轴承，塔里木大学毕业设计 . 15 可以抵消轴向力的同时也能承受较大 径向 的载荷， 由于安装轴承位置的轴径大小分别为 5055承代号为 7010 7011 角接触球 轴承，它们的基本尺寸 dDT 分别为 508016和 609018，成对安装在轴承座内。 轴承的润滑方式采用脂润滑 ,材料选用 承座的设计 有轴承的型号为 7010机械设计表选定轴承座型号为 要尺寸： 长 L 宽 H 中心距 A=承座孔径及厚度 d=60=110mm g=56栓型号为： 体选用材料为： 承的型号为 7011机械设计表选定轴承座型号为 长 L 宽 H 中心距 A=承座孔径及厚度 d=60=110mm g=56栓型号为： 体选用材料为： 浆机刮板的设计 打浆机刮板的结构简图，其中刮板长 X 宽 X 高 =1400程角为 R=398 图 板零件图 浆机机架的设计 由于对打浆机的生产能力要求高，所以在筛筒及传动轴比较大且长，估计整机结构长 2 米左右，宽 1 米左右，高 2 米左右。机架为卧式机座，所以材料选用 45 钢的三角铁焊接而成 。 塔里木大学毕业设计 . 16 图 架图 视孔和窥视孔盖 为检查传动件啮合情况，并向机体内注入润滑油，在机体上设置窥视孔，窥视孔盖板采用 四个 钉紧固 浆机桨叶尺寸的设计 打浆机将叶璇钻半径 R 为 3 10 (式中： W 壳体形状系数， W= B 充满系数，通常值取 B 为 G 有效容积。 由公式 3 5 R =200浆机的桨叶宽度 W W= （ =10浆机的浆片的高度 B B= （ =12料口出料口的设计 进料口的尺寸应与送料机械的卸料口相匹配。进料口与打浆机连接的角度大概取在 45 到 60 度之间，有利于物料的进入，出料口 的位于浆体的下部，利于物料进入下一道工序。取其倾斜角在 15到 45 度角之间，内缩角为 10 度左右。出渣口位于打浆机的机尾部，与筛筒的末端相连。 塔里木大学毕业设计 . 17 图 渣口、出浆口图 图 料口图 旋推进器 螺旋推进器位于进料口和打浆机浆片之间，起到一个传输物料的装置。没有什么高精度的要求它由一根装有螺旋叶片的转轴和料槽组成。转轴通过轴承安装在料槽两端轴承座上，转轴一端的轴头与驱动装置相联。料槽顶面和槽底开有进、出料口。其原理是：物料从进料口加入，当转轴转动时，物料受 到螺旋叶片法向推力的作用，该推力的径向分力和叶片对物料的摩擦力，有可能带着物料绕轴转动，但由于物料本身的重力和料槽对物料的摩擦力的缘故，才不与螺旋叶片一起旋转，而在叶片法向推力的轴向分力作用下，沿着料槽轴向移动。如下图 塔里木大学毕业设计 . 18 图 旋刮板图 塔里木大学毕业设计 . 19 5. 轴的强度校核计算 扭转强度条件计算 轴的扭转强度条件为 5 0 0 0 0 （ 由公式 5. 1 得 40 55 0 0 0 0 t =中 ： t 扭转切应力，单位为 轴所受的扭转，单位为 N里木大学毕业设计 . 20 轴的扭转截面系数，单位为 n 轴的转速，单位为 r/ 轴的传递功率，单位为 KW d 计算截面处轴的直径，单位为 许用扭转切应力，单位为 的材料为 45 号钢，查机械设计手册得 的值在 25 45间 可知轴的扭转强度是合适的 中心转轴受 2 根皮带的张力和带轮的本身的重量 m a xm （ 由公式 5. 2 得 523702112m F =52792N 皮带轮距离轴承的距离不大于 200 则中心轴承受的弯矩： M = F L （ 由公式 5. 3 得 M =52792带轮的孔径为 55 对实心轴的剪力： （ 由公式 5. 4 得 F =11 11 135 满足设计要求 根据轴的受力情况知轴的最大危险截面在左端轴承截面处 圆筒筛的体积 2 （ 由公式 5. 5 得 V=经测算水果大概的密度为 03 kg/假设西红柿全部装满圆筒筛，此时的重量： G= V g （ 由公式 5. 6 得 G=03 10 =6318N 运行时最大转矩为： tt 1. 21 T （ 由公式 5. 7 得 a x N m 轴的 最大剪应变： （ 由公式 5. 8 得 33m a x 0 016 0 0=25876N / m =60可以满足设计的要求的。 弯扭合成强度条件计算 该扭转切应力为静应力时，取 = （ 由公式 =0的材料为 45 号钢，由机械设计手册查的 1=60 所以是安全的。 的扭转刚度校核计算 轴的扭转变形用每米长的扭转角来表示，阶梯轴的计算公式： 110735 4（ 式中： T 轴所 受的扭矩，单位为 NG 轴的材料的剪切弹性模量，单位为 M 对于钢材， G 04 M 轴截面的极惯性矩，单位为 里木大学毕业设计 . 22 （对于圆 轴， ） L 阶梯轴受扭转作用的长度，单位为 m 分别代表阶梯轴第段上所受的扭矩、长度和极惯性矩，单位同前。 Z 阶梯轴受扭转作用的轴段数 综合上式计算出 = 为轴每米长的允许扭转角，与轴的使用均有关，对于一般的传动轴，可取 =然对于该产品设计中所涉及的轴为一般的传动轴， ，所以符合扭转刚度要求。 综上所述，该轴满足设计要求。 塔里木大学毕业设计 . 23 6. 传动轴键的校核 键长 L=64 b h=16 10 查 机 械 设 计 手 册 得 ： 许 用 挤 压 应 力 为 p 在 6090 键的工作长度为 l=48 键与轮毂键槽的接触高度 K=0.5h=10=5 由公式 （ 6） 由公式 6 得 55485 P =以选用 的平键强度足够。 塔里木大学毕业设计 . 24 总 结 通过这次设计过程让我体会到我们做机械的不易；整个产品设计的过程终于完成了，图纸也画完了，说明书也写完了，但是这次的设计过程让我很有收获。虽然是第一次做设计，遇到了很多困难，也烦恼过，但了解了设计是如何做出来的这个过程，这让我很知足，充实。杏子浆制作机的总体结构比较清晰，不算复杂，主要是两核心部件要规划好，破碎盘和螺旋刮板，这对于生产能力的影响很大。对于筛筒的长度要求也很重要，筛筒上的筛孔的大小也影响生产能力，通过这些确定电动机及减速器等其他的附件。改变转速、螺旋刮板的导程角，螺 旋刮板与筛筒的距离等可以调节生产能力大小。出浆口、出渣口、入料口都设计的很合理，方便人们的工作。通过这一切可以看出打浆机还是可行的，设计出来了，但加工会更困难的。在指导老师的指导下我完成了这一切，虽然磕磕绊绊过，累过，烦恼过，但是挺过来了，这个过程让我感觉付出值得。总的来说做的还不够，有许多的不足，比如如何提高打浆机的生产效率，如何让打浆机的生产能力更高，这些问题督促我还要不断努力；这也让我对自己有正确的认识，我还是很弱的，机械是个博大的宝库等待我们去发掘，相信我们能行，在老师的指导下，在设计完成的过程让我 收获不少的经验，感觉一切值得！ 塔里木大学毕业设计 . 25 致 谢 我很高兴，快要结束了，因为在经过 将近两个月的时间终于 把整个设计基本完完整整做 完 了 ，在设计 的 改进的 过程中遇到了 很多 的困难和障碍， 但是有了 同学和老师的帮助 ， 所有的问题迎刃而解 。 我的 指导老师 丁羽 老师， 他 对我 在设计过程中遇到问题 进行了无私的指导和帮助， 不厌其烦的帮助进行 设计 的修改和改进 ， 非常感谢老师，也感谢帮助我的同学 。 有时也通过查阅资料来解决问题，比如 在校图书馆查找资料， 也在网上查找资料 。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最 衷心 的感谢！ 感谢我的同学和朋友， 大家有问题不懂得互相帮助 ， 互相指导一下。 还在 设计及说明书 的撰写和排版过程中提供热情的帮助。 由于我的学术水平有限， 单独做设计的能力还不成熟，也是第一次做这么大型的设计，因此 所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学 友批评和指正！ 塔里木大学毕业设计 . 26 塔里木大学 毕业论文（设计）开题报告 课题名称 小型杏子酱制作机的设计 学生姓名 马全贵 学 号 8011212219 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 16 指导教师 丁羽 起止时间 机械电气化工程学院教务办制 填 表 说 明 一、学生撰写开题报告应包含的内容： 1、本课题来源及研究的目的和意义； 2、本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析； 3、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析； 4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路； 5、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法； 6、完成本课题的工作方案及进度计划； 7、主要参考文献（不少于 7 篇）。 二、本报告必须由承担毕业论文（设计）课题任务的学生在接到“毕业论文（设计）任务书” 的两周内独立撰写完成，并交指导教师审阅。 三、开题报告要求手写体，字数在 3000 字以上，由学生在本报告册内填写，页面不够可自行添加 张。 四、每个毕业论文（设计）课题须提交开题报告一式三份，一份学生本人留存，一份指导教师存阅，一份学生所在学院存档，备检备查。 开题报告正文 一 来源及研究的目的和意义 课题的来源：自选题 研究的目的 杏子的营养价值 ： 未熟果实中含类黄酮较多，类黄酮有预防心脏病和减少 心肌梗死 的作用。杏是维生素 量最为丰富的果品，而维生素 且只对癌细胞有杀灭作用，对正常健康、的细胞无任何毒害。 杏子酱制作机是一种水果酱打浆机，满足我们的日常生活需要。现代社会对于果浆的需求越来越大，人们都要追求高质量的生活水平，水果酱不仅能解渴，而且营养价值非常高，因此值得我们研究。通过研究找到最合适或者说合理的机器，并能够高效工作，满足我们 的需要。 研究的意义 因为 果 浆 是用新鲜或冷藏水果，经过 打浆 等加工手段制成的产品。果浆 饮料是人们日常生活中必不可少的食品。在炎热夏季，人们常用来消暑解热，在餐桌上也是必备之品。因它们口感甜美而深受大众欢迎。这类饮料也有其优缺点，应该引起重视。果 浆 中含有多种维生素和矿物质。果 浆饮料里含有很多水，饮用后可补充身体因运动和进行生命活动所消耗掉的水分和一部分糖、矿物质，对维持体内的水液电解质平衡有一定作用。果浆 含有很多天然招牌营养素，能增强免疫力、减少生病、延缓衰老。特别是鲜 打 果 浆 ，具有该水果的绝大部 分营养、功效。服用果 浆 可以使消化系统、泌尿系统和呼吸道患癌症的危险低一半，同时还能有效防止动脉硬化、高血脂和冠心病等心血管疾患。 所以我在拿到设计题目之后，首先经过查资料，和同学讨论，联系老师，上网查其最新的发展现状。我得到的信息是因为我国发展果浆这一产业较晚，但我国的水果产量大，在很短的时间里，已经发展成为世界上数一数二的果汁生产大国。在果浆制作机的产量也非常大、种类多，但技术含量还是不太高。我们在研究制作机就有一定的意义。这其中会有很多充满挑战的技术环节，需要我们去挑战，我想试试。这条路可能有失败，有惊 喜，我想这就是研究的意义吧。 二 题所涉及的问题在国内外现状及分析 国内研究的现状 改革开放十年来 ,我国果汁加工业有了飞速发展 ,但目前果汁饮料的质量有相当一部分不尽人意 ,影响产品质盘的两大方面 ,加工工艺及设备仍需作大量的工作 ,才能使产品质量进一步提高 8 年以来 ,我国曾先后从美国、日本、原西德等国引进了 30 多条果汁果若加工生产线 ,这些设备技术水平先进 ,生产效率高 ,使我们开阔了眼界 ,同时也为国家创造了较好的经济效益。 我国 尚未形成从原料输人到成品产出的连续机械化的成套生产线 ,只是在加工部分实现了 机械化生产 ,而原料处理及成品处理尚未形成完整的配套 现有的几套设备 ,只能对压力 ,温度进行显示、控制和调整 ,至于产品质量则缺少必要的检测传感装置 未有将微机用于成套设备中 . 近些年 ,我国的广大科研院所及高等院校为提高我国的果 浆 加工业水平 ,都积极开展高新技术的研究 ,如超滤和反渗透技术用应用于果汁的澄清与浓缩 ,微波能技术应用于果汁杀菌等 ,但目前还停留在实验室阶段 ,距离大规模的工业化生产应用 ,还须进一步努力 。 国外研究现 状 与其它食品机械一样 ,果汁加工机械的机电一体化目前在世界各国已初步形成了体系 。 在果 浆 加工的前处理设备中 ,法国的 司研制出了水果选别机 ,能对水果表面进行扫描鉴别其品质 ,然后反馈到机器中央管理系统 ,并依据其色泽 ,形状 ,品质等自动分级、并将不合格水果自动剔除 。日本三井矿物冶炼公司研制的远红外线水果分级机 ,采用红外传感器 ,可无损测定水果大小 ,硬度及含糖量 ,其输出信号经
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