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橙子 自动 榨汁机 结构设计 proe 三维 16 CAD 开题 独家

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橙子自动榨汁机的结构设计摘要科技发展的很快，机械技术也比原来先进了很多，水果榨汁机越来越受人欢迎。现在水果的破碎，还有提汁方式有三种，一个是机械化的榨汁，还有一个是理化的榨汁，还有一个是酶法的榨汁。不过用的比较多的还是机械的榨汁方式，理化还有酶法的榨汁方式，因为有副作用，并且有一定的局限性，所以基本上不怎么用。设计一款高效、环保、安全为一体的机械式榨汁机是非常有必要的。这篇论文是研究的橙子自动榨汁机。查阅有关资料，论文里面的榨汁机是螺旋式不间断的榨汁。在让橙子的固体跟汁分离的时候用的是压缩体积的方法，将橙子汁榨取出来。要想让榨汁机将橙汁炸出来，使用变螺距变径螺杆来进行的。对于榨汁机里面的关键零部件进行了具体的设计，算出来它的有关数据，对这些数据进行校核。论文里面设计的榨汁机构造不复杂，而且体积不大，榨汁的时候效率是很高的，使用起来也非常的便利。关键词：橙子；自动；榨汁机；螺旋式；设计AbstractThe 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 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 本课题研究的背景和意义11.2 榨汁机的分类及特点21.3 国内榨汁机的市场调查31.4 国内外榨汁机的研究现状51.5 榨汁机的发展前景6第2章 总体方案的设计与确定12.1 整体结构及工作原理的设计与确定12.1.1 整体结构的设计与确定12.1.2 工作原理的设计与确定22.2 螺杆部分的设计与确定22.3 螺杆直径和螺距的设计32.3.1 螺杆转速的确定32.3.2 螺距的确定32.4 电动机的选择与确定32.4.1 电机功率的计算32.4.2 电机转速的确定42.4.3 电机型号的确定4第3章 带与带轮的设计与计算63.1 V带的设计与计算63.1.1 V带计算功率的确定63.1.2 V带型号的选择63.1.3 带轮基准直径的确定73.1.4 传动中心距和带长的确定73.1.5 验算小带轮的包角83.1.6 V带根数的确定83.1.7 确定带的预拉力83.1.8 带传动作用在轴上压力的计算83.2 带轮的设计与计算93.2.1 带轮的材料93.2.2 带轮的形式93.2.3 带轮尺寸设计计算103.2.4 带轮的技术要求11第4章 螺旋轴的设计与计算124.1 螺旋轴材料的确定124.2 螺旋轴最小直径的估算134.3 轴上零件的周向定位的确定134.4 圆角半径值的设计144.5 按弯扭合成条件校核轴的强度144.6 螺旋轴强度的校核15第5章 其他零部件的设计、计算与选择165.1 筛筒部设计与确定165.2 轴承端盖的设计与计算165.2.1 端盖材料的确定165.2.2 凸缘式轴承端盖各尺寸计算175.3 轴承的选择与确定175.4 键的选择与确定185.4.1 键联接的概述185.4.2 键的计算与确定195.5 螺栓、螺钉的选择20结论21致谢22参考文献23I第1章 绪论1.1 本课题研究的背景和意义到了本世纪，现在国家种植水果的数量是越来越多，并且鲜果市场也慢慢的饱和了，卖水果的竞争也是越来越大。还有，因为我们国家国力的增强，人们的生活水平跟原来相比提高了很多，对果汁进行深加工这个行业进入到一个新的发展阶段。榨汁机是水果行业的新成员，也是比较重要的成员。因此，对榨汁机设备的研究势在必行。需要研制的榨汁机构造不能太复杂，造价不能高，并且榨汁效率还要高。什么是榨汁，也就是将一个水果推到机器里面去之后，将固体，液体这些混合物都从一个非常有限的空间里面挤压出去的这么一个经过。如果说挤压的机器构造合理，那么从挤压室里面出去的就只会是气体还有液体，固体还是在挤压的空间里面的。燕来使用的螺旋榨汁机的主要零部件是螺旋杆，它的原材料是不锈钢，通过铸造加工，之后再经过精加工生产出来的。它的直径顺着废渣排出去的这个方向是慢慢变大的，螺距是慢慢变小的，所以说跟它匹配的圆筒筛的容积也是慢慢变小的。施加给果浆的压力是慢慢变大的，在进行压缩的时候比例高达一比二十，果蔬汁经过回简筛的孔眼流出来，通常一个元筛是由两个半圆筛组成起来的，另外还有两个张骨架，这两个骨架也是半圆形的，用螺栓将他们紧紧的固定起来，螺旋杆最下面的那一头是一个锥形，跟调整压力的那一头对应起来。废渣从两者锥形部分的环状空隙排出。将这个空隙改变之后，出汁的效率也就可以改变了。可根据物料性质和工艺要求。将挤压压力进行改变，这样设备就可以确保正常工作了。螺旋式榨汁机构造不复杂，并且还不容易坏，并且榨汁的时候效率是很高的，不过这个榨汁机榨出来的果子浑浊物是非常多的，果汁氧化是比较厉害的，出汁率不高。现在人们的生活水平提高了很多，榨汁机进入了一个新的发展时代。榨汁机是其中的重要组成部分。所以说，研究榨汁机是非常有必要的，需要我们研究出来的榨汁机构造不复杂，成本不高，出汁效率高。1.2 榨汁机的分类及特点现在，市面上有好多榨汁机，不过这些榨汁机的构造，还有榨汁方式都是差不多的，用的比较多的榨汁机类型有三种，一种是桌面榨汁机，还有一种是便携式的榨汁机，还有一种是台式榨汁机，在这三种里面，带式榨汁机和台式榨汁机在市场是最多的，他们的外形看上去都差不多的。按照体积来进行分类，榨汁机的大小有五升的，六升的，七升的，还有八升的，体积都是不小的，榨汁的出汁率都是比较高的，不过电动机的工作效率是很高的，这样一来销售价格也就高了。按照榨汁机的电动机功率来进行分类，有200w，两百三十瓦的，两百五十瓦的，三百瓦的，三百五十瓦跟别的型号，一般型号还有台式的榨汁机用的都是两百到三百瓦的电动机。下面是一些常用的破碎机：1、双赞恩榨汁机这种榨汁机用了母线是两根，跟锥网滚伞进行连接，压缩水果果泥，进到咬合区连之后，经过伞过滤孔锥的面，将果汁过滤出来。不过这个榨汁机在对水果进行压榨的时候，时间不长，这样一来夹紧水果的性能是不好的，果汁的区域不大，出汁的地方是比较大的，所以一般家用是不大合适的。2、带式榨汁机皮带式破碎机在进行工作的时候，它的原理是通过双张力环网带夹紧了之后，通过旁通多级范围里面的压制辊直径，让左边右边，上边，下面的压辊上面的水果在这两个皮带之间进行挤压，之后再对果汁进行过滤。带式榨汁机的构造也不复杂，并且工作的时候是不间断的，效率也是非常高的，通用性能不错，造价也不高，不过它的不好的地方就是在榨取果汁的时候，果汁非常容易就被氧化了，卫生状况是非常不好的；引流液；网带孔壁容易。3、压板式榨汁机在这种夹式的榨汁机里面，装一个可以转动的圆柱形的筒体，在筒里面轴经过SAP长槽，在配一个两个方向的螺杆，螺杆跟圆形压板移动暴力动机气缸的两头进行转动。物料通过挤压泵的挤压进到机筒里面，果肉在这个板的两头，国际就从榨汁机长槽上面排出来，中间的这个洞排放的是果渣。不过压盘式的这种榨汁机对果肉的压紧力是非常小的，所以出汁率不怎么高。4、螺旋榨汁机这种榨汁机在我们国家用的是比较多的，构造也不复杂，一般机器不会坏，在进行榨汁的时候效率是非常高的，不过出汁率不高，一般情况下出汁率是在百分之四十到百分之六十，浑浊物所占的比例超过百分之三；这种榨汁机的构造非常简单，并且使用起来非常方便，榨汁的效率很高，所以用的是比较多的。现在市场上来看，这种榨汁机一般都是在食品方面用，主要用来榨水果，蔬菜的果汁。我们这篇论文主要是对这种榨汁机的出汁率进行改善。5、高速离心式榨汁机高速离心式榨汁机是现在市场上普及的一种榨汁机，它在工作的时候通过刀网的高速转动，将水果进行粉碎，离心力很大，就让果汁流淌到果汁杯里面去，果渣进到果渣桶里面去。型号，品牌不一样的榨汁机，它的材质，功率，还有果肉进料的口的大小不一样，在购买的时候要买功率大的，放果肉的入口大的榨汁机。优点：对水果的大小没有太高的要求，在榨汁的时候速度是很快的，榨一个水果只要几秒钟就可以了，炸出来的果汁没有浑浊物。缺点：噪音大；出汁率不怎么多，榨出来的果渣还是比较潮，有浪费存在，针对果汁含量比较少的水果或者是蔬菜，它是炸不出来果汁的。1.3 国内榨汁机的市场调查到本世纪，现代人对于食品的营养，新鲜要求是更高了，尤其是自从奶粉事件之后，还有国家取消了2008免检产品，人们对于食品安全的忧虑是越来越高，有相关部门进行市场调查，我们国家的人群对于食品有着自己的安全理念，也就是自己做的才是最安全的，最健康的，每天喝一杯果汁，不仅有益身体健康，对老人，还有小孩来说，可以吸收更多的影响。随着这些年生活水平的提高，很多家庭都购买了榨汁机，现在人们喝鲜榨果汁比喝饮料要多得多，所以说榨汁机的市场前景是非常好的。相对于一些别的新型小家电来说，榨汁机的需求还是最旺盛的，一般来说榨汁机的价格在两百多，一线品牌的榨汁机在五百多，不过高端产品在中国购买的不是很多。东菱原来制造出一种榨汁机，因为市场需求不大，所以基本上都是出口的，一直到两千年的样子，榨汁机在国内才开始火热起来，东菱集团这个时候开始对国内的消费市场进行开发。有数据表示，在发达国家，基本上每家都有超过四十种的小家电，在中国，就算是城市，么个家庭的小家电也不超过五个，所谓小家电，就是热水器，吹风机，榨汁机，面包机这样的产品，不过像咖啡机这样的小家电，在中国家庭购买的人是不多的，也就是 “上诉份额较低。苏泊尔集团有过调查，在中国，家庭购买榨汁机的占全部总数的百分之五左右，也就是说榨汁机市场还在初期阶段，因为榨汁机在中国进入市场的时间比较晚，另外中国人对于喝果汁这个事情还没有形成一个特定的习惯。ACA这个品牌在2003年进入中国的市场，他们在中国销售的主要是电烤箱，榨汁机是比较少的，因为秋冬时节，是销售电烤箱的旺季，榨汁机对于他们来说销售额不高。西方人喜欢功能单一，产量大的产品，中国人习惯功能多的产品。魏东潘说，“为了满足市场的要求，很多公司生产的产品不仅可以榨果汁，还可以进行研磨，混合等等这些功能，单一做榨汁机的企业没有多少。到市场上可以发现，只有飞利浦的榨汁机是只有榨汁这一个功能的，别的品牌的榨汁机都是多功能的。销售工作者说，通常买榨汁机的人多半是为了榨豆浆，搅拌肉，单纯买回家榨果汁的人很少。多功能的处理器刀片磨损是比较厉害的，所以说它的使用时间比纯粹的果汁机要少很多。中国人的饮食习惯跟西方人不一样，这也是为什么果汁机在中国销售没有西方那么好的原因。”中国代替早餐果汁豆浆喝。”卖家电的工作人员说，很多消费者直接买水果吃，将水果榨成果汁很麻烦，并且水果的一些营养也没有了。总的来说，购买榨汁机是为了两类人群，一个是老人，一个是儿童，小孩挑食，榨成果汁一起喝下去，不存在挑食的状况，老人牙齿不好，果汁也可以满足他们对于营养的要求。当然不排除年轻人购买榨汁机，因为他们对于生活的追求不同，使用榨汁机可以体现他们对于生活品质的追求。现在生活质量是越来越好，消费者不仅仅满足于基本的生活需要，对于生活品质的需要也是越来越高，单纯的榨汁机在这类人群中市场还是蛮大的。按照2006年市场调查的有关数据，榨汁机销售最好的是飞利浦的，市场份额为百分之五十八，别的都是我们国家的一些别的品牌，苏泊尔占到市场百分之七点一的市场份额，其他公司的份额3%3%。另外，榨汁机的杯筒形状是不一样的，那么对于它的定价是有很大影响的。被踢如果是玻璃的，通常售价都要达到五百左右。但是，我们在进行调查的时候发现，玻璃榨汁机不是那么多的，通常都是在家用的榨汁机上使用。榨汁机不仅是家庭使用，一般的果汁贩卖，酒吧这些地方，他们买的榨汁机都是价格比较低廉的。有专家预言，中国未来五年小家电的增长份额会在百分之八到百分之十四。中国的经济水平越来越高，人们对于生活质量的要求也越来越高，所以说果汁榨汁机的市场还是比较看好的。1.4 国内外榨汁机的研究现状上世纪八十年代，我们国家开始了工业化的进程，因为生产的榨汁机技术都比较差，核心技术都在国外。螺旋榨汁机在当时是我们国家生产的主要类型，榨果汁的时候出汁率只有百分之六十，跟国际先进水平相比，要低百分之二十，在果汁加工单位，所有的机器都是从国外进口回来的，所以说工厂的成本是非常高的，不过效果确是很好的。因为果汁的生产规模有限，再加上国内当时的消费水平不高，还有生产企业的经济实力没有那么强大，所以当时那样的现状保持了十五年。之后获知行业的整体国模一直没有太大的变化，到了上世纪九十年代开始，水果的产量是越来越多，市场都快要饱和了，卖水果成了一个大难题。另外，国家的经济水平提升了，人们的生活水平也提升了，果汁这样一个新行业进入到了人们的视线当中，并且发展是非常迅猛的。现在，果汁加工行业已经转向产业化的发展了，一些大公司现在开始开发国际市场了，不过我们国家的榨汁机生产水平跟国外比还是比较差的，一些关键设备还是要从国外进口。因为容量大，通用性好，出汁率也比较高，产品的质量也不错，中国的果汁加工厂一般都进口布赫液压万能的榨汁机。据资料显示：在发达国家的家庭厨房里面，用的比较多的榨汁机有搅拌机，榨汁机等等，这些小家电的保有量已经超过了百分之八十，而我们国家还没有到百分之十，所以说，小家电在我们国家还处在初级阶段，潜力是非常大的。果汁机在发达国家的发展时间是比较长的，属于基础产业，技术是非常先进的，高科技的装本，这样它的生产效率是很高的，耗费的能源也比较少一些，浪费可以少一些，果汁的口感还有营养保持的都蛮好的，果汁的质量就更好了。国外的果汁加工机已经发展了一百多年了，现在是一个非常完整的产业链，而且生产规模比较多，加工手段是非常先进的，加工机器也是很先进的，看一个榨汁机的加工工艺好还是坏，主要在于榨出来果汁的好坏，榨汁机的好坏，果汁的好坏有很大的影响，对加工成本还有企业的效益有很大的影响。所以说，对于榨汁机的工作特性要非常清楚，在选择机器的时候才能满足实际生产的需要。为了将榨汁机的加工水平提高，那么果汁加工行业在这样的背景下发展的就很快，这就解决了水果市场饱和的问题。现在我们国家经济发展的很快，市面上榨汁机的种类是比较多的，不过很多的设计方式，还有加工技术，检测手段都比较差；不管是产品的质量，还是产品的外观，跟发达国家相比都差好多。还有，我们国家使用的材质，质量是不稳定的，这样导致生产出来的榨汁机的质量也没有国外好。现在市面上生产的榨汁机有的价格还是比较高的，对于消费者来说不大愿意购买，还有一点是榨汁机的通用性不好，另外出汁的效率不高，还有果汁里面还有很多果肉。所以说，现在要生产一款出汁率高，果汁清澈的榨汁机才能满足消费者的需求。1.5 榨汁机的发展前景现在我们国家市面上的榨汁机的出汁率都不高，果汁也不清澈，所以对于榨汁机的构造要进行改进，将榨汁机的技术要提高。所以，研制新的榨汁机，一定要将它的工作效率提高，另外出汁率要提高，这样对于现在的这些榨汁机来说才是改善了质量。另外，榨汁机在进行操作的时候要简单一点，对于不同年龄层次的人要都可以使用，在操作时候安全性要高，不过机器的经济效益要全部都考虑之后，机器要安全性能好，可靠性高，用起来方便才行。在这些要求都满足了，榨汁机的标准要进行程序化，系列化，使用的零件是通用的才可以。按照政府部分的统计显示，食品行业现在已经发展的很快，对机械行业的发展也产生了巨大的影响，有关数据显示，在上世纪末的时候，我们国际生产的食品机械已经超过了两千三百了，现在它已经是前十大产业之一了。所以说，面对这么大的需求，我们国家的小家电市场前景是非常好的。6第2章 总体方案的设计与确定2.1 整体结构及工作原理的设计与确定2.1.1 整体结构的设计与确定论文中涉及的榨汁机使用的是折叠式的，也就是说在一个平面上安装了螺杆，而电动机是装在另外一个平面上的，具体的在图纸2.1里面有所展示。这样布置有如下好处：1、整个机器的长度减少了很多，而且机器的刚度比原来也高了很多，相对来说使用的原材料也少了，成本也降低了；2、用三角带对电动机进行传动，这样一来就可以进行缓冲，防止原料里面有异物，这样会造成螺杆堵起来，会导致一瞬间的负荷太大的话，电动机被烧坏了；3、因为电动机安置的地方比较低，还有电动机跟螺旋轴之间的传动用的是三角带，这样一来机械工作时候的噪音就可以大大的减低了。图纸2.1里面展示的就是螺旋式榨汁机的节本结构。图纸2.2里面展示的就是螺旋式连续榨汁机的立体图纸。图2.1螺旋式连续榨汁机结构简图1-电机2-三角带3-带轮4-连接轴5-进料斗6-螺杆7-筛筒8-出料斗9-集液器10-机架图2.2螺旋式连续榨汁机三维结构图2.1.2 工作原理的设计与确定由图2.1可知：这个榨汁机的组成部分是机架，螺杆，筛筒，电动机等等。电动机在带动螺杆工作的时候是通过三角带进行的，从进料斗5这个地方将橙子放进去，通过螺杆6的作用，果肉被挤压之后，果肉的水分经过筛筒7过滤，之后在流出来，通过集液盘9流道机器外面来，果肉在榨汁机里面受到的挤压力量是非常大的，果汁就会越来越少，最后通过料斗8就流出来了。出汁率是大还是小，只要将筛筒还有螺杆锥形部之间的缝隙大小改变了就可以了，空隙大小变了，那么螺杆的压力就会变了。空隙大，则出汁率小；空隙不大，那么出汁率就变大了，但是果汁不清澈。2.2 螺杆部分的设计与确定通过两头的轴承，压榨螺杆就支撑在机架的上面，在进行榨汁工作的时候，果肉在圆筒筛里面进行旋转动作。为了要让橙子进到榨汁机后收到螺旋式的挤压，螺杆螺距顺着进料斗的这个方向慢慢的变小。根据螺杆螺旋直径的大小来进行分类，有等径，还有变径这两种，按照螺杆螺距来进行分类，有等距，还有变矩两种。针对论文里面的设计来进行分析，使用的螺杆是变径，变螺距的。这种形式的可以通过将容积变小慢慢将压力变大，螺杆上的螺旋有两段，一段是喂料的，它的直径是没有变化的，不过螺距是慢慢变小的，它是用来将果肉输送进去的，对果肉进行一开始的挤压；第二段螺杆是用来进行压榨的，它的直径顺着轴的方向进行改变，螺距越来越小，对果肉的挤压就越来越大。2.3 螺杆直径和螺距的设计2.3.1 螺杆转速的确定因为这个螺杆在挤压的时候是类别挤压，不需要很快的速度，那么速度是很慢的，确定n=400r/min2.3.2 螺距的确定因为螺距是越来越小，所以确定第一段螺距就是t=76mm。则橙子的移动速度为：v=m查阅资料按照下面的公式来算螺旋榨汁机的产能：G=3600Fv (kg/h)其中：F螺杆送料的断面面积(m2)；物料的密度，取=400kg/m；充填系数，取=0.6。G生产率，取G=1500kg/h将参数代入公式可得：1500=3600F0.5064000.6，求得：F0.0347(m)按照算螺杆螺旋送料的时候断面的公式：F=式中：d螺杆送料的断面外径(m)；d螺杆送料的断面内径(m)；由内径强度校核d=0.09m；将所得数据导入得：d0.2287m取螺杆送料的断面外径d=0.24m。2.4 电动机的选择与确定2.4.1 电机功率的计算榨汁机在进行工作的时候耗费的能耗有两点：挤压的力量消耗功率；物质消费能力。设压榨物料所消耗的功率为P：P=(1+2+3+Z)=0.0347=3470W式中：相邻螺距大小之差；Z螺距数量物料所受到的最大压力设使物料移动所消耗的功率为P：P=m=(W)式中：m物料质量kg；物料运动时间s。而=G(生产能力)，v=P=83.3w则消耗的功率为：P=3948.1w式中：传动效率。一般取0.8-0.9。这里取较大值为0.9。2.4.2 电机转速的确定旋转轴速度：n=400r/min，确定带传动的传动比大小是2-4，那么确定的电动机转动速度大小就是：(2-4)400=800-1600r/min。2.4.3 电机型号的确定电动机是选择最多的驱动机构，而且现在电动机的研制都已经标准化而且系列很多。在实际的工作中要根据不同的情况，来选择适用于不同环境的电动机的类型，包括电动机的具体数据，款式，功率等等，然后，再来确定它的型号。电动机有两种，一种是直流的，一种是交流的，一般情况下，交流电只是在工业领域里面使用。在交流的状况下电动机还有两种，一种是异步的电动机，还有一种是同步的电动机。对异步电动机进行分类，有笼型电动机，还有绕线型的电动机，电动机的种类非常多，用的最多的就是笼型异步电动机。结合论文中的电动机工作环境，工作位两班倒，负荷中等，冲击力也相对中等，工作环境比较整洁，使用的电源是三相电。确定使用的电动机的电压是三百八十伏的，是Y系列的，是三相电的笼型异步电动机。Y系列电动机，它的使用范围都是比较一般的，并且是全封闭的，自扇冷式的笼式三相异步电动机。在进行安装的时候，它的大小，还有功率的大小都满足IEC的标准，这个电动机外壳进行防护的时候等级是，对它进行冷却的时候用的方法是IC411，不间断的进行工作的。可以用在对动力没有特别要求的机器上。Y系列电动机在工作的时候效率是很高的，并且也不耗费太多的能量，堵转转矩是比较大的，噪音不大，产生的振动小，在工作的时候非常安全，可靠性高。Y80315电动机符合Y系列（IP44）三相异步电动机技术条件JB/T9616-1999。Y355电动机符合Y系列（IP44）三相异步电动机技术条件JB5274-91。Y80315电动机采用B级绝缘。Y355电动机采用F级绝缘。额定电压为380V，额定频率为50Hz。功率3kW及以下为Y接法；其它功率均为接法。电动机运行地点的海拔不超过1000m；环境空气温度随季节变化，但不超过40；最低环境空气温度为-15；最湿月月平均最高相对湿度为90%；同时该月月平均最低温度不高于25。查阅有关资料，确定电动机的型号是Y112M-4。它的具体数据在下面表格3.1里面都展示出来了，那么这个电动机的额定功率大小就是4kw，=1440r/min外形尺寸长*宽*高(mm)400*313*265重量47kg。表2.1 Y系列的技术参数表型 号额定功率额定电流转速效率功率因数堵转转矩最大转矩重量额定转矩额定转矩kWAr/min%COS倍倍kgY80M1-40.551.5139073.00.762.42.317Y80M2-40.752139074.50.762.32.317Y90S-41.12.7140078.00.782.32.325Y90L-41.53.7140079.00.792.32.326Y100L1-42.25143081.00.822.22.334Y100L2-436.8143082.50.812.22.335Y112M-448.8144084.50.822.22.347Y132S-45.511.6144085.50.842.22.368Y132M-47.515.4144087.00.852.22.379Y160M-41122.6146088.00.842.22.3122Y160L-41530.3146088.50.852.22.3142Y180M-418.535.9147091.00.862.02.2174Y180L-42242.5147091.50.862.02.2192Y200L-43056.8147092.20.872.02.2253Y225S-43770.4148091.80.871.92.2294Y225M-44584.2148092.30.881.92.232724第3章 带与带轮的设计与计算通过张紧带轮上面的传动带，利用带和带的摩擦来对力进行穿钉，这就是带传动。带传动在进行传动的时候稳定性非常好，构造也不复杂，并且成本还不高，没有必要进行润滑，可以对振动进行缓解等好处，在机械传动上用的是最多的。3.1 V带的设计与计算3.1.1 V带计算功率的确定因为要设计的榨汁机是螺旋的，它的机械负荷变化是比较大的，原来的电动机是笼式异步电动机，Y系列的故：=1.2工作情况系数取=1.2。3.1.2 V带型号的选择依据机械设计基础，能够知道带传动具有下面的优缺点：1、带传动的优点：（1）适用于中心距较大的；（2）传动带的弹性是非常好的，可以将震动缓冲吸收下去，特别是这个v带上是没有接头的，在进行传动的时候非常稳定，产生的噪音不大；（3）出现过载时候带子在带轮上面出现打滑的情况，有效的保护别的零部件不被损坏；（4）它的结构相对来说不复杂，在进行制造还有维护的时候非常方便，价格也比较低。2、带传动的缺点：（1）传动的外廓尺寸较大；（2）因为要进行张紧，所以在这个轴上面受到的力量就比较大；（3）在进行工作的时候有弹性的滑动产生，所以就不能确保主动轴还有从动轴之间转动的速度比的关系；（4）带的寿命短；（5）传动效率降低；（6）在进行带传动的时候，有可能摩擦会出现火花，或者摩擦会有电出现，所以它是不能安置在易燃易爆的地方的。查阅有关资料，知道V带的种类有其中，按照算出来的功率大小，还有小带轮转动时候的速度，确定下来使用的是A型的V带。3.1.3 带轮基准直径的确定使用的传动是带轮传动，这种传动是在机械的工作里面用的最多的一种。它的优点是传动的时候工作的效率是很高的，而且工作起来比较可靠，使用的年限也比较长，平均传动比准确，它的结构是比较紧凑的而且使用的领域很多。要进行带轮传动的话，要达到几点要求：（1）震动要小一点，噪音要尽可能的降低，在运动的时候精确度还要高。（2）机器自身的额定承载重量要高一点，同时机器的外形要小一点，重量要轻一点，带轮的强度要比较高，耐磨的性能要好一点，要能够达到设定的工作年限。在对带轮进行设计的时候，只要设计的比较合理的，制作带轮的材料还有在进行热处理的时候的选择正确，加工出来的产品质量过关，而且精度也很高，这样就能达到了预期的效果了。1、初选小带轮的基准直径查机械设计师手册，由于，令。2、计算V带的速度V3、计算大带轮直径3.1.4 传动中心距和带长的确定初定中心距，由即：，可为500mm。计算基准带长：查阅相关资料确定下来带的基准长度：计算实际中心距，由公式：考虑安装调整，中心距的变动范围为：3.1.5 验算小带轮的包角通过公式还有对包角的一些需求，要用下面的公式来进行计算： 3.1.6 V带根数的确定根令Z=3根。查机械设计师手册表得：=1.32=0.92=1.01式中：包角度数是一百八十度的时候，状况比较稳定的时候，专门指定长度的带的许用功率大小；带的长不一样，对系数有影响，也就是所谓的长度系数；包角不一样的时候，对系数也有影响，也就是所谓的包角系数。3.1.7 确定带的预拉力单根V带的预拉力由下式确定：3.1.8 带传动作用在轴上压力的计算式中：单跟带的初拉力；Z带的根数；小带轮上的包角。通过上面对V带的设计和计算，现将上面的设计和计算做如下总结：详细的在下面的表格3.1里面，展示就是这个带的相关计算数据：表3.1 V带设计计算列表设计计算项目结果说明计算功率P4.8工作情况系数k1.2小带轮直径D100mm验算V带的速度V7.54/s一般不低于5m/s大带轮直径D360mm初定中心距a500mm参考实际机械结构确定定中心距a525mm初算V带所需的基准长度L1750mm选V带的基准长度L1800mm包角151包角系数k0.92长度系数k1.01单根V带所能传递的功率P0.995单根V带功率增量P0.12kwV带根数Z3根每米V带质量0.10kg/m单根V带的初拉力F115N3.2 带轮的设计与计算3.2.1 带轮的材料铸铁带轮用的是最多的，带子的速度范围是在v25ms，那么确定他的材质就是HTl50。3.2.2 带轮的形式按照轮辐的构造来进行分类，有实心式的，轮辐式的，还有辐板式的，V带轮一般用的原材料都是灰铸铁，还有钢，铝合金等等，其中以灰铸铁应用最广。带轮的组成部分有轮的边缘，腹板，还有轮毂。带轮外面的那一圈圆的就是轮缘，它也是一个工作零部件。带轮的构造在进行确定的时候依靠的它的直径，因为它的直径大小是在D(2.5-3)d，那么这个小带轮就用实心的；对于比较大的带轮来说，因为直径的大小是D9.06MPa，所以是非常安全的。第5章 其他零部件的设计、计算与选择5.1 筛筒部设计与确定在筛筒上有很多的圆筛孔，筛孔里面过滤出来的就是果汁。筛孔的设计主要参数：筛孔的大小与分布的密度。因为果汁要从这个筛孔里面过滤出来，所以筛孔是越大越好的。不过，要注意筛筒会受到螺杆转动时候的压力，这个压力是很大的，所以说这样的话孔隙率不能太过大了。具体结构见图5.1筛筒。图5.1筛筒选取筛孔的直径：在确定筛孔的时候，先要对物料的颗粒进行考虑，物料颗粒比较大的时候，筛孔也要大一点，这样一来汁液排出来的时候就比较简单了。不过，筛孔也不能太大了，不然的话，物料的损耗也就比较大了；物料的颗粒比较小的话，筛孔的直径也要小一点，不过太小也不行了，因为太过小了，就会出现堵塞的情况，没有办法让汁液从筛孔里面排出来。圆筒筛用的是不锈钢板，型号是lCrl7Ni2，它的厚度是两毫米，那么孔的大小就是两毫米，跟它靠在一起的孔之间的距离也是两毫米。圆筒筛的内径为240mm。长为578mm。要想清洗起来方便一点，后期维修也方便一点，它可以分为两个部分，一个是上，一个是下，在禁锢的时候用螺栓来进行。5.2 轴承端盖的设计与计算5.2.1 端盖材料的确定选用HT150。选择使用的端盖是凸缘式的，这样一来对间隙进行调整的时候是非常方便的，密封的时候性能也比较好。要对轴承的间隙进行调整，在端盖还有轴承座的中间放一个调整的垫片，这样一来密封就可以实现了。轴承端盖简图如下图5.1。图5.2 轴承端盖5.2.2 凸缘式轴承端盖各尺寸计算D0=D+2.5d=120+2.512=150mmD1=D-(10-15)=120-(10-15)=105-110mm，取D1=110mm。D2=D0+2.5d=150+2.512=180mme=1.2d=12.5mmme=12.5mm，取m=28.5mm5.3 轴承的选择与确定在进行轴承的选用和选择的时候，首先要作的就是依据相应的型号了解它所受载荷的方向，所受载荷的数字的大小，转动的速度、工作环境的影响等等一系列的指标。通过查阅资料后晓得，在转动的速度比较高，并且所受的载荷比较的小的地方，应该选用以点接触的球轴承作为选取的对象；如果安装轴承的地方其承受的载荷或者力比较的大，转动的速度又比较的小的时候，应该选用以线进行接触的滚子轴承；如果安装轴承的地方是既承载轴线方向的力又承受直径方向上的力，那就应该选择以线接触的圆锥滚子轴承否则是以点接触的轴承；还有一种情况就是轴线方向所受的力比较的大，直径方向受的力比较的小。角接触轴承兽兽的是双向轴的负荷，并且极限转动的速度是很快的，并且精度也是很高的，从成本上来思考，深沟球轴承跟滚子轴承相比较，是要便宜点的，按照轴的大小，查阅有关资料，确定角接触球轴承的型号是S7，确定下来轴承的型号，就是7012AC.。尺寸d=60，D=95，B=18。1、轴承的预紧预紧的意思就是把轴承撞到座和轴的上面以后，通过一定的方式让里面滚动的物体和里面还有外面的全之间保持压紧的状态。对轴承进行预紧的目的：在支撑的时候刚性更好，震动和噪音能够有效的降低，也要防止滚动体因为惯性在圈内和圈外进行滑动。2、轴承的安装和拆卸在的轴承没有进行破开的时候必须要按照轴的方向进行安装还有拆卸，应该最先选择使用里面的圈还有外面的圈来把轴承分开。在的轴承在长一点的轴上面安装的时候，为了能够方便进行安装，选择圈里面的孔是1：12的。3、经济性要求对轴承的价格进行比较，正常情况下深沟球的这种轴承价格比较低，磙子轴承比球轴承的价格要高一点。轴承的精度高的话那么价格就更高。在选使用什么轴承的时候，需要仔细的对轴承的价格进行了解一下，在满足各种需要的前提，尽量使用成本低的。这篇论文里面的密封就是对轴承的密封，在进行密封的时候用的是毡圈来进行的，这样能够有效的防止灰尘进到轴承里面，让轴承始终保持干净。使用毡圈来对轴承进行密封主要是因为这样的密封装置结构非常的简单，成本也很低而且使用的范围非常的广泛，是用矩形毡圈装在梯形槽然后产生径向压力来达到密封的效果的。5.4 键的选择与确定5.4.1 键联接的概述轴还有带毂的零部件上用到键还有花键，键的作用是进行固定，将转矩传递出去的。有的时候，键还可以对轴向进行固定，还能将轴向力传递出去；有些则能构成轴向动联接。键这个零件是符合国家标准的，有两种类型：1)平键和半圆键，他们之间的连接是松连接；2）斜键，构成紧联接。1.平键和半圆键联接平键联接键的侧面是工作面。在完成任务的时候，键跟键槽之间相互挤压，将转矩传递出去。根据使用的途径不一样，可以分为普通的键，导向键还有滑键。普通平键，它进行的联接是静联接，根据键的结构不一样，可以进行分类，一个是A型的，就是圆头的，一个是B型的，就是方头的，还有一个是C型的，就是一头方一头圆的。在轴上面用键槽铣刀就使用A型的，在将这个槽洗出来的时候，在里面固定键的效果是比较好的。不好的地方就是，在这个键头顶上的侧边跟轮毂上的键槽没有碰到，所以这个键的圆头这个地方没有完全使用，这样一来在这个轴上面顶头这个地方应力是很大的。平头的平键就么有这些不好的地方，但是太大的键应该用螺丝固定起来，防止出现滑脱的现象。导键联接和滑键联接，他们的连接都是动态的，都是可以进行移动的。导键根据内部结构不一样可以进行分类，有圆头的，也有方头的，固定在轴上都是通过螺钉来实现的。半圆键联接半圆键是用来进行静连接的，在这个键侧边的面，是进行工作的这个面。这种类型的键连接好的地方就是工艺性好，不好的地方就是在轴上面的键槽是很深的。它连接的都是比较小的载荷，当然也可以用来连接锥形轴的。2.斜键联接楔键联接在这个键的上边的面，还有下边的面都是工作的面，这两个面都跟毂还有周上面的键槽紧紧的靠在一起。键的上表面具有1：100的斜度。切向键联接由两个斜度为1：100的单边倾斜楔组成。切向键上边的面还有下边的面都是进行工作的面，键在进行连接的时候一定要有一个工作面实在这个轴心线的这个面的里面的。5.4.2 键的计算与确定键、轴使用的原材料是钢，键在连接的时候用的是静连接，冲击不是太大的。键联接的许用挤压应力，取。确定转轴主轴上跟带乱进行连接的键，动齿盘跟主轴连接的键用的是一般的平键：选用GB10951979（A型）。对于与带轮轮毂连接的键，其尺寸为12830。5.5 螺栓