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高速
离心
果汁机
结构设计
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- 毕业设计说明书题 目：高速离心式果汁机的结构设计目 录摘 要 .2第一章 榨汁机设计前期调查 .31.2论文的主要内容、研究方法和榨汁机的现状 .41.2.1论文的主要内容 .41.2.2论文的 研究方法 .41.2.3我国榨汁机的现状与发达国家的差距 .51.2.4我国榨汁机的市场调查 .61.3 榨汁机的设计 .81.3 .1榨汁机的类型 .81.3.2 榨汁机的现状分析 .81.3 .3对新型榨汁机设计的一般要求 .91.3.4 榨汁机的发展前景 .9第二章 离心式榨汁机的总体设计方案 .102.1 榨汁机方案的比较 .102.1.1高速离心式果汁机 .102.1.2 低速挤压式果汁机 .11第三章 电机的选择与校核 .153.1 电动机的选择要求 .153.2 电动机类型的选择 .163.3 电动机额定功率的确定 .183.4 键的强度校核 .19第四章 榨汁部件的设计 .214.1 回转篮的设计 .214.2榨汁机壳体的设计 .224.2.1 榨汁机壳体材料的选择 .224.2.2榨汁机壳体结构的设计 .23第五章 榨汁机的使用和保养 .2620摘 要随 着 科 学 技 术 的 不 断 发 展 ， 农 业 机 械 化 技 术 也 发 展 到 了 一 个 新 的 水 平 ； 随 着 农业 机 械 化 技 术 的 发 展 和 人 们 生 活 水 平 的 提 高 ， 水 果 榨 汁 机 的 改 进 成 为 目 前 消 费 者 关心 的 热 点 问 题 。本 文 介 绍 了 榨 汁 机 的 研 究 意 义 、 榨 汁 机 的 研 究 现 状 ， 分 析 了 榨 汁 机 的 发 展 前 景 ，详 细 讲 述 了 离 心 式 榨 汁 机 的 工 作 原 理 。 这 次 和 同 组 人 员 一 起 设 计 的 离 心 式 榨 汁 机 能够 更 独 特 地 更 好 地 满 足 消 费 者 的 意 愿 ， 本 着 简 单 、 方 便 、 实 用 为 原 则 一 切 从 消 费 者的 利 益 出 发 。 而 且 ， 该 榨 汁 机 祛 除 了 以 前 榨 汁 机 出 汁 率 底 、 果 汁 不 清 的 弊 端 。 单 相串 激 式 电 动 机 充 分 体 现 了 自 动 化 、 高 效 化 、 小 型 化 、 简 单 化 、 环 保 化 等 特 点 。最 后 ， 我 相 信 我 们 所 设 计 的 这 台 集 专 业 化 、 智 能 化 ， 自 动 化 、 ， 高 效 化 、 小 型化 、 简 单 化 、 环 保 化 、 安 全 性 为 一 体 的 榨 汁 机 能 够 早 日 走 进 消 费 者 的 家 庭 。关键词 离 心 式 榨 汁 机 、 电 机 选 配 、 壳 体 设 计 、 榨 汁 部 件 设 计- 1AbstractIn recent years, the rotary digging pile driver has obtained the fast development of our country but compared with rotary digging pile driver in a foreign country for decades, the development history of domestic rotating drill in key components and core technology, there is still a gap compared with abroad, the development of rotary digging pile driver in China is still a long way to go.This paper studied the power head as an important item of the rotary digging pile driver host, has been the key components of the host research the performance is good or not directly affect drilling efficiency the development of the driver in a foreign country has several ten years of history, the development of the power head has a superior performance!Unique technology and new design concept of the development of the current domestic power head can meet the construction work of rotary digging pile driver basic reliability and function extension but still need further development.It is difficult to retrieve the rotary digging pile driver power head system design and development of related literature, no literature at home and abroad and use for reference , therefore, this topic for power system analysis and research, as important item in the rotary digging pile driver development projects, hope will bring the rotary digging pile driver product development as a reference.Keywords: rotary digging pile driver, power head, drive way, the driver, the speed reducer 2第一章 榨汁机设计前期调查及现状1.1 论文选题的依据和研究意义 春 夏 秋 冬 ， 任 何 一 个 季 节 都 有 它 的 独 特 性 ， 但 对 于 热 爱 生 活 的 人 来 说 ， 无 论是 初 夏 季 节 还 是 如 今 的 严 寒 冬 日 ， “补 水 “都 变 得 格 外 重 要 。 可 我 们 不 能 一 个 劲 地喝 水 ， 而 水 果 天 天 吃 也 会 腻 。 何 不 尝 试 用 榨 汁 机 来 榨 取 一 杯 新 鲜 的 果 蔬 汁 ， 既 能 及时 补 充 水 分 又 自 然 健 康 。不 知 道 有 多 少 人 注 意 到 ， 市 面 贩 售 的 所 谓 “果 汁 饮 料 ”， 往 往 有 小 字 标 注“浓 缩 还 原 ”一 水 果 浓 缩 液 +水 +糖 +其 他 元 素 (防 腐 剂 、 色 素 、 增 稠剂 等 )的 勾 兑 品 。 此 类 饮 料 ， 原 果 汁 的 含 量 大 多 在 10%到 30%左 右 ， 不 但 有 大 量 的糖 分 和 添 加 剂 ， 而 且 在 加 工 过 程 中 往 往 伴 随 反 复 的 高 温 杀 菌 ， 营 养成 分 很 难 真 正 “保 鲜 ”。自 己 动 手 ， 用 榨 汁 机 调 制 的 蔬 菜 果 汁 ， 好 处 起 码 有 三 点 :安 全 ， 自 由 ， 均 衡 。 无 添加 剂 ， 随 时 随 地 享 用 ， 搭 配 随 心 所 欲 ， 用 来 做 饮 料 或 者 煲 汤 做 菜 都 可 以 ， 没 有 过 多的 工 业 流 程 参 与 ， 最 大 程 度 上 保 留 了 营 养 成 分 。榨 汁 机 由 诺 蔓 沃 克 博 士 (Dr. Norman Walker)发 明 于 1930 年 的 产 品 。 这 位博 士 因 此 而 闻 名 于 世 ， 被 誉 为 活 性 果 汁 机 之 父 。榨 汁 机 主 要 功 能 是 搅 拌 、 榨 汁 等 ， 榨 出 的 果 汁 比 买 来 的 果 汁 营 养 丰 富 、 味 道 更佳 。 因 为 操 作 方 便 、 价 格 便 宜 、 成 品 新 鲜 ， 并 可 以 根 据 自 己 的 爱 好 调 整 饮 料 成 分 ，使 得 越 来 越 多 消 费 者 选 择 用 榨 汁 机 自 制 饮 料 。同 样 的 ， 老 人 牙 齿 不 好 ， 营 养 摄 取 困 难 ， 比 起 综 合 维 生 素 药 片 ， 鲜 榨 果 蔬 汁 更加 天 然 ， 保 留 营 养 更 全 面 。1.2论文的主要内容、研究方法和榨汁机的现状1.2.1论文的主要内容本 次 设 计 的 主 要 内 容 是 离 心 式 榨 汁 机 的 机 械 本 体 设 计 ， 主 要 负 责 水 果 榨 汁 机 的壳 体 的 设 计 。 该 设 计 本 着 简 单 、 方 便 、 实 用 、 安 全 为 原 则 ， 在 材 料 上 采 用 了 PP材 料 （ 聚 丙 烯 ） 和 ABS（ 工 程 塑 料 ） ， 设 计 上 弥 补 了 以 往 各 种 榨 汁 机 的 不 足 ， 充 分体 现 了 自 动 化 、 高 效 化 、 小 型 化 、 简 单 化 、 安 全 化 等 特 点 ： 简 单 实 用 的 榨 汁 机 可 以让 老 人 和 孩 子 轻 松 操 作 而 且 维 护 修 理 特 别 简 单 。 我 相 信 它 在 未 来 的 市 场 上 一 定 很 畅销 倍 受 消 费 者 的 青 睐。- 31.2.2论文的研究方法在 系 统 研 究 和 总 结 了 前 人 的 成 果 与 经 验 的 基 础 之 上 ， 我 采 用 带 有 锯 齿 的 切 削 刀 网 粉碎 ， 增 强 切 削 效 果 ； 超 细 的 金 属 刀 网 稳 定 的 旋 转 保 证 榨 汁 高 效 ， 出 汁 率 高 ， 采 用 单相 串 激 式 电 动 机 用 以 提 高 转 速 、 加 大 扭 矩 ， 保 证 榨 汁 机 榨 取 果 汁 的 质 量 ， 采 用 盖 锁安 全 保 护 装 置 ， 保 证 安 全 ， 双 保 证 措 施 让 消 费 者 更 安 全 、 更 省 心 。1.2.3我国榨汁机的现状与发达国家的差距榨 汁 机 在 我 国 的 开 发 应 用 现 状 ： 我 国 的 工 业 化 加 工 起 步 于 80 年 代 ， 由 于 大 规模 果 汁 加 工 设 备 制 造 水 平 低 ， 关 键 工 序 核 心 设 备 的 制 造 水 平 与 世 界 水 平 相 差 甚 远 。当 时 国 产 榨 汁 机 的 主 要 机 型 为 螺 旋 榨 汁 机 ， 其 处 置 率 只 有 60%左 右 ， 比 国 际 先 进水 平 低 20%多 ， 当 时 建 设 的 果 汁 加 工 厂 所 用 榨 汁 设 备 几 乎 全 部 进 口 ， 机 型 主 要 是BUCHER 公 司 的 液 力 通 用 榨 汁 机 ， 除 价 格 昂 贵 、 配 件 费 用 高 外 ， 使 用 效 果 比 较 理 想 。由 于 原 料 生 产 规 模 、 国 内 消 费 水 平 及 企 业 经 济 实 力 等 因 素 的 共 同 影 响 ， 加 上 购 买 这些 昂 贵 的 进 口 设 备 ， 使 我 国 刚 刚 起 步 的 果 汁 加 工 业 负 重 挣 扎 ， 步 履 艰 难 地 维 持 了15 年 。 再 次 期 间 ， 无 论 从 果 汁 行 业 整 体 规 模 到 设 备 的 制 造 水 平 基 本 处 于 半 停 滞 状 态 。进 入 90 年 代 后 ， 随 着 我 国 水 果 产 量 的 大 幅 度 提 高 和 鲜 销 市 场 的 逐 渐 饱 和 “卖 果 难 ”愈 演 愈 烈 。 另 外 ， 由 于 我 国 经 济 实 力 的 增 强 及 人 民 生 活 水 平 的 提 高 ， 果 汁 加 工 业 又进 入 了 一 个 新 的 发 展 时 期 。 目 前 ， 果 汁 加 工 业 正 向 产 业 化 发 展 ， 一 些 规 模 大 、 起 点高 、 集 团 化 、 面 向 国 际 市 场 的 企 业 正 在 发 展 壮 大 ， 带 动 了 我 国 果 汁 加 工 业 向 大 规 模工 业 化 生 产 转 变 。 而 作 为 成 套 生 产 设 备 主 机 的 榨 汁 机 的 制 造 水 平 仍 旧 很 低 ， 国 内 投资 上 千 万 的 果 汁 加 工 厂 的 关 键 设 备 仍 然 全 部 依 赖 进 口 。 由 于 具 有 处 理 量 大 、 通 用 性广 、 出 汁 率 高 、 产 品 质 量 好 等 优 点 ， BUCHER 的 液 力 通 用 榨 汁 机 及 FLOTTWAG 和AMOS 的 带 式 榨 汁 机 是 我 国 果 汁 加 工 厂 选 用 最 多 的 几 种 机 型 。据 资 料 显 示 ： 在 发 达 国 家 家 庭 中 与 人 们 日 常 生 活 接 触 最 为 密 切 的 厨 房 系 列 小 家电 像 搅 拌 机 、 榨 汁 机 、 豆 浆 机 、 加 湿 机 等 新 型 小 家 电 产 品 的 拥 有 率 已 经 达 到 80%以 上 而 我 国 还 不 到 10%， 可 以 说 ： 我 国 小 家 电 正 处 于 成 长 初 期 ， 大 有 潜 力 可 挖 ， 市场 容 量 巨 大 ， 据 专 业 人 士 预 测 小 家 电 行 业 蕴 藏 着 3500 多 亿 元 的 市 场 。发 达 国 家 生 产 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 ， 保 持 了 食 品 营 养 成 分和 风 味 ， 提 高 了 食 品 品 质 。随 着 经 济 的 不 断 发 展 我 国 市 场 上 也 出 现 了 各 式 各 样 的 榨 汁 机 ， 但 大 部 分 采 用 的设 计 理 论 、 设 计 手 段 、 设 计 方 法 、 制 造 技 术 和 检 测 手 段 落 后 ； 无 论 是 从 内 在 质 量 还是 外 观 设 计 都 远 远 不 如 发 达 国 家 。 此 外 ， 国 内 许 多 原 材 料 、 基 础 件 质 量 不 稳 定 ， 直 4接 影 响 了 产 品 的 整 体 质 量 。 而 且 我 国 生 产 的 水 果 榨 汁 机 用 于 工 业 生 产 果 汁 的 比 较 多 ，家 庭 实 用 型 的 却 很 少 ， 且 从 性 价 比 方 面 考 虑 也 不 是 很 让 消 费 者 满 意 ， 更 主 要 的 是 我国 目 前 使 用 的 水 果 榨 汁 机 通 用 性 差 、 出 汁 率 低 ， 清 汁 果 肉 含 量 多 。 因 此 ， 要 求 出 汁率 高 、 果 汁 清 家 庭 实 用 型 榨 汁 机 的 研 究 与 开 发 很 受 广 大 消 费 者 的 欢 迎 。1.2.4我国榨汁机的市场调查21 世 纪 人 们 对 生 活 的 质 量 不 断 的 提 高 ， 对 健 康 和 营 养 的 食 品 要 求 也 就 越 来 越 高 ，特 别 是 2008 年 奶 粉 事 件 和 免 检 产 品 国 家 取 消 以 后 ， 很 多 人 对 购 买 的 食 品 都 不 够 放心 ， 经 过 市 场 调 查 表 明 ， 现 代 的 人 们 都 形 成 了 自 制 食 品 是 最 安 全 最 卫 生 这 样 的 观 念 ，同 时 也 享 受 到 生 活 中 的 乐 趣 。 每 天 一 杯 新 鲜 的 果 汁 既 填 补 营 养 也 缓 解 了 你 一 天 辛 辛苦 苦 的 劳 累 。 果 汁 不 仅 能 增 强 您 的 体 质 更 能 让 您 生 命 长 寿 。 特 别 是 小 孩 老 人 ， 单 单吃 水 果 既 不 容 易 消 化 更 吸 收 不 到 营 养 。 在 近 几 年 来 ， 各 个 领 域 的 高 级 白 领 家 庭 当 中已 经 陆 陆 续 续 出 现 了 榨 汁 机 ， 随 着 消 费 者 观 念 不 断 的 改 变 ， 榨 汁 机 将 会 成 为 人 们 每一 家 庭 中 必 用 的 饮 品 食 具 ， 所 以 此 类 产 品 将 隐 藏 着 巨 大 的 市 场 份 额 和 发 展 前 景 。 市场 处 于 导 人 期 同 咖 啡 机 、 面 包 机 、 煮 蛋 器 这 些 西 式 小 家 电 一 样 ， 榨 汁 机 相 对 传 统 的生 活 必 需 品 而 言 ， 更 多 的 价 值 体 现 在 人 们 对 精 致 生 活 的 追 求 上 。 榨 汁 机 的 价 格 普 遍高 于 200 元 ， 一 些 知 名 品 牌 则 要 在 500 元 左 右 ， 因 此 在 中 国 市 场 一 直 都 没 有 得 到 广泛 普 及 。 东 菱 凯 琴 董 事 长 助 理 潘 卫 东 透 露 ， 东 菱 早 在 上 世 纪 90 年 代 中 期 就 开 始 生产 榨 汁 机 ， 由 于 当 时 国 内 市 场 需 求 较 少 ， 几 乎 都 是 贴 牌 出 口 。 直 到 2000 年 左 右 ，国 内 榨 汁 机 市 场 初 具 雏 形 ， 东 菱 才 开 始 开 拓 国 内 市 场 。 资 料 显 示 ， 目 前 发 达 国 家 平均 每 户 家 庭 拥 有 小 家 电 产 品 超 过 40 种 ， 而 在 中 国 的 一 级 城 市 中 ， 平 均 每 户 家 庭 拥有 的 小 家 电 数 量 也 不 超 过 5 种 ， 且 一 般 多 为 热 水 器 、 吹 风 机 这 类 生 活 必 需 品 ， 榨 汁机 、 咖 啡 机 等 “情 趣 产 品 ”的 占 有 率 则 更 低 。 苏 泊 尔 有 关 负 责 人 透 露 ， 目 前 榨 汁 机在 中 国 家 庭 中 普 及 率 大 约 只 有 5 。 潘 卫 东 说 ， 中 国 榨 汁 机 市 场 目 前 仍 处 于 导 入 期 ，一 方 面 因 为 榨 汁 机 进 入 中 国 市 场 较 晚 ， 而 更 主 要 的 原 因 是 国 内 消 费 水 平 还 较 低 ， 消费 者 还 没 有 形 成 饮 用 鲜 榨 果 汁 的 消 费 习 惯 。 另 一 专 业 小 家 电 品 牌 ACA2003 年 进 入中 国 市 场 的 ， 据 了 解 ， ACA 在 中 国 的 主 打 产 品 是 电 烤 箱 ， 榨 汁 机 所 占 份 额 相 对 较 小 ，并 且 目 前 以 出 口 为 主 。 由 于 电 烤 箱 的 销 售 旺 季 在 秋 冬 季 节 ， 榨 汁 机 则 刚 好 弥 补 了 企业 夏 季 产 品 销 售 的 不 足 。 产 品 性 能 中 国 化 “西 方 消 费 者 普 遍 喜 好 功 能 单 一 而 体 积较 大 的 产 品 ， 而 中 国 消 费 者 则 倾 向 于 选 择 集 多 种 功 能 于 一 体 且 小 巧 的 产 品 。 ”潘卫 东 说 “为 了 迎 合 消 费 者 的 需 求 ， 大 多 数 企 业 的 产 品 都 是 融 合 了 榨 汁 、 搅 拌 、 碾磨 等 功 能 为 一 体 的 综 合 食 品 处 理 器 ， 生 产 纯 榨 汁 机 的 企 业 并 不 多 。 ” 我 们 在 卖 场里 看 到 ， 只 有 飞 利 浦 的 榨 汁 机 全 部 为 单 榨 功 能 的 产 品 ， 其 他 几 个 品 牌 的 产 品 ， 如 苏泊 尔 ， 九 阳 、 龙 的 ， 都 是 附 带 几 个 杯 体 的 多 功 能 食 品 处 理 器 。 销 售 人 员 透 露 ：“一 般 消 费 者 使 用 较 多 的 功 能 是 打 豆 浆 和 搅 肉 馅 ， 单 纯 为 了 榨 果 汁 的 消 费 者 很 少 。- 5”然 而 多 功 能 处 理 器 的 刀 片 更 容 易 磨 损 ， 使 用 寿 命 要 远 低 于 单 纯 的 榨 汁 机 。中 国 人 的 饮 食 习 惯 也 是 制 约 榨 汁 机 市 场 发 展 的 一 大 因 素 。 “中 国 人 早 餐 习 惯喝 豆 浆 而 不 是 果 汁 。 ”家 电 卖 场 的 销 售 人 员 说 ， “还 有 很 大 一 部 分 消 费 者 则 习 惯直 接 食 用 水 果 ， 认 为 将 水 果 榨 成 汁 饮 用 既 麻 烦 还 流 失 了 营 养 。 ”我 们 了 解 到 ， 目前 榨 汁 机 的 消 费 群 体 主 要 有 两 类 ： 一 类 是 有 孩 子 或 老 人 的 庭 ， 孩 子 容 易 挑 食 而 老 人牙 齿 不 好 ， 自 己 榨 果 汁 可 以 满 足 他 们 摄 入 足 够 的 营 养 ； 另 一 类 是 追 求 时 尚 及 生 活 品位 的 年 轻 人 ， 榨 汁 机 满 足 了 他 们 崇 尚 个 性 口 味 的 需 求 。 随 着 生 活 质 量 的 提 高 ， 消 费者 的 心 态 由 最 基 本 的 生 活 需 要 开 始 向 营 养 健 康 的 品 味 生 活 渡 ， 这 为 榨 汁 机 更 加 普 及提 供 了 可 能 。 而 无 论 是 榨 汁 机 还 是 食 品 处 理 器 ， 目 前 都 处 于 市 场 的 导 入 期 ， 对 于 大多 数 消 费 者 而 言 还 是 奢 侈 品 ， 企 业 如 何 引 导 消 费 者 的 消 费 观 念 至 关 重 要 。 外 资 品 牌遥 遥 领 先 根 据 中 怡 康 2006 年 2JE全 国 市 场 监 测 数 据 显 示 ， 飞 利 浦 以 23、 58 的占 有 率 在 国 内 榨 汁 机 销 量 榜 上 稳 居 首 位 。 其 余 进 入 前 十 名 的 品 牌 皆 为 国 内 品 牌 ， 除了 苏 泊 尔 享 有 7， 1 的 市 场 份 额 之 外 ， 其 他 企 业 的 占 有 率 则 都 在 3 5 。另 外 ， 榨 汁 机 杯 身 材 质 的 不 同 ， 在 很 大 程 度 上 影 响 着 价 格 的 高 低 。 杯 身 的 材 料 一 般有 塑 料 和 玻 璃 两 种 ， 玻 璃 材 质 的 机 器 价 格 普 遍 在 400 500 元 之 间 。 但 记 者 在 采 访中 了 解 到 ， 玻 璃 材 质 的 榨 汁 机 目 前 并 不 多 见 ， 主 要 应 用 在 商 用 机 上 ， 家 用 产 品 中 ，只 有 松 下 使 用 玻 璃 做 杯 身 材 料 。 据 潘 卫 东 介 绍 ， 目 前 家 用 榨 汁 机 的 市 场 更 好 一 些 ，由 于 与 商 用 机 的 区 别 只 在 于 功 率 及 容 积 ， 所 以 除 了 普 通 家 庭 购 买 外 ， 很 多 小 型 冷 饮店 、 酒 吧 也 倾 向 于 购 买 小 巧 便 宜 的 家 用 榨 汁 机 。据 业 内 专 家 预 测 ， 中 国 小 家 电 市 场 前 景 广 阔 ， 今 后 5 年 中 ， 每 年 将 有8 14 的 增 长 幅 度 ， 市 场 需 求 总 额 将 高 达 35OO 亿 元 。 随 着 人 们 生 活 水 平 的 提高 ， 中 国 榨 汁 机 市 场 会 有 很 大 的 市 场 空 间 。1.3 榨汁机的设计1.3.1榨汁机的类型目 前 市 场 上 各 种 品 牌 的 榨 汁 机 琳 琅 满 目 ， 但 绝 大 多 数 榨 汁 机 的 主 要 结 构 、 榨 汁方 式 等 都 相 似 ， 通 常 大 都 采 用 外 形 、 容 积 (搅 拌 容 积 或 汁 液 杯 的 容 积 )和 电 机 功 率进 行 分 类 。 按 外 形 分 ， 主 要 有 座 式 、 台 式 和 手 提 式 三 种 ， 目 前 以 座 式 和 台 式 榨 汁 机为 主 流 机 种 ， 其 实 这 两 类 榨 汁 机 的 外 形 比 较 相 似 ， 习 惯 称 为 台 式 榨 汁 机 。 按 容 积 分 ，常 见 有 0 5、 0.6、 0 7、 0 8升 等 ， 容 积 大 ， 一 次 可 榨 取 的 汁 液 多 ， 但 所 需 的 电机 功 率 也 大 ， 价 格 自 然 就 较 高 。 按 电 机 功 率 分 ， 主 要 有 200W 、 230W 、 250W 、 300W 、 350W 等 多 种 规 格 ， 普 通 座 式 和 台 式 榨 汁 机 常 用 200300W 的 串 激 电 机 。 61.3.2 榨汁机的现状分析果 汁 工 业 化 加 工 在 国 外 已 有 百 年 的 发 展 历 史 ， 已 形 成 较 完 备 的 生 产 工 艺 ， 并 开发 有 多 种 生 产 规 模 大 、 加 工 手 段 先 进 、 产 品 质 量 优 良 的 成 套 加 工 设 备 。果 汁 生 产 的 核 心 工 序 是 榨 汁 工 序 ， 而 榨 汁 机 是 榨 汁 工 序 的 关 键 设 备 ， 榨 汁 机 性能 的 优 劣 直 接 影 响 和 决 定 着 产 品 的 质 量 、 成 本 和 加 工 企 业 的 经 济 效 益 ， 其 作 用 至 关重 要 。 因 此 ， 应 客 观 、 准 确 了 解 各 种 榨 汁 机 的 工 作 特 点 ， 以 便 做 到 正 确 、 合 理 地 选用 ， 满 足 生 产 要 求 ， 以 便 尽 快 提 高 我 国 榨 汁 机 的 应 用 水 平 和 制 造 水 平 ,带 动 果 汁 加工 业 的 发 展 ,彻 底 解 决 种 植 业 的 原 料 加 工 问 题 。以 下 是 常 用 的 几 款 榨 汁 机 ：1） 双 锥 盘 榨 汁 机双 锥 盘 榨 汁 机 的 榨 汁 机 理 是 利 用 两 个 母 线 重 合 的 伞 状 锥 体 的 啮 合 滚 动 ， 使 进 入啮 合 区 域 的 果 糊 受 压 ， 果 汁 通 过 伞 状 锥 体 表 面 的 滤 孔 排 出 。 但 双 锥 盘 榨 汁 机 压 榨 时作 用 时 间 短 ， 对 浆 状 物 料 的 夹 持 性 能 差 ， 排 汁 面 积 相 对 较 小 ， 排 汁 孔 大 ， 因 此 不 适用 于 家 庭 水 果 榨 汁 。2） 带 式 榨 汁 机带 式 榨 汁 机 的 工 作 原 理 是 利 用 两 条 张 紧 的 环 状 网 带 夹 持 果 糊 后 绕 过 多 级 直 径不 等 的 榨 辊 ， 使 得 绕 于 榨 辊 上 的 外 层 网 带 对 夹 于 两 带 间 的 果 糊 产 生 压 榨 力 ， 从 而 使果 汁 穿 过 网 带 排 出 。带 式 榨 汁 机 具 有 结 构 简 单 、 工 作 连 续 、 生 产 率 高 、 通 用 性 好 、 造 价 适 中 等 特 点 ，但 带 式 榨 汁 机 的 主 要 缺 点 是 榨 汁 作 业 开 放 进 行 ， 果 汁 易 氧 化 褐 变 ， 卫 生 条 件 差 ； 排汁 不 畅 ； 网 带 孔 隙 易 堵 。3） 压 板 式 榨 汁 机压 板 式 榨 汁 机 配 置 一 个 工 作 时 旋 转 的 圆 柱 形 机 筒 ， 机 筒 的 柱 面 上 开 有 长 缝 用 于汁 液 透 过 ， 机 筒 轴 心 装 有 一 双 向 丝 杠 ， 丝 杠 上 的 转 动 带 动 机 筒 两 端 的 圆 形 压 板 相 向移 动 。 压 榨 时 物 料 用 泵 充 入 机 筒 内 ， 压 板 由 两 端 向 中 间 移 动 挤 压 机 筒 内 的 物 料 ， 汁液 通 过 机 筒 壁 上 的 长 缝 排 出 ， 压 榨 结 束 渣 从 机 筒 中 部 的 开 口 排 出 。 但 压 板 式 榨 汁 机的 压 榨 力 较 小 ， 汁 液 的 透 过 面 积 较 低 。1.3.3对新型榨汁机设计的一般要求目 前 我 国 的 榨 汁 机 普 遍 存 在 着 出 汁 率 低 、 出 汁 不 清 等 问 题 ， 迫 切 需 要 进 行 结 构改 进 和 技 术 提 高 。 因 此 ， 新 型 榨 汁 机 设 计 必 须 建 立 在 提 高 工 作 效 率 ， 增 加 出 汁 率 ，提 高 果 汁 质 量 的 基 础 上 对 原 榨 汁 机 在 先 前 技 术 上 的 改 进 。 同 时 还 要 尽 可 能 使 操 作 简- 7单 满 足 不 同 年 龄 段 的 消 费 者 ， 并 保 证 操 作 的 安 全 性 。 在 经 济 合 理 的 前 提 下 考 虑 能 够实 现 综 合 利 用 ， 一 机 多 用 。 与 其 他 榨 汁 机 产 品 相 比 ， 要 求 做 到 坚 固 耐 用 ， 安 全 可 靠 ，使 用 维 修 方 便 。 在 满 足 设 计 技 术 要 求 的 前 提 下 ， 尽 可 能 提 高 产 品 和 零 部 件 的 标 准 化 、系 列 化 和 通 用 化 程 度 。1.3.4 榨汁机的发展前景同 咖 啡 机 、 面 包 机 、 煮 蛋 器 这 些 西 式 小 家 电 一 样 ， 榨 汁 机 相 对 传 统 的 生 活 必 需品 而 言 ， 更 多 的 价 值 体 现 在 人 们 对 精 致 生 活 的 追 求 上 。 据 了 解 到 ， 目 前 榨 汁 机 的 消费 群 体 主 要 有 两 类 ： 一 类 是 有 孩 子 或 老 人 的 家 庭 ， 孩 子 容 易 挑 食 而 老 人 牙 齿 不 好 ，自 己 榨 果 汁 可 以 满 足 他 们 摄 入 足 够 的 营 养 ； 另 一 类 是 追 求 时 尚 及 生 活 品 位 的 年 轻 人 ，榨 汁 机 满 足 了 他 们 崇 尚 个 性 口 味 的 需 求 。 随 着 生 活 质 量 的 提 高 ， 消 费 者 的 心 态 由 最基 本 的 生 活 需 要 开 始 向 营 养 健 康 的 品 味 生 活 过 渡 ， 这 为 榨 汁 机 更 加 普 及 提 供 了 可 能 。据 国 家 统 计 局 资 料 ， 全 国 食 品 工 业 总 产 值 1995 年 已 上 升 为 全 国 各 行 业 之 首 。食 品 工 业 的 可 持 续 发 展 必 然 带 动 食 品 机 械 行 业 的 发 展 ， 据 统 计 1999 年 ， 全 国 专 业食 品 加 工 机 械 约 有 2300 多 种 已 成 机 械 工 业 的 十 大 产 业 之 一 。据 业 内 专 家 预 测 ， 中 国 小 家 电 市 场 前 景 广 阔 ， 随 着 人 们 生 活 水 平 的 提 高 ， 中 国榨 汁 机 市 场 会 有 很 大 的 市 场 空 间 。8第二章 离心式榨汁机的总体设计方案及原理2.1 榨汁机方案的比较2.1.1高速离心式果汁机这 是 国 内 市 场 上 最 为 普 遍 的 果 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 果 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 。2.1.2 低速挤压式果汁机这 种 果 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 。综 合 考 虑 ， 我 选 择 设 计 高 速 离 心 式 果 汁 机 。 本次设计的是一种集智能化，自动化、高效化、小型化、简单化、环保化为一体的较先进的高速离心式榨汁机。整个装置的动力源采用一个 250W的单相串激式电动机，空载转速是 19000r/min。2.2离心式榨汁机的工作原理离心式汁机可对果糊产生很高的离心力，可更好地完成水果和蔬菜的榨汁作业。离心榨汁机的主要工作原理是先利用刀片将水果片粉碎，然后利用高速旋转产生强大的离心力来分离果汁和果渣，果汁透过镀钛刀网的金属网经过乘汁坐而流入果汁杯，果渣则被离心力甩出而进入果渣盒，它的工作流程是原料选果清洗榨汁破碎离心过滤果汁和果渣。- 9第三章 电机的选择与校核3.1 电动机的选择要求合理的选择电动机是正确使用的先决条件。选择恰当，电动机就能安全、经济、可靠地运行；选择得不合适，轻者造成浪费，重者烧毁电动机。选择电动机的内容包括很多，例如电压、频率、功率、转速、启动转矩、防护形式、结构形式等，但是结合榨汁机的具体情况，需要选择的通常只是功率、转速、等几项比较重要的内容，因此在这里介绍一下电动机的选择要求。电动机类型的选择要从负载的要求出发，考虑工作条件，负载性质、生产工艺、供电情况等，尽量满足下述各方面的要求：1）机械特性由电动机类型决定的电动机的机械特性与工作机械特性配合要适当，机组稳定工作；电动机的起动转矩、最大转矩、牵入转矩等性能均能满足工作机械的要求。2）功率电动机的功率，应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。避免出现“小马拉大车”现象或“大马拉小车”现象造成不必要的损失和浪费。3）转速电动机的转速满足工作机械要求，其最高转速、转速变化率、稳速、调速、变速等性能均能适应工作机械运行要求。4）运行经济性从降低整个电动机驱动系统的能耗及电动机的综合成本来考虑选择电动机类型，针对使用情况选择不同效率水平的电动机类型；对一些使用时间很短、年使用时数也不高的机械，电动机效率低些也不会使总能耗产生较大的变化，所以并不注重电动机的效率：但另一类年利用小时较高的机械，如空调设备、循环泵、冰箱压缩机等，就需要选用效率高的电动机以降低总能耗。5）价格低廉在满足工作机械运行要求的前提下，尽可能选用结构简单、运行可靠、造价低廉的电动机。3.2 电动机类型的选择家用食物加工用器具，如食物拌碎器、碎肉机、水果榨汁机、打蛋机、切片机等要求高起动转矩、高转速、体积小、结构简单，最适宜选用单相串激式电动机驱动。10单相串励电动机可以交直两用，故也称为交直两用电动机，励磁绕组与电枢绕组串联，它们通过交流电时，两电流同时改变，电磁转矩方向不变，电机持续运转，其有较软的机械特性，起动性能好，转速高，过载能力强，调速性能较好，但不允许空载起动、换向火花大等，单相串励电动机主要用于电动工具和各种小型日用电器中，这类电动机的特点为额定转速一般超过 12000r/min，短时定额或周期工作定额；结构特点为无外壳，而利用器具的外壳防护，电动机的防护型式为 IP00，端盖简化成支架形式，通常用铸铝做成，依靠支架上的螺孔安装。电动机的功率一般在 30250W 之间。输出功率为 90W以下，一般为自冷，90W 以上采用轴流式风扇冷却。为了降低成本和减小噪音，常采用含油轴承。电动机的轴伸需与主机的驱动部件相配，一般采用斜齿轮轴伸。下表 1为家用榨汁机常用单相串激式电动机的技术数据。表 3-1 家用食物拌碎器用单相串励电动机技术数据空载 负载型号 电压 (V) 频率(H2) 测试电压(V)电流(A)转速(r/min)转速(r/min)电流(A)输出功率(W)效率()HCB5420HCB520AHC76-402201202205060502201202200.330.650.722300023000190001500015000100000.601.12.55555250454548HL-2AHL-3AHL-3BHL-4240220220220505050501101101101100.150.30.180.2510000190001400021000105001200010500128000.350.950.450.85单相串激式电动机主要使用在要求转速高（400025000r/vmin） 、起动转矩大、且体积小的场合。典型的用途是作为电动工具、拌碎器、吸尘器风机、家用缝纫机、医用离心机等工业机械及日用电器的动力。在结构上，单相串激式电动机一般由端盖、机壳、定子铁心、钉子绕组、换向器、电刷装置、电枢、风扇、转轴等主要零部件组成。通常定子铁心做成凸极形式，多为两极。定子绕组为集中绕组。单相串激式电动机的结构与直流电动机的十分相似，主要的差别在于单相串激式电动机的定子铁心必须由硅钢片叠压而成，而直流电动机的磁场既可以叠压而成，也可以做成整体结构。由于交流绕组存在电抗，在功率、电压及定、转子铁心相同条件下，单相串激式电动- 11机的定、转子绕组匝数比直流电动机的要少。图 3-1 HC76-40电动机1）主要技术指标单相串激式电动机主要技术参数包括：额定电压 Un（V） 、额定功率 Pn（W） 、额定转速Nn（r/min） 、额定频率 fn（Hz） 、堵转转矩 Tk（倍） 、堵转电流 Ik（倍） 、额定电流In（A） 、效率（%） 、功率因数 cos 等。单相串激式电动机的主要性能数据见表 3-2表 3-2 单相串励电动机主要性能转速（r/min）6000 8000 12000功率(W)效率()cos堵转转矩(倍)堵转电流(倍)效率()cos堵转转矩(倍)堵转电流(倍)效率()cos堵转转矩(倍)堵转电流(倍)16 42 4325 47 484840 520.8
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