高压均质机传动端的设计【4张CAD图纸+毕业论文】

高压均质机传动端的设计

34页 8500字数+论文说明书+任务书+开题报告+4张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

封面.doc

摘要.doc

曲轴.dwg

泵阀.dwg

进度检查表.doc

连杆.dwg

高压均质机传动端的设计开题报告.doc

高压均质机传动端的设计论文.doc

高压均质机总装图.dwg

摘要

本设计设计的是高压均质机动力端主要零件。首先，文章介绍了高压均质机的工作原理。流体在高压状态下通过细小缝隙时，会产生较大的剪切力、撞击力和空穴力，使流体中的固体颗粒破碎为微小颗粒，高压均质机就是利用这一原理工作的。接着，文章参考现有的均质机结构，确定了均质机主要结构参数，然后，按照高压往复泵的设计方法对高压均质机的主要零部件，如传动装置、曲轴、连杆等进行了结构设计。还有液力端泵阀的设计，并对其进行了相应的强度校核。最后，文章介绍了本次设计中还有高压均质机的运动仿真，采用了C语言程序，并对其进行了详细的说明。

关键词：高压均质机    食品机械       均质阀

目录

摘要………………………………………………………………… 1

绪论………………………………………………………………… 4

第一章均质机及其基本参数………………………………………… 5

1.1均质机的均质原理…………………………………………… 5

1.2均质机的工作原理…………………………………………… 5

1.3均质机的基本参数…………………………………………… 6

第二章总体设计…………………………………………………… 9

2.1传动端结构形式的选择……………………………………… 9

2.2液力端结构形式的选择……………………………………… 9

2.3确定泵的主要结构参数……………………………………… 10

2.4原动机的选择……………………………………………… 12

第三章动力端的设计计算………………………………………… 14

3.1传动装置的设计…………………………………………… 14

3.2曲轴的设计………………………………………………… 15

3.3连杆与其轴瓦………………………………………………… 15

3.4十字头……………………………………………………… 16

第四章液力端零部件设计…………………………………………… 16

4.1泵阀设计……………………………………………………16

第五章运动仿真………………………………………………………20

5.1 C语言程序简介…………………………………………………20

5.2传动端运动及程序………………………………………………20

设计小结………………………………………………………………32

致谢…………………………………………………………………33

参考资料……………………………………………………………… 34

绪论

高压均质是一种制备超细液液乳化物或液固分散物的通用设备，被广泛应用与各行业的生产者和科技研领域。例：

一、食品饮料行业：

豆奶、花生奶、松子奶等各种植物蛋白饮料。

核桃露、杏仁露、莲子露、椰子汁等各种悬浮果汁饮料。

酸奶、均质奶、纯牛奶、甜牛奶、乳酸饮料、冰淇淋、豆奶粉等各种乳品和乳制品。

二、制药：

抗生素、各种乳剂、浆液制剂、中药制剂、花粉破碎及各种营养保健液。

三、轻工化工行业：

香精香料、化妆品、乳化硅油、感光剂、增亮剂、高级涂料、颜料、染料等。

四、生物工程技术：

对大肠杆菌、胞进行破碎，撮取其有效成分。

随着人民生活水平的提高，食品工业必将跟上时代的步伐，不仅要求食品本身的营养丰富，还对其质量、口味、外观、保存等提出了高标准,这样必然把食品工业推上一个新高潮。

食品品种繁多，本设计是主要应用于乳品工业中。它是一种特殊的高压泵，用于喷雾干燥设备中，可使液体分散成细微的雾滴，便于干燥成粉状。通过均质的炼乳、冰淇淋、代乳粉，液体中的分散项破裂成细微状态，可减少沉淀，增加粘稠性，口感细腻，并延长存放时间。均质机不仅在乳品工业和冰淇淋生产中得到广泛应用，而且还适用于医药、化工生产中。总之，在我国均质机发挥出的作用越来越大，因此需要人们对其进行深入的研究，以便设计生产。

本设计参考现有的均质机而设计，力求经济、结构合理,但肯定还有许多的不足之处，希望在老师和同学的帮助下，得到进一步的改进。

第1章   均质机及其基本参数

均质机是一种特殊的高压泵,利用高压的作用，使物料中的脂肪球的破裂到直径小于2m达99%。均质机由均质头和高压泵组成,即往复柱塞泵。它包括液力端和动力端。通过均质后的牛奶、脂肪球直径和所占比例均发生变化，如表1-1：

表1-1脱脂乳与均质乳中的脂肪球比较

脂肪球

（） 脱脂乳

（﹪） 均质乳（﹪）

一段 二段

0～1 41.8 19.2 89.2

1～2 47.7 66.5 10.3

2～3 9.2 12.6 0.5

3～4 0.9 1.7 0

4～5 0.1 0 0

5～6 0 0 0

1.1均质机的均质原理

1.1.1剪切作用

流体在高速流动时，在均质机头隙缝处，产生剪切作用而均质。脂肪球通过三个柱塞往复泵吸入泵体时，在缝隙处先是被延展，同时又存在着液流通过均质阀时的涡动作用，使延展部分被剪切为更小的脂肪球微粒。又因为液流中存在着表面活性物质，它围绕在更细小的脂肪球微粒外层形成一种这些微粒不再互相粘合的膜.脂肪滴由此离开，而后面部分的还没有流进缝隙。当到达均质阀活门缝隙处时，会同样的剪切作用继续形成更小的脂肪球微粒。

1.1.2撞击学说

三联柱塞往复泵的高压作用使液体中脂肪球和均质阀发生高速撞击现象，因而使料液中的脂肪球破裂。

1.1.3空穴学说

因高压作用使料液高速流过均质阀缝隙处时，造成相当于高频振动的效果，能在瞬间引起空穴现象，使脂肪球碎裂。

在实际工作中，高压均质机的原理是以上几种学说的综合。

1.2均质机的工作原理

如图1-1所示，当高压液体通过阀的阀座和阀杆的狭窄通道时(可以用调节手柄调节间隙大小)，使液料速度达150~300m/s，压力降低至液料汽化压力，使之形成气泡。当液料离开阀座门间

的间隙时，其速度降低，压力升高，导致气泡被压破，产生内爆，产生的空穴和高频振动使脂肪球颗粒破碎。此过程中，能量强烈释放，液料形成湍流，冲击冲击流，完成均质过程。

设计小结

一个半月的毕业设计转眼就要过去了，在这段时间里，我利用在大专里掌握的各项这段和技能，在老师和同学们的帮助和指导下完成了本次设计。同时，我对设计过程也有了清楚的了解，掌握了一些设计的基本方法，锻炼了各方面的能力。

毕业设计是对大专学习到的知识的一个总结。这样才能把以前所学的融会贯通，第一我想是查阅各方面的资料，寻找提炼出对自己有用的信息。在开始设计之前，我对自己所设计的机器也知识大概的了解，通过两星期的资料查询，我对自己所设计的东西有了更深的了解。接下来就要利用以前所学的知道来解决设计中的各种问题。在这个过程中，我真正体会到了设计的乐趣，每次当我解决一个难题，那种喜悦是难以表达的。在完成设计的同时，我的知识得到了扩展，能力得都到了提高。

掌握了解决问题的方法，要求理论和时间想结合，理论上计算的数据，在实际加工时可能无法达到，这要求积累一些实际经验，并综合考虑整体结构，以便选择最佳方案。有些选择是矛盾的，这就要求分清主次，不可能做到十全十美，这才是解决实际问题的基本原则。

本次设计的高压均质机体积小，结构简单，要求尽可能的采用比较简单的结构液力端结构形式的主要特点：为吸入阀和排出阀垂直布置，有利于阀板的正常启闭和密封；流道直线布置，避免了拐弯和急剧的断面变化，这样过流性能好，水力阻力损失少；吸入阀置于液缸体下部，排出阀置于液缸体顶部，有利于气体排出，没有死区，不会造成气体滞流。对易损件，要求结构简单，加工方便，容易更换，使用寿命长等等。如，均质阀的阀头，采用圆柱形结构，可以两面使用。

从这次设计中我还学会了C语言，对C语言有了更进一步的了解。用C语言实现了对硬件的编程操作。C语言层次清晰，便于组织程序，易于调试和维护；还具有效率高，可移植性强等特点。

从无到有，从原来模糊的概念，到设计出一台机器。这期间的饿辛劳和喜悦只有经历过的人才会体会得到，当我看到自己的成果放在面前时，我想：我的大专正是因为这个才显得完整、完美。当然，本设计中肯定还存在着不足，希望老师同学们指正。

致 谢

在设计过程中为本人做出指导的老师，从课题的选择以及后来的绘图、说明书资料的提供与指导，都付出了辛勤的汗水，并耐心地回答我们提出的种种问题，在整个过程中，他做到每一个细节都一丝不苟。譬如我设计结构不合理或不会设计，他教我怎么画，怎么设计，给予了我很大的帮助，在此对裘老师表示感谢。

另外，还要感谢帮助过我的同学们，由于本人以前的基础知识学的不扎实，在绘图和设计方面都十分困难，他们在自顾不暇的情况下还能帮助我一起完成绘图，在我连夜的赶工下，终于能完成这次的毕业设计任务。再次对你们表示由衷的谢意！

参考资料

（1）《往复泵设计》编写 主编，《往复泵设计》，北京；机械工业出版社，1987

（2）刘后桂 主编，《密封技术》，湖南：湖南科学技术出版社，1981

（3）王孝天 主编，《不锈钢阀门的设计与制造》，北京：原子能出版社，1987

（4）葛常清 主编，《机械制图》，北京：中国建材工业出版社，1998

（5）吴宗泽 主编，《机械设计课程设计手册》（第二版），北京：高等教育出版社，1999

（6）朱龙英 主编，《机械设计基础》，北京：机械工业出版社，2001

（7）张裕中 主编，《食品加工技术装备》，北京：中国轻工业出版社，1992

（8）I  gorj.Karassik.Pump Handbook,second edition.Mcaw-Hill inc,1986

(9) R.H>warring.Pump Manual,7 th edition.1984

(10) NIKKISO Metering Pump Technicai Data,1989