毕业设计（论文）-手摇式榨汁机设计

摘要在、果蔬汁的榨汁和榨汁过程中，有三种方法：机械提取法、物理化学法和酶法提取法。然而，由于其适应性和副作用的发生，其理化和酶提取受到限制。机械挤压果汁广泛用于西红柿、菠萝、苹果、桔子和橙子的压制。螺旋连续榨汁机是机械榨汁的主要机械设备之一。螺旋连续榨汁机通过挤压体积和榨汁来分离固体和液体组分。因此，本文所设计的手摇螺旋式连续榨汁机适用于各类水果蔬菜。本文介绍了基于压缩体积的榨汁机的设计要点、工作原理和设备组成。该设计主要是通过变螺距变直径螺杆，使果汁功能充分挤压果蔬汁。它具有结构简单、体积小、果汁效率高、操作方便等特点，在食品工业中得到广泛应用。关键词：机械榨取；水果蔬菜；手摇榨汁机；全套图纸加V信153893706或扣3346389411

AbstractTherearethreemethodsintheprocessofjuiceextractionofroot,fruitandvegetablejuice:mechanicalextractionmethod,physicalchemistrymethodandenzymeextractionmethod.However,duetoitsadaptabilityandsideeffects,itsphysicsandchemistryandenzymeextractionarelimited.Mechanicalsqueezejuicesarewidelyusedtosuppresstomatoes,pineapples,apples,oranges,andoranges.Spiralcontinuousjuicerisoneofthemainmechanicalequipmentsformechanicaljuicing.Spiralcontinuousjuicersseparatesolidandliquidcomponentsbysqueezingvolumeandjuice.Therefore,thedesignofthehandshakespiralcontinuousjuicerissuitableforallkindsoffruitsandvegetables.Thispaperintroducesthemainpointsofdesign,workingprincipleandequipmentcompositionofthejuicerbasedoncompressionvolume.Thedesignismainlytochangethescrewdiameterbychangingthepitchofthescrew,sothatthejuicefunctionfullyextrusionfruitandvegetablejuice.Ithasthecharacteristicsofsimplestructure,smallvolume,highefficiencyofjuice,andconvenientoperation.Ithasbeenwidelyusedinthefoodindustry.Keywords：MechanicalextractionFruitandvegetablesHandshakejuicer;

目录目录TOC\o"1-3"\h\u15697摘要 15086Abstract 2109681绪论 4216891.1榨汁机概述 437351.2榨汁机的研究现状以及意义 6283351.2.1我国榨汁机的现状与发达国家的差距 6186251.2.2我国榨汁机的市场调查 884921.3论文的主要内容、研究方法 1089481、论文的主要内容 10326932、研究方法 10311222榨汁机结构设计以及作用原理 11307972.1整体布局设计 1184722.2工作原理 11148382.3螺杆部设计 12284292.4螺杆直径和螺距的设计 12257002.4.1螺杆转速的确定 12193212.4.2螺距的确定 12292103榨汁机设计计算 1358963.1功率计算 1362723.2齿轮的设计以及校核 1421310（1）选择齿轮材料、热处理方法及精度等级 1430145（2）按齿面接触疲劳强度设计齿轮 1495843.3螺旋轴的设计 18251933.3.1螺旋轴的材料 18210843.3.2设计轴的结构和尺寸 18115463.3.3初步估算轴的轴端直径 18326543.3.4轴上零件的周向定位 19309353.3.5设计圆角半径值 19125433.3.6按弯扭合成条件校核轴的强度 19314103.3.7校核轴的强度 21277853.4轴承端盖的设计 21312013.4.1端盖的材料 21312753.4.2凸缘式轴承端盖各尺寸计算 21198493.5轴承的选择 2212077（1）高速轴承的校核 2211704（2）低速轴承的校核 23255073.6键的选择 236507（1）选择键的类型和规格 2327882（2）校核键的强度 24249813.7螺钉的选择 2533383.8联轴器的扭矩校核 25106213.9减速器基本结构的设计与选择 2515684榨汁机的使用和保养 2828400总结 2914920致谢 30279参考文献 30

1绪论1.1榨汁机概述春夏秋冬，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.NormanWalker)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。中国人历来重视养生养生。随着人们饮食和消费水平的提高，新鲜果汁将取代碳酸饮料成为主要饮料。果汁含有多种有机酸、芳香物质和酶，能刺激食欲，帮助消化。因此，早餐前常用它作为开胃菜。果汁尤其富含钾、铁、硒、铬等无机盐和微量元素、维生素C、胡萝卜素和多种抗氧化物质。此外，饮用果汁也有益于膳食中的铁吸收。现代美人更注重生活质量，油炸炒菜虽然好吃，但容易让一些蔬菜果蔬系失去营养，所以榨汁机在白领人群中很受欢迎。在炎炎夏日，我可以随时挤出果汁和饮料。我没有很多钱。既经济又方便。这对公众来说是个不错的选择。所谓“挤压”是将物体（挤压表面）从有限空间（挤压室）中混合成固体、液体和气体的液体和气体物质的过程。如果挤压设备是合理的，只有气体和液体物质可以从挤压室挤出，而固体材料仍然留在挤压腔中。传统的螺杆萃取器的主要工作部件是螺旋杆，螺旋杆由不锈钢制成并再次加工。其直径沿废渣排放方向从开始到终点逐渐增大，沥青逐渐降低。因此，它与圆筒筛的体积匹配也越来越小。果肉的压力不断增大。压缩比可达1∶20。果蔬汁通常是用两个半圆形筛网通过筛网的孔出口筛合成的。加上2.5个圆形和开放式框架。螺栓固定在一个本体上，螺杆在端部为圆锥形，对应于压力调节头的锥形头。废渣从两个锥形部分之间的环形间隙排出。通过调节间隙的大小可以改变果汁率。它可以据材料的性能和工艺要求而定。调整挤压压力，确保设备正常运行。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。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。随着中国的经济实力和人民生活水平的提高，果汁加工行业已经进入了一个新的发展时期。榨汁机是榨汁机的重要组成部分。因此，对榨汁机设备的研究是非常必要的。需要设计和开发一种结构简单、成本低、效率高的榨汁机。1.2榨汁机的研究现状以及意义螺旋榨汁机结构简单，操作方便，榨汁效率高。目前，螺旋榨汁机主要用于食品中，用于榨取苹果、梨、西红柿、菠萝、橙子、胡萝卜等水果和蔬菜中的汁液。本设计的研究意义在于提高榨汁机的生产效率，提高榨汁率。食品加工业是二十一世纪的主要工业之一。它的速度和水平是衡量一个国家人民生活水平和人民进步的重要标志。它直接关系到制造业和加工业的科技含量和食品加工附加值的价值。食品加工业对人类发展和社会进步作出了不可替代的贡献。据研究，在工厂中使用的榨汁机通常有两种：1、螺杆机是广泛应用于中国，结构简单，故障少，生产效率高。但果汁得率较低，大部分为40-60%，＞3%。2、皮带榨汁机，连续运转，效率高，适合大规模生产。果汁率高，约78%。带式榨汁机是国内外最先进的榨汁机。1.2.1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。据统计，在家用电器中，混合器、榨汁机、豆浆机、加湿器等小家电在发达国家的家庭中已达到80%以上，与人们的日常生活最密切相关，但在我国却不到10%。可以说，中国的小家电在发展的初期阶段，有很大的潜力。可以挖掘，市场容量巨大。据业内人士介绍，家电行业约有350000000000元的市场。发达国家的果蔬系和秆加工机械历史悠久，基础产业雄厚，技术先进，生产效率高，生产率高，降低了能耗，提高了收获率，减少了浪费，保持了食品的营养和风味，并得到了改善。食品质量。随着经济的不断发展，市场上出现了各种榨汁机，但大部分的设计理论、设计方法、设计方法、制造工艺和检测方法都落后，无论从内在质量还是外观设计都远远落后于发达国家。此外，在中国的许多原材料和零部件的质量不稳定，直接影响到产品的整体质量。另外，我国生产的果蔬果蔬榨汁机在许多行业用于生产果汁，但家庭实用型很少，价格比不太理想。其主要原因是我国目前使用的果蔬和榨汁机较差，果汁率低，果汁的含量很高。因此，研究开发高榨汁率的郭志青榨汁机深受消费者的欢迎。1.2.2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。”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。市场处于引导期，如咖啡机、面包机、鸡蛋机等西方小家电，榨汁机是相对于传统生活必需品而言，更多的价值体现在对精致生活的追求上。榨汁机的价格一般在200元以上，一些知名品牌约500元，在中国市场尚未普及。董灵恺董事长潘伟东透露，东菱在上世纪90年代中期开始生产榨汁机，当时国内市场需求量较少，几乎全部是OEM出口。直到2000左右，国内榨汁机市场才初具规模，东菱开始开拓国内市场。数据显示，平均每个家庭的家用电器，在发达国家，有超过40种家电产品目前在中国的一级城市，小家电每户人数不超过5，一般的必需品，像电热水器和吹风机，以及“有趣的产品”，如榨汁机和咖啡机的占有率。较低。苏泊尔官方透露，榨汁机在中国家庭中的普及率仅为5%左右。潘伟东说，中国榨汁机市场还处于引进期，一方面是因为榨汁机进入中国市场较晚，主要原因是国内消费水平仍然较低，消费者尚未形成饮酒习惯的消费习惯。SH果汁。另一个专业品牌的小家电进入中国市场的ACA2003。据了解，主要产品在中国是ACA的电烤箱，和榨汁机的份额比较小，目前主要是出口。由于烤箱的销售季节是在秋冬季节，榨汁机只是弥补了夏季产品的短缺。产品性能在中国“西方消费者普遍喜欢一个大的产品，而中国消费者倾向于选择各种各样的在一个小的产品功能。”“为了满足消费者的需求，大多数企业的产品是集成的食品加工机，具有多汁、搅拌、研磨等功能，没有多少企业生产纯榨汁机，”潘伟东说。我们在店里看到，菲力浦的榨汁机都是单压的产品，而其他品牌的产品，如苏泊尔、九阳和龙，都是多功能的食品加工厂，有几杯。销售人员说：“消费者最常见的功能是制作豆浆和肉类馅料，很少有消费者简单地榨汁。”然而，多功能处理器的刀片更容易佩戴，使用寿命比简单榨汁机低很多。中国的饮食习惯也是榨汁机市场发展的主要制约因素。中国人早餐喝豆浆而不是果汁，”家电商店的销售人员说，“有很多消费者习惯于直接吃果蔬，认为把果蔬挤压成果汁不仅麻烦而且有营养。“我们知道，目前有两种主要类型的榨汁消费群体：一个是孩子或老人的法庭，孩子很容易捡起食物，老人的牙齿不好，果汁可以满足他们吃足够的营养；另一个是追求时尚的年轻人。n和生活品味，榨汁机满足他们的个性品味。需求。随着生活质量的提高，消费者的心理从最基本的生活需求开始生活在健康的味觉中。这为榨汁机变得更加流行提供了可能。但榨汁机和食品加工机目前都在市场上。对大多数消费者来说，这是一种奢侈。如何引导消费者的消费观念是非常重要的。据中国的20062je]全国市场监测数据，外资品牌遥遥领先，而菲尔普斯是在23和58%的份额，国内榨汁机销售排行榜第一。其余的前十个品牌都是国产品牌，除苏泊尔享有7,1的市场份额外，其他企业的份额为3%—5%。此外，榨汁机的材质对价格也有很大影响。杯体材料通常有两种塑料和玻璃，玻璃材料机的价格一般在400～500元之间。但记者在采访中了解到，玻璃榨汁机目前并不普遍。主要用于商用机械。在家用产品中，只有松下玻璃用作玻璃材料。据潘伟东介绍，现在家用榨汁机市场比较好，因为与商业机器的区别仅仅是功率和体积，所以除了普通的家庭购买之外，许多小的冷饮店和酒吧也倾向于购买小而便宜的家用榨汁机。1.3论文的主要内容、研究方法1、论文的主要内容本设计的主要内容是手摇螺旋榨汁机的机械设计，主要负责果蔬榨汁机外壳的设计。该设计基于简单、方便、实用、安全的原则，在材料上采用PC（聚碳酸酯塑料）和ABS（工程塑料）。该设计弥补了以往榨汁机的缺点，充分体现了自动化、高效、小型化、简易化、安全化的特点。2、研究方法在前人研究和经验的基础上，采用锯齿形切削刀片粉碎切削效果，提高切削效果。金属过滤器的精确旋转，保证了果汁的高效率，大量的果汁，使用手摇来控制速度和扭矩，以保证果汁的质量，并覆盖果汁的质量。锁定安全保护装置，确保安全，双重保障措施，使消费者更安全、更舒适。2榨汁机结构设计以及作用原理2.1整体布局设计螺旋压力机主要由压力柱、手摇杆、螺旋杆、主体支架、料筒和接汁杯等组成。传动方式如下：人工手摇提供动力，经一对齿轮减速后，通过螺旋杆将水果蔬菜与料筒相互挤压后出汁，最后通过卸料口流入到接汁杯中。图2.1手摇榨汁机装配图2.2工作原理将输送来的浆料浓缩到适合热分散的浓度，主要是依靠旋转的螺旋将浆料输送到出料端，依靠锥开的轴及逐渐缩小的螺旋叶片的节距，浆料被挤压，压力逐渐增大，滤液则分别通过轴内脱水装置进入滤液槽。出汁率可以通过改变筛筒与螺杆锥形部分之间的环状空隙的大小来调节，空隙的改变会使螺杆的压力改变。空隙大，则出汁率小；空隙小，则出汁率大，但汁变浊。该机构由机架、螺杆、圆筛筒、料斗、汁液收集器等组成。其工作原理为人工手摇提供动力，经一对齿轮减速后，物料由进料斗喂入通过螺旋杆将水果蔬菜与料筒相互挤压后出汁，物料中的水分通过圆筛筒，最后通过卸料口流入到接汁杯中。2.3螺杆部设计压榨螺杆由两端的轴承支撑在机架上，工作时在圆筒筛内做旋转运动。为使物料进入后受到挤压螺旋式，螺杆螺距沿进料斗向出料斗方向逐渐减小，螺槽深度也逐渐变小。螺旋榨汁机螺杆按不同的分类方法有多种型式。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等。对本设计的对象综合考虑,采用变径、变螺距螺杆。变径和变螺距可以通过减小容积而逐步增大压力，螺杆上的螺旋共分两段。第一段为喂料螺杆，其直径不变而螺距减小，主要作用是用于输送物料和初步挤压物料；第二段是压榨螺杆，其直径沿轴向变化，螺距逐渐缩小，不断增加对物料的挤压程度。2.4螺杆直径和螺距的设计2.4.1螺杆转速的确定由于这种螺杆工作性质属于类别的挤压,不需要高速,所以速度较低,决定选择n=400r/min.2.4.2螺距的确定由于螺距是不断减小的，所以选择第一段螺距t=76mm。则物料的移动速度为：v===m查询书得螺旋榨汁机产能公式为：G=3600FvρΦ(kg/h)其中:F—螺杆送料的断面面积(m2)；ρ—物料的密度，取ρ=400kg/m；Φ—充填系数,取Φ=0.6。G—生产率,取G=1500kg/h将参数代入公式可得：1500=3600×F×0.506×400×0.6求得 ：F≈0.0347(m)根据螺杆螺旋送料的断面面积计算公式：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：d≈0.2287m取螺杆送料的断面外径d=0.24m。3榨汁机设计计算3.1功率计算榨汁机的能耗包括两个方面: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)（W）（3）=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)（4）式中：m——物料质量kg；——物料运动时间s。而=G(生产能力)（5）v=P==(W)（6）=83.3w则消耗的功率为：P=(W)（7）=3948.1w式中：——传动效率。一般取0.8-0.9。这里取较大值为0.9。3.2齿轮的设计以及校核（1）选择齿轮材料、热处理方法及精度等级①齿轮材料、热处理方法及齿面硬度因为载荷中有轻微振动，传动速度不高，传动尺寸无特殊要求，属于一般的齿轮传动，故两齿轮均可用软齿面齿轮。查《机械基础》P322表14－10，小齿轮选用45号钢，调质处理，硬度260HBS；大齿轮选用45号钢，调质处理，硬度为220HBS。②精度等级初选减速器为一般齿轮传动，圆周速度不会太大，根据《机械设计学基础》P145表5－7，初选8级精度。（2）按齿面接触疲劳强度设计齿轮由于本设计中的减速器是软齿面的闭式齿轮传动，齿轮承载能力主要由齿轮接触疲劳强度决定，其设计公式为：确定载荷系数K因为该齿轮传动是软齿面的齿轮，圆周速度也不大，精度也不高，而且齿轮相对轴承是对称布置，根据电动机和载荷的性质查《机械设计学基础》P147表5－8，得K的范围为1.4~1.6，取K＝1.5。小齿轮的转矩接触疲劳许用应力ⅰ）接触疲劳极限应力由《机械设计学基础》P150图5－30中的MQ取值线，根据两齿轮的齿面硬度，查得45钢的调质处理后的极限应力为=600MPa，=560MPaⅱ）接触疲劳寿命系数ZN应力循环次数公式为N=60njth工作寿命每年按300天，每天工作8小时，故th=(300×10×8)=24000hN1=60×466.798×1×24000=6.722×108查《机械设计学基础》P151图5－31，且允许齿轮表面有一定的点蚀ZN1=1.02ZN2=1.15ⅲ)接触疲劳强度的最小安全系数SHmin查《机械设计学基础》P151表5－10，得SHmin＝1ⅳ）计算接触疲劳许用应力。将以上各数值代入许用接触应力计算公式得ⅴ）齿数比因为Z2=iZ1，所以ⅶ）齿宽系数由于本设计的齿轮传动中的齿轮为对称布置，且为软齿面传动，查《机械基础》P326表14－12，得到齿宽系数的范围为0.8～1.1。取。ⅵ）计算小齿轮直径d1由于，故应将代入齿面接触疲劳设计公式，得④圆周速度v查《机械设计学基础》P145表5－7，v1<2m/s，该齿轮传动选用9级精度。主要参数选择和几何尺寸计算齿数对于闭式软齿面齿轮传动，通常z1在20～40之间选取。为了使重合度较大，取z1＝20，则z2＝iz1＝80。使两齿轮的齿数互为质数，最后确定z2=81。模数m标准模数应大于或等于上式计算出的模数，查《机械基础》P311表14－1，选取标准模数m=3mm。分度圆直径d中心距a齿轮宽度b大齿轮宽度小齿轮宽度其他几何尺寸的计算（，）齿顶高由于正常齿轮，所以齿根高由于正常齿所以全齿高齿顶圆直径齿根圆直径齿根校核齿根弯曲疲劳强度的校核公式为齿形系数YF根据Z1、Z2,查《机械设计学基础》P153表5－11，得YF1＝2.81，YF2＝2.24弯曲疲劳许用应力计算公式ⅰ)弯曲疲劳极限应力根据大小齿轮的材料、热处理方式和硬度，由《机械设计学基础》P154图5－33的MQ取值线查得，ⅱ）弯曲疲劳寿命系数YN根据N1=6.722>和N2=>，查《机械设计学基础》P156图5－34得，YN1=1,YN2=1ⅲ)弯曲疲劳强度的最小安全系数SFmin本传动要求一般的可靠性，查《机械设计学基础》P151表5－10，取SFmin＝1.2。ⅳ）弯曲疲劳许用应力将以上各参数代入弯曲疲劳许用应力公式得ⅴ）齿根弯曲疲劳强度校核因此，齿轮齿根的抗弯强度是安全的。3.3螺旋轴的设计3.3.1螺旋轴的材料螺杆是螺旋榨汁机的主要部件，应用不锈钢材料铸造后精加工做成。3.3.2设计轴的结构和尺寸螺杆的外型3.3.3初步估算轴的轴端直径按扭转强度来初步确定：（19）轴的材料查表选用正火处理的45钢，=650M，由查表取A=110，于是的：其中大带轮的功率p=3.6kwn=400r/min=1103.3.4轴上零件的周向定位按由机械设计手册查得平键bh=1610(GB1095—79),键槽用键槽铣刀加工，长55mm，配合选为K/h6，滚动轴承与轴的轴向定位是借用配合来保证的，此处选K6h7。3.3.5设计圆角半径值轴肩处圆角半径的值r=2.5mm，在轴两端的轴段倒角都为。3.3.6按弯扭合成条件校核轴的强度1轴的计算RFRTFRRRFRTFRR轴的计算简图2计算出轴上所受作用力大小3轴垂直面内所受到的支反力R=N（20）R=F-R=2466-759=1707N4画出弯矩图轴上BCD三点的弯矩[1]M=M=0（21）M=R=759200=151800N·mm5画出扭矩图T9550000=9550000=271053Nmm6作当量弯矩图B点：M=aT（22）=0.59271053=159921NmmC点：M==310666NmmD点：M=03.3.7校核轴的强度校核轴上承受最大当量弯矩的强度由[18]：（23）查机械设计手册，对于=600MPa的碳钢，承受对称循环应力时的许用应力[]=55MPa>9.06MPa，故安全。3.4轴承端盖的设计3.4.1端盖的材料选用HT150。可以选取凸缘式轴承端盖，这样调整间隙比较方便，密封性也好。为了调整轴承间隙，在端盖与轴承座之间放置调整垫片，这样也能密封。轴承端盖简图如下图。3.4.2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=12.5mmm>e=12.5mm，取m=28.5mm轴承端盖3.5轴承的选择根据《机械基础》P437推荐的轴承寿命最好与减速器寿命相同，取10年，一年按300天计算，Th=(300×10×8)=24000h（1）高速轴承的校核选用的轴承是6306深沟型球轴承。轴承的当量动负荷为由《机械基础》P407表18－6查得，fd＝1.2～1.8，取fd=1.2。因为Fa1=0N，Fr1=518.8N，则查《机械基础》P407表18－5得，X=1，Y=0。查《机械基础》p406表18-3得：ft=1，查《机械基础》p405得：深沟球轴承的寿命指数为＝3，Cr=20.8KN；则所以预期寿命足够，轴承符合要求。（2）低速轴承的校核选用6208型深沟型球轴承。轴承的当量动负荷为由《机械基础》P407表18－6查得，fd＝1.2～1.8，取fd=1.2。因为Fa2=0N，Fr2=492N，则查《机械基础》P407表18－5得，X=1，Y=0。查《机械基础》p406表18-3得：ft=1，查《机械基础》p405得：深沟球轴承的寿命指数为＝3，Cr=22.8KN；则所以预期寿命足够,轴承符合要求。3.6键的选择（1）选择键的类型和规格轴上零件的周向固定选用A形普通平键，联轴器选用B形普通平键。高速轴（参考《机械基础》p471、附录17，《袖珍机械设计师手册》p835、表15-12a）：根据带轮与轴连接处的轴径25mm，轴长为60mm，查得键的截面尺寸b＝8mm，h＝7mm根据轮毂宽取键长L＝40mm高速齿轮是与轴共同制造，属于齿轮轴。低速轴：根据安装齿轮处轴径，查得键的截面尺寸，根据轮毂宽取键长。根据安装联轴器处轴径，查得键的截面尺寸，取键长L=50mm。根据轮毂宽取键长L＝72mm（长度比轮毂的长度小10mm）（2）校核键的强度①高速轴轴端处的键的校核：键上所受作用力：ⅰ）键的剪切强度键的剪切强度足够。ⅱ）键联接的挤压强度<键联接的挤压强度足够。②低速轴两键的校核低速轴装齿轮轴段的键的校核：键上所受作用力：ⅰ）键的剪切强度键的剪切强度足够。ⅱ）键联接的挤压强度键联接的挤压强度足够。B、低速轴轴端处的键的校核：键上所受作用力：ⅰ）键的剪切强度键的剪切强度足够。ⅱ）键联接的挤压强度键联接的挤压强度足够。3.7螺钉的选择螺钉的材料是Q235，选择开槽圆柱头螺钉，GB/T65-2000M6*123.8联轴器的扭矩校核低速轴：选用弹性套柱销联轴器，查《机械基础》P484附录33，得许用转速[n]＝3800r/min则n2＝116.7r/min<[n]所以符合要求。3.9减速器基本结构的设计与选择（1）齿轮的结构设计①小齿轮：根据《机械基础》P335及前面设计的齿轮尺寸，可知小齿轮齿根圆直径为52.5mm，根据轴选择键的尺寸h为7，则可以算出齿根圆与轴孔键槽底部的距离x=mm，而2.5，则有x<2.5，因此应采用齿轮轴结构。（2）滚动轴承的组合设计①高速轴的跨距L＝L1+L2+L3+L4+L5=60+60+17+5+70+5+17=234mm，采用分固式结构进行轴系的轴向固定。②低速轴的跨距L＝L1+L2+L3+L4+L5=58+60+28+58+10+17=231mm，采用分固式结构进行轴系的轴向固定。（3）滚动轴承的配合高速轴的轴公差带选用j6，孔公差带选用H7；低速轴的轴公差带选用k6，孔公差带选用H7。高速轴：轴颈圆柱度公差/P6=2.5，外壳孔/P6=4.0；端面圆跳动轴肩/P6=6，外壳孔/P6=10。低速轴：轴颈圆柱度公差/P6=4.0，外壳孔/P6=6；端面圆跳动轴肩/P6=10，外壳孔/P6=15。轴配合面Ra选用IT6磨0.8，端面选用IT6磨3.2；外壳配合面Ra选用IT7车3.2，端面选用IT7车6.3。（4）滚动轴承的拆卸安装时，用手锤敲击装配套筒安装；为了方便拆卸，轴肩处露出足够的高度h，还要留有足够的轴向空间L，以便放置拆卸器的钩头。（5）轴承盖的选择与尺寸计算①轴承盖的选择：选用凸缘式轴承盖，用灰铸铁HT150制造，用螺钉固定在箱体上。其中，轴伸端使用透盖，非轴伸端使用闷盖。②尺寸计算Ⅰ）轴伸端处的轴承盖（透盖）尺寸计算A、高速轴：选用的轴承是6306深沟型球轴承，其外径D＝72mm，采用的轴承盖结构为凸缘式轴承盖中a图结构。查《机械基础》P423计算公式可得：螺钉直径d3＝8，螺钉数n＝4B、低速轴：选用的轴承是6208型深沟型球轴承，其外径D＝80mm。尺寸为：螺钉直径8，螺钉数4图示如下：Ⅱ）非轴段处的轴承盖（闷盖）尺寸计算：高速轴与低速轴的闷盖尺寸分别与它们的透盖尺寸相同。（6）润滑与密封①齿轮的润滑采用浸油润滑，浸油深度为一个齿高，但不小于10mm。②滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为1m/s<2m/s，所以选用轴承内充填油脂来润滑。③润滑油的选择齿轮选用普通工业齿轮润滑油，轴承选用钙基润滑脂。④密封方法的选取箱内密封采用挡油盘。箱外密封选用凸缘式轴承盖，在非轴伸端采用闷盖，在轴伸端采用透盖，两者均采用垫片加以密封；此外，对于透盖还需要在轴伸处设置毡圈加以密封。

4榨汁机的使用和保养使用方法：1）使用前，拧紧过滤器，然后将过滤器的上部和螺旋杆放置在底座上，然后手摇。2）当运转正常运行时，将再次投入到食品中。3）物料不宜过大、过厚或过强，以免损坏刀具，造成过载。4）笼中不应有太多的碎屑。如果有太多的碎片，应及时清理，否则会引起震动。5）榨汁机经常保持机身内外的清洁。每次使用后，请仔细清洗。但是，在清洗时，请勿使用水龙头冲洗榨汁机的下部基座，不要将其浸泡在水中，以免影响基座的电气部件的绝缘性能。使用说明：1、操作和清洗应按照购买时提供的说明书进行。不能让多汁的机器长时间（超过指令中指定的时间）工作；不能加工超过规格的材料；更不能处理除指定的其他事项外的指令。2、不要将整个产品浸入水中进行清洗。应按说明书进行清洗。3、榨汁机的用具不能自己修理。榨汁机设备是一种安全的生活必需品，消费者在使用过程中，如果设备损坏不能正常工作，切勿拆开外壳进行维修。应完全冷却，然后按照说明书的要求进行操作。如果产品仍不能正常工作，应停止并发送到维修车间或生产厂进行维修。4、使用时，产品应用手固定，不要放入容器内，使儿童在工作时不能接触榨汁机。

总结本设计中对于机构中的其他组件设计计算相对较少，只是简略的选择进行计算。由于我的经验和资质较浅，专业知识相对贫匮，无法对其做更全面的研究。比如对于一些组件的设计计算不够详细，对于一些参数的选择缺乏严格的理论基础。再者，由于本设计机构属于新技术，国内外生产的厂商比较少，能够借鉴的资料也相对缺乏，很多参数只能参考其他工业用机或根据经验选择。设计中免有不妥之处，还望指正。若进入下一步深入研究，可对关键强度部位进行有限元分析和一些部件的优化改进设计，从而获得更加结合生产实际的产品与应用。机构的高精度、高质量的需求量不断增加。我国“九五”、“十五”、“十一五”规划都是一个高速发展的态势，从总的趋势看，机械装置也将向高转速、大型化、机电一体化、节能化发展。我国已加入世界贸易组织。因此，必须独立地开发出自有知识产权的产品。同时要以创新观念为先导，开发出实用、可靠、安全、经济适应市场的好产品。当然这并非那么容易，还要靠科技，一方面，要利用高新科技求改造、完善、拓宽、提高我国的传统产业，使产品上水平，才能进入国际市场，另一方面，科技要面对国情，开发出适应生产需要的机械设备。只要我们把开发搞好、设计水平、制造水平提高了，不仅可以保住