榨汁机总体方案设计
目 录
1 引言 1
1.1 选题的背景 1
1.2 榨汁机国内外研究现状及发展前景 1
1.3 压榨机的分类 2
1.4 相关软件介绍 3
2 准备阶段 5
3 总体方案设计 5
3.1 整体布局设计 5
3.2 工作原理 5
4 各零件的设计与选型 7
4.1 螺旋杆部分设计 7
4.2 螺旋杆螺旋直径和螺距的设计 7
4.3 功率计算 8
4.4 电动机的选取 9
4.5 总传动比的计算 11
4.6 传动装置的运动和动力参数的计算 11
4.7 联轴器的选用 13
4.8 轴承的选取 14
4.9 螺旋轴的设计 14
4.10 键的选取 15
4.11 圆筒筛的选取 16
4.12 轴承端盖的设计 17
4.13 轴承盒的设计 18
4.14 壳体的造型 19
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 引言
早期人们吃水果是为了填饱肚子,而现在人们吃水果越来越多是看中水果的各种养生价值。水果中含有纤维物质,有助于人体的新陈代谢;水果中含有大量的维生素,同时具有抗癌的作用;水果中含有多种矿物质,具有净血造血的功能。此外,水果还具有的美容功效和减肥作用备受现代女性的青睐。随着科技的进步和人们生活质量的不断提高,果汁慢慢地代替了水果。果汁中不仅保留了水果的营养成分,跟直接食用水果相比更加的方便快捷,更加适合现 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
在的生活节奏。
1.1 选题的背景
食品加工工业是二十世纪的主要工业之一,它直接关系到制造业和加工业产品科技含量的多少以及食品深加工附加值的高低。中国人历来讲究养生之道,随着人们饮食消费水平以及观念水平的提高,果汁将取代碳酸饮料成为人们的主要饮品。目前市场上虽然出售各类果汁,但一是价格高,二是不新鲜,三是有些厂家添加了其他无益成分造成含量不明确、纯度不够高等现象,所以鲜榨果汁更受欢迎。果汁生产是果品深加工中规模最大,生产效率最高的加工手段。果汁工业的发展与榨汁机的进步密切相关,因此,对榨汁机设备的研究势在必行。
1.2 榨汁机国内外研究现状及发展前景
区别于现在很多家庭拥有的小型水果榨汁机而言,工厂生产的水果压榨机,通常都是中大型设备,一般有螺旋式压榨机和带式压榨机。压榨机适用于番茄、菠萝、胡萝卜、苹果、梨等果蔬的压榨取汁,具有破碎、榨汁、排渣的功能。目前,发达国家的果汁加工企业正在向大型和集约化方向发展,世界最大的果汁加工厂已经达到日处理1400吨水果的能力。另外果汁加工对水果外观的要求很低,只要不是腐烂变质或者遭受病虫害的水果,不论大小均可榨取果汁。为了适应行业的发展,榨汁机的生产技术也在向更高的目标和水平改进和完善,今后榨汁机的发展趋势主要表现在以下几个方面:
(1)高出汁率
出汁率是衡量榨汁机性能优劣的主要参数,它直接决定着产品的生产效率和企业的经济效益。
(2)密闭式作业
榨汁机发展的第二个特点是采用密闭式作业形式来降低果肉在榨汁过程中的暴露程度,减少果汁的氧化,改善风味和外观质量,提高出汁率。
(3)自动化
设备的自动化程度越来越高,通过提高自动化程序,减少人员的使用,提高劳动效率,进一步清除人为因素对产品质量的影响,从而提高生产率。
(4)高澄清度
注重改善产品的澄清度,减少后续工序处理量,提高出汁率和产品质量。
(5)设备大型化
为了在水果收获季节节省储存费用,要求榨汁机具备尽量大的处理量。
1.3 压榨机的分类
压榨机总体分为液力压榨和螺旋压榨。细分为:
(1)按脱水压力分为:轻型对辊带式压榨机、重型对辊带式压榨机、强力对辊带式压榨机。
(2)按功能分为:单体式强力对辊带式压榨机、组合式浓缩压榨一体化对辊带式压榨机、分体式浓缩压榨一体化对辊带式压榨机。
(3)按带宽分为:1米强力对辊带式压榨机、1.5米强力对辊带式压榨机、2米强力对辊带式压榨机、2.5米强力对辊带式压榨机。
目前工厂生产的比较常见的压榨机在造型上大致分为卧式跟立式。图1所示(a)、(b)、(c)为常见的3种机型。
(a)甘蔗榨汁机
(b)卧式带式压榨机
(c)卧式直线式压榨机
图1 常见榨汁机机型
1.4 相关软件介绍
本次毕业设计的题目是卧式压榨机的产品外形设计,主要使用的绘图软件有UGNX、AutoCAD。
1.4.1 UGNX简介
Unigraphics是美国UGS公司PLM产品的核心组成部分,是集CAD/CAM/CAE于一体的三维参数化设计软件。Unigraphics CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境,使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成,从而优化了企业的产品设计与制造。UG面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术,在面向过程驱动技术的环境中,用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关,从而有效地实现了并行工程。该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能而且在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和模拟仿真,提高设计的可靠性,同时可用建立的三维模型直接生成数控代码,用于产品的加工,其后处理程序支持多种类型数控机床。另外它所提供的二次开发语言UG/OPenGRIP,UG/openAP简单易学,实现功能多,便于用户开发专用CAD系统。UG软件能够为各种规模的企业提供可测量的价值,能够使企业产品更快地提供给市场,能够使复杂的产品设计与分析简单化,能够有效地降低企业的生产成本并增加企业的市场竞争实力。本毕业设计主要用UG软件进行三维实体造型及其零件的装配。
1.4.2 AutoCAD简介
计算机辅助设计简称CAD。CAD技术起始于20世纪50年代后期,进入60年代,随着绘图在计算机屏幕上变为可行而开始迅猛发展。但由于缺乏对设计知识、设计约束及功能条件的表达和处理,只能局限于产品详细统计阶段。在70年代,CAD软件开始具备了CAD支撑系统的所有功能。进入80年代中期,CAD软件从单纯的绘图工具逐渐向分析设计阶段发展。CAD软件已做到设计与制造过程的集成。现在,CAD技术已全面进入实用化阶段,广泛运用于各个领域。
=3752.8w
4.4.4 确定电动机转速
旋转轴的工作转速为:n=300r/min,按推荐的合理传动比范围,取减速器的传动比i=4-6,故电动机转速范围为:
考虑榨汁机的工作环境和工作情况,主要是旋转轴有轴向位移。可移式联铀器允许两轴有一定的安装误差,它对两轴间的偏移有一定的补偿能力。所以选用具有对两轴间的偏移有一定的补偿能力的联铀器——星型联轴器。
1 引言 1
1.1 选题的背景 1
1.2 榨汁机国内外研究现状及发展前景 1
1.3 压榨机的分类 2
1.4 相关软件介绍 3
2 准备阶段 5
3 总体方案设计 5
3.1 整体布局设计 5
3.2 工作原理 5
4 各零件的设计与选型 7
4.1 螺旋杆部分设计 7
4.2 螺旋杆螺旋直径和螺距的设计 7
4.3 功率计算 8
4.4 电动机的选取 9
4.5 总传动比的计算 11
4.6 传动装置的运动和动力参数的计算 11
4.7 联轴器的选用 13
4.8 轴承的选取 14
4.9 螺旋轴的设计 14
4.10 键的选取 15
4.11 圆筒筛的选取 16
4.12 轴承端盖的设计 17
4.13 轴承盒的设计 18
4.14 壳体的造型 19
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 引言
早期人们吃水果是为了填饱肚子,而现在人们吃水果越来越多是看中水果的各种养生价值。水果中含有纤维物质,有助于人体的新陈代谢;水果中含有大量的维生素,同时具有抗癌的作用;水果中含有多种矿物质,具有净血造血的功能。此外,水果还具有的美容功效和减肥作用备受现代女性的青睐。随着科技的进步和人们生活质量的不断提高,果汁慢慢地代替了水果。果汁中不仅保留了水果的营养成分,跟直接食用水果相比更加的方便快捷,更加适合现 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
在的生活节奏。
1.1 选题的背景
食品加工工业是二十世纪的主要工业之一,它直接关系到制造业和加工业产品科技含量的多少以及食品深加工附加值的高低。中国人历来讲究养生之道,随着人们饮食消费水平以及观念水平的提高,果汁将取代碳酸饮料成为人们的主要饮品。目前市场上虽然出售各类果汁,但一是价格高,二是不新鲜,三是有些厂家添加了其他无益成分造成含量不明确、纯度不够高等现象,所以鲜榨果汁更受欢迎。果汁生产是果品深加工中规模最大,生产效率最高的加工手段。果汁工业的发展与榨汁机的进步密切相关,因此,对榨汁机设备的研究势在必行。
1.2 榨汁机国内外研究现状及发展前景
区别于现在很多家庭拥有的小型水果榨汁机而言,工厂生产的水果压榨机,通常都是中大型设备,一般有螺旋式压榨机和带式压榨机。压榨机适用于番茄、菠萝、胡萝卜、苹果、梨等果蔬的压榨取汁,具有破碎、榨汁、排渣的功能。目前,发达国家的果汁加工企业正在向大型和集约化方向发展,世界最大的果汁加工厂已经达到日处理1400吨水果的能力。另外果汁加工对水果外观的要求很低,只要不是腐烂变质或者遭受病虫害的水果,不论大小均可榨取果汁。为了适应行业的发展,榨汁机的生产技术也在向更高的目标和水平改进和完善,今后榨汁机的发展趋势主要表现在以下几个方面:
(1)高出汁率
出汁率是衡量榨汁机性能优劣的主要参数,它直接决定着产品的生产效率和企业的经济效益。
(2)密闭式作业
榨汁机发展的第二个特点是采用密闭式作业形式来降低果肉在榨汁过程中的暴露程度,减少果汁的氧化,改善风味和外观质量,提高出汁率。
(3)自动化
设备的自动化程度越来越高,通过提高自动化程序,减少人员的使用,提高劳动效率,进一步清除人为因素对产品质量的影响,从而提高生产率。
(4)高澄清度
注重改善产品的澄清度,减少后续工序处理量,提高出汁率和产品质量。
(5)设备大型化
为了在水果收获季节节省储存费用,要求榨汁机具备尽量大的处理量。
1.3 压榨机的分类
压榨机总体分为液力压榨和螺旋压榨。细分为:
(1)按脱水压力分为:轻型对辊带式压榨机、重型对辊带式压榨机、强力对辊带式压榨机。
(2)按功能分为:单体式强力对辊带式压榨机、组合式浓缩压榨一体化对辊带式压榨机、分体式浓缩压榨一体化对辊带式压榨机。
(3)按带宽分为:1米强力对辊带式压榨机、1.5米强力对辊带式压榨机、2米强力对辊带式压榨机、2.5米强力对辊带式压榨机。
目前工厂生产的比较常见的压榨机在造型上大致分为卧式跟立式。图1所示(a)、(b)、(c)为常见的3种机型。
(a)甘蔗榨汁机
(b)卧式带式压榨机
(c)卧式直线式压榨机
图1 常见榨汁机机型
1.4 相关软件介绍
本次毕业设计的题目是卧式压榨机的产品外形设计,主要使用的绘图软件有UGNX、AutoCAD。
1.4.1 UGNX简介
Unigraphics是美国UGS公司PLM产品的核心组成部分,是集CAD/CAM/CAE于一体的三维参数化设计软件。Unigraphics CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境,使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成,从而优化了企业的产品设计与制造。UG面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术,在面向过程驱动技术的环境中,用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关,从而有效地实现了并行工程。该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能而且在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和模拟仿真,提高设计的可靠性,同时可用建立的三维模型直接生成数控代码,用于产品的加工,其后处理程序支持多种类型数控机床。另外它所提供的二次开发语言UG/OPenGRIP,UG/openAP简单易学,实现功能多,便于用户开发专用CAD系统。UG软件能够为各种规模的企业提供可测量的价值,能够使企业产品更快地提供给市场,能够使复杂的产品设计与分析简单化,能够有效地降低企业的生产成本并增加企业的市场竞争实力。本毕业设计主要用UG软件进行三维实体造型及其零件的装配。
1.4.2 AutoCAD简介
计算机辅助设计简称CAD。CAD技术起始于20世纪50年代后期,进入60年代,随着绘图在计算机屏幕上变为可行而开始迅猛发展。但由于缺乏对设计知识、设计约束及功能条件的表达和处理,只能局限于产品详细统计阶段。在70年代,CAD软件开始具备了CAD支撑系统的所有功能。进入80年代中期,CAD软件从单纯的绘图工具逐渐向分析设计阶段发展。CAD软件已做到设计与制造过程的集成。现在,CAD技术已全面进入实用化阶段,广泛运用于各个领域。
=3752.8w
4.4.4 确定电动机转速
旋转轴的工作转速为:n=300r/min,按推荐的合理传动比范围,取减速器的传动比i=4-6,故电动机转速范围为:
考虑榨汁机的工作环境和工作情况,主要是旋转轴有轴向位移。可移式联铀器允许两轴有一定的安装误差,它对两轴间的偏移有一定的补偿能力。所以选用具有对两轴间的偏移有一定的补偿能力的联铀器——星型联轴器。
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