甘蔗榨汁機(jī)的設(shè)計(jì)

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1、、八— 刖言 甘蔗榨汁機(jī)是提取甘蔗汁液必不可少的機(jī)械加工設(shè)備。在加工甘蔗飲品時(shí)，必須將收獲的甘蔗進(jìn)行榨汁取液。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的不斷發(fā)展，許多食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也陸續(xù)被發(fā)掘。試驗(yàn)研究表明，甘蔗汁液的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值非常可觀，并且口味甘美，贏得廣大消費(fèi)者鐘愛。但一直困擾廣大消費(fèi)者和甘農(nóng)的一個(gè)重要因素是如何便捷的提取甘蔗汁液。因此研究設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)捷方便的甘蔗榨汁機(jī)將顯得尤為重要和迫切，而且市場(chǎng)需求極大。 甘蔗榨汁機(jī)是為了緊跟時(shí)代發(fā)展，迎合現(xiàn)代人健康、衛(wèi)生、新鮮、時(shí)尚、簡(jiǎn)捷方便的飲食要求，研發(fā)引進(jìn)高新技術(shù)，精心設(shè)計(jì)打造而成。采用該機(jī)壓榨的甘蔗汁液，屬于天然綠色食品，清甜甘爽，營(yíng)養(yǎng)豐富。 該設(shè)計(jì)借鑒手

2、動(dòng)甘蔗榨汁機(jī)跟壓輥式榨汁機(jī)，從而研究設(shè)計(jì)的。是一款簡(jiǎn)易的壓榨機(jī)械，同時(shí)通過(guò)改變壓輥之間的間距，還能進(jìn)行水果，蔬菜等的壓榨。本文設(shè)計(jì)的三輥式甘蔗榨汁機(jī)是一款比較常用的提取汁液的壓榨機(jī)械。目前全國(guó)各地普遍種植甘蔗，甘農(nóng)在收獲甘蔗喜悅的同時(shí)，不免甘蔗出售而感到煩惱。很多甘農(nóng)自己采用古老的辦法將甘蔗進(jìn)行擠壓取液在市場(chǎng)上銷售。但往往提取的汁液很少，而且不能保證潔凈，面對(duì)龐大的消費(fèi)人群，普通壓榨的汁液就如同杯水車薪，不能滿足廣大消費(fèi)者的需求，還有大部分甘農(nóng)直接將甘蔗拿到市場(chǎng)上銷售，消費(fèi)者鑒于甘蔗汁液提取的不便，往往都是看看而已。因此研究設(shè)計(jì)一款甘蔗榨汁機(jī)，將它投入市場(chǎng)，將會(huì)給甘農(nóng)、消費(fèi)者帶來(lái)極大的方便，同

3、時(shí)也帶來(lái)極大的市場(chǎng)利益。通過(guò)了解消費(fèi)者的需求可知，消費(fèi)者喜愛能夠像喝汽水那樣簡(jiǎn)單的來(lái)一杯甘蔗汁。本文設(shè)計(jì)的甘蔗榨汁機(jī)可以用于批量榨取甘蔗汁液，而且體積小也可用于家庭使用。更重要的是我們能夠?qū)⑺斗诺交疖囌尽⑵囌?、機(jī)場(chǎng)、學(xué)校、公園、廣場(chǎng)等一些人流量大的地方，給公民給予方便，同時(shí)盡顯公民對(duì)于健康衛(wèi)生的追求。 本文設(shè)計(jì)的甘蔗榨汁機(jī)不僅用于甘蔗的榨取，還能對(duì)纖維度高的食品進(jìn)行壓榨，并且榨取時(shí)，能夠保證榨取的汁液清潔衛(wèi)生，同時(shí)保證榨取汁液全面，能夠做到一遍榨取到位，節(jié)約時(shí)間，不浪費(fèi)甘蔗原材料。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有壓榨機(jī)械的對(duì)比分析，該設(shè)計(jì)采用電機(jī)帶動(dòng)，減速器減速，皮帶以及齒輪傳動(dòng)，三個(gè)壓輥兩組壓榨，汁液分取采

4、用過(guò)濾裝置。通過(guò)對(duì)整機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸，驅(qū)動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)尺寸、齒輪傳動(dòng)比、減速器減速比等進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，使本方案有了初步的設(shè)計(jì)應(yīng)用價(jià)值。 關(guān)鍵詞：三輥壓榨；榨汁機(jī)；甘蔗 1緒論11.1課題研究的目的和意義1 1.2國(guó)內(nèi)外甘蔗榨汁機(jī)的研制狀況1 1.3國(guó)內(nèi)外甘蔗榨汁機(jī)存在的問題21.4現(xiàn)有甘蔗榨汁機(jī)的壓榨方式2 1.5課題研究的主要內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)42甘蔗榨汁機(jī)的總體設(shè)計(jì)5 2.1市場(chǎng)上常見的甘蔗榨汁機(jī)有52.2設(shè)計(jì)的基本原理62.3樣機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理63甘蔗榨汁機(jī)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73.1喂料機(jī)構(gòu)73.2三輥輪兩兩間間距的計(jì)算84機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)94.1調(diào)隙螺栓的設(shè)計(jì)94.2帶的選擇與計(jì)算94.3軸的強(qiáng)度

5、校核計(jì)算94.4壓輥的校核10總結(jié)13致謝14參考文獻(xiàn)15 1緒論1.1課題研究的目的和意義 甘蔗榨汁機(jī)是甘蔗提取汁液必不可少的機(jī)械設(shè)備，甘蔗的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值頗為豐富［11］，含有大量的蔗糖，維生素、氨基酸、微量元素等。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類對(duì)于健康飲食的標(biāo)準(zhǔn)要求也在不斷的提高，許多食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也陸續(xù)被發(fā)掘。 甘蔗在全球種植面積極大，我國(guó)也是世界上甘蔗種植大國(guó)，每年有200萬(wàn)公頃的種植面積，產(chǎn)出蔗糖150萬(wàn)噸，但有很多甘蔗不是直接進(jìn)入工廠加工成蔗糖以及飼料，而是在市場(chǎng)上銷售。問題在于極大的甘蔗銷售在給甘農(nóng)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也給甘農(nóng)帶來(lái)了極大的不便，消費(fèi)者需要的是方便簡(jiǎn)潔的操作

6、就能獲取甘蔗豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值?？蓡栴}在于提取甘蔗汁液是個(gè)頭疼的問題。不能產(chǎn)業(yè)化,更不能大量提取。因而研制一款既簡(jiǎn)捷又方便的甘蔗榨汁機(jī)將顯得尤為重要。 市場(chǎng)上現(xiàn)有的甘蔗榨汁機(jī)多采用手動(dòng)，以及雙輥和五輥壓榨機(jī)，手動(dòng)壓榨機(jī)械簡(jiǎn)單，但需要消費(fèi)者來(lái)自己完成，將給消費(fèi)者帶來(lái)不便，雙輥壓榨便于控制兩壓輥之間的距離，不能保證壓榨質(zhì)量，五輥壓榨機(jī)械過(guò)于復(fù)雜，成本較高。采用三輥壓榨將有效避免機(jī)械裝備的復(fù)雜度，同時(shí)又能保證甘蔗榨取效果，節(jié)約成本，方便輕捷。該甘蔗榨汁機(jī)因其體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以制造成本低，而且可以保證甘蔗榨取充分，節(jié)約原材料。 本文設(shè)計(jì)的甘蔗榨汁機(jī)榨取甘蔗時(shí)，能夠保證榨取的汁液清潔衛(wèi)生，同

7、時(shí)保證榨取汁液全面，能夠做到一遍榨取到位，節(jié)約時(shí)間，不浪費(fèi)甘蔗原材料。 1.2國(guó)內(nèi)外甘蔗榨汁機(jī)的研制狀況國(guó)內(nèi)甘蔗榨汁機(jī)現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)目前采用甘蔗榨汁機(jī)主要存在以下幾種形式，立式甘蔗榨汁機(jī)［7］，像冷飲店里面立式可樂灌裝機(jī)，這種機(jī)械操作簡(jiǎn)單，每次可供應(yīng)一人使用，占用體積小，輕捷。但由于不能滿足我國(guó)廣大的甘蔗種植需求，因而只能在一些較小場(chǎng)合容易見到，并且不便于清洗。還有一些是通過(guò)螺旋推送器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的推壓式甘蔗榨汁機(jī)，這種甘蔗榨汁機(jī)是比較早期設(shè)計(jì)的一款甘蔗榨汁機(jī)，擠壓效果較好，但由于殘?jiān)灰淄顺?，并且在擠壓時(shí)需將甘蔗打碎，因而現(xiàn)在不常用。目前比較常見的是壓輥式甘蔗榨汁機(jī)。 壓輥式甘蔗榨汁機(jī)常見的有

8、兩輥、三輥、五輥以及七輥。兩輥甘蔗榨汁機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但市場(chǎng)上很少，因?yàn)閴赫バЧ惶硐?，浪費(fèi)原材料，不便于大批量生產(chǎn)。比較發(fā)現(xiàn)效果最好的為三輥跟五輥式甘蔗榨汁機(jī)［10］，市場(chǎng)比較常見。值得提出的是還有一款手動(dòng)擠壓式甘蔗榨汁機(jī)，結(jié)構(gòu)及其簡(jiǎn)單,操作也非常方便，但由于外型不能像五輥式甘蔗榨汁機(jī)優(yōu)美，因而不長(zhǎng)見。 國(guó)外甘蔗榨汁機(jī)現(xiàn)狀 國(guó)外甘蔗榨汁機(jī)研究現(xiàn)狀多為四輥和六輥壓榨式甘蔗榨汁機(jī)，由于甘蔗生長(zhǎng)受光照時(shí)間的要求,世界上主要種植甘蔗的國(guó)家多為熱帶跟亞熱帶地區(qū)的國(guó)家。像印尼、印度主要的農(nóng)作物為甘蔗，澳大利亞、德國(guó)的甘蔗榨汁機(jī)基本算是全球最先進(jìn)的機(jī)器。加拿大本國(guó)主要是進(jìn)口澳大利亞，德國(guó)的甘蔗榨汁機(jī)進(jìn)行

9、甘蔗榨汁。我國(guó)也購(gòu)買一些先進(jìn)國(guó)家的甘蔗榨汁機(jī)，但是北美地區(qū)的甘蔗較大(直徑4-5.5叫國(guó)內(nèi)一般為3-4.4cm),機(jī)器在使用過(guò)程中存在很多問題。 1.3國(guó)內(nèi)外甘蔗榨汁機(jī)存在的問題 我國(guó)研究甘蔗榨汁機(jī)起步較晚發(fā)展緩慢，和發(fā)達(dá)國(guó)家相比只能望其項(xiàng)背，目前市場(chǎng)上流行的一些機(jī)具中，存在如下問題，因此，難以大范圍推廣應(yīng)用。 (1) 容易卡機(jī)。國(guó)外一些地區(qū)由于甘蔗大，經(jīng)常造成機(jī)器的卡機(jī)抱死。應(yīng)對(duì)這種現(xiàn)象，我國(guó)廣州雷邁機(jī)械設(shè)備有限公司進(jìn)行了機(jī)械設(shè)備的改裝或者從新設(shè)計(jì)。 榨汁不衛(wèi)生。渣料外排，不適合在室內(nèi)，如超市、酒吧、餐飲等場(chǎng)所使用；因而在室外榨汁的過(guò)程中，由于甘蔗糖份多，引來(lái)蒼蠅，蜜蜂等，造成健康飲

10、食的不衛(wèi)生。 (2) 產(chǎn)量低、噪音大。一級(jí)壓榨，出汁率低；浪費(fèi)多，齒輪變速，噪音大。不適宜在室內(nèi)安裝甘蔗榨汁機(jī)。 (3) 通用性差；此外由于甘蔗、硬，使得壓輥磨損較為嚴(yán)重。 因而需要進(jìn)行改良：食品級(jí)不銹鋼實(shí)心棒材壓輥；渣料入柜式設(shè)計(jì)，方便在室內(nèi)使用；采用三輥或四輥分兩級(jí)壓榨方式；為了減少噪音，機(jī)器采用渦輪減速機(jī)和皮帶傳動(dòng)，符合環(huán)保和室內(nèi)使用的要求。 1.4現(xiàn)有甘蔗榨汁機(jī)的壓榨方式[14] (1) 螺旋推送擠壓裝置，如圖1-1所示： 圖1-1螺旋推送擠壓裝置 (2) 雙棍輪壓榨方式，如圖1-2所示: 圖1-2雙棍輪壓榨方式 (3) 三輥輪兩級(jí)擠壓方式 ⑷四輥論兩級(jí)擠壓

11、方式，如圖1-3所示 圖1-3四輥論兩級(jí)擠壓方式 (4) 五輥論三級(jí)擠壓方式，如圖1-4所示： 圖1-4五輥論三級(jí)擠壓方式 (5) 六輥輪三級(jí)甘蔗榨汁機(jī)，如圖1-5所示: 圖1-5六輥輪三級(jí)甘蔗榨汁機(jī) 我國(guó)多采用四輥雙級(jí)擠壓方式，兩輥單級(jí)擠壓方式進(jìn)行壓榨，鑒于這兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，該設(shè)計(jì)這種處理問題，改成三輥論雙級(jí)擠壓方式進(jìn)行壓榨。 1.5課題研究的主要內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)課題研究的主要內(nèi)容 在我國(guó)甘蔗主要種植在南方各省，像廣西、海南、貴州等幾個(gè)省區(qū)都是甘蔗種植大省，全國(guó)每年種植甘蔗200萬(wàn)公頃面積的甘蔗，在給甘農(nóng)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)收入的同時(shí)，也給廣大甘農(nóng)以及消費(fèi)者帶來(lái)了諸多不便。因此研制設(shè)

12、計(jì)一款方便簡(jiǎn)捷的甘蔗榨汁機(jī)將對(duì)甘蔗類產(chǎn)品帶來(lái)極大的意義，同時(shí)減輕甘農(nóng)的工作量以及消費(fèi)者的煩惱。 預(yù)期目標(biāo) (1) 榨汁充分，盡可能減少浪費(fèi)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于操作。 (2) 通用性能好，便于清理殘?jiān)胍粜?，使用壽命長(zhǎng)。 (3) 壓輥處使用翻蓋，便于清洗壓輥，時(shí)常保持環(huán)境衛(wèi)生。 (4) 制造價(jià)格便宜，容易普及，能滿足家庭，學(xué)校，公園等盡可能多的地方。 2甘蔗榨汁機(jī)的總體設(shè)計(jì)2.1市場(chǎng)上常見甘蔗榨汁機(jī)有 手搖式甘蔗榨汁機(jī)，如圖2-1所示：特點(diǎn)為全鏡面不銹鋼底座、外殼設(shè)計(jì)，外形美觀，靈活性強(qiáng)。 圖2-1手搖式甘蔗榨汁機(jī) (1) 電動(dòng)立式甘蔗榨汁機(jī)，工作特點(diǎn)為：榨汁機(jī)是采用皮帶及齒輪

13、減速轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖2-2家用電動(dòng)甘蔗榨汁機(jī) ⑶家用電動(dòng)甘蔗榨汁機(jī)，如圖2-2所示：其特點(diǎn)為：體積小、方便，但不能長(zhǎng)時(shí)工作。 (4) 電瓶甘蔗榨汁機(jī)，其特點(diǎn)為：省力、方便使用，可以直接幫到甘蔗田里直接操作。 (5) 大型甘蔗榨汁機(jī)，如圖2-3所示：其特點(diǎn)為：工作時(shí)間長(zhǎng)，效率高。 圖2-3大型甘蔗榨汁機(jī) 2.2設(shè)計(jì)的基本原理 本設(shè)計(jì)以現(xiàn)有甘蔗榨汁機(jī)以及水果榨汁機(jī)的技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)各個(gè)工作單元進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化組合，在將甘蔗收獲后，直接將甘蔗棒料送入喂料口進(jìn)行榨汁。榨汁過(guò)程中將通過(guò)由電機(jī)帶動(dòng)的三輥輪分兩級(jí)先后進(jìn)行對(duì)甘蔗的壓榨，以確保榨汁充分，壓榨下來(lái)的汁液進(jìn)入過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾處理，進(jìn)

14、入汁液盛裝體，而殘?jiān)鼊t從出料口排出，最后消費(fèi)者可以從汁液盛裝體中得到甘甜清涼的甘蔗汁液。 2.3樣機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 (1)三個(gè)壓輥在齒輪帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)兩級(jí)壓榨，如圖2-4所示： 在齒輪帶動(dòng)下，壓輥A首先正傳，齒輪組帶動(dòng)一組壓輥B同時(shí)反轉(zhuǎn)，從而將從喂料裝置進(jìn)來(lái)的甘 蔗依次進(jìn)行兩級(jí)壓榨，保證榨取甘蔗汁液充分進(jìn)行。在設(shè)計(jì)時(shí)，將喂料口、喂料斜面以及1、2輥輪 間中心保持在統(tǒng)一斜面，使得甘蔗進(jìn)入喂料口能夠沿斜面滑入1、2壓輥處進(jìn)行甘蔗榨汁，1、2壓輥榨汁完成后將甘蔗棒送入1、3壓輥處，進(jìn)行第二次壓榨，兩級(jí)壓榨后保證甘蔗能夠壓榨充分，竟可能減少原材料的浪費(fèi)。 1.壓輥A,2.壓輥B1,3.壓輥

15、B2 圖2-4三輥輪轉(zhuǎn)向 ⑵樣機(jī)結(jié)構(gòu)，如圖2-5所示: 1?底座2,2?電機(jī)，3?聯(lián)軸器，4?減速機(jī)，5.排料裝置，6?調(diào)隙螺栓，7?進(jìn)料裝置，8?側(cè)面架,9?過(guò)濾網(wǎng)，10.盛液箱圖2-5樣機(jī)結(jié)構(gòu)工作原理工作時(shí)，電機(jī)通過(guò)減速器減速帶動(dòng)皮帶傳動(dòng)，帶輪、齒輪由軸連接，通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)齒輪傳 動(dòng)，三輥裝置在齒輪帶動(dòng)下兩兩相向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行壓榨。而另一方面將甘蔗從喂料口送入，直接通過(guò)甘蔗榨汁機(jī)的三輥壓榨裝置進(jìn)行壓榨，渣料從出料口排出，汁液經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾后流入汁液盛裝箱。錯(cuò)誤！未找到引用源。錯(cuò)誤！未找到引用源。錯(cuò)誤！未找到引用源。錯(cuò)誤！未找到引用源。 3甘蔗榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1喂料機(jī)構(gòu) 料斗

16、的設(shè)計(jì)主要考慮其甘蔗棒直徑的大小，以及長(zhǎng)度。通過(guò)在市場(chǎng)上作比較，甘蔗大體為圓柱狀最大直徑不會(huì)超過(guò)60mm，因此料斗設(shè)計(jì)成下斜坡狀、然后在端蓋側(cè)上方開孔，開出三個(gè)直徑60mm等間距的圓孔，可以方便將甘蔗圓棒插入其中，以方便甘蔗沿斜面進(jìn)入到三輥壓榨裝置進(jìn)行壓榨。 為了順利將甘蔗送入壓輥處，將喂料口跟斜面以及壓輥擠壓處設(shè)計(jì)在統(tǒng)一斜面處，以防壓輥抱死無(wú)法工作。如圖3-1所示: 圖3-1進(jìn)料裝置示意圖3.2三輥輪兩兩間間距的計(jì)算 影響甘蔗榨汁質(zhì)量的因素很多，首先是甘蔗的品種、類型、物理結(jié)構(gòu)、水分、甘蔗大小、均勻度及飽滿程度等因素。甘蔗直徑一般在3-5cm，現(xiàn)任選十株甘蔗進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如下：

17、 表3-2任選十株甘蔗中部進(jìn)行的測(cè)量 甘蔗 1 2 3456 7 8 9 10 甘蔗直徑（ mm) 35 40 38463733 29 52 43 39 表3-3 任選十株甘蔗小端進(jìn)行的測(cè)量 甘蔗 1 2 3456 7 8 9 10 甘蔗直徑（ mm) 31 28 26373229 29 30 41 39 表3-4 任選十株甘蔗大端進(jìn)行的測(cè)量 甘蔗 1 2 3456 7 8 9 10 甘蔗直徑（ mm) 39 45 4037

18、4933 55 52 43 48 由上述三表得甘蔗棒的平均直徑如下: 甘蔗中部的平均直徑： 35403846373329524339“cd139.2mm 10 甘蔗小端的平均直徑： d232.2mm 10 甘蔗大端的平均直徑： ,39454037493355524348,, d3—一441mm 10 因而兩輥之間的間距前一級(jí)設(shè)置在20mm，由前一級(jí)壓榨過(guò)的甘蔗進(jìn)入下一級(jí)進(jìn)行壓榨時(shí)，需減小下級(jí)輥輪之間的間距，因此，下級(jí)輥輪間間距設(shè)置為15mm。這樣就可以直接將借助三個(gè)壓輥對(duì)甘蔗進(jìn)行兩次壓榨。 4機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1調(diào)隙螺栓的設(shè)計(jì) 調(diào)隙螺栓是為了改變壓輥裝置

19、進(jìn)行壓榨時(shí)的間距而設(shè)計(jì)的，安裝時(shí)將壓輥2放在距離兩個(gè)壓輥 1最近的距離，如遇到壓輥間隙小不能有效的進(jìn)行甘蔗壓榨，采用加方形墊片的方式加在兩側(cè)面架上再用調(diào)隙螺栓預(yù)緊，進(jìn)而達(dá)到調(diào)隙的作用。 4.2帶的選擇與計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本文設(shè)計(jì)的甘蔗榨汁機(jī)主要適用于家庭，以及一些室內(nèi)場(chǎng)所，因而選擇傳動(dòng)裝置為帶傳動(dòng)，帶傳動(dòng)可以減少噪音的產(chǎn)生。由于小帶輪直徑d1=80伽，大帶輪直徑d2=140伽。 1 -300rd1 帶速計(jì)算近似為=—6.28m/s60漢1000 如此通過(guò)帶速可選擇適用平帶傳動(dòng)，平帶傳動(dòng)效率高，在傳動(dòng)中心距較大的情況下應(yīng)用較多, 便于帶的安裝，轉(zhuǎn)速適合在較低場(chǎng)合適用，帶的造價(jià)較

20、為便宜，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。材料可選擇錦侖片復(fù)合平帶。 4.3軸的強(qiáng)度校核計(jì)算按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算 根據(jù)本文設(shè)計(jì)的甘蔗榨汁機(jī)，軸基本上不承受彎矩載荷，通常用此種方法初步估算軸徑，也可以作為最后的設(shè)計(jì)結(jié)果。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為9550000P -［」 n 0.2d3 是中： ――扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，二匚a； 軸所受的扭矩，、?伽;3W軸的抗扭截面系數(shù)，伽;n――軸的轉(zhuǎn)速，min;?――周傳遞的功率，'W；d計(jì)算軸面處的直徑，伽；[?」一一許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， 根據(jù)查表可知，45號(hào)鋼［.］范圍為25-45=1?a;計(jì)算截面處直徑為25伽；傳遞功率由電機(jī)輸 出功率可知為2\.W; 軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算：電機(jī)輸出

21、的轉(zhuǎn)速為3000r/min，減速機(jī)的減速比為1:10,安裝在減速機(jī)輸出軸 端的帶輪直徑為80mm,安裝在軸端的帶輪直徑為140,假設(shè)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)是不發(fā)生打滑，按此計(jì)算軸的 轉(zhuǎn)速可得： 300080 軸的轉(zhuǎn)速=171.4r/min 10x140 9550000Pn0.2d3 綜上可得軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 9550000_ 0.2彩4二35.65「-] 所以根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度最終計(jì)算校核得知軸是安全的。 4.4壓輥的校核 根據(jù)實(shí)際測(cè)得60N的力可以完全將甘蔗棒擠壓破裂, 使用solidworks對(duì)壓輥進(jìn)行模擬校核： 模型信息 模型名稱：壓輥輪，如圖4-1所示： 當(dāng)前配置：默認(rèn)

22、 圖4-1 表4-1如下： 圖4-2 實(shí)體 文檔名稱和參考 視為 容積屬性 文檔路徑/修 引用 改日期 切除-旋轉(zhuǎn)1 實(shí)體 質(zhì)量:8.46382kg 圖4-2 體積:0.0010992mA3 密度:7700kg/mA3 重量:82.9454N 材料屬性 如圖4-3如圖4-4 表4-2如下： 模型參考 屬性 零部件 名稱： 合金鋼 模型類型 :線性彈性同向性 如圖4-3所示 屈服強(qiáng)度： 6.20422e+008N/mA2 張力強(qiáng)度： 7.23826e+0

23、08N/mA2 表4-3如下： 夾具名稱 夾具圖像 夾具細(xì)節(jié) 固定-1 如圖 4-4 實(shí)體： 2面 類型： 固定幾何體 圖4-5 表4-4如下： 圖4-6 載荷名稱 裝入圖象 載荷細(xì)節(jié) 壓力-1 如圖4-5所示 實(shí)體： 97面 類型： 垂直于所選面 值： 1 單位： N/mA2 實(shí)體： 1面 壓力-2 如圖4-6所示 類型： 垂直于所選面 值： 60 單位： N/mA2 算例結(jié)果 ■4帽出謝 5aaalh-ti-xilbEiiiEB

24、.5lni^r予應(yīng)力：ii■州P査.打礎(chǔ)r*砒l. 也nHiui(II^b"1) 圖4-7零件1-SimulationXpressStudy-應(yīng)力-Stress 表4-5如下： 名稱 類型 最小 最大 Stress VON:vonMises應(yīng)力 4.11195e-005N/mA2 145.377N/mA2 節(jié):31172 節(jié):4725 Displacement URES:合位移 0mm 5.02935e-008mm 節(jié)：39 節(jié):1815 結(jié)論：壓輥表面的強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求，壓輥軸符合強(qiáng)度校核。 此次設(shè)計(jì)的任務(wù)是為了完成甘蔗榨取汁液而

25、設(shè)計(jì)。根據(jù)現(xiàn)有甘蔗榨汁機(jī)以及水果蔬菜榨汁機(jī)的 設(shè)計(jì)要求，借鑒已有的榨汁機(jī)，將壓榨裝置改進(jìn)為三輥兩級(jí)壓榨，相比兩輥甘蔗榨汁機(jī)榨汁充分，節(jié)省原料，同比四輥兩級(jí)甘蔗榨汁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。為了便于適應(yīng)室內(nèi)工作條件噪音低，采用蝸輪蝸桿減速機(jī)，帶傳動(dòng)。 喂料裝置口設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際檢測(cè)甘蔗棒的大小來(lái)確定，測(cè)得十組任意甘蔗棒的大端、中端、小端 的直徑，進(jìn)而設(shè)計(jì)出喂料裝置口徑大小，同時(shí)將喂料裝置口、進(jìn)料斜面，壓輥壓榨處設(shè)計(jì)在統(tǒng)一斜 面上，便于甘蔗送入進(jìn)料口沿斜面滑入兩壓輥間進(jìn)行壓榨。該設(shè)計(jì)采用調(diào)隙螺桿，為了調(diào)節(jié)壓輥間距，使甘蔗榨汁充分，減少原料的浪費(fèi)?？倷C(jī)尺寸大小按照人體身高設(shè)計(jì)，便于操作

26、。在設(shè)計(jì)過(guò)程中也曾遇到很多的問題，如壓滾的校核問題，通過(guò)學(xué)習(xí)solidworks軟件，用該軟件知識(shí)進(jìn)行壓輥表 面強(qiáng)度校核，使得畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠較為順利的進(jìn)行。 本機(jī)具有以下特點(diǎn)： (1) 榨汁充分，盡可能減少浪費(fèi)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于操作。 (2) 通用性能好，便于清理殘?jiān)胍粜?，使用壽命長(zhǎng)。 畢業(yè)在即，四年的大學(xué)生活已接近尾聲，經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的努力，在吳明清老師的悉心指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)任務(wù)基本完成了。在撰寫論文期間，我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師吳明清，從設(shè)計(jì)的選題、實(shí)施到撰寫、修改和定稿，吳老師均傾注了大量的心血。導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)、熱忱鼓勵(lì)不僅使我樹立了深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了

27、許多待人接物與為人處事的道理。還有，導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力將使我終生受益。同時(shí)我還要感謝大學(xué)期間任課老師李傳峰、范修文在機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制圖上的指導(dǎo)和幫助。以及在大學(xué)期間所有老師給予的悉心教導(dǎo)和幫助。感謝他們四年來(lái)的辛勤栽培，他們的關(guān)懷和熏陶讓我在這四年里收獲頗豐。 最后，也感謝和我一起學(xué)習(xí)的同窗朋友張盼，鄭艷偉等，他們給了我無(wú)數(shù)的關(guān)心和鼓勵(lì)，也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂，感謝他們的陪伴與幫助，愿我們以后的人生都可以充實(shí)、多彩與快樂！ 參考文獻(xiàn) [1] 趙若梅.一種甘蔗榨汁機(jī)

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