玻尿酸隆鼻手术价格螺旋榨汁机毕业论文

2021年2月23日发(作者：念珠菌感染图片)

螺旋榨汁机毕业论文





螺旋榨汁机毕业论文



基于
Pro/E
螺旋榨汁机的设计


摘要：
Pro/ENGINEER
Wildfire
野火版
2.0
以其易学易用、功能强大和互连互通的特点，推动了
整个产品开发机构中个人效率和过程效率的 提高。它既能节省时间和成本，又能提高产品质量。
基于
Pro/E
的强大功能，本设计利用
Pro/E
完成了螺旋式连续榨汁机的设计，
螺旋式连续榨汁机
以其结构简单、操作方便、榨汁效率高等优点而得到广泛应用。就目前来讲
,
螺旋式连续榨汁 机
主要应用在食品方面
,
用于榨取苹果、梨、番茄、菠萝、桔子、胡萝卜等果蔬的汁液 。

关键字：
Pro/E
；榨汁机；螺旋

The design of spiral juice extractor on the based Pro/E

Abstract
: Pro/ENGINEER Wildfire prairie fire edition is 2. 0 easy to learn and use , not
powerful to with characteristic of interconnection and interflow , promote whole product
development
personal
efficiency
and
improvement,
course
of
efficiency
in
the
organization with it. It can not only can save the time and cost improve product quality
but
also.
On
the
basis
of
the
strong
function
of
Pro/E
,
originally
design
the
design
utilizing
Pro/E
to
finish
the
spiral
type
continuous
juice
extractor,
the
spiral
type
continuous
juice
extractor
is
of
simple
structure
,
easy
to
operate
,
presses
the
high
advantage of juice efficiency but used widely with its . As to at present, the spiral type
continuous juice extractor is used in food mainly, for squeezing the juices of such fruits
and vegetables as the apple
、
pea r
、
tomato
、
pineapple
、
orange< br>、
carrot etc.
Keywords
: Pro/E juice extractor spiral type








1

螺旋榨汁机毕业论文



前言




传统的通用机械产品的设计是首先 将产品以平面的形式表达出来，然后进行反
复校核和修改，
最后由加工者把图样上的内容转化为 成形的产品，
这样不仅设计周
期长，成本高，而且当产品制造出来后，经常会出现零部件之间相 互干涉，无法安
装和装配到位等重大设计失误，
如此反复修改也延长了产品投放市场的周期。< br>鉴于
通用机械的使用范围广，
设计行业多，
这就对通用机械的可靠性、
稳定性和通用性
提出了较高的要求。
目前世界上应用最为泛的高档三维商业软件
Pro /E
就可以很好
地解决这些问题。
Pro/E
直接采用三维设计，使设计者能 了解产品的每一个细节，
并利用其参数化设计的思想，
使零件的设计、
修改变得简单易 行，
同时还可以完成
产品的系列化设计。
另外利用
Pro/E
的分析 功能，
可以完成机构运动学、
动力学仿
真和有限元分析。

进入21
世纪后，
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
工业又进入一新的发 展时期。
榨汁机是果品行业的重要组成部分。
因此，
对榨汁机
设备的研究势在 必行。要求设计研究出结构简单、成本低、效率高的榨汁设备。基
于
Pro/E
的强大 功能，
本设计利用
Pro/E
完成了螺旋式连续榨汁机其结构简单、
操
作方便、榨汁效率高等优点的设计。

1
总体方案设计

1.1
整体布局设计


本设计在布局上采用折叠式
,
即螺 杆、
减速器在一个水平面上
,
将电机置于另一
个水平面上
(
见图
1)
。这样布置
,
一是较大幅度减少了整机长度
,
提高 了设备刚度
,
节省了原材料
,
降低了成本
;
二是电机与减速 器之间采用三角带传动
,
起到了缓冲作
用
,
可避免因原料带入异物造 成螺杆堵转、
引起瞬间负荷过大时
,
烧坏电机或损坏减
速器等故障的发生;
三是由于电机位置较低、以及在电机与减速器之间采用三角带
传动
,
极 大地降低了机械振动与噪声。

基本结构螺旋式连续榨汁机基本结构如图
1
。

螺旋式连续榨汁机三维结构图如图
2
。


2

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图
1
螺旋式连续榨汁机结构简图

1-
电机

2-
三角带

3-
减速器

4-
联轴器

5-
进料斗

6-
螺杆

7-
筛筒

8-
出料斗

9-
集液盘
10-
机架


图
2
螺旋式连续榨汁机三维结构图


3




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1.2
工作原理





由图
2
可知：该机由机架、螺杆、筛筒、减速器、电机等组成。电机
1
通过三
角 带
2
带动减速器
3
转动
,
减速器
3
通过联 轴器
4
带动螺杆
6
转动
,
物料由进料斗
5
喂入
,
在螺杆
6
的作用下
,
受到挤压
,
物 料中的水分通过筛筒
7
流出
,
经集液盘
9
排出
机外
,
物料在强大的挤压作用下
,
汁液越来越少
,
最后经出料斗
8
排出。

1.3
螺杆部设计

通常螺旋式连续 榨汁机是靠螺杆在筛筒内旋转
,
对物料产生压力，从而使物料
中的汁液被强制挤出。< br>螺旋式连续榨汁机螺杆按不同的分类方法有多种型式。
如按
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；
按螺杆
螺纹型式分有连续与断续之分等。 针对本设计加工对象综合考虑
,
确定采用变径、
断续、变螺距螺杆。螺杆上的螺旋共分 四段
(
如图
3)
。第一段为喂料螺旋，主要作
用是输送物料；
第二段是预压螺旋，
主要作用是对物料进行初步挤压，
并开始挤出
水分；第三段、第 四段是压榨螺旋，主要作用是不断增加对物料的进一步挤压，使
水果的果汁被强制挤出。特别是第四段具 有增压作用
,
进一步提高出汁率。


图
3

螺旋轴

1.4
螺杆螺旋直径和螺距的设计

螺杆螺旋结构简图如图
4
。

[2]


4

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图
4

螺杆螺旋结构简图

1
.4.1
螺杆转速的确定

由于本螺杆工作性质属于压榨范畴 ，
故转速较低。
参照榨
油机、油料化机、食品榨汁机，决定选用
n=130r /min
。

1.4.2
螺距的确定

初选螺距，第一段
t=50mm
，其他各段螺距依次递减。

物料移动速度
(m/s)
计算：

v
0
=
nt
130
?
0
.
05
=
=1.08m/s
60
60
螺旋式连续榨汁机的生产能力公式如下：


















G=3600F
0
v
0
ρ
1
Φ

(kg/h)

















式 中
:
：
G
—生产率
,
本设计取
G=1000kg/ h
；


F
0
—螺杆螺旋送料的断面面积
(m
)
；


ρ
1
—物料容积密度，本设计取
ρ
1
= 400kg/m
；


Φ
—充填系数
,
本设计取
Φ
=0.2
。

将参数代入得：













1000=3600
×
F0
×
1.08
×
400
×
0.2
解得：
F
0
≈
0.0321(m
)



根据螺杆螺旋送料的断面面积计算公式：















F
0
=
2
2
3
?
(d
0
2
?
d
1
2
)
4































式中：
d
0
—螺杆螺旋送料的断面大径
(m)
；







d
1
—螺杆螺旋送 料的断面小径
(m)
；本设计根据强度计算得
d
1
=0.09m；

将有关数据代入得，则可求得：



















d
0
≈
0.2213m
取螺杆螺旋送料的断面大径
d
0
=0.24
m
。

1.5
功率计算

榨汁机的功率消耗包括两方面：
压缩物料所消耗 的功率；
使物料移动消耗的功
率。在这里，把轴与轴承摩擦等所消耗的功率算入机械效率中。< br>

5
[9]

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设压缩物料所消耗的功率为
P
1
：

2
P
0
?
d
2
1
)
s
1
=
?
(d
4

?
n
?
60
p
max
?
(
1+2+3
+
?
+Z
)
（
W
）

=
0.0321
?
130
?
0
.
005
60
?
0
.
83
?
10
6
?
10

=
2891.5W

式中：
?
s
——相邻螺距大小之差，
m
；

Z
——螺距数目；

p
max
——物料所受的最大压力，取
0.83MPa
；


d
0
——螺旋外径，
m
；


d
1
——螺旋内径，
m
。

设使物料移动所消耗的功率为
P
2
：

1
m
v
2
P
2
2
=mv
?
t
=
t< br>?
2

(
W
)
式中：

m
——物料的质量
kg
；

t
——物料运动时间
s
。

而








m
t
=G (
生产能力
)


v=
ns
60

所以：

2



P
1
?
ns
?
Gn
2
s
2
2
=
2
?< br>G
?
?
?
60
?
?
=
7200(W)






=
1000?
130
2
?
0
.
05
2
7200< br>



=60.5w

6

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则消耗的功率为：





P=
p
1
?
p
2
?
(
W
)





=
2891
.
5
?
60
.
5

0
.
81






=3657.1w

式中：
?
——传动效率。

由电动机至工作机之的总效率
(
包括工作机效率
)
为：


[7]
?
?
?
1
?
?
2
?
?
3
?
?
4
?
?
5

式中：
?
1
、
?
2
、
?
3
、< br>?
4
、
?
5
分别为带传动、齿轮传动的轴承、齿轮传动、联轴
器、螺杆轴的轴承的效率。

取
?
1
＝
0.96< br>、
?
2
＝
0.99
、
?
3
＝
0.97
、
?
4
＝
0.97
、
?
5＝
0.98
、则：


?
?
?< br>1
?
?
2
?
?
3
?
?
4< br>?
?
5

＝
0.96
×
0.99
×
0.97
×
0.97
×
0.98
＝
0.81
3
3
2
选择电动机

按已知的工作要求和条件，选用
Y
型全封闭鼠笼型三相异步电动机
。

2.1
选择电动机功率

榨汁机所需的电动机输出功率为：






P
d
= P=
[7]
p
1
?
p
2
?
(W)








=
2891
.
5
?
60
.
5

0
.
81

=3657.1w
[6]
2.2
确定电动机转速

旋转轴的工作转速为：
n =130r/min
，
按推荐的合理传动比范围，
取带传动的传

7

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动
i
＝2
—
4
，减速器的传动比
i
＝
4
—
1 2.5
，则合理总传动比的范围为
i
＝
8
—
50
，
故电动机转速的可选范围为：

(8-50)
?
130=1040-6500 r/min
符合这一范围的同步转速有
1500 r
／
min
，
300 0r
／
min
再根据计算出的容量，
查出有这几种适用的电动机型号见表1
，其技术参数传动比的比较情况见下表。

表
1
电动机型号和技术参数及传动比

电动机
型号

Y112M
Y112M
额定

功率

P/kW
4
4
电动机转速

同步

转速

1500
3000
满载

转速

1440
2920
传动装置的传动比

总传

动比

11.08
22.4
带

2.8
2.8
减速箱

4
8
方案

1
2

综台考虑电动 机和传动装置的尺寸、
重量以及带传动和减速器的传动比，
可知
方案
2
比较适合。
因此选定电动机型号为
Y112M
。
所选电动机的额定功率P
ed
＝
4kw
，
满载转速
n
m
=1 440r
／
min
，总传动比适中，传动装置结构较紧凑。

所选电 动机的主要外形尺寸和安装尺寸如图
5
和下表
2
所示：



图
5
电动机结构简图

表
2
电动机的主要外形尺寸和安装尺寸

中心
高
H
112
外形尺寸
L
?
(AC/2+AD)
?
HD
400
?
305
?
265
底脚安
装
A
?
B
180
?
140
地脚螺栓
空直径

K
12
轴伸尺寸
D
?
E
28
?
60
装键部
位尺寸

F
?
GD
8
?
36


8

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3
计算总传动比和分配传动比

由选定电动机的满载转速
n
m
和工作机主动轴的转速
n
w
，
可得传动装置的总传
动比为：

i=
n
m
1440
?
11
.
08

=
130
n
w
计算出总传动比后，
应合理地分配各级传功比 ，
限制传动件的圆周速度以减小
动载荷，
降低传动精度等级。
分配各级传动比 时考虑到以下几点：
各级传动的传动
比应在推拌的范围内选取；
应使传动装置的结构尺 寸较小、
重量较轻；
应使各传动
件的尺寸协调，结构匀称、合理，避免互相干涉碰撞。 故

V
带传功比取
2.8
，减速
器传功比取
4。

4
计算传动装置的运动和动力参数
[7]


进行传动件的设计计算，
先推算出各轴的转速、
功率和转矩。
按内电动机至工
作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数如表
3
。

4.1
各轴转速

n
1
=
n
m
1440
=
=514.3
r
min

2
.
8
i
1
n
1
514
.
3
?
128 .6
r
min

=
4
i
2
n
2< br>?
式中：
n
m
为电动机的满载转速，单位为
r
min
；
n
1
，
n
2
分别为减速器输入轴和榨
汁 机螺旋轴的转速，
单位为
r
min
；
i
为电动机至减速器输 入轴的传动比；
i
2
为减
1
速器的传动比。

4.2
各轴的输入功率

P
1
=
P
ed
?
?
01


=4
?
0.96
=3.84kW

P
2
=
P
ed
?
?
12


9

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=3.84
?
0.95
=3.65 kW
式中：
Ped
为电动机的输出功率，单位为
kW
；
P
1
、
P
2
分别为减速器输入轴和榨汁
机螺旋轴的输入功率，单位为
kW
；
?
01
、
?
12
分别为电动机轴与减速器输入轴、减速器输入轴与榨汁机螺旋轴间的传动效率。

4.3
各轴转矩

T
1
=
T
ed
?
i
1
?
?01

=26.5
?
2.8
?
0.96
=71.3 N
·
m
T
2
=
T
1
?
i
2
?
?
12

=71.3
?
4
?
0.95
=271.0 N
·
m
式中：
T
1
、
T
2
分别 为减速器输入轴和榨汁机螺旋轴的输入转距，
单位为
N
·
m
；
T
ed
为电动机铀的输出转矩，单位为
N
·
m
。

T
ed
的计算公式为：

T
ed
=9550
=9550
P
ed



n
m
4

1440
=26.5 N
·
m
表
3

传动装置的运动和动力参数

轴名

参数

转速
n/(r/min)
输入功率
P/
kW

输入转矩
T/(
N
·
m)
传动比
i
效率

电动机轴

1440
4
26.5
2.8
0.96
减速器

514.3
3.84
71.3
4
0.95
螺旋轴

128.6
3.65
271.0

5
设计
V
带


10

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5.1
确定计算功率
P
ca
[3]

因为工作机是螺旋榨汁机 ，
故属于载荷变动较大的机械，
原动机是交流电动机
（普通转矩鼠笼式）
，工 作时间小于
10
小时
/
天，启动形式为软启动。

故：
P
ca
?
K
A
P

=1.2
?
4
?
4
.
8
kw




K
A
——工作情况系数

取
K
A
=1.2
。

5.2
选择
V
带的型号
[3]


根据计算功率
P
ca
和小带轮转速
n
1
，得
A
，
B型均可，选择
A
型普通
V
带。

5.3
确定带轮基准直径
D
1
和
D
2

5.3.1
初选主动轮的基准直径
D
1

根据所选
V
带型号参考，选取
D
1
?
D
min
，选
[3]
D
1
?
100
mm
。

5.3.2
验算带的速度
V

V
?
?
D
1
n
1
60
?
1000
?
?
?
100
?
1000
60
?
1000
?
5
.
23
m
s

5.3.3
计算从动轮直径
D
2


D
2
?
iD
1
?
2
.
8
?
100
?
28 0
mm

5.4
确定传动的中心距
a
和带长
L
d

初定中心距，由
0
.
7
?
D
1
?
D
2
?
?
a
0
?
2
?
D
2
?
D
2
?

即：
0
.
7
?
280?
100
?
?
a
0
?
2
?
2 80
?
100
?

即：
266
?
a
0
?
760
，取
500mm
。

计算基准带长：

L
?
d
?
2
a
0
?
?
2
2
?
D
2
?
D
1
?

?
D
1
?
D
2
?
?
4
a
0

11

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?
2
?
500
?
?
2
2
?
280
?
100
?
?
100
?280
?
?
4
?
500
?
1613
.
15
mm





选取带的基准长度， 查表
得：
L
d
?
1633
mm

[3]
计算实际中心距，由公式：

L
d
?
L'
d
1633
?
1613
.
15
a
?
a
0
?
?
500
?
?
510
mm

2
2
考虑安装调整和补偿初拉力的需要，中心距的变动范围为：

a
min
?
a
?
0
.
015
L< br>d
?
500
?
0
.
015
?
163 3
?
475
mm



a
max
?
a
?
0
.
03
L
d
?
500< br>?
0
.
03
?
1633
?
549
m m

5.5
验算主动轮的包角
a
1

根据公式及对包角的要求，应保证：








a
1
?
180
?
?
?
D
2
?
D
1
?
?
60
?
?180
?
?
?
280
?
100
?
?< br>60
?
?
158
?
?
120
?
a< br>500

5.6
确定
V
带的根数
Z

Z
?
根。

P
ca
4
.
8
?
?
2
.
96
根，取
Z=3
?
P
0
K
?
K
L
?
?
P
0
?
K
(
1
.
37
?
0
.
93
?< br>0
.
96
?
0
.
12
)
?
1
.
0
式中：

P
0
——在包角
=180
度，特定长度，
工作平稳情况下，
单根普通带的许用功
率值；


K
?
——考虑包角不同时的影响系数，简称包角系数；


K
L
——考虑带的长度不同的影响系数，简称长度系数。

查得：
P
0
=
1.37



K
?
=
0.93




K
L
=
0.96
式中：
K
——材质系数；

?
P
0
——计 入传动比的影响时，单根
V
带所能传递的功率的增量。


12

螺旋榨汁机毕业论文



计算公式为：
?P
?
0
.
0001
?
Tn
1
?
0
.
0001
?
1
.
2
?
1000?
0
.
12
kw
；

式中：
?
T
——单根普通
V
带所能传递的转矩的修正值；


n
1
——主动轮的转速。

5.7
确定带的初拉力
F
0

单根
V
带的初拉力
F
0
由下式确定：


F
0
?
500
P
ca
?
2
.5
?
500
?
4
.
8
?
2
.
5
?
2
2
?
?
?
1
?
q V
?
?
1
?
0
.
1
?
5
.
23
?
111
N

?
?
?
VZ
?
K
5
.
23
?
5
0
.
93
?
?
?
?
?
5.8
求带传动作用在轴上的压力
Q

Q
?
2
?
5
?
111
?
sin
158
?
1090
N
2

式中：
Z
——带的根数；



F
0
——单跟带的初拉力；


?
1
——主动轮上的包角。

5.9 V
带设计计算列表如表
4
表
4

V
带设计计算列表如下：

设计计算项目

工作情况系数
k
A

计算功率
P
ca

选取
V
带型号

小带轮直径
D
1

大带轮直径
D
2

验算
V
带的速度
V
结果

1.2
4.8
A
100mm
280mm
5.23m/s
说明




可选比表中大的值




13

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初定中心距
a
0

500mm
参考实际机械结构确定

初算
V
带所需的基准长度
L
'
d

1613.15mm

选
V
带的基准长度
L
d

1633mm

定
V
带公称长度
L
i

1600mm

定中心距
a
510mm

包角
?
?
1

158

〉
120
?
，合适

包角系数
k
a

0.93

长度系数
k
L

0.96

材质系数
k
1
化学线绳结构的胶带

单根
V
带所能传递的功率
P
0

0
.995


单根
V
带功率增量
?
P
0

0.12kw

单根
V
带传递扭矩的修正值
?
T
1.2

V
带根数
Z
3
根


每米
V
带质量

0.10kg/m


单根
V
带的初拉力
F
0

111N

轴上的压力
Q

1090N

计算结果汇总：
V
带规格：
A
型，长
1600mm
V
带根数：
3
根


中心距：
510mm

轴上压力：
1090N
6
带轮的设计


14

螺旋榨汁机毕业论文



6.1
材料

带轮常用材料是铸铁，因为带速
v
＜
25m／
s
，所以选用
HTl50
。

[3]
6.2
带轮的形式

带
轮的结构由带轮直径大小而定，因带轮基准直径
D <(2.5-3)d(
为轴的直径
)
，
所以小带轮采用实心式；对于大带轮， 因
D<300mm
，故大带轮采用腹板式。

6.3
带轮尺寸设计计算

小带轮的轴孔直径，小带轮（如图
6
和图
7
）与电动机相连，故
d=28mm
。

d
1
= (1.8
—
2)d=(1.8
—
2)
?
28
?49
.
4
mm
?
56
mm
，取
50< br>mm
。

小带轮的宽度及直径计算：

B=
(z—
1)t
+2s=
(
3
?
1
)
?16
?
2
?
10
?
52
mm
D
1
=D+
2f=100+2
?
3.5=107
mm

L=(1
.5-2)
d=(1
.5
?
2)
?
28
?
42
mm
?
56
mm,

取
56
mm
。

图
6

小带轮示图



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