巧克力卵巢囊肿的治疗螺旋果蔬榨汁机的设计

2021年2月23日发(作者：高血压的治疗方法)
洛阳理工学院毕业设计（论文）

螺旋果蔬榨汁机的设计


摘

要


摘要
：因为我国的果蔬加工业近年来取 得了很大的成就，果蔬加工业在我
国农产品贸易中占据了重要的地位。所以，果蔬榨汁机也相应的出现， 而
本次设计的对象就是螺旋果蔬榨汁机，该螺旋果蔬榨汁机通过螺杆不同程
度的挤压从而达到充 分榨汁效果。螺旋果蔬榨汁机的设计主要包括螺杆，
带轮以及过滤网等，在设计中由于要保证各个部件要 安装合适，故经过一
系列的计算数据来达到所需的要求。特别是螺杆的设计，螺杆采用不同的
螺 距以及断面大、小径的不等来使果蔬压榨的更充分，更高效。该果蔬榨
汁机结构简单，方便实用，效率高 等优点，由于采用的材料都相对便宜，
故成本相对较低。


关键词
：
螺旋榨汁机，螺杆，变径


I
洛阳理工学院毕业设计（论文）

Design of spiral fruit and vegetable juice squeezing machine

ABSTRACT

ABSTRACT
：
Press calculation due to the juice is the object of China's fruit
and vegetable processing industry in recent years has made great achievements,
fruit
and
vegetable
processing
industry
in
China's
agricultural
products
trade
occupies
an
important
position.
So,
fruit
and
vegetable
juice
machine
corresponding,
and
the
design
of
the
spiral
vegetable
juicer,
and
the
juice
through a screw of compression fault so as to achieve the effect. Juicer design
comprises a screw rod belt wheel and a filter net, etc., in the design to ensure
that the various components to install appropriate, therefore, after a series of
data to achieve the desired requirements. Especially screw design, screw with
different
pitch
and
large
section,
trails,
ranging
from
to
make
fruits
and
vegetables more fully,
more efficient The fruit and vegetable juice squeezing
machine has the advantages of simple structure, convenient and practical use,
and the cost is low due to the relatively low cost of the materials used.


KEY WORDS:
Screw press, spiral shaft, transmission ratio, V belt

II
洛阳理工学院毕业设计（论文）

目

录


前

言
............... .................................................. ............................... 1
第
1
章

绪论
................... .................................................. ................. 1
1.1
课题背景

.
.................................................. ............................ 1
1.1.1
螺旋果蔬榨汁机的使用现状

.
..................................... 1
1.1.2
榨汁机的分类
......................... .................................... 1
1.1.3
螺旋果蔬榨汁机的特点

.
...................... ....................... 1
1.2
课题研究现实意义
.................................................. ............. 1
1.3
设计的主要内容

...... .................................................. ........... 2
第
2
章

总体方案设计
< br>.
.......................................... ............................ 1
2.1
整体布局设计

.
.......................... ............................................ 1
2.2
工作原理

.
.................... .................................................. ........ 1
2.3
螺杆的设计

.
........ .................................................. ................ 1
2.4
功率计算

.
. .................................................. ........................... 3
第
3
章

电动机
...................................... ............................................ 5
3.1
电动机的选择

.
.................. .................................................. .. 5
3.2
选择电动机的功率
.................... ........................................... 5
3.3
确定电动机转速

...................... ............................................. 5
第
4
章

传动比的计算

.
...... .................................................. .............. 7
第
5
章

传动装置

.
......................................... ..................................... 8
5.1

计算传动装置和动力参数
.................. ................................. 8
5.2
各轴转速

.
............................ .................................................. 8
5.3

各轴输入功率

.
............ .................................................. ........ 8
5.4
各轴转矩

.
......... .................................................. ................... 9
第
6
章
V
带的设计

.
........................... .............................................. 10
6.1
确定计算功率
P
ca
................ ................................................ 10
6.2
选择
V
带的型号

........... .................................................. .... 10
6.3
确定带轮基准直径
D
1
和
D
2

.
................................................ 10
6.4
确定传动的中心距
a
和带长
L
d

.
......................................... 11
1

洛阳理工学院毕业设计（论文）

6.5
校核主动轮的包角
a
1

.
.............. ........................................... 11
6.6

确定
V
带的根数
Z
......... .................................................. ... 12
6.7
确定带的初拉力
F
0
......... .................................................. .. 12
6.8
计算
V
带对轴的压力
Q
..... ................................................. 13
6.9
V
带设计计算列表
.................. ............................................ 13
第
7
章

带轮的设计

.
....... .................................................. ............... 15
7.1

材料的选择和带轮的形式
................................................. 15
7.2
带轮尺寸设计

.
............... .................................................. ... 15
第
8
章

螺旋轴的设计

.
................................................. ................... 18
8.1

材料的选取
< br>.
.......................................... .............................. 18
8.2
初步确定轴的最小直径
............................... ...................... 18
8.3
根据轴上定位的要求确定轴的各段直径和长度
............... 18
8.4
轴上零件的周向定位
........................ ................................. 19
8.5
定圆角半径值

.
.......................... .......................................... 19
8.6
校核轴强度

.
................... .................................................. ... 19
8.7
校核轴的强度

.
........... .................................................. ....... 21
第
9
章

轴承端盖设计

.
............................................. ....................... 22
9.1

材料的选取

.
........................... ............................................. 22
9.2

凸缘式轴承端盖各尺寸计算

.
........ ..................................... 22
第
10
章

联轴器的选用

.......... .................................................. ....... 23
第
11
章

筛筒设计

.
.............................................. ............................ 24
结

论
........................................ .................................................. .... 25
谢

辞

.................. .................................................. ............................ 26
参考文献
..... .................................................. ................................... 27

2

洛阳理工学院毕业设计（论文）


前

言


我国水果和蔬菜资源丰富，年产量均居世界第一。我国果蔬产业已成< br>为仅次于粮食作物的第二大农业产业。丰富的果蔬资源为果蔬加工业的发
展提供了充足的原料。同 时，果蔬加工业直接关系到制造业和加工业产品
科技含量的多少以及深加工附加值的高低，对推进生产力 的发展，加快世
界工业化进程，都有着十分重要的意义。并且果蔬汁中含有多种有机酸、
酶类和 芳香物质，可以刺激食欲，有助于消化，又由于各种原因的导致，
像大气的污染等等，都对人体造成了不 同程度的损害，而多喝果蔬汁也有
一定的益处，
故受到很多人的青睐。
而本次设计是螺 旋果蔬榨汁机的整体，
该设计本着实用，安全的原则，设计上弥补了以往榨汁机压榨不充分的缺
点。

国外的发达国家生产果蔬的机器比较先进，效率高，能源消耗较低。
而我国的果 蔬榨汁机实用性差，出汁率低，因此，要求出汁率高的果蔬榨
汁机会受到广大人士的喜爱。
1

洛阳理工学院毕业设计（论文）


第
1
章

绪论



1.1
课题背景


1.1.1
螺旋果蔬榨汁机的使用现状
< br>随着我国果蔬产量大幅度提高和鲜销市场的逐渐饱和，
“卖果蔬难”
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，果蔬汁
加工业进入了一新的发展时期。目前，果 蔬汁加工业已形成产业化生产，
一些面向国际市场的企业发展壮大，带动了果蔬汁加工业向大规模工业化
生产转变。

很多工厂对果蔬榨汁机的需求量大大增加，这就导致市场中出现了很多不同的榨汁机。功能，生产量各有不同。但效率高、实用性强的榨汁机
更受厂家的喜爱。


1.1.2
榨汁机的分类

根据外形可分为：单缸榨汁机、双缸 榨汁机、三缸榨汁机、四缸榨汁
机、圆缸榨汁机；根据功能可分为：搅拌式榨汁机、喷淋式榨汁机、榨汁
式榨汁机。而我们讨论的是榨汁式的。


1.1.3
螺旋果蔬榨汁机的特点

从使用现状来看，果蔬榨汁机的特点是：榨汁效率高，榨汁充 分等优
点。是非常受厂家欢迎的果蔬榨汁机。


1.2
课题研究现实意义

食品加工工业是二十一世纪的主要工业之一，它的发展速度和水平 是
一个国家人们生活水平及改善程度的一个重要标志，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。

中国人向来重视养生之道，随着人们饮食消费观念水 平的提高，鲜榨
果蔬汁将逐步成为人们的一个重要饮品。果蔬汁含有多种有机酸、酶类和
1

洛阳理工学院毕业设计（论文）

芳香物质，可以刺激食欲，有助于消化， 多喝果蔬汁也有利于肠胃吸收。
对此，很多的厂家也就需要针对各种果蔬的榨汁机，本设计的是螺旋果蔬
榨汁机，能够提高榨汁效率等，满足厂家的需求。


1.3
设计的主要内容

本设计对螺旋果蔬榨汁机的结构设计，主要包括：

1.
螺旋果蔬榨汁机的机架设计；

2.
螺旋果蔬榨汁机的螺杆设计；

3.
螺旋果蔬榨汁机的传动机构设计。

本设计将对螺旋果蔬榨汁机的螺杆进行设计，可以说是创新设计。


2

洛阳理工学院毕业设计（论文）

第
2
章

总体方案设计



2.1
整体布局设计
为了节省空间，本设计在整体的分布上采用折叠式，即螺杆和减速器
在一个水平面上
,将电机置于前两者下的另一水平面上。这样布置
,
一是相
应的减少了整体长度、节 省空间和原材料、降低了成本；二是由于电机位
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；三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塞，
引起瞬间负荷过大时< br>,
烧坏电机或损坏减速
器等故障的发生。


2.2
工作原理

该机器由机架、螺杆、进料斗、减速器、三角带、电机等组成。电机
通过三角带带动减速器转动
,
减速器通过联轴器带动螺杆转动
,
物料由进料
斗喂入
,
在螺杆的作用下
,
受到挤压
,
物料中的水 分通过筛筒流出
,
经集液盘
排出机外
,
物料在强大的挤压作用下,
汁液越来越少
,
最后经出料斗排出。


2.3
螺杆的设计

通常螺旋果蔬榨汁机是靠螺杆在筛筒内转动
,
对放入的 物料产生挤压，
从而使物料中的果蔬汁被强制压榨出来。螺旋果蔬榨汁机螺杆按不同的分
类方法 有多种类型。比如按螺杆螺纹直径分类有等径与变径之分；按螺杆
螺纹型式分有连续与断续之分；按螺杆 螺距分类有等距与变距之分等等。
出于对本设计加工对象的综合考虑
,
确定采用断续、 变径、变螺距螺杆。螺
杆上的螺旋共分四段。第一段是喂料螺旋，主要作用是进行果蔬的输送；
第二段是预压螺旋，
主要作用是对果蔬进行轻度挤压，
并开始挤出果蔬汁；
第三段、第 四段是压榨螺旋，主要作用是不断增强对果蔬的进一步压榨，
使果蔬的汁液被强制挤出；第四段具有增压 作用
,
进一步提高出汁率。

螺杆螺旋结构简图如图
2-1

1

洛阳理工学院毕业设计（论文）


图
2-1
螺杆螺旋结构简图


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。
参照榨油机和食品榨汁机，决定选用
n
?< br>150r/min
。

螺距和直径的确定：首先，选定一螺距，第一段为
t
?
60mm
，其它各
段的螺距依次递减。物料的移动速度：
< br>v
0
?
nt
1
5
0
?
0
.
0
6

?
?
1.5
（
m/s
）< br>60
60
螺旋果蔬榨汁机的生产能力公式为式
1-1
：
G
?
F
0
v
0
?
1
?
（kg/h
）
(2-1)
式
2-1
中：
G
——生产率
,
本次设计取
G
?
10 000kg/h
；

（
m
2
）
；

F
0
——螺杆螺旋送料的断面面积
?
1
——物料的容积密度，本次 设计取
?
1
?
400kg/m
3
；

?< br>——填充系数
,
本次设计取
?
?
0.3
；

将参数代入式
2-1
得：

10000
?
3600
?
F
0
?
1
.
5
?
400
?
0
.
2
；

解得：
F
0
?< br>0
.
023
(
m
2
)
。

根据螺杆螺旋送料的断面面积计算公式为式
2-2
：

F
0
?
?
(d
0
2
?
d
1
2
)
4
(2-2)
（
m
）
式
2-2
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
2

洛阳理工学院毕业设计（论文）

本设计根据强度计算得
d
1
?
0.09m
；
将有关数据代入式
2-2
得：
d
0
?
0
.195
m
；

取螺杆螺旋送料的断面大径
d
0
?
0
.
20
m
。


2.4
功率计算

果蔬榨汁机的功率消耗有两个方面：一是使物料移动消耗的功率；二
是压缩物料所消耗的功率。这里，把轴与轴承间的摩擦等所消耗的功率算
入机械效率中。

设压缩物料时消耗的功率是
P
1
：

P
1
?
?
(
d
0
2
-
d
1
2
）
n
?
s
4
?
60
P
max
?< br>（
1
?
2
?
3
?
?
?
?< br>Z
)
(2-3)
式
2-3
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
0.83
MP
a
；

d
0
——螺旋外径，
m
；

d
1
——螺旋内径，
m
；

将数据代入式
2-3
得：

P
1
?
0.
023
?
1
5
0
?
0
.
0 0
6
?
0
.
83
?
10
6
?10
；

60
P
1
?
2863
.5
W
。

设使物料移动所消耗的功率为
P
2
：

1
m
v
2
P
2
?
mv
?
?
?
（W
）
(2-4)
t
t
2
2
式
2-4
中；
m
——物料的质量
kg
；

t
——物料运动时间
s
；

因为：

m
?
G
(
生产能力
) (2-5)
t
v
?
nt
(2-6)
60
3

洛阳理工学院毕业设计（论文）

所以：把式
2-5
，
2-6
代入公式
1-7
：

2
2
1
?
ns
?
G
n
t
(2-7)
P
2
?
?
G
?
?
?
?
（
W
）
2
7200
?
60
?
2
可得：

100
0
0
?
1
5
0< br>2
?
0
.
0
6
2
P
2
?< br>；

7200
P
2
?
112.5
W
。

则消耗的功率为：

P
?
p
1
?
p
2
?
(
W
)
(2-8)
P
?
28
63.5
?
112.5
；

0
.
81
P
?
3674.1
W
；

公式
2-8
中：
?
——传动效率。

电动机至工作机的总效率为：

?
?
?
1
?
?
2
?
?
3
?
?
4
?
?
5
(2-9)
公式
2-9
中 ：
?
1
、
?
2
、
?
3
、
?
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
、
?
2
?
0.99
、
?
3
?
0.97
、?
4
?
0.97
、
?
5
?
0.98< br>；

则：

?
?
?
1
?
?
2
?
?
3
?
?
4
?
?
5
；

?
?
0.96
?
0.99
3
?
0.97
4
?
0.98
；

?
?
0.81
。


4

洛阳理工学院毕业设计（论文）


第
3
章

电动机



3.1
电动机的选择

按已知的条件，选用
Y
型全封三相异步电动机。


3.2
选择电动机的功率

果蔬榨汁机所需的电动机输出功率为式
2-1
：

P
d?
P
?
p
1
?
p
2
?
(W
)
(3-1)
P
d
?
28
63.5
?
112.5
；

0
.
81
P
d
?
3674.1
W
。


3.3
确定电动机转速

旋转轴在工作中的转速为
n
?< br>150r/min
，在合理传动比范围内，取带传
动的传动比为
i
?< br>2.5
~
4
，减速器的传动比
i
?
5
~12
，则合理总传动比的范
围为
i
?
7
~
55
，故转速的可选范围为：
(7
~
55)
?
150
?
1050
~
8250r/min
。

在这一范围内合适的有
1500r/min
，
3000r/min
查出有这几种适用的电动
机型号，其技术参数传动比的比较情况见下表
3-1
所示。



表
3-1
电动机型号和技术参数及传动比

额定功率

电动机型
方案

号

电动机转速

同步

转速

满载

转速

传动装置的传动比

总传

带

动比

减速箱

P
/
KW

4

4

1

Y112M-2
Y112M-4
3000

1500

5

2890

1440

22
.
4

2
.
8

2
.
8

8

2

11
.
08

4

洛阳理工学院毕业设计（论文）

综台考虑各种因素，可以知道方案
2
是比较合适的。因此选定电动机
型
号
为
Y
1
1
2
M
?
2
。
所
选
择
电
动
机
的
额
定
功
率
P
ed
?
4
kw
，
满
载
转
速
n
m
?
1
4
4
0
r
/
m
i
n
，总传动比适中，结 构较紧凑。

所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下图
3-1
和下表3-2
所示：




图
3-1
电动机结构简图




表
3-2
电动机的主要外形尺寸和安装尺寸

装键
中心
高度
H
外形尺寸
L(AC/2+AD)
?
H
D
底脚安
装
A
?
B

栓空直
径
K
地脚螺
轴伸尺
寸
D
?
E

部位
尺寸

b
?
h

112

400
?
305
?
265

180
?
140

12

28
?
60

8
?
7


6

洛阳理工学院毕业设计（论文）


第
4
章

传动比的计算



所 选的电动机的满载转速
n
m
和工作机器的工作机的主轴的转速
n
w< br>，
可
以得到传动装置的总传动比为：

i
?
n
m
1440
?
?
9.6
；

n
w
150
计算出总传动比之后，应该合理的进行分配各级传动比，依此来减小
传动载荷，降低传 动的精度等级。分配各级传动比时要考虑以下几方面：
各级传动的传动比应在合理的范围内选择；应使传 动装置的重量较轻；应
使各个传动件的尺寸协调，合理，避免互相干涉碰撞，故
V
带传 功比选择
3
，减速器传功比选择
5
。


7

洛阳理工学院毕业设计（论文）


第
5
章

传动装置



5.1

计算传动装置和动力参数

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

5.2
各轴转速

n
1
?
n< br>m
1440
?
?
480r/min
(5-1)
i
1
3
n
2
?
n
1
480
?
?
96r/min
(5-2)
i
2
5
上式
5-1,5-2
中：
n< br>m
——电动机的满载转速；

n
1
——减速器输入轴；

n
2
——榨汁机螺旋轴的转速；

i
1
——电动机至减速器输入轴的传动比；

i
2
——减速器的传动比。


5.3

各轴输入功率

P
1
?
P
ed
?
?
01
(5-3)
将参数代入式
5-3
得：

P
1
?
4
?
0
.
96
；

P
1
?
3.84kw
；


P
2
?
P
ed
?
?
12
(5-4)
将各参数代入式
5-4
得：

P
2
?
3
.
84
?
0
.
95
；

P
2
?
3.65kw
；

公式
5-3,5 -4
中：
P
ed
——电动机的输出功率；

P
1
——减速器输入轴的功率；

8

洛阳理工学院毕业设计（论文）

P
2
——榨汁机螺杆的输入功率；

?
01
——电动机轴与减速器输入轴间的传动效率；

?
12
——减速器输入轴与榨汁机螺杆间的传动效率。


5.4
各轴转矩

T
1
?
T
?
d
?
i
1
?
?
01
(5-5)
将参数代入式
5-5
得：

T
1
?< br>26.5
?
3
?
0.96
；

T
1
?
76.32
N
·
m
；
< br>T
2
?
T
1
?
i
2
?
?< br>12
(5-6)
将参数代入式
5-6
得：

T
2
?
76< br>.
32
?
5
?
0
.
95
5
；

T
2
?
362
.
52
N
?< br>m
；

公式
5-5,5-6
中：
T
1
——减速器输入轴的输入转距；
T
2
——榨汁机螺杆的输入转距；

T
ed
——电动机轴的输出转矩；

T
ed
的计算公式为：

T
?
d
?
9550
P
ed
n
(5-7)
m
将各参数代入式
5-7
得：
T
ed
?
26.5
N
?
m
。

9


洛阳理工学院毕业设计（论文）


第
6
章
V
带的设计



6.1

确定计算功率
P
ca

工作的时间小于
10
小时
/
天；

故：
P
ca
?
K
A
P
?
1.1
?
4?
4.4kw
；

K
A
——工作情况系数取
K
A
?
1.1
。


6.2
选择
V
带的型号

据计算功率
P
ca
和小 带轮转速
n
1
，得
A
，
B
型均可，在此选取
A
型普通
V
带。


6.3
确定带轮基准直径
D
1
和
D
2

选取小带 轮基准直径
D
1
如前所述，带轮直径越小，则带的弯曲应力越
大，易于疲劳破 坏。
V
带轮的最小直径见下表。选择较小直径的带轮，传
动装置外廓尺寸小，重量轻； 而带轮直径大，则可提高带速，减小带的拉
力。从而可能减少
V
带的根数，但这样将增 大传动尺寸。



表
6-1
普通
V
带带轮的最小基准直径

型号

Y
Z
A
B
C
D
E
D
min

20

50

75

125

200

355

500


初选主动轮的基准直径
D
1
：选取
D
1
?
D
m
in
，选取
D
1
?
1
12
mm
。

验算带速：
V
带的带速一般应在
V
?
5
~
25
m/s
范围内，比较适宜的带速
为
1 0
~
20m/s
，带速超过上述许用范围时，应重选小带轮直径。

V
?
?
D
1
n
1
60
?
1000
?
?
?
1
12
?
1
2
00
60
?
1000
?
7.03
m
s

计算 从动轮直径
D
2
：
D
2
?
iD
1
?
3
?
100
?
300
mm
。


10