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1、 毕 业 设 计课题名称 蒜泥加工机 姓 名 学 号 201201130246 所 在 系 机电工程学院专业年级 P12机制一班 指导教师 职 称 二O一五 年 五 月 二十一 目 录第一章 绪论11.1 整体布局设计 1 1.2 工作原理 31.3 螺杆部设计 3 1.4 螺杆螺旋直径和螺距的设计 31.4.1 螺杆转速的确定41.4.2 螺距的确定51.5 功率计算 6第二章 选择电动机 82.1 选择电动机功率 82.2 确定电动机转速 8第三章 计算传动装置的运动和动力参数 103.1 计算总传动比和分配传动比103.2 各轴转速103.3 各轴的输入功率103.4 各轴转矩11第四章
2、局部结构设计134.1 V带设计134.2 带轮的设计154.2.1 带轮的材料154.2.2带轮的形式 154.2.3 带轮尺寸设计计算154.3螺旋轴的设计 174.4 筛筒部设计18 4.5.1材料 194.5.2 凸缘式轴承端盖各尺寸计算20第五章 螺旋轴组件 225.1 螺旋轴组件的制作过程225.2 联轴器的选用24第六章 传动轴的强度分析与加工程序 26 6.1 传动轴加工程序 26论文总结 28参考文献 29致谢 30.第一章 绪 论 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
3、，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。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就可以很好地解决这些问题。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。分析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，随着人们的健康意识的增强，人们发现了大蒜有特殊的降血脂和抗血小板聚集的作用，提升对健康有益的高密度脂蛋白
4、的含量，使冠心病发作的危险大为减少，因此，经常食用大蒜，对高血脂症和冠心病有良好的防治效果，并可预防中风的发作。由于我国经济实力的增强及人民生活水平的提高，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，对蒜泥加工机设备的研究势在必行。要求设计研究出结构简单、成本低、效率高的设备。基于CAD的强大功能，本设计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。关键词：全自动，蒜泥加工机，螺旋。 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
5、；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。基本结构蒜泥加工机基本结构如图1-1。蒜泥加工机三维结构图如图1-2。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1-1蒜泥加工机结构简图图1-2蒜泥加工机三维结构图1.2 工作原理 由图1-2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
6、,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 通常螺旋式连续蒜泥加工机是靠螺杆在筛筒内旋转,对物料产生压力，从而使物料中的蒜泥被强制挤出。螺旋式连续蒜泥加工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1-3)。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
7、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，使水果的蒜泥被强制挤出。特别是第四段具有增压作用,进一步提高出汁率。 图1-3 螺旋轴1.4 螺杆螺旋直径和螺距的设计2 螺杆螺旋结构简图如图1-4。图1-4 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=1.08m/s （1-1）螺旋式连续榨汁机的生产能力公式如下： G=3600Fv(kg/h)
8、 （1-2）式中:：G生产率,本设计取G=1000kg/h； F螺杆螺旋送料的断面面积(m2)； 物料容积密度，本设计取=400kg/m； 充填系数,本设计取=0.2。将参数代入得： 1000=3600F4000.2 （1-3）解得： F0.0321(m) 根据螺杆螺旋送料的断面面积计算公式： F= （1-4） 式中：d螺杆螺旋送料的断面大径(m)； d螺杆螺旋送料的断面小径(m)；本设计根据强度计算得d=0.09m；将有关数据代入得，则可求得：d取螺杆螺旋送料的断面大径d m。1.5 功率计算9 蒜泥加工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
9、擦等所消耗的功率算入机械效率中。设压缩物料所消耗的功率为P： P= (1+2+3+Z)（W） （1-5）式中：相邻螺距大小之差，m； Z螺距数目；物料所受的最大压力，取0.83MPa； 螺旋外径，m； 螺旋内径，m。设使物料移动所消耗的功率为P： P=mv= (W) （1-6）式中： m物料的质量kg； t物料运动时间s。而 =G (生产能力) （1-7）v=所以： P=(W) （1-8） = 则消耗的功率为： P= (W) （1-9） = 式中：传动效率。由电动机至工作机之的总效率7(包括工作机效率)为： 式中：、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0.96
10、、0.99、0.97、0.97、0.98、则： （1-10） 第二章 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7。2.1 选择电动机功率蒜泥加工机所需的电动机输出功率为： P= P= （2-1）= 2.2 确定电动机转速6旋转轴的工作转速为：n=130r/min，按推荐的合理传动比范围，取带传动的传动i24，减速器的传动比i412.5，则合理总传动比的范围为i850，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 rmin，3000rmin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2-1，其技术参数传动比的比较情况见下表。表2-1 电动机型号和技术参数及传动比方案电动机型号额定功率电动机转速传动装置的传动比P/kW同步转速满载转速总传动比带减速箱1Y112M41500144042Y
