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1、本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文CAD圖紙 QQ 401339828 家用甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計摘要：家電產(chǎn)品是人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚纳钣闷罚藗儗﹄娖鳟a(chǎn)品的要求從實用性、可靠性己經(jīng)提高到對舒適性、美觀性、安全性、實用經(jīng)濟(jì)性等方面的考慮。對電器產(chǎn)品的這種不斷提出的新要求，促使電器產(chǎn)品的外觀不斷的改進(jìn)，零件的生產(chǎn)技術(shù)也不斷得到新的發(fā)展，使家電產(chǎn)品外殼零件成形技術(shù)在成形領(lǐng)域中占有越來越重要的地位。目前，電器產(chǎn)品的外形設(shè)計及加工技術(shù)日益受到了國內(nèi)外的高度重視，德國、美國、日本等發(fā)達(dá)國家在這方面的研究已經(jīng)取得相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。他們的電器產(chǎn)品外觀美觀，讓人賞心悅目，而且設(shè)計高效快捷，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快。 本課題主要設(shè)計一種新型家

2、用甘蔗榨汁機(jī)。關(guān)鍵詞：甘蔗榨汁機(jī)，產(chǎn)品設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計AbstractHousehold electrical appliances is essential to daily life of people living supplies, the people of electrical products from the requirements of practicality, reliability has been raised to the comfort, aesthetics, security, economic and other practical aspects of t

3、he request.On the electrical products that keep the new requirements, electrical products to the appearance of continuous improvement, parts of the production technology has been new development, household electrical appliances shell parts forming technology in the field of forming occupy more and m

4、ore important position . At present, the electrical products form design and processing technology has increasingly come under the close attention both at home and abroad, Germany, the United States, Japan and other developed countries in this area of considerable progress has been made. Their aesth

5、etic appearance of electrical products, people feast for the eyes, and efficient design of faster, speed up the upgrading of products.This topic is designing a new household sugar cane juice extractor.Key words: juicer,product design, structural design目 錄1引言42甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計總體結(jié)構(gòu)42.1入料部分52.2榨汁部分52.3機(jī)架部分52.4甘

6、蔗榨汁機(jī)設(shè)計的總體設(shè)計53 家用食品甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計63.1 電動機(jī)的選擇63.2 軋輥的轉(zhuǎn)速73.3 齒輪滾筒的轉(zhuǎn)速73.4 電動機(jī)的功率73.5 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速84 傳動裝置的總體設(shè)計94.1 電動機(jī)的選擇109411甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計的設(shè)計參數(shù)9412 功率的確定942 傳動部分的設(shè)計10104.2.1 確定計算功率Pca104.2.2 選擇鏈條型號110確定帶輪直徑dd1，dd2104.2.4 確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度114.2.5 驗算主動輪上的包角114.2.6 確定鏈條根數(shù)z124.2.7 計算單根鏈條初拉力F124.2.8 計算對軸的壓力FQ125 甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計主要參數(shù)的確定135

7、.1基本結(jié)構(gòu)參數(shù)135.1.1 轉(zhuǎn)子的直徑與長度7135.1.2 基本結(jié)構(gòu)尺寸11135.1.3 軋輥質(zhì)量的確定11145.2 主要工作參數(shù)的確定165.2.1 轉(zhuǎn)子的速度16生產(chǎn)能力716功率12175.3 轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計4175.3.1 軸的設(shè)計計算及校核175.3.2 軋輥的強(qiáng)度計算1185.4 軸承和鍵的選用8265.4.1 軸承的選用和潤滑265.4.2 鍵的選用27結(jié) 論28參考文獻(xiàn)29致謝301引言甘蔗汁多味甜, 營養(yǎng)豐富, 素有秋日甘蔗賽過參之說，但吃甘蔗卻是個辛苦活，對于喜歡它的人來說, 蔗皮堅硬粗糙, 十分容易刺破口腔,引發(fā)潰瘍.甘蔗 榨汁機(jī)的誕生,可以徹底幫你免除這一煩惱

8、. 不同于傳統(tǒng)甘蔗榨汁機(jī)的粗大笨重,這里我們設(shè)計了款小巧，適合家用的甘蔗榨汁機(jī)。2甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計總體結(jié)構(gòu)甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計主要組成部分：入料口、軋輥、傳動、機(jī)架等部分組成。，整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖12.1入料部分入料口與甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計的上蓋部分相連，它是利用5mm的不銹鋼管制成，入料部位與一對軋輥部位相切，將已撥皮的甘蔗，下滑軋輥，進(jìn)行榨汁。2.2榨汁部分 榨汁部分主要是由三對軋輥組成。甘蔗在三隊軋輥之間進(jìn)行榨汁，將已榨汁的甘蔗渣從軋輥縫隙漏下，落到下滑板，由出渣口排出機(jī)體之外，甘蔗汁通過濾網(wǎng)，開關(guān)閥，放入甘蔗汁容器中。2.3機(jī)架部分 機(jī)架是由左機(jī)架、右機(jī)架、排渣口、甘蔗汁出口及穩(wěn)定結(jié)實的主機(jī)梁組成，機(jī)架是

9、甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計的主要支撐，他承擔(dān)著甘蔗榨汁機(jī)的主要重量和動力、負(fù)載和力矩，因此它的設(shè)計是許強(qiáng)不弱的部分。機(jī)架的兩部分要各自穩(wěn)定，而且相對固定，以便做到機(jī)械在運轉(zhuǎn)過程中不會產(chǎn)生晃動、歪斜，造成人身危險，因此為了機(jī)架的堅固，此家用甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計采用3mm厚的鋼板作為底座。2.4甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計的總體設(shè)計 為了更優(yōu)化甘蔗榨汁機(jī)的機(jī)型和結(jié)構(gòu)設(shè)計，此甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計采用電力拖動，而且電動機(jī)也同樣采取節(jié)能式，電動機(jī)安裝在甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計的左側(cè)，與甘蔗榨汁機(jī)的機(jī)架的安裝在同一底板上，這樣可以節(jié)省電動機(jī)所占用的空間。甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計的從入料到榨汁到分離甘蔗汁和甘蔗渣，最后將甘蔗汁和甘蔗渣排出機(jī)體之外，是甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計

10、一體完成的，它最大的優(yōu)點是在短時間內(nèi)可以完成幾個人的勞動強(qiáng)度，從而提高了工作效率，節(jié)省了勞動時間。此甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計有這些優(yōu)點之外，還有安全性能高、效率高、堅固耐用、結(jié)構(gòu)簡單便于維修和保管。圖1總體結(jié)構(gòu)3 家用甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計根據(jù)資料的介紹，有關(guān)甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計的相關(guān)設(shè)計的參考數(shù)據(jù)：甘蔗榨汁機(jī)軋輥為10，軋輥的直徑為80，其軋輥的工作長度為200，在箱體上設(shè)有三對軋輥，三對軋輥每對通過齒輪嚙合傳動，動力部分通過電機(jī)，減速機(jī)，鏈輪和鏈條傳動提供，通過調(diào)節(jié)彈簧可以改變每組軋輥間的間隙，可以適合不同大小的甘蔗的榨汁。3.1 電動機(jī)的選擇根據(jù)實踐測量得知每個齒輪的均勻受力為40，當(dāng)甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計正常工作時齒

11、輪滾筒上的齒輪條快速旋轉(zhuǎn)，其中均有兩條齒輪條受玉米所給的切向力，而另外兩個齒輪條是空行程，因此，即甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計正常工作時，受到的切向力為560。其中：齒輪所受的力 參與工作的齒輪個數(shù) 參與工作的齒輪條數(shù)3.2 軋輥的轉(zhuǎn)速當(dāng)甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計的齒輪滾筒快速轉(zhuǎn)動時，其上齒輪條的齒輪同樣有一定的轉(zhuǎn)速，這個轉(zhuǎn)速原于主軸的轉(zhuǎn)速和齒輪的半徑，即：， 其中：齒輪的轉(zhuǎn)速 甘蔗榨汁機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速 齒輪距軸心的距離3.3 齒輪滾筒的轉(zhuǎn)速甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計所需功率為，應(yīng)由甘蔗榨汁機(jī)的工作阻力和運轉(zhuǎn)參數(shù)求定，即：，計算求得： 。3.4 電動機(jī)的功率電動機(jī)功率由公式來計算，甘蔗榨汁機(jī)傳動裝置的總效率，應(yīng)由組成傳動裝置的各個部分

12、運動副的效率只積，即 ，其中、 分別為每一個轉(zhuǎn)動副的效率，選取傳動副的效率值如下： 滾動軸承（每對）0.980.995 即取 =0.99 鏈條傳動 0.940.97 即取 =0.97 滾筒轉(zhuǎn)動 （因為齒輪條固定于滾筒上） 即取 =1則 由此可得電動機(jī)的功率：3.5 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 根據(jù)資料甘蔗榨汁機(jī)一書可查得主軸的轉(zhuǎn)速在 750850，按機(jī)械設(shè)計指導(dǎo)書中表一所推薦的傳動比合理取值范圍，取鏈條的傳動比24，即可滿足電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與主軸的轉(zhuǎn)速相匹配，故電動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍可選為：。 符合這一范圍的同步電動機(jī)轉(zhuǎn)速的有720，1440，2900，根據(jù)容量和相關(guān)轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計通用手冊查出三種適宜的電動機(jī)型號，因

13、此有三種不同的傳動比方案，如表1：表1 電動機(jī)的型號和技術(shù)參數(shù)及傳動比 方案電動機(jī)型號額定功率電動機(jī)轉(zhuǎn)速基本參數(shù)P/kW同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速效率（%）電動機(jī)重量（KG）功率因數(shù)1Y160M2-85.5750720851190.742Y132S2-45.51500144085.5680.843Y132S1-25.53000290085.5640.88綜臺考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量以及帶傳動的傳動比，可知方案3比較適合。因此選定電動機(jī)型號為Y132S1-2。所選電動機(jī)的額定功率5.5kw，滿載轉(zhuǎn)速=2900rmin，總傳動比適中，傳動裝置結(jié)構(gòu)較緊湊。如表2：表2 其主要參數(shù)如下表型 號 額定功率

14、 KW 滿 載 時 額 定 電 流額 定 轉(zhuǎn) 矩最 大 轉(zhuǎn) 矩轉(zhuǎn)速rmin 電流（380V）效 率 % 功率因數(shù)Y132S2-45.514401185.50.8472.02.2表 電動機(jī)尺寸列表單位中心高 H 外形尺寸底腳安裝尺寸 地腳螺栓孔直徑 軸伸尺寸 裝鍵部位尺寸 電動機(jī)的輸出軸尺寸 1324 傳動裝置的總體設(shè)計4.1 電動機(jī)的選擇10411甘蔗榨汁機(jī)設(shè)計的設(shè)計參數(shù) 進(jìn)料粒徑80出料粒徑10412 功率的確定由邦德理論 N=k(1/1/) （4-1）式中：d出料粒徑，um；D進(jìn)料粒徑，um；Q產(chǎn)量，t/h；得 N=185(1/1/)X40=57kw由電機(jī)功率,查手冊:選電機(jī)型號為Y280

15、M-6 功率為55kw 轉(zhuǎn)速為980r/min 外形尺寸為1198555640(長寬高)。42 傳動部分的設(shè)計104.2.1 確定計算功率Pca考慮到載荷的性質(zhì)、原動機(jī)的不同和每天工作時間的長短等，計算功率Pca比要求傳遞的功率P略大，即 （4-2）式中： KA工作情況系數(shù)， 4.2.2 選擇鏈條型號1根據(jù)計算功率 由機(jī)械設(shè)計手冊圖12-1-1確定選用D型帶。確定帶輪直徑dd1，dd2a) 參考機(jī)械設(shè)計手冊帶傳動設(shè)計部分，選取小帶輪直徑=355。b) 驗算帶的轉(zhuǎn)速 （4-3）= 帶的速度合適 (普通鏈條)c) 從動帶輪直徑= （4-4） 由機(jī)械設(shè)計手冊表12-1-10查得=400mm4.2.4

16、 確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度根據(jù) 0.7(+), 故aa剖面安全。b. bb截面右側(cè)抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 彎曲應(yīng)力 切應(yīng)力 由附表10-1查得過盈配合引起的有效應(yīng)力集中系數(shù)。又。則 顯然，故bb截面右側(cè)安全。c. bb截面左側(cè) bb截面左右側(cè)的彎矩、扭矩相同。彎曲應(yīng)力 切應(yīng)力 ，由附表10-2查得圓角引起的有效應(yīng)力集中系數(shù)，由附表10-4查得絕對尺寸系數(shù)。則 顯然，故bb截面左側(cè)安全。以上計算表明：軸的彎扭合成強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度是足夠的。5.3.3 軋輥分布的設(shè)計本設(shè)計參閱了國內(nèi)市場上對甘蔗榨汁機(jī)的研究資料,結(jié)合各類型甘蔗榨汁機(jī)轉(zhuǎn)子的不同結(jié)構(gòu) ,軋輥分布方式如圖5-3所示。圖5-3 軋輥的分

17、布結(jié)構(gòu)圖由圖5-3可知, 軋輥在兩隔板之間是按28的間隔布置著六個軋輥,即著六個軋輥中心線處在一個平面上。設(shè)計時適當(dāng)調(diào)整軋輥間隔套尺寸,保持軋輥總數(shù)不變，而如此排布軋輥在破碎腔空間上有效利用了軋輥的“空間打擊”能力，能夠顯著提高破碎效率，降低了能耗。5.3.3.1 軋輥的設(shè)計11軋輥是錘式破碎的主要工作零件。軋輥的質(zhì)量、形狀和材質(zhì)對甘蔗榨汁機(jī)的生產(chǎn)能力有很大的影響。軋輥動能的大小與軋輥的質(zhì)量成正比，動能越大，即軋輥的質(zhì)量愈大，破碎效率越高，能耗也愈大。因此，要根據(jù)不同的進(jìn)料塊尺寸來選擇適當(dāng)?shù)能堓佡|(zhì)量。軋輥的耐磨性是其主要質(zhì)量指標(biāo)，提高軋輥的耐磨性，可縮短甘蔗榨汁機(jī)的檢修停車時間。從而，提高甘蔗

18、榨汁機(jī)的利用率和減少維護(hù)費用。傳統(tǒng)的軋輥一般是用高碳鋼鍛造或鑄造，也有用高錳鋼鑄造的。近來有的用高鉻鑄鐵軋輥復(fù)合鑄造，即錘柄采用ZG310570鋼，而軋輥采用高鉻鑄鐵，其耐磨性比高錳鋼軋輥提高數(shù)倍。現(xiàn)在軋輥的設(shè)計已經(jīng)由傳統(tǒng)的整體式設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)榻M合式的結(jié)構(gòu)設(shè)計。另外，新型材料的研制，特別是高硬度耐磨材料的研制成功也為軋輥的設(shè)計及軋輥性能的提高提供了保證條件，也為本課題提供了較大的選擇余地。在綜合考慮了本課題的技術(shù)要求和工作要求后，我們決定采用新型的組合式軋輥結(jié)構(gòu)設(shè)計。5.3.3.2 安裝3轉(zhuǎn)子與主軸之間的配合為間隙配合，配合為D8/H8。5.4 軸承和鍵的選用85.4.1 軸承的選用和潤滑a軸承所

19、受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇滾動軸承的主要依據(jù)。上端選： GB/T288-1994 1536622型調(diào)心滾子軸承下端選： GB/T288-1994 153622型調(diào)心滾子軸承 GB5801-1994 9039430型推力調(diào)心滾子軸承b校核軸承的使用壽命根據(jù) （5-31）對于153662型軸承，假定其壽命為3年查手冊 該軸承符合要求。c軸承潤滑方式選用油管潤滑。5.4.2 鍵的選用a鍵分別選平鍵 2816104 （GB1095-86） 3620848 （GB1095-86）b平鍵的校核 根據(jù) （5-32）T 轉(zhuǎn)矩，；d 軸的直徑，；h 鍵的高度，； 鍵的工作長度，； 許用擠壓應(yīng)力，由機(jī)械手冊

20、表3.1查得=3045。鍵一：2816104 符合要求。鍵二：3620848符合要求。結(jié) 論機(jī)臺完成后我們就開始進(jìn)甘蔗的實際榨汁之測試，在放入一塊甘蔗之后，甘蔗經(jīng)由第一道滾軋軸的凹槽與凸條之配合咬合之下，順的將甘蔗完全的絞進(jìn)軸隙之間，這時候榨出的汁是最大的，然后再經(jīng)過第二道滾軋軸的加壓榨汁之后，榨出的甘蔗汁只比第一道榨出的少一些，最后經(jīng)過第三道滾軋軸緊密滾軋后的甘蔗，擠榨出少的甘蔗汁，但這時從最后姜渣出口的道排出的姜渣，已達(dá)到干扁的程，所以第三道的滾軋軸可是達(dá)到榨干的任務(wù)，綜合以上之結(jié)果就已經(jīng)達(dá)到設(shè)計之目標(biāo)。本研究團(tuán)隊自己設(shè)計出的機(jī)臺構(gòu)造，而且經(jīng)過一段時間的加工制造，終于得到完成之后的真實感，

21、因為機(jī)臺是自己團(tuán)隊設(shè)計出的，所以才會有這么大的成就感，就算過程是很順，過詢問許多師或者廠商師傅之后，他們會很意的幫我們解答，使得專題成品的制作可以一步一步完成，最后要感謝同組的隊友以及師們和廠商師傅的協(xié)助，才能夠研發(fā)出屬于甘蔗的榨汁機(jī)。在本次設(shè)計過程中，經(jīng)過自己不懈的努力和指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)，各項任務(wù)都已經(jīng)順利完成并達(dá)到設(shè)計要求。但由于設(shè)計者經(jīng)驗不足，知識能力有限，在設(shè)計過程中的錯誤和疏漏再所難免，產(chǎn)品在性能方面也可能存在一些不足，欠妥之處，敬請各位老師批評指正。 參考文獻(xiàn)1 徐 灝. 機(jī)械設(shè)計手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19912 Shigley J E, Uicher J J.Theor

22、y of machines and mechanisms .NewYork:McGraw-Hill Book Company,19803 蔡春源. 簡明機(jī)械零件手冊. 北京：冶金工業(yè)出版社，1996.34 王德璽，裴垠欣. 機(jī)械設(shè)計. 北京：煤炭工業(yè)出版社，1999 5 D Y Yang, C H Lee,Analysis of three-dimension-al extrusion of section through curle dies by con-formal transformationJ .International journal of Mechanics science,1

23、978,(20)6 Design and Performance of the Cycloid Speed Reducer. Machine Design. June,28 No13,19567 陸鑫盛，周 洪.氣動自動化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，19958 Nikravesh P E. Computer-aided analysis of mechanical systems.s.l:Prentice-Hall Inc,19889 許福玲，陳堯明. 液壓與氣壓傳動. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2000.510 國科精工（上海）有限公司.自潤滑式線性導(dǎo)軌11 周 軍，海 心

24、. 氣動控制及PLC. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2001.812 朱善君等.可編程序控制系統(tǒng). 北京：清華大學(xué)出版社，199413 孫 桓，陳作模. 機(jī)械原理. 第五版. 北京：高等教育出版社，199614 Mattnies, Hans Jurgen.Einfuhrung in die plhydralik.Stuttgert,B.G.Toubner,1984致謝本次畢業(yè)設(shè)計是在老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他們都始終給予我們細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向他們致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 在此，我還要感謝老師的幫助和耐心的指導(dǎo)，還感謝在一起愉快的度過四年大學(xué)生活各位同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。畢業(yè)設(shè)計是不但是對我們四年來學(xué)習(xí)任務(wù)的考察，而且能更好地鞏固我們學(xué)過的理論知識，為以后在實際的設(shè)計中打下扎實的基礎(chǔ)。從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!30