機械畢業(yè)設(shè)計（論文）-小型試驗用水果取汁機的設(shè)計【全套圖紙sw三維】

1、<p>　　小型試驗用水果取汁機的設(shè)計</p><p><b>　　說明書</b></p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 </p><p>　　專

2、 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 </p><p>　　班 級 13-1 </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p>　　日 期 2013 .06 </p><p>　　塔里木大學(xué)機械電氣化工程學(xué)院制</p><p>&l

3、t;b>　　前 言</b></p><p>　　簡述了取汁技術(shù)的來源：食品加工工業(yè)是二十一世紀的主要工業(yè)之一，它的發(fā)展速度和水平是一個國家人民生活水平及改善程度的一個重要標志，它直接關(guān)系到制造業(yè)和加工業(yè)產(chǎn)品科技含量的多少以及食品深加工附加值的高低。食品加工業(yè)對人類發(fā)展和社會進步做出了其他工業(yè)不可替代的貢獻。中國人歷來重視養(yǎng)生之道，隨著人們飲食消費觀念水平的提高，鮮榨果汁將取代碳酸飲料成為人們的主

4、要飲品。果汁含有多種有機酸、芳香物質(zhì)和酶類，可刺激食欲，有助于消化，因此，常常作為早餐前的開胃食品。果汁中特別富含鉀、鐵、硒、鉻等無機鹽和微量元素、維生素c、胡蘿卜素以及多種抗氧化活性物質(zhì)。此外，喝果汁還有利于膳食中鐵的吸收。所以人們慢慢開始發(fā)現(xiàn)果汁對人體健康的重要性,也開始研發(fā)取汁技術(shù),取汁技術(shù)也開始迅速的發(fā)展,并且不僅僅局限于食品加工工業(yè)。由于水果的經(jīng)濟價值開始增長，水果的種植面積也越來越大，如何提高水果的產(chǎn)量和水果的品質(zhì)也開始變的

5、重要，于是實驗用的水果取汁機和技術(shù)研發(fā)也變的越來越受人關(guān)注。</p><p>　　介紹了小型試驗用水果取汁機的原理：本人此次的設(shè)計理念是參照了雙螺旋機構(gòu)設(shè)計而成，利用傳動裝置帶動雙螺旋桿進行壓榨取汁，過濾裝置用兩級過濾，第一級用粗濾，第二級細濾采用孔濾膜。總體設(shè)計保持小巧，簡便，成本低的理念設(shè)計。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：取汁；壓榨；雙螺旋桿；過濾</p><p&

6、gt;　　全套圖紙，完整設(shè)計加153893706</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1研究對象及內(nèi)容1</p><p><b>　　1.2研究目的1</b></p><p&

7、gt;　　1.3可行性分析1</p><p>　　2水果取汁技術(shù)的發(fā)展及其現(xiàn)狀1</p><p>　　2.1水果取汁技術(shù)的發(fā)展1</p><p>　　2.2國內(nèi)外取汁機技術(shù)現(xiàn)狀及分析3</p><p>　　3設(shè)計方案的選擇及其結(jié)構(gòu)特點4</p><p>　　3.1設(shè)計方案的選擇4</p>&l

8、t;p>　　3.2設(shè)計方案的結(jié)構(gòu)特點8</p><p>　　4 傳動部分的設(shè)計8</p><p>　　4.1電動機的選擇8</p><p>　　4.2傳動裝置總體傳動比的確定及各級傳動比的分配9</p><p>　　4.3傳動齒輪的設(shè)計選擇9</p><p>　　4.4軸的設(shè)計與校核14</p&

9、gt;<p>　　5取汁機構(gòu)的設(shè)計17</p><p>　　6 過濾機構(gòu)的選擇18</p><p><b>　　總 結(jié)21</b></p><p><b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　參考文獻23</b></p>&

10、lt;p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1研究對象及內(nèi)容</p><p>　　主要研究對象是小型實驗用水果取汁機,主要應(yīng)用于實驗室測定水果的成份糖度含量,主要研究內(nèi)容是裝置能夠滿足果品試驗的取汁，具有一定的實用意義，解決實驗室果品取汁難、汁中雜質(zhì)多的實際問題。</p><p><b>　　1.2研究目的&l

11、t;/b></p><p>　　食品加工工業(yè)是二十一世紀的主要工業(yè)之一，它的發(fā)展速度和水平是一個國家人民生活水平及改善程度的一個重要標志，它直接關(guān)系到制造業(yè)和加工業(yè)產(chǎn)品科技含量的多少以及食品深加工附加值的高低。食品加工業(yè)對人類發(fā)展和社會進步做出了其他工業(yè)不可替代的貢獻。中國人歷來重視養(yǎng)生之道，隨著人們飲食消費觀念水平的提高，鮮榨果汁將取代碳酸飲料成為人們的主要飲品。果汁含有多種有機酸、芳香物質(zhì)和酶類，可刺激

12、食欲，有助于消化，因此，常常作為早餐前的開胃食品。果汁中特別富含鉀、鐵、硒、鉻等無機鹽和微量元素、維生素c、胡蘿卜素以及多種抗氧化活性物質(zhì)。此外，喝果汁還有利于膳食中鐵的吸收。綜上所述水果的品質(zhì)檢測也越來越重要，檢測水果最方便快捷的方法就是取其果汁來檢測，所以對于試驗用的小型果汁取汁機的研究和設(shè)計也越來越必要。</p><p><b>　　1.3可行性分析</b></p>&l

13、t;p>　　本裝置主要用于試驗中的水果取汁，綜合國內(nèi)外水果取汁技術(shù)及試驗室要求試驗設(shè)備小巧簡便易于使用等要求，使用機械式擠壓破碎的方法取汁，也就是傳統(tǒng)的壓榨取汁法 ，這種方法成本低，且設(shè)備體積小，完全符合在試驗室使用的目的，綜上所述該設(shè)計可行。</p><p>　　2水果取汁技術(shù)的發(fā)展及其現(xiàn)狀</p><p>　　2.1水果取汁技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　

14、自從1883年第一臺水果榨汁機問世以來，榨汁機的性能發(fā)生了巨大的變化。圖2-1，1913年所產(chǎn)的葡萄榨汁機，它靠人力推動螺旋榨汁，小時生產(chǎn)率僅為200千克。到本世紀30年代，裹包式液壓榨汁機的出現(xiàn)，使水果出汁率一下提高了20%，應(yīng)該說這是榨汁機性能上的一次飛躍。1962年，布赫公司推出了HP型臥式通用榨汁機，為果汁生產(chǎn)的大型連續(xù)化作業(yè)提供了一種性能優(yōu)良的壓榨設(shè)備。這種由圖2-1所示的液壓柔性件(導(dǎo)流過濾元件)驅(qū)動的榨汁機，榨膛內(nèi)充滿了一

15、種由帶溝槽的塑料帶子和濾網(wǎng)外套所組成的柔性件，起著過濾和導(dǎo)流以及疏松果料的作用。壓榨時，果汁穿過濾網(wǎng)從帶子的溝槽向一端集中，榨汁過程是在擠壓一疏松一再擠壓的動態(tài)狀況下實現(xiàn)的，‘完成一個壓榨周期要持續(xù)近1小時，以使所有在榨膛中的果料都受到充分的擠壓，因此，水果出汁率高達80%以上(對蘋果而言)。目前布赫公司已銷售了500余臺這樣的榨汁機，全世界約有50%的蘋果汁是由這種設(shè)備壓榨出來的。由于該機生產(chǎn)效率高、壓榨水果出汁多，適合大型果汁加工企

16、業(yè)作為配套主機。法國一家果汁加工廠以14臺HP5000型榨汁機裝備起來，成為目前世界上最大的果汁加工企業(yè)。由此不難看出，</p><p><b>　　圖2-2液壓柔性件</b></p><p><b>　　圖2-1早期取汁機</b></p><p>　　取汁是制汁生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，不同的果蔬原料采用不同的取汁方式，同一種原料

17、也可以采用不同的取汁方式。取汁技術(shù)的發(fā)展和人類開始飲用果汁的時間一樣長,但歸根結(jié)底還是分為以下兩類。</p><p><b>　　1） 壓榨取汁</b></p><p>　　利用外部的機械擠壓力，將果蔬汁從果蔬或果蔬漿中擠出的過程稱壓榨。榨汁方法依果實的結(jié)構(gòu)、果汁存在的部位及其組織性質(zhì)、成品的品質(zhì)要求而異。大多數(shù)果實通過破碎就可榨取果汁，但某些水果如柑橘類果實和石榴果

18、實等，都有一層很厚的外皮，榨汁時外皮中的不良風味物質(zhì)和色素物質(zhì)一起進入到果汁中；同時柑橘類果實外皮中的精油含有極容易變化的萜類化合物稀，容易生成萜品物質(zhì)而生成萜品臭，果皮、果肉皮及種子中存在柚皮柑和檸檬堿等導(dǎo)致苦味的化合物，為了避免上述物質(zhì)進入果汁中，這類果實不宜采用破碎壓榨法取汁，應(yīng)該采用逐個榨汁方法取汁。某些品種如石榴皮中含有大量單寧物質(zhì)，故應(yīng)先去皮后進行榨汁。供制帶肉果汁的桃和杏等果品，也不宜采取破碎壓榨取汁法，而是代之以磨碎機將

19、果實磨制成漿狀的制汁法。榨汁機的種類很多，主要有杠桿式壓榨機、螺旋式壓榨機、液壓式壓榨機、帶式壓榨機、切半錐汁機、柑橘榨汁機、離心分離式壓榨機、控制式壓榨機、布朗400型榨汁機等[2]。</p><p>　　果蔬榨汁要求榨汁時間短，防止和減輕榨汁過程中果蔬色、香、味的損失，防止營養(yǎng)物質(zhì)的分解，減少空氣的混入。果實的出汁率依果品種類和品種、加工季節(jié)、壓榨方法和壓榨機效能而異。一般以果漿類出汁率最高，柑橘類和仁果類略

20、低。</p><p><b>　　2）浸提取汁</b></p><p>　　山楂、酸棗、梅子等含水量少，難以用壓榨機取汁需要用浸提法取汁，蘋果、梨通常用壓榨法取汁的水果，為了減少果渣中有效物質(zhì)的含量 ，有時也用浸提取法。浸提法通常是將破碎的果蔬原料浸入水中，由于果蔬原料中的可溶性固形物含量與浸汁（溶劑）之間存在濃度差，果蔬細胞中的可溶性固形物就要透過細胞進入浸汁中。果

21、蔬浸提汁不是果蔬原汁，是果蔬原汁和水的混合物，即加水的果蔬原汁，這是浸提與壓榨取汁的根本區(qū)別。浸提時要依據(jù)浸汁用途，確定浸汁的可溶性固形物的含量。對于制作濃縮果汁，浸汁的可溶性固形物要高，出汁率就不會太高；對對于制造果肉型果蔬汁的浸汁，可溶性固形物的含量也不能太低，因而加水量要合理控制。以山楂為例，浸提時的果水重量比一般為1：（2.0～2.5）為宜。一次浸提后，浸汁的可溶性固形物的濃度為4.5～6.0度出汁率為180%～230%[3]。

22、</p><p>　　浸提溫度、浸提時間和破碎程度除了影響出汁率外，還影響到果汁的質(zhì)量，浸提溫度一般為60～80攝氏度，最佳溫度70～75，一次浸提時間1.5～2.0小時，多次浸提累計時間為6～8小時，并進行適當破碎，以增加與水接觸機會，有利于可溶性固形物的浸提。</p><p>　　果蔬浸提取汁主要有一次浸提法和多次浸提法等方法。</p><p>　　2.2國內(nèi)外

23、取汁機技術(shù)現(xiàn)狀及分析</p><p><b>　　2.2.1國內(nèi)現(xiàn)狀</b></p><p>　　我國的果汁加工業(yè)起步較晚，果汁的人均消費確處在很低的水平。近十年來果汁生產(chǎn)發(fā)展也十分迅速，各地大大小小的果汁加工廠紛紛建立起來，果汁的花色品種也在不斷增加。與此同時，果汁加工設(shè)備的需求量也在加大，僅瑞典阿法拉伐公司一家就在中國銷售了40余條果蔬汁生產(chǎn)線;國產(chǎn)的各種小型果汁

24、加工設(shè)備也在不斷涌現(xiàn)出來，為我國果汁工業(yè)的進一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　我國是果蔬生產(chǎn)大國，今年來隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，果蔬不僅已成為我國農(nóng)業(yè)中新興的支柱產(chǎn)業(yè)，果（蔬）汁的精深加工業(yè)也發(fā)展迅猛。對于工業(yè)用的水果榨汁機中國的發(fā)展很迅猛，但與外國的差距還大；對于家用型的水果取汁機的發(fā)展也很不錯，勢頭也不錯。但是唯獨對于試驗用的水果取汁機研究和設(shè)計制造的企業(yè)和單位很少。而且大部分試驗用的水果取汁機構(gòu)

25、造都很簡單，設(shè)計很單一，并且不是適用于全部水果，取汁困難且雜質(zhì)多[4]。</p><p><b>　　2.2.2國外現(xiàn)狀</b></p><p>　　國外在水果種植和需求方面一直都很大，但國外經(jīng)過多年的發(fā)展已不僅僅局限于水果的初級加工，更多的是對于水果的深加工，所以國外的水果取汁技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的十分成熟了。在工業(yè)用大型水果取汁設(shè)備上外國已經(jīng)達到了快速高效，大批量的進行水

26、果取汁，且產(chǎn)生廢棄物少，能耗低。在家用的水果取汁機方面國外的取汁機越來越多功能化，小型化。對于試驗用的水果取汁機，國外更趨向于智能化，一體化，即分析和取汁過濾一體。</p><p>　　目前，發(fā)達國家的果汁加工企業(yè)正在向大型和集約化方向發(fā)展，世界最大的果汁加工廠已達到日處理1400噸水果的能力。另外，果汁加工對水果外觀的要求很低，只要不是腐爛變質(zhì)或者遭受病蟲害的水果，不論大小，均可用于榨取果汁。據(jù)報道，目前全世界

27、約有50余種水果可以用作果汁的原料。果汁的糖酸比還可根據(jù)消費者的口味需求進行適當?shù)恼{(diào)整，這就為不適宜鮮食，但營養(yǎng)價值卻很高的野生果以及風落殘次果的綜合利用創(chuàng)造了條件。果汁本身就是天然的營養(yǎng)飲料，它又是其他食品(如果酒、汽水、冰淇淋、糖果和糕點等)的重要原料，市場需求量越來越大。美國、加拿大、日本、澳大利亞和歐洲國家水果原汁的年消費量共達141億升(約合1500萬噸)以上，僅西德，1983年就進口果汁產(chǎn)品近36萬噸，價值約3億美元。我國臺

28、灣省1977一1987年的十年間，果汁進口量增長了40倍(主要從美國進口)。不難看出，果汁工業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。</p><p>　　2.2.3 國內(nèi)外對比及分析</p><p>　　直到80年代中期，我國絕大多數(shù)小型果汁加工廠仍在使用出汁率很低的螺旋榨汁機或桶式榨汁機榨取果汁，其出汁率一般只有55一60%，這就意味著，每加工1噸水果，至少要比先進的榨汁機少出200千克果汁。一座年處理1

29、000噸水果的小型果汁加工廠，一年就要少出200噸水果原汁，損失達30多萬元，這是十分可惜的。在此應(yīng)該指出的是，水果出汁率這一技術(shù)指標既反映了水果自身的加工性狀，又反映了壓榨設(shè)備的加工性能。因此，評價榨汁機出汁率的高低，嚴格地說應(yīng)取同一成熟度的同一種水果進行榨汁，然后以國際公認的計算公式，即水果出汁率一榨取的果汁重量一水果原料的重量x100%，來算出出汁率，這樣的結(jié)果才具有可比性。按照這個定義來測算我國原有的螺旋式和桶式榨汁機壓榨國光蘋

30、果時的出汁率，與國外先進的壓榨設(shè)備相比，存在著20一25%的巨大差距。繼續(xù)延用這些性能落后的壓榨機生產(chǎn)果汁，勢必導(dǎo)致果品資源的極大浪費，也使果汁加工企業(yè)的經(jīng)濟效益難以發(fā)揮。為了盡快消除或縮短國產(chǎn)榨汁機技術(shù)性能與國外先進設(shè)備的差距，我們從結(jié)構(gòu)簡單、出汁率高的液壓裹包式榨汁機入手進行設(shè)計和試制，并將它作為我們的小型果汁加工成套設(shè)備的主機，使水果出汁率一下提</p><p>　　相對于中國,外國水果加工機械歷史長，基礎(chǔ)

31、工業(yè)強，技術(shù)水平先進，用高新技術(shù)裝備提高了生產(chǎn)率降低了能源消耗，增加了得率，減少了廢棄物。而且國外在果汁提取和澄清過濾技術(shù)方面比國內(nèi)要先進要更多元化，尤其在果汁澄清過濾技術(shù)方面，國內(nèi)大部分還局限于機械式方法，而國外已經(jīng)趨向于物理和化學(xué)的方法，還大力推廣用生物酶技術(shù)澄清過濾果汁，以實現(xiàn)環(huán)保健康的理念。并且國外也在研究運用納米技術(shù)的超濾技術(shù)。所以國內(nèi)的技術(shù)發(fā)展與國外相比還是有很大差距，這還需要進一步去創(chuàng)新研究。</p><

32、;p>　　3設(shè)計方案的選擇及其結(jié)構(gòu)特點</p><p>　　3.1設(shè)計方案的選擇</p><p>　　方案一：高速離心式榨汁機</p><p>　　這是目前國內(nèi)市場上最為普遍的榨汁機類型，它的工作原理是利用刀網(wǎng)每分鐘幾千轉(zhuǎn)的高速轉(zhuǎn)動把水果粉碎，強大的離心力使果汁噴流入果汁杯，而果渣則甩進收渣桶。不同品牌型號的高速離心式榨汁機也有材質(zhì)、功率、進料口大小的區(qū)別，挑

33、選時要注意選擇功率大、進料口大的。</p><p>　　優(yōu)點：水果不用切得很小，榨汁速度快，榨一個蘋果或者胡蘿卜只需幾秒鐘，榨出的果汁清亮。</p><p>　　缺點：噪音大；出汁率一般，榨完的果渣較濕，有些浪費，對于含水量較少的葉菜類或者特別軟的水果幾乎榨不出汁來。</p><p>　　高速離心式榨汁機的工作過程可分為：送果階段，壓榨階段， 出汁、排渣階段， 復(fù)位

34、。</p><p>　　果子被送果機構(gòu)拋入下榨碗后，上碗開始迅速下降，當上下碗接觸后，下降速度變慢，使果子進入以下變化：果子受壓變形，果皮含油層破裂出油，同時上碗帽內(nèi)噴淋環(huán)噴出的水將油及時沖走，防止皮油進入果汁。當果子受壓達到一定程度后，下刀在底部打出一圓孔，上碗繼續(xù)下壓，將果子內(nèi)部成份從剛才底部切開的圓孔，通過下刀口壓進漏汁管， 在壓榨接近終結(jié)過程中，上刀立即在果子頂部打孔，果皮進入上碗間隙處，這一過程中去芯孔

35、管迅速上移，對漏汁管內(nèi)的成分進行擠壓。 </p><p>　　壓榨結(jié)束時，果皮被上切刀切斷進入上碗帽，果汁通過漏汁管細孔被壓入果汁收集槽，籽核從去芯孔管下方開口出排出，乳裝皮油混合物從下碗座流出。榨汁完成后，上碗機構(gòu)迅速上移，去芯孔管清孔漏汁管，做好下一個壓榨準備[6]。</p><p><b>　　圖3-1工作原理圖</b></p><p>

36、　　高速離心式榨汁機的結(jié)構(gòu)如圖3-2所示，電機是力的輸出機構(gòu)，機構(gòu)4、5是螺絲連接，機構(gòu)3、4是插接，構(gòu)3、1是螺絲連接，機構(gòu)2通過外面的水杯與基座的連接而被壓在兩者之間。</p><p>　　工作原理：通電后電機（構(gòu)件5）高速運轉(zhuǎn)，帶動連接件（構(gòu)件4）運動，構(gòu)件4與構(gòu)件5用螺絲連接，構(gòu)件4與構(gòu)件3通過插接形式連接，勾踐與構(gòu)件1通過螺絲直接連接，2構(gòu)件坡度與下刀片（1構(gòu)件）相同，從而保證切削效果。電機的力通過構(gòu)件

37、2、3、4傳遞給刀片。</p><p>　　工作過程注意事項：1）構(gòu)件4的旋轉(zhuǎn)方向與電機的旋轉(zhuǎn)方向相反；2；構(gòu)件2的坡度一定要和下面刀片的坡度一致或者稍大，以滿足刀片能在快速旋轉(zhuǎn)的環(huán)境中順滑運轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　圖3-2結(jié)構(gòu)示意圖</b></p><p>　　方案二：低速擠壓式榨汁機</p><p>　　這

38、種榨汁機也受到很多人的喜愛，它的工作原理是靠內(nèi)部的一根螺旋桿以每分鐘80轉(zhuǎn)的低速旋轉(zhuǎn)，對水果進行擠壓、研磨，果汁透過濾網(wǎng)流出，果渣從排渣口排出。 　　</p><p>　　優(yōu)點：噪音低；榨比較脆的水果出汁率高，榨出的果渣很干，不浪費，對于葉菜類的出汁率也能令人滿意。 　　</p><p>　　缺點：水果需要切成很小的塊，再一點一點地填進去榨，費時間；榨出的果汁較稠，里面混有細小的果肉纖

39、維，尤其是比較面的蘋果，榨出來幾乎就是糊糊。</p><p>　　圖3-3螺旋式連續(xù)榨汁機結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　　由圖3-3可知:該機由機架、螺桿、篩筒、水分調(diào)節(jié)機構(gòu)、減速器、電機等組成。電機1通過三角帶2帶動減速器3轉(zhuǎn)動,減速器3通過聯(lián)軸器4帶動螺桿6轉(zhuǎn)動,物料由進料斗5喂入,在螺桿6的作用下,受到擠壓,物料中的水分通過篩筒7流出,經(jīng)集液盤10排出機外,物料在強大的擠壓作用下,水分

40、越來越少,最后經(jīng)圖3-3 螺旋式連續(xù)榨汁機結(jié)構(gòu)簡圖1-電機 2-三角帶 3-減速器 4-聯(lián)軸器 5-進料斗 6-螺桿 7-篩筒 8-水分調(diào)節(jié)機構(gòu) 9-出料斗 10-集液盤 11-機架。出料斗9排出。調(diào)整水分調(diào)節(jié)機構(gòu)8可改變物料所受擠壓力的大小,達到調(diào)節(jié)物料殘水率之目的[7]。</p><p>　　螺旋式連續(xù)榨汁機主要部件結(jié)構(gòu)見圖3-4。</p><p>　　1-喂料螺旋

41、 2-預(yù)壓螺旋 3-篩筒 4-壓縮螺旋 5-壓縮螺旋 6-水分調(diào)節(jié)機構(gòu)</p><p>　　圖3-4 螺旋式連續(xù)榨汁機主要部件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　通常螺旋式連續(xù)榨汁機是靠螺桿在篩筒內(nèi)旋轉(zhuǎn),對物料產(chǎn)生壓力,從而使物料中的水分被強制擠出。螺旋式連續(xù)榨汁機螺桿按不同的分類方法有多種型式。如按螺桿螺紋直徑分類有等徑與變徑之分;按螺桿螺距分類有等距與變距之分;按螺桿螺紋型式分有連續(xù)與

42、斷續(xù)之分等。各種類型螺桿的優(yōu)缺點比較從略。對本設(shè)計加工對象綜合考慮,確定采用等徑、斷續(xù)、變螺距螺桿。螺桿上的螺旋共分四段(見圖3-4)。第一段為喂料螺旋1,主要作用是輸送物料;第二段是預(yù)壓螺旋2,主要作用是對物料進行初步擠壓,并開始擠出水分;第三段4、第四段5是壓榨螺旋,主要作用是不斷增加對物料的進一步擠壓,使物料中的水分被強制擠出。特別是第四段具有恒壓作用,可保持處理后的物料含水率(即:物料殘水率)基本均勻一致,以利于后續(xù)工序加工的穩(wěn)

43、定性。</p><p>　　篩筒部的篩筒(見圖3-4)上有許多篩孔,被榨出的汁液就是從這里流出的。篩孔的設(shè)計十分重要,它的主要參數(shù)包括:篩孔大小和分布密度。為了確保被榨出的汁液能夠及時從篩孔中流出,篩筒篩孔的孔隙率越大越好。又由于篩筒要求承受螺旋擠壓產(chǎn)生的強大壓力,所以孔隙率也不能太大。通?？紫堵蔬x擇原則有:篩筒剛度好時,選大些;篩筒剛度差時,選小些。篩孔大時,孔隙率取較大值;篩孔小時,孔隙率取較小值。對于孔隙率

44、的選擇目前還沒有統(tǒng)—的標準,多數(shù)采用試驗法確定。篩孔直徑的選擇:一般來講,篩孔直徑越大,越有利于汁液的排出;相反,篩孔直徑越小,越不利于汁液的排出,過小時,就不能保證汁液的排出。選擇篩孔時,首先要考慮所加工物料的粒徑大小,加工物料的單個粒徑大時,篩孔直徑選擇也要相應(yīng)大些,以利于汁液排出。但也不能過大,否則,可能會造成較大的料損;加工物料的粒徑小時,篩孔直徑選擇也要相應(yīng)小些,但也不能太小,因為篩孔太小時,容易造成堵塞,不能保證汁液順利流出

45、。目前,篩孔直徑的選擇方法主要有定性選擇法和經(jīng)驗選擇法,—般要經(jīng)過兩到三次試驗確定。本設(shè)計主要加工發(fā)酵菊花,初取篩孔 3、 4、 5,經(jīng)試驗后獲知 4最佳。為了確保篩筒內(nèi)物</p><p><b>　　方案三：食品料理機</b></p><p>　　很多人管這種機器也叫做榨汁機，嚴格說起來它應(yīng)該叫做食品料理機或是攪拌機，使用時需要加水。它的工作原理是靠攪拌杯底部的刀片

46、高速旋轉(zhuǎn)，在水流的作用下把食物反復(fù)打碎。 　　</p><p>　　優(yōu)點：價格低廉，清洗方便，能加工多種食物。 　　</p><p>　　缺點：使用時需要加水，無法榨出純果汁，只能攪拌出果菜糊。</p><p>　　本設(shè)計最終方案為高速離心取汁機的高轉(zhuǎn)速與低速壓榨取汁機的螺旋桿取汁機構(gòu)共同組成的取汁機構(gòu)；過濾機構(gòu)采用傳統(tǒng)濾網(wǎng)和孔濾膜相結(jié)合。</p>

47、<p>　　3.2設(shè)計方案的結(jié)構(gòu)特點</p><p>　　圖3-5取汁機示意圖</p><p>　　本設(shè)計，選用雙螺旋桿機構(gòu)進行榨汁。雙螺旋桿的結(jié)構(gòu)簡單且榨取徹底，成本低，清潔方便。對于果汁的過濾澄清則選用多級過濾：第一級過濾選用傳統(tǒng)的濾網(wǎng)過濾大的雜質(zhì)和顆粒；第二級過濾選用微孔濾膜，這種濾膜成本不高，過濾果汁效果極好，且不容易損害果汁分子結(jié)構(gòu)。</p><p

48、><b>　　4 傳動部分的設(shè)計</b></p><p><b>　　4.1電動機的選擇</b></p><p>　　電機的選擇根據(jù)資料查得,實驗室一般選用的取汁機功率普遍在300w到700w之間，又因為中國電網(wǎng)是220V三相電網(wǎng)，且實驗室取汁機屬于食品加工機械范疇，又因為取汁機不屬于長時間工作機構(gòu)，屬于短時工作機制S2，即需要其工作時能立

49、即啟動，需要其停止時能立即停止，所以選用電磁制動三相異步電機YEJ。電磁制動三相異步電機被廣泛應(yīng)用于各種要求快速停止和準確定位的機械設(shè)備和傳動裝置中。電機符合JB/T6456-1992標準，該系列電機廣泛用于金屬加工機床、包裝機械、木工機械、食品機械、化工機械、紡織機械、建筑機械以及齒輪減速機等。</p><p>　　YEJ系列制動電動機的直流圓盤制動器安裝在電機非軸伸端的端蓋上。當制動電動機接入電源，制動器也同

50、時工作。由于電磁吸力作用，電磁鐵吸引銜鐵并壓縮彈簧，制動盤于銜鐵端蓋脫開，電動機開始運轉(zhuǎn)。當切斷電源時，制動器電磁鐵失去磁吸力，彈簧推動銜鐵壓緊制動盤，在摩擦力矩作用下，電動機立即停止[8]。</p><p>　　表4-1YEJ電機選用表</p><p>　　根據(jù)上表選用電磁制動三相異步電動機YEJ 80M～2—2，轉(zhuǎn)速750～3000轉(zhuǎn)/每分鐘，功率0.55～45kW。</p>

51、;<p>　　4.2傳動裝置總體傳動比的確定及各級傳動比的分配</p><p>　　因為電機選用電磁制動三相異步電動機YEJ 80M～2—2，可以確定轉(zhuǎn)速為750～3000轉(zhuǎn)/每分鐘，且根據(jù)資料查得實驗用取汁機的轉(zhuǎn)速在6000～20000轉(zhuǎn)/每分鐘。</p><p>　　且齒輪傳動比一般不大于8，螺旋齒輪傳動可達15。齒輪傳動最佳傳動比應(yīng)在4～5，內(nèi)齒輪傳動的傳動比則不能小于

52、1.5。</p><p>　　所以傳動比i=3000/6000=0.5</p><p>　　因為設(shè)計所需的傳動為兩級傳動，第一級是電機帶動的錐齒輪和取之機構(gòu)的螺旋桿上的錐齒輪之間的傳動傳動比為1：2，第二級傳動是雙螺旋桿上兩直齒輪間的傳動，由于雙螺旋桿是取汁機構(gòu)所以兩者之間轉(zhuǎn)速相等所以傳動比為1：1.</p><p>　　4.3傳動齒輪的設(shè)計選擇</p>

53、<p>　　根據(jù)設(shè)計構(gòu)思得出，傳動部分是由四個齒輪組成，其中錐齒輪2個，直齒輪2個，傳動方式如下圖所示：</p><p>　　圖4-1傳動方式示意</p><p>　　齒輪的材料選擇要考慮到齒輪的失效形式，齒輪的失效形式主要有五種：輪齒折斷，齒面點蝕，齒面膠合，齒面磨損，齒面塑性變形。本次設(shè)計的是水果取汁機，所以齒輪工作的環(huán)境是潮濕的，且工作強度大，齒輪要求的轉(zhuǎn)速高，所以應(yīng)該

54、選用齒面接觸強度高，耐磨性好，齒芯韌性好，耐腐蝕的材料，且價格要便宜[9]。</p><p>　　齒輪的熱處理方法主要有以下幾種[10]：</p><p>　　1）表面淬火 常用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45、40Cr鋼等。表面淬火后，齒面硬度一般為40～55HRC。特點是抗疲勞點蝕、抗膠合能力高，耐磨性好。由于齒心部末淬硬，齒輪仍有足夠的韌性，能承受不大的沖擊載荷。</p>

55、<p>　　2）滲碳淬火 常用于低碳鋼和低碳合金鋼，如20、20Cr鋼等。滲碳淬火后齒面硬度可達56～62HRC，而齒心部仍保持較高的韌性，輪齒的執(zhí)彎強度和齒面接觸強度高，耐磨性較好，常用于受沖擊載荷的重要齒輪傳動。齒輪經(jīng)滲碳淬火后，輪齒變形較大，應(yīng)進行磨齒。 </p><p>　　3）滲氮 滲氮是一種表面化學(xué)熱處理。滲氮后不需要進行其他熱處理，齒面硬度可達700～900HV。由于滲氮處理后的

56、齒輪硬度高，工藝溫度低，變形小，故適用于內(nèi)齒輪和難以磨削的齒輪，常用于含鉻、銅、鉛等合金元素的滲氮鋼，如38CrMoAlA。</p><p>　　4）調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45、40Cr、35SiMn鋼等。調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度一般為220～280HBS。因硬度不高，輪齒精加工可在熱處理后進行。 </p><p>　　5）正火 正火能消除內(nèi)應(yīng)力，細化晶粒，改善力學(xué)性能和切

57、削性能。機械強度要求不高的齒輪可采用中碳鋼正火處理，大直徑的齒輪可采用鑄鋼正火處理。</p><p>　　一般要求的齒輪傳動可采用軟齒面齒輪。為了減小膠合的可能性，并使配對的大小齒輪壽命相當，通常使小齒輪齒面硬度比大齒輪齒面硬度高出30-50HBS。對于高速、重載或重要的齒輪傳動，可采用硬齒面齒輪組合，齒面硬度可大致相同。</p><p>　　根據(jù)上訴條件和表4-2可得齒輪選用的材料為45

58、號鋼，表面淬火。</p><p>　　4.3.1圓錐齒輪傳動的設(shè)計</p><p>　　圓錐齒輪齒數(shù)的初步確定 </p><p>　　由于本設(shè)計齒輪轉(zhuǎn)速較高，載荷中等，由于齒輪穩(wěn)定嚙合齒面接觸面積要增大，所以選擇硬度較小材質(zhì)，HBS<350，系數(shù)C=18。傳動比i=0.5，所以傳動比為轉(zhuǎn)速正比齒數(shù)反比，齒數(shù)比為2。</p><p>　　

59、最小根切圓錐齒輪齒數(shù)為17～25。</p><p>　　試選小圓錐齒輪齒數(shù)為=25，大圓錐齒輪齒數(shù)=50</p><p><b>　　分度圓初步確定</b></p><p>　　因為總體設(shè)計和布局要求，可推得小圓錐齒輪分度圓直徑不大于80mm，大圓錐齒輪分度圓直徑不大于160mm。</p><p><b>　　

60、確定齒數(shù)，模數(shù)</b></p><p>　　由上假設(shè)小圓錐齒輪分度圓為80mm</p><p><b>　　由公式得</b></p><p>　　==27.8628，由于齒輪齒數(shù)必須為整，所以選28齒</p><p><b>　　=28×2=56</b></p>

61、<p>　　由上確定齒數(shù)為=28，=56</p><p>　　模數(shù)m=80/28=2.85，由于分度圓直徑不小于80mm，查表4-2得：</p><p><b>　　模數(shù)m=2.5</b></p><p>　　又因為兩齒輪嚙合，必須滿足壓力角相等模數(shù)相等這兩條基本條件。所以兩圓錐齒輪模數(shù)都為2.5。</p><p&

62、gt;<b>　　此處已刪除</b></p><p><b>　　6 過濾機構(gòu)的選擇</b></p><p>　　過濾機構(gòu)采用二級過濾。第一集過濾采用濾網(wǎng)，將果汁中的雜志過濾。第二級過濾采用孔濾膜，孔濾膜是利用高分子化學(xué)材料，致孔添加劑經(jīng)特殊處理后涂抹在支撐層上制作而成。目前微孔濾膜主要由精制硝化棉，加入適量醋酸纖維素、丙酮、正丁醇、乙醇、等制成

63、，親水，具有無毒衛(wèi)生，是一種多孔性的薄膜過濾材料，孔徑分布比較均勻穿透性的微孔，微孔率高達80‰的絕對孔徑。主要用于水系溶液的過濾，故也稱水系膜。在膜分離技術(shù)應(yīng)用中，孔濾膜是應(yīng)用范圍最廣的一種膜品種，使用簡單、快捷、被廣泛應(yīng)用于科研、食品檢測、化工、納米技術(shù)、能源和環(huán)保等眾多領(lǐng)域。孔濾膜分為很多中，其中微孔濾膜和核孔濾膜現(xiàn)在應(yīng)用最多，且技術(shù)超前[14]。</p><p>　　微孔濾膜是利用高分子化學(xué)材料，致孔添加

64、劑經(jīng)特殊處理后涂抹在支撐層上制作而成。在膜分離技術(shù)應(yīng)用中，微孔濾膜是應(yīng)用范圍最廣的一種膜品種，使用簡單、快捷、被廣泛應(yīng)用于科研、食品檢測、化工、納米技術(shù)、能源和環(huán)保等眾多領(lǐng)域。微孔濾膜主要由精制硝化棉，加入適量醋酸纖維素、丙酮、正丁醇、乙醇、等制成，親水，具有無毒衛(wèi)生，是一種多孔性的薄膜過濾材料，孔徑分布比較均勻穿透性的微孔，微孔率高達80‰的絕對孔徑。主要用于水系溶液的過濾，故也稱水系膜[15]。</p><p&g

65、t;　　核微孔濾膜是一種新型的過濾膜。由于核微孔濾膜的濾孔，其幾何形狀規(guī)則，孔徑均勻，基本是圓柱形的直通孔，過濾時大于孔徑的微粒被截留在濾膜表面，適宜橫向流過濾或反沖，以提高濾膜壽命。又由于濾膜本身是電介質(zhì)薄膜，就不存在濾膜本身對濾液的污染，所以是精密過濾和篩分粒子的理想工具[16]。</p><p>　　核濾膜的特性及與混合纖維素膜的比較[17][18]</p><p>　　1）核濾膜濾

66、孔的幾何形狀規(guī)則，孔徑大小均勻，基本呈圓柱形的直孔。以往的過濾元件其濾孔是不規(guī)則的，大小不一的，結(jié)構(gòu)似海綿狀的。近幾年發(fā)展起來的混合纖維素酯濾膜也屬這種，其孔徑在平均值周圍分散性很大，據(jù)用戶反映，目前國產(chǎn)的質(zhì)量差，仍大量進口，而孔型園整光滑，孔徑大小均勻，基本呈圓柱形的直通孔是核濾膜的獨特之處，正是這一特性決定了核濾膜的過濾性能優(yōu)于其它濾膜。</p><p>　　2）核孔濾膜透明，表面平整，光滑。這樣的膜有利于收

67、集并借助光學(xué)顯微鏡進行粒子分析，對微生物觀察可直接在膜表面染色而膜本身不被染色。這利于活化分析和熒光分析。</p><p>　　3)過濾速度大 核孔膜雖孔隙率（微孔面積與膜總面積之比）低，為5-10％，但厚度薄（6-10＆micro；美國產(chǎn)品），混合纖維素酯膜雖空隙率達80％，但厚度厚（一般為100-150＆micro；），又通道彎彎曲曲，大小不勻的迷宮式的，其過濾速度是不及核孔膜的。</p>&

68、lt;p>　　4)截留特性好 核孔膜的孔徑大小基本均一，能把大于孔徑的粒子絕對截留在濾膜表面，有利于粒子分離。從核濾膜一面看有少量疊孔，但另一面也重疊的可能性是極少的，故截面特性好，而混合纖維素酯濾膜的孔徑在平均值周圍分散大，故截留性就差。</p><p>　　5)機械強度高，柔性好 聚碳酸酯和聚酯核孔膜的抗拉強度大于200㎏／㎝2，混合纖維素酯濾膜遠不及核孔膜柔性好，故可折疊，也不損壞，可重復(fù)使用，混

69、合纖維素酯膜只能一次性使用。</p><p>　　6)自重輕，重量一致性好 吸水性低，灰份少：自重輕為1㎎／㎝2，重量一致性好，加上吸水性低，利于重量定量分析。吸水性低，膜不易受潮變質(zhì)，而混合纖維素膜則易受濕變質(zhì)，灰份少，為0.92㎎／㎝</p><p>　　7)化學(xué)穩(wěn)定性好：核孔膜可以耐酸和絕大部分有機溶劑的浸蝕，其化學(xué)穩(wěn)定性比混合纖維素酯膜好。</p><p>

70、;　　8)熱穩(wěn)定性好：核孔膜可經(jīng)受140 ℃高溫，而不影響其性能，故可反復(fù)進行熱壓消毒而不破裂和變形，混合纖維素膜耐120℃。低溫對核孔膜性能也無明顯影響。</p><p>　　9)生物學(xué)特性好：核孔膜即不抑菌，也不殺菌，也不受微生物侵蝕，借助適當?shù)呐囵B(yǎng)基，細菌和細胞可直接生長在濾膜上，可長期在潮濕條件下工作，而混合纖維素酯不行。</p><p>　　10)其它：核孔膜沒有粒子，纖維等脫落

71、，故不會象其它濾紙一樣污染濾液。根據(jù)特殊要求可把核孔膜制成憎水膜（用于大氣污染監(jiān)測等）親水膜，黑色膜和膜表面制上柵格等。</p><p>　　二級過濾采用孔濾膜的原因是成本低廉，孔濾膜價格從幾塊到幾百塊不等，且過濾效果極好，且不易污染濾液。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　畢業(yè)論文是本科學(xué)習階段一次非常難得的理論

72、與實際相結(jié)合的機會，通過本次設(shè)計，我學(xué)到了很多.總結(jié)有以下幾點：</p><p>　　通過設(shè)計對取汁技術(shù)和取汁機械發(fā)展歷史和現(xiàn)狀有了很深入的了解。</p><p>　　通過本次設(shè)計對機械設(shè)計和布局有了深入的認識。</p><p>　　對果汁生產(chǎn)設(shè)備的工作過程和工作原理有了了解。</p><p>　　對取汁技術(shù)的重要性有了深刻認識。</p

73、><p>　　對本次設(shè)計的不足總結(jié)有以下幾點：</p><p>　　在設(shè)計之前對取汁技術(shù)和取汁機的了解不多。</p><p>　　在結(jié)構(gòu)的布局方面有些許不合理。</p><p>　　Cad圖尺寸的標注反面也有些許不足。</p><p>　　本設(shè)計的取汁機應(yīng)用面非常窄，僅限于實驗室，無法用于家用和工業(yè)用。</p>

74、<p>　　由于對于solidworks的學(xué)習不足，有些零件的三維模型，在繪圖方面有些許不合理，望老師諒解。</p><p>　　以上幾點不足，由于時間的倉促，未能及時彌補。在設(shè)計中也出現(xiàn)了很多問題，學(xué)習是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題和不斷解決問題的過程，出現(xiàn)問題是很正常的。學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題然后解決問題，就學(xué)到了新的知識。</p><p>　　各種各樣的機械設(shè)備一般都要實現(xiàn)生產(chǎn)工藝過程和操作

75、過程的自動化，這就要求進行各種機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計和常見機構(gòu)的組合應(yīng)用。因此，機械課程畢業(yè)設(shè)計對于培養(yǎng)學(xué)生對機械運動機構(gòu)的構(gòu)思和設(shè)計能力起到至關(guān)重要的作用。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　歷時將近四個月的時間，終于將畢業(yè)設(shè)計的圖紙部分和說明書都做完了，在論文的寫作與設(shè)計圖的繪制過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其

76、要強烈感謝我的設(shè)計指導(dǎo)老師—安靜老師，她對我進行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助我進行設(shè)計的的修改和改進。另外，在校圖書館查找資料的時候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最中心的感謝！</p><p>　　本設(shè)計從選題、方案論證到課題的研究都是在導(dǎo)師安靜老師的全面、悉心指導(dǎo)下完成的。在設(shè)計期間，導(dǎo)師在論文研究方面和設(shè)計過程中給予悉心指導(dǎo)，大力支持和幫助。尤其是導(dǎo)師

77、嚴謹?shù)目茖W(xué)研究精神，惜時如金的工作態(tài)度深深地影了本人，使學(xué)生受益匪淺。在此表示衷心感謝，并致以崇高的敬意。</p><p>　　感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在說明書的撰寫和排版過程中提供熱情的幫助。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計的順利完成離不開老師和同學(xué)的協(xié)助指導(dǎo),借此只言片語,對他們熱心而無私的幫助表示衷心的感謝</p><p&g

78、t;　　由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫設(shè)計與說明書難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]王群.略論果汁工業(yè)的發(fā)展與榨汁機的進步[J].糧油加工與食品機械,1991,03:8-11.</p><p>　　[2]孟昭寧.蔬菜汁的開發(fā)與取汁技術(shù)[J].東方食療與保健,200

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