榨汁机设计讲解

西北工业大学明德学院本科综合课程设计本科综合课程设计题目： 基于 PRO/E 螺旋榨汁机的设计专 业 名 称：姓名：指 导 老 师:毕 业 时 间：飞行器制造工程李巍田卫军二零一五年六月西北工业大学明德学院本科综合课程设计设计综合课程 论文 任务书一、题目基于 PRO/E的螺旋榨汁机的设计二、指导思想和目的要求本次设计的主要内容是螺旋式榨汁机总体结构的设计， 主要负责榨汁机的电动机的选择，榨汁各部件的设计。该设计本着简单、方便、实用、安全为原则，去除了现在市场上那些电动机的不足充分体现了自动化、 高效化、简单化、环保化等特点。经过对各种榨汁机的研究， 查看了各种相关资料， 了解了当前我国榨汁机的现状以及当前各种榨汁机的优点和它们的不足之处。 综合以上，我设计了螺旋式榨汁机， 要求结构简单紧凑， 便于拆装清洗维修， 有保护措施满足广大消费者的需求。简单实用的螺旋榨汁机的设计不仅可以让老人和孩子轻松操作而且维护修理特别简单。 我相信这款榨汁机在未来的市场上一定很畅销倍受消费者的青睐。三、主要技术指标1、完成设计说明书；2、完成一篇相关课题的外文翻译；3、完成改造后的图纸， A4大小两张左右；四、进度和要求第一阶段明确选题，确立总体设计方案（2 天）第二阶段查找、收集相关资料（ 2 天）第三阶段拟订初步设计方案和具体设计方案（ 2 天）第四阶段让指导老师分析方案的优缺点并给出修改意见（1 天）第五阶段按照设计方案开始画图、设计（ 2 天）第六阶段让指导老师指出不足并改进（1 天）第七阶段总结，按要求撰写课程论文（2 天）五、主要参考书及参考资料 1 刘长荣 2 张裕中 3 刘长荣 4 林清安肖念新 工程力学 M中国农业科技出版社2002.2食品加工技术装备中国轻工业出版社2000.3郑玉才机械设计基础（下） M中国农业科技出版社2002.2Pro/ENGINEER Wildfire 零件设计基础篇（上） M中国铁道出版西北工业大学明德学院本科综合课程设计社 2004.5 5 林清安Pro/ENGINEER Wildfire零件设计基础篇（下） M 中国铁道出版社 2004.5 6 朱龙根简明机械零件设计手册机械工业出版社 M 1997.11 7 垄溎义机械设计课程设计指导书高等教育出版社 M 1982.9 8 杨永才机械设新标准手册计 M 北京科学技术出版社 M 1993.8学生李巍指导教师田卫军系主任王波义西北工业大学明德学院本科综合课程设计摘 要随着社会的发展， 农业机械化技术也发展到了一个新水平；随着农业机械化技术的发展和人们生活水平的提高，水果榨汁机的改进成为目前消费者关心的热点问题。本文详细讲述了榨汁机的结构设计以及螺旋榨汁机的工作原理。Pro/ENGINEER Wildfire 野火版 5.0 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/ENGINEER 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。 该榨汁机祛除了以前榨汁机出汁率底、 果汁不清的弊端。而且电动机充分体现了自动化、高效化、小型化、简单化、环保化等特点。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。环保化、安全性为一体的榨汁机能够早日走进消费者的家庭。关键字： Pro/E，榨汁机，螺旋。西北工业大学明德学院本科综合课程设计AbstractWith the development of science and technology ,the agriculture mechanicaltechnology has developed to a new level；with the development and improvement ofagriculture mechanical technology and people s living standard ,the improvement ofjuice extractor has become the consumer s hot topic nowadays .This article introducedconfigurationdesign of instillation instrument wireless-control mainframe and thework principle of the spiral type continuous juice extractor. Pro/E Wildfire prairie fireedition is 5.0easy to learn and use ,not powerful to with characteristic ofinterconnectionand inter-flow, promotewholeproduct development personalefficiency 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 . Moreover, this machine get ride of the previous problem that is low juice rate, and unclear juice malpractice. The single-phase series excitation type electric motor fully manifested the automation, high efficiency, miniaturization, simplification, and the environmental protection .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、pear、 tomato、pineapple、orange、 carrot etc. Finally, I believed that this machine we designed which has the character of collection specialization, intellectualization, automation, high efficiency miniaturization, simplification, environmental protection, and the security would be able to enter consumers family soon.Keywords: Pro/E ,juice extractor ,spiral type.西北工业大学明德学院本科综合课程设计目录第一章 绪论 81.1整体布局 101.2工作原理 101.3螺杆部 101.4 螺杆螺旋直径和螺距的 111.4.1 螺杆 速的确定111.4.2 螺距的确定111.5功率 算 12第二章 机 142.1 机功率 142.2确定 机 速 14第三章 算 装置的运 和 力参数 163.1 算 比和分配 比 163.2各 速 163.3各 的 入功率 163.4各 矩 17第四章 局部 构 194.1V 194.2 的 224.2.1 的材料 224.2.2 的形式 234.2.3 尺寸 算234.3 螺旋 的 25西北工业大学明德学院本科综合课程设计4.4 筒部 284.5 承端盖的 304.5.1 材料304.5.2 凸 式 承端盖各尺寸 算305.1螺旋 件的制作 程 315.2 器的 用 36第六章 螺旋 的 度分析与加工程序 376.1螺旋 度分析 376.2螺旋 加工程序 40 文 44参考文献 45致 46 程 小 47附 48西北工业大学明德学院本科综合课程设计第一章绪 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，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。1.1 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 1-1 。西北工业大学明德学院本科综合课程设计螺旋式连续榨汁机三维结构图如图1-2 。图 1-1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 1-2螺旋式连续榨汁机三维结构图1.2 工作原理西北工业大学明德学院本科综合课程设计由图 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 , 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。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 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 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。西北工业大学明德学院本科综合课程设计图 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 0 = nt = 1300.05 =1.08m/s（1-1）6060螺旋式连续榨汁机的生产能力公式如下：G=3600F0 v 0 1 (kg/h)（1-2）式中 :： G生产率 , 本设计取 G=1000kg/h；2F 0 螺杆螺旋送料的断面面积(m ) ；3 1 物料容积密度，本设计取 1 =400kg/m ； 充填系数 , 本设计取 =0.2 。将参数代入得：1000=3600 F 0 1.084000.2解得：F 0 0.0321(m2 )根据螺杆螺旋送料的断面面积计算公式：F 0(d 02d12 )=4式中： d 0 螺杆螺旋送料的断面大径(m)；d1 螺杆螺旋送料的断面小径(m)；本设计根据强度计算得（1-3）（1-4）d 1 =0.09m；将有关数据代入得，则可求得：西北工业大学明德学院本科综合课程设计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 9榨汁机的功率消耗包括两方面： 物料所消耗的功率；使物料移 消耗的功率。在 里，把 与 承摩擦等所消耗的功率算入机械效率中。 物料所消耗的功率 P1 ：P1(d 02d12 )n s +Z)（ W）（1-5）=4pmax (1+2+3+60=0.03211300.0050.831061060=2891.5W式中：s 相 螺距大小之差， m；Z 螺距数目；pmax 物料所受的最大 力，取0.83MPa；d0 螺旋外径， m；d1 螺旋内径，m。 使物料移 所消耗的功率 P 2 ：P 2 =mv2 1mv2（1-6）t=(W)t2式中： m物料的 量 kg；t 物料运 s。而m =G (生 能力 )（1-7）tnsv=60所以：P 2 = 1 G2= Gn2 s2ns(W)（1-8）2607200西北工业大学明德学院本科综合课程设计= 1000 130 2 0.05 27200=60.5w则消耗的功率为：P= p1p2 (W)（1-9）= 2891.5 60.50.81=3657.1w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：12345式中：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、则：12345（ 1-10）33 0.96 0.99 0.97 0.97 0.98 0.81西北工业大学明德学院本科综合课程设计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 选择电动机功率榨汁机所需的电动机输出功率为：P d = P= p1 p2（2-1）= 2891.5 60.50.81=3657.1w2.2 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 i 24，减速器的传动比i 412.5 ，则合理总传动比的范围为i 850，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，3000r 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 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额定电动机转速传动装置的传动比方案电动机功率型号同步满载总传P/kW带减速箱转速转速动比1Y112M41500144011.082.842Y112M43000292022.42.88西北工业大学明德学院本科综合课程设计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Ped 4kw，满载转速 nm =1440rmin，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2-1 和下表 2-2 所示：图 2-1 电动机结构简图表 2-2 电动机的主要外形尺寸和安装尺寸地脚螺装键中心外形尺寸底脚安栓空直轴伸尺部位高 HL (AC/2+AD) HD装 A B径寸 D E尺寸KFGD112400305265180141228608360西北工业大学明德学院本科综合课程设计第三章计算传动装置的运动和动力参数3.1 计算总传动比和分配传动比由选定电动机的满载转速nm 和工作机主动轴的转速nw ，可得传动装置的总传动比为：i= nm = 144011.08（3-1）nw 130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。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。3.2 各轴转速n1 = nm = 1440=514.3 rmin(3-2)i12.8n2n1= 514.3128.6r min(3-3)i24式中： nm 为电动机的满载转速，单位为r min； n1 ， n2 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 1为电动机至减速器输入轴的传动比；i 2 为减速器的传动比。3.3 各轴的输入功率P1 = Ped01(3-4)西北工业大学明德学院本科综合课程设计=40.96=3.84kWP2 = Ped12(3-5)=3.84 0.95=3.65 kW式中： Ped 为电动机的输出功率，单位为kW； P1 、 P2 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。3.4 各轴转矩T1= Ted i1 01(3-6)=26.5 2.8 0.96=71.3 N mT2 = T1i 212=71.3 40.95=271.0 N m式中：T 、T 分别为减速器输入轴和榨汁机螺旋轴的输入转距，单位为 Nm；Ted12为电动机铀的输出转矩，单位为Nm。Ted 的计算公式为：Ted =9550 Ped(3-7)nm4=95501440=26.5 Nm西北工业大学明德学院本科综合课程设计表 3-1传动装置的运动和动力参数轴名参数电动机轴减速器螺旋轴转速1440514.3128.6n/(r/min)输入功率43.843.65P/kW输入转矩T/( N 26.571.3271.0m)传动比 i2.84效率0.960.95西北工业大学明德学院本科综合课程设计第四章局部结构设计4.1 V 带设计1. 确定计算功率 Pca 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：PcaK A P =1.2 4 4.8kw(4-1)K A 工作情况系数取 K A =1.2。2. 选择 V 带的型号 3根据计算功率 Pca 和小带轮转速 n1 ，得 A ，B 型均可，选择A 型普通 V 带。3. 确定带轮基准直径 D1 和 D2初选主动轮的基准直径D1 ，根据所选V 带型号参考，选取D1D min ，选D1100mm 。验算带的速度 V：VD1n1100 1000m s(4-2)1000605.23601000计算从动轮直径 D 2 ：D2iD 12.8100280mm4. 确定传动的中心距 a 和带长 Ld初定中心距，由 0.7 D1 D 2a0 2 D 2 D 2即：0.7 2 8 0 1 0 0 a0 2 2 8 0 1 0 0(4-3)即： 266 a0 760 ，取 500mm。西北工业大学明德学院本科综合课程设计计算基准带长：Ld2a0D1D2D12(4-4)D24a022500100280100228045001613.15mm2选取带的基准长度，查表3 得： Ld 1633mm计算实际中心距，由公式：LdLd5001633 1613.15(4-5)a a02510mm2考虑安装调整和补偿初拉力的需要，中心距的变动范围为：amina0.015Ld5000.015 1633 475mmamaxa0.03 Ld5000.03 1633549mm5.验算主动轮的包角 a1根据公式及对包角的要求，应保证：a1D2 D160180280100601 5 8 1 2 0 (4-6)180500a6. 确定 V 带的根数 ZPca4.8根，取 Z=3 根。Z2.96P0 K K LP0 K (1.37 0.93 0.96 0.12) 1.0式中：P0 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： P0 =1.37K=0.93K L =0.96式中： K材质系数；P0 计入传动比的影响时，单根V 带所能传递的功率的增量。计算公式为： P 0.0001 Tn10.0001 1.2 1000 0.12kw ；(4-7)西北工业大学明德学院本科综合课程设计式中：T 单根普通V带所能传递的转矩的修正值；n1 主动轮的转速。7. 确定带的初拉力 F0单根 V 带的初拉力 F0由下式确定：F0500Pca2.5qV25004.82.52VZ15.2350.931 0.1 5.23 111N(4-8)K8. 求带传动作用在轴上的压力 QQ 25 111sin 1581090N2（4-9）式中： Z带的根数；F0 单跟带的初拉力；1 主动轮上的包角。9. V 带设计计算列表如表 4-1表 4-1 V 带设计计算列表如下：设计计算项目结果说明工作情况系数 k A1.2计算功率 P ca4.8选取 V 带型号A小带轮直径 D 1100mm可选比表中大的值大带轮直径 D 2280mm验算 V 带的速度 V5.23m/s初定中心距 a0500mm参考实际机械结构确定初算 V 带所需的基准长度L 1613.15mmd西北工业大学明德学院本科综合课程设计选 V 带的基准长度 L d定 V 带公称长度 L i定中心距 a 包角 1包角系数 k a长度系数 k L材质系数 k单根 V 带所能传递的功率P 0单根 V 带功率增量P0单根 V 带传递扭矩的修正值 TV 带根数 Z每米 V 带质量单根 V 带的初拉力 F 01633mm1600mm510mm158 120 ，合适0.930.961化学线绳结构的胶带0.9950.12kw1.23 根0.10kg/m111N轴上的压力 Q1090N计算结果汇总： V 带规格： A 型，长 1600mmV带根数： 3 根中心距：510mm轴上压力： 1090N4.2 带轮的设计4.2.1材料带轮常用材料是铸铁，因为带速v25ms，所以选用 HTl50。4.2.2带轮的形式 3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(为轴的直西北工业大学明德学院本科综合课程设计径 ) ，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。4.2.3带轮尺寸设计计算小带轮的轴孔直径，小带轮（如图4-1 和图 4-2 ）与电动机相连，故 d=28mm。d1 =(1.8 2)d=(1.8 2) 2849.4mm56mm，取 50mm。小带轮的宽度及直径计算：B=(z1)t+2s= (31) 1621052 mm（4-10）D 1 =D+2f=100+23.5=107 mm（ 4-11）L=(1.5-2)d=(1.52) 2842mm56mm , 取 56 mm。（ 4-12）图 4-1 小带轮示图图 4-2小带轮三维图西北工业大学明德学院本科综合课程设计大带轮的轴孔直径，大带轮（如图 4-3 和图 4-4 ）与减速器相连其轴孔直径与 NGW-41型减速器输入轴直径一致，故 d=50 mm。d1 =(1.8 2)d=(1.8 2) 50 90mm 100mm，取 90mm。（4-13）大带轮的宽度： B=52 mmD 1 =D+2f= 280+2 3.5 =287 mm（ 4-14）L=56 mmC=20 mm图 4-3大带轮示图图 4-4 大带轮三维图西北工业大学明德学院本科综合课程设计4.3 螺旋轴的设计 31. 材料的选取螺旋杆是螺旋榨汁机的主要工作部件，采用不锈钢材料铸造后精加工制成。2. 拟订轴上零件的装配方案螺旋杆的外型如图 4-5 所示：图 4-5 螺旋轴示图3. 初步确定轴的最小直径按扭转强度来初步确定：dA03P（ 4-15）n轴的材料查表选用调质处理的45 钢，B =650M a ，由查表取 A 0 =110，于是的：dm i nA0 3P2 =110 33.6533.6mm（ 4-16）n2128.6输出轴的最小直径显然是安装联轴器的轴的直径，为了使所选的轴的直径与联轴器的孔径相适应，即 d1 50mmd min ，满足强度要求。故选择轴孔直径为50mm的联轴器，根据传动类型，选用了十字滑块联轴器，半联轴器长100mm。.4.根据轴上定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满足半联轴器的轴向定位要求，轴段右侧设定位轴肩，该轴段直径为62mm; 左段用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=65mm。因半联轴器长L=100mm，而半联轴器与轴配合部的长度L=80mm,现取 L12=80mm。初步选择滚动轴承。 由于设计的是螺旋压榨机， 所设计的是螺旋轴，轴承同时受有径向力和轴向力，又根据d23=62mm,初步选择单列圆锥滚子轴承30213，其尺寸为 dDB65 12036 ，故 d34=d89=65mm，L 34=L89=36mm。西北工业大学明德学院本科综合课程设计为了右段滚动轴承的轴向定位，需将 L56 段直径放大以构成轴肩。有手册上查得，对 30213 轴承，它的定位轴肩高度最小为 6mm，现取 d56=78mm（即定位轴肩高度为 6.5mm）。轴承端盖的总宽度为 20mm。根据轴承端盖的装拆既便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面的距离为 30mm，故取 L23=50mm。取安装螺旋片的轴段的直径为 L56 =90mm，长度为 320mm，为进一步增大压力，提高出汁率，设计 L 67 为锥形轴，取为 L 67=300mm，大段直径为 d=189mm。螺旋轴三维图如图 13。5. 轴上零件的周向定位半 联 轴 器 与 轴 轴 向 定 位 采 用 平 键 联 接 。 按 由 手 册 查 得 平 键b h=16 10(GB109579), 键槽用键槽铣刀加工，长 55mm，配合选为 H7/k6，滚动轴承与轴的轴向定位是借用配合来保证的，此处选 H7/m6。6. 定圆角半径值 轴肩处的圆角半径的值 r=1.5mm，轴段倒角，在轴的两端均为 245 。图 4-6 螺旋轴三维图7. 按弯扭合成条件校核轴的强度 1作轴的计算简图 4-7:西北工业大学明德学院本科综合课程设计FTRRv FvRR v 2vM CVaTMcca图 4-7 轴的计算简图轴垂直面内所受支反力：FL12466200（4-17）R v1 =L2200759 NL1450R v 2 =F- R v1 =2466-759=1707N（4-18）作弯矩图：轴上 BCD三点的弯矩M BV =M DV =0M CV = R v1 L1 =759200=151800Nmm（4-19）作扭矩图 :T BTC 9550000p2（4-20）n2西北工业大学明德学院本科综合课程设计3.65=9550000128.6=271053Nmm作当量弯矩图：B 点：M BCa =aT（4-21）=0.59271053=159921NmmC 点：M cca = M CV21518002710532（4-22）(aT )22=310666NmmD 点：M dca =08. 校核轴的强度 1只校核轴上承受最大当量弯矩的强度由：M cca3106669.06M P a（4-23）ca0.1 70 3W查表 ，对 于B =600MPa 的 碳钢 ，承 受 对称 循环应 力时的 需用 应力=55MPa>=9.06MPa，故安全。4.4 筛筒部设计筛筒部的筛筒 ( 如图 4-8 和图 4-9) 上有许多筛孔 , 被榨出的汁液就是从这里流出的。筛孔的设计十分重要 , 它的主要参数包括 : 筛孔大小和分布密度。 为了确保被榨出的汁液能够及时从筛孔中流出 , 筛筒筛孔的孔隙率越大越好。又由于筛筒要求承受螺旋挤压产生的强大压力 , 所以孔隙率也不能太大。通常孔隙率选择原则有 : 筛筒刚度好时 , 选大些 ; 筛筒刚度差时 , 选小些。筛孔大时 , 孔隙率取较大值 ; 筛孔小时 , 孔隙率取较小值。筛孔直径的选择 : 一般来讲 , 筛孔直径越大 , 越有利于汁液的排出 ; 相反 , 筛孔直径越小 , 越不利于汁液的排出 , 过小时 , 就不能保证汁液的排出。选择筛孔时 , 首先要考虑所加工物料的粒径大小 , 加工物料的单个粒径大时 , 筛孔直径选择也要相应大些 , 以利于汁液排出。但也不能过大 , 否则 , 可能会造成较大的料损 ; 加工物料的粒径小时 , 筛孔直径选择也要相应小些 , 但也不能太小 , 因为筛孔太小时 ,容易造成堵塞 , 不能保证汁液顺利流出。 目前 , 筛孔直径的选择方法主要有定性选西北工业大学明德学院本科综合课程设计择法和 经验 选择 法 , 般要 经过 两到 三次 试验确 定。 圆筒 筛 用 2mm厚的 lGrl8Ni9Ti 不锈钢板冲直径为 2mm孔制作，孔间距离 2mm。圆筒筛的内径为240mm。长为 570mm。为了确保筛筒内物料清理方便 , 筛筒设计成上下两半 , 中间用螺栓连接。图 4-8下半筛筒图 4-9上半筛筒4.5 轴承端盖的设计4.5.1材料西北工业大学明德学院本科综合课程设计