番茄打浆机的设计 (有图)!.doc

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1、番茄打浆机的设计 学生姓名：张欢欢 指导老师：田富根 摘 要 番茄打浆机适用于多种新鲜的果品和蔬菜打浆分离之用随着人们生活水平的提高，西红柿打浆机在人们的生活中扮演的角色越来越重要。对于打浆机，在工程设计及使用中还存在一些的缺陷，如参数选择不合理等。目前，打浆机的设计仍是依靠经验公式计算，在经验公式中许多参数的选择是在一定范围内凭经验选?模馐沟打浆机的设计较落后，无法提高其设计水平和提高产品的性能。本设计采用三级变速箱输出不同转速，我所设计的三级变速箱主要用于机床在不停车的情况下利用拨叉波动三联滑移齿轮，使三对齿轮分别在不同的转速要求下啮合，从而达到变速的目的。关键词 打浆机 西红柿 齿轮 变

2、速 设计 The design of the tomato pulper Authors Name: Zhang huanhuan Tutor: Tian fugenABSTRACT Tomatoes beater for a variety of fresh fruits and vegetableswith isolated beating with the improvement of living standard tomatoes beaterin peoples lives more and more important role. The beater the engineeri

3、ngdesign and the use there are still some defects such as the parametersunreasonable. At present the beater is still relying on experience in the designformula the empirical formula is the choice of many parameters within acertain range of the selected rule of thumb which makes the design beater tha

4、nbackward unable to raise design standards and improve performance . Thisdesign adopts triple-change gear with output different rotational speed. Tertiarygear box that I design used in lathe is it set aside fork is it three unite slipperyto move the gear wheel to fluctuate to utilize in case of not

5、parking mainlyEnable clenching the teeth to the gear wheel under different demandsseparately three times and achieve the goal of changing speed.KEYWORDS beater tomatoes Change speed design 目 录前 言 . 1第一章 绪论 . 3 1.1 毕业设计的目的. 3 1.2 毕业设计的任务. 3第二章 引言 . 4 2.1 研究成果研究番茄打浆机目的和国内外现状概况 . 4 2.2 番茄原料加工预处理工艺流程简介

6、. 5 2.3 国内外番茄打浆设备 . 6 2.4 本章小结 . 7第三章 打浆机的结构 . 7 3.1 基本结构 . 7第四章 三速变速箱的设计 . 8 4.1 三速变速箱设计. 8 4.2 变速箱方案的拟定. 9 4.3 电动机的选择. 9 4.4 确定传动装置总体的传动比和分配各级传动比 . 11 4.5 计算总的转动比. 11 4.6 选择 V 带传动比. 11 4.7 分配各级传动比. 11 4.8 传动装置的运动和动力参数 . 12 4.9 V 带传动设计 . 13 4.10 齿轮传动设计. 14 4.11 齿轮的结构设计. 18 4.12 变速箱传动轴的设计计算 . 19 4.1

7、3 轴承的选择. 26 4.14 离合器与制动器的选择 . 26 4.15 联轴器的选择. 26 4.16 键的选择及强度校核 . 277 4.17 操纵机构的设计. 28 4.18 箱体的设计. 31第五章 打浆机部分的设计 . 32 5.1 圆筒设计 . 32 5.2 破碎桨叶设计. 34 5.3 传动主轴的结构设计与计算 . 34 5.4 机架 . 36 5.5 其他 . 36第六章 主要零件的校核 . 37 6.1 打浆机部分轴的强度校核计算 . 37 6.2 轴承寿命的校核. 38 6.3 键的校核 . 40 6.4 花键轴的强度校核. 40 6.5 第二根轴的强度校核 . 41 6

8、.6 本章小结 . 46结 论. 46参考文献 . 46致 谢. 47 前 言 机械设计是一门古老的学科，作为人类设计活动的延续和发展。它有悠久的历史和渊源，人类通过长期的生产实践逐渐创造了机器。随着机械化生产规模的日益扩大，除机械制造部门外，在动力、交通设施的变速机构，都会经常接触各种类型的通用和专用机械。而机械设计是指规划和设计实现预期功能的前提下，性能好，效率高，成本低，在预期期限内使用安全可靠，操纵方便，维修简单和造型优美等。一部机器的诞生，从感到某种需要，萌生设计念头，明确设计要求开始，经过设计，制造，?讲范褪且桓龈丛拥墓獭?毕业设计是教学的基本要求规定，每个学生必须要完成的一个课题

9、的设计，它是学生课程最后一个重要的教学环节，也是高等理工科院校大多数专业的学生的一次全面的设计能力的训练，是对学生综合运用所学的理论知识和实验实践解决实际问题的能力的检验，同时反映了高校的教学质量，使学生尽可能的将理论联系，具体问题具体分析，不仅反映学生的专业知识，而且反映了学生综合分析问题的能力，也是培养学生分析和解决一些机械实际问题的一个很好的机会，为今后的工作提供一些经验，也为今后学习新的机械理论，新的技术打下比较宽广而巩固的基础，以适应现代化人才的要求。在现代的企业生产过程中，生产的产品多样化，结构形状的多样化，所以在满足各种不同加工要求，同时对执行机构提出速度运动要求以满足生产的要求

10、，提高效率。 课题的基本目的有以下几点：培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深，和扩展有关的机械设计方面的知识，通过指定设计方案合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和选择材料，以及较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法，进行设计基本技能的训练。例如计算，绘画，熟悉和运用设计资料（手册，图册，标准和规范等）以及使用进行经验估算和处理数据的能力。 设计的内容是番茄打浆机和一个三速变速箱的传动装置的结构，主要的过程和内容

11、：传动装置的总体设计方案，选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数，传动装置（齿轮），传动轴设计计算，轴承，连接件，润滑密封和连轴器，离合器的选择和校核计算，机体结构及附件的设计，绘制轴系装配图及齿轮零件工作图，编写毕业论文及进行答辩。 设计解决的问题，强度计算与结构，工艺等要求的关系，机械零件的尺寸不可能 1完全由理论计算确定而要考虑结构，加工和装配工艺，经济性和使用条件等要求，标准在设计中的重要性，正确使用标准，结构与工艺的关系，零件工艺性的考虑，创新与继承的关系。 番茄打浆机和变速箱的设计综合了所有的大部分机械急促知识，如机械设计基础，机械制图，机械制造工艺学，机械原理，机械零件基础，形

12、位公差与互换性，金属工艺学，机械工程材料等等。需要学生查阅大量的与本设计相关的专业及专业基础书记，是对机械的一个局部的阐述和研讨。主要是通过数据的计算得出响应的结论。通过各种书记和工具的辅助圆满的完成设计任务。 在食品生产中，并不是把所有的原料全部加工成最终产品，在加工时必须去掉不合适加工的部分。在生产工艺过程中，也要根据具体的感官、理化指标的不同要求，对其半成品中的某些组成部分予以分离。番茄打浆机适用于多种新鲜的果品和蔬菜打浆分离之用，随着人们生活水平的提高，西红柿打浆机在人们的生活中扮演的角色越来越重要。对于打浆机，在工程设计及使用中还存在一些的缺陷，如参数选择不合理等。目前，打浆机的设计

13、仍是依靠经验公式计算，在经验公式中许多参数的选择是在一定范围内凭经验选取，这使的打浆机的设计较落后，无法提高其设计水平和提高产品的性能。 2 第一章 绪论 1.1 毕业设计的目的 通过本次毕业设计，我们能够达到以下目的： 1培养我们综合运用和巩固扩展所学知识，提高理论联系实际的能力； 2培养我们收集、阅读、分析和运用各种资料，手册等科技文献的能力； 3使我们更加熟练的运用 AUTOCAD、Word 等计算机办公软件，提高计算机辅助设计的能力； 4训练和提高机械设计的基本理论和技能； 5培养独立思考，独立工作的能力； 6培养我们的团队合作意识。 1.2 毕业设计的任务 （2）番茄打浆机的总体设计

14、； 1.（1）三速变速箱的设计； （3）番茄打浆机机传动机构的设计；（4）番茄打浆机输入机构设计。 2.完成查阅番茄打浆机资料 15 篇以上，写出摘要与?南鬃凼觯徊樵挠泄赝馕奈南鬃柿希氤?5 千字以上。 3.撰写毕业设计说明书 1.5 万字以上，其内容包括开题报告，工作原理， 总体设计，各部件的具体设计及校核验算等。 1.2.1 设计条件 1、原料：西红柿 2、生产能力：2.5T/h 3、轴转速：940r/min 4、筛孔孔径：直径 0.8mm 5、工作时间：两班/8h 寿命：5 年 1.2.2 设计内容 1、设计方案的选择与计算。 2、总体结构的设计，成套图纸及说明书。 1.2.3 设计关键

15、 1、仔细分析打浆机的工作原理。 2、根据要求选择合适的三速变速箱。 3、根据输送要求选择恰当的电动机。 4、保证设计的打浆机能够满足工作要求。 3 1.2.4 设计要求 1 能保证正常的打浆工作 保证正常打浆是必须首先满足的要求。 打浆量为每小时 2.5T关键就在于正确选定螺旋直径、合适的电机。 2 要有合适的螺旋转速 为避免出现物料被螺旋叶片抛起而无法输送的现象，螺旋转速应小于某一极限转速。 3 能提高生产效率，降低成本 应尽量采用各种快速高效的结构，缩短辅助时间，提高生产率。同时尽可能采用标准元件与标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低制造成本。 4 操作方便、省力和安全 在客观条件许

16、可且又经济的前提下，尽可能的采用气动、液压和气液等机械化夹具装置，以减轻操作者的劳动强度。 5 有良好的结构工艺性所设计的打浆机机应便于制造、安装、检验、调整、清洗、维修等。 第二章 引言 2.1 研究成果研究番茄打浆机目的和国内外现状概况 茄科草本植物番茄的果实，又称西红柿、番柿、洋柿子、六月柿。有苹果青、粉红甜肉、桔黄嘉辰等品种。我国大部分地区均有栽培。夏季采收，洗净鲜用。番茄是世界范围内广泛栽培的作物，也是营养价值极高的植物。据营养学家研究测定：每人每天食用50克100克鲜番茄，即可满足人体对几种维生素和矿物质的需要。番茄含的“番茄素”，有抑制细菌的作用；含的苹果酸、柠檬酸和糖类，有助消

17、化的功能。 番茄含有丰富的营养，又有多种功用被称为神奇的菜中之果。它所富含的维生素A原，在人体内转化为维生素A，能促进骨骼生长，防治佝偻病、眼干燥症、夜盲症及某些皮肤病的良好功效。现代医学研究表明，人体获得维生素C的量，是控制和提高肌体抗癌能力的决定因素。番茄内的苹果酸和柠檬酸等有机酸，还有增加胃液酸度，帮助消化，调整胃肠功能的作用。番茄中含有果酸，能降低胆固醇的含量，对高血脂症很有益处。番茄富含维生素A、C、B1、B2以及胡萝卜素和钙、磷、钾、镁、铁、锌、铜和碘等多种元素，还含有蛋白质、糖类、有机酸、纤维素。 目前，世界上有三大番茄主产区：美国、意大利和中国。美国所产的番茄酱主要 4提供美国

18、国内食用，其出口量仅占全球贸易总量的6-7；意大利和中国的出口量各占到全球贸易总量的30。近两年美国番茄大幅减产，欧盟番茄种植加工量急剧下降，中国番茄酱市场占用份额逐年加大。 近几十年来，世界范围内的番茄产量和制品贸易增长迅速，中国番茄及制品贸易在世界番茄贸易的地位也越来越重要，对世界番茄贸易产生了重要的影响。中国番茄加工产业的迅速崛起和发展，使中国已经跻身世界主要生产国家的行列。作为新鲜番茄食用消费大国，据不完全统计，中国全国每年新鲜番茄的消费量达到二千六百万吨，与全球番茄加工数字相近。今后中国番茄制品消费将呈现每年增长百分之十五的发展趋势。目前中国拥有麦当劳、肯德基快餐店三千余家，每天快餐

19、消费超过三百万人次，油炸土豆条配有番茄沙司，成为中国消费者消费番茄制品的最佳方式。 中国番茄原料种植面积达一百万亩，主要分布在新疆、内蒙和甘肃，是全世界三大主要种植区域之一。其中新疆番茄种植面积八十万亩，是中国加工番茄种植最大的省区。中国番茄酱红色素高，色差、粘稠度和霉菌均达到世界同类产品先进水平，而相对低廉的制造成本，构建了产品的竞争力。 番茄酱和番茄浆番茄酱罐头是世界上主要的蔬菜罐头之一，它由番茄经打浆、浓缩而成，是番茄的主要加工品。世界年贸易量100万T左右，主要作调料或汤料，同时是加工番茄沙司的主要原料，也是加工混合蔬菜、茄汁鱼、豆等屹头的辅料。番茄酱根据其浓缩程度不同有稀（2427.

20、9）、中（2831.9）、浓（3239.3）和超浓（大于39.3）几种。还有低于24的产品，称番茄浆或番茄泥，常见的为稀（8.010.1）、中等（10.211.2）和浓（15.024.0）几种。 番茄制品的主要产品有番茄红素、大包装番茄酱、小罐番茄调味酱、番茄沙司、以番茄汁等，但无论何种制品，都要对番茄进行打浆，打浆的方法主要有人工打浆，机械打浆，人工打浆效果低，加工条件质量不够好，产量低，显然不能满足番茄加工行业的需求，加工时番茄进入头道物料桶内，主轴带动叶轮高速旋转，物料被叶轮带动与筛网磨擦挤压，使得番茄的肉、汁与皮、籽分离，肉和汁通过筛网上的小孔从出料口排出，皮和籽则向轴端推进经过排渣口

21、排出。 2.2 番茄原料加工预处理工艺流程简介 番茄酱的生产工艺为原料的清洗、分级、破碎、加热、打浆、浓缩、升温、装罐、密封、杀菌、冷却。 2.2.1 番茄浆原料 加工番茄酱的原料果要求果实鲜红、茄红素含量高，如可溶性固形物为4左右，茄红素含量最好在6mg/100g番茄以上；果实红熟一致，无青肩或青斑、黄晕等；胎座 5红色或粉红色，种子周围胶状物最好红色；出汁率和可溶性固形物高；抗裂性好，糖酸比适中，维生素C含量高；原料要求成熟。我国曾有浙红1号、浙红2号、浦红2号、扬州红、佳丽矮红、扬州24、罗城1号、渝红1号、渝红2号、穗圆、满丝等品种。但世界范围内的番茄酱用种换代很快，特别是杂种的应用和

22、无支架品种的应用非常迅速，应随时注意。 2.2.2 原料的处理 进厂的原料果实应严格剔除霉烂及成熟不足的果实，在流动水槽内浸泡预洗，除去杂质，再经鼓风洗涤机和喷淋高压水将表面彻底洗净。洗净后的果实进行修整，在滚动工作输送台中专人将有疤的果、虫果和裂果等部位用刀修割干净。再一次将烂果除去，并喷淋洗净其余果实。 2.2.3 破碎、脱籽、预热 果实进入破碎机轧碎、有时破碎和脱籽联合进行，之后立即加热至85，以抑制果胶酶，保证稠度。 2.2.4 打浆 送入专用的三道番茄打浆机进行打浆，筛孔直径分别是1.0mm、0.5mm和0.4mm。果浆流入带搅拌器的贮槽。出汁率控制在手捏果渣不出汁为止。 2.2.5

23、 浓缩 将浆体及时泵入浓缩锅内，在真空条件下低温浓缩，番茄酱最好采用双效或多效逆流真空浓缩设备，最终浓度依要求而定。浓度测定时要注意由于温度而引起的误差。 2.2.6 预热、装罐 浓缩后的番茄酱，经列管式加热器加热至9097，立即趁热装罐。番茄酱在我国常采用539号罐（净重70g）、668号罐（198g）、15267号罐（5000g）等罐形包装。在美国，为了便于运输和再加工，常用55加仑大桶无菌装运，欧洲地区也大量推广200kg铝箔复合无菌包装。 2.2.7 杀菌、冷却 装罐后的番茄酱应立即杀菌，一般沸水杀菌2535分钟。之后及时冷却。 2.3 国内外番茄打浆设备 当前国内外番茄的打浆方式主要

24、是通过打浆机打浆，各式各样的打浆机但都大同小异，有单道打浆机，二道打浆机，甚至多道打浆机，但他们的原理都是主轴带动叶轮高速旋转，物料被叶轮带动与筛网磨擦挤压，使得番茄的肉、汁与皮、籽分离，肉和汁通过筛网上的小孔，产品由出料口排出，废品由排渣口排出；如果是双道打浆或者多道打浆，就是第一道的产品进入第二道继续打浆，以此类推。 6 如图3.1所示，它具有开口的圆筒筛水平安装在机壳内部筒身用不锈钢板（在其上面冲有孔眼）弯曲成圆厚焊接而成，并在其两边焊上加强圈以增加其强度。但也有用两个半圆体由螺钉连接而成筒体。轴支撑在轴承上，在轴上装有使物料移向破碎桨叶的螺旋推进器以及擦碎物料用的两根棍棒（棍棒又称刮板

25、），棍棒是用螺栓和安装在轴上的与夹持器相连的，通过调整螺栓可以调整棍棒与筛筒壁之间的距离。棍棒对称安装于轴的两侧，而且与轴线有一夹角，这夹角叫导程角。棍棒用不锈钢制造，实际上是一块长方形的不锈钢板，为了保护圆筒筛，有时还在棍棒上装上耐酸橡胶板。还有下料斗、收集漏斗及机架、传动系统等。 物料进入筛筒后，由于棍棒的回转作用和导程角的存在，使物料沿着圆筒向出口端移动，移动的轨迹实际上是一条螺旋线。物料就在棍棒与筛筒之间的移动过程中受离心力作用而被擦碎，汁液和肉质（已成浆状）从筛孔中通过到收集器中送到下一道工序。皮和籽等则从圆筒另一开口端排出，以此达到分离的目的。 2.4 本章小结 本章对番茄打浆机的国内外状况以及三速变速器做了简单的概述，对番茄打浆机和三速变速器的原理做了简单的阐述。 第三章 打浆机的结构 3.1 基本结构 如图3.1所示打浆机的结构原理简图，打浆机的基本结构主要包括三速变速箱，圆筒筛，破碎桨叶，传动部分以及机架。 7 图3.1番茄打浆机原理结构简图 第四章 三速变速箱的设计 4.1 三速变速箱设计 设计一个三速变速箱，其中有一个三联滑移齿轮，使它分别与齿轮 1，2，3 啮合，从而获得三种不同的输出转速。 .