小型螺旋榨油机的结构设计

1、I小型螺旋榨油机的结构设计摘要粮油机械工业是粮油工业的重要组成部分。粮油机械工业包括米、面、油、饲料加工设备的制造；粮油仓储、运输设备的制造；粮油食品深加工以及包装、计量、销售设备；粮油检测化验仪器设备。我国粮油加工业的发展给粮油机械工业提供了广阔的发展本次毕业设计主要针对目前社会和市场上的一些不让人放心的地沟油而设计的小型螺 旋榨油机,该榨油机体型小巧,亦可在家庭中使用。该设计主要部件有榨膛，榨杆，机壳的设计，加热系统，落料系统，以及真空吸油装置的结构设计。榨膛，榨杆的设计主要确保经济型和实用性，通过考虑材料的选择和剪切力的计算，不但确保了食品的卫生， 而且为小型企业和家庭节约成本，也保证了

2、装置和机构的正常运作。加热系统的结构设计主要针对物料的炒制，不但要考虑温度对物料的影响，也要保证机构材料的耐热性。落料装置是确保整个榨油流程的关键，落料速度对榨油有着关键的影响。真空吸油部分可省去接油后静置沉淀的时间，由于考虑机构的结构，真空泵采用外置使用。配合特制形状的接油杯，可迅速提取纯净少渣的油液，对企业，或者家庭使用，不但节省了不少时间，也进一步保证了油液的纯净度。使产品和食品更加安全，健康。关键词 ：粮油机械，整体结构，榨油机，健康小型螺旋榨油机的结构设计IIABSTRACTGrain and Oil Machinery Industry is an important part o

3、f the Oil Industries。Grain and oil machinery manufacturing industry, including rice, flour, oil, feed processing equipment; manufacture of grain and oil storage and transportation equipment; Agri-food processing and packaging, measurement, sales of equipment; Agri laboratory testing equipment 。Devel

4、opment of China's grain and oil processing industry for grain and oil machinery industry has provided a broad space for development, and the progress of grain and oil machinery industry has promoted the development of large grain and oil processing industry, it is no exaggeration to say that the

5、y are a pair of twin brothers, who are also from who does not open.。Looking back at history also makes us realize this fact: our country's grain and oil machinery industry experienced from scratch, from small to large, from weak to strong, from the inlet to the outlet of the process, it created

6、today a prosperous, advanced situation 。Food isediblemealevery householdisindispensablein today'smarket, edible oils of varying quality,worrying.Morewaste oil,wasteoil,toxic andlow-gradeswilloilinto the market, serious harm tohealth of their families。The emergence of small household oil press, i

7、n one fell swoop solve a variety of concerns, do it yourself, make family meals are healthy, fresh every meal! Therefore, home press have become a weapon to ensure their own safety . The press oil is not squeezed out of the use of chemical agents, natural nutrients are not destroyed, the maximum pre

8、servation of the linoleic acid and other unsaturated fatty acids and nutrients vitamin E, iron, zinc, etc., while retaining the concentration of fragrance oil itself, ensure authentic product itself, safety, health, pollution-free.KEY WORDS : Grain and OilMachinery，Oil Industries，Press ，Health小型螺旋榨油

9、机的结构设计目录III一绪论11.1 概述21.2 课题研究的目的和意义3二 本课题介绍及设计理论42.1 食品机械行业的发展42.2 榨油工艺及相关设备52.3 论文主要研究内容7三 小型家用榨油机的结构设计及计算83.1 榨油机功能需求分析83.2 榨油机整机结构设计83.3 榨油机总体方案103.4 榨油机总体设计113.4.1 榨杆和榨膛的选择123.4.2 榨杆设计计算133.4.3 榨膛的设计计算163.4.4 主电机的选型及计算173.5 机壳的制作213.6 智能预热系统的设计243.7 真空过滤装置25四 总结28参考文献29致谢30小型螺旋榨油机的结构设计1小型螺旋榨油机的

10、结构设计2绪论民以食为天，食品的数量和质量都关系到人的生存和身体健康。经过多年的发展， 我国的食品供给格局发生了根本性的变化品种丰富, 数量充足,供给有余。在满足食品数量需求的同时, 质量却存在着严重不足。随着经济日益全球化和国际食品贸易的日益扩大，危及人类健康、生命安全的重大食品安全事件屡屡发生、令人防不胜防，新技术影响食品品质，环境恶化导致农牧渔产品受到污染，以及境外食品安全问题可能影响我国食品安全问题等，成为人们关注的热点。食品安全是一个重要性日益提高的公共卫生问题。食用植物油是人民群众的生活必需品，食用油也是指可食用的动物或者植物来源的油脂，常温下为液态。由于原料来源、加工工艺以及品质

11、等原因，常见的食用油多为植物油脂，包括豆油、花生油、菜子油、棕榈油、橄榄油、芥花子油、葵花子油和芝麻油等等。不同种类的食用植物油的成分含量各异，可以满足不同人群的需要，随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，食用植物油消费量呈稳步上升的趋势。据有关部门测算，2006 年我国食用植物油消费量约 2100 万吨，2007 年在 2250 万吨左右， 比 10 年前增长了 1 倍多。目前国内食用植物油年人均消费量 17 公斤左右。由于食用植物油消费呈刚性增长，加上国内养殖业对豆粕需求量的增加，国内食用植物油产需缺口逐步扩大，近几年，我国食用植物油进口量增长较快。据海关统计，2007 年我国进

12、口食用植物油 838 万吨，比上年增加 169 万吨。随着人们生活水平的提高，多种心血管“富贵病”也随之发生，根据世界卫生组织的统计，目前心脑血管疾病是危害人类生命和健康的最危险的疾病，在全球每年约占总死亡总数的 30%-70%，我国约占 40%左右，每年死于心脑血管疾病者达 210-300 万，估算到 2020 年，全球心脑血管疾病死亡总数将达到 2000 万。心脑血管疾病来源于血脂异常，而血脂异常又来源于人们日常的饮食结构不均衡，这其中尤其是脂肪的摄取不均衡、不科学、不合理所致。因此食用油安全问题一直倍受关注，是否食用植物油真的因加工工艺的不同而导致油的品质有大的差异，转基因油料生产的植物

13、油是否会对人体造成危害等食品安全问题一直困扰着人们，怎样食用食用油才有助于身体的健康呢，笔者主要从专业的角度，分以下几个方面进行了解析。由于从国外进口的大豆多为转基因产品，消费者对此有清楚的认识。转基因是一项新兴技术，其安全性还有待进一步研究，尤其是转基因食品对人体健康可能造成的各种影响，这些年来一直是各国科学家研究和争论的焦点。欧美各国要求直接将食物成分是否含转基因标注出来告诉消费者。在一些欧洲发达国家，甚至禁止生产和进口转基因食小型螺旋榨油机的结构设计3品。我国农业部和质检总局也发文，要求食品生产企业必须将原料中所含的转基因成分明确标示在产品外包装上，让消费者在享有足够知情权的情况下自主选

14、择。转基因技术就是通过生物技术，将某个优良基因从生物中分离出来，植入另一种生物体内，形成新品种的转基因生物。它克服了天然物种生殖隔离的屏障，将具有某种特性的基因分离和克隆，再转接到另外的生物细胞内，从而可以按照人们的意愿创造出自然界中原来并不存在的新的生物功能和类型。如转基因大豆就是把一种微生物的基因植入到大豆内生产出的，它在抵抗力和含油量上都比普通大豆高出许多。国外一些转基因的玉米已经被证实含有过敏原，对人体有害，但据有关大豆加工专家介绍，一般用转基因大豆原料制取食用油，都要按严格的操作程序进行，其安全性与非转基因大豆原料制取的食用油相同。转基因改变的是植物的氨基酸序列，氨基酸构成蛋白质，所

15、以，转基因技术改变的是植物的蛋白质成分，而转基因油料的植物油成分没发生任何改变，因此在油料的加工过程中，转基因成分基本上都集中在了豆粕当中，精炼之后的植物油中的转基因成分大可忽略不计。1.1 概述以上主要是从食用油本身进行的分析，但关乎人们日常生活的食用油如果受制于 人，我们的生活会是什么样子呢？有关资料显示，我国本是油料生产大国，油菜、花生、芝麻等产量一直居世界第一位，大豆、葵花子的生产也名列前茅。但近年来，种植面积均呈下降趋势，尤其是 2004 年以后下降更快。据统计，最近 5 年，全国油料年总产含大豆维持在 4300-4800 万吨，国产植物油年产量仅维持在 900-1000 万吨左右，

16、其中菜子油和花生油之和占国产食用植物油的70%以上。另一方面，全国植物油消费总量从1740 万吨上升到 2235 万吨，消费的增长远远高于生产的增长。进口油料占国内消费总量六成。2007 年以来，食用油价格不断攀升，成为消费者和政府共同关注的一大问题。原料短缺乃食用油价格上涨主因。油料已成为对国际市场依存度最大的大宗农产品，年进口花费 1000 多亿元，是造成农产品国际贸易逆差的主要根源。中国工程院院士傅廷栋指出：“油料需求的刚性增长和油料或食用油脂总产量增长缓慢之间的供不应求矛盾，是我国油料产业发展存在的核心问题。发展油料生产，保证食用油安全，已是当务之急。除了人们担心的上述问题之外，一直困

17、扰人们生活的食用油掺假问题也屡禁不止。食用油造假猖獗的原因不外乎两个：一是不法商贩见利忘义，利令智昏，为了赚钱，不小型螺旋榨油机的结构设计4择手段；二是有些职能部门不作为、不尽职、不负责，助长了制假贩假的不法行为。1.2 课题研究的目的和意义民以食为天，食用油是每家每户每餐必不可缺的，当今市场，食用油质量参差不齐， 令人担忧。更有地沟油，泔水油等废弃有毒劣质油流入市场，严重危害家人健康。小型家用榨油机的出现，一举解决各种担忧，自己动手，使家人每餐都健康，每餐都新鲜！ 因此，家用榨油机成了人们保证自身安全的武器。压榨机所压榨出的油没有使用化学剂， 天然营养不被破坏，最大限度地保存了亚油酸等不饱和

18、脂肪酸和维生素E、铁、锌等营养成分，同时保留油脂本身的浓香味，确保产品本身的原汁原味、安全、卫生、无污染眼下，中国的饮食市场面临着数之不尽的安全问题，严重挑战消费者的健康底线， 食用油也不例外，地沟油、潲水油、内脏油、口水油等“问题油”层出不穷，即使具有知名度的品牌油也难以幸免，转基因、化学浸出、黄曲霉超标、添加剂、以次充好等问题始终困扰着消费者。然而，在消费者对食品安全的高度关注下，市场上产生了巨大的商业空间，严重的食品危机转化为商业机遇。家用榨油机的诞生，让市场上首度出现了百分百的“放心油”。 随着中国消费者收入水平的增长及对食品安全要求的不断提高， 食用油安全已成为大众消费时的又一敏感话

19、题。而家用榨油机的出现不仅填补了市场空白，更积极倡导消费者主动获取安全油的权利，为百姓寻求“消费尊严”，也为提升个人、家庭以及整个社会的幸福感指数注入信心。正是基于这种健康生活方式的追求，家用榨油机必将被越来越多的家庭所接受，成为新的健康风潮席卷千万家庭。小型螺旋榨油机的结构设计5二本课题介绍及设计理论2.1 食品机械行业的发展20 世纪 50 年代以前，食品的生产加工主要以手工操作为主，基本属于传统作坊生产方式。仅在沿海一些大城市有少量工业化生产方式的食品加工厂，所用的设备几乎全是国外设备。而粮食加工厂情况略好于食品加工厂。此阶段的工业化生产的粮食加工厂主要是以面粉的工业化生产加工为主。但同

20、样，面粉厂所用的设备也几乎全是国外设备。可以说 50 年代以前全国几乎没有一家像样的专门生产食品机械的工厂.50-70 年代，食品加工业及食品机械工业得到很大的发展，全国各地新建一第二阶段大批食品加工厂，尤其是面粉、大米、食用油的生产加工厂。在多数主要的粮食加工厂中基本上实现了初步的机械化工业生产方式。但同期的食品加工厂尚处于半机械半手工的生产方式，机械加工仅用于一些关键主要的工序中，而其他生产工序仍沿用传统的手工操作方式。与此阶段食品工业发展相适应，食品机械工业也得到了快速发展，全国各地新建了一大年的发展，使得国产批专门生产粮食和食品机械的制造厂。国内的食品机械工业经过近 30 年的发展，是

21、的国产食品机械基本能满足我国食品工业发展的需求， 为此阶段实现食品工业化生产做出了重大贡献，食品机械工业已初步形成了一个独立的机械工业。80 年代以后的改革年代以后，食品工业得到迅猛发展。这得益于进入第三阶段，开放政策，随着外资的引入，出现了很多外商独资、合资等形式的食品加工企业。这些企业在将先进的食品生产工艺技术引进国内的同时，也将大量先进的食品机械引入国内。受此影响，再加上社会对食品加工质量、品种、数量要求的提高，极大地推进了我国食品工业及食品机械制造业的发展进程及速度。此阶段，通过消化吸收国外先进的食品机械技术，使我国的食品机械工业的发展水平得到很大提高。80 年代中期，我国粮食加工业和

22、食品加工业实施了第一轮大规模的技术改造工程。经过这一轮的技术改造工程，食品工业全面实现了机械化和自动化。进入 90 年代以后，又进行了新一轮的技术改造工程。在这一轮的技改中，许多粮食加工厂和食品加工厂对设备进行了更新换代，或直接引进全套的国外先进的设备，或采用国内厂家消化吸收生产出的新型机械设备。可以说这两轮的技改工程对食品机械工业的发展起了极大的推进作用，食品机械工业已完全形成了一个独立的机械工业。食品工业是我国国民经济的支柱产业，食品机械是为食品工业提供装备的行业。我小型螺旋榨油机的结构设计6国的食品机械工业始于 20 世纪 50 年代初新中国成立，主要是在 20 世纪 80 年代改革开放

23、后，依靠自己的力量，从无到有，从小到大，从弱到强，从低到高，白手起家逐步发展壮大、完善起来的，至今已走过了近 60 年的光辉发展历程。尤其在“八五”期间经引进、消化、吸收而自行设计制造的具有国内外先进水平的新产品有几百项。“八五” 期间，机械工业部提出行业发展六大趋势，重点发展 6 类成套设备，5 年共累计完成技改专项投资 10 亿元。20 世纪 80 年代中期成立的中国包装和食品机械工业协会和中国包装和食品机械总公司加强了行业管理，扩大了对外交流，每年举办中国国际食品加工和包装机械展览会，吸引了各国厂商参展，加强国内外技术交流与合作，推动了新产品开发，现有产品中 75 %是近 10 年开发的

24、。进入 2000 年以后，随着人民生活水平的提高，对食品种类的需求以及质量的要求也逐渐提高，给食品机械行业提供了广阔的发展空间。2.2 榨油工艺及相关设备传统的榨油加工都是很简单。大多是剥皮筛选两用机，炒子机和榨油机这三个就可以了。也有只用榨油机的。但是这里介绍下为什么要工艺完善化。但是榨油分为加热榨油和冷榨工艺。冷榨的出油率低，热榨的出油率高。但是热榨如果操作的不好，在炒制的过程中出现过火的现象，那么出来的油的颜色会比较暗。但是味道鲜美。传统的手工榨油坊,是由一个双灶台、一个碾盘、一根硕大的榨槽木和一个悬空的油锤组成。榨油坊一般都建在村落集中、水源充沛、绿树掩映的小溪岸边。一般每年农历四月底

25、开始榨油。 传统榨油工艺大致可以分七个步骤：（以榨菜油为例）第一、炒干。将收来生湿的油菜籽放入灶台大锅之中炒干，炒干的标准是香而不能焦， 注意要控制好灶台火候的大小，这关系到能否榨出香而纯的油，由一个师傅操控。第二、碾粉。是将炒干的油菜籽投到碾槽中碾碎。碾盘的动力由水车（最初的动力是牛拉、接着是水车带动，现在发展到电动）带动，水车和碾盘的直径一般都在 4 米以上， 碾盘上有三个碾轮，所有的构件都均由木材制成。第三、蒸粉。油菜籽碾成粉末之后用木甑放入小锅蒸熟，一般一次蒸一个饼，约需 2分钟，蒸熟的标准是见蒸气但不能熟透，由一个师傅操控。第四、入榨。将胚饼装入由一根整木凿成的榨槽里，槽内右侧装上木

26、楔就可以开榨了。手工榨油坊的“主机”是一根粗硕的“油槽木”，长度必须 5 米以上，切面直径不能少小型螺旋榨油机的结构设计7于 1 米，树中心凿出一个长 2 米，宽 40 公分的“油槽”，油胚饼填装在“油槽”里，开榨时，掌锤的师傅，执着悬吊在空中大约 30 斤重的油锤，悠悠地撞到油槽中“进桩” 上，于是，被挤榨的油胚饼便流出一娄娄金黄的清油，油从油槽中间的小口流出。由一个师傅操控。第五、出榨。经过 2 个小时后，油几乎榨尽，就可以出榨了，出榨的顺序，先撤“木进”、再撤木桩、最后撤饼。第六、入缸。将榨出的菜油倒入大缸之中，并密封保存。 以上七步就是一个完整的传统榨油工艺，用这种木制压榨机里榨出的香

27、油与机械压榨的香油有很大的不同，它颜色金黄且味香，热度低，桶低没有菜籽沉淀物，而且搁置时间也比机榨的油要长 .随着科学的进步，榨油设备的更新换代，传统的榨油工艺已经被基本淘汰，现代榨油工艺逐渐成熟。榨油机分类：水压机制油又称为液压榨油，现在已基本被螺旋榨油机制油所取代。它属静态制油， 出油率低，单机能小，设备多而占地面积大，车间需保温，操作条件差。但水压机制油具有构造简单、省动力的优点，它可应用于一些零星分散油料（如米糠、野生油料）以及需要保持特殊风味或营养的油料（如可可豆、油橄榄、芝麻等）的磨浆液压制油。此外，还可用于固脂肪或蜡糠的压榨分离。高效节能榨油机是采用传统压榨原理与现代科技相结合，

28、与普通榨油机相比具有效率高、环保节能、产品附加值高、无损耗、无噪音，物理压榨无需加热，不添加任何化工原料，不需清油，易操作，无易损件，使用寿命长。液压榨油机是用油传递压力，使油料在静态下受压的榨油机。按油泵的动力来源有手动和电动两种；按给坯饼施加压力的方式可分为立式和卧式。立式液压榨油机底座上固定有 1 个油缸，缸中装有圆柱状活塞，活塞上部与承饼盘连成一整体。料坯经预压成圆饼，外套饼圈，以 2040 个圆饼叠装在承饼盘与顶板之间，饼与饼之间用带孔的薄垫板分隔，驱动活塞上顶，产生压力，压榨料饼出油。榨毕后油泵停止加压，活塞下落， 将渣饼卸出，重新装上料饼，以此反复间歇榨油，每榨一次约需 25 小

29、时。螺旋榨油机是使料坯在榨膛内连续向前推进，在动态挤压作用下榨取毛油的机械。除喂料斗外，榨膛是主要的作业部分，由一根榨螺轴和圆筒榨笼组成。有单级压榨和双级压榨两种形式，单级只有一个横卧的榨膛，双级另加一个直榨膛以进行第一级压榨。小型螺旋榨油机的结构设计8榨螺轴由若干个榨螺和距圈套装在轴上构成。每个榨螺有一定的螺距和螺深，而一根轴上的各个榨螺的螺距从进料口到出料口逐渐缩短，螺深逐渐变浅，因此使榨膛容积从进口到出口逐渐减小，料坯进入榨膛后沿榨螺螺级向出口处推进，所受的压力逐渐变大， 从而将油陆续挤出。圆筒形榨笼的榨条与榨条间加装垫片以形成出油缝隙，挤出的毛油即通过此缝隙流出。大型螺旋榨油机的榨笼还

30、装有刮刀，刮刀口深入榨膛，对准每个距圈，用以防止料坯在榨膛内滑转，并防止回坯，并用以调节出饼厚薄，从而相应地控制榨膛压力，降低残油率。此外，该机还有使渣饼表面光洁的夹饼机构等，并常附有蒸炒锅，可使油料的蒸炒与压榨连续进行。小型螺旋榨油机就是适合家庭使用的榨油机，是利用热榨技术，高温析出植物油。随着生活的提高，小型螺旋榨油机也成为家用电器中的一员，越来越多的家庭使用这种新型的电器产品。随着地沟油等食品问题出现，加剧了食用油安全问题。传统的压榨食用油方法，已不能保证提供品质优良食用油。因此，各种品牌的家用榨油机应运而生 , 并且各种压榨技术与外型设计也有所不同。几乎所有的油料作物都能通过小型榨油机

31、来压榨。包括花生，油葵，菜籽，核桃，棉籽，芝麻等等。榨油机运转时，经过处理好的油料从料斗进入榨膛。由榨螺旋转使料胚不断向里推进，进行压榨。由于料胚在榨油机的榨膛内是在运动状态下进行的，在榨膛高压的条件下，料胚和榨螺、料胚和榨膛之间产生了很大的摩擦阻力，这样就能使料胚微料之间产生摩擦，造成相对运动。由摩擦产生的热量又满足了榨油工艺操作上所必须的热量，有助于促使料胚中蛋白质热变性，破坏了胶体，增加了塑性，同时也降低了有的粘性容易析出油来，因而提高了榨油机的出油率，使有料中的油压榨出来，并从圆排缝隙和条排缝隙流出.。2.3 论文主要研究内容本文对小型螺旋榨油机进行设计，小型螺旋榨油机的设计包括榨杆和

32、榨膛的设计、工程塑料机壳的注塑成型、加热系统的选型、微型电机功率和转速的的选择等。其中工程塑料机壳纪要满足强度要求还要耐热，而电机的选择则要求在满足工况使用的前提下兼顾外形尺寸，榨杆和榨膛的设计则要求设计合理。小型螺旋榨油机的结构设计9三小型螺旋榨油机的结构设计及计算3.1 榨油机功能需求分析小型螺旋榨油机主要以粮食为加工对象，如花生、芝麻等。经过恒温预热使粮食中的水分充分挥发，之后经过送入榨膛，在榨杆和榨膛之间进行挤压，使压榨油从榨膛上的细缝流出，皮渣从榨杆端头和榨膛之间的缝隙内排出。3.2 榨油机整机结构设计螺旋榨油机是利用旋转着的螺旋将料坯在榨膛内连续推进，由于榨杆上的螺旋导程逐渐缩短或

33、螺纹深度逐渐变浅，榨膛内的空间容积（或称空余体积）逐渐变小，从而产生压榨作用，将油从榨膛缝隙中挤出。残渣压榨成饼，从出口端排出。根据此工艺对榨油机动作原理进行分析，榨油机整机结构应该包括以下几方面：（1） 、加热部分该部分主要对需要压榨的物料进行预热，同时该部分温度需要控制在一个合理的范围之内，过高压榨出的油品将会变质不能被人所食用，过低则不利于压榨。（2） 、搅拌装置该部分使不同物料能够充分以一定的速度流入榨膛内，同时对物料进行搅拌以便使物料受热均匀。（3） 、压榨装置该部分为整个家用榨油机的核心部分，其作用为使物料能够得到挤压同时又能将废渣排出。（4） 、机壳由于小型家用榨油机为家用电器，

34、而生产单位使用，所以该设备的机壳应该尽量美观同时应该尽可能的轻便，这样便于使用和移动。3.3 榨油机总体方案小型螺旋榨油机的结构设计10针对上述结构设计内容，我们初步设计了两个方案方案 1：图 3-1 方案一1、下机壳 2、主电机 3、加热盘 4、榨杆 5、搅拌电机 6、榨腔 7、上机壳该方案具体为：先将物料放置在料室内，通过加热盘对料室底部进行加热，热量传递至物料上，在加热过程中搅拌电机带动物料进行旋转，当物料温度加热至设定温度时主电机带动榨杆开始旋转，此时物料通过料室内的小孔进入到榨膛内，在主电机带动下物料被榨杆和榨膛进行挤压，同时被向前输送，在输送过程中，油料排出，物料渣皮从端头被排出。

35、小型螺旋榨油机的结构设计11方案二：图 3-2 方案二1、机壳 2、电机 3、下料部分 4、榨杆 5、榨腔 6、加热器该方案为物料直接放入料室内，主电机开启，此时加热也开启，但只针对榨杆和榨膛进行加热，此时物料通过料室内的小孔进入到榨膛内，在主电机带动下物料被榨杆和榨膛进行挤压，同时被向前输送，在输送过程中，油料排出，物料渣皮从端头被排出。对上述两种方案进行对比：方案一中加热部分在物料下方，且在加热和下料过程中进行充分的搅拌，能能够使物料加热均匀同时更好的进入到榨膛内。而方案二加热部分与方案一有明显的区别只是对榨膛进行加热，同时在下料过程中完全依靠物料自重流入榨膛内。对比这两个方案可以看出方案

36、一比方案二有明显的优势，具体表现为：方案一采用恒温智能加热系统，物料受热比较均匀是物料以一定得温度进入榨膛内，我们知道待榨物料本身都有一定得水分，通过加热可以使物料中的水分充分蒸发出去，同时物料在合适的温度下出油比较多， 方案二中物料没有加热这样物料是以初始温度的状态进入榨膛内的，这样就需要对物料先进行额外的加热，程序比较繁琐同时不利于物料本身温度的控制。3.3 方案确认最终经过比较我们选择了方案一。小型螺旋榨油机的结构设计12图 3-3 榨油机总装图3.4 榨油机总体设计榨油机设计的关键就是榨杆和榨膛的设计，经过对以往榨油机的研究，我们还是选用了螺旋结构，该结构简单，同时易于加工，采用旋风铣

37、进行加工，结构紧凑，便于拆装和清洗。3.4.1 榨杆和榨膛的设计(1) 、设计参数要求产量：1Kg/h物料：花生 芝麻 菜籽(2) 、榨油机主要参数的确定榨膛容积比（压缩比）小型螺旋榨油机的结构设计13是指进出口端一个导程段内榨膛容积（空余体积）的比值：e = V / V12(3-1)几种常见物料的压缩比油料入榨料胚成分（%）饼的成分（%）胚压缩实际压种类油水干物质油水干物质比 p缩比 n大豆222.575.53.5393.52.393.25棉籽362.561.553922.33.92棉籽3046695.285.81.92.72菜籽361.562.5639123.2花生482503.5393.

38、52.024.18油桐籽5084269852.375.28葵花籽50.71.847.510.4386.52.424.84芝麻602384.52.5932.176.37表 3-4 常见物料的压缩比按照花生的压缩比进行选择则e =50式中 V1 和 V2 分别为进出口端一个导程或一节榨螺的榨膛容积（空余体积） 值须根据不同油料含油量高低来选用，同时还与榨螺轴转速、料胚的停留时间要求有关，一般低油份油料（如大豆）且转速较高时（包含预榨机） =7.5-14，最高达18.料胚实际压缩比ene 表示料胚在榨膛内被实际压缩的程度，它与榨料性质、榨料结构、榨膛压力等因n素有关。一般en要比小得多。其比值范围在

39、e= K V / VnP 12= K gA/ g AP chch= K eA/ AjPPchj(3-2)小型螺旋榨油机的结构设计14式中 Aj、 A分别为料胚与饼中干物质含量的百分比(%)chV1、V2分别为进出口端榨螺一个导程或一节榨螺的榨膛容积e饼的密度与料胚密度之比，亦称料胚压缩比PPchpe= g/ g(3-3)K榨油机工作系数，按正常排渣量为10%-15%（油重）时，取 KPP=1.01-1.05最大取1.10进料端榨膛容积V1的计算根据设计能力等参数，新榨油机进料端榨膛容积按照下式进行计算V = QB1M/ 60KfK gn = 1*0.9/60*0.5*1*0.4*30= 1(3

40、-4)EmQ榨油机台时生产能力（Kg/h）B出胚率，一般为0.8-0.95取0.9MK料胚充满系数一般与喂料及螺旋轴结构有关，取0.4-0.65，对于自然进料、单f头螺旋或e 值较大时取最小值，取0.5K与油料品种（含料率）有关的系数，花生 K= 1 ，大豆0.70-0.75，取1EEg入榨料胚容重取0.4mn榨螺轴转速取30r/min3.4.2 榨杆设计计算榨杆有整体式与套装式两种。整体式车制的等螺距榨杆结构简单，但磨损后需要整轴更换。套装式是将榨杆分成若干段，套装在芯轴上用螺母压紧。其螺旋齿有连续型与小型螺旋榨油机的结构设计15断续型两种。连续型的榨杆紧结，没有距圈、建构简单、榨膛压力较大

41、，回料少，但齿形复杂，加工必须配置专用机床，适用于较小型榨油机，断续型榨杆没有距圈，须在距圈处配置榨刀，榨杆齿形简化 ，但总体结构复杂，常用于大型设备。由于本设计为小型家用榨油机，产量不高，所以最终我们选择了整体车制榨杆，如下图所示：图3-5 榨杆榨杆齿形有梯形断面和弧形断面，前者加工方便，受力情况良好，应用较多；后者加工较困难，榨杆导程有等导程和变导程两种，前者需采用锥形根圆，后者可采用圆柱根圆具体如下图所示;图 3-6 两种不同类型榨杆a 圆柱根圆榨杆b 锥形根圆榨杆这里我们采用了梯形断面，共有16级导程，能够使物料得到充分压榨，最大限度将物料中的油料排出，同时易于加工，采用旋风铣即可加工

42、，因为家用榨油机产量不高， 而且又要便于拆装易于清洗，这样的话榨杆过分复杂不便于互换。小型螺旋榨油机的结构设计16榨杆材料的选取，榨杆采用医用304不锈钢经旋风铣加工而成，表面需进行热处理。榨杆强度校核:进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当的选取其许用应力，对于仅仅（或主要）承受扭矩的轴，应按扭矩条件进行计算， 对于只受弯矩的轴（心轴），应根据弯曲强度进行计算，对于既承受弯矩又承受扭矩的轴（转轴），应按弯扭合成条件进行计算，需要时还应按疲劳强度条件进行精确校核，此外，对于瞬时过载很大或应力循环不对称性较为严重那个轴，还应按峰尖载荷校核其静强度，以免产

43、生过量的塑性变形，下面介绍几种常见的计算方法。轴的选用及强度计算和校核(1) .材料: 医用304不锈钢(2) .热处理:23 高频淬火,表面强化处理喷丸,提高轴的抗疲劳强度,轴表面淬火处理: 目的: 使淬硬层耐磨.(3) .工作条件:淬硬层深度 0.51.5 mm.(4).轴肩高度a=(0.070.1)d(d为轴的直径,轴环宽度b=1.4a)按扭转强度初定轴径 T=T/wT=9.55×106p/( 0.2nd3 ) T(3-5)其中 T 为扭转切应力,单位是 Mpa.轴45#钢 T=2545 MpaA0=126103 mm3按扭转强度进行计算这种方法只按轴所受的扭矩来计算轴的强度，

44、如果还受有不大的弯矩时，则用降低许用扭转切应力的方法予以考虑。在作轴的结构设计时，同常用这种方法 初步估算轴的直径，对于不大重要的轴，也可作为最后计算的结果，轴的扭矩条件强度为T9550000 * P / nt=t(3-6)TW0.2d 3TT小型螺旋榨油机的结构设计17式中tT扭矩切应力，单位 MP aT轴所受的扭矩，单位为 N*mmWT轴的抗扭结面系数，单位为 mm3 N轴的转速，单位 r/minP轴的传递功率，单位为 KWd计算截面处轴的直径，单位为 mmt许用扭转切应力，单位为 MpaT轴常见的几种材料tT及 A0 的值，在下述情况，tT取较大值，A0 取较小值 ，弯矩较小或只受扭矩作

45、用，载荷较平稳。向载荷或只有较小的轴向载荷，减速器的低速轴，轴只做单向旋转。反之，tT取较小值，A0 取较大值。由上式可得轴的直径：d955000 p =9550000-p = Ap = A0.184.8mm(3-7)30.2tT30.2t3 n0 3 nT0 3159550000式中A0= 30.2tT查得对于空心轴 则d( p)3 n 1- b 4(3-8)式中b = d1即空心轴的内径 d1 与外径 d 之比。通常取b = 0.5 0.6d取轴小端直径 14，大端直径 20经过计算设计出的榨杆满足设计要求。小型螺旋榨油机的结构设计183.4.3 榨膛的设计计算常见的榨膛采用榨条型、圆排型

46、与组合型三种。榨条型榨膛加工容易，结构简单， 出油缝调整方便，故应用较广。但用于大型榨油机较为笨重、装拆费工。小型榨油机所用榨条不分段，且无刮刀（榨刀）。圆排型榨膛装拆方便，使用寿命长，但制造复杂， 目前使用不多。组合型榨膛建有上述两种特点，一般进料端由于不易磨损，不须经常装拆，因而采用榨条，压榨段则采用圆排。经过仔细对比分析，我们采用了下图所用结构，该结构简单包含进料装置和榨膛。小型榨油机大多采用自然进料，该结构简单同时能够满足榨油工艺。其为直通结构，用螺钉安装于机壳之上，榨杆安装于榨膛内，物料进入之后经过榨杆和榨膛的挤压，油料被充分排出，同时渣皮从榨膛另一侧端口和榨杆之间的缝隙中排出。取孔

47、直径为 21，外直径 25榨油机炸膛设计外形图如下图所示：图 3-8 榨油机榨膛3.4.4 主电机的选择选用电动机类型时要根据工作机的要求来选取，不需要调速的机械包括长期工作 制，短期工作制和反复短期工作机械，应采用异步电动机。负荷平稳但无特殊要求的长期工作制机械，应首先采用鼠笼式异步电动机。常周期性波动负荷的长期工作机械，在带飞轮和启动条件沉重时，应采用绕线式异步电动机。某些反复短期工作制机械，当选小型螺旋榨油机的结构设计19用交流电动机，在发热，启动制动特性，调速等方面不能满足需要或技术经济指标过低时，应采用直流电动机。带周期性性冲击负荷的机械，应采用直流电动机。可采用同步电动机。需要连续

48、调速的机械，是调速要求采用交流电动机或直流电动机调速系统，应首先考虑交流电动机调速。电动机的结构有开启式，防护式，封闭式和防燥式，应根据防护要求及环境进行选择。选用电动机的类型，除满足工作机械的要求外，还须满足电网的要求，如启动时能满足电网电压水准，保持功率因数在合理的范围内。电动机功率应由适当的备用容量，如采用的额定功率小于工作及要求的功率，则不能保证工作机正常工作，甚至因长期过载而使电动机过早的损坏，如采用的额定功率比工作机要求的功率大得多，则因容量本能的充分利用而造成成本提高，同时电机价格升高。通常对在变载荷作用下，长期稳定连续运行的机械，所选用的电动机额定功率应稍大于工作机的功率。榨油

49、机的功率消耗包括榨料压缩功率、榨料搅拌功率和减速机传动消耗功率等。其中榨料压缩功率（N）占比例为40%-60%，计算公式如下：N = qnRP/ 6000(KW)(3-9)N=30N*0.5/6000(3-10)式中q为榨杆每转一周通过的榨料n为榨杆轴的转速RP单位质量的榨料压缩功n即 R= 1/ r ò e 2pdePe 1nn(3-11)式中P为榨膛压力（实测或计算）e物料实际压缩比nN=0.18(KW)据实测资料，一次压榨其功率消耗按每小时 1kg料坯计算：中小型 2-4KW，大型为1-2KW，预榨机为0.5-0.7KW。此外蒸炒锅消耗功率为0.2-0.4KW。按此计算初选电机

50、功小型螺旋榨油机的结构设计20率为0.2KW完全满足每小时1KG出油量的要求。针对该电机功率小同时转速比较低我们选择了带有齿轮箱的电机ZYJ-150C-X 适合电压 12V-24V转速 30-70转/分钟重量 500克功率 180w其外形如下图所示;图 3-9 主电机示意图小型螺旋榨油机的结构设计该类型电机目前广泛应用于市面上畅销的家用榨油机上。电机选用如图：图 3-10 主电机榨杆键的校核键的校核计算平键连接的强度条件为p=2T×103/(kld) p T传递的转矩为T=9.126×104 N· mm21(3-12)Kk=0.5h=0.5×6=3 mm

51、(3-13) ll=L-b=36-12=24mmd轴的直径d=14mmp 许用挤压应力p =100120 Mpa,查表取p=110 Mpa将数值代入公式小型螺旋榨油机的结构设计22p=2×9.126×10×103/(3×56×22)=55.309Mpap=110 Mpa(3-14)选定键为b ´ h - L = 5 ´ 5 - 36mm(3-15)标记：键 4X4 GB/T 1096-1979由于是同一根轴上的两个相同键 d=14键的工作长度l=L-b=36-12=24mm(3-16)接触高度k = 0.5h = 0.5 &

52、#180; 5 = 2.5mm(3-17)传递的转矩1T = 9550 ´ P1n1= 9550 ´ 0.49 » 13.45N × m348(3-18)引用机械设计“键连接的许用挤压应力、许用应力”查出键静联接时的挤压许用应力s= 100MPaps= 2T ´ 103= 2 ´ 13.45 ´ 103» 23.14MPa < s键的联接强度足够(3-19)pkld2.5 ´ 31´ 15p3.5 机壳的制作从模具设计角度考虑，需了解注塑机技术规范，主要包括：最大注塑量、最大注塑压力、最大

53、锁(合)模力、模具安装尺寸以及开模行程等。常用的国产注塑机的小型螺旋榨油机的结构设计23主要技术参数可参阅相关技术资料。现仅对最大注塑量和最大注塑压力说明一下， 其余技术参数可查阅参考文献的相关书籍。在进行注塑模具设计时，一般应遵循以下原则：a. 塑件的侧孔及侧凹，尽量要由模具一次形成。故在设计模具时，为了获得侧孔及侧凹，应考虑镶嵌抽芯机构或对插方式。b. 所设计的模具的顶出机构，要在使用时推出迅速可靠。c. 所设计的模具，在零件成形后，其浇道、浇口的废料去除应容易。在设计时尽量采用潜伏式浇口或能自动脱落的点浇口。d. 用模具注塑成型的零件，其表面粗糙度应该细微、硬度要高，使用寿命要长。e. 所设计的模具应该制造简单、生产周期要短、成本要低廉。f. 在选择分型面时，应该确保塑件在注塑后留在动模一侧而且塑件要脱模容易。g. 要选择容易成型的浇道和流道。h. 在设计模具时，要选择能迅速冷却型腔与型芯的冷却水道。i. 所设计的模具，应该容易实现自动化生产，并能长期连续运转而不出现故障。设计机壳时应考虑的问题A. 分析塑件结构及其技术要求塑件的结构决定了模具结构的复杂程度， 塑件的技术要求(如尺寸精度、表面