开题报告-螺旋式榨汁机的设计

本科毕业设计（论文）开题报告机械与车辆工程系2019届机械设计制造及其自动化班学生姓名学号课题名称螺旋式榨汁机的设计本课题的目的与意义，在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题及开发战略1.目的与意义：中国人向来重视养生之道，随着人们饮食消费观念水平的提高，鲜榨果蔬汁将逐步成为人们的一个重要饮品。果蔬汁含有多种有机酸、酶类和芳香物质，可以刺激食欲，有助于消化，多喝果蔬汁不仅有利于肠胃吸收，而且由于各种原因导致的环境问题，比如空气污染等等，都对人体造成了不同程度的损害，而多喝果蔬汁也有一定的益处，故受到很多人的青睐。我国水果和蔬菜资源丰富，年产量均居世界第一。我国果蔬产业已成为仅次于粮食作物的第二大农业产业。丰富的果蔬资源为果蔬加工业的发展提供了充足的原料。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，果汁加工业进入了一个新的发展时期。食品加工工业是二十一世纪的主要工业之一，它的发展速度和水平是一个国家人们生活水平及改善程度的一个重要标志，它直接关系到制造业和加工业产品科技含量的多少以及食品深加工附加值的高低。对推进生产力的发展，加快世界工业化进程，都有着十分重要的意义。因此，对榨汁机设备研究势在必行。要求设计研究出结构简单、成本低、效率高的榨汁设备。很多的厂家也就根据市场需要研发了各种果蔬的榨汁机，本设计的是螺旋榨汁机，能够提高榨汁效率，满足厂家的需求。2.国内外研究现状和发展趋势我国的果汁工业化加工起步于80年代，由于大规模果汁加工设备制造水平低，关键工序核心设备的制造水平与世界水平相差甚远。当时国产榨汁机的主要机型为螺旋榨汁机，其出汁率只有60%左右，比国际先进水平低20%多，当时建设的果汁加工厂所用榨汁设备几乎全部进口，机型主要是BUCH-ER公司的液力通用榨汁机，除价格昂贵、配件费用高外，使用效果比较理想。由于原料生产规模、国内消费水平及企业经济实力等因素的共同影响，加上购买这些昂贵的进口设备，使我国刚刚起步的果汁加工业负重挣扎、步履艰难地维持了15年。在此期间，无论从果汁行业整体规模到设备的制造水平基本处于半停滞状态。进入90年代后，随着我国水果产量的大幅度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。目前，果汁加工业正向产业化发展，一些规模大、起点高、集团化、面向国际市场的企业正在发展壮大，带动了我国果汁加工业向大规模工业化生产转变。而作为成套生产设备主机的榨汁机的制造水平仍旧很低，国内投资上千万的果汁加工厂的关键设备全部依赖进口。由于具有处理量大、通用性广、出汁率高、产品质量好等优点，BUCHER的液力通用榨汁机及FLOTTWAG和AMOS的带式榨汁机是我国果汁加工厂选用最多的几种机型。这些设备的造价一般为同等水平国内设备的3至10倍，高额的设备投资影响和制约了果汁加工业的发展。国内有些企业为了降低设备的投资费用，以牺牲效益为代价，将卧式螺旋沉降离心分离机用于果汁加工。由于出汁率低，造成了大量的原料浪费，降低了企业的经济效益。果汁工业化加工在国外已有百年的发展历史，已形成较完备的生产工艺，并开发有多种生产规模大、加工手段先进、产品质量优良的成套加工设备，大规模果汁加工生产规模日处理原料可达1000t。今后榨汁机的发展趋势主要表现在以下几个方面：（1）设备大型化由于每年榨季相对集中，为了在水果采收季节利用低价原料突击加工，降低原料成本，节省储存费用，减少储存损失，要求榨汁设备具备尽量大的处理量。另外，规模化效益是现在企业普遍采用的竞争策略。因而，当今榨汁机发展最突出的特点是向大型化发展，单机处理量达10t/h、20t/h或更高。（2）高出汁率出汁率是衡量榨汁机性能优劣的主要参数，它直接决定着产品的生产成本和企业的经济效益，成本高低又制约着产品的竞争力，而只有靠有竟争力的产品才能使企业在市场竞争中立于不败之地。所以当今榨汁机发展另一大特点是通过压榨工艺及设备结构的改进来提高榨汁机的出汁率，使企业节本增效。目前先进榨汁机的出汁率可达92％。（3）密闭式作业榨汁机发展的第三个特点是采用密闭作业形式来降低果糊在榨汁作业时的暴露程度，减少果汁的氧化褐变，提高产品品质，改善产品风味和外观质量。（4）自动化设备的自动化程度越来越高。通过提高自动化程序，减少人员的使用，提高劳动效率，进一步清除人为因素对产品质量的影响，使产品质量稳定、均衡。（5）巧高澄清度注重改善产品的澄清度，降低果汁中的果肉含量，减少后续工序处理量，3.尚待研究的问题及开发战略我国水果产量1996年已达4000多万吨，并且还在以很高的速度增长，已成为世界上第一大水果生产国。我国水果的加工比例不足10％，水果浓缩汁产量不足10万吨，而国际市场上交易量达千万吨，发展我国的果汁加工业潜力巨大。另外，我国可用于果汁加工的几大水果品种有苹果、梨、柑橘、葡萄，1996年总产量已达2000多万吨，不仅产量大，而且产地相对集中，仅山东、河南、辽宁、河北4省苹果、梨、葡萄的产量就占全国产量三分之二；而柑橘种植集中在浙江、四川、福建、广东、湖南5省，具备发展大规模加工业的基础条件。应从设备开发上引导水果加工业走大规模、高起点、大市场的发展之路，避免重复村村点火、处处冒烟、低质高耗的错误。根据对我国目前发展水平、资源状况的分析，今后几年我国开发的榨汁机机型应具备4个主要特点，是大型化，二是高出汁率，三是造价适中，四是性能可靠。开发研制应采取如下策略：（1）吸收成熟技术、自主开发核心技术、创立自己的产品优势。BUCR的液力通用榨汁机的看家本领是滤排汁系统，如直接引进该项技术费用会相当大，也是不可接受的。开发中应研究自己的核心技术，创立自己的产品特点，但不排除引进一些成熟技术，以缩短研究开发周期，减少综合开发费用。（2）壮大队伍，提高设备的制造水平。今后我国榨汁机开茬的第一大特点是大型化，因此，要求企业有制造大型设备的能力。由于原行业的总体水平沐高，基础较弱，应吸收一些大型机械制造企业来壮大行业队伍。榨汁机属于常规机械产品，技术含量不高，只要提高行业的加工能力和制造水平，保证前期开发费用的投人，必将使我国榨汁机的制造水平有一大幅度的提高。二、完成任务的研究思路和方案1.主要设计参数（1）螺杆转速n=150r/min（2）生产能力1000kg/h2.毕业设计的总体步骤和思路1、总体方案的设计（1）整体布局；（2）工作原理；（3）螺杆设计；（4）功率计算；2、传动装置设计（1）电动机的选择；（2）传动比的分配；（3）各轴转速；（4）各轴输入功率；（5）各轴转矩；（6）联轴器的选用；3、带传动设计计算（1）确定计算功率；（2）选择V带型号；（3）确定带轮基准直径；（4）确定传动中心距和带长；（5）验算主动轮包角；（6）确定V带根数；（7）确定带的初拉力；（8）带作用在轴上的压力；（9）带轮的设计4、螺旋轴的设计（1）材料的选取；（2）轴上零件的装配方案；（3）初步确定轴的最小直径；（4）确定轴的各段长度和直径；（5）轴上零件的轴向定位；（6）轴的强度校核；5、筛筒的设计；6、其他辅助部件设计；三、应收集的资料及主要参考文献[1]王定保等.机械制图.郑州:河南科学技术出版社,2012[2]吴宗泽,罗圣国等.机械设计课程设计手册.北京:高等教育出版社,2012[3]吴宗泽.机械设计.北京:中央广播电视大学出版社,1998.6[4]马永林.机械原理.北京:高等教育出版社,1992.4[5]张鹏青.机械零件加工技巧与典型实例.北京:化学工业出版社,2009[6]顾永泉.机械密封实用技术.北京:机械工业出版社,2001.7[7]周兆元.互换性与测量技术基础.北京:机械工业出版社,2011.3[8]梦凡深.材料力学.郑州.黄河水利出版社,2011.7[9]崔大同，赵素娥，李秋庭．果蔬加工机械[M]．北京：北京农业大学出版社，1993：58—59．[10]胡继强.食品机械与设备[M].中国轻工业出版社，1998201-205[11]JosephE.Shigley，CharlesR.Mischke.MechanicaiEngineeringDesign.英文版.原书第6版.北京：机械工业出版社，2002198-199[12]RobertL.Mott.MachineElementsinMechanicalDesign.英文版.原书第3版.北京：机械工业出版社，200378-82[13]成大先.机械设计手册第四卷[M].化学工业出版社，200281-85

[14]陈斌.食品加工机械与设备[M].机械工业出版社，200299-104四、进度计划及指导安排（1）2018.11.26～2018.12.21查资料、外文翻译、撰写文献综述（2000字）、开题报告等。（2）2018.12.22～2019.01.06填写毕业实施计划简表。（3）2019.02.25～2019.04.08毕业实习，并撰写毕业设计论文。（4）2019.04.09～2019.04.13提交毕业设计初稿。（5）2019.04.22～2019.05.24修改并完善毕业设计，定稿。（6）2019.06.03～2019.06.14进行毕业答辩。指导教师评语论文选题符合专业培养目标，能够达到综合训练目标，题目有一定难度，工作量适度，同意开题。希望学生按照任务书的计划时间合理安排进度，保质保量的顺利完成毕业论文。指导教师签名：年月日注：=1\*GB2⑴开题报告由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，外语专业的开题报告必须用相应的语种写作。=2\*GB2⑵