家庭用果蔬榨汁机设计说明书

目录摘要 1Abstract 2第一章绪论 41.1论文概述 41.2选题背景 41.3榨汁机国内外发展现状 51.3本文研究内容 8第二章榨汁机原理介绍 82.1榨汁机分类 82.2家庭用离心式果蔬榨汁机原理 112.3榨汁机使用注意事项 122.4本章小结 13第三章榨汁机机构设计 143.1榨汁机选购方法 143.2载荷受力分析 153.3齿轮设计 183.4、电机选型计算 233.5、轴的设计 243.6、螺栓校核计算 29第四章果蔬榨汁机三维建模 314.1SolidWorks三维建模技术 314.2果蔬榨汁机三维建模 324.3果蔬机装配 464.4本章小结 50参考文献 51致谢 52摘要随着现代生活步伐的加快，健康问题已经成为了人们关注的焦点，各种健康知识更是成为了茶余饭后的话题，其中鲜果汁更是被越来越多人所了解。每天早晨喝一杯鲜果汁或蔬菜果汁，有增加活力及稳定血压等功效，特别是老人小孩，单单吃水果既不容易消化，更不容易吸收。几乎所有蔬菜果汁皆有帮助排便的功能，有习惯性便秘的人最适合用蔬菜果汁来调整体质。现在的家居生活都讲求时尚简单，如果说低碳成为了节能减排的代名词的话，那么家电绝对是低碳的先行者，因为家居生活所用到的燃气和电能都是消耗比较大的，所以一些低能耗的产品受到欢迎。本文所设计的自动化离心式水果榨汁机，主要包括齿轮机构的设计，轴的安装及校核，轴承的选型计算，载荷的确定，总体的布局以及电机进行选型，最后废料回收装置以及出汁口进行设计。，根据设计参数，针对工作中存在的情况，进行了关键部件的选型设计以及校核，最后根据理论参数，对离心水果榨汁机进行三维建模。关键词:榨汁机、结构设计、三维建模、复杂性AbstractWiththedevelopmentofmodern,healthissueshavebecomethefocusofattention,allkindsofhealthknowledgeisbecomingatopicofgossip,thefreshfruitjuiceisknownbymoreandmorepeople.Drinkacupoffreshfruitorvegetablejuiceeverymorning,increasedactivityandstablebloodpressureandotherfunctions,especiallytheoldpeopleandchildren,justeatfruitisnoteasytodigest,butnoteasytoabsorb.Almostallvegetablejuicehashelpdefecationfunction,therehabitualconstipationpersonmostsuitableforvegetablejuicetoadjustphysique.NowHomeFurnishinglifeallaboutfashionsimple,iflowcarbonhasbecomesynonymouswithenergysavingandemissionreductionofwords,thentheapplianceisabsolutelyisaforerunneroflowcarbon,becausetheuseofHomeFurnishinglifegasandelectricenergyconsumptionisrelativelylarge,sosomelowenergyconsumptionproductswelcomed.Inthispaper,thedesignofautomaticcentrifugalfruitjuicer,mainlyincludingthedesignofthegearmechanism,installationandcheckofshaft,andbearingselectioncalculation,thedeterminationofload,theoveralllayoutandselectionofmotor,finallythewasterecyclingequipmentanddesignofjuice.Keywords：juicerthestructuredesign3dmodelingandcomplexity第一章绪论1.1论文概述目前榨汁机的消费群体主要有两类：一类是有孩子或老人的家庭，孩子容易挑食而老人牙齿不好，自己榨果汁可以满足他们摄入足够的营养；另一类是追求时尚及生活品位的年轻人，榨汁机满足了他们崇尚个性口味的需求。随着生活质量的提高，消费者的心态由最基本的生活需要开始向营养健康的品味生活过渡，这为榨汁机更加普及提供了可能。而无论是榨汁机还是食品处理器，目前都处于市场的导入期，对于大多数消费者而言还是奢侈品，企业如何引导消费者的消费观念至关重要。中国榨汁机市场目前仍处于导入期，一方面因为榨汁机进入中国市场较晚，而更主要的原因是国内消费水平还较低，消费者还没有形成饮用鲜榨果汁的消费习惯。榨汁机作为新型小家电产品，普及率还不高。传统型小家电虽已普及，但新型小家电仍未被消费者普遍接受，目前仍是一种生活品味和生活时尚的代表。对于新型小家电来说，应该具有较大的发展空间。1.2选题背景21世纪人们对生活的质量不断的提高，对健康和营养的食品要求也就越来越高，特别是2008年奶粉事件和免检产品国家取消以后，很多人对购买的食品都不够放心，经过市场调查表明，现代的人们都形成了自制食品是最安全最卫生这样的观念，同时也享受到生活中的乐趣。每天一杯新鲜的果汁既填补营养也缓解了你一天辛辛苦苦的劳累。果汁不仅能增强您的体质更能让您生命长寿。特别是小孩老人，单单吃水果既不容易消化更吸收不到营养。在近几年来，各个领域的高级白领家庭当中已经陆陆续续出现了榨汁机，随着消费者观念不断的改变，榨汁机将会成为人们每一家庭中必用的饮品食具，所以此类产品将隐藏着巨大的市场份额和发展前景。1.3榨汁机国内外发展现状随着果蔬品种的增多和产量的扩大以及广大群众生活水平的普遍提高，人们在消费果蔬时又有新趋势，即喜欢饮用纯果蔬汁。目前市上虽然出售桃汁、苹果汁、草莓汁之类的果蔬汁，但一来价格高，二来不新鲜，三来有些厂家添加其他成分，不太纯，没有现榨现饮方便、刺激。同时随着消费形式的不断改变和市场经济的需求，一些家庭及个体经营者急盼多功能的小型果蔬榨汁机，并有以下要求：一是功能要齐全、形式上家庭为手工或半自动，个体经营者为全自动，自动出渣，自动过滤，清洗及操作方便；二是质量要可靠，服务要到位，产量上要有不同机型，可供多种选择，结构上要严谨、制造材料要防锈、防腐、一些重要易损配件要易配些，同时服务要方便，零配件供应要及时；三是价格要适宜、销售点要拓宽到市县区域，不能只限制在省城及一些重要城市，生产经销厂家要多做宣传和现场展示活动。据资料显示：在发达国家家庭中与人们日常生活接触最为密切的厨房系列小家电像搅拌机、榨汁机、豆浆机、加湿机等新型小家电产品的拥有率已经达到80%以上而我国还不到10%，可以说：我国小家电正处于成长初期，大有潜力可挖，市场容量巨大，据专业人士预测小家电行业蕴藏着3500多亿元的市场。发达国家生产水果加工机械历史长，基础工业强，技术水平先进，用高新技术装备提高了生产率降低了能源消耗，增加了得率，减少了废弃物，保持了食品营养成分和风味，提高了食品品质。随着经济的不断发展我国市场上也出现了各式各样的榨汁机，但大部分采用的设计理论、设计手段、设计方法、制造技术和检测手段落后；无论是从内在质量还是外观设计都远远不如发达国家。此外，国内许多原材料、基础件质量不稳定，直接影响了产品的整体质量。而且我国生产的水果榨汁机用于工业生产果汁的比较多，家庭实用型的却很少，且从性价比方面考虑也不是很让消费者满意，更主要的是我国目前使用的水果榨汁机通用性差、出汁率低，清汁果肉含量多。因此，要求出汁率高、果汁清家庭实用型榨汁机的研究与开发很受广大消费者的欢迎。图1-1榨汁机实物图市场处于导人期同咖啡机、面包机、煮蛋器这些西式小家电一样，榨汁机相对传统的生活必需品而言，更多的价值体现在人们对精致生活的追求上。榨汁机的价格普遍高于200元，一些知名品牌则要在500元左右，因此在中国市场一直都没有得到广泛普及。东菱凯琴董事长助理潘卫东透露，东菱早在上世纪90年代中期就开始生产榨汁机，由于当时国内市场需求较少，几乎都是贴牌出口。直到2000年左右，国内榨汁机市场初具雏形，东菱才开始开拓国内市场。资料显示，目前发达国家平均每户家庭拥有小家电产品超过40种，而在中国的一级城市中，平均每户家庭拥有的小家电数量也不超过5种，且一般多为热水器、吹风机这类生活必需品，榨汁机、咖啡机等“情趣产品”的占有率则更低。苏泊尔有关负责人透露，目前榨汁机在中国家庭中普及率大约只有5％。潘卫东说，中国榨汁机市场目前仍处于导入期，一方面因为榨汁机进入中国市场较晚，而更主要的原因是国内消费水平还较低，消费者还没有形成饮用鲜榨果汁的消费习惯。另一专业小家电品牌ACA2003年进入中国市场的，据了解，ACA在中国的主打产品是电烤箱，榨汁机所占份额相对较小，并且目前以出口为主。由于电烤箱的销售旺季在秋冬季节，榨汁机则刚好弥补了企业夏季产品销售的不足。产品性能中国化“西方消费者普遍喜好功能单一而体积较大的产品，而中国消费者则倾向于选择集多种功能于一体且小巧的产品。”潘卫东说“为了迎合消费者的需求，大多数企业的产品都是融合了榨汁、搅拌、碾磨等功能为一体的综合食品处理器，生产纯榨汁机的企业并不多。”我们在卖场里看到，只有飞利浦的榨汁机全部为单榨功能的产品，其他几个品牌的产品，如苏泊尔，九阳、龙的，都是附带几个杯体的多功能食品处理器。销售人员透露：“一般消费者使用较多的功能是打豆浆和搅肉馅，单纯为了榨果汁的消费者很少。”然而多功能处理器的刀片更容易磨损，使用寿命要远低于单纯的榨汁机。1.3本文研究内容（1）根据毕业设计任务书提出的设计要求，查阅、收集和整理与设计内容相关的中、外文献资料，调研国内外榨汁机工作原理以及发展现状，找出其设计的不足并在本次设计中加以改进。（2）根据调研结果，针对当前比较流行的榨汁机进行分析比较，综合各个结构的特点，设计榨汁机的构型方案。（3）根据设计方案，对轴承、电动机、减速机、齿轮座、连接轴、刀具进行选型计算，并进行应力校核。（4）根据设计方案，采用三维软件solidwork对榨汁机进行三维建模。第二章榨汁机原理介绍2.1榨汁机分类一、单功能榨汁机（又称果汁机）功能解析：做纯果汁。启动机器以后，电机带动刀网高速旋转。把水果蔬菜从加料口推向刀网，刀网的尖刺将果菜削碎，在刀网高速运转所产生的离心力的作用下，果渣飞出刀网进入渣盒，而果汁穿出刀网流入果汁杯。优点：在电动食品加工机械里面，只有这种机械才能制造出纯果汁。要喝纯果汁的朋友一定要认准购买[10]。缺点：功能单一，除了做纯果汁以外其他基本都不能做。深度解析：按存渣方式分，榨汁机有内置式果渣盒和分离式果渣盒两种。内置式果渣盒的优点是结构简单，清洗方便而分离式果渣盒的优点是适合大量做果汁的家庭。这样便于在制作的过程中随时倾倒果渣，而无需打开榨汁机。按档位设置分，榨汁机有无档位和多档位两种。无档位的榨汁机只有开和停两种开关状态，优点是操作简单，特别适合老人、小孩和不喜欢复杂操作的人士使用。而多档位的榨汁机一般有低速、高速、点动三档。多档位榨汁机适合对操作灵活性有很高要求的人士使用[11]。二、搅拌机用电机带动刀片高速旋转以达到搅拌、粉碎、切割食物目的的机器统称为食物搅拌机。市面上的搅拌机大多数是合搅拌机，包括：一个豆浆杯、一个研磨杯、一个绞肉杯。也有少量产品是合搅拌机，比合的少一个功能模块，消费者在选购的时候一定要向店家询问清楚[12]。功能解析：打豆浆。把适量干豆用清水浸泡小时后，倒入装好滤网的豆浆杯中，加水至豆浆杯的最大水量刻度线以下的合适位置，启动机器，开始粉碎。清水迅速变为白色混浊，并浓度越来越高、研磨。家里经常会有需要研磨的时候，如常用的调料花椒面、辣椒面等，也有某些菜品的辅料，如做粉蒸肉需要的米粉，做朝鲜打糕或四川糍粑所需的黄豆面，都需要用到搅拌机的研磨功能。可以说，研磨功能为在家里制作更专业的美食提供了可能[13]。绞肉。搅拌机的绞肉功能一般适合绞少量碎肉，用于做丸子、饺子馅等食品。水果搅拌。水果搅拌是消费者关注的一个搅拌机的重要功能，也是消费者容易混淆的一个功能。许多搅拌机都打出了榨汁机的招牌，再次，本人要提醒读者，的搅拌机都是无法做出纯果汁的。搅拌机对水果的处理主要有两种方式：第一种是使用豆浆杯，把水果放入豆浆杯网罩里，加入水、牛奶或其它饮料作为溶液，启动搅拌机进行搅拌[14]。这种方式可以把水果的果汁溶入到溶液里，得到混合果汁，并且可以用豆浆杯网罩分离大部分果渣；第二种是直接把水果放入豆浆杯，不使用网罩，加入加入水、牛奶或其它饮料作为溶液，启动搅拌机进行搅拌。这种方式可以把果果汁、果渣和溶液一起混合，得到一杯混合水果饮品。介绍搅拌机中的后起之秀奶昔机奶昔机也是搅拌机家族中的一名成员，只不过它在设计上面比别的搅拌机更强调对水果的搅拌功能。前面搅拌机功能解析的第点介绍了搅拌机的水果搅拌功能，但大多数的普通搅拌机由于结构上面的原因，水果搅拌的效果不是特别理想（奇伟有几款搅拌机例外）。而奶昔机就不同，它的搅拌杯又叫做奶昔杯，在结构上具备如下特点：封闭式的杯体。优势：防止食物在搅拌市溢出，即便在奶昔机倾倒的情况下，也不影响工作；由下而上口径逐渐收窄，有利于食物在杯体里面的翻滚，以达到更好的搅拌效果。劣势：封闭的杯体容量都只能做得比较小，如果用户对食物搅拌的量要求比较大则不适合[15]。奶昔杯内壁设计了足够高度的翻滚条，在搅拌的过程中，食物在杯体内高速旋转，碰到翻滚条后改变运动方向，形成翻滚。理论和实践证明，只有在形成翻滚的情况下，才能够实现更快的水果搅拌速度和更高的搅拌质量，搅拌出来的水果饮品，口感细腻，犹如滑脂[16]。现在市面上的奶昔机还有两个特点，是和其它的搅拌机、榨汁机相区别的。一是奶昔机的无开关设计，插上电源后，把搅拌杯对准主机按下、扣紧，奶昔机就开始运转。完成以后，再拧动搅拌杯推出，奶昔机就停止工作，没有任何可见开关，操作简便；二是奶昔杯的防摔功能，即便是摔打奶昔杯，也很难摔坏。但笔者认为，此两点只是厂家销售产品时的卖点而已，实际意义不大，更不能作为奶昔机的标准[17]。三、多功能榨汁搅拌机多功能榨汁搅拌机是集合了榨汁机和搅拌机的功能的食品加工机械。从结构上来讲，多功能榨汁搅拌机就是由一个单功能的榨汁机，再加上豆浆杯、研磨杯和绞肉杯（也有把研磨杯和搅肉杯的功能合为做成一个研磨绞肉杯的），这就是很多品牌讲的合榨汁搅拌机或合榨汁搅拌机。其实，能够实现的功能都是一样的，就是前面笔者介绍过的榨汁机和搅拌机的对应功能。所以，在家用食品加工机械里面来说，多功能榨汁搅拌机的功能是最全面的，整体来说，价位也是最贵的。但是最全并不代表最好，只有根据自己的实际需要，选择最适合的食品加工机械，才称得上是最好的。希望这篇文章，能够为准备购买家用食品加工机械的朋友们，提供必要的参考。生机料理机跟果菜榨汁机的不同之处就是生机料理机有附滤网，因此他可以将一般人不喜欢喝到的渣渣除去大部分，但是却又不完全滤除，因此可以获得一些纤维质，而果汁机就只有将蔬果打碎成汁的功能，许多人都会用其他的方式将渣渣除去，比较起来较费时不方便。简单的说，我用生机料理机做一杯豆浆，从生豆到打成汁、加糖煮沸只需要5~8分钟即可完成，但是倘若你要用果汁机做豆浆，可能要花上双倍的时间。2.2家庭用离心式果蔬榨汁机原理家庭用离心式果蔬榨汁机主要由机体、电机、圆柱直齿轮、输出轴、刀具、滤网、顶盖以及出液口和排渣口等零部件组成，本次设计的家庭用果蔬榨汁机总体设计方案如下图所示。图2-1家庭用果蔬机结构示意图工作原理：首先将电机启动，电机输出轴上面连接圆柱直齿轮，通过直齿轮传动，将动力传给转轴，转轴两端设有轴颈，便于轴承的安装，轴承上下两端各有定位槽，转轴上端输出采用正方体，在正方体的上端打有M6的螺纹孔，用于固定刀架盒滤网，水果通过上方进料口进入，随着刀具的转动将水果粉碎，果汁不断的被离心力甩出。工作时过滤网与蔬菜、水果直接接触，将果肉、蔬菜叶子切碎、分离出果汁，较重的果汁通过过滤网周边的细孔甩到周边的果汁收集器中，出汁后的果肉/叶子较轻，被甩到果渣箱中。在刀具转动过程中，水果不断的被粉碎，通过滤网不断渗到储汁灌里面，果皮通过离心力，通过离心口被甩出。2.3榨汁机使用注意事项1、榨完果汁后，将榨汁机与电源断开，分离杯桶与主机。先把机器简单清理一下，不要让机器中的果渣等杂物凝结，这样会给接下来的清洁带来一定的麻烦。2、有条件的可将刀头拆卸下来，但次数不宜过于频繁，刀头处容易缠绕水果及其他食物的纤维或残渣，应先顺着缠绕的方向将残渣拽出，再用水冲洗。3、家里有废旧的小毛刷或牙刷千万不要丢弃，它们在清理小地方的时候别具功效，这样清洁的效果更好。4、如果刀头是用来绞肉的话，将剩下的馒头掰成馒头渣，放入搅拌机进行搅拌，这样能够有效吸附肉末等，清洁起来比较干净。5、外观的清洁比较简单，用抹布擦拭即可，切记不能用水冲洗，或者用硬物刮洗，以免造成表面伤害，底座不能浸入水中，以免电机的绝缘部分被破坏。2.4本章小结本章首先对国内外榨汁机的原理进行了分析，总结调研的结果，对本次家庭用榨汁机进行了总体结构的构思并给出了设计方案，总体设计方案包括榨汁机的工作原理、总体结构、关键零部件结构的设计，并且对榨汁机在使用过程中可能会涉及到的问题以及榨汁机的保养进行了说明。第三章榨汁机机构设计3.1榨汁机选购方法1.材质：首选食品级304#不锈钢材质，此种材质磁铁吸不住，耐腐蚀易清洁。塑料及可被磁铁吸住的不锈铁材质，果汁易被氧化，材料容易被果汁腐蚀、生锈和产生细菌。2.功率：首选大功率榨汁机，推荐800W及以上功率，功率越大，转速越快，出汁率越高，且大于26000转/分转速的榨汁机，果汁更多。3.刀网设计：刀网属于易磨损部件，家电业已经推出具有镀钛涂层的刀网，极大的提高刀网的硬度和使用寿命。刀网的直径也是一条重要指标，直径大的刀网能够持续保持出汁率，直径小的刀网易被果汁堵塞，不能持久榨汁。4.CCC认证：榨汁机属于强制3C认证产品，购买时一定辨别清楚产品是否有3C认证避免买到劣质产品，带来安全隐患。5.剥离农药和重金属的功能：这个功能非常重要，所以是一个基本的前提条件。因为现在农药重金属充斥各种水果蔬菜中。高速型机不仅丢失营养最重要的是在粉碎纤维时直接把农药重金属物质混入果汁喝入人体了。有人说，我用O3洗过了，应该没有农药重金属了吧？不对，农药重金属是随着果蔬成长凝结在纤维上的，你洗的只是表面。可想而知这个基本点是多么重要。3.2载荷受力分析为了能够准确的确定电机转动所需要的扭矩，因此对负载进行参数设计，通过SolidWorks软件功能得到刀盘的质量为0.272kg。图3-1刀盘惯量参数本次榨汁机设计的系统比较多，因此以旋转轴系统为例对所需要的传动机构进行具体设计。转动惯量，又称惯性距、惯性矩（俗称惯性力距、惯性力矩，易与力矩混淆），通常以I表示，SI单位为kg*m2，可说是一个物体对于旋转运动的惯性。转动惯量的计算公式为：若刚体的质量是连续分布的，则转动惯量的计算公式可写成（式中mi表示刚体的某个质元的质量，ri表示该质元到转轴的垂直距离，表示该处的密度，由于材料的形状不规则，求积分很难，因此借助SolidWorks软件求出刀具的转动惯量）刀具绕转动轴的惯量为：设加速时间为0.5s，旋转轴的最大速度为，则平均角加速度为：由加速特性产生的力矩为：摩擦力产生的力矩：由于果蔬在被切割时会与刀具产生摩擦力，因此摩擦力矩不能忽略，设果蔬与刀具间的摩擦系数为0.3，挤压力为30N，则摩擦力矩为考虑安全系数，此处设安全系数为1.2，则实际负载为3.3齿轮设计已知条件：设计榨汁机两级直齿圆柱齿轮减速器，输入功率为600w，齿数比u=2，电机驱动。1、选择齿轮材料、热处理方法、精度等级、齿数、及齿宽系数考虑到该减速器的功率不大，故大、小齿轮都选用45钢调质处理，齿面硬度分别为220HBS、260HBS，属于软齿面闭式传动，载荷平稳，齿轮速度不高，初选7级精度，小齿轮齿数，大齿轮齿数，按软齿面齿轮非对称安装查表，取齿宽系数设计结果：大、小齿轮均为45钢调质处理，齿面硬度分别为220HBS、260HBS，7级精度，，，2、按齿面接触疲劳强度设计（1）确定公式中各参数1）载荷系数试选2）小齿轮传递的转矩3）材料系数查《机械设计手册》得4）大、小齿轮的接触疲劳强度极限、查《机械设计手册》得5）应力循环次数按照每年工作300天，寿命5年，每天工作0.5h计算6）接触疲劳寿命系数、查《机械设计手册》得、7)确定许用接触应力、取安全系数（2）设计计算1）试算小齿轮分度圆直径取=则2）计算圆周速度3）计算载荷系数查《机械设计手册》得使用系数；根据、7级精度，查《机械设计手册》得动载系数、则4）校正分度圆直径（3）计算齿轮传动的几何尺寸1）计算模数按标准模数取模数2）两轮分度圆直径、3）中心距4）齿宽5）齿高3、校核齿根弯曲疲劳强度弯曲疲劳强度计算公式如下（1）确定公式中各参数值1）大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限、查《机械设计手册》得、2）弯曲疲劳寿命系数、查《机械设计手册》得、3）许用弯曲应力、取定弯曲疲劳安全系数，应力修正系数，得4）齿形系数、和应力修正系数、查《机械设计手册》得、、5）计算大小齿轮的与，并加以比较取其中大值代入公式计算（2）校核计算完全疲劳强度足够。3.4、电机选型计算电机的选型原则一定满足扭矩、转速、功率要求，同时还要满足惯量匹配，如果不匹配，会引起系统动态特性，但是在一般的电机计算以及选型中，一般只考虑电机的功率和扭矩。经过调研得出输出轴工作时受力则传动轴所需功率为确定相关件效率弹性柱销联轴器效率锥齿轮啮合效率圆柱齿轮啮合一对滚动轴承的效率电动机-输出轴总效率所需电动机功率为选用电动机：永磁直流电动机该型电动机系大功率榨汁机中配套的专用驱动元件，经一定的电磁、结构派生处理也可适用于相应的机械装置中作为驱动元件。该电动机显著的特点：具有转速精度高，当人在榨汁机上运动时，是一个冲击负载，该机在这种冲击负载作用下一转不差，保持同步转速，如同在平地上一样感觉。3.5、轴的设计1、选择轴的材料选取45钢，调制处理，参数如下:硬度为HBS＝220抗拉强度极限σB＝650MPa屈服强度极限σs＝360MPa弯曲疲劳极限σ－1＝270MPa剪切疲劳极限τ－1＝155MPa许用弯应力[σ－1]=60MPa2、确定输出轴运动和动力参数（1）确定电机额定功率和满载转速查电机使用说明书得，、（2）确定相关件效率弹性柱销联轴器效率锥齿轮啮合效率圆柱齿轮啮合一对滚动轴承的效率电动机-输出轴总效率（3）输出轴的输入功率（4）输出轴转速（5）输出轴刀具一端的转矩3、轴的结构设计（1）确定轴上零件的转配方案具体装配方案见附图。（2）确定轴的最小轴径45钢调质处理，查《机械设计手册》确定C值C=236单键槽轴径应增大，即增大至16.8-17.12mm取（3）各轴端尺寸如下图所示图3-2轴零件图4、输出轴校核作用在齿轮上的力计算支反力水平方向的ΣM=0，所以，,垂直方向的ΣM=0，有，,计算弯矩水平面的弯矩==854垂直面弯矩合成弯矩==909.2==909.1根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图，可看出C为危险截面，现将计算出的截面C处的及M的值列于下表：按弯扭合成应力校核轴的硬度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯距和扭距的截面（即危险截面C）的强度。根据课本式15－5及上表中的值，并扭转切应力为脉动循环变应力，取α＝0.6，轴的计算应力已由前面查得许用弯应力[σ－1]=60Mpa,因，故安全。3.6、螺栓校核计算1、已知条件：螺栓的s＝730MPa螺栓的拧紧力矩T=49N.m2、拧紧力矩：为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动，装配时需要预紧。其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩擦力矩T2。装配时可用力矩扳手法控制力矩。公式：T=T1+T2=K**d拧紧扳手力矩T=49N.m其中K为拧紧力矩系数，为预紧力Nd为螺纹公称直径mm摩擦表面状态K值有润滑无润滑精加工表面0.10.12一般工表面0.13-0.150.18-0.21表面氧化0.20.24镀锌0.180.22粗加工表面-0.26-0.3取K＝0.28，则预紧力＝T/0.28*10*10-3＝17500N承受预紧力螺栓的强度计算：螺栓公称应力截面面积As（mm）=58mm2外螺纹小径d1=8.38mm外螺纹中径d2=9.03mm计算直径d3＝8.16mm螺纹原始三角形高度h=1.29mm螺纹原始三角形根部厚度b=1.12mm紧螺栓连接装配时，螺母需要拧紧，在拧紧力矩的作用下，螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外，还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力，使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。螺栓的最大拉伸应力σ1(MPa)。=17500N/58*10-6m2=302MPa剪切应力： =0.5=151MPa根据第四强度理论，螺栓在预紧状态下的计算应力:=1.3*302=392.6MPa强度条件：=392.6730*0.8=584预紧力的确定原则：拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限的80%。第四章果蔬榨汁机三维建模4.1SolidWorks三维建模技术Solidworks软件功能强大，组件繁多。Solidworks功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks的三大特点，使得SolidWorks成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。对于熟悉微软的Windows系统的用户，基本上就可以用SolidWorks来搞设计了。SolidWorks独有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。SolidWorks资源管理器是同Windows资源管理器一样的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks，用户能在比较短的时间内完成更多的工作，能够更快地将高质量的产品投放市场。在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中，SolidWorks是设计过程比较简便而方便的软件之一。美国著名咨询公司Daratech所评论：“在基于Windows平台的三维CAD软件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市场快速增长的领导者。”在强大的设计功能和易学易用的操作（包括Windows风格的拖/放、点/击、剪切/粘贴）协同下，使用SolidWorks，整个产品设计是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。4.2果蔬榨汁机三维建模果蔬榨汁机结构的三维模型如图4.1所示。图4-1果蔬榨汁机三维模型电机座零件三维建模步骤如下所述：1.运用鼠标点击草绘按钮，选取前视基准面绘制草图如下图所示图4-2绘制草图2、绘制好该特征的草图之后，点击拉伸按钮进行特征生成，拉伸按钮里面具有参数选择的功能，可以设置厚度，选取不同类型尺寸的生成，其拉伸菜单如下图所示。图4-3拉伸菜单示意图3.选取给定深度拉伸，选取凸台拉伸菜单里面的，系统自动生成一拉伸特征，如下图所示。图4-4拉伸生成示意图增加厚度，建模过程如下4.运用鼠标点击草绘按钮，选取所示基准面绘制草图如下图所示图4-5绘制草图5.绘制好该特征的草图之后，点击拉伸按钮进行特征生成，拉伸按钮里面具有参数选择的功能，可以设置厚度，选取不同类型尺寸的生成，其拉伸菜单如下图所示。图4-6拉伸菜单示意图6.选取给定深度拉伸，设置深度为8mm，选取凸台拉伸菜单里面的，系统自动生成一拉伸特征，如下图所示。图4-7拉伸生成示意图7.运用鼠标点击草绘按钮，选取所示基准面绘制草图如下图所示图4-8绘制草图8.绘制好该特征的草图之后，点击拉伸按钮进行特征生成，拉伸按钮里面具有参数选择的功能，可以设置厚度，选取不同类型尺寸的生成，其拉伸菜单如下图所示。图4-9拉伸菜单示意图9.选取给定深度拉伸，设置深度为85mm，选取凸台拉伸菜单里面的，系统自动生成一拉伸特征，如下图所示。图4-10拉伸生成示意图10.运用鼠标点击草绘按钮，选取所示基准面绘制草图如下图所示图4-11绘制草图11.绘制好该特征的草图之后，点击拉伸按钮进行特征生成，拉伸按钮里面具有参数选择的功能，可以设置厚度，选取不同类型尺寸的生成，其拉伸菜单如下图所示。图4-12拉伸菜单示意图12.选取给定深度拉伸，设置深度为10mm，选取凸台拉伸菜单里面的，系统自动生成一拉伸特征，如下图所示。图4-13拉伸生成示意图13.运用鼠标点击草绘按钮，选取所示基准面绘制草图如下图所示图4-14草图绘制14.绘制好该特征的草图之后，点击拉伸按钮进行特征生成，拉伸按钮里面具有参数选择的功能，可以设置厚度，选取不同类型尺寸的生成，其拉伸菜单如下图所示。图4-15拉伸菜单示意图15.选取给定深度拉伸，设置深度为10mm，选取凸台拉伸菜单里面的，系统自动生成一拉伸特征，如下图所示。图4-16拉伸生成示意图16.运用鼠标点击草绘按钮，选取所示基准面绘制草图如下图所示图4-17草图绘制17.绘制好该特征的草图之后，点击拉伸按钮进行特征生成，拉伸按钮里面具有参数选择的功能，可以设置厚度，选取不同类型尺寸的生成，其拉伸菜单如下图所示。图4-18拉伸参数示意图18.选取给定深度拉伸，设置深度为12mm，选取凸台拉伸菜单里面的，系统自动生成一拉伸特征，如下图所示。图4-19拉伸切除特征限于篇幅，其他零件的三维建模不再一一列出，零件设计好之后，将对零件进行装配。图4-20齿轮轴三维模型图4-21大齿轮三维模型图4-22输出轴三维模型图4-23深沟球轴承三维模型图4-24机体三维模型4.3果蔬机装配在Solidworks软件里面，配合主要有重合、平行、垂直、相切、同轴心、锁定、及距离、角度等配合功能，根据具体的配合要求选取不同的配合来完成机器的装配，使之成为一个装配体。装配的配合界面如下图所示。图4-25配合界面示意图根据果蔬机的装配特点，其主要是传动副设计配合，及面与面的重合，因此需要用到同心及重合等配合方式。下面将以分解齿轮轴与轴承的装配配合作为重点介绍。首先在Solidworks软件里面建立装配体组装界面。打开装配体文件夹，具体操作过程如下：1、点击新建，里面有文件夹形式的选取，包括零件及按钮，选取装配体文件，打开装配体界面。2、点击插入零部件按钮，选取插入分解齿轮轴零件。3、点击插入零部件按钮，选取插入轴承零件，如下图4-26所示。图4-26齿轮轴与轴承的插入4.齿轮轴与轴承的插入已经完成，下面将对两零件进行装配，选取装配配合方式，点击