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机械设计课程设计范本

20
2020年4月19日
文档仅供参考

机械设计基础课程设计
说明书

题 目：
院 （系）： 电子信息工程系
专 业：
学生姓名：
组 员：
学 号：
指导教师： 邓小林

12月28日
目录
作品内容简介 2
1 研制背景及意义 3
2 结构特点 3
2.1 绞碎机的结构 5
2.2 压榨机的结构 5
3 工作原理 6
4 性能参数 7
5 创新点 8
6 作品的应用前景和推广价值 8
7 参考文献 9
附图： 10

作品内容简介
作为日常生活中重要的家用辅助机器的绞碎机和压榨机，在我们日常生活中发挥着越来越重要的作用。当前市面上的绞碎机和压榨器往往只具有绞碎或者压榨的功能，针对上述不足，我们小组经过深入研究分析，运用所学专业知识，在老师的指导下，设计制作了一款同时具备绞碎和压榨功能的绞碎压榨机。
该机主要由螺杆、四叶刀和绞碎筒体组成绞碎系统实现绞碎功能。由双旋向螺杆、压榨活塞和压榨筒体组成的差动螺旋机构实现压榨功能。该机可同时实现绞碎和压榨功能，在具备上述功能的基础上，可根据需要，随时拆开，单独作为绞碎机和压榨机使用。
该机具有结构巧妙、拆装方便、使用方便简单、工作稳定可靠、效率高等特点。

1 研制背景及意义
随着中国社会经济又好又快的发展，人民生活水平的日益提高，人们开始更多地关心注重生活的质量，追求高品质的生活。可在我们的日常生活中，许多不法生产商为了谋取暴利，制造假冒伪劣产品，特别是假冒伪劣食品对人民的生命安全构成巨大的威胁更无法谈及高品质生活。例如：阴霾笼罩的食品市场中的劣质肉馅、含化学色素的合成果汁和化学物质合成的速冲豆浆等。这无疑是阻挡人们追求高品质生活和建设社会主义和谐社会的巨大绊脚石。针对当前的实际情况，联系大赛“绿色、环保、创新”的主题，经过走进社会，深入到群众中，我们研究小组经过科学的调查研究，运用所学的专业知识，在老师的指导下，决定设计一台家用绞碎压榨机器。
当前，市场上手动的绞碎和压榨机都是分离的。其中，大部分的绞碎机是针对中小企业或者作坊设计的，结构多为变螺距锥形螺杆与相应的锥筒配合，使用电动机带动实现绞碎功能，可是结构复杂不利于维修，体积大、功耗大不适合家庭使用。压榨机则多为在密闭的空间里通入压缩空气能实现高效率、大规模压榨，可是需要辅助的空气压缩机增大机器设备的体积、功耗大，噪声大不适宜小规模的家用压榨。我们的作品是针对家庭绞碎和压榨，实现全手动驱动而设计的两用家庭绞碎压榨机，具有体积小、噪声小、绿色环保等特点。
该机器不但能够为人们提供新鲜的肉馅，而且能够提供各种新鲜的果汁等。该机器不但能够对水果、豆类、瓜类和肉类等进行单独压榨或者绞碎，而且能够对其进行先绞碎后压榨。它是把绞碎和压榨功能集为一体的机械产品，具有体积小、效率高、制造成本低、安全可靠和绿色环保等的特点。它适用于广大的普通家庭，操作简单，使用方便。因此该产品具有较大的市场竞争力和广阔的市场空间。
2 结构特点
如图2-1所示是按1：1所绘制的绞碎压榨机三维模型，设计尺寸规格为304mm*476mm*245mm。图2-2为绞碎压榨机的分解图。绞碎压榨机由绞碎机构、压榨机构和机架三部分部分组成。绞碎机构与压榨机构间经过绞碎筒体右端盖14和连接螺母套筒15实现连接，机架11、17与机身8、20经过内六角螺钉连接。

图2-1 绞碎压榨机

图2-2 绞碎压榨机分解图
1手柄、2连接块、3绞碎筒体左端盖、4滚子轴承、5进料斗、6 D形筒体右端盖、7双旋向螺杆、8 D形筒体、9 D形活塞、10 D形筒体左端盖、11 D形筒体支架、12过滤网、13紧固螺母套筒、14绞碎筒体右端盖、15连接螺母套筒、16挡板、17绞碎筒体支架、18四叶刀片、19绞碎蜗杆、20绞碎筒体
2.1 绞碎机的结构
如图2-1-1所示，绞碎机构安装上一对相应的机架就能够组成独立的绞碎机。绞碎机由进料斗、绞碎机筒体、绞碎蜗杆、手柄和机架等组成。绞碎蜗杆左端经过滚子轴承和左端盖，右端经过挡板、连接螺母套筒和右端盖实现与筒身安装连接。蜗杆左端为四方轴段经过开有四方孔的连接块实现与手柄连接；蜗杆的右端起的第二个轴段为四方轴段实现与四叶刀片的连接。同时，绞碎筒身的顶面开有进料口实现与进料斗连接；绞碎筒身的底面开两组螺孔实现机架与筒身连接。

图2-1-1 绞碎机
2.2 压榨机的结构
如图2-2-1所示，在原来整体绞碎压榨机上把绞碎机构部分卸下，手柄套到压榨机构的连接块中，配上堵塞螺母即组成独立的压榨机。压榨机由D形筒体、双旋向螺杆、D形左旋向螺纹活塞、D形右旋向螺纹活塞、D形筒体左端盖、D形筒体右端盖、连接块、滚子轴承、手柄、过滤网和机架等组成。双旋向螺杆分别配合对应旋向的D形螺纹活塞，而且D形螺纹活塞与D形筒体相配合。双旋向螺杆左端经过滚子轴承和左端盖，右端经过右端盖实现与筒体连接。连接块安装在双向螺杆左端的四方轴段实现与手柄连接。过滤网经过紧固螺母套筒实现与筒体压紧连接。机架经过内六角螺钉与筒体底面固定连接。

图2-2-1 压榨机
3 工作原理
该参赛作品是为普通家庭实现高效即时绞碎或者压榨食用物品而设计的。该绞碎压榨机的主体由绞碎机构和压榨机构两部分组成，分别实现绞碎和压榨的功能。
如图2-2所示，由绞碎筒体20、绞碎蜗杆19、挡板16和四叶刀片18等组成绞碎机构。把手柄插入绞碎机构的手柄连接块2的内四方孔，经过旋转手柄带动绞碎蜗杆19做顺时针旋转运动，牵引物体由进料斗5进入绞碎筒体，并绞碎一部分物体。与此同时，物体不断被向后输送，当物体经过四叶刀片时，物体被刀片切碎并输送到下一压榨工序的D形筒体8中。当物体完全被绞碎并进入D形筒体后，取下手柄，然后经过手柄连接块驱动压榨机构实现压榨功能。压榨机构主要由D形筒体8、双旋向螺杆7和D形活塞9等组成。经过手柄驱动双旋向螺杆做顺时针旋转运动，左、右旋向的D形活塞不能随双旋向螺杆做旋转运动从而驱动D形活塞向中间移动进而压榨物体，其产生的液体能够经过过滤网12实现过滤渣滓。最后，拧出紧固螺母套筒13卸下过滤网，便于清理渣滓。
绞碎机构原理简图如图3-1所示。由手柄驱动蜗杆做旋转运动，牵引物体从进料斗进入筒体，并部分绞碎物体，同时蜗杆输送物体经过四叶刀片完全绞碎物体实现绞碎功能。

图3-1 绞碎机构原理简图
压榨机构原理简图如图3-2所示。由手柄驱动双旋向螺杆做旋转运动，经过螺杆——螺母机构实现双旋向螺杆的旋转运动转化成左、右D形活塞的直线运动，从而实现压榨物体的功能。

图3-2 压榨机构原理简图
4 性能参数
（1）制作材料：铝材、钢材
（2）主要尺寸安排：
该绞碎压榨机的主要设计尺寸见表4-1。
表4-1
单位：mm
尺
寸
规
格
零
件

轮廓尺寸
绞碎筒体

蜗杆

D形压榨筒体

双旋向螺杆

D形活塞

挡板

四叶刀片

绞碎蜗杆导程
10
双旋向螺杆导程
1.5
（3）工作参数
手动绞碎压榨机采用全封闭式蜗杆、螺杆传动，结构紧凑，运转平稳，工作可靠。该设备采用全铝材制造（四叶刀片和机架除外），线条流畅，绞碎压榨机内没有可藏污的缝隙及伤害操作者的锐边，易于清洁，外形美观高雅，适合普通家庭。
蜗杆转速：15 ~35 r/min
螺杆转速：15 ~35 r/min
绞碎效率：0.2~0.3Kg/min
绞碎效率：0.2~0.3Kg/min
最大绞碎力：0.5KN
最大压榨力：0.6KN
5 创新点
（1）将绞碎与压榨功能集成一体，便于同时实现绞碎和压榨物体；
（2）利用双旋向螺杆与一对相应旋向的螺母巧妙把旋转运动转换成直线运动，实现压榨功能；
（3）该机器全部使用螺纹连接，拆装简便、快捷、易于实现；
（4）绞碎机构的末端安装有四叶刀片，容易绞碎硬度较大的物体；
（5）配置有过滤装置，实现液体与渣滓完全分离；
（6）市场现有的绞碎机和压榨机多是使用电动机驱动工作，本作品绞碎压榨机仅需要手摇驱动机器进行绞碎和压榨，绿色环保、使用便捷。
6 作品的应用前景和推广价值
当前，市场上手动的绞碎和压榨机都是分离的。其中，大部分的绞碎机和压榨机是针对中小企业或者作坊而设计，应用于较大规模的生产。同时，设备制造成本高、使用成本高和噪声大不适宜家庭使用。
我们的产品正是针对当前家用绞碎机、压榨机的市场空白和消费需求设计的家用手动绞碎压榨机器，产品结构简单，噪声小，操作方便，适合广大的普通家庭。具有广阔的应用前景和推广价值。
7 小组工作任务情况
邓小林 完成产品结构设计
邓小林 完成Pro/e的绘制
邓小林 完成说明书的写作
8 参考文献
[1] 邹慧君，张春林.《机械原理》[M].北京：高等教育出版社出版， .
[2] 陆玉，冯立艳.《机械设计课程设计》[M]. 北京：机械工业出版社出版， .
[3] 吴宗泽，罗圣国.《机械设计课程设计手册》[M].北京：高等教育出版社出版， .
[4] 吴昌林，钟毅芳、唐增宝.《机械设计》[M].湖北：华中科技大学出版社出版， .
[5] 宋宝玉.《机械设计课程指导书》[M].北京：高等教育出版社出版， .
[6]王巍，钱可强.《机械工程图学》[M].北京：机械工业出版社， .
[7] 高志，刘莹.《机械创新设计》[M].北京：清华大学出版社， .7.
[8]崔晓利，杨海茹，贾立红.《中文版AutoCAD工程制图（ ）》[M].北京：清华大学出版社， .
[9]张世昌、李旦、高航.《机械制造技术基础》[M].北京：高等教育出版社， .
[10]胡凤兰.《互换性与技术测量基础》[M].北京：高等教育出版社， .
[11]周开勤.《机械零件手册》[M].北京：高等教育出版社， .

附图：

绞碎压榨机

绞碎机

压榨机

双旋向螺杆与D形活塞

绞碎蜗杆

绞碎机筒体

压榨机筒体

零件总图