畢業(yè)設(shè)計(jì)榨汁機(jī)說(shuō)明書課案

1、西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書麗# 2、孚畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書17目：離心式榨汁機(jī)設(shè)計(jì)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院2009 級(jí)3120090803015312013 年6月4日學(xué)院（直屬系）: 年級(jí)：專業(yè)：姓名:學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師： 完成時(shí)間:計(jì)制造及其自動(dòng)化目錄摘要 1Abstract 21. 緒論 31.1研究目的和意義31.2論文的主要內(nèi)容及研究方法 31.3榨汁機(jī)用戶調(diào)查問(wèn)卷 62. 離心式榨汁機(jī)設(shè)計(jì)方案分析 82.1離心式榨汁機(jī)概念設(shè)計(jì)過(guò)程 82.2離心式榨汁機(jī)概念設(shè)計(jì)思路結(jié)果 82.3離心式榨汁機(jī)設(shè)計(jì)流程 82.4離心式榨汁機(jī)分塊設(shè)計(jì) 102.5離心式榨汁機(jī)工作原理 112.6電動(dòng)機(jī)的選用 112.7 PL

2、C控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 133. 離心式榨汁機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 143.1主要外型構(gòu)件設(shè)計(jì) 143.2產(chǎn)品內(nèi)部主要構(gòu)件設(shè)計(jì) 193.3產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果圖 214. Pro/E三維建模設(shè)計(jì) 234.1 Pro/E 軟件特點(diǎn) 234.2 Pro/E建模過(guò)程 234.3 Pro/E 建模小技巧 244.4離心式榨汁機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果圖 265. 榨汁機(jī)的使用和保養(yǎng) 306. 部分果汁食譜 317. 總結(jié)與體會(huì) 338. 致謝詞 349. 參考文獻(xiàn) 35摘要近年來(lái)，隨著人們的生活水平普遍提高，對(duì)自身身體健康越來(lái)越重視，更加注重 于其食品營(yíng)養(yǎng)的保障，特別在果蔬類飲品上，人們更喜歡新鮮而可口的純果汁。目前 市場(chǎng)上現(xiàn)售的橙

3、汁、蘋果汁等果蔬汁，不僅價(jià)格高，而且不新鮮，甚至有些廠家在果 蔬汁里添加其他成分，沒(méi)有現(xiàn)榨的有營(yíng)養(yǎng)、方便。同時(shí)隨著現(xiàn)在消費(fèi)形式的改變，現(xiàn) 在有的家庭及個(gè)體經(jīng)營(yíng)者對(duì)小型果蔬榨汁機(jī)的要求增多，更多不單純只是要求能對(duì)果 蔬進(jìn)行榨汁，還希望能同時(shí)能進(jìn)行加熱、制作豆?jié){等。與此同時(shí)，對(duì)果蔬汁的處理， 榨汁機(jī)的清洗、質(zhì)量等要求越來(lái)越高。本文在總結(jié)了國(guó)內(nèi)外學(xué)者在相關(guān)領(lǐng)域的研究成果的基礎(chǔ)上， 提出了現(xiàn)有榨汁機(jī)設(shè) 計(jì)所需解決的問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)有資料，對(duì)榨汁機(jī)設(shè)計(jì)的一些問(wèn)題進(jìn)行了探索， 并根據(jù)相 關(guān)資料和現(xiàn)有條件對(duì)家用榨汁機(jī)進(jìn)行了創(chuàng)新型設(shè)計(jì)。本此設(shè)計(jì)為了使設(shè)計(jì)結(jié)果更好的滿足人們的需要，首先對(duì)市場(chǎng)現(xiàn)有的榨汁機(jī)和人們對(duì)其要

4、求做了一些的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)， 結(jié)合現(xiàn)有的榨汁機(jī)，設(shè)計(jì)對(duì)其進(jìn)行了創(chuàng)新型改進(jìn)設(shè)計(jì)，其中包括對(duì)榨汁機(jī)電動(dòng)機(jī)的選 用，榨汁機(jī)榨汁部件、機(jī)體殼等設(shè)計(jì)。利用Pro/E進(jìn)行了三維建模，以及運(yùn)用 PLC進(jìn)行控制設(shè)計(jì)，確定和完成了對(duì)離心式榨汁機(jī)的具體設(shè)計(jì)方案。相信，這款新型的榨汁機(jī)將會(huì)受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。關(guān)鍵詞：創(chuàng)新設(shè)計(jì)，榨汁機(jī)，離心，Pro/E，PLCAbstractIn recent years, as peoples living standard is improving, more attention to their own health more and more attention to the n

5、utrition, food security, especially in vegetable and fruit drinks, more and more people like fresh and delicious fruit juice. Currently on the market the sale of orange juice, apple juice and other fruit and vegetable juice, not only the price is high, but not fresh, and eve n some manu facturers ad

6、d other in gredie nts in the fruit and vegetable juice, no fresh nutritious, convenient. At the same time as the present con sumpti on form cha nge, now some families and in dividual operators of small fruit and vegetable juicer in crease, more is not only required to be on the fruit and vegetable j

7、uice, also hope to also can be heated, making soybean milk etc At the same time, processing of fruit and vegetable juice, cleaning, quality requirements more and more high juice machi ne.Based on the research achievements in the field of domestic and foreign scholars, put forward necessary to solve

8、design problems existing juicer, combined with the existing data, and explores some problems Juicer desig n, and in accorda nee with the releva nt data and the exist ing con diti on of domestic juicer is an inno vative desig n. For this desig n n eed to make better design results meet people, first

9、of all of the existing market juicer and requireme nt of the people doing the inv estigati on and statistics of some of the exist ing, combined with the juicer, design is innovative on the improvement of the design, in clud ing the select ion of the juicer, electric mach ine, juicer juice comp onent

10、s the body shell desig n, etc. For 3D modeli ng using Pro/E, and use PLC con trol desig n, and complete the specific design of the centrifugal juicer.Believe that the new juicer will be popular among the consumers.Keywords: innovative design, juicer, centrifugal, Pro/E, PLC1緒論通過(guò)大學(xué)四年對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化這個(gè)專業(yè)相

11、關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，以及各種專業(yè)實(shí)習(xí)，我較系統(tǒng)地了解、學(xué)習(xí)和掌握了基本理論知識(shí)和機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)知 識(shí)。在此基礎(chǔ)上，在專業(yè)老師的指導(dǎo)和帶領(lǐng)下，完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。1.1研究目的和意義食品加工工藝日益成為二十一世紀(jì)一個(gè)主要工業(yè)之一，它的發(fā)展情況已經(jīng)成為一 個(gè)國(guó)家人們的生活水平的重要標(biāo)志， 也是一個(gè)國(guó)家的科技水平的體現(xiàn)，它直接關(guān)系到 制造業(yè)和加工業(yè)產(chǎn)品的科技含量。食品加工工藝對(duì)人類的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步做出了不 可代替的貢獻(xiàn)。我國(guó)從古至今一直重視養(yǎng)生之道，特別是在人們生活水平提高后的今天， 人們對(duì) 飲食消費(fèi)觀念也有所提高，人們形成了自制食品是最安全最衛(wèi)生最營(yíng)養(yǎng)的觀念，鮮榨果汁逐步取代碳酸飲料而成為人們

12、主要的飲品之一。鮮榨果汁營(yíng)養(yǎng)進(jìn)入人體消化系統(tǒng) 后，會(huì)使血液呈堿性，把積存在細(xì)胞中的毒素，如鉛、鋁、汞等重金屬和自由基等排 出體外，因此有解毒排毒、凈化機(jī)體的作用，同時(shí)還能促進(jìn)消化、增進(jìn)食欲、美白肌 膚、健美減肥。在炎炎的夏季，自己可以隨時(shí)制作一杯鮮榨的果汁飲品，是大眾家庭 不錯(cuò)的選擇。近幾年來(lái)，各個(gè)領(lǐng)域的家庭當(dāng)中已陸陸續(xù)續(xù)出現(xiàn)了榨汁機(jī)，隨著人們生活水平的不斷提高，榨汁機(jī)將會(huì)成為每一個(gè)家庭中的必需品， 而目前市場(chǎng)上的榨汁機(jī) 已不能完全滿足人們的要求，因此需要一款新型的榨汁機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)。1.2論文主要內(nèi)容及研究方法1.2.1論文主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)主要針對(duì)離心式榨汁機(jī)的機(jī)械本體設(shè)計(jì)，主要為水果榨汁機(jī)的榨汁

13、和機(jī)體 外殼部分設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)以簡(jiǎn)單、操作方便實(shí)用、安全為原則，采用ABS塑料和PC（聚 碳酸酯）塑料，在設(shè)計(jì)中彌補(bǔ)了市場(chǎng)上現(xiàn)有的各種榨汁的不足，從各方面結(jié)合設(shè)計(jì)， 充分體現(xiàn)了自動(dòng)化、小型化、簡(jiǎn)單化、安全化等特點(diǎn)。簡(jiǎn)單而實(shí)用的特點(diǎn)同時(shí)能滿足 老年人和小孩的使用需求，清洗簡(jiǎn)單，維護(hù)修理方便。在未來(lái)的市場(chǎng)上，將會(huì)是很暢 銷的一款榨汁機(jī)。1.2.2研究方法在系統(tǒng)研究和總結(jié)市場(chǎng)現(xiàn)有榨汁機(jī)以及各研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，采用帶齒扭曲的切削刀片和小齒磨碎進(jìn)行粉碎，以便能更好的切削果蔬；精密的金屬過(guò)濾網(wǎng)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn) 能保證榨汁的高效，二次濾網(wǎng)能更好減少果蔬汁的出泡以多余的果肉； 電動(dòng)機(jī)采用兩 檔位不同轉(zhuǎn)速，以適用于不同

14、榨汁需求，同時(shí)采用點(diǎn)動(dòng)式和連動(dòng)式榨汁控制， 保證用 戶對(duì)榨汁的不同要求；加熱系統(tǒng)可為用戶果汁進(jìn)行有效加熱，一杯熱豆?jié){唾手可得； 采用整體蓋鎖結(jié)構(gòu)，保證用戶的安全，讓用戶更安全、更省心。123榨汁機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀截止于1999年，我國(guó)的水果種植面積己占全世界的 21.3%,水果總產(chǎn)量占世界 水果總產(chǎn)量的14%居世界第一位。其中以蘋果、梨為世界第一位，柑橘產(chǎn)量?jī)H次于 巴西和美國(guó)，而居世界的第三位。豐富的水果資源為中國(guó)果汁加工業(yè)的發(fā)展提供了原 料保障，同時(shí)也推動(dòng)著中國(guó)果汁工業(yè)的發(fā)展， 但是我國(guó)水果的果品品質(zhì)、加工產(chǎn)品的 種類和質(zhì)量，在國(guó)際市場(chǎng)上同發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大的差距，有些國(guó)家或者地區(qū)的水果深加工確

15、實(shí)占的比例較高，如盛產(chǎn)甜橙的巴西，其總產(chǎn)量的80%被加工為果汁，而美國(guó)佛羅里達(dá)州生產(chǎn)的甜橙，總產(chǎn)量的 93%被加工成果汁。21世紀(jì)，隨著人們對(duì)生活水平質(zhì)量不斷的提高，對(duì)健康和營(yíng)養(yǎng)的食品要求也越 來(lái)越高，現(xiàn)代的人們形成了自制食品是最安全最衛(wèi)生的觀念，同時(shí)也在榨汁中享受到生活的樂(lè)趣。中國(guó)大陸市場(chǎng)上，榨汁機(jī)行業(yè)處于高速增長(zhǎng)期。榨汁機(jī)在我國(guó)普及率還 較低，但已逐漸被消費(fèi)者熟悉，銷量增長(zhǎng)較為迅速。榨汁機(jī)是一種可以將果蔬快速榨成果蔬汁的機(jī)器，小型可家用。它早在1930年由諾蔓？沃克博士( Dr. Norman Walker )發(fā)明，這位博士因發(fā)明世界上第一款榨汁 機(jī)而聞名于世，被譽(yù)之活性果汁機(jī)之父。在此基

16、礎(chǔ)上，后來(lái)由設(shè)計(jì)師們改進(jìn)出不同款 式及不同原理的榨汁機(jī)，比如 SKG榨汁機(jī)、九陽(yáng)榨汁機(jī)以及飛利浦榨汁機(jī)等。目前，榨汁機(jī)的消費(fèi)群體主要分為兩類：一類有孩子或老人的家庭。孩子易挑食 而老人牙齒不好，自己制作果汁可以便于他們攝入足夠的營(yíng)養(yǎng)；另一類則是追求時(shí)尚及生活品位的年輕人，榨汁機(jī)滿足了他們個(gè)性口味的需求。 隨著生活水平的提高，消 費(fèi)者的心態(tài)也由最基本的生活需要向營(yíng)養(yǎng)健康的品味生活過(guò)渡，這使榨汁機(jī)更加普及提供了有利的條件。無(wú)論是榨汁機(jī)還是食品處理器，都處于市場(chǎng)的導(dǎo)入期，一方面因 為榨汁機(jī)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)較晚，而更主要的原因是國(guó)內(nèi)消費(fèi)水平還較低， 消費(fèi)者還沒(méi)有 完全形成飲用鮮榨果汁的習(xí)慣。經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)

17、展，果汁加工技術(shù)日臻完善，果汁及加工品在國(guó)際市場(chǎng)的交易量 不斷的增大，果汁加工業(yè)已成為一專門行業(yè)。為適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展，榨汁機(jī)的生產(chǎn)技術(shù) 也在向更高的目標(biāo)和水平改進(jìn)和完善。 今后家用榨汁機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)在： 設(shè)備小型 化、高出汁率、自動(dòng)化、高澄清度。近年來(lái)，家用豆?jié){機(jī)市場(chǎng)需求已經(jīng)呈現(xiàn)加速增長(zhǎng) 的勢(shì)頭。國(guó)內(nèi)豆?jié){機(jī)市場(chǎng)2005年至2007年的銷售量分別為250萬(wàn)臺(tái)、300萬(wàn)臺(tái)、500 萬(wàn)臺(tái)。有專家預(yù)計(jì)，未來(lái)幾年豆?jié){機(jī)市場(chǎng)將非常樂(lè)觀。國(guó)內(nèi)豆?jié){機(jī)市場(chǎng)需求的逐步擴(kuò)大，其原因首先在于國(guó)民生活品質(zhì)提高而形成的消費(fèi)升級(jí)需求，其次豆?jié){作為我國(guó)傳統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)飲料已為國(guó)內(nèi)消費(fèi)者進(jìn)一步認(rèn)同，以及豆?jié){機(jī)產(chǎn)品本身技術(shù)與功能的升級(jí)換

18、代 適應(yīng)了廣大消費(fèi)者的消費(fèi)需求。隨著上述因素在今后若干年的持續(xù)推動(dòng)， 預(yù)計(jì)我國(guó)豆 漿機(jī)產(chǎn)品市場(chǎng)需求將保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的小家電以更新?lián)Q代為主，新興的小家電 則以新購(gòu)置為主，榨汁機(jī)等新興廚衛(wèi)器具將逐步普及。 從目前市場(chǎng)上來(lái)看，產(chǎn)品將向 系列化、智能化、美觀化的方向發(fā)展，功能趨向于能為人們的健康、快捷提供更多服 務(wù)。榨汁機(jī)等小家電市場(chǎng)正處于快速增長(zhǎng)期，市場(chǎng)尚未飽和。據(jù)有關(guān)的資料顯示，從 1999年今，我國(guó)小家電增幅遠(yuǎn)高于已步入成熟期的大家電，同時(shí)也反映了我國(guó)居民在這方面求高求新的消費(fèi)趨勢(shì)。據(jù)業(yè)國(guó)內(nèi)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，我國(guó)小家電市場(chǎng)前景廣闊，今后 5年內(nèi)，每年將會(huì)有 8%14%的增長(zhǎng)，市場(chǎng)需求總額將高達(dá)

19、35OO乙元。隨著人們生活水平的提高，中國(guó) 榨汁機(jī)市場(chǎng)會(huì)有很大的市場(chǎng)空間。飛利浦an垂專樂(lè)邦好的圖1全國(guó)各品牌榨汁機(jī)市場(chǎng)占有率單位：臺(tái)、萬(wàn)元、拓品牌月度零售額用増長(zhǎng)率里計(jì)零售淋尺增長(zhǎng)率丿予號(hào)本月零售頷環(huán)比同比本月止黑計(jì)同比增長(zhǎng)率1飛利補(bǔ)39696.1340889. 52差的125-1.7475.410534西& 23九陽(yáng)SS-9.6124.2811110.74蘇泊爾663+938.3嗣8285樂(lè)邦32-5.5-7.93S421. 96海櫥24-9.S15.6252-1. 2?龍的2S-7.53307-3.78252.63. S2&111, 59200. 2-32.2255-23.710萬(wàn)澗達(dá)1

20、7L0. 4-44. 727046. 211寧銳1750.5-5. 1108-1L712西貝樂(lè)12-54L9T-32.913好媽味10-32. 3-35.1128-7. 514方咸81.8命20455.715博朗25-2L7133.22347S. 9臺(tái)計(jì)1024-1.4421009246. T表1各品牌榨汁機(jī)月零售量增長(zhǎng)率1.3榨汁機(jī)用戶調(diào)查問(wèn)卷Q1:您想過(guò)擁有一臺(tái)榨汁機(jī)嗎?沒(méi)右21. 05%無(wú)前同10.53%Q2:您在什么時(shí)候會(huì)想到榨汁機(jī)這個(gè)產(chǎn)品?口渴時(shí)31.58%戲果麻煩時(shí)，42.11%W 1從闕蟲(chóng) 10-53%-想給老人或護(hù)子吃水果時(shí)，15Q3:選購(gòu)榨汁機(jī)時(shí)，您最首先考慮的因素是:爾26

21、,57%悄裕26.19P英他2.38%品牌7.14%叨髭，23,31%-外氏 11.5Q4：倘若買榨汁機(jī)時(shí)，您會(huì)想在什么情況下使用?在家里憩唱斬鮮果汁時(shí)-4-3 7%蟲(chóng)外需割寸.10,53%一沒(méi)想過(guò)，0%隧時(shí)趣地可以使用的,42.11%2離心式榨汁機(jī)設(shè)計(jì)方案分析2.1離心式榨汁機(jī)概念設(shè)計(jì)過(guò)程一項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造的靈感往往來(lái)源于現(xiàn)實(shí)生活的細(xì)節(jié)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)收集，同時(shí)對(duì)市場(chǎng) 上現(xiàn)有榨汁機(jī)分析，利用不同的分析方法得到很多新的榨汁機(jī)的產(chǎn)品創(chuàng)意， 利用了市 場(chǎng)需求分析原則和關(guān)聯(lián)分析方法進(jìn)行了榨汁機(jī)的創(chuàng)意思考。具體如下：1）市場(chǎng)需求分析原則。根據(jù)產(chǎn)品的不同使用者的不同要求而進(jìn)行相應(yīng)創(chuàng)意思考，主要是考慮使用對(duì)象、使用

22、目的等因素，將幾個(gè)必須因素進(jìn)行組合從而形成新的想 法。同時(shí)，運(yùn)用多個(gè)因素進(jìn)行組合創(chuàng)意。2）關(guān)聯(lián)分析法。運(yùn)用關(guān)聯(lián)分析法進(jìn)行的產(chǎn)品創(chuàng)意思考，即將不同的產(chǎn)品集合在一起 進(jìn)行一定關(guān)聯(lián)分析，同時(shí)，類似于組合式的產(chǎn)品創(chuàng)意 ，也可以將幾種互不相干的 產(chǎn)品放在一起進(jìn)行新產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)分析創(chuàng)意。關(guān)聯(lián)分析法主要是組合或變異現(xiàn)有產(chǎn) 品功能，所選進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析的產(chǎn)品應(yīng)在某個(gè)方面或某幾個(gè)方面具有一定共性。2.2離心式榨汁機(jī)概念設(shè)計(jì)思路結(jié)果本設(shè)計(jì)的任務(wù)是要設(shè)計(jì)一臺(tái)多功能加工的果蔬榨汁機(jī)。設(shè)計(jì)需要考慮因素有：1）所設(shè)計(jì)的果汁機(jī)主要針對(duì)于常食用的果蔬，如橙子、檸檬、胡蘿卜等，同時(shí) 能制作豆?jié){等，加工效率要高，避免給消費(fèi)者帶來(lái)浪費(fèi)；

23、2）由于榨汁機(jī)使用對(duì)象是家庭用戶的不同成員，因此產(chǎn)品要求操作方便、安全 可靠，尤其是防水性，避免果汁流入機(jī)器類而造成用戶觸電事故；3）因?yàn)樵诩彝キh(huán)境下使用，要求噪聲低，振動(dòng)小，以免引起顧客不滿；4）產(chǎn)品會(huì)經(jīng)常使用，因此要清洗方便，同時(shí)當(dāng)產(chǎn)品閑置時(shí)，要有較好的防塵功能;5）產(chǎn)品應(yīng)美觀大方，滿足家用電器 35年的使用壽命根據(jù)以上的設(shè)計(jì)考慮因素，初步可確定所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為半自動(dòng)加工方式， 使用者 首先需要對(duì)果蔬進(jìn)行清洗和分塊， 再通過(guò)手工方法將果蔬放入進(jìn)榨汁箱體， 由旋轉(zhuǎn)的 刀具粉碎果蔬并將汁液從果蔬中擠壓出來(lái)， 從而達(dá)到榨汁的目的。被刀具粉碎的果蔬 汁及果肉通過(guò)離心旋轉(zhuǎn)盤和二次過(guò)濾網(wǎng)分開(kāi)， 果蔬汁流

24、入果汁收集裝置，而果肉則進(jìn) 入果渣收集裝置。設(shè)計(jì)中通過(guò)PLC控制系統(tǒng)控制整個(gè)榨汁過(guò)程，其中包括電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 速，點(diǎn)動(dòng)、連動(dòng)式的榨汁以及對(duì)果蔬汁的加熱等。2.3離心式榨汁機(jī)設(shè)計(jì)流程首先根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書確定榨汁機(jī)的總體構(gòu)成和主要參數(shù)；然后通過(guò)市場(chǎng)分析原則在現(xiàn)有的榨汁機(jī)中檢索出與當(dāng)前設(shè)計(jì)任務(wù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)作為此次的設(shè)計(jì)參考點(diǎn)；之后再通過(guò)變型設(shè)計(jì)完對(duì)離心式榨汁機(jī)的總成設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)構(gòu)思；接下來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)零件進(jìn)行相應(yīng)分析，對(duì)滿足設(shè)計(jì)要求的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行細(xì)化補(bǔ)充， 最后對(duì)擬定的設(shè)計(jì)進(jìn)行維護(hù)與 擴(kuò)充。設(shè)計(jì)過(guò)程包括以下幾個(gè)步驟：首先確定離心式榨汁機(jī)的基本創(chuàng)新點(diǎn)， 然后確定 離心式榨汁機(jī)的工作方式以及總體結(jié)構(gòu)和參數(shù)，最后進(jìn)行

25、零部件的細(xì)化設(shè)計(jì)。開(kāi)7始產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書確定榨汁機(jī)總體構(gòu)成和主要參數(shù)以市場(chǎng)需求分析原則、關(guān)聯(lián)分析法尋找創(chuàng)意點(diǎn)產(chǎn)品總體規(guī)劃1 F11r1榨汁結(jié)構(gòu)果汁過(guò)濾加熱系統(tǒng)控制系統(tǒng)其它各零件設(shè)計(jì)分析整機(jī)組裝分析結(jié)果 是否滿意是宀 完成圖2離心式榨汁機(jī)設(shè)計(jì)流程圖2.4離心式榨汁機(jī)分塊設(shè)計(jì)對(duì)離心式榨汁機(jī)進(jìn)行分塊組合設(shè)計(jì)， 不僅能夠滿足用戶的個(gè)性化需要，同時(shí)也能 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)。在對(duì)離心式榨汁機(jī)進(jìn)行分塊設(shè)計(jì)時(shí)， 應(yīng)該根據(jù)獨(dú)立性原則和通 用性原則來(lái)劃分。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，追求由簡(jiǎn)單零部件的組合以實(shí)現(xiàn)更多功能， 從而滿 足不同消費(fèi)者。根據(jù)現(xiàn)在市場(chǎng)上的榨汁機(jī)特點(diǎn)，綜合使用者需求，將離心式榨汁機(jī)進(jìn) 行盡以下設(shè)計(jì)：榨汁系 j

26、一廣刀 具 六角扭曲刀片_J細(xì)齒刀片旋轉(zhuǎn)盤傾斜度55JLL1再 離心過(guò)濾系統(tǒng)Vj 初次過(guò)濾L離心旋轉(zhuǎn)LJ|L二次過(guò)濾二次濾網(wǎng)盤LJLJ圖3離心式榨汁機(jī)方案設(shè)計(jì)圖2.5離心式榨汁機(jī)工作原理離心式榨汁機(jī)可對(duì)果肉產(chǎn)生很高的離心力， 更好地完成對(duì)果蔬榨汁過(guò)程。離心榨 汁機(jī)主要工作原理是首先利用刀具將果蔬進(jìn)行粉碎， 然后利用高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心 力將果汁和果渣分離，果汁透過(guò)金屬過(guò)濾網(wǎng)和引流渠道流入果汁收集裝置，果渣則由于離心力作用而甩出離心旋轉(zhuǎn)盤進(jìn)入果渣收集裝置，它的工作流程是：原料一清洗一分塊榨汁粉碎離心過(guò)濾果汁、果渣。操作指令S M果蔬汁1 y噪聲、發(fā)熱果渣圖4離心式榨汁機(jī)黑箱圖2.6電動(dòng)機(jī)的選用選

27、擇合理的電動(dòng)機(jī)有利于實(shí)現(xiàn)更好的榨汁效果， 一臺(tái)適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)使用恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn) 速能使果蔬汁更加美味可口。同時(shí)，合理的電動(dòng)機(jī)能更加安全可靠，經(jīng)濟(jì)適用。電動(dòng) 機(jī)的選擇主要內(nèi)容包括：電動(dòng)機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)形式、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速和額定功率， 其中額定功率的選擇最為重要。因此在這里簡(jiǎn)單介紹一下電動(dòng)機(jī)選擇的一般原則：1）選擇在結(jié)構(gòu)上與所處環(huán)境條件相適應(yīng)的電動(dòng)機(jī)，例如根據(jù)使用環(huán)境條件選用 相適應(yīng)的防護(hù)方式的電動(dòng)機(jī)2）選擇的電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械所提出的各種機(jī)械特性要求。如轉(zhuǎn)速要求、速 度穩(wěn)定性、速度調(diào)節(jié)及啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間等。3）選擇的電動(dòng)的功率應(yīng)被充分利用，通過(guò)計(jì)算確定出合適的電動(dòng)機(jī)功率，防止 出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象

28、4）所選用的電動(dòng)機(jī)應(yīng)安全可靠并且全球維護(hù)5）互換性能要好，一般情況下優(yōu)先使用標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)6）綜合考慮電動(dòng)機(jī)的極數(shù)、電壓等級(jí)，使電動(dòng)機(jī)在高效率、低損耗闕狀態(tài)下可 靠運(yùn)行對(duì)于一般家用食物加工用具，如拌碎器、碎肉機(jī)、果蔬榨汁機(jī)、打蛋機(jī)等，要求 高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)，因此最適宜選用串激式電動(dòng)機(jī)。 此類電動(dòng)機(jī)具有以下特點(diǎn)：1）轉(zhuǎn)速較高。其額定轉(zhuǎn)速一般超過(guò) 10000r/min，短時(shí)定額或周期工作定額；2） 無(wú)外殼。電動(dòng)機(jī)利用器具的外殼進(jìn)行防護(hù)，電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式為IP00，端蓋簡(jiǎn)化成支架形式，通常用鑄鋁做成，依靠支架上的螺孔安裝。3) 電動(dòng)機(jī)的功率一般在30250W之間。其輸出功率為

29、90W以下時(shí)，通常為自冷; 當(dāng)輸出功率在90W以上則采用軸流式風(fēng)扇冷卻。4)為了減小噪音以及降低成本，常采用含油軸承。電動(dòng)機(jī)的軸伸需與主機(jī)的驅(qū) 動(dòng)部件相配，一般采用斜齒輪軸伸。型號(hào)電壓(V)頻率(Hz)空載負(fù)載測(cè)試電壓(V)電流(A)轉(zhuǎn)速(r/min)轉(zhuǎn)速(r/min)電流(A)輸出 功率(W)效率(%)HCB5% 20220502200.3323000150000.605545HCB20A120601200.6523000150001.15545HC76-40220502200.7219000100002.525048HL-2A240501100.1510000105000.35HL-3A2

30、20501100.319000120000.95HL-3B220501100.1814000105000.45HL-4220501100.2521000128000.85表2家用串激式電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)單相串激式電動(dòng)機(jī)主要運(yùn)用在轉(zhuǎn)速高(400025000r/min )、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、體積 小的場(chǎng)合。其典型的用途是為電動(dòng)工具、吸塵器風(fēng)機(jī)、拌碎器、醫(yī)用離心機(jī)等日用電 器提供動(dòng)力。結(jié)構(gòu)上，單相串激式電動(dòng)機(jī)通常由端蓋、機(jī)殼、定子鐵心、釘子繞組、 換向器、電刷裝置、電樞、風(fēng)扇、轉(zhuǎn)軸等主要零部件組成。定子鐵心一般做成凸極形 式，多為兩極。定子繞組為集中繞組。經(jīng)過(guò)與同類榨汁機(jī)相比較，當(dāng)榨汁機(jī)正常工作，其轉(zhuǎn)速n達(dá)到

31、8000r/min以上的時(shí)候，榨汁機(jī)的離心效果較為良好，同時(shí)植物細(xì)胞壁的纖維絲抗拉強(qiáng)度在810MPa之間，將其與各種不同功率的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，得出轉(zhuǎn)矩大于200的電動(dòng)機(jī)符合榨汁機(jī)電動(dòng)機(jī)的要求，根據(jù)公式一眾(其中P為功率，單位為W m為轉(zhuǎn)矩，單位為N?m n為轉(zhuǎn)速，單位為r/min )，將以上數(shù)據(jù)帶入得:P 二 mn=0即缶8000r/min二何餉9.5499.549則選擇型號(hào)為HC76-40的單相串激電動(dòng)機(jī)，其額定功率為 250W正常工作時(shí)，其轉(zhuǎn)速可達(dá)到10000r/min，扭矩達(dá)到240 200N?m，滿足使用要求。2.7 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC=Programmable Logic Co

32、ntroller ，可編程邏輯控制器，是一種專門在工業(yè) 環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能 通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè) 計(jì)。PLC抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。在模塊上采用大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路；在結(jié) 構(gòu)上對(duì)耐熱、防潮、防塵、抗震等都有周到的考慮；在硬件上采用隔離、屏蔽、濾波、 接地等，以適應(yīng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)和過(guò)電壓、欠電壓的影響等。同時(shí)，PLC的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通

33、用性強(qiáng)，編程方便，功能強(qiáng)大，成本低，而且設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短， 維護(hù)方便。本次設(shè)計(jì)對(duì)離心式榨汁機(jī)的榨汁控制和加熱系統(tǒng)控制采用PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制，相應(yīng)電氣原理圖如下：-E7-IT L -E-圖5 PLC控制系統(tǒng)電路圖西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書3離心式榨汁機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1主要外型構(gòu)件設(shè)計(jì)榨汁機(jī)外型構(gòu)件主要包括機(jī)體上蓋，離心外殼，電機(jī)外殼，機(jī)體底座等。這些殼 體我們遵守了模具設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，同時(shí)考慮了模具的制造及其加工問(wèn)題。這樣更有利于榨汁機(jī)的生產(chǎn)并在一定的程度上減少了制造成本。離心式榨汁機(jī)的機(jī)體上蓋、果渣盒采用聚碳酸酯塑料材料，這種材料具有優(yōu)良的 工程性能，密度為1.2kg/m3,不易老化。聚碳

34、酸酯主要機(jī)械性能是剛而韌。聚碳酸酯 的成型零件在很寬的溫度保護(hù)范圍內(nèi)保持其尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)能達(dá)較好的精密程度， 其成型收縮率為0.5%0.7%膨脹系數(shù)低。但聚碳酸酯具有一定的吸濕性，正常使用 情況下吸濕率為0.15%,在室水中吸濕率為0.35%,在沸水中吸濕率為0.85%,在60C 以上的水中會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂而失去韌性。 在水蒸氣中反復(fù)蒸煮100次后，它的物理性能會(huì) 顯著下降。由于以上特點(diǎn)，聚碳酸酯通常在食品機(jī)械中制造需要承受沖擊載荷的食品 模具和托盤等。例如，餅干機(jī)上的沖壓模，巧克力澆注成型托盤等，同時(shí)還可以用來(lái) 制造其他各種飲料器具、容器、離心分離管、泵葉輪等。離心外殼、電機(jī)外殼則采用 PES塑

35、料。PES塑料是一種透明琥珀色的無(wú)定型的無(wú) 毒的樹(shù)脂，具有優(yōu)異的耐熱性，優(yōu)良的尺寸安定性，以及良好的耐化學(xué)品性。另外 PES對(duì)急劇溫度變化顯現(xiàn)優(yōu)良的可靠性，且在高溫長(zhǎng)期使用有優(yōu)良的可靠性。PES塑料耐熱性好：熱變型溫度在 200220E，連續(xù)使用溫度可在180200E。同時(shí)PES 塑料具有一次耐水解性：可耐150160C熱水或蒸氣，在高溫下也不受酸、堿的侵 蝕。其尺寸較為穩(wěn)定性：線膨脹系數(shù)小，而且其溫度信賴性也小是其特點(diǎn)。PES塑料還具有一定耐沖擊性：具有與聚碳酸酯相同的耐沖擊性。難燃性：具有自熄性，不添 加任何阻燃劑即有優(yōu)異的難燃性，可達(dá) UL94V-0級(jí)（0.46mm。耐化學(xué)藥品性：PES

36、 耐汽油、機(jī)油、潤(rùn)滑油等油類和氟里昂等清洗劑，它的耐溶劑開(kāi)裂性是非晶樹(shù)脂中最 好的。但它耐丙酮、氯仿等極性溶劑的性能不好，使用時(shí)應(yīng)加以注意。3.1.1機(jī)體上蓋在設(shè)計(jì)離心榨汁機(jī)時(shí)，我們需要考慮進(jìn)料口與離心旋轉(zhuǎn)盤之間尺寸配合關(guān)系，這樣可以不僅能使得果蔬得到更徹底的粉碎，同時(shí)能使得果蔬的離心更加充分。再者， 我們需考慮到端蓋與離心外殼之間的配合，從而使得離心式榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊。 榨汁機(jī)的端蓋和離心外殼共同組成離心箱，果肉的分離離心運(yùn)動(dòng)便在離心箱里實(shí)現(xiàn)。 在端蓋上端設(shè)有進(jìn)料口，榨汁前，需先將果蔬進(jìn)行清洗然后分塊處理，切成小塊的果 蔬從進(jìn)料口進(jìn)入離心箱中做離心運(yùn)動(dòng)， 將果蔬從進(jìn)料口投入，然后用推料桿

37、將果蔬緊壓在圓形切削刀片上，刀片將果蔬切成碎片，這時(shí)果蔬在離心箱中做離心運(yùn)動(dòng)，由于 質(zhì)量大的離心力也大，故隨著離心運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行，質(zhì)量大的沿著離心旋轉(zhuǎn)盤向高處運(yùn)動(dòng)， 然后慢慢的甩出，收集到果渣盒中，而汁液則透過(guò)離心旋轉(zhuǎn)盤的小孔并通過(guò)二次濾網(wǎng) 盤進(jìn)入引流渠道，然后流入果汁盒中。其壁厚為 2mm端蓋的結(jié)構(gòu)如圖所示：3.1.2離心外殼離心外殼作為離心式榨汁機(jī)最重要的組成部分，它保證榨汁機(jī)果汁和果渣的分 離，果渣隨著離心力的作用被甩出了離心旋轉(zhuǎn)盤，被甩到了果渣盒中，因而如何使果渣甩入果渣盒中成了設(shè)計(jì)的重要部分了， 因此在設(shè)計(jì)端蓋時(shí)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)圓梯形 的擋板，而在離心外殼上則設(shè)有一定的開(kāi)口， 果渣盒便處

38、于開(kāi)口的下方。這樣當(dāng)果渣 由于受離心力作用而沿著離心旋轉(zhuǎn)盤甩出盤時(shí)，圓梯形擋板則使果渣恰好落入果渣盒 中，從而限制了果渣的運(yùn)動(dòng)。此外就果汁出口而言，其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方便。當(dāng)果蔬塊進(jìn)入 離心箱后做離心運(yùn)動(dòng)，在離心過(guò)程中，果汁與果肉分離而通過(guò)離心旋轉(zhuǎn)盤的小孔進(jìn)入 二次濾網(wǎng)盤，經(jīng)二次過(guò)濾后進(jìn)入回轉(zhuǎn)圓腔，在回轉(zhuǎn)圓腔的底部我們將其設(shè)計(jì)成螺旋狀， 并在一端開(kāi)有圓形小口，這樣果汁可以隨著離心運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行而順利流入果汁盒中。在設(shè)計(jì)離心外殼的時(shí)候，我們需要考慮其機(jī)體上蓋、電機(jī)底座以及離心旋轉(zhuǎn)盤之間的配 合，包括模具的制造，設(shè)定機(jī)體上蓋與離心外殼的壁厚為2mm因此離心外殼只是個(gè)壁厚為2mm勺外殼而已，其正反兩面的凹凸結(jié)構(gòu)

39、正好相反。離心外殼結(jié)圖示意圖：21西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書圖9離心外殼3.1.3電機(jī)外殼電機(jī)外殼作為固定電動(dòng)機(jī)并定位電動(dòng)機(jī)與離心底座，因此在設(shè)計(jì)中，不僅要考慮到電動(dòng)機(jī)固定部分，同時(shí)還要考慮到電機(jī)與離心箱之前的位置定位， 此外，對(duì)電機(jī)的 防水功能設(shè)計(jì)不能馬虎。在電機(jī)外殼內(nèi)部，有一個(gè)圓柱形殼體，我們采用螺母固定電 動(dòng)機(jī)，在電機(jī)外殼的內(nèi)壁頂部設(shè)有3個(gè)螺紋孔以便電動(dòng)機(jī)的固定，同時(shí)可以更好的保 證電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)性。其次是電動(dòng)機(jī)與離心底座的配合，在電機(jī)外殼的頂部開(kāi)一圓形口， 電機(jī)軸端由此伸出，在電機(jī)軸端安裝離心底座連接器，離心底座連接器與離心底座相 接配合，這樣就可以更好與離心旋轉(zhuǎn)盤相配合，達(dá)到較好的驅(qū)動(dòng)效果

40、。再者，電機(jī)外 殼與離心外殼以及底座的配合，包括固定夾在其上的安裝位置，需考慮到果汁盒和果 渣盒的位置。電機(jī)外殼壁厚為 2mm局部有些變化，但不會(huì)影響模具的制造。電機(jī)外殼結(jié)構(gòu)示意圖：圖10電機(jī)外殼1圖11電機(jī)外殼23.1.4機(jī)體底座機(jī)體底座主要考慮整機(jī)的防滑問(wèn)題。機(jī)體底部采用機(jī)械式扣鎖與電機(jī)外殼相固定，其底部嵌入防滑膠墊直接和外部連通，這樣不僅很好地解決了整機(jī)防滑問(wèn)題， 同時(shí)還將機(jī)體有效的固定。機(jī)體底座示意圖：圖12機(jī)體底座23西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書3.2產(chǎn)品內(nèi)部主要構(gòu)件設(shè)計(jì)榨汁機(jī)的內(nèi)部構(gòu)件主要包括離心旋轉(zhuǎn)盤， 離心底座，離心底座連接器，二次濾網(wǎng) 盤等。這些構(gòu)件遵守了模具設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，同時(shí)考慮了模

41、具制造及加工問(wèn)題。 對(duì)于離心旋 轉(zhuǎn)盤及二次濾網(wǎng)盤，均采用不銹鋼制成，對(duì)于離心底座，離心底座連接器則采用ABS塑料制成。ABS塑料，其具有無(wú)毒、無(wú)臭、堅(jiān)韌、質(zhì)硬、剛性好等優(yōu)點(diǎn)，在低溫條件 下抗沖擊和機(jī)械性能較好，使用溫度范圍大，因此應(yīng)用廣泛。3.2.1離心旋轉(zhuǎn)盤離心旋轉(zhuǎn)盤是果汁和果肉離心分離的主要組成部分。經(jīng)過(guò)初步實(shí)驗(yàn)可得出，當(dāng)離 心旋轉(zhuǎn)盤上部金屬濾網(wǎng)傾斜 55時(shí)，可以很好地將果汁和果渣分離開(kāi)來(lái)。離心旋轉(zhuǎn) 盤的主要作用是在于當(dāng)開(kāi)啟榨汁機(jī)后， 電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤高速旋轉(zhuǎn)，榨汁機(jī)就是利用旋 轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用將切削刀片粉碎后的果渣與果汁分離開(kāi)來(lái)，離心過(guò)程中果汁透過(guò)金屬濾網(wǎng)進(jìn)入二次濾網(wǎng)盤進(jìn)行二次過(guò)濾后流入

42、果汁盒中，果渣則被甩出旋轉(zhuǎn)盤而落入 果渣盒中。離心旋轉(zhuǎn)盤與離心底座之前采用三個(gè)連接螺栓相固定，以便于對(duì)離心旋轉(zhuǎn)盤的修理維護(hù)。離心旋轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)示意圖：_!LLLLL LL-I-I LLLLL I JLtLLLLELLLLL ULZ -圖14金屬濾網(wǎng)#圖13離心旋轉(zhuǎn)盤金屬濾網(wǎng)（局部圖）_u LLLLL _U_U_U_I_U_U_U lluh-LLLtLULLLLLLLLLLI-LLL LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL -I LLLLLLLLLLLL LLLLLLLLL LLLLLLL-LL_U_U_I_UL_U L _u匕匕L_LJh-m-l_u 一u一u一u-u-u LLLLLLLLLL

43、LLLLLLLLLLL LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL LLLLLLLLLLLLLLLLLL LLLL _UL_UL_U _U_I_UL_U L _uUDULLLLLhuH-ULLLL LLLLLLLLLL bubLLULLUtLLLLLLLL LLLLLLLLLLLL LLLLLLLLL JULL_U LLLLLLLL _U_U_U_I_UL_U_1 LLUUOULLLLLLr-LtuLLLL 一u一U一U一UL-U L LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL -I LLLLLLLLLLLL LLLLLLLLL -IJUL_I西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書322刀具榨汁刀具用于對(duì)果蔬

44、塊的粉碎，是榨汁機(jī)榨汁最為核心的部分。其材料選用不銹 鋼材料，表面有細(xì)小的小齒刀片可對(duì)果蔬塊進(jìn)行細(xì)磨，而周圍有六個(gè)扭曲刀片，六個(gè)刀片對(duì)較大塊的果蔬塊進(jìn)行切碎處理，例如可對(duì)浸泡后的黃豆進(jìn)行榨汁從而制作出新 鮮的豆?jié){。刀具與離心旋轉(zhuǎn)盤相同，采用三個(gè)連接螺栓與離心底座相固定。刀具結(jié)構(gòu)示意圖：圖15刀具3.2.3離心底座及離心底座連接器離心底座及離心底座連接器作為電動(dòng)機(jī)與離心旋轉(zhuǎn)盤以及刀具之前的傳動(dòng)構(gòu)件， 在高速旋轉(zhuǎn)下需要較好的抗沖擊性等機(jī)械特性。其中，離心底座共有6個(gè)螺紋孔，以便于與刀具和離心旋轉(zhuǎn)盤相固定；離心底座連接器與電動(dòng)機(jī)之前則采用對(duì)頂螺母進(jìn)行 固定和鎖定，這樣既能很好保證電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)，也方便

45、電動(dòng)機(jī)的修理維護(hù)。離心底座及離心底座連接器結(jié)構(gòu)示意圖：圖16離心底座25西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書圖17離心底座連接器3.3產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果圖產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)圖：圖19離心式榨汁機(jī)分裝圖27西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書4 Pro/E三維建模設(shè)計(jì)4.1 Pro/E軟件特點(diǎn)Pro/Engineer軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC旗下的一款由CAD/CAM/CA一體 化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在 目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位。Pro/Engineer作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CA領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界內(nèi)的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今主流的CAD/CA

46、M/CAE軟件之一，特別是在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。Pro/E是第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)概念的軟件，并采用了單一數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決特征的相關(guān)性問(wèn)題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，從而 不必安裝所有模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成到一起， 實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，Pro/E采用模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件 制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等。Pro/E還為用戶提供了二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，利用Pro/Toolkit提供的C程序函數(shù)庫(kù)，可用C程序中檢索、修改和創(chuàng)建Pro/E的各類 特征對(duì)象，從而大大擴(kuò)充系統(tǒng)的原有功能，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。P

47、ro/E具有強(qiáng)大的兼容性，可與UN Solidworks等其它三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù) 交換，還可轉(zhuǎn)化為PowerShape的數(shù)據(jù)格式。對(duì)于某些特定外型，可先將所有關(guān)鍵點(diǎn) 編輯成IBL, ASCII等格式文件，再通過(guò)來(lái)自文件的制作曲線、曲面工具，直接導(dǎo)入 IBL, ASCII等格式文件來(lái)生成，從而得到產(chǎn)品的初步造型。4.2 Pro/E建模過(guò)程Pro/E作為一款功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，其廣泛用于機(jī)械設(shè)計(jì)、汽車、 航天、電子、模具、玩具等行業(yè)?；谔卣鞯膮?shù)化設(shè)計(jì)和具有完全關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)數(shù)據(jù) 庫(kù)，是Pro/E最值得稱道的兩大特性。以下簡(jiǎn)單介紹下 Pro/E的建模過(guò)程。4.2.1產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)產(chǎn)品的造

48、型設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品草圖的具體化表現(xiàn)，利用Pro/E曲面以及自由曲面功能可 以精確地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，它可以為產(chǎn)品后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的提供參考。Pro/E三維模型將線框、曲面和實(shí)體三者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)整體，在建立產(chǎn)品 幾何模型時(shí)兼用線、面、體三種設(shè)計(jì)手段。造型過(guò)程中，先用繪制曲線工具繪制產(chǎn)品 的結(jié)構(gòu)框架，再利用曲線的架構(gòu)構(gòu)造曲面外型。4.2.2零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)主要是對(duì)零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，通常需要根據(jù)各零件的具體功能和要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，有時(shí)候還需要一定的造型設(shè)計(jì)， 但此類零件通常位于產(chǎn)品內(nèi)部，因此對(duì) 造型的創(chuàng)意性要求不高，其結(jié)果只需滿足使用其功能。零件設(shè)計(jì)主要有以下幾種情況：1）基于產(chǎn)品造型的零

49、件設(shè)計(jì)基于產(chǎn)品造型的設(shè)計(jì)步驟如下：l. 設(shè)定造型設(shè)計(jì)的曲面作為零件的主體外型，并使用默認(rèn)基準(zhǔn)以方便裝配工作；n .根據(jù)所選用材料特性和產(chǎn)品使用要求設(shè)定殼體的厚度；川.確定各特征的相互關(guān)系，在模型的基礎(chǔ)上完成每個(gè)特征細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)和修飾工作。2）內(nèi)部零件的設(shè)計(jì)產(chǎn)品內(nèi)部零件的造型必須配合產(chǎn)品外型所決定的內(nèi)部空間大小和形狀，內(nèi)部零件的造型需要參考外殼設(shè)計(jì)的結(jié)果。利用Pro/E組件中零件設(shè)計(jì)的方法可以很好地達(dá)到 這一要求。具體步驟是：I .新建一個(gè)組件模塊，利用缺省位置裝配命令將所有基于產(chǎn)品造型而設(shè)計(jì)的零件裝 配起來(lái)；n .再利用在組件模式下創(chuàng)建零件的命令創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)部的零件，同時(shí)注意也要在創(chuàng)建 零件前使用

50、缺省位置裝配命令；m.利用組件中已有的零件作為參考創(chuàng)建所需零件，零件的細(xì)節(jié)部分的特征可以單獨(dú) 打開(kāi)此零件繼續(xù)創(chuàng)建。3）通用零件的設(shè)計(jì)423零件設(shè)計(jì)分析產(chǎn)品三維造型的最終目的是制造出產(chǎn)品， 塑件大都是模具制造出來(lái)的。因此，在 三維造型時(shí)，需要考慮模具制造工藝，在確定產(chǎn)品出模方向后，還應(yīng)對(duì)曲面能否出模 進(jìn)行檢查，以及是否有倒扣現(xiàn)象等，如發(fā)現(xiàn)有倒扣現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修改，重構(gòu)特征。4.2.4零件裝配設(shè)計(jì)基于產(chǎn)品造型所設(shè)計(jì)的零件可以很方便地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的裝配。零件設(shè)計(jì)好以后，可在組件設(shè)計(jì)模式下將其裝配起來(lái)，也可以在組件設(shè)計(jì)模式下創(chuàng)建新的子組件和新元 件。約束裝配是最基本的裝配方式。使用約束裝配的方式來(lái)裝配零件

51、時(shí)需指定若干個(gè) 約束條件來(lái)約束零件的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，使之固定在三維空間中的某一個(gè)位置。定義一個(gè) 約束的步驟如下：I選定約束類型n在零件和組件中分別選取一個(gè)有效參照， 所選參照對(duì)象受指定約束影響，使零件位 置發(fā)生相應(yīng)變化，必要時(shí)，可以設(shè)置其偏移類型和參數(shù)除約束裝配外，還有鏈接裝配等。425工程圖制作Pro/E提供有專門的“繪圖”模塊來(lái)進(jìn)行工程圖設(shè)計(jì)，可以通過(guò)三維模型創(chuàng)建二 維工程圖。同一個(gè)Pro/E工程圖中的所有視圖都是相關(guān)的，若修改某視圖中的尺寸， 則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)更新其他相關(guān)視圖，同時(shí)也會(huì)才三維模型自動(dòng)更新。4.3 Pro/E 建模小技巧4.3.1草繪特性草繪過(guò)程中，要盡量多的使用各種約束，對(duì)稱線和

52、構(gòu)建線、構(gòu)建圓的使用。理想 的草繪結(jié)束后是沒(méi)有虛約束的。 草繪尺寸的批量修改，可大大提高草繪效率，先畫出 設(shè)計(jì)相似圖形，選中全部尺寸，取消再生復(fù)選框，批量修改完成后直接生成最終需要 的草繪圖形。草繪截面時(shí)，增加控制（構(gòu)建）線，從而在陣列中實(shí)現(xiàn)截面可變。4.3.2 拉伸特征對(duì)于截面不封閉的薄壁件，拉伸前選中圖示的壁厚按鈕，可實(shí)現(xiàn)由非封閉曲線直 接拉伸出薄壁體。4.3.3陣列特征常規(guī)的陣列很簡(jiǎn)單，圖中所示的是兩種不同的可以實(shí)現(xiàn)可變截面的陣列。通過(guò)陣列軌跡加尺寸遞減實(shí)現(xiàn)可變截面陣列。4.3.4倒圓角通過(guò)邊倒圓角，很常用，當(dāng)需要時(shí)，還可將一條邊的圓角半徑設(shè)置成可變的。除 此之外，還可通過(guò)面與面倒圓角，邊與面倒圓角。此外對(duì)于未知厚度薄壁件，還可采 用完全倒圓角，實(shí)現(xiàn)半圓弧過(guò)度。4.3.5從組件中創(chuàng)建零件（子組件）在設(shè)計(jì)過(guò)程中，以組件的方式創(chuàng)建零件，可以利用top-down設(shè)計(jì)思想，完成各組件之間的配合或相對(duì)位置關(guān)系，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)零件之間的參照共享。優(yōu)點(diǎn)之處在于， 零件的修改可以在組件中直接進(jìn)行， 其修改完成后，與其相配的零件，在再生之后可 自行完成更新。由于設(shè)計(jì)之初，沒(méi)有骨架模型，導(dǎo)致后續(xù)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，成員之間建 模無(wú)法完成裝配，同樣可以在組件中建立骨架模型（盡管有點(diǎn)兒顛倒設(shè)計(jì)順序）。通過(guò)【發(fā)布幾何】建立零件之間的配合關(guān)系。436從組件中創(chuàng)建零件的一些注意事項(xiàng)修改零件，需要在