甘蔗榨汁机的设计

前言

甘蔗榨汁机是提取甘蔗汁液必不可少的机械加工设备。在加工甘蔗饮品时，必须将收获的甘蔗进行榨汁取液。近年来，随着经济、技术的不断发展，许多食品的营养价值也陆续被发掘。试验研究表明，甘蔗汁液的营养价值非常可观，并且口味甘美，赢得广大消费者钟爱。但一直困扰广大消费者和甘农的一个重要因素是如何便捷的提取甘蔗汁液。因此研究设计一款简捷方便的甘蔗榨汁机将显得尤为重要和迫切，而且市场需求极大。

甘蔗榨汁机是为了紧跟时代发展，迎合现代人健康、卫生、新鲜、时尚、简捷方便的饮食要求，研发引进高新技术，精心设计打造而成。采用该机压榨的甘蔗汁液，属于天然绿色食品，清甜甘爽，营养丰富。

该设计借鉴手动甘蔗榨汁机跟压辊式榨汁机，从而研究设计的。是一款简易的压榨机械，同时通过改变压辊之间的间距，还能进行水果，蔬菜等的压榨。本文设计的三辊式甘蔗榨汁机是一款比较常用的提取汁液的压榨机械。目前全国各地普遍种植甘蔗，甘农在收获甘蔗喜悦的同时，不免甘蔗出售而感到烦恼。很多甘农自己采用古老的办法将甘蔗进行挤压取液在市场上销售。但往往提取的汁液很少，而且不能保证洁净，面对庞大的消费人群，普通压榨的汁液就如同杯水车薪，不能满足广大消费者的需求，还有大部分甘农直接将甘蔗拿到市场上销售，消费者鉴于甘蔗汁液提取的不便，往往都是看看而已。因此研究设计一款甘蔗榨汁机，将它投入市场，将会给甘农、消费者带来极大的方便，同时也带来极大的市场利益。通过了解消费者的需求可知，消费者喜爱能够像喝汽水那样简单的来一杯甘蔗汁。本文设计的甘蔗榨汁机可以用于批量榨取甘蔗汁液，而且体积小也可用于家庭使用。更重要的是我们能够将它投放到火车站、汽车站、机场、学校、公园、广场等一些人流量大的地方,给公民给予方便，同时尽显公民对于健康卫生的追求。

本文设计的甘蔗榨汁机不仅用于甘蔗的榨取，还能对纤维度高的食品进行压榨，并且榨取时，能够保证榨取的汁液清洁卫生，同时保证榨取汁液全面，能够做到一遍榨取到位，节约时间，不浪费甘蔗原材料。通过对现有压榨机械的对比分析，该设计采用电机带动，减速器减速，皮带以及齿轮传动，三个压辊两组压榨，汁液分取采用过滤装置。通过对整机的结构尺寸，驱动轴的结构尺寸、齿轮传动比、减速器减速比等进行了详细的计算，使本方案有了初步的设计应用价值。

关键词：三辊压榨；榨汁机；甘蔗

目录

1绪论 (1)

1.1课题研究的目的和意义 (1)

1.2国内外甘蔗榨汁机的研制状况 (1)

1.3国内外甘蔗榨汁机存在的问题 (2)

1.4现有甘蔗榨汁机的压榨方式 (2)

1.5课题研究的主要内容及预期目标 (4)

2甘蔗榨汁机的总体设计 (5)

2.1市场上常见的甘蔗榨汁机有 (5)

2.2设计的基本原理 (6)

2.3样机结构及工作原理 (6)

3甘蔗榨汁机机结构设计 (7)

3.1喂料机构 (7)

3.2三辊轮两两间间距的计算 (8)

4机构的设计 (9)

4.1调隙螺栓的设计 (9)

4.2带的选择与计算 (9)

4.3轴的强度校核计算 (9)

4.4压辊的校核 (10)

总结 (13)

致谢 (14)

参考文献 (15)

1绪论

1.1课题研究的目的和意义

甘蔗榨汁机是甘蔗提取汁液必不可少的机械设备，甘蔗的营养价值颇为丰富[11]，含有大量的蔗糖，维生素、氨基酸、微量元素等。近年来，随着经济技术的不断发展，人类对于健康饮食的标准要求也在不断的提高，许多食品的营养价值也陆续被发掘。

甘蔗在全球种植面积极大，我国也是世界上甘蔗种植大国，每年有200万公顷的种植面积，产出蔗糖150万吨，但有很多甘蔗不是直接进入工厂加工成蔗糖以及饲料，而是在市场上销售。问题在于极大的甘蔗销售在给甘农带来经济效益的同时，也给甘农带来了极大的不便，消费者需要的是方便简洁的操作就能获取甘蔗丰富的营养价值。可问题在于提取甘蔗汁液是个头疼的问题。不能产业化，更不能大量提取。因而研制一款既简捷又方便的甘蔗榨汁机将显得尤为重要。

市场上现有的甘蔗榨汁机多采用手动，以及双辊和五辊压榨机，手动压榨机械简单，但需要消费者来自己完成，将给消费者带来不便，双辊压榨便于控制两压辊之间的距离，不能保证压榨质量，五辊压榨机械过于复杂，成本较高。采用三辊压榨将有效避免机械装备的复杂度，同时又能保证甘蔗榨取效果，节约成本，方便轻捷。该甘蔗榨汁机因其体积小、重量轻、结构简单，所以制造成本低，而且可以保证甘蔗榨取充分，节约原材料。

本文设计的甘蔗榨汁机榨取甘蔗时，能够保证榨取的汁液清洁卫生，同时保证榨取汁液全面，能够做到一遍榨取到位，节约时间，不浪费甘蔗原材料。

1.2国内外甘蔗榨汁机的研制状况

1.2.1国内甘蔗榨汁机现状

国内目前采用甘蔗榨汁机主要存在以下几种形式，立式甘蔗榨汁机[7]，像冷饮店里面立式可乐灌装机，这种机械操作简单，每次可供应一人使用，占用体积小，轻捷。但由于不能满足我国广大的甘蔗种植需求，因而只能在一些较小场合容易见到，并且不便于清洗。还有一些是通过螺旋推送器机构设计的推压式甘蔗榨汁机，这种甘蔗榨汁机是比较早期设计的一款甘蔗榨汁机，挤压效果较好，但由于残渣不易退出，并且在挤压时需将甘蔗打碎，因而现在不常用。目前比较常见的是压辊式甘蔗榨汁机。

压辊式甘蔗榨汁机常见的有两辊、三辊、五辊以及七辊。两辊甘蔗榨汁机结构简单，但市场上很少，因为压榨效果不太理想，浪费原材料，不便于大批量生产。比较发现效果最好的为三辊跟五辊式甘蔗榨汁机[10]，市场比较常见。值得提出的是还有一款手动挤压式甘蔗榨汁机，结构及其简单，

操作也非常方便，但由于外型不能像五辊式甘蔗榨汁机优美，因而不长见。

1.2.2 国外甘蔗榨汁机现状

国外甘蔗榨汁机研究现状多为四辊和六辊压榨式甘蔗榨汁机，由于甘蔗生长受光照时间的要求，世界上主要种植甘蔗的国家多为热带跟亚热带地区的国家。像印尼、印度主要的农作物为甘蔗，澳大利亚、德国的甘蔗榨汁机基本算是全球最先进的机器。加拿大本国主要是进口澳大利亚，德国的甘蔗榨汁机进行甘蔗榨汁。我国也购买一些先进国家的甘蔗榨汁机，但是北美地区的甘蔗较大（直径4-5.5 ㎝，国内一般为3-4.4㎝），机器在使用过程中存在很多问题。

1.3国内外甘蔗榨汁机存在的问题

我国研究甘蔗榨汁机起步较晚发展缓慢，和发达国家相比只能望其项背，目前市场上流行的一些机具中，存在如下问题，因此，难以大范围推广应用。

(1)容易卡机。国外一些地区由于甘蔗大，经常造成机器的卡机抱死。应对这种现象，我国广州雷迈机械设备有限公司进行了机械设备的改装或者从新设计。

(2)榨汁不卫生。渣料外排，不适合在室内，如超市、酒吧、餐饮等场所使用；因而在室外榨汁的过程中，由于甘蔗糖份多，引来苍蝇，蜜蜂等，造成健康饮食的不卫生。

(3)产量低、噪音大。一级压榨，出汁率低；浪费多，齿轮变速，噪音大。不适宜在室内安装甘蔗榨汁机。

(4)通用性差；此外由于甘蔗、硬，使得压辊磨损较为严重。

因而需要进行改良：食品级不锈钢实心棒材压辊；渣料入柜式设计，方便在室内使用；采用三辊或四辊分两级压榨方式；为了减少噪音，机器采用涡轮减速机和皮带传动，符合环保和室内使用的要求。

1.4现有甘蔗榨汁机的压榨方式[14]

(1)螺旋推送挤压装置，如图1-1所示：

图1-1螺旋推送挤压装置