1、畢業設計說明書 題 目： 離心式榨汁機設計 學院(直屬系)： 機械工程與自動化學院 年 級： 2009級 專 業：機械設計制造及其自動化 姓 名： 彭 逸 學 號： 312009080301531 指 導 教 師： 柳 在 鑫 完 成 時 間:： 2013年6月4日 目錄摘要 1Abstract 21. 緒論 31.1研究目的和意義 31.2論文的主要內容及研究方法 31.3榨汁機用戶調查問卷 62. 離心式榨汁機設計方案分析 82.1離心式榨汁機概念設計過程 82.2離心式榨汁機概念設計思路結果 82.3離心式榨汁機設計流程 82.4離心式榨汁機分塊設計 102.5離心式榨汁機工作原理 11

2、2.6電動機的選用 112.7 PLC控制系統設計 133. 離心式榨汁機總體結構設計 143.1主要外型構件設計 143.2產品內部主要構件設計 193.3產品整體結構設計結果圖 214. Pro/E三維建模設計 234.1 Pro/E軟件特點 234.2 Pro/E建模過程 234.3 Pro/E建模小技巧 244.4離心式榨汁機設計結果圖 265. 榨汁機的使用和保養 306. 部分果汁食譜 317. 總結與體會 338. 致謝詞 349. 參考文獻 35摘要近年來，隨著人們的生活水平普遍提高，對自身身體健康越來越重視，更加注重于其食品營養的保障，特別在果蔬類飲品上，人們更喜歡新鮮而可口

3、的純果汁。目前市場上現售的橙汁、蘋果汁等果蔬汁，不僅價格高，而且不新鮮，甚至有些廠家在果蔬汁里添加其他成分，沒有現榨的有營養、方便。同時隨著現在消費形式的改變，現在有的家庭及個體經營者對小型果蔬榨汁機的要求增多，更多不單純只是要求能對果蔬進行榨汁，還希望能同時能進行加熱、制作豆漿等。與此同時，對果蔬汁的處理，榨汁機的清洗、質量等要求越來越高。本文在總結了國內外學者在相關領域的研究成果的基礎上，提出了現有榨汁機設計所需解決的問題，結合現有資料，對榨汁機設計的一些問題進行了探索，并根據相關資料和現有條件對家用榨汁機進行了創新型設計。本此設計為了使設計結果更好的滿足人們的需要，首先對市場現有的榨汁機

4、和人們對其要求做了一些的調查和統計，結合現有的榨汁機，設計對其進行了創新型改進設計，其中包括對榨汁機電動機的選用，榨汁機榨汁部件、機體殼等設計。利用Pro/E進行了三維建模，以及運用PLC進行控制設計，確定和完成了對離心式榨汁機的具體設計方案。相信，這款新型的榨汁機將會受廣大消費者的喜愛。關鍵詞：創新設計，榨汁機，離心，Pro/E，PLCAbstractIn recent years, as people's living standard is improving, more attention to their own health more and more attention

5、to the nutrition, 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 even some manufactur

6、ers add other ingredients in the fruit and vegetable juice, no fresh nutritious, convenient. At the same time as the present consumption form change, now some families and individual operators of small fruit and vegetable juicer increase, more is not only required to be on the fruit and vegetable ju

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

8、sign problems existing juicer, combined with the existing data, and explores some problems Juicer design, and in accordance with the relevant data and the existing condition of domestic juicer is an innovative design. For this design need to make better design results meet people, first of all of th

9、e existing market juicer and requirement of the people doing the investigation and statistics of some of the existing, combined with the juicer, design is innovative on the improvement of the design, including the selection of the juicer, electric machine, juicer juice components the body shell desi

10、gn, etc. For 3D modeling using Pro/E, and use PLC control design, 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 緒論通過大學四年對機械設計制造及其自動化這個專業相關知識的學習，以及各種專業實習，我較系統地了

11、解、學習和掌握了基本理論知識和機械設計專業的專業基礎知識。在此基礎上，在專業老師的指導和帶領下，完成了本次畢業設計。 1.1研究目的和意義食品加工工藝日益成為二十一世紀一個主要工業之一，它的發展情況已經成為一個國家人們的生活水平的重要標志，也是一個國家的科技水平的體現，它直接關系到制造業和加工業產品的科技含量。食品加工工藝對人類的發展和社會的進步做出了不可代替的貢獻。我國從古至今一直重視養生之道，特別是在人們生活水平提高后的今天，人們對飲食消費觀念也有所提高，人們形成了自制食品是最安全最衛生最營養的觀念，鮮榨果汁逐步取代碳酸飲料而成為人們主要的飲品之一。鮮榨果汁營養進入人體消化系統后，會使血液

12、呈堿性，把積存在細胞中的毒素，如鉛、鋁、汞等重金屬和自由基等排出體外，因此有解毒排毒、凈化機體的作用，同時還能促進消化、增進食欲、美白肌膚、健美減肥。在炎炎的夏季，自己可以隨時制作一杯鮮榨的果汁飲品，是大眾家庭不錯的選擇。近幾年來，各個領域的家庭當中已陸陸續續出現了榨汁機，隨著人們生活水平的不斷提高，榨汁機將會成為每一個家庭中的必需品，而目前市場上的榨汁機已不能完全滿足人們的要求，因此需要一款新型的榨汁機進入市場。1.2論文主要內容及研究方法1.2.1論文主要內容本設計主要針對離心式榨汁機的機械本體設計，主要為水果榨汁機的榨汁和機體外殼部分設計。本設計以簡單、操作方便實用、安全為原則，采用AB

13、S塑料和PC（聚碳酸酯）塑料，在設計中彌補了市場上現有的各種榨汁的不足，從各方面結合設計，充分體現了自動化、小型化、簡單化、安全化等特點。簡單而實用的特點同時能滿足老年人和小孩的使用需求，清洗簡單，維護修理方便。在未來的市場上，將會是很暢銷的一款榨汁機。1.2.2研究方法在系統研究和總結市場現有榨汁機以及各研究文獻的基礎上，采用帶齒扭曲的切削刀片和小齒磨碎進行粉碎，以便能更好的切削果蔬；精密的金屬過濾網穩定的旋轉能保證榨汁的高效，二次濾網能更好減少果蔬汁的出泡以多余的果肉；電動機采用兩檔位不同轉速，以適用于不同榨汁需求，同時采用點動式和連動式榨汁控制，保證用戶對榨汁的不同要求；加熱系統可為用戶

14、果汁進行有效加熱，一杯熱豆漿唾手可得；采用整體蓋鎖結構，保證用戶的安全，讓用戶更安全、更省心。1.2.3榨汁機發展現狀截止于1999年，我國的水果種植面積己占全世界的21.3%，水果總產量占世界水果總產量的14%，居世界第一位。其中以蘋果、梨為世界第一位，柑橘產量僅次于巴西和美國，而居世界的第三位。豐富的水果資源為中國果汁加工業的發展提供了原料保障，同時也推動著中國果汁工業的發展，但是我國水果的果品品質、加工產品的種類和質量，在國際市場上同發達國家相比仍存在較大的差距，有些國家或者地區的水果深加工確實占的比例較高，如盛產甜橙的巴西，其總產量的80%被加工為果汁，而美國佛羅里達州生產的甜橙，總產

15、量的93%被加工成果汁。21世紀，隨著人們對生活水平質量不斷的提高，對健康和營養的食品要求也越來越高，現代的人們形成了自制食品是最安全最衛生的觀念，同時也在榨汁中享受到生活的樂趣。中國大陸市場上，榨汁機行業處于高速增長期。榨汁機在我國普及率還較低，但已逐漸被消費者熟悉，銷量增長較為迅速。榨汁機是一種可以將果蔬快速榨成果蔬汁的機器，小型可家用。它早在1930年由諾蔓沃克博士（Dr. Norman Walker ）發明，這位博士因發明世界上第一款榨汁機而聞名于世，被譽之活性果汁機之父。在此基礎上，后來由設計師們改進出不同款式及不同原理的榨汁機，比如SKG榨汁機、九陽榨汁機以及飛利浦榨汁機等。目前，

16、榨汁機的消費群體主要分為兩類：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養；另一類則是追求時尚及生活品位的年輕人，榨汁機滿足了他們個性口味的需求。隨著生活水平的提高，消費者的心態也由最基本的生活需要向營養健康的品味生活過渡，這使榨汁機更加普及提供了有利的條件。無論是榨汁機還是食品處理器，都處于市場的導入期，一方面因為榨汁機進入中國市場較晚，而更主要的原因是國內消費水平還較低，消費者還沒有完全形成飲用鮮榨果汁的習慣。經過近百年的發展，果汁加工技術日臻完善，果汁及加工品在國際市場的交易量不斷的增大，果汁加工業已成為一專門行業。為適應行業的發展，榨汁機的生

17、產技術也在向更高的目標和水平改進和完善。今后家用榨汁機的發展趨勢表現在：設備小型化、高出汁率、自動化、高澄清度。近年來，家用豆漿機市場需求已經呈現加速增長的勢頭。國內豆漿機市場2005年至2007年的銷售量分別為250萬臺、300萬臺、500萬臺。有專家預計，未來幾年豆漿機市場將非常樂觀。國內豆漿機市場需求的逐步擴大，其原因首先在于國民生活品質提高而形成的消費升級需求，其次豆漿作為我國傳統營養飲料已為國內消費者進一步認同，以及豆漿機產品本身技術與功能的升級換代適應了廣大消費者的消費需求。隨著上述因素在今后若干年的持續推動，預計我國豆漿機產品市場需求將保持穩定的增長。傳統的小家電以更新換代為主，

18、新興的小家電則以新購置為主，榨汁機等新興廚衛器具將逐步普及。從目前市場上來看，產品將向系列化、智能化、美觀化的方向發展，功能趨向于能為人們的健康、快捷提供更多服務。榨汁機等小家電市場正處于快速增長期，市場尚未飽和。據有關的資料顯示，從年今，我國小家電增幅遠高于已步入成熟期的大家電，同時也反映了我國居民在這方面求高求新的消費趨勢。據業國內有關專家預測，我國小家電市場前景廣闊，今后5年內，每年將會有814的增長，市場需求總額將高達35OO億元。隨著人們生活水平的提高，中國榨汁機市場會有很大的市場空間。圖1 全國各品牌榨汁機市場占有率表1 各品牌榨汁機月零售量增長率1.3榨汁機用戶調查問卷Q1：您想

19、過擁有一臺榨汁機嗎？Q2：您在什么時候會想到榨汁機這個產品？Q3：選購榨汁機時，您最首先考慮的因素是：Q4：倘若買榨汁機時，您會想在什么情況下使用？2 離心式榨汁機設計方案分析2.1離心式榨汁機概念設計過程一項發明創造的靈感往往來源于現實生活的細節。通過互聯網收集，同時對市場上現有榨汁機分析，利用不同的分析方法得到很多新的榨汁機的產品創意，利用了市場需求分析原則和關聯分析方法進行了榨汁機的創意思考。具體如下：1) 市場需求分析原則。根據產品的不同使用者的不同要求而進行相應創意思考,主要是考慮使用對象、使用目的等因素,將幾個必須因素進行組合從而形成新的想法。同時，運用多個因素進行組合創意。2)

20、關聯分析法。運用關聯分析法進行的產品創意思考，即將不同的產品集合在一起進行一定關聯分析，同時，類似于組合式的產品創意,也可以將幾種互不相干的產品放在一起進行新產品的關聯分析創意。關聯分析法主要是組合或變異現有產品功能，所選進行關聯分析的產品應在某個方面或某幾個方面具有一定共性。2.2離心式榨汁機概念設計思路結果本設計的任務是要設計一臺多功能加工的果蔬榨汁機。設計需要考慮因素有：1） 所設計的果汁機主要針對于常食用的果蔬，如橙子、檸檬、胡蘿卜等，同時能制作豆漿等，加工效率要高，避免給消費者帶來浪費；2） 由于榨汁機使用對象是家庭用戶的不同成員，因此產品要求操作方便、安全可靠，尤其是防水性，避免果

21、汁流入機器類而造成用戶觸電事故；3） 因為在家庭環境下使用，要求噪聲低，振動小，以免引起顧客不滿；4） 產品會經常使用，因此要清洗方便，同時當產品閑置時，要有較好的防塵功能；5） 產品應美觀大方，滿足家用電器35年的使用壽命根據以上的設計考慮因素，初步可確定所設計的產品為半自動加工方式，使用者首先需要對果蔬進行清洗和分塊，再通過手工方法將果蔬放入進榨汁箱體，由旋轉的刀具粉碎果蔬并將汁液從果蔬中擠壓出來，從而達到榨汁的目的。被刀具粉碎的果蔬汁及果肉通過離心旋轉盤和二次過濾網分開，果蔬汁流入果汁收集裝置，而果肉則進入果渣收集裝置。設計中通過PLC控制系統控制整個榨汁過程，其中包括電動機的轉速，點動

22、、連動式的榨汁以及對果蔬汁的加熱等。2.3離心式榨汁機設計流程首先根據設計任務書確定榨汁機的總體構成和主要參數；然后通過市場分析原則在現有的榨汁機中檢索出與當前設計任務相應的設計作為此次的設計參考點；之后再通過變型設計完對離心式榨汁機的總成設計和零件設計構思；接下來對設計零件進行相應分析，對滿足設計要求的設計方案進行細化補充，最后對擬定的設計進行維護與擴充。設計過程包括以下幾個步驟：首先確定離心式榨汁機的基本創新點，然后確定離心式榨汁機的工作方式以及總體結構和參數，最后進行零部件的細化設計。 開 始產品設計任務書確定榨汁機總體構成和主要參數以市場需求分析原則、關聯分析法尋找創意點產品總體規劃榨

23、汁結構果汁過濾加熱系統控制系統其 它各零件設計分析整機組裝分析結果是否滿意完 成是否圖2 離心式榨汁機設計流程圖2.4離心式榨汁機分塊設計對離心式榨汁機進行分塊組合設計，不僅能夠滿足用戶的個性化需要，同時也能實現產品的快速設計。在對離心式榨汁機進行分塊設計時，應該根據獨立性原則和通用性原則來劃分。在設計過程中，追求由簡單零部件的組合以實現更多功能，從而滿足不同消費者。根據現在市場上的榨汁機特點，綜合使用者需求，將離心式榨汁機進行盡以下設計：榨汁系統刀 具離心旋轉盤二次濾網盤細齒刀片55°六角扭曲刀片旋轉盤傾斜度過濾系統初次過濾二次過濾電源指示燈加熱指示燈開關、按鈕總 開 關榨汁控制旋

24、轉方式轉 速控制系統加熱系統電飯堡式指示燈圖3 離心式榨汁機方案設計圖2.5離心式榨汁機工作原理離心式榨汁機可對果肉產生很高的離心力，更好地完成對果蔬榨汁過程。離心榨汁機主要工作原理是首先利用刀具將果蔬進行粉碎，然后利用高速旋轉所產生的離心力將果汁和果渣分離，果汁透過金屬過濾網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盤進入果渣收集裝置，它的工作流程是：原料清洗分塊榨汁粉碎離心過濾果汁、果渣。離心式榨汁機操作指令S220V E物料 MS 顯示M 果蔬汁噪聲、發熱果渣圖4 離心式榨汁機黑箱圖2.6電動機的選用選擇合理的電動機有利于實現更好的榨汁效果，一臺適當的電動機使用恰當的

25、轉速能使果蔬汁更加美味可口。同時，合理的電動機能更加安全可靠，經濟適用。電動機的選擇主要內容包括：電動機的種類、結構形式、額定電壓、額定轉速和額定功率，其中額定功率的選擇最為重要。因此在這里簡單介紹一下電動機選擇的一般原則：1） 選擇在結構上與所處環境條件相適應的電動機，例如根據使用環境條件選用相適應的防護方式的電動機2） 選擇的電動機應滿足生產機械所提出的各種機械特性要求。如轉速要求、速度穩定性、速度調節及啟動、制動時間等。3） 選擇的電動的功率應被充分利用，通過計算確定出合適的電動機功率，防止出現“大馬拉小車”的現象4） 所選用的電動機應安全可靠并且全球維護5） 互換性能要好，一般情況下優

26、先使用標準電動機6） 綜合考慮電動機的極數、電壓等級，使電動機在高效率、低損耗闕狀態下可靠運行對于一般家用食物加工用具，如拌碎器、碎肉機、果蔬榨汁機、打蛋機等，要求高起動轉矩、高轉速、體積小、結構簡單的電動機，因此最適宜選用串激式電動機。此類電動機具有以下特點：1） 轉速較高。其額定轉速一般超過10000r/min，短時定額或周期工作定額；2） 無外殼。電動機利用器具的外殼進行防護，電動機的防護型式為IP00，端蓋簡化成支架形式，通常用鑄鋁做成，依靠支架上的螺孔安裝。3） 電動機的功率一般在30250W之間。其輸出功率為90W以下時，通常為自冷；當輸出功率在90W以上則采用軸流式風扇冷卻。4）

27、 為了減小噪音以及降低成本，常采用含油軸承。電動機的軸伸需與主機的驅動部件相配，一般采用斜齒輪軸伸。型號電壓(V)頻率(Hz)空載負載測試電壓(V)電流(A)轉速(r/min)轉速(r/min)電流(A)輸出功率(W)效率()HCB5420HCB520AHC76-402201202205060502201202200.330.650.722300023000190001500015000100000.601.12.55555250454548HL-2AHL-3AHL-3BHL-4240220220220505050501101101101100.150.30.180.2510000190001

28、400021000105001200010500128000.350.950.450.85表2家用串激式電動機技術數據單相串激式電動機主要運用在轉速高（400025000r/min）、起動轉矩大、體積小的場合。其典型的用途是為電動工具、吸塵器風機、拌碎器、醫用離心機等日用電器提供動力。結構上，單相串激式電動機通常由端蓋、機殼、定子鐵心、釘子繞組、換向器、電刷裝置、電樞、風扇、轉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。經過與同類榨汁機相比較，當榨汁機正常工作，其轉速n達到8000r/min以上的時候，榨汁機的離心效果較為良好，同時植物細胞壁的纖維絲抗拉強度在8

29、10MPa之間，將其與各種不同功率的電動機進行比較，得出轉矩大于200 的電動機符合榨汁機電動機的要求，根據公式（其中P為功率，單位為W；m為轉矩，單位為Nm；n為轉速，單位為r/min），將以上數據帶入得：則選擇型號為HC76-40的單相串激電動機，其額定功率為250W。正常工作時，其轉速可達到10000r/min，扭矩達到240 >200Nm ，滿足使用要求。2.7 PLC控制系統設計PLC= Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器，是一種專門在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算

30、、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應按照易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。PLC抗干擾能力強，可靠性高。在模塊上采用大規模與超大規模集成電路；在結構上對耐熱、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，以適應電網電壓波動和過電壓、欠電壓的影響等。同時，PLC的控制系統結構簡單，通用性強，編程方便，功能強大，成本低，而且設計、施工、調試的周期短，維護方便。本次設計對離心式榨汁機的榨汁控制和加熱系統控制采用PLC控制系統實現控制，相應電氣原理

31、圖如下：圖5 PLC控制系統電路圖3 離心式榨汁機總體結構設計3.1主要外型構件設計榨汁機外型構件主要包括機體上蓋，離心外殼，電機外殼，機體底座等。這些殼體我們遵守了模具設計準則，同時考慮了模具的制造及其加工問題。這樣更有利于榨汁機的生產并在一定的程度上減少了制造成本。離心式榨汁機的機體上蓋、果渣盒采用聚碳酸酯塑料材料，這種材料具有優良的工程性能，密度為1.2kg/m3，不易老化。聚碳酸酯主要機械性能是剛而韌。聚碳酸酯的成型零件在很寬的溫度保護范圍內保持其尺寸穩定性，同時能達較好的精密程度，其成型收縮率為0.5%0.7%，膨脹系數低。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%

32、，在室水中吸濕率為0.35%，在沸水中吸濕率為0.85%，在60以上的水中會導致開裂而失去韌性。在水蒸氣中反復蒸煮100次后，它的物理性能會顯著下降。由于以上特點，聚碳酸酯通常在食品機械中制造需要承受沖擊載荷的食品模具和托盤等。例如，餅干機上的沖壓模，巧克力澆注成型托盤等，同時還可以用來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、電機外殼則采用PES塑料。PES塑料是一種透明琥珀色的無定型的無毒的樹脂，具有優異的耐熱性，優良的尺寸安定性，以及良好的耐化學品性。另外PES對急劇溫度變化顯現優良的可靠性，且在高溫長期使用有優良的可靠性。PES塑料耐熱性好：熱變型溫度在200220，

33、連續使用溫度可在180200。同時PES塑料具有一次耐水解性：可耐150160熱水或蒸氣，在高溫下也不受酸、堿的侵蝕。其尺寸較為穩定性：線膨脹系數小，而且其溫度信賴性也小是其特點。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異的難燃性，可達UL94V-0級（0.46mm）。耐化學藥品性：PES耐汽油、機油、潤滑油等油類和氟里昂等清洗劑，它的耐溶劑開裂性是非晶樹脂中最好的。但它耐丙酮、氯仿等極性溶劑的性能不好，使用時應加以注意。3.1.1機體上蓋在設計離心榨汁機時，我們需要考慮進料口與離心旋轉盤之間尺寸配合關系，這樣可以不僅能使得果蔬得到

34、更徹底的粉碎，同時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的結構更加緊湊。榨汁機的端蓋和離心外殼共同組成離心箱，果肉的分離離心運動便在離心箱里實現。在端蓋上端設有進料口，榨汁前，需先將果蔬進行清洗然后分塊處理，切成小塊的果蔬從進料口進入離心箱中做離心運動，將果蔬從進料口投入，然后用推料桿將果蔬緊壓在圓形切削刀片上，刀片將果蔬切成碎片，這時果蔬在離心箱中做離心運動，由于質量大的離心力也大，故隨著離心運動的進行，質量大的沿著離心旋轉盤向高處運動，然后慢慢的甩出，收集到果渣盒中，而汁液則透過離心旋轉盤的小孔并通過二次濾網盤進入引流渠道，然后流入果汁盒

35、中。其壁厚為2mm。端蓋的結構如圖所示：圖6 機體上蓋1圖7機體上蓋23.1.2離心外殼離心外殼作為離心式榨汁機最重要的組成部分，它保證榨汁機果汁和果渣的分離，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計的重要部分了，因此在設計端蓋時，我們設計了一個圓梯形的擋板，而在離心外殼上則設有一定的開口，果渣盒便處于開口的下方。這樣當果渣由于受離心力作用而沿著離心旋轉盤甩出盤時，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動。此外就果汁出口而言，其設計簡單方便。當果蔬塊進入離心箱后做離心運動，在離心過程中，果汁與果肉分離而通過離心旋轉盤的小孔進入

36、二次濾網盤，經二次過濾后進入回轉圓腔，在回轉圓腔的底部我們將其設計成螺旋狀，并在一端開有圓形小口，這樣果汁可以隨著離心運動的進行而順利流入果汁盒中。在設計離心外殼的時候，我們需要考慮其機體上蓋、電機底座以及離心旋轉盤之間的配合，包括模具的制造，設定機體上蓋與離心外殼的壁厚為2mm，因此離心外殼只是個壁厚為2mm的外殼而已，其正反兩面的凹凸結構正好相反。離心外殼結圖示意圖： 圖8 離心外殼1圖9 離心外殼3.1.3電機外殼電機外殼作為固定電動機并定位電動機與離心底座，因此在設計中，不僅要考慮到電動機固定部分，同時還要考慮到電機與離心箱之前的位置定位，此外，對電機的防水功能設計不能馬虎。在電機外殼

37、內部，有一個圓柱形殼體，我們采用螺母固定電動機，在電機外殼的內壁頂部設有3個螺紋孔以便電動機的固定，同時可以更好的保證電動機的平穩性。其次是電動機與離心底座的配合，在電機外殼的頂部開一圓形口，電機軸端由此伸出，在電機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盤相配合，達到較好的驅動效果。再者，電機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。電機外殼壁厚為2mm，局部有些變化，但不會影響模具的制造。電機外殼結構示意圖：圖10 電機外殼1圖11 電機外殼23.1.4機體底座機體底座主要考慮整機的防滑問題。機體底部采

38、用機械式扣鎖與電機外殼相固定，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防滑問題，同時還將機體有效的固定。機體底座示意圖：圖12 機體底座3.2產品內部主要構件設計榨汁機的內部構件主要包括離心旋轉盤，離心底座，離心底座連接器，二次濾網盤等。這些構件遵守了模具設計準則，同時考慮了模具制造及加工問題。對于離心旋轉盤及二次濾網盤，均采用不銹鋼制成，對于離心底座，離心底座連接器則采用ABS塑料制成。ABS塑料，其具有無毒、無臭、堅韌、質硬、剛性好等優點，在低溫條件下抗沖擊和機械性能較好，使用溫度范圍大，因此應用廣泛。3.2.1離心旋轉盤離心旋轉盤是果汁和果肉離心分離的主要組成部分。經過

39、初步實驗可得出，當離心旋轉盤上部金屬濾網傾斜55°時，可以很好地將果汁和果渣分離開來。離心旋轉盤的主要作用是在于當開啟榨汁機后，電機帶動旋轉盤高速旋轉，榨汁機就是利用旋轉產生的離心力作用將切削刀片粉碎后的果渣與果汁分離開來，離心過程中果汁透過金屬濾網進入二次濾網盤進行二次過濾后流入果汁盒中，果渣則被甩出旋轉盤而落入果渣盒中。離心旋轉盤與離心底座之前采用三個連接螺栓相固定，以便于對離心旋轉盤的修理維護。離心旋轉盤結構示意圖：圖13 離心旋轉盤圖14 金屬濾網3.2.2刀具榨汁刀具用于對果蔬塊的粉碎，是榨汁機榨汁最為核心的部分。其材料選用不銹鋼材料，表面有細小的小齒刀片可對果蔬塊進行細磨

40、，而周圍有六個扭曲刀片，六個刀片對較大塊的果蔬塊進行切碎處理，例如可對浸泡后的黃豆進行榨汁從而制作出新鮮的豆漿。刀具與離心旋轉盤相同，采用三個連接螺栓與離心底座相固定。刀具結構示意圖：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機與離心旋轉盤以及刀具之前的傳動構件，在高速旋轉下需要較好的抗沖擊性等機械特性。其中，離心底座共有6個螺紋孔，以便于與刀具和離心旋轉盤相固定；離心底座連接器與電動機之前則采用對頂螺母進行固定和鎖定，這樣既能很好保證電動機的傳動，也方便電動機的修理維護。離心底座及離心底座連接器結構示意圖：圖16 離心底座圖17 離心底座連接器3.3產品整

41、體結構設計結果圖產品整體結構圖：圖18 離心式榨汁機 圖19 離心式榨汁機分裝圖4 Pro/E三維建模設計4.1 Pro/E軟件特點Pro/Engineer軟件是美國參數技術公司（PTC）旗下的一款由CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數化著稱，是參數化技術的最早應用者，在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位。Pro/Engineer作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業界內的認可和推廣，是現今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內產品設計領域占據重要位置。Pro/E是第一個提出了參數化設計概念的軟件，并采用了單一數據庫來解

42、決特征的相關性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據自身的需要進行選擇，從而不必安裝所有模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠將設計至生產全過程集成到一起，實現并行工程設計。與此同時，Pro/E采用模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設計、鈑金設計、加工處理等。Pro/E還為用戶提供了二次開發平臺，利用Pro/Toolkit提供的C程序函數庫，可用C程序中檢索、修改和創建Pro/E的各類特征對象，從而大大擴充系統的原有功能，提高產品設計質量和效率。Pro/E具有強大的兼容性，可與UN、Solidworks等其它三維設計軟件進行數據交換，還可轉化為PowerShape的數據格式。對于

43、某些特定外型，可先將所有關鍵點編輯成IBL，ASCII等格式文件，再通過來自文件的制作曲線、曲面工具，直接導入IBL，ASCII等格式文件來生成，從而得到產品的初步造型。4.2 Pro/E建模過程Pro/E作為一款功能強大的計算機輔助設計軟件，其廣泛用于機械設計、汽車、航天、電子、模具、玩具等行業。基于特征的參數化設計和具有完全關聯的系統數據庫，是Pro/E最值得稱道的兩大特性。以下簡單介紹下Pro/E的建模過程。4.2.1產品的造型設計產品的造型設計對產品草圖的具體化表現，利用Pro/E曲面以及自由曲面功能可以精確地對產品進行造型設計，它可以為產品后續的結構設計的提供參考。Pro/E三維模型

44、將線框、曲面和實體三者有機結合起來，形成一個整體，在建立產品幾何模型時兼用線、面、體三種設計手段。造型過程中，先用繪制曲線工具繪制產品的結構框架，再利用曲線的架構構造曲面外型。4.2.2零件的詳細設計零件的詳細設計主要是對零件結構的設計，通常需要根據各零件的具體功能和要求進行設計，有時候還需要一定的造型設計，但此類零件通常位于產品內部，因此對造型的創意性要求不高，其結果只需滿足使用其功能。零件設計主要有以下幾種情況：1） 基于產品造型的零件設計基于產品造型的設計步驟如下：.設定造型設計的曲面作為零件的主體外型，并使用默認基準以方便裝配工作；.根據所選用材料特性和產品使用要求設定殼體的厚度；.確

45、定各特征的相互關系，在模型的基礎上完成每個特征細節的設計和修飾工作。2） 內部零件的設計產品內部零件的造型必須配合產品外型所決定的內部空間大小和形狀，內部零件的造型需要參考外殼設計的結果。利用Pro/E組件中零件設計的方法可以很好地達到這一要求。具體步驟是：.新建一個組件模塊，利用缺省位置裝配命令將所有基于產品造型而設計的零件裝配起來；.再利用在組件模式下創建零件的命令創建一個內部的零件，同時注意也要在創建零件前使用缺省位置裝配命令；.利用組件中已有的零件作為參考創建所需零件，零件的細節部分的特征可以單獨打開此零件繼續創建。3） 通用零件的設計4.2.3零件設計分析產品三維造型的最終目的是制造

46、出產品，塑件大都是模具制造出來的。因此，在三維造型時，需要考慮模具制造工藝，在確定產品出模方向后，還應對曲面能否出模進行檢查，以及是否有倒扣現象等，如發現有倒扣現象應及時進行修改，重構特征。4.2.4零件裝配設計基于產品造型所設計的零件可以很方便地實現產品的裝配。零件設計好以后，可在組件設計模式下將其裝配起來，也可以在組件設計模式下創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裝配零件時需指定若干個約束條件來約束零件的移動和旋轉，使之固定在三維空間中的某一個位置。定義一個約束的步驟如下：選定約束類型在零件和組件中分別選取一個有效參照，所選參照對象受指定約束影響，使零件

47、位置發生相應變化，必要時，可以設置其偏移類型和參數除約束裝配外，還有鏈接裝配等。4.2.5工程圖制作Pro/E提供有專門的“繪圖”模塊來進行工程圖設計，可以通過三維模型創建二維工程圖。同一個Pro/E工程圖中的所有視圖都是相關的，若修改某視圖中的尺寸，則系統會自動更新其他相關視圖，同時也會才三維模型自動更新。4.3 Pro/E建模小技巧4.3.1草繪特性草繪過程中，要盡量多的使用各種約束，對稱線和構建線、構建圓的使用。理想的草繪結束后是沒有虛約束的。草繪尺寸的批量修改，可大大提高草繪效率，先畫出設計相似圖形，選中全部尺寸，取消再生復選框，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，增

48、加控制（構建）線，從而在陣列中實現截面可變。4.3.2拉伸特征對于截面不封閉的薄壁件，拉伸前選中圖示的壁厚按鈕，可實現由非封閉曲線直接拉伸出薄壁體。4.3.3陣列特征常規的陣列很簡單，圖中所示的是兩種不同的可以實現可變截面的陣列。通過陣列軌跡加尺寸遞減實現可變截面陣列。4.3.4倒圓角通過邊倒圓角，很常用，當需要時，還可將一條邊的圓角半徑設置成可變的。除此之外，還可通過面與面倒圓角，邊與面倒圓角。此外對于未知厚度薄壁件，還可采用完全倒圓角，實現半圓弧過度。4.3.5從組件中創建零件（子組件）在設計過程中，以組件的方式創建零件，可以利用top-down設計思想，完成各組件之間的配合或相對位置關系

49、，同時可以實現零件之間的參照共享。優點之處在于，零件的修改可以在組件中直接進行，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。由于設計之初，沒有骨架模型，導致后續的設計過程中，成員之間建模無法完成裝配，同樣可以在組件中建立骨架模型（盡管有點兒顛倒設計順序）。通過【發布幾何】建立零件之間的配合關系。4.3.6從組件中創建零件的一些注意事項修改零件，需要在零件激活狀態下進行特征的操作。激活狀態下，組件中的零件圖標處有一綠色小星星，此時可以對該零件中的特征進行操作和定義。這樣創建的零件，層數中是空的，方向中也只有標準方向和缺省方向。4.4離心式榨汁機設計結果圖4.4.1主要外型構件設計圖2

50、0 機體上蓋圖21 離心外殼圖22 電機外殼4.4.2產品內部主要構件設計圖23 離心旋轉盤圖24 刀具圖25 離心底座圖26離心底座連接器4.4.3產品整體結構設計結果圖圖27 離心式榨汁機5 榨汁機的使用和保養1) 榨完果汁后，將榨汁機與電源斷開，分離杯桶與主機。先把機器簡單清理一下，不要讓機器中的果渣等雜物凝結，這樣會給接下來的清潔帶來一定的麻煩。2) 有條件的可將刀頭拆卸下來，但次數不宜過于頻繁，刀頭處容易纏繞水果及其他食物的纖維或殘渣，應先順著纏繞的方向將殘渣拽出，再用水沖洗。3) 家里有廢舊的小毛刷或牙刷千萬不要丟棄，它們在清理小地方的時候別具功效，這樣清潔的效果更好。4) 如果刀

51、頭是用來絞肉的話，將剩下的饅頭掰成饅頭渣，放入攪拌機進行攪拌，這樣能夠有效吸附肉末等，清潔起來比較干凈。5) 外觀的清潔比較簡單，用抹布擦拭即可，切記不能用水沖洗，或者用硬物刮洗，以免造成表面傷害，底座不能浸入水中，以免電機的絕緣部分被破壞。l 清理技巧1） 用榨汁機絞水果是最經常的事，而且榨完水果后，清洗也不容易。2） 這時我們可以將榨汁機刀頭上堵塞的纖維條，按榨汁機繞的方向慢慢抽出，不要太大力哦！3） 然后進行清洗，其他的部位可以用鋼絲球刷洗，但不能太過用力。6 部分果汁食譜1) 雪梨香蕉生菜汁功效：能改善曬傷、粗糙的皮膚材料：雪梨1個；香蕉1條；生菜100克；檸檬1個。做法：1. 雪梨洗

52、凈去皮，切成可放入榨汁機內的大小。2. 香蕉去皮切成數段。3. 生菜洗凈，包裹著香蕉。4. 檸檬連皮對切為四份，去核。5. 將所有材料順序放入榨汁機內壓榨成汁。心得：加入蜂蜜與冰塊，可令果汁更冰涼清甜。2) 葡萄柚芒果汁功效：可增進食欲，消除疲勞，具有穩定血壓等效果。材料：葡萄柚 1/4 個，芒果 120 g,，牛乳150CC，脫脂牛奶 23茶匙，蜂蜜適量，冰塊適量。制作：1. 葡萄柚、芒果去皮切塊2. 連同牛乳、脫脂牛奶、蜂蜜、冰塊一起放入攪拌器中攪成原汁即可。3) 蘋果甘荀汁功效：美化肌膚、消除倦容。此果汁由于加有紅蘿卜，因此可以預防及治療便秘。材料：士多啤梨10粒；蘋果1個；紅蘿卜1條；蜂蜜2湯匙；檸檬汁適量；冰塊數粒。做法：1. 士多啤梨用鹽水洗凈，去蒂，切成兩半。2. 蘋果洗凈，連皮切成兩半后，再各切成四等分。去核，泡浸在鹽水中。3. 紅蘿卜洗凈切成條狀。4. 在榨汁機容器內加進蜂蜜及冰塊。5. 順序將士多啤梨、加進檸檬汁拌勻即成。6. 將果汁倒入杯中，加進檸檬汁拌勻即成。心得：要選擇新鮮的士多