摘 要
随着农业现代化的推进，果蔬加工技术在食品工业中扮演着越来越重要的角色。番茄作为一种高产值的农作物，其加工过程中的清洗和打浆环节直接关系到产品的质量和产值。因此，设计一款高效的番茄清洗打浆机显得尤为重要。本研究旨在对番茄清洗打浆机的结构进行系统的设计与分析，以提升其加工效率和清洗效果。我们采用了模块化设计理念，结合流体力学原理，优化了清洗和打浆的工作流程。在此基础上，对机构的各个组成部分进行了详细的计算和校核，确保在实际运行中其各项参数均满足设计要求，达到安全、可靠和高效的工作效果。
在设计实现阶段，我们运用SolidWorks等CAD软件进行三维建模，并对关键部件进行了力学分析和仿真测试。通过对不同工艺参数的设置与调整，研究了其对番茄清洗与打浆效率的影响，最终确定了最优设计方案。此外，论文还讨论了设备在生产过程中可能遇到的问题及其相应的解决策略。通过此次研究，我们不仅提出了一种可行的番茄清洗打浆机设计方案，也为相关机械设备研发提供了理论依据和实践参考，促进了农业机械化和食品加工业的发展。
关键词：清洗打浆机、三维造型、传动系统、结构设计
目录
摘要 1
第1章 绪论 1
1.1选题背景 1
1.2 研究的意义 1
1.3 国内外研究现状 2
1.3.1国内研究现状 2
1.3.2国外研究现状 3
1.4 本文主要研究内容 4
2.1番茄原料加工预处理工艺流程简介 6
2.2番茄打浆机的总体设计要求 6
2.3番茄打浆机的方案设计 7
第3章 清洗机的设计 9
3.1清洗机的设计要求 9
3.2清洗工艺及设备 9
3.3清洗设备 10
3.6冲水装置的设计 11
3.7滚筒设计 11
3.8破碎桨叶 12
3.9传动装置 13
3.10机架 13
第4章 打浆机的主要零部件设计 15
4.1滚筒的计算 15
4.1.1滚筒长度 15
4.1.2物料在滚筒内的时间 16
4.1.3棍棒与筛筒之间的间隙 16
4.1.4圆筒筛消耗功率的计算 16
4.1.5传动滚筒的消耗功率计算 17
4.2电动机的选择 17
4.3传动主轴的结构设计与计算 18
4.3.1初步计算轴的直径 18
4.3.2轴的结构设计 19
4.3.4轴的校核 19
4.3.5按弯扭合成强度条件计算 21
4.4轴的扭转刚度校核计算 21
4.530211轴承寿命的校核 22
4.6键的校核 22
4.7计算皮带，设计皮带轮 23
总结 1
致谢 1
参考文献 1
1.1选题背景
随着农业产业化的不断发展，番茄作为一种重要的农作物，不仅在国内外的餐桌上占据着重要地位，而且在加工行业中具有广泛的应用。番茄经过打浆处理后，可以用作酱料、果汁等多种食品原料，需求量大。因此，开发高效、节能、便捷的番茄打浆机显得尤为重要。传统的番茄加工方式多依赖人工操作或简单的机械设备，生产效率低、浪费大，并且对产品质量的稳定性存在一定影响。因此，研究番茄打浆机的结构设计，优化其工作效率、提高产品质量、降低能耗，具有重大的实际意义和应用价值。通过科学合理的结构设计，可以有效提高番茄的打浆效果，减少对原料的损耗，同时提升生产过程中的自动化水平，为农业生产者和食品加工厂带来更高的经济效益。
番茄打浆机的结构设计涉及多个方面的技术难题，主要包括打浆机的切割、研磨、筛选和排渣等多个功能模块的有效整合。其结构设计不仅需要满足番茄原料的加工需求，还要考虑到机械设备的耐用性、易清洁性和高效性。为了实现高效的打浆效果，打浆机的刀具设计和转速控制至关重要，合理的刀具形状和工作方式能够在短时间内将番茄打成均匀的浆液。此外，机器的筛网设计也必须精准，以便分离出细腻的果汁和浆渣，同时保证浆液的口感和质量。优化这些设计要素，不仅可以提高打浆机的生产效率，还能减少设备维护和能源消耗，推动番茄加工行业的技术革新和生产升级。
1.2 研究的意义
受到消费者需求的影响，榨汁类产品不断推陈出新，根据实现功能的不同被生产出了不同的产品，如原汁机、料理机、破壁机、制浆机等。榨汁机作为家电类产品的一种，在很大程度上提升了人们的生活品质[8]。由于消费者的饮食方式逐渐多样化。在人们的普遍意识中，果汁不仅可以均衡身体营养，而且果汁中含有的各种无机盐等物质对消化系统亦是有益的[9]。
番茄在我国具有广泛的种植分布，既可以作为蔬菜食用，也可以作为水果使用，相关调查数据表明，番茄营养价值极高，在我国种植面积广泛[10]。随着无土栽培和温室栽培技术的推广，番茄的生长周期缩短，不再受季节限制。番茄深加工行业的发展提高了经济效益，推动了相关机械的发展。其次，随着人们对生活质量的提高和需求的多元化，番茄制品的需求也在不断增加。例如，麦当劳的番茄酱每年消耗几百万吨，显示出市场对番茄制品的巨大需求。此外，番茄打浆机在果蔬加工中扮演着重要角色。最后，番茄打浆机的设计仍存在一些缺陷，如参数选择不合理等。目前的设计主要依靠经验公式计算，这使得设计较为落后，无法提高产品的性能。因此，研究番茄打浆机的设计方法和优化参数选择具有重要意义。综上所述，番茄打浆机的研究背景及意义在于满足市场需求、提高经济效益、推动果蔬深加工行业的发展，并解决现有设计中的缺陷，提升产品性能。
1.3 国内外研究现状
1.3.1国内研究现状
近年来，随着食品加工产业的快速发展，番茄打浆机的研发成为了现代农业机械化中的一项重要课题。番茄作为一种重要的经济作物，不仅用于新鲜消费，还广泛应用于番茄酱、番茄汁等食品的生产，因此高效的番茄打浆机对于提高生产效率、降低原料浪费、改善产品质量具有至关重要的意义。国内对番茄打浆机的研究起步较早，经过多年的发展，技术不断成熟，相关的研究也取得了不少进展。国内研究主要集中在打浆机的刀具设计、分离系统、自动化控制和机械结构的优化等方面，通过改进设备的结构和工艺，以提升其工作效率、降低能耗和减少对原料的损伤。
国内在番茄打浆机刀具设计方面取得了较为显著的成果。刀具是影响番茄打浆机性能的关键因素之一，合理的刀具设计不仅可以提高打浆效率，还能在保证浆料品质的前提下减少机械损耗。以浙江大学为例，其研究团队通过改进刀具的形状和材料，设计了一种具备自清洁功能的旋转刀具，可以在短时间内将番茄进行高效打浆，并且减少了番茄原料的损失。该设计采用了高硬度材料，确保刀具在长期使用中的稳定性和耐磨性，同时通过优化刀具的角度和旋转方式，有效提高了番茄浆液的提取率。此项技术的应用大大提高了番茄加工效率，为相关企业带来了显著的经济效益。
番茄打浆机的分离系统设计也是国内研究的重点之一。分离系统的主要功能是将打浆过程中产生的果渣与果汁分离，以便得到更为细腻和纯净的番茄浆液。针对这一问题，许多研究人员致力于提高分离效率和改进分离方式。例如，华中农业大学的研究人员设计了一种多级筛网分离系统，通过多层筛网组合来逐步去除不同粒度的果渣，从而有效
