机械毕业设计729高压均质机传动端的设计及运动仿真
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毕业设计课题名字
.杠杆工艺和工装设计2.活塞的机械加工工艺，典型夹具及其CAD设计3.过桥齿轮轴机械加工工艺规程4.FA311A一三排罗拉支架加工工艺设计。
5.CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计31001-后托架6.WHX112减速机壳加工工艺及夹具设计7.WH212减速机壳体加工工艺及夹具设计8.CA6140拔叉零件的加工工艺及夹具的设计9.CA6140车床齿轮工艺规程与夹具设计10.拖拉机拔叉零件的加工工艺及夹具的设计11.拨叉80-08的加工工艺及夹具设计12.拨叉（12-07-05）加工工艺及夹具设计13.CA6140拨叉83001-8300914.变速器换档叉的工艺过程及装备设计15.29323联轴器的加工16.后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计17.连杆孔加工工艺与夹具设计18.连杆体的机械加工工艺规程的编制19.锡林右轴承座组件工艺及夹具设计20.内齿圈成组数控加工工艺及其钻床夹具设计21.溜板工艺极其挂架式双引导镗床夹具22.3L-108空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计23.挂轮架轴工艺过程及工装设计24.道奇T110总泵缸加工25.共轭凸轮的设计制造(CADCAM)及工艺26.空压机吸气阀盖头加工工艺编程及夹具27.CA6140车床齿轮工艺规程与夹具设计28.点焊机上电极臂机械加工专用夹具29.变速齿轮箱（394）加工工艺分析和编程30.CA6136车床手柄座工艺及夹具设计31.三用阀右阀筒工艺规程及夹具设计32.美国赛车连杆工艺规程编制33.天线塑胶主体件加工工艺的设计与制造34.超细长轴车削加工工装设计35.轴套零件的机械加工工艺规程及夹具设计36.箱体零件的机械制造工艺与夹具设计37.方向机壳钻夹具设计38.轴承座加工工艺及夹具设计39.活塞结构设计与工艺设计(课程设计)40.750发动机前机体机加工艺及钻模设计41.NF125曲轴左部零件的机加工艺及铣床夹具设计42.车床尾座体工艺工装设计(钻Φ14斜孔夹具)43.机器人大臂支耳加工工艺设计44.蜗轮减速器机盖加工工艺及部分工装设计45.齿轮泵后盖加工工艺与钻6-?14联接孔夹具设计模具类课题130.塑料后盖注塑模设计131.PP（聚丙烯共聚物）直弯管的设计。
高压均质机
报废，但对其材料要求较高，使用较少；图6—24(e)为非平面
型均质阀，阀座及阀杆工作端面开有多个同心圆齿形沟槽，工
作时互相嵌合，形成的纵断面锯齿形间隙构成多个均质区，均
质效果好，操作压力要求低，但制造困难，磨损较快，使用较
少。
2、高压均质机的工作过程
流体以200～300m]s的流速通过均质阀高度不超过 100pm缝隙处，将产生巨大的速度梯度，形成强烈的挤压和 剪切作用。挤压使脂肪球在缝隙处被延展，同时因液流高速 通过均质阀时的涡动作用，使延展部分被剪切为更细小的脂 肪球微粒。液流中存在着表面活性物质(如含有卵磷脂及胆碱 的磷脂)，围绕在更细小的脂肪球微粒外层形成一种使这些微 粒不再互相黏合的膜。同时料液在缝隙中产生巨大的压降， 当压力降低到工作温度下的液料的饱和蒸汽压时，液体就开
始“沸腾”而迅速汽化，内部产生大量气泡，含有大量微
气泡的液滴朝缝隙出口流出，随着流速的迅速降低，压力
升高。当压力升至一定值后，微气泡因压力作用突然破灭
重新凝结，在空穴、湍流和剪切力的共同作用下被破碎成 微粒。被破碎的微粒接着又强烈地撞击到冲击环上，进一 步粉碎和分散，最后以一定的压力流出。
3高压均质机的使用
均质机在工作时一般是通过这三种作用协同达到均质目的的。
不同类型的均质机工作原理各有侧重。
(三)温度对均质的影响
均质温度对均质效果影响很大，物料均质时温度高，
液体的饱和蒸气压也高，均质时容易形成空穴，所以在均
质前可将物料加热。例如，牛乳的均质温度一般为50～
70℃，50℃是牛乳有效均质的最低温度，超过70℃就会在
就会造成极大的速度梯度，从而产生很大的剪切力，使物料破碎。
机械制造毕业设计题目
机械制造毕业设计题目机械专业毕业设计题目「汇总」以下是关于机械设计制造及其自动机专业毕业设计题目大全。
希望能够帮到大家!基于数控专业毕业设计1.C616型普通车床改为经济型数控机床.2.CA6140型车床的经济型数控改造设计(横向)3.CA6140经济型数控车床纵向进给系统设计及进给系统的润滑设计3.c6150普通机床的自动化改造4.C620普通车床进行数控改造5.CA6150车床横向进给改造的设计6.CA6150车床主轴箱设计7.CJK6256B简易数控车床的的设计8.XKA5032AC数控立式升降台铣床自动换刀装置(刀库式)设计9.数控铣高级工零件工艺设计及程序编制10.共轭凸轮的设计制造(CADCAM)及工艺11.行星架的数控加工与选用12.空压机吸气阀盖头加工工艺编程及夹具13.300X400数控激光切割机设计14.数控机床位置精度的检测及补偿15.数控机床位置精度及标准16.数控铣床工作台仿真实验系统的开发(零件的加工工艺及夹具设计课题17-42)17.杠杆工艺和工装设计18.活塞的机械加工工艺，典型夹具及其CAD设计19.过桥齿轮轴机械加工工艺规程20.FA311A一三排罗拉支架加工工艺设计。
21.CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计31001-后托架22.WHX112减速机壳加工工艺及夹具设计23.WH212减速机壳体加工工艺及夹具设计24.CA6140拔叉零件的加工工艺及夹具的设计25.拖拉机拔叉零件的加工工艺及夹具的设计26.拨叉80-08的加工工艺及夹具设计27.拨叉(12-07-05)加工工艺及夹具设计28.CA6140拨叉81002-8100529.变速器换档叉的工艺过程及装备设计30.差速器壳体工艺及镗工装设计31.T350搅拌机工艺工装设计32.29323联轴器的加工33.后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计34.连杆孔加工工艺与夹具设计35.连杆体的机械加工工艺规程的编制36.锡林右轴承座组件工艺及夹具设计37.内齿圈成组数控加工工艺及其钻床夹具设计38.基于Mastercam的收音机上壳的模具设计与加工39.溜板工艺极其挂架式双引导镗床夹具40.3L-108空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计41.挂轮架轴工艺过程及工装设计42.道奇T110总泵缸加工机械机电设计类及PLC控制类课题43-12043.A272F系列高速并条机车头箱设计44.A272F系列高速并条机车尾箱设计。
177 高压均质机传动端的设计及运动仿真
高压均质机传动端的设计及运动仿真摘 要本设计设计的是高压均质机动力端主要零件。
首先，文章介绍了高压均质机的工作原 理。
流体在高压状态下通过细小缝隙时，会产生较大的剪切力、撞击力和空穴力，使流体 中的固体颗粒破碎为微小颗粒，高压均质机就是利用这一原理工作的。
接着，文章参考现 有的均质机结构，确定了均质机主要结构参数，然后，按照高压往复泵的设计方法对高压 均质机的主要零部件，如传动装置、曲轴、连杆等进行了结构设计。
还有液力端泵阀的设 计，并对其进行了相应的强度校核。
最后，文章介绍了本次设计中还有高压均质机的运动 仿真，采用了C语言程序，并对其进行了详细的说明。
关键词：高压均质机 食品机械 均质阀目 录摘要 (1)绪论 (4)第一章 均质机及其基本参数 (5)1.1 均质机的均质原理 (5)1.2 均质机的工作原理 (5)1.3 均质机的基本参数 (6)第二章 总体设计 (9)2.1 传动端结构形式的选择 (9)2.2 液力端结构形式的选择 (9)2.3 确定泵的主要结构参数 (10)2.4 原动机的选择 (12)第三章 动力端的设计计算 (14)3.1 传动装置的设计 (14)3.2 曲轴的设计 (15)3.3 连杆与其轴瓦 (15)3.4 十字头 (16)第四章 液力端零部件设计 (16)4.1 泵阀设计 (16)第五章 运动仿真 (20)5.1 C 语言程序简介 (20)5.2 传动端运动及程序 (20)设计小结 (32)致谢 (33)参考资料 (34)绪 论高压均质是一种制备超细液液乳化物或液固分散物的通用设备，被广泛应用与各行业 的生产者和科技研领域。
例：一、 食品饮料行业：豆奶、花生奶、松子奶等各种植物蛋白饮料。
核桃露、杏仁露、莲子露、椰子汁等各种悬浮果汁饮料。
酸奶、均质奶、纯牛奶、甜牛奶、乳酸饮料、冰淇淋、豆奶粉等各种乳品和乳制品。
二、 制药：抗生素、各种乳剂、浆液制剂、中药制剂、花粉破碎及各种营养保健液。
机械类毕业设计题目
138.清淤船的设计
139.外行星摆线马达结构设计
140.旋转门的设计
141.液位平衡控制系统实验装置设计
142.J45-6.3型双动拉伸压力机的设计
143.CG2-150型仿型切割机设计
144.CG2-150型仿型切割机设计2
145.X700涡旋式选粉机设计
146.桥式起重机起升机构设计
130.Ф3.2x10m机立窑(总体、窑体、卸料部件)设计
131.面筋成形生产线设计
132.面筋成型机设计
133.φ2600筒辊磨液压系统及料流控制装置设计
134.φ2600筒辊磨压辊及加压、卸料装置设计
135.水泥粉磨选粉系统改造设计
136.马路保洁车设计
137.某大型水压机的驱动系统和控制系统设计
26.插秧机系统设计
27.搅拌器的设计
28.车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计
29.工程钻机 的 设 计
30.新型组合式选粉机总体及分级部分设计
31.ZL15型轮式装载机设计
32.卧式钢筋切断机的设计
33.JLY3809机立窑（加料及窑罩部件）设计
34.JLY3809机立窑(窑体及卸料部件)设计
47.GBW92外圆滚压装置设计
48.NK型凝汽式汽轮机调节系统的设计
49.SPT120推料装置设计
50.T611镗床主轴箱传动设计及尾柱设计
51.XQB小型泥浆泵的结构设计
52.YZJ压装机整机液压系统设计
53.板材送进夹钳装置设计
54.棒料切割机设计
55.铲平机的设计
56.车载装置升降系统的开发设计
10.自动洗衣机行星齿轮减速器的设计
139.外行星摆线马达结构设计
140.旋转门的设计
141.液位平衡控制系统实验装置设计
142.J45-6.3型双动拉伸压力机的设计
143.CG2-150型仿型切割机设计
144.CG2-150型仿型切割机设计2
145.X700涡旋式选粉机设计
146.桥式起重机起升机构设计
130.Ф3.2x10m机立窑(总体、窑体、卸料部件)设计
131.面筋成形生产线设计
132.面筋成型机设计
133.φ2600筒辊磨液压系统及料流控制装置设计
134.φ2600筒辊磨压辊及加压、卸料装置设计
135.水泥粉磨选粉系统改造设计
136.马路保洁车设计
137.某大型水压机的驱动系统和控制系统设计
26.插秧机系统设计
27.搅拌器的设计
28.车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计
29.工程钻机 的 设 计
30.新型组合式选粉机总体及分级部分设计
31.ZL15型轮式装载机设计
32.卧式钢筋切断机的设计
33.JLY3809机立窑（加料及窑罩部件）设计
34.JLY3809机立窑(窑体及卸料部件)设计
47.GBW92外圆滚压装置设计
48.NK型凝汽式汽轮机调节系统的设计
49.SPT120推料装置设计
50.T611镗床主轴箱传动设计及尾柱设计
51.XQB小型泥浆泵的结构设计
52.YZJ压装机整机液压系统设计
53.板材送进夹钳装置设计
54.棒料切割机设计
55.铲平机的设计
56.车载装置升降系统的开发设计
10.自动洗衣机行星齿轮减速器的设计
开题报告书——高压均质机传动端的设计及运动仿真
科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）
高压均质机较国外落后了近八十个年头。水平相对比较低，无论是材料选择，加工精度、使用寿命、规格品种、应用领域及能源消耗，都与国际先进水平有着不小的差距，这显示我国均质机产业的发展任重而道远
研究内容
目前要解决如下问题：
传动端、液力端结构形式的选择，确定泵的主要结构参数，原动机的选择，动力端曲轴和连杆的设计以及液力端泵阀的设计和计算。
开题报告书
题目
高压均质机传动端的设计及运动仿真
课题来源
高压均质机是食品加工工业的重要设备之一，在提高乳制品如牛奶、冰淇淋和果汁等的质量方面，重要性尤为突出。此外，高压均质机还广泛应用于医药和化工生产。目前，国内对均质机的研究还很不够，生产的机型也较为陈旧。为此选择高压均质机作为毕业设计课题，能综合提高学生分析问题、解决问题的能力
已具备的条件和尚需解决的问题
曲轴、连杆和泵阀的设计及设计计算。
指导教师意见
指导教师签名：
年月日
教研室（学科组、月日
院系意见
主管领导签名：
年月日
现基本以机械设计为主，其它为辅。
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
按照设计任务，根据调查研究所提供的权据和有关技术资料，进行以下工作：进行数据计算、绘制有关图纸（总装图、曲轴、连杆、泵阀等），编写技术文件等。其基本内容如下：
1）总装图的设计。
2）零件图的设计。
3）按规定格式编制设计计算说明书。
研究计划及预期成果
首先了解均质机的均质原理，工作原理以及基本参数。然后就是总体设计，如：传动端结构形式的选择，液力端结构形式的选择，确定泵的主要结构参数，原动机的选择等。接下来就是动力端的设计了有曲轴和连杆的设计还有液力端泵阀的设计。最后是运动仿真，也就是C语言的应用。
高压均质机较国外落后了近八十个年头。水平相对比较低，无论是材料选择，加工精度、使用寿命、规格品种、应用领域及能源消耗，都与国际先进水平有着不小的差距，这显示我国均质机产业的发展任重而道远
研究内容
目前要解决如下问题：
传动端、液力端结构形式的选择，确定泵的主要结构参数，原动机的选择，动力端曲轴和连杆的设计以及液力端泵阀的设计和计算。
开题报告书
题目
高压均质机传动端的设计及运动仿真
课题来源
高压均质机是食品加工工业的重要设备之一，在提高乳制品如牛奶、冰淇淋和果汁等的质量方面，重要性尤为突出。此外，高压均质机还广泛应用于医药和化工生产。目前，国内对均质机的研究还很不够，生产的机型也较为陈旧。为此选择高压均质机作为毕业设计课题，能综合提高学生分析问题、解决问题的能力
已具备的条件和尚需解决的问题
曲轴、连杆和泵阀的设计及设计计算。
指导教师意见
指导教师签名：
年月日
教研室（学科组、月日
院系意见
主管领导签名：
年月日
现基本以机械设计为主，其它为辅。
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
按照设计任务，根据调查研究所提供的权据和有关技术资料，进行以下工作：进行数据计算、绘制有关图纸（总装图、曲轴、连杆、泵阀等），编写技术文件等。其基本内容如下：
1）总装图的设计。
2）零件图的设计。
3）按规定格式编制设计计算说明书。
研究计划及预期成果
首先了解均质机的均质原理，工作原理以及基本参数。然后就是总体设计，如：传动端结构形式的选择，液力端结构形式的选择，确定泵的主要结构参数，原动机的选择等。接下来就是动力端的设计了有曲轴和连杆的设计还有液力端泵阀的设计。最后是运动仿真，也就是C语言的应用。
王沈超-3127-周2-论述机械运动仿真和有限元分析技术
论述机械运动仿真和有限元分析技术王沈超30703127 机电0704摘要：本文主要对机械运动仿真和有限元分析技术概念及其使用过程有所了解，及一些个别案例。
关键词：机械运动仿真、有限元分析一、机械运动仿真1.1机械运动仿真的概念机械运动仿真是指对于某个待研究的系统模型建立其仿真模型，进而在计算机上对该仿真模型研究的过程。
所以机械运动仿真是通过对系统模型的实验去研究一个真实的系统。
1.2机械运动仿真的应用机械运动仿真作业一门新兴的高科技技术，在制造业产品设计和制造，尤其在航空、航天、国防及其他大规模复杂系统的研制开发过程中，一直是不可缺少的工具，它在减少损失、节约经费、缩短开发周期、提高产品质量等方面发挥了巨大的作用。
在从产品的设计、制造到测试维护的整个生命周期中，机械放着技术贯穿始末。
1）虚拟制造虚拟制造采用机械虚拟仿真技术，以新产品及其制造系统的全局最优化为目标，通过仿真模型，在计算机上仿真生产的过程。
实现产品的工艺规程、加工制造，装配和调试，从而更加有效的组织生产，增强决策与控制水平，缩短产品开发周期，提高产品质量。
2）虚拟产品开发虚拟产品开发技术是实际产品开发过程在计算机本质实现，即采用机械仿真与虚拟现实技术，在计算机上群组协同工作，实现产品的设计、攻击规划、加工制造、性能分析等。
虚拟产品开发技术从根本上改变了设计、试制、修改设计、规模生产和产品维护的传统模式、大大提高了产品质量，降低成本，缩短开发周期，提高其市场的竞争能力。
1.3机械运动仿真过程PROE机械仿真的设计可分为两个基本步骤：一是定义一个机构，二是使其运动。
过程如下：1）进入PROE的装配模式进行元件链接；2）进入“MECHANISM”添加“驱动器”，为运动做好准备。
3）如果机构中存在“槽”、“齿轮”等从动件，则需要进行从动件的链接。
4）选择“运动分析”，并创建运动记录；5）选择“结果回放”来重新演示机械运动。
6）悬着“测量结果”以图形方式查看位置结果。
均质机设备结构及工作原理
均质头 HD2 升级件 99/3
传统设计
新设计
均质头中的均质过程
均质后的产品 压力5 – 80 bar (75–1 200 psi)
均质前的产品 压力可达 400 bar (5 800 psi)
压力分布
Distance mm
分析的办法
USPH 标准
NIZO 方法
不同尺寸颗粒的分布
激光衍射手段
活塞外套连接简单化 易于塞外套 升级件 99/4
奶制品
奶和奶油 防止奶油上浮 使其味道更醇厚 发酵产品 提高稳定性 提高稳定剂活性
我们可以均质以下产品
3.2 micron 0.8 0.2
0
1
4
8 周
上升速度可以由以下公式决定 g x particle size2 x (dens. SM - dens. fat) 18 x visc. milk
影响活塞密封圈寿命的主要因素
一般磨损
当产品中含有大量气体时
水中含氯产生的腐蚀
含气产生的磨损
产品含颗粒或纤维产生的磨损
一般磨损
均质机 高压泵
活塞外套
蘑菇阀
设备自动控制
均质装置
液压系统
升级件
在一级和二级均质头使用相同的液压系统 很简单就可加入远程控制系统 因为在维护均质头时无需断开液压系统所以节省时间
液压系统 升级件 99/1
阀的设计最佳化 -同时针对高黏度和低黏度产品 双倍使用寿命 阀座对称双面设计 备件处理简单化 吸入室和排出室使用相同的备件
蘑菇阀 升级件 99/2
减少功耗 在相同均质效果前提下减少功耗 10% 改进了卫生设计 冲击环的整体化设计 增加使用寿命的设计 软角设计 更多空间 长时间工作更高效 因阀座可对调因此使用寿命加倍
传统设计
新设计
均质头中的均质过程
均质后的产品 压力5 – 80 bar (75–1 200 psi)
均质前的产品 压力可达 400 bar (5 800 psi)
压力分布
Distance mm
分析的办法
USPH 标准
NIZO 方法
不同尺寸颗粒的分布
激光衍射手段
活塞外套连接简单化 易于塞外套 升级件 99/4
奶制品
奶和奶油 防止奶油上浮 使其味道更醇厚 发酵产品 提高稳定性 提高稳定剂活性
我们可以均质以下产品
3.2 micron 0.8 0.2
0
1
4
8 周
上升速度可以由以下公式决定 g x particle size2 x (dens. SM - dens. fat) 18 x visc. milk
影响活塞密封圈寿命的主要因素
一般磨损
当产品中含有大量气体时
水中含氯产生的腐蚀
含气产生的磨损
产品含颗粒或纤维产生的磨损
一般磨损
均质机 高压泵
活塞外套
蘑菇阀
设备自动控制
均质装置
液压系统
升级件
在一级和二级均质头使用相同的液压系统 很简单就可加入远程控制系统 因为在维护均质头时无需断开液压系统所以节省时间
液压系统 升级件 99/1
阀的设计最佳化 -同时针对高黏度和低黏度产品 双倍使用寿命 阀座对称双面设计 备件处理简单化 吸入室和排出室使用相同的备件
蘑菇阀 升级件 99/2
减少功耗 在相同均质效果前提下减少功耗 10% 改进了卫生设计 冲击环的整体化设计 增加使用寿命的设计 软角设计 更多空间 长时间工作更高效 因阀座可对调因此使用寿命加倍
机械设计制造及其自动化专业精品毕业设计任务书(单齿辊破碎机运动仿真)
河南机电高等专科学校
毕业设计任务书
系部：机械工程系
专业：
学生姓名:学号:
设计题目：基于Pro-E的单齿辊破碎机的运动仿真起迄日期: 201x年月日~201x年月1日
指导教师:xxx
201x年月日
任务书填写要求
1．毕业设计任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系主管领导签字后生效。
此任务书应在毕业设计开始前一周内填好并发给学生；
2．任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；
3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系主管领导审批后方可重新填写；
4．任务书内有关“系”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码，学生的“学号”要写全号，请规范化填写；
5．任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性；
6．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。
毕业设计任务书。
3-均质搅拌机械-1
图一
轴流式高剪切均质机流型图
图二 轴流式转子示意图 (a)-为低粘度用 (b)-为高粘度用
2.径流式高剪切均质机
径流式高剪切均质机的流型如图一所示,定转子开孔可根据物料的性质而定， 长孔适合于中等固体颗粒的迅速粉碎及中等粘度的液体的混合；小圆孔适合于低 粘度液体，其剪切速率最大；大圆孔适用于一般的混合和大颗粒破碎，可处理较 高粘度的物料。转子还可有各种变形，如三叶桨式，实验证明，径流式的效果优 于轴流式。
对一定形式的往复式均质机，理论流量恒定，只决定于活塞的直径d，行
程S及频率n，它不随压力而改变，因而没有离心泵那样的性能曲线。
(2)功率计算 均质功率可按下式计算
P =Qvr h/3600×102η
P：所需功率 (kw)
h：液体输出总压头(mH2O)
r：液体密度 (kg/m3)
η：泵的总效率系数
102：功率折算系数
部瞬时真空，形成空穴现象，使颗粒爆裂而粉碎。 (3)撞击作用 当颗粒以高速度冲击均质阀时，使之破碎。 高压均质机中前后设置两个均质头进行双级均质处理来提高均质效果。
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ均质机分类
（1）高压均质机
利用高压泵产生高压，物料通过一级或几级均质阀后，实现物料均质。 双级均质阀 第一级：高压流体区
压力：200～250大气压 作用：使脂肪球破碎 第二级：低压区：压力：35大气压 作用：使脂肪球均匀分散
图二 三缸单作用泵流量曲线
5.改进措施
在进出料管各加一个空气室，利用气体的压缩与膨胀来贮存或放出 部分液体，以达到减小管路中流量不均匀的目的。
6.常见故障
均质机常见故障可以分为工艺和技术装备故障。技术装备故障，即电机、传 动部分、曲轴连杆、滑块等方面的故障，可通过技术装备的定期保养，维修来解 决。单位体积料液所消耗的功率高、构件易磨损、对液体粘度浓度要求高，均质 易磨损。工艺方面的故障可发生在以下几个方面:
高压均质器的使用如何 均质器是如何工作的
高压均质器的使用如何均质器是如何工作的高压均质机紧要是依靠三个反复运动的柱塞而产生极大的压强，通过一、二级均质阀均质、乳化，物料从出料口出去，使物料更细腻，不分层。
紧要作用有：提高产品高压均质机紧要是依靠三个反复运动的柱塞而产生极大的压强，通过一、二级均质阀均质、乳化，物料从出料口出去，使物料更细腻，不分层。
紧要作用有：提高产品的均匀度和稳定性；加添保质期；削减反应时间从而节省大量催化剂或添加剂；更改产品的稠度改善产品的口味和色泽等等。
高压均质器在使用过程中必需执行严格的要求：1、高压均质器禁止带压启动，所以要在每次停机后将均质器旋松。
2、机器禁止在润滑油不足时运转，高压均质机后窗上的油位线为最低油位线，如油位偏低会造成曲轴失油而损坏。
3、机器内部润滑是由曲轴带油调配解决的，故紧止反向运转，正确的转向是面对大带轮，顺时针旋转。
4、在操作和维护本机时应先谙习本机说明书，禁止违章操作。
5、新机开箱使用前，必需先检查各部位螺丝螺帽不能有松动，使用几班后必需检查一次。
6、新机使用一星期，必需更换清洁油，否则可能有异物进入滑动部位，特别简单烧坏曲轴和轴承。
7、机器接受先进的耐震压力表和特别的压力表座，当机器运动正常而压力表不工作时，应先检查表座内是否有油，如已干，请加满食用油或甘油。
8、新机使用一段时间，应检查收紧传动皮带。
高压均质器注意事项：1.高压均质器应置于清洁干燥处，保持乾净，防止受潮，使用环境温度不超过40℃，严格防止各类异物溅入电机内。
2.高压均质器在较潮环境中使用时，请配用漏电保护装置，确保操人的身安全。
3.高压均质器在强腐蚀环境中使用时，为防止机械及电气性能损伤，请注意做好必要保护措施。
4.高压均质器严禁在空气中含有易燃、易爆气体环境中使用。
高压均质器的开机前检查1检查曲轴箱油位,油位必需在油标的1/2,如有必要时添加,使用油品:40#汽油机润滑油。
2检查齿轮箱润滑油油位,检查方法:旋开油尺检查,油面应浸没油尺寸10—20mm,齿轮箱使用油品:齿轮油630、3开冷却水,调整冷却水流量。
高压均质机的工作原理及应用
工作原理及特点1. 高压均质机以高压往复泵(欲了解往复泵原理请点击此处) 为动力传递及物料输送机构，将物料输送至工作阀 (一级均质阀及二级乳化阀)部份。
要处理物料在通过工作阀的过程中，在高压下产生强烈的剪切、撞击和空穴作用，从而使液态物质或者以液体为载体的固体颗粒得到超微细化。
2. 工作阀原理示意图及颗粒细化原理简介：图 2：物料被输送至工作阀进口源不断地通过一级(尚未通过工作阀) 图 3：物料源均质阀和二级乳化阀如图 2 所示，物料在尚未通过工作阀时，一级均质阀和二级乳化阀的阀芯和阀座在力 F1 和 F2 的作用下均密切地贴合在一起。
物料在通过工作阀时(如图 3)，阀芯和阀座都被物料强制地挤开一条狭缝，同时分不产生压力 P1 和 P2 以平衡力 F1 和 F2。
物料在通过一级均质阀(序号 1、2、3)时，压力从 P1 突降至 P2，也就随着这压力能的蓦地释放，在阀芯、阀座和冲击环这三者组成的狭小区域内产生类似爆炸效应的强烈的空穴作用，同时伴有着物料通过阀芯和阀座间的狭缝产生的剪切作用以及与冲击环撞击产生的高速撞击作用，如此强烈地综合作用，从而使颗粒得到超微细化。
普通来讲， P2 的压力(即乳化压力)调得专门低，二级乳化阀的作用要紧是使差不多细化的颗粒分布得更加均匀一些。
据美国 Gaulin 公司的资料介绍，绝大部份情况下，单单使用一级均质阀即可获得理想的效果。
3. 相关于离心式分散乳化设备(如胶体磨、高剪切混合乳化机等)，高压均质机的特点是： 1)细化作用更为强烈。
这是因为工作阀的阀芯和阀座之间在初始位是密切贴合的，只是在工作时被料液强制挤出了一条狭缝；而离心式乳化设备的转定子之间为满足高速旋转同时不产生过多的热量，必然有较大的间隙(相对均质阀而言)；同时，由于均质机的传动机构是容积式往复泵，因此从理论上讲，均质压力能够无限地提高，而压力越高，细化效果就越好。
2)均质机的细化作用要紧是利用了物料间的相互作用，因此物料的发热量较小，于是能保持物料的性能差不多不变。
液压式高压均质机的研制
第一作者: 硕士, 高级工程师。 收稿时间: 2005- 01- 20, 改回日期: 2005- 05- 10
吸入排出, 以实现对物料连续不断的加工。
图 1 液压原理图
图 2 物料缸加压系统
均质系统由两极均质阀组成, 与其他均质机均质 阀主体结构相同, 均质阀采用先进的/ W0型( 生产用) 和/ V0 型( 实验用) 结构。见图 3。
食品与发酵工业 FOOD AND FE RME NTAT ION INDUST RIES
工精度、密封型式与耐压的关系见表 1。
表 1 缸体、活塞加工精度、密封型式及耐压的关系
密封型式
两道 Y 型圈 格来圈+ O 型圈
8级 40 M Pa 70 M Pa
加工精度 9级
15 M Pa 30 M Pa
10 级 5 M Pa 25 M Pa
中国轻工业出版社中华人民共和国轻工行业标准高压均质泵qbt17002001中国轻工业联合会发布2004上接第148两种快餐粥营养素含量测定结果测定结果蛋白质通电加热361826176电炉加热361722165可以看出通电加热快餐粥的蛋白质含量与电炉加热快餐粥相同而脂肪胡萝卜素vc含量明显高于电炉加热快餐粥因此通电加热快餐粥营养素含量高于电炉加热的快餐粥这满足了快餐食品营养均衡的要求
雪糕 制 作 工 艺: 配 料 灭 菌 ) y 均 质 ( 70b C, 18MP a) y 降温 y膨化 y 冻结。
实验仪器: 传统的均质机、液压高压机、间歇式 凝冻机, 天津特斯达食品机械科技有限公司。
测试: 品尝情况见表 5( 3 批实验) , 膨化情况见表 6( 为 3 批实验平均值) 。
表 5 对冰 淇淋、雪糕品尝情况
图 3 均质阀
吸入排出, 以实现对物料连续不断的加工。
图 1 液压原理图
图 2 物料缸加压系统
均质系统由两极均质阀组成, 与其他均质机均质 阀主体结构相同, 均质阀采用先进的/ W0型( 生产用) 和/ V0 型( 实验用) 结构。见图 3。
食品与发酵工业 FOOD AND FE RME NTAT ION INDUST RIES
工精度、密封型式与耐压的关系见表 1。
表 1 缸体、活塞加工精度、密封型式及耐压的关系
密封型式
两道 Y 型圈 格来圈+ O 型圈
8级 40 M Pa 70 M Pa
加工精度 9级
15 M Pa 30 M Pa
10 级 5 M Pa 25 M Pa
中国轻工业出版社中华人民共和国轻工行业标准高压均质泵qbt17002001中国轻工业联合会发布2004上接第148两种快餐粥营养素含量测定结果测定结果蛋白质通电加热361826176电炉加热361722165可以看出通电加热快餐粥的蛋白质含量与电炉加热快餐粥相同而脂肪胡萝卜素vc含量明显高于电炉加热快餐粥因此通电加热快餐粥营养素含量高于电炉加热的快餐粥这满足了快餐食品营养均衡的要求
雪糕 制 作 工 艺: 配 料 灭 菌 ) y 均 质 ( 70b C, 18MP a) y 降温 y膨化 y 冻结。
实验仪器: 传统的均质机、液压高压机、间歇式 凝冻机, 天津特斯达食品机械科技有限公司。
测试: 品尝情况见表 5( 3 批实验) , 膨化情况见表 6( 为 3 批实验平均值) 。
表 5 对冰 淇淋、雪糕品尝情况
图 3 均质阀
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摘要本设计设计的是高压均质机动力端主要零件。
首先，文章介绍了高压均质机的工作原理。
流体在高压状态下通过细小缝隙时，会产生较大的剪切力、撞击力和空穴力，使流体中的固体颗粒破碎为微小颗粒，高压均质机就是利用这一原理工作的。
接着，文章参考现有的均质机结构，确定了均质机主要结构参数，然后，按照高压往复泵的设计方法对高压均质机的主要零部件，如传动装置、曲轴、连杆等进行了结构设计。
还有液力端泵阀的设计，并对其进行了相应的强度校核。
最后，文章介绍了本次设计中还有高压均质机的运动仿真，采用了C语言程序，并对其进行了详细的说明。
关键词：高压均质机食品机械均质阀目录摘要 (1)绪论 (4)第一章均质机及其基本参数 (5)1.1均质机的均质原理 (5)1.2均质机的工作原理 (5)1.3均质机的基本参数 (6)第二章总体设计 (9)2.1传动端结构形式的选择 (9)2.2液力端结构形式的选择 (9)2.3确定泵的主要结构参数 (10)2.4原动机的选择 (12)第三章动力端的设计计算 (14)3.1传动装置的设计 (14)3.2曲轴的设计 (15)3.3连杆与其轴瓦 (15)3.4十字头 (16)第四章液力端零部件设计 (16)4.1泵阀设计 (16)第五章运动仿真 (20)5.1 C语言程序简介 (20)5.2传动端运动及程序 (20)设计小结 (32)致谢 (33)参考资料 (34)绪论高压均质是一种制备超细液液乳化物或液固分散物的通用设备，被广泛应用与各行业的生产者和科技研领域。
例：一、食品饮料行业：豆奶、花生奶、松子奶等各种植物蛋白饮料。
核桃露、杏仁露、莲子露、椰子汁等各种悬浮果汁饮料。
酸奶、均质奶、纯牛奶、甜牛奶、乳酸饮料、冰淇淋、豆奶粉等各种乳品和乳制品。
二、制药：抗生素、各种乳剂、浆液制剂、中药制剂、花粉破碎及各种营养保健液。
三、轻工化工行业：香精香料、化妆品、乳化硅油、感光剂、增亮剂、高级涂料、颜料、染料等。
四、生物工程技术：对大肠杆菌、胞进行破碎，撮取其有效成分。
随着人民生活水平的提高，食品工业必将跟上时代的步伐，不仅要求食品本身的营养丰富，还对其质量、口味、外观、保存等提出了高标准,这样必然把食品工业推上一个新高潮。
食品品种繁多，本设计是主要应用于乳品工业中。
它是一种特殊的高压泵，用于喷雾干燥设备中，可使液体分散成细微的雾滴，便于干燥成粉状。
通过均质的炼乳、冰淇淋、代乳粉，液体中的分散项破裂成细微状态，可减少沉淀，增加粘稠性，口感细腻，并延长存放时间。
均质机不仅在乳品工业和冰淇淋生产中得到广泛应用，而且还适用于医药、化工生产中。
总之，在我国均质机发挥出的作用越来越大，因此需要人们对其进行深入的研究，以便设计生产。
本设计参考现有的均质机而设计，力求经济、结构合理,但肯定还有许多的不足之处，希望在老师和同学的帮助下，得到进一步的改进。
第1章均质机及其基本参数均质机是一种特殊的高压泵,利用高压的作用，使物料中的脂肪球的破裂到直径小于2μm达99%。
均质机由均质头和高压泵组成,即往复柱塞泵。
它包括液力端和动力端。
通过均质后的牛奶、脂肪球直径和所占比例均发生变化，如表1-1：表1-1脱脂乳与均质乳中的脂肪球比较1.1均质机的均质原理1.1.1剪切作用流体在高速流动时，在均质机头隙缝处，产生剪切作用而均质。
脂肪球通过三个柱塞往复泵吸入泵体时，在缝隙处先是被延展，同时又存在着液流通过均质阀时的涡动作用，使延展部分被剪切为更小的脂肪球微粒。
又因为液流中存在着表面活性物质，它围绕在更细小的脂肪球微粒外层形成一种这些微粒不再互相粘合的膜.脂肪滴由此离开，而后面部分的还没有流进缝隙。
当到达均质阀活门缝隙处时，会同样的剪切作用继续形成更小的脂肪球微粒。
1.1.2撞击学说三联柱塞往复泵的高压作用使液体中脂肪球和均质阀发生高速撞击现象，因而使料液中的脂肪球破裂。
1.1.3空穴学说因高压作用使料液高速流过均质阀缝隙处时，造成相当于高频振动的效果，能在瞬间引起空穴现象，使脂肪球碎裂。
在实际工作中，高压均质机的原理是以上几种学说的综合。
1.2均质机的工作原理如图1-1所示，当高压液体通过阀的阀座和阀杆的狭窄通道时(可以用调节手柄调节间隙大小)，使液料速度达150~300m/s，压力降低至液料汽化压力，使之形成气泡。
当液料离开阀座门间的间隙时，其速度降低，压力升高，导致气泡被压破，产生内爆，产生的空穴和高频振动使脂肪球颗粒破碎。
此过程中，能量强烈释放，液料形成湍流，冲击冲击流，完成均质过程。
均质料液第一级调节阀柄第二级调节阀柄图1-1双级均质阀工作示意图1.3均质机的基本参数1.3.1瞬时流量理论上，瞬时流量=工作腔容积变化率 如图1-2图1-2图1-3双缸泵的无因次流量曲线图1-4 三缸泵的无因次流量曲线q = Atxd d =Au=Ar ϖφ(u) φ(q)=ϖAr q= φ(u) 其中φ(q) -无因次瞬时流量; φ(u)-无因次瞬时速度, φ(u)=ϖr u =-(sin ϕ+2λsin2ϕ)。
衡量流量脉动性的指标为不均匀系数Q δ=tQ q max =Z A q sin max单缸泵：Q δB π=3.14 ； 双缸泵：Q δB π/2=1.57 ； 三缸泵：Q δB π/3=1.04 ； 四缸泵：Q δB1.1 ；可以看出,四缸泵的脉动性反而比三缸泵有所增加,流量曲线如图1-3，图1-4。
1.3.2泵的压力均质压力对脂肪球大小的影响如表1-2：表1-2随着压力的提高，脂肪球颗粒减少，考虑到制造工艺性、经济性，压力不宜太高，所以本机选180 kg f/cm 2。
1.3.3均质温度均质与温度的关系如表1-3表1-3表中可以看出，均质最佳温度为65℃。
本设计要求料液温度为60~70℃，同时，可以提高密封圈效率。
1.3.4效率理论流量与实际流量之间有一定的流量损失，即容积损失，它包括四部分： 流体的压缩或膨胀造成的△1V η， 阀在关闭时滞后造成的△2V η， 阀关闭不严造成的泄漏△3V η，柱塞与密封圈之间的泄漏△4V η， 取V η=1V η+2V η+3V η+4V η =0.8第2章 总体设计2.1传动端结构形式的选择传动端为从动力输入端到十字头为止的部件，包括机体、曲柄、连杆、曲轴、十字头及润滑冷却等辅助设备。
2.1.1曲轴曲轴为整体浇铸体，材料为QT60-2，本机采用二支点 三拐式。
三个曲柄相位角相差120º，曲柄与连杆之间轴瓦材料用20%锡铝合金。
确定曲轴半径时考虑到两个方面的问题.较小时，强度、刚度无法满足,挠度、转角增加；较粗大时，要考虑加工挠性问题。
曲拐的运动顺序为一、三、二。
第一曲拐转角1Φ=Φ，第二曲拐转角2Φ=Φ+240，第三曲拐3Φ=Φ+120。
这可以使偏角θ大致相等，力求使机械惯性力和惯性力矩得到平衡，减轻对基础的饿挠性载荷。
2.1.2连杆连杆大头采用剖分式，用特制定位螺栓定位，扣紧螺母防松，小头定位。
是浇铸件，材料为QT60-2。
连杆体和大小头中开油槽，油孔，来润滑曲柄和十字头。
根据总体结构选λ=r/l=0.0625。
2.1.3轴承有冲击载荷，适宜选用滚子轴承。
2.1.4十字头整体铸件，材料ZG35。
2.1.5传动方式选择采用一级带传动。
2.2液力端结构形式的选择液力端是从柱塞一直到泵进出口管接头的部件，是介质的过流部分，包括液体缸、柱塞和密封件、吸排液阀组件、缸盖、阀箱盖。
在选择液力端结构形式时，应遵循下述基本要求：a 过流性能好，水力阻力损失小，为此，液流通道应力求短而直，尽量逃避拐弯和急剧的断面变化；b 液流通道应利于气体排出，不允许有死区，造成气体滞留。
通常，吸入阀应置于液缸体顶部；c 吸入阀和排出阀一般应该垂直布置，以利于阀板正常起闭和密封；d 余隙容积应尽可能的小，尤其是对高压短程泵；e 易损件寿命长，更换方便；f 制造工艺性好。
2.2.1泵体卧式三联单作用泵的泵体为一整体式长方体不锈钢块锻造，材料为1Cr18Ni9Ti,其刚性好，工作腔间距小，机加工量小，吸排出阀布置为直通式三通体。
其优点为过流性能好，余隙容积较小，结构紧凑，尺寸小，柱塞虽然不可以从液缸前塞处装拆，但T型孔加工工艺性好。
2.2.2柱塞柱塞材料为3Cr13，表面经高频淬火，再精密加工和磨光，具有等硬度和光洁度的表面，有较高的耐磨性和防腐性。
因为直径小，采用实心结构，加工简单。
为不使柱塞发热，保证设备正常运转，柱塞上冷却水不可断。
柱塞与十字头之间采用平面连接，结构简单，加工方便，易于装拆。
2.2.3均质阀均质阀借调整螺旋弹簧对阀心的压力，得到调整流体压力的作用。
在双级均质阀中，第一级流体压力为18MPa，主要使脂肪球破碎，第二级压力减至2.7MPa,主要使脂肪球均匀分散。
本机用手动轮直接控制压力，操作方便，体积减小。
均质头制造成两面均可使用的圆柱形结构，加工方便，使用寿命长。
2.3确定泵的主要结构参数2.3.1活塞平均速度Um的选择Um的大小直接影响泵各运动副零部件的摩擦和磨损，特别是对柱塞及其密封的影响尤为显著。
Um过大则摩擦和磨损严重，会造成泄漏，流量下降，排出压力也不能达到额定值。
Um过小则液力端径向尺寸增加，传动端受力也增加从而使泵的总体尺寸和重量增加。
一般可根据经验公式得到Um的定量选取范围：Um = KtN4.0ezm/s式中 Um—柱塞平均速度，m/s；Kt—统计系数，液压机用三联或多联机动泵一般为0.21~0.70;Nez—折合成单联单作用泵的有效功率,kw。
N ez =( p 2- p 1) Q / [612Z (k+1)] ≈p 2Q/ [612Z(k+1)] kw式中 Q —泵的流量，l/minp 2—泵的排出压力，kg f/cm 2； p 1—泵的吸入压力，kg f/cm 2；当p 2> p 1或p 1为常压时，全压力p 2– p 1≈p 2。
Z —泵的联数（柱塞数）；K —系数，K-1= A r /A ，K=0，对双作用泵，A r /A<1，0<K<1。
本设计中，Q=1.5 m3/h=25 l/min, p=180 kg f/cm2, Z=3, K=0,K t =0.45,则N ez =180×25/（612×3）=2.45KW U m =0.45×2.454.0=0.6m /s2.3.2曲轴转速n 和柱塞行程长度S 的选择已知偏心距30,则行程为30,由U m =ns/30得n=30 U m /S=30×0.6/0.03=600rpm2.3.3柱塞直径D 的确定D=VK SnZ Qηπ)1(240+式中 Q —泵的流量, m 3/S;S —柱塞行程长度,m;n —曲轴转速(rpm)或柱塞的每分钟往复次数,spm; Z —泵的联数(柱塞数); K —系数,K=1–A r /A对单作用泵, A r /A=1,K=0,对双作用泵, A r /A<1, 0<K<1;V η—泵的容积效率。