1.机械设计制造及自动化专业毕业论文选题2.双侧驱动式旋耕灭茬机设计3.温室用小型电动旋耕机设计4.玉米对心种子播种机设计5.多功能机械手设计6.越障行走机的结构设计7.秸杆原料育苗钵成型机的设计8.耐磨材料应用现状与发展趋势研究9.代写论文抠抠巴贰衫七贰杉贰零巴10.揉性清洗技术在汽车发动机清洗中的应用11.液体菌种自动接种装置的设计12.果蔬高压电场保鲜技术及装置研究13.新型变质白口铸铁犁铧及旋耕刀材料成份配比的试验研究14.气缸盖试漏机设计15.南瓜种子分选机振动筛片及工作参数的优化设计学术堂提供更多论文知识
机械设计课程设计计算说明书 一、传动方案拟定…………….……………………………….2 二、电动机的选择……………………………………….…….2 三、计算总传动比及分配各级的传动比……………….…….4 四、运动参数及动力参数计算………………………….…….5 五、传动零件的设计计算………………………………….….6 六、轴的设计计算………………………………………….....12 七、滚动轴承的选择及校核计算………………………….…19 八、键联接的选择及计算………..……………………………22 设计题目：V带——单级圆柱减速器 第四组 德州科技职业学院青岛校区 设计者：#### 指导教师：%%%% 二○○七年十二月计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动 （1） 工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限10年，小批量生产，工作为二班工作制，运输带速允许误差正负5％。 （2） 原始数据：工作拉力F=1250N；带速V=； 滚筒直径D=280mm。 二、电动机选择 1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： （1）传动装置的总功率： η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =××××× = (2)电机所需的工作功率： P工作=FV/1000η总 =1250×× =、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n筒=60×960V/πD =60×960×π×280 =111r/min 按书P7表2－3推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为n筒=（6~24）×111=666~2664r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。 其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩。质量63kg。 三、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/111= 2、分配各级伟动比 （1） 据指导书，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理） （2） ∵i总=i齿轮×I带 ∴i带=i总/i齿轮= 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（r/min） nI=n电机=960r/min nII=nI/i带=960/(r/min) nIII=nII/i齿轮=686/6=114(r/min) 2、 计算各轴的功率（KW） PI=P工作= PII=PI×η带=× PIII=PII×η轴承×η齿轮=×× =、 计算各轴扭矩（N•mm） TI=×106PI/nI=×106× =25729N•mm TII=×106PII/nII =×106× =•mm TIII=×106PIII/nIII=×106× =232048N•mm 五、传动零件的设计计算 1、 皮带轮传动的设计计算 （1） 选择普通V带截型 由课本表得：kA= Pd=KAP=×3= 由课本得：选用A型V带 （2） 确定带轮基准直径，并验算带速 由课本得，推荐的小带轮基准直径为 75~100mm 则取dd1=100mm dd2=n1/n2•dd1=（960/686）×100=139mm 由课本P74表5-4，取dd2=140mm 实际从动轮转速n2’=n1dd1/dd2=960×100/140 = 转速误差为：n2-n2’/n2=686－ =<(允许) 带速V：V=πdd1n1/60×1000 =π×100×960/60×1000 = 在5~25m/s范围内，带速合适。 （3） 确定带长和中心矩 根据课本得 0. 7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2) 0. 7(100+140)≤a0≤2×(100+140) 所以有：168mm≤a0≤480mm 由课本P84式（5-15）得： L0=2a0+(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0 =2×400+(100+140)+(140-100)2/4×400 =1024mm 根据课本表7-3取Ld=1120mm 根据课本P84式（5-16）得： a≈a0+Ld-L0/2=400+（1120-1024/2） =400+48 =448mm (4)验算小带轮包角 α1=1800-dd2-dd1/a×600 =1800-140-100/448×600 = =>1200（适用） （5）确定带的根数 根据课本(7-5) P0= 根据课本(7-6) △P0= 根据课本（7-7）Kα= 根据课本（7-23）KL= 由课本式（7-23）得 Z= Pd/(P0+△P0)KαKL =() ×× =5 (6)计算轴上压力 由课本查得q=，由式（5-18）单根V带的初拉力： F0=500Pd/ZV（α-1）+qV2 =[500×××()+×]N =160N 则作用在轴承的压力FQ， FQ=2ZF0sinα1/2=2×5× =1250N 2、齿轮传动的设计计算 （1）选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；根据课本选7级精度。齿面精糙度Ra≤μm (2)按齿面接触疲劳强度设计 由d1≥(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 确定有关参数如下：传动比i齿=6 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数： Z2=iZ1=6×20=120 实际传动比I0=120/2=60 传动比误差：i-i0/I=6-6/6=0%< 可用 齿数比：u=i0=6 由课本取φd= (3)转矩T1 T1=9550×P/n1=9550× =•m (4)载荷系数k 由课本取k=1 (5)许用接触应力[σH] [σH]= σHlimZNT/SH由课本查得： σHlim1=625Mpa σHlim2=470Mpa 由课本查得接触疲劳的寿命系数： ZNT1= ZNT2= 通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH= [σH]1=σHlim1ZNT1/SH=625× =575 [σH]2=σHlim2ZNT2/SH=470× =460 故得： d1≥766(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 =766[1××(6+1)/×6×4602]1/3mm = 模数：m=d1/Z1= 根据课本表9-1取标准模数：m=2mm (6)校核齿根弯曲疲劳强度 根据课本式 σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σH] 确定有关参数和系数 分度圆直径：d1=mZ1=2×20mm=40mm d2=mZ2=2×120mm=240mm 齿宽：b=φdd1=× 取b=35mm b1=40mm (7)齿形系数YFa和应力修正系数YSa 根据齿数Z1=20,Z2=120由表相得 YFa1= YSa1= YFa2= YSa2= (8)许用弯曲应力[σF] 根据课本P136（6-53）式： [σF]= σFlim YSTYNT/SF 由课本查得： σFlim1=288Mpa σFlim2 =191Mpa 由图6-36查得：YNT1= YNT2= 试验齿轮的应力修正系数YST=2 按一般可靠度选取安全系数SF= 计算两轮的许用弯曲应力 [σF]1=σFlim1 YSTYNT1/SF=288×2× =410Mpa [σF]2=σFlim2 YSTYNT2/SF =191×2× =204Mpa 将求得的各参数代入式（6-49） σF1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1 =(2×1××22×20) ×× =8Mpa< [σF]1 σF2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1 =(2×1××22×120) ×× =< [σF]2 故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够 (9)计算齿轮传动的中心矩a a=m/2(Z1+Z2)=2/2(20+120)=140mm (10)计算齿轮的圆周速度V V=πd1n1/60×1000=×40×960/60×1000 = 六、轴的设计计算 输入轴的设计计算 1、按扭矩初算轴径 选用45#调质，硬度217~255HBS 根据课本并查表，取c=115 d≥115 ()1/3mm= 考虑有键槽，将直径增大5%，则 d=×(1+5%)mm= ∴选d=22mm 2、轴的结构设计 （1）轴上零件的定位，固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定 （2）确定轴各段直径和长度 工段：d1=22mm 长度取L1=50mm ∵h=2c c= II段:d2=d1+2h=22+2×2× ∴d2=28mm 初选用7206c型角接触球轴承，其内径为30mm, 宽度为16mm. 考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长： L2=（2+20+16+55）=93mm III段直径d3=35mm L3=L1-L=50-2=48mm Ⅳ段直径d4=45mm 由手册得：c= h=2c=2× d4=d3+2h=35+2×3=41mm 长度与右面的套筒相同，即L4=20mm 但此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：（30+3×2）=36mm 因此将Ⅳ段设计成阶梯形，左段直径为36mm Ⅴ段直径d5=30mm. 长度L5=19mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=100mm (3)按弯矩复合强度计算 ①求分度圆直径：已知d1=40mm ②求转矩：已知T2=•mm ③求圆周力：Ft 根据课本式得 Ft=2T2/d2=69495/40= ④求径向力Fr 根据课本式得 Fr=Ft•tanα=×tan200=632N ⑤因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=50mm(1)绘制轴受力简图（如图a） （2）绘制垂直面弯矩图（如图b） 轴承支反力： FAY=FBY=Fr/2=316N FAZ=FBZ=Ft/2=868N 由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAyL/2=×50=•m (3)绘制水平面弯矩图（如图c） 截面C在水平面上弯矩为： MC2=FAZL/2=×50=•m (4)绘制合弯矩图（如图d） MC=(MC12+MC22)1/2=()1/2=•m (5)绘制扭矩图（如图e） 转矩：T=×（P2/n2）×106=35N•m (6)绘制当量弯矩图（如图f） 转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化，取α=1，截面C处的当量弯矩： Mec=[MC2+(αT)2]1/2 =[(1×35)2]1/2=•m (7)校核危险截面C的强度 由式（6-3） σe=Mec/×353 =< [σ-1]b=60MPa ∴该轴强度足够。 输出轴的设计计算 1、按扭矩初算轴径 选用45#调质钢，硬度（217~255HBS） 根据课本取c=115 d≥c(P3/n3)1/3=115()1/3= 取d=35mm2、轴的结构设计 （1）轴的零件定位，固定和装配 单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。 （2）确定轴的各段直径和长度 初选7207c型角接球轴承，其内径为35mm，宽度为17mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长41mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。 (3)按弯扭复合强度计算 ①求分度圆直径：已知d2=300mm ②求转矩：已知T3=271N•m ③求圆周力Ft：根据课本式得 Ft=2T3/d2=2×271×103/300= ④求径向力式得 Fr=Ft•tanα=× ⑤∵两轴承对称 ∴LA=LB=49mm (1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ FAX=FBY=Fr/2= FAZ=FBZ=Ft/2= (2)由两边对称，书籍截C的弯矩也对称 截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAYL/2=×49=•m (3)截面C在水平面弯矩为 MC2=FAZL/2=×49=•m (4)计算合成弯矩 MC=（MC12+MC22）1/2 =（）1/2 =•m (5)计算当量弯矩：根据课本得α=1 Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[(1×271)2]1/2 =•m (6)校核危险截面C的强度 由式（10-3） σe=Mec/（）=(×453) =<[σ-1]b=60Mpa ∴此轴强度足够七、滚动轴承的选择及校核计算 根据根据条件，轴承预计寿命 16×365×10=58400小时 1、计算输入轴承 （1）已知nⅡ=686r/min 两轴承径向反力：FR1=FR2= 初先两轴承为角接触球轴承7206AC型 根据课本得轴承内部轴向力 FS= 则FS1=FS2= (2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0 故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端 FA1=FS1= FA2=FS2= (3)求系数x、y FA1/FR1= FA2/FR2= 根据课本得e= FA1/FR1
机械专业毕业论文开题报告范文（精选6篇）
在生活中，报告与我们愈发关系密切，要注意报告在写作时具有一定的格式。那么什么样的报告才是有效的呢？下面是我整理的机械专业毕业论文开题报告范文，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
论文题目：
MC无机械手换刀刀库毕业设计开题报告
本课题的研究内容
本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心无机械手换刀刀库。主要完成以下工作：
1、调研一个加工中心，了解其无机械手换刀刀装置和结构。
2、参照调研的加工中心，进行刀库布局总体设计。画出机床总体布置图和刀库总装配图，要有方案分析，不能照抄现有机床。
3、设计该刀库的一个重要部分，如刀库的转位机构(包括定位装置，刀具的夹紧装置等)，画出该部件的装配图和主要零件(如壳体、蜗轮、蜗杆等3张以上工作图。
4、撰写设计说明书。
本课题研究的实施方案、进度安排
本课题采取的研究方法为：
(1)理论分析，参照调研的加工中心，进行刀库布局总体设计。
进度安排：
收集相关的毕业课题资料。
完成开题报告。
完成毕业设计方案的制定、设计及计算。
完成刀库的设计
完成毕业设计说明书。
毕业设计答辩。
主要参考文献
[1] 廉元国,张永洪. 加工中心设计与应用 [M]. 北京:机械工业出版社,
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[9] 成大先.机械设计手册第四版第 2 卷[M]. 北京:化学工业出版社,
[10] 成大先.机械设计手册第四版第 3 卷[M]. 北京:化学工业出版社,
1 课题提出的背景与研究意义
课题研究背景
在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦，这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗，降低了运动精度和使用寿命，增加了运动噪声和发热，甚至可能使精密部件变形，限制了机床控制精度的提高。由于摩擦与运动速度间存在非线性关系，特别是在低速微进给情况下，这种非线性关系难以把握，可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象，严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。为此，把消除或减少摩擦的不良影响，作为提高机床技术水平的努力方向之一。该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中，即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义，且社会应用前景广阔。
课题研究的意义
机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。但在高速切削和高速磨削加工场合，受摩擦磨损的影响，传统的滚动轴承的寿命一般比较短，而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足，磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点，将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术，它以高加工速度、高加工精度为主要特征，有非常高的生产效率，磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点，而被应用于超高速主轴系统中。要实现高速切削，必须要解决许多关键技术，其中最主要的就是高速切削主轴系统，而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。其中，磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于，系统开环不稳定，需要实施主动控制，而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品，对其精确的分析研究是一项相当困难的工作，如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难，在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法，主要从理论上进行研究，利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。这就是本课题的研究目的和意义。
2 本课题国内外的研究现状
磁悬浮轴承的应用与发展可以说是传统支承技术的革命。由于具有无机械接触和可实现主动控制两个显著的优点，主动磁悬浮轴承技术从一开始就引起了人们的重视。磁悬浮轴承的研究最早可追溯到1937年，Holmes和Beams利用交流谐振电路实现了对钢球的悬浮。自1988年起，国际上每两年举行一届磁悬浮轴承国际会议，交流和研讨该领域的最新研究成果；1990年瑞士联邦理工学院提出了柔性转子的研究问题，同年教授提出了数字控制问题；1998年瑞士联邦理工学院的和等人提出了无传感器磁悬浮轴承。近十年，瑞士、美国、日本等国家研制的电磁悬浮轴承性能指标已经很高，并且已成功应用于透平机械、离心机、真空泵、机床主轴等旋转机械中，电磁悬浮轴承技术在航空航天、计算机制造、医疗卫生及电子束平版印刷等领域中也得到了广泛的应用。纵观2006年在洛桑和托里诺召开的第10界国际磁轴承研讨会，磁轴承主要应用研究为磁轴承在高速发动机、核高温反应堆（HTR-10GT）、人造心脏和回转仪等方面。国内在磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚，对磁悬浮轴承的研究起步于80年代初。
1983年上海微电机研究所采用径向被动、轴向主动的混合型磁悬浮研制了我国第一台全悬浮磁力轴承样机；1988年哈尔滨工业大学的陈易新等提出了磁力轴承结构优化设计的理论和方法，建立了主动磁力轴承机床主轴控制系统数学模型，这是首次对主动磁力轴承全悬浮机床主轴从结构到控制进行的系统研究；1998年，上海大学开发了磁力轴承控制器（600W）用于150m制氧透平膨胀机的控制；2000年清华大学与无锡开源机床集团有限公司合作，实现了内圆磨床磁力轴承电主轴的'工厂应用实验。目前，国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等等都在开展磁悬浮轴承方面的研究。2002年清华大学朱润生等对主动磁悬浮轴承主轴进行磨削试验，当转速60000r／min、法向磨削力100N左右时，精度达到小于8m的水平，精磨磨削效率基本达到工业应用水平。2003年6月，南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所研制的磁悬浮干燥机的性能指标已通过江苏省技术鉴定，向工业应用迈出了可喜的一步。2005年“济南磁悬浮工程技术研究中心”研制的磁悬浮轴承主轴设备，在济南第四机床厂做磨削试验，成功磨制出一个内圆孔工件，这是我国第一个用磁悬浮轴承主轴加工的工件。此项技术填补了国内空白。近几年来，由于微电子技术、信号处理技术和现代控制理论的发展，磁悬浮轴承的研究也取得了巨大进展。
从总体上看，磁悬浮轴承技术正向以下几个方向发展：
(1)理论分析更注重系统的转子动力学分析，更多地运用非线性理论对主动
磁悬浮转子系统的平衡点和稳定性进行分析；更注重建立系统的非线性耦合模型以求得更好的性能。
(2)注重系统的整体优化设计，不断提高其可靠性和经济性，以期获得磁悬浮轴承更加广泛的应用前景。
(3)控制器的实现越来越多的采用数字控制。为达到更高的性能要求，控制器的数字化、智能化、集成化成为必然的发展趋势。由于数字控制器的灵活性，各种现代控制理论的控制算法均在磁悬浮轴承上得到尝试。
(4)发展了多种新型磁悬浮轴承如：无传感器磁悬浮轴承、无轴承电机超导磁悬浮轴承、高温磁悬浮轴承。此外，磁悬浮机床主轴在各方面也有较大的发展空间如：高洁净钢材Z钢和EP钢的引入；陶瓷滚动体，重量比钢球轻40%；润滑技术的开发，对于高速切削液的主轴，油液和油雾润滑能有效防止切削液进入主轴；保持架的开发，聚合物保持架具有重量，自润滑及低摩擦系数的特点从应用的角度看，磁悬浮轴承的潜力尚未得到的发掘，而它本身也未达到替代其它轴承的水平，设计理论，控制方法等都有待研究和解决。
3 课题的研究目标与研究内容
研究目标
控制器是主动控制磁悬浮轴承研究的核心，因此正确选择控制方案和控制器参数，是磁悬浮轴承能够正常工作和发挥其优良性能的前提。该课题主要研究单自由度磁悬浮系统，其结构简单，性能评判相对容易、研究周期短，并且可以扩展到多自由度磁悬浮系统的研究。针对磁悬浮主轴系统的非线性以及在控制方面的特点，该课题探索出提高系统总体性能和动态稳定性的有效控制策略。
主要研究内容
（1）阐述课题的研究背景与意义，对国内外相关领域的研究状况进行综述。
（2）对磁悬浮机床主轴的动力学模型进行分析，并将其数值化、离散、解耦和降阶等，为后续研究
1、 目的及意义(含国内外的研究现状分析)
本人毕业设计的课题是”钢坯喷号机行走部件及总体设计”,并和我的一个同学(他课题是“钢坯喷号机喷号部件设计”)一起努力共同完成钢坯喷号机的设计。我们的目的是设计一种价格相对便宜，工作性能可靠的钢坯喷号机来取代用人工方法在钢坯上写编号。
对钢坯喷号是钢铁制造业必然需要存在的一个环节，这是为了实现质量管理和质量追踪。我们把生产钢坯对应的连铸机号、炉座号、炉号、流序号以及表示钢坯生产时间的时间编号共同组成每块钢坯的唯一编号，适当的写在钢坯的表面。这样就在钢铁厂的后续检验或在客户使用过程中，如果发现钢坯的质量有问题，就可以根据这个编号来追踪到生产这个钢坯的连铸机、炉座、炉号、流序及时间等重要信息，及早的发现并解决生产设备中存在的问题。
目前，在国外像日本、美国等一些发达国家已经实现了对钢坯的自动编号，虽然其辅助设备较多，价格较贵，但大大提高生产的自动化进程和效率。并且钢坯喷号机具有设备利用率高、位置精度高、可控制性能好等优点。而在国内，除了少数的几家大型钢铁企业(宝钢、鞍钢等)引进了自动钢坯喷号机，大部分的钢铁企业仍然处在人工编号的阶段。
实现钢坯喷号的机械化和自动化是提高生产效率和降低生产成本的重要途径之一，钢坯喷号机无论在国内还是国外都会有很大的市场。一方面因为人工的工艺流程不但浪费了大量的能量，而且打断了生产的自动化进程，从而致使生产效率降低，生产成本增加。另一方面由于生产钢坯的车间温度很高，有强烈的热辐射，同时还有大量的水蒸气和粉尘，因此对其中进行人工编号的工人的劳动强度非常大，并且对身体是一种摧残，容易得职业病。所以无论从那个方面看都急需一种价格相对便宜，工作性能可靠的钢坯喷号机来代替人工编号。
作为一个大学生，毕业设计对我来说是展示我大学四年学习成果的一个机会，也是对我的综合能力的一个考验。我本人对“钢坯喷号机行走部件及总体设计”的课题也非常感兴趣，我一定会努力完成这次毕业设计的。总的来说，钢坯喷号机对于钢铁厂和这次毕业设计对于我都是具有现实意义的。
2、基本内容和技术方案
本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mmx200mm的方形钢坯，用切割机割成定长，由300mm宽的输出通道送出。
1.基本内容
先拟定钢坯喷号机的总体方案，然后确定钢坯喷号机行走部件的传动方案及结构参数，最后画出钢坯喷号机行走部件的装配图以及零件图。
2.系统技术方案
(1)工作过程：启动机器PLC控制步进电机带动钢坯喷号机到相应的位置，按下启动键发送控制信号传到控制部件(PLC)，控制部件发出控制命令给执行部件(主要是行走部件及喷号部件，行走部件带动喷头靠近钢坯表面，然后喷头进行喷号)，喷号完成后喷头上升并清洗号码牌。再次移动喷号到下一个钢坯处。
(2)要求实现的功能：行走部件功能(喷号机整体左右的移动，喷号部件的上下前后移动，喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号，清洗号码牌，号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字，号码可以变化更换。每个号码大小为35mmx15mm，号码间距为5mm。
(3)实现方案：
行走功能的实现：由于在钢坯上喷号并不需要很精确的定位，所以采用人工控制步进电机的方式移动整体喷号机来粗调。采用液压缸提供动力来推动喷号部件，并采用行程开关控制电机来实现喷号部件上下移动，下行程开关可以控制喷号部件与钢坯表面之间的间距和发出信号使喷头开始喷涂料并向右移动。采用液压缸推动，滚轮在导架上滚动的方式实现喷好机构的前后移动，并采用行程开关控制电机来实现喷头的左右移动，右行程开关可以控制喷头停止喷涂料并回到初始位置和喷号部件向上移动。
喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。
3、进度安排
3-4周 认真阅读和学习有关资料和知识，并翻译英文文献
5-7周 钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计
8-9周 确定钢坯喷号机行走部件结果参数
10-13周 完成钢坯喷号机行走部件装配图及零件工作图
14-15周 准备并进行毕业答辩
1. 设计（或研究）的依据与意义
十字轴是汽车万向节上的重要零件，规格品种多，需求量大。目前，国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产，其工艺过程为：制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大，锻件加工余量和尺寸公差大，因而材料利用率低；而且工艺环节多，锻件质量差，生产效率低。
相比之下，十字轴冷挤压成形的具有以下优点：
1、提高劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件，能使生产率大大提高。
2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级，表面粗糙度可达Ra O．2～1．6。因此，用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工，只需在要求特别高之处进行精磨。
3、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化，以及在零件内部形成合理的纤维流线分布，使零件的强度高于原材料的强度。
4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件，因而能大量减少切削加工，提高材料的利用率，从而使零件成本大大降低。
2. 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述
利用切削加工方法加工十字轴类零件，生产工序多，效率低，材料浪费严重，并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件，加热时产生氧化、脱碳等缺陷，必然会造成能源的浪费，并且后续的机加工不但浪费大量材料，产品的内在和外观质量并不理想。
采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴，锻件无飞边，可显着降低生产成本，提高产品质量和生产效率：
（1）不仅能节省飞边的金属消耗，还能大大减小或消除敷料，可以节约材料30﹪；由于锻件精化减少了切削加工量，电力消耗可降低30﹪；
（2）锻件质量显着提高，十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断，扭转疲劳寿命指标平均提高2~3倍；
（3）由于一次性挤压成型，生产率提高25%.
数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型，可以在昂贵费时的模具或附具制造之前，在计算机中对工艺的全过程进行分析，不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息，而且可预测存在的缺陷；通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律，进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。
目前，用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中，DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况，是降低制造成本，缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性，模拟引擎在大金属流动，行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。
3. 课题设计（或研究）的内容
1）完成十字轴径向挤压工艺分析，完成模具总装图及零件图设计。
2）建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3）十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4）相关英文资料翻译。
4. 设计（或研究）方法
1）完成十字轴径向挤压成形工艺分析，绘制模具总装图及零件图。
2）写毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3）完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4）查阅20篇以上与课题相关的文献。
5）完成12000字的论文。
6）翻译10000个以上英文印刷符号。
5. 实施计划
04-06周：文献检索，开题报告。
07-10周：进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。
11-13周：进行数值模拟。
14-16周：撰写毕业论文。
17周：进行答辩。
一、毕业设计题目的背景
三级圆锥—圆柱齿轮减速器，第一级为锥齿轮减速，第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此，随着我国社会主义建设的飞速发展，国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器，并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中，今后将会得到更加广泛的应用。
二、主要研究内容及意义
本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景，通过对参考文献进行详细的分析，阐述了齿轮、减速器等的相关内容；在技术路线中，论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算，两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍；为毕业设计写作建立了进度表，为以后的设计工作提供了一个指导。最后，给出了一些参考文献，可以用来查阅相关的资料，给自己的设计带来方便。
本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会，也是最专业的一次锻炼，它将使我们更加了解实际工作中的问题困难，也使我对专业知识又一次的全面总结，而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解，我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。
三、实施计划
收集相关资料：20XX年4月10日——4月16日
开题准备： 4月17日——4月20日
确定设计方案：4月21日——4月28日
进行相关设计计算：4月28日——5月8日
绘制图纸：5月9日——5月15日
整理材料：5月15日——5月16日
编写设计说明书：5月17日——5月20日
准备答辩：
四、参考文献
[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995.
[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997.
[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,2000.
[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,2002.
[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959.
[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,2008
1. 设计（或研究）的依据与意义
十字轴是汽车万向节上的重要零件，规格品种多，需求量大。目前，国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产，其工艺过程为：制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大，锻件加工余量和尺寸公差大，因而材料利用率低；而且工艺环节多，锻件质量差，生产效率低。
相比之下，十字轴冷挤压成形的具有以下优点：
1、增强劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件，能使生产率大大增强。
2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级，表面粗糙度可达Ra O．2～1．6。因此，用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工，只需在要求特别高之处进行精磨。
3、增强零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化，以及在零件内部形成合理的纤维流线分布，使零件的强度高于原材料的强度。
4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件，因而能大量减少切削加工，增强材料的利用率，从而使零件成本大大降低。
2. 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述
利用切削加工方法加工十字轴类零件，生产工序多，效率低，材料浪费严重，并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件，加热时产生氧化、脱碳等缺陷，必然会造成能源的浪费，并且后续的机加工不但浪费大量材料，产品的内在和外观质量并不理想。
采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴，锻件无飞边，可显着降低生产成本，增强产品质量和生产效率：
（1）不仅能节省飞边的金属消耗，还能大大减小或消除敷料，可以节约材料30％；由于锻件精化减少了切削加工量，电力消耗可降低30％；
（2）锻件质量显着增强，十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断，扭转疲劳寿命指标平均增强2~3倍；
（3）由于一次性挤压成型，生产率增强25%.
数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型，可以在昂贵费时的模具或附具制造之前，在计算机中对工艺的全过程进行分析，不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息，而且可预测存在的缺陷；通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律，进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、增强生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。
目前，用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中，DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况，是降低制造成本，缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性，模拟引擎在大金属流动，行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。
3. 课题设计（或研究）的内容
1）完成十字轴径向挤压工艺分析，完成模具总装图及零件图设计。
2）建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3）十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4）相关英文资料翻译。
4. 设计（或研究）方法
1）完成十字轴径向挤压成形工艺分析，绘制模具总装图及零件图。
2）毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3）完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4）查阅20篇以上与课题相关的文献。
5）完成12000字的论文。
6）翻译10000个以上英文印刷符号。
5. 实施计划
04-06周：文献检索，开题报告。
07-10周：进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。
11-13周：进行数值模拟。
14-16周：撰写毕业论文。
17周：进行答辩。
毕业论文： 写作指导：
β-胡萝卜素是类胡萝卜素之一，也是胡萝卜素的一种异构体，广泛存在于动物与植物的叶、花、根中。它属于多烯烃类，所有双键都参与共轭，其名称中的β-标记即由环中双键的共轭位置而得来。性质 纯品为深红色或暗红色、有光泽的斜方六面体或结晶状粉末。几乎不溶于水、无机酸、无机碱、甘油、丙二醇，微溶于甲醇、乙醇、环己烷，溶于石油醚、乙醚、油类，易溶于二硫化碳、丙酮、苯、氯仿。稀溶液呈黄色。对光、热不稳定。易被空气氧化为无生理活性的物质。封存于安瓿中，避光贮存于�6�120℃处。在植物中基本上总是与叶绿素共同存在。制取 可从天然物中提取或通过多步化学反应合成。前者有植物萃取、盐藻萃取和发酵法三种方法。在中国从天然植物中提取的方法已经基本淘汰。化学合成法历经中间体3,8-二甲基-3,5,7-癸三烯-1,9-二炔（C12）及4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-2-甲基-2-丁烯-1-醛（C14）。[1]工业品一般制成β-胡萝卜素的食用油脂溶液或乳化液、悬浮液及可分散于水的粉末。为提高其稳定性，可添加抗氧剂、分散剂、乳化剂，并可含有不同的比例的顺反异构体。[2]生物合成以异戊二烯焦磷酸为原料，经过二甲烯丙基焦磷酸、牻牛儿焦磷酸、法尼基焦磷酸、牻牛儿牻牛儿焦磷酸、八氢番茄红素和番茄红素中间体。历史 1831年首先由Wackenroder分离出来。1907年时Willst�0�1tter和Mieg算出了β-胡萝卜素的实验式为 C40H56。[3][4][5]1919年Steenbock提出β-胡萝卜素与维生素A之间可能存在联系，提出维生素原这个概念。1930～1931年Karrer首先推断出β-胡萝卜素的结构。[6]这是第一个被推断出结构的维生素或维生素原分子，因此Karrer后来获得了1937年的诺贝尔奖。1950年Karrer和Eugster，[7]Inhoffen等人，[8]和Milas等[9]完成了它的首次全合成。1954年罗氏公司开始了β-胡萝卜素的工业生产。80年代早期，提出它可能有预防癌症的作用，从而进一步研究，发现了它有抗氧化剂的功效。用途 用作营养增补剂和食品色素。在体内是维生素A的合成前体，在肝、大肠中酶催化下分解成两分子维生素A，故也称维生素A原、前维生素A。[10]β-胡萝卜素摄食过度会造成胡萝卜素沉着症（Carotenodermia）。它对人体无害，但会表现为皮肤的橙色色素沉着。[11]2008年的研究发现，长期的β-胡萝卜素摄食过度会增加吸烟者得肺癌的机率。[12]β-胡萝卜素英文名β-CaroteneIUPAC英文名β,β-carotene识别CAS号7235-40-7(C)(C)C=2/C=CC(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C性质化学式C40H56摩尔质量 g mol�6�11外观深红色结晶密度 ± g/cm3熔点180-182 ℃若非注明，所有数据都依从国际单位制，以及来自标准状况（25 °C, 100 kPa）的条件。 参考资料^ Isler. et al., . Pat. No. 2917539 (1959).^β-胡萝卜素．化工引擎．于2009年8月16日查阅． Willst�0�1tter, Escher, Z. Physiol. Chem. 64, 47 (1910).^ Kuhn, Lederer, Ber. 64, 1349 (1931).^ Barnett et al., US 2848508 (1958).^ P. Karrer, A. Helfenstein, H. Wehrli, A. Wettstein (1930), "Pflanzenfarbstoffe XXV. �0�5ber die Konstitution des Lycopins und Carotins", Helvetica Chimica Acta 13: 1084–1099, DOI: Karrer, Eugster, Compt. Rend. 250, 1920 (1950)^ Inhoffen et al., Chem. Ztg. 74, 285, 309 (1950)^ Milas et al., J. Am. Chem. Soc. 72, 4844 (1950).^ Susan D. Van Arnum (1998), Vitamin A in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, New York: John Wiley, DOI:, at pp. 99–107^ Stahl W, Heinrich U, Jungmann H, et al. (1998), "Increased Dermal Carotenoid Levels Assessed by Noninvasive Reflection Spectrophotometry Correlate with Serum Levels in Women Ingesting Betatene", Journal of Nutrition 128 (5): 903-7, PMID 9567001^ Tanvetyanon T, Bepler G (July 2008), "Beta-carotene in multivitamins and the possible risk of lung cancer among smokers versus former smokers: a meta-analysis and evaluation of national brands", Cancer 113 (1): 150–7, PMID 18429004, DOI:
萝卜汁能明目胡萝卜含有的多种营养物质，都对眼睛健康有保护作用。尤其是丰富的胡萝卜素，被吸收利用后转变成维生素a，维生素a和蛋白质可结合成视紫红质，此物是眼睛视网膜的杆状细胞感弱光的重要物质。同时，维生素a还可使上皮细胞分泌黏液，防止发生干眼病榨成汁纤维素没有了,营养减少了.营养会流失。实际上果肉中营养很大一部分都流失了，比如说纤维素，长期食用会令你的营养不均衡，不利于排毒。做法菜系及功效：家常菜谱肺调养食谱咳喘食谱明目食谱益智补脑食谱工艺：煮胡萝卜汁的制作材料：主料：胡萝卜150克,鸡蛋50克调料：蜂蜜5克,香油3克胡萝卜汁的做法：1.将胡萝卜搅碎取汁；2.将水烧开；3.将鸡蛋打碎，倒入沸水中；4.再加入胡萝卜汁、蜂蜜、香油。健康提示润肺、止咳、营养、防皱，及美容健身之佳品。
经常喝胡萝卜汁对于身体有何好处？ 胡萝卜汁，从字面意思就可以理解，就是将胡萝卜经过榨制后所得到的一种果汁液体。 经常喝胡萝卜汁，可以摄入丰富的营养物质： 胡萝卜是一种不错的蔬菜，而且是诱人的橙黄色的蔬菜，其中含有丰富的胡萝卜素、维生素B2、膳食纤维等营养物质。总体来说，常吃（饮）不错，但是不可神话。 研究好处之前，请先熟悉一句话： 网络上流传着很多关于胡萝卜食疗的言论，有的人说吃胡萝卜、喝胡萝卜汁可以抗癌，可以降血压，但其实它并没有那么神奇。毋容置疑它是一种食物，并不是药品，食用之后可以补充营养，但是并不会起到治病的作用。对于胡萝卜汁来说更是如此，营养物质经过稀释，再加上另外一部分的损失，其实根本不会有太多。另外一直以来建议您可以直接吃胡萝卜果实，并不建议您常喝果汁，果汁对于血糖、血压等生命数值的影响会更大。 请注意，癌症很复杂，喝胡萝卜汁并不能起到抗癌的作用。抛开剂量的前提下喝胡萝卜汁有何作用？ 胡萝卜是一种营养丰富的果蔬，其中含有充量的β—胡萝卜素，另外也是维生素A原，一方面如果大量缺乏β—胡萝卜素容易增加失明的风险，另外维生素A的缺乏还容易导致出现干眼症。常吃胡萝卜可以对眼部疾病起到预防作用。 胡萝卜当中所含的胡萝卜素能够抑制紫外线对于皮肤的伤害，另外也能起到抑制皱纹产生的作用，常吃胡萝卜对于皮肤也可以起到积极的作用。 胡萝卜中含有充足的膳食纤维类物质，经过榨汁后虽有一部分损失，但是还会含有不少，食用之后可以促进肠道的代谢，促进排便，预防便秘和结肠癌的发生。除了这些以外，其实喝胡萝卜汁的最靠谱作用是这个： 胡萝卜汁，不错的天然饮品，如果您本身并不喜欢喝水，但是经过榨汁之后会增加每日的饮水量，这未尝不是一件好事。增加饮水量，降燥除热，促进身体代谢。 喝胡萝卜汁，需 健康 为之： 健康 吃胡萝卜，您需要这样做： 首先，虽然胡萝卜中的营养物质大多是脂溶性营养物质，但是它并不一定非要用油炒，只要您的餐食中有油脂，胡萝卜素等营养物质就可以被吸收。 其次，对于胡萝卜而言，建议大家可以直接当主食食用，蒸着吃最靠谱。 最后，胡萝卜吃多了会把您的皮肤变黄，这并不是吓唬你，所以食用需要限量。 胡萝卜，不错的蔬菜，可以吃，但要 健康 吃。胡萝卜汁，天然果汁，能喝，但不建议多喝。科学对待胡萝卜，请您靠谱为之。胡萝卜最明显的好处是含有丰富的类胡萝卜素，它们具有抗氧化、抑制肿瘤、增强免疫及视觉保护功能。但这里我要强调两点： 1.胡萝卜好，但不推荐打成胡萝卜汁喝 蔬果经过榨汁后，早已不是之前那个“原汁原味”的鲜果了，其中的维生素、矿物质、膳食纤维已有大量的损失。另外，喝一杯胡萝卜汁比吃一根胡萝卜更快、更容易消化，也更不利于血糖的稳定。2.某些食物含有具有抗癌作用的物质，但良好的生活习惯才是防癌的金法宝 举个简单的例子：一个人一天抽5包烟，经常酗酒，还爱嚼槟榔（槟榔与口腔癌的发生有着密不可分的联系），那么即使他一天三顿都吃胡萝卜，他患癌的几率还是会比普通人高很多。 胡萝卜只是一种食物，并不是神药，我们不能指着吃胡萝卜来防癌甚至治疗癌症。 饮食均衡、良好的睡眠、适量的运动、定期体检等等对于癌症的预防更重要。 若是肿瘤患者，最重要的是谨遵医嘱，规范治疗， 切忌把某一种食物当作“万能神药”。 胡萝卜汁不能防癌 ，目前还没有哪一种食物有明确的防癌效果。WHO只宣布过“每日补充丰富、充足的蔬菜类食物，有助抵抗肿瘤”，若是胡萝卜汁真有抗癌的效果，那胡萝卜的价格可没那么便宜，胡萝卜汁估计也会成为主流饮料了。 胡萝卜是生活中一种常见的蔬菜，胡萝卜也富含丰富的营养成分， 胡萝卜中最突出的成分是维生素A，维生素A有预防干眼症、夜盲症的效果，而且它也是上皮组织、粘膜组织的修复能手。 我们平时常见的胡萝卜有“红萝卜”，也叫丁香萝卜，100g中含有维生素A688ug，也有橙红色的胡萝卜，100g中也含有维生素A668ug，我们就拿橙色的胡萝卜来举例，除了丰富的维生素A外，胡萝卜中还含有多种丰富有益物质。如100g胡萝卜能提供193mg钾元素、32mg钙质、16mg磷，含有少量的铁、镁等元素，胡萝卜中的硒元素含量不低，硒是一种抗氧化成分，有助提高抗病能力；胡萝卜中还含有部分维生素C成分。胡萝卜低脂低热，适合减肥人士食用，有一定的碳水化合物，膳食纤维尤其丰富，适当食用还有助预防便秘。 不过并不推荐大家用胡萝卜榨汁喝 ，榨汁会损失胡萝卜中丰富的膳食纤维成分，原本胡萝卜中的碳水化合物含量并不低，100g能提供9g左右碳水化合物，榨汁后胡萝卜汁失去膳食纤维抑制食物消化速度的效果，榨汁过程中胡萝卜体积减小，一杯胡萝卜汁，可能会用到不少胡萝卜，糖分浓缩，更成为了高升糖的饮品，特别是对于糖尿病、高血糖患者来说十分不利。生胡萝卜本来的升糖指数（衡量食物单位时间内升高血糖速度的指标）也并不低，在60~65，一般来说，升糖指数高于55属于较高升糖指数的食物；榨汁过程中还可能让胡萝卜中的抗氧化成分被氧化，失去更多营养价值。除了胡萝卜，蔬菜、水果其实都推荐大家新鲜食用，不推荐榨汁 。一部分朋友在为生吃胡萝卜好，还是熟吃胡萝卜好而纠结。 个人推荐胡萝卜熟吃好 ，生吃的话，胡萝卜能保留更多抗氧化成分，如维生素C，不过，胡萝卜中的主要有益物质，维生素A属于脂溶性维生素，煮熟、清炒，有适当油料的环境下，更容易析出被我们吸收，让胡萝卜营养更容易被吸收。损失的维生素C其实不妨去摄入维生素C含量更丰富的食物，如青椒、辣椒、深绿色、十字花科蔬菜，它们的维生素C含量可要比胡萝卜高好几十倍。另外，胡萝卜生吃的话，升糖指数较高，而熟胡萝卜汁液析出，升糖指数有所下降，在45左右，属较低升糖指数蔬菜，更适合高血糖、糖尿病患者食用。当然，爱生吃胡萝卜的朋友也没有问题，其中的维生素A也能被吸收，只是吸收效果可能会有所下降而已。关于食物抗癌的说法，大家还是应当理性看待，果蔬中其实有不少活性物质对于抵抗肿瘤生长有潜在效果，如类黄酮、多酚等成分，它们中的膳食纤维也是有助预防结肠癌的有益物质，不过，我们每个人身体中都可能存在蓄势待发的癌细胞，是否会得癌症和多方面的因素都有关，除了注重日常饮食，我们最好也改善生活习惯，增加适当的运动习惯，维持良好情绪，避免恶劣环境生活。 抗癌是很多朋友关注的点，不过其实所有食物中可能并没有能够绝对起到抗癌效果的，包括蔬菜。蔬菜的确是不错的食物，它们富含丰富的有益成分，抗氧化成分、人体所常需的很多物质，不过我们只能考虑它们有“潜在”的抗癌功效，并不能认为吃了它们就一定是能防癌的。比如红薯，红薯富含膳食纤维，能促进胃肠蠕动，那么它们有潜在抵抗结肠癌的风险的“潜在”效果。蔬菜中虽然含有不少活性物质，如多酚、黄酮、皂苷、植物色素等，不过大部分能有显著抗癌效果的实验其实都是在动物实验中进行的，既是对动物有效果，在临床实验中也不一定有明显效果。目前FDA和WHO只宣布过每日摄入足量蔬菜（500g，一把蔬菜约100g，很多朋友其实都没足量摄入）有助防癌效果。 胡萝卜的营养价值也不低，常吃胡萝卜是不错的选择，胡萝卜中最突出的营养成分是胡萝卜素，100g胡萝卜能提供维生素A约668ug，虽然是ug级别，不过已经远远超过很多蔬菜。维生素A是一种很常见的营养成分，能预防干眼症、夜盲症，另外还有助修复粘膜组织、上皮组织，对人体十分重要；另含有丰富维生素B族和一定的维生素C。此外胡萝卜富含钾元素，100g胡萝卜能提供约200mg钾元素。胡萝卜中含有一定量的钙、镁、铁、锰、锌、磷等元素，总体来说，胡萝卜的营养价值是不低的。胡萝卜中的膳食纤维含量丰富，100g胡萝卜本提供膳食纤维，胡萝卜中的碳水化合物含量不算高，对于高血糖、糖尿病患者来说也可适当食用。不过很神奇的一点是，如果生吃胡萝卜的话，胡萝卜的升糖速度会高于煮熟后食用，所以推荐糖友还是煮熟了胡萝卜来吃。 还有朋友会纠结于生吃胡萝卜还是熟吃胡萝卜，其实生熟都行，看个人喜好就好。生吃胡萝卜能保留更多天然成分，如维生素C、多酚、类黄酮等成分，不过熟吃胡萝卜能激发脂溶性维生素，维生素A的溢出，更容易被我们吸收。但无论怎么吃一定要注意，并不推荐用胡萝卜榨汁来喝，特别是用榨汁机榨汁，胡萝卜本身富含膳食纤维，榨汁后破坏膳食纤维，损失了胡萝卜的营养价值，且由于缺乏膳食纤维的摄入抑制，葡萄糖还更容易进入人体，让血糖飙升。若很喜欢喝蔬菜水果汁，建议用破壁机，连同膳食纤维一起榨汁在汁里，不过这样依然破坏了膳食纤维结构，且味道其实并不受欢迎，只是携带和食用方便一些。饮食不当可能会致癌，但是 健康 的饮食也可以防癌。那么胡萝卜汁是否能防癌呢？对人体又有哪些好处？ 有相关资料显示： 胡萝卜中含有的胡萝卜素在人体内可以转化为维生素A，而维生素A有防癌抗癌的作用。而且胡萝卜里面含有大量的叶酸，也具有抗癌的作用。 胡萝卜汁会人体有哪些好处？ 明目： 胡萝卜含有多种营养物质，其中维生素A对眼睛视网膜的杆状细胞感弱光的重要物质。 补充维生素A： 胡萝卜素在身体内转变为维生素A，不仅可以明目，还可以帮助泌尿道、呼吸道、肠道粘膜等减低感染。 美容： 洗脸后可以用胡萝卜汁拍脸，能够润滑皮肤...胡萝卜汁应该如何喝？ 早晨空腹喝更加利于身体吸收；每天用一根胡萝卜榨汁，不要过量，每天坚持喝一杯；要学会合理搭配，结合其他果蔬一起。 虽然有研究相关的研究表示胡萝卜有防癌的作用，但是不代表吃胡萝卜、喝胡萝卜汁就会保证不患癌症，这点大家要理解清楚，同时也不能拿胡萝卜当饭吃，还是应该适当的食用，良好的饮食习惯，再配合运动。
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β-胡萝卜素是类胡萝卜素之一，也是胡萝卜素的一种异构体，广泛存在于动物与植物的叶、花、根中。它属于多烯烃类，所有双键都参与共轭，其名称中的β-标记即由环中双键的共轭位置而得来。性质 纯品为深红色或暗红色、有光泽的斜方六面体或结晶状粉末。几乎不溶于水、无机酸、无机碱、甘油、丙二醇，微溶于甲醇、乙醇、环己烷，溶于石油醚、乙醚、油类，易溶于二硫化碳、丙酮、苯、氯仿。稀溶液呈黄色。对光、热不稳定。易被空气氧化为无生理活性的物质。封存于安瓿中，避光贮存于�6�120℃处。在植物中基本上总是与叶绿素共同存在。制取 可从天然物中提取或通过多步化学反应合成。前者有植物萃取、盐藻萃取和发酵法三种方法。在中国从天然植物中提取的方法已经基本淘汰。化学合成法历经中间体3,8-二甲基-3,5,7-癸三烯-1,9-二炔（C12）及4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-2-甲基-2-丁烯-1-醛（C14）。[1]工业品一般制成β-胡萝卜素的食用油脂溶液或乳化液、悬浮液及可分散于水的粉末。为提高其稳定性，可添加抗氧剂、分散剂、乳化剂，并可含有不同的比例的顺反异构体。[2]生物合成以异戊二烯焦磷酸为原料，经过二甲烯丙基焦磷酸、牻牛儿焦磷酸、法尼基焦磷酸、牻牛儿牻牛儿焦磷酸、八氢番茄红素和番茄红素中间体。历史 1831年首先由Wackenroder分离出来。1907年时Willst�0�1tter和Mieg算出了β-胡萝卜素的实验式为 C40H56。[3][4][5]1919年Steenbock提出β-胡萝卜素与维生素A之间可能存在联系，提出维生素原这个概念。1930～1931年Karrer首先推断出β-胡萝卜素的结构。[6]这是第一个被推断出结构的维生素或维生素原分子，因此Karrer后来获得了1937年的诺贝尔奖。1950年Karrer和Eugster，[7]Inhoffen等人，[8]和Milas等[9]完成了它的首次全合成。1954年罗氏公司开始了β-胡萝卜素的工业生产。80年代早期，提出它可能有预防癌症的作用，从而进一步研究，发现了它有抗氧化剂的功效。用途 用作营养增补剂和食品色素。在体内是维生素A的合成前体，在肝、大肠中酶催化下分解成两分子维生素A，故也称维生素A原、前维生素A。[10]β-胡萝卜素摄食过度会造成胡萝卜素沉着症（Carotenodermia）。它对人体无害，但会表现为皮肤的橙色色素沉着。[11]2008年的研究发现，长期的β-胡萝卜素摄食过度会增加吸烟者得肺癌的机率。[12]β-胡萝卜素英文名β-CaroteneIUPAC英文名β,β-carotene识别CAS号7235-40-7(C)(C)C=2/C=CC(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C性质化学式C40H56摩尔质量 g mol�6�11外观深红色结晶密度 ± g/cm3熔点180-182 ℃若非注明，所有数据都依从国际单位制，以及来自标准状况（25 °C, 100 kPa）的条件。 参考资料^ Isler. et al., . Pat. No. 2917539 (1959).^β-胡萝卜素．化工引擎．于2009年8月16日查阅． Willst�0�1tter, Escher, Z. Physiol. Chem. 64, 47 (1910).^ Kuhn, Lederer, Ber. 64, 1349 (1931).^ Barnett et al., US 2848508 (1958).^ P. Karrer, A. Helfenstein, H. Wehrli, A. Wettstein (1930), "Pflanzenfarbstoffe XXV. �0�5ber die Konstitution des Lycopins und Carotins", Helvetica Chimica Acta 13: 1084–1099, DOI: Karrer, Eugster, Compt. Rend. 250, 1920 (1950)^ Inhoffen et al., Chem. Ztg. 74, 285, 309 (1950)^ Milas et al., J. Am. Chem. Soc. 72, 4844 (1950).^ Susan D. Van Arnum (1998), Vitamin A in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, New York: John Wiley, DOI:, at pp. 99–107^ Stahl W, Heinrich U, Jungmann H, et al. (1998), "Increased Dermal Carotenoid Levels Assessed by Noninvasive Reflection Spectrophotometry Correlate with Serum Levels in Women Ingesting Betatene", Journal of Nutrition 128 (5): 903-7, PMID 9567001^ Tanvetyanon T, Bepler G (July 2008), "Beta-carotene in multivitamins and the possible risk of lung cancer among smokers versus former smokers: a meta-analysis and evaluation of national brands", Cancer 113 (1): 150–7, PMID 18429004, DOI:
从胡柚保健与药用角度分析，体现在如下几个方面： （1）、常山胡柚的保健食疗功能：《本草纲目》记载：“柚（气味）酸、寒、无毒、有消食、解酒毒、治饮酒口气，去肠胃恶气、疗妊不思食、口淡之功能”。常山胡柚是以柚为母本的天然杂交种，很好地保存了柚的这种药用功能。胡柚的镇咳化痰、清热解毒、解酒醒脑作用，历来为产地柚农所采用。患感冒咳嗽，尤其是婴幼儿伤感干咳或多痰，以胡柚果实加冰糖热蒸后口服数次即可康复。吸烟过度常有痰多、咽喉发炎、呕心之虞或伴有牙痛等症，若能多食胡柚鲜果、柚汁或果脯，便能消除或减轻上述不适之感。饮酒过量，往往有头晕、眼花、呕吐、肠胃不适，若能进食鲜胡柚，就能解酒醒脑，去肠胃恶气，倍感舒服。常山县用胡柚为原料新开发的解酒新药“酒之侣”和治疗上呼吸道感染、急慢性支气管炎的“胡柚枇杷止咳露”，已经试用，颇受好评。此外食用胡柚鲜果，对糖尿病患者不会引起血糖升高；对高血压病患者有降血压之疗效；对便秘患者有通便之功能。（2）胡柚果实中的保健成分：苦味物质苦味物质包括柠檬苦素类和柚皮苷类物质, 其中柠檬苦素类化合物在甜橙和宽皮柑桔类中含量颇高, 而柚皮苷类物质则主要存在于柚类。由于胡柚可能起源于柚与橙及宽皮柑桔的杂种, 因此这两类苦味物质含量均较高。柠檬苦素类化合物具有多方面的保健作用，：①抗癌作用；②镇痛、抗炎作用；③抗焦虑和镇静作用；④调节体内胆固醇的水平,防止动脉粥样化等。主要有胡柚的降血脂功效可能与柠檬苦素等物质有关。柚皮苷具有消炎抗病毒作用,是枳壳等柑桔类中药材的主要药效成分之一。胡柚果汁中苦味物质的种类和含量，见表4。表4 胡柚果汁中苦味物质的种类和含量苦味物质类型类柠檬苦素类黄酮柠碱（ppm）柚苷（ppm）新橙皮苷（ppm）胡柚原汁（中国农业科学院柑橘研究所贮藏加工研究室测定）类胡萝卜素类胡萝卜素是一类脂溶性色素，是柑桔类成熟果实呈现色泽的原因。类胡萝卜素还是一类具有抗氧化、防衰老、抗癌、增强人体免疫力、降低、心血管疾病和眼睛疾病发生的生物活性物质。但胡柚与其亲本之一的柚一样,果皮中类胡萝卜素含量偏低（表5）。表5 胡柚果实类胡萝卜素的含量（μg/g FW）项 目叶黄质（μg/g FW）玉米黄素（μg/g FW）β-隐黄质（μg/g FW）果 肉果 皮（浙江大学果树科学研究所测定）类黄酮类黄酮类物质具有超强的抗氧化能力，是天然抗衰老物质，不少黄酮类物质还是抗心血管疾病的良药，对防止动脉硬化、心肌梗塞等症有良好的疗效。三、保健与药用价值的开发1、利用胡柚果实中具有药理作用的物质成分，例如柚皮苷，柠碱等开发成保健食品或药品都是具有巨大的潜在经济价值。从营养保健的角度对现有产品进一步深加工，有如下方面：（1）研究现有深加工产品所特有的营养保健因子，特别是维生素C和类胡萝卜素和一些植物化学物。（2）根据产品所针对的不同人群可强化一些与产品相适宜，人群又容易缺乏的一些营养素，特别是维生素和矿物质。（3）添加一些胡柚所特有的一些植物化合物，增加其产品的保健功能。2、对加工产生的胡柚皮和籽进行功效成份的提取，进行保健品和药物中间体的开发：胡柚皮和籽含有丰富的植物化合物，例如：类黄酮，萜烯类和柠檬苦素。和膳食纤维采用不同的方法对胡柚皮和籽的功效成份的提取，利用这些有效成份可开发具有降血糖，调节血脂，改善人体免疫功能、减肥美容和抗氧化防衰老等功效的保健食品。对有些植物化合物进行进一步提取，特别是柠檬苦素和柚皮苷，可生产出具有预防肿瘤，降血脂，抗病毒等药理作用的药物中间体。
微生物育种-诱变育种摘要：分析了近几年来我国常用的几种物理诱变和化学诱变育种方法的原理、特点以及成功案例等, 为微生物诱变育种提供了依据。综述了其在酶制剂、抗生素、氨基酸、维生素、杀虫剂等高产菌种选育中的应用进展;对该技术与离子束技术、空间技术的结合在微生物菌种选育中的应用前景进行了展望。关键词：诱变；微生物育种；应用进展；展望 微生物与酿造工业、食品工业、生物制品工业等的关系非常密切, 其菌株的优良与否直接关系到多种工业产品的好坏,甚至影响人们的日常生活质量,所以培育优质、高产的微生物菌株十分必要。微生物育种的目的就是要把生物合成的代谢途径朝人们所希望的方向加以引导, 或者促使细胞内发生基因的重新组合优化遗传性状, 人为地使某些代谢产物过量积累,获得所需要的高产、优质和低耗的菌种。作为途径之一的诱变育种一直被广泛应用。目前,国内微生物育种界主要采用的仍是常规的物理及化学因子等诱变方法。此外,原生质体诱变技术已广泛地应用于酶制剂、抗生素、氨基酸、维生素等的菌种选育中,并且取得了许多有重大应用意义的成果。1、诱变育种物理诱变紫外照射紫外线照射是常用的物理诱变方法之一, 是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。DNA 和RNA 的嘌呤和嘧啶最大的吸收峰在260nm, 因此在260nm 的紫外辐射是最有效的致死剂。紫外辐射的作用已有多种解释,但比较确定的作用是使DNA 分子形成嘧啶二聚体[1]。二聚体的形成会阻碍碱基间正常配对,所以可能导致突变甚至死亡[2]。紫外照射诱变操作简单,经济实惠,一般实验室条件都可以达到,且出现正突变的几率较高,酵母菌株的诱变大多采用这种方法。电离辐射γ- 射线是电离生物学上应用最广泛的电离射线之一,具有很高的能量,能产生电离作用,可直接或间接地改变DNA 结构。其直接效应是可以氧化脱氧核糖的碱基,或者脱氧核糖的化学键和糖- 磷酸相连接的化学键。其间接效应是能使水或有机分子产生自由基, 这些自由基可以与细胞中的溶质分子发生化学变化,导致DNA 分缺失和损伤[2]。除γ- 射线外的电离辐射还有X- 射线、β- 射线和快中子等。电离辐射有一定的局限性,操作要求较高,且有一定的危险性,通常用于不能使用其他诱变剂的诱变育种过程。离子注入离子注入是20 世纪80 年代初兴起的一项高新技术,主要用于金属材料表面的改性。1986 年以来逐渐用于农作物育种,近年来在微生物育种中逐渐引入该技术[3]。离子注入时,生物分子吸收能量,并且引起复杂的物理和化学上的变化,这些变化的中间体是各类活性自由基。这些自由基,可以引起其它正常生物分子的损伤,可使细胞中的染色体突变,DNA 链断裂,也可使质粒DNA 造成断裂。由于离子注入射程具有可控性, 随着微束技术和精确定位技术的发展,定位诱变将成为可能[4]。离子注入法进行微生物诱变育种, 一般实验室条件难以达到,目前应用相对较少。 激光激光是一种光量子流,又称光微粒。激光辐射可以通过产生光、热、压力和电磁场效应的综合应用,直接或间接地影响有机体,引起细胞染色体畸变效应、酶的激活或钝化,以及细胞分裂和细胞代谢活动的改变。光量子对细胞内含物中的任何物质一旦发生作用, 都可能导致生物有机体在细胞学和遗传学特性上发生变异。不同种类的激光辐射生物有机体,所表现出的细胞学和遗传学变化也不同[5]。激光作为一种育种方法,具有操作简单、使用安全等优点,近年来应用于微生物育种中取得不少进展。 微波微波辐射属于一种低能电磁辐射, 具有较强生物效应的频率范围在300MHz~300GHz,对生物体具有热效应和非热效应。其热效应是指它能引起生物体局部温度上升。从而引起生理生化反应;非热效应指在微波作用下,生物体会产生非温度关联的各种生理生化反应。在这两种效应的综合作用下,生物体会产生一系列突变效应[6]。因而,微波也被用于多个领域的诱变育种,如农作物育种、禽兽育种和工业微生物育种,并取得了一定成果。 航天育种航天育种,也称空间诱变育种,是利用高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物种子、组织、器官或生命个体搭载到宇宙空间, 利用宇宙空间特殊的环境使生物基因产生变异,再返回地面进行选育,培育新品种、新材料的作物育种新技术。空间环境因素主要有微重力,空间辐射,以及其它诱变因素如交变磁场,超真空环境等,这些因素交互作用导致生物系统遗传物的损伤,使生物发生诸如突变、染色体畸变、细胞失活、发育异常等。航天育种较其它育种方法特殊, 是航天技术与微生物育种技术的有机结合,技术含量高,成本高,个体研究者或一般研究单位都难以实现,只能与航天技术相结合,由国家来完成。2．1 化学诱变 烷化剂烷化剂能与一个或几个核酸碱基反应,引起DNA 复制时碱基配对的转换而发生遗传变异, 常用的烷化剂有甲基磺酸乙酯、亚硝基胍、乙烯亚胺、硫酸二乙酯等。甲基磺酸乙酯( ethylmethane sulphonate ,EMS) 是最常用的烷化剂,诱变率很高。它诱导的突变株大多数是点突变，该物质具有强烈致癌性和挥发性,可用5%硫代硫酸钠作为终止剂和解毒剂。N- 甲基- N'- 硝基- N- 亚硝基胍( NTG) 是一种超诱变剂,应用广泛,但有一定毒性,操作时应该注意。在碱性条件下,NTG 会形成重氮甲烷(CH2N2),它是引起致死和突变的主要原因。它的效应很可能是CH2N2 对DNA 的烷化作用引起的[2]。硫酸二乙酯( DMS) 也很常用,但由于毒性太强,目前很少使用。乙烯亚胺,生产的较少,很难买到。使用浓度,高度致癌性,使用时需要使用缓冲液配置。 碱基类似物碱基类似物分子结构类似天然碱基,可以掺入到DNA 分子中导致DNA 复制时产生错配,mRNA 转录紊乱,功能蛋白重组,表型改变。该类物质毒性相对较小,但负诱变率很高,往往不易得到好的突变体。主要有5- 氟尿嘧啶( 5- FU) 、5- 溴尿嘧啶( 5- BU) 、6- 氯嘌呤等。程世清等[25]用5- BU 对产色素菌( 分枝杆菌T17- 2- 39) 细胞进行诱变,生物量平均提高． 无机化合物诱变效果一般,危险性较小。常用的有氯化锂,白色结晶,使用时配成的溶液, 或者可以直接加到诱变固体培养基中,作用时间为30min～2d。亚硝酸易分解,所以现配现用。常用亚硝酸钠和盐酸制取,将亚硝酸钠配成 的浓度, 使用时加入等浓度等体积的盐酸即可。 其他盐酸羟胺,一种还原剂,作用于C 上,使G- C 变为A- T。也较常用,使用浓度为～,作用时间60min～2h。此外,诱变时将两种或多种诱变因子复合使用,或者重复使用同一种诱变因子,效果更佳。顾正华等[7]以谷氨酸棒杆菌ATCC- 13761 为出发菌株,经DMS 和NTG 多次诱变处理,获得一株L- 组氨酸产生菌。2、诱变剂 诱变剂的选择在选择诱变剂时, 需要注意诱变剂的专一性, 即某一诱变剂或诱变处理优先使基因组的某些部分发生突变而别的部分即使有也很少发生突变。对诱变剂专一性的分子基础不十分了解万尽管有关的修复途径必定对此有影响, 但它们的关系并不那么简单, 其它各种因素,包括诱变处理的环境条件也能影响突变类型。工业遗传学家很难正确地预言改良某一菌种时需要何种类型的分子水平的突变。因此, 为了产生类型尽可能多的突变体, 最适当的方法是采用几种互补类型的诱变处理。远紫外无疑是所有诱变剂中最为合适的, 似乎可以诱导所有已知的损伤类型。采取有效、安全的预防方法也很容易。在化学诱变剂中, 液体试剂比粉末试剂更易进行安全操作。的另一个不利因素是它有产生紧密连锁的突变丛的趋势, 尽管这种效应在某些体系中能成为有利条件。最后, 必须认识到可能某些特异菌系用某些诱变剂是不能被诱变的。当然这一点通过测定易检出的突变体, 如抗药性突变体或原养型回复突变体的诱变动力学可以相当容易地得到验证。[8] 诱变剂的剂量从随机筛选的最佳效果看, 诱变剂的最适剂量就是在用于筛选的存活群体中得到最高比例的所需要的突变体, 因为这会使在测定效价的阶段更省力。因此在菌株改良以前,为了决定所用诱变剂的最适剂量, 并为突变性的增强技术打下基础, 聪明的做法通常是测定不同诱变剂处理不同菌种时的突变动力学。用高单位突变本身来测定最适剂量有时是不可能的, 因为这种突变的检测很困难。但如使用容易检出的标记如耐药标记, 只要估计到方法的局限性, 还是可以提供一些有价值的资料的。[9]3、原生质体诱变在工业微生物育种中的应用进展 在酶制剂菌种选育中的应用酶制剂是活的有机体产生的有催化活性的蛋白质,是所有新陈代谢过程必不可少的要素。应用原生质体诱变技术对酶制剂的生产菌株进行诱变,已经获得了许多高产菌株。胡杰等[10 ]对沪酿(Aspergillus oryzae) 31042米曲霉的原生质体进行紫外线-氯化锂、N-甲基- N′-硝基-N - 亚硝基胍( N - methyle - N′- nitro - N -nitrosogunidinc, NTG)复合诱变,筛选到8 株高产中性蛋白酶突变株群,其中最高产酶活力为出发菌株的1162倍,为以后的细胞融合、基因组改组等提供了优良的候选文库。3．2抗生素高产菌种选育中的应用抗生素是微生物细胞的次级代谢产物,目前主要采用微生物发酵法进行生物合成。由于生产菌种产量的高低受多步代谢调控的制约,高产菌株的选育也很困难。原生质体诱变作为一种诱变技术,在抗生素的高产菌种选育中已有着广泛的应用。朱林东等[ 11 ] 通过紫外线诱变始旋链霉菌( S treptom ycespristinaespiralis)的原生质体, 得到了产普那霉素为1159g/L的高产突变株,比出发菌株提高10113%。 在氨基酸、生产溶剂及有机酸菌种选育中的应用氨基酸是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位,在食品、饲料、医药、化学工业、农业等行业中应用广泛,各国都在大力发展氨基酸生产。发酵法已成为氨基酸生产的主要方法。因此选育高产菌株是氨基酸工业发展的重要方向。生产溶剂和有机酸是微生物的初级代谢产物,原生质体诱变技术在生产溶剂和有机酸生产菌种选育中也取得了成效。 生素菌种选育中的应用维生素是维持人和动物生命活动必需的、但不能自身合成的一类有机物质,在生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。韩建荣等用激光处理青霉( Penicillium sp) PT95 的原生质体,选育到一株菌核生物量和类胡萝卜素含量均有显著提高的突变株L05。该突变株的菌核生产量提高 ,菌核中的类胡萝卜素含量提高 ,类胡萝卜素产率的增加幅度达到。 虫菌种选育中的应用苏云金杆菌(B acillus thuringiensis)是从自然界中筛选出来的一大类细菌型微生物杀虫剂,多应用于农林害虫的防治中。王丽红等[ 12 ] 对苏云金杆菌NU- 2的原生质体进行紫外线-氯化锂复合诱变,筛选到的突变株发酵周期从44h缩短到,晶体蛋白含量提高。4、 展望未来近年来,随着新的诱变源的出现,原生质体诱变技术的应用也会有新的进展。离子束作为一种新的诱变源,有其特有的作用机理[ 13 ] ,使得离子束诱变具有诱变谱广、变异幅度大、突变率高等优点,其应用也取得了很多重要的成果,特别是运用离子注入选育Vc菌株的成功,为我国的VC 行业增添了活力。航天搭载的微生物菌种,能借助微重力、空间辐射、超真空等综合空间环境因素的转换,在较短时间里创造目前其它育种方法难以获得的罕见基因突变,以此来进行微生物育种是空间技术育种的一个重要的应用领域。利用空间技术对某些抗生素的产量提高及酶制剂研究曾有些可喜的结果。将离子注入、空间技术与微生物原生质体技术结合起来,微生物原生质体诱变技术将会有更加广阔的应用前景。5、结语随着遗传学和分子生物学领域的飞速发展, 许多新型复杂的技术被应用于菌种选育, 如原生质体融合育种技术和基因工程育种技术等, 但是诱变育种技术仍是提供菌株生产能力的重要有效手段。它获得的正突变率相对较高,可以得到多种优良突变体和新的有益基因类型。另一方面,诱变育种存在一定的盲目性和随机性,在实际应用中,研究者应根据出发菌株及实验室条件等具体情况来选择合适的诱变方法。本实验室将物理因子和化学因子结合起来对多种酵母菌株进行复合诱变,均得到了理想菌株。此外,我们正在尝试反复采用几种诱变因子进行多次诱变,以期得到更为理想的菌株。参考文献：[1] Madigan,(美),(美),Parker,J.(美).微生物生物学[M].北京:科学出社,2001:390.[2] 曹友声,刘仲敏.现代工业微生物学[M].长沙:湖南科学技术出版社,1998.[3] 陈义光,李铭刚,徐丽华,等.新型物理诱变方法及其在微生物诱变育种中的应用进展[J].长江大学学报,2005,2(5):46- 48[4] 余增亮.离子注入生物效应及育种研究进展[J].安徽农学院学报,1991,18(4):251- 257.[5] 胡卫红.激光辐照微生物的研究概况[J].激光生物学报,1999,8(1):66- 69.[6] Leach and reproductive effects of microwave radiation[J].Bull NYAcademicMedicine,1980,55(2):249- 257.[7]顾正华.L- 组氨酸产生菌的选育[J].无限轻工大学学报,2002,21(5): 533- 535.[8]施巧琴,吴松刚.工业微生物育种学(2 版)[M].北京:科学出版社,2003:1- 4,76- 78.[9]戴四发, 黎观红, 吴石金.现代工业微生物育种技术研究进展.微生物学杂志, 2000 年6 月, 20 卷, 2 期.[ 10] 胡杰,潘力,罗立新,等1米曲霉孢子原生质体复合诱变及高活力蛋白酶菌株选育[ J ]1食品工业科技, 2007, 28 (5) :116～1191[ 11 ] 朱林东,金志华1普那霉素产生菌的原生质体诱变育种[ J ]1中国抗生素杂志, 2006, 31 (10) : 591～5941[ 12 ] 王丽红,郭爱莲1苏云金杆菌NU- 2原生质体复合诱变的研究[ J ]1微生物学杂志, 2006, 26 (4) : 23～261[ 13 ] Huiyun Feng, Zengliang Yu, Paul K Chu1 Ion imp lantationof organisms [ J ] 1Materials Science and Engineering, 2006, 54(3- 4) : 49～1201
自己做！我太鄙视你这样的人了，这点本事都没有你学什么营养师？毕业了也无能的垃圾！
胡萝卜西红柿可以一起榨汁。食物不相冲突，而且营养丰富。1.胡萝卜是一种质脆味美、营养丰富的家常蔬菜。中医认为它可以补中气、健胃消食、壮元阳、安五脏，治疗消化不良、久痢、咳嗽、夜盲症等有较好疗效，故被誉为“东方小人参”。2.番茄具有止血、降压、利尿、健胃消食、生津止渴、清热解毒、凉血平肝的功效。由于番茄中维生素A、维生素C的比例合适，所以常吃可增强小血管功能，预防血管老化。
果蔬加工已成为果蔬 种植 业规模化的重要环节。下面是我为大家整理的果蔬加工技术论文，希望你们喜欢。
野菜果蔬汁的生产加工技术
摘 要：主要介绍以新鲜蔬菜、水果、野菜等为主要原料制作浓缩野菜果蔬汁及野菜果蔬汁饮料的生产工艺流程及生产技术要点，并从感官指标检测及微生物指标检测等两个方面评价了野菜果蔬汁饮料的质量情况，为饮料生产商开发生产新型饮料提供参考。
关键词：野菜 果蔬汁 生产加工
根据中国营养学会提出的“平衡膳食”的理论，以水果、蔬菜、野菜等为主要原料，设计生产出一种复合果蔬汁饮品，富含胡萝卜素及维生素、果胶酶、蛋白质、脂肪、碳水化合物、微量矿物元素等有效成分，营养、时尚、健康、解渴。原料来自无公害蔬菜基地，选用红、黄、绿等多种颜色的果蔬原料加工而成，使该果蔬汁饮品具有诱人的色泽及浓郁的香气，深受消费者的喜爱。这里主要介绍野菜果蔬汁饮品的生产加工技术及其质量评价，为饮料生产商开发生产新型饮料提供参考。[1]
1 野菜果蔬汁的生产工艺流程
实验原材料
新鲜胡萝卜、番茄、柑橘、柠檬、苹果、马齿菜、蒲公英、苣荬菜、明叶菜、荠菜、苋菜、食叶番薯、花椰菜(绿、白)、车前草、莼菜、香麻叶、紫苏、白砂糖、香料及其他配料等。
实验仪器设备
果蔬清理机、果蔬分级机、果蔬清洗机、果蔬蒸煮机、破碎机、打浆机、榨汁机、均质机、离心分离机、浓缩锅、电炉、真空抽滤机、搅拌机、恒温水浴锅、灭菌锅、电热恒温烘箱、饮料灌装机、封口机、电光分析天平、真空脱气机、电冰箱等。
野菜果蔬汁的生产工艺
浓缩野菜果蔬汁的生产工艺
新鲜水果、蔬菜、野菜原料清理去杂→分级、去皮、拣果→清洗→汽蒸软化或开水烫煮→破碎、打浆→榨汁→离心分离→均质、浓缩→加糖调配→ 杀菌→灌装→封口→冷藏→成品。
其中离心分离出的果渣、菜渣排出→制作饲料。
野菜果蔬汁饮料的生产工艺
→调和→均质→脱气→杀菌→装罐→封口→冷却→真空度检查→贴标、包装→成品。[2]
野菜果蔬汁的生产技术要点
加工原料的准备
根据野菜果蔬汁的生产配方要求，将所需的所有原料进行彻底清理，去掉各种果皮、果核、泥沙杂质等，野菜及蔬菜去掉菜根、老叶、发黄叶、病虫叶等，然后将清理好的果蔬及野菜原料放入清水中彻底清洗干净并沥干水分备用。洗净后的胡萝卜、苹果、番茄等用刀切成厚的均匀薄片，柑橘分成均匀的小瓣，柠檬切成3mm厚的薄片，花椰菜(绿色和白色两种)切成2～3cm厚的均匀小块备用。各种野菜去掉泥沙、杂质洗净并沥干水分后用刀切成粗细均匀的小段备用。
野菜果蔬汁原料的汽蒸软化或开水烫煮
为方便破碎、打浆，将上述已经切好的胡萝卜、苹果、番茄、柠檬、花椰菜及柑橘等果蔬原料放在压力为～的蒸汽中气蒸5～8min使果蔬原料软化。将已经切好的马齿菜、蒲公英、苣荬菜、明叶菜、荠菜、苋菜、食叶番薯、车前草、莼菜、香麻叶、紫苏等野菜原料放在60～80℃的温开水中烫煮5～8s备用。
野菜果蔬汁原料的破碎、打浆及榨汁
将上述已经汽蒸、软化的果蔬原料放入破碎机中进行破碎处理，然后将破碎的果蔬原料放入打浆机中进行打浆处理。将经过温开水烫煮的野菜原料放入打浆机中进行打浆处理。然后将经过破碎、打浆处理的果蔬及野菜原料分别转入榨汁机中进行榨汁处理。
野菜果蔬汁的离心分离及均质、浓缩
将上一步中已经榨好的野菜果蔬汁放入离心机中进行离心分离，其中离心分离出的果渣、菜渣经离心机分离出来以后经适当的处理可以作为牲畜的饲料。而分离出的野菜果蔬汁引入均质机中进行均质处理，然后再将经均质处理的野菜果蔬汁引入真空浓缩锅中进行浓缩处理即得到浓缩野菜果蔬汁。
野菜果蔬汁加糖液调配及杀菌、灌装、封口、冷藏
按照野菜果蔬汁的生产配方要求，在电光分析天平上称取白砂糖并用80℃温开水溶解后，然后添加到上一步中已经得到的浓缩野菜果蔬汁中并进行充分的调配，调配好的浓缩野菜果蔬汁放入卧式灭菌锅中在95～110℃的超高温条件下瞬时灭菌10～15s，再冷却至30℃的室温条件下进行无菌灌装，其包装的容器有无菌利乐包、塑料瓶、玻璃瓶、塑料桶、易拉罐等多种形式。灌装后立即封口，并放入冰箱中在0℃左右的低温条件下冷藏。
野菜果蔬汁饮料的生产
根据野菜果蔬汁饮料的生产配方要求，取上一步中已经制作好的浓缩野菜果蔬汁原料适量，砂糖、香料及其他配料等放入调配桶中备用。再根据生产配方要求取适量的自来水经过滤及离子交换处理后得到软化水，将所得的软化水也加入到调配桶中，并进行充分的调配混匀，混匀后的野菜果蔬汁饮料加入到均质机中进行均质处理，均质后的野菜果蔬汁饮料转入真空脱气机中进行脱气处理，然后再将脱气后的野菜果蔬汁饮料放入卧式灭菌锅中，在95～110℃的超高温条件下瞬时灭菌10～15s，即得到所需的野菜果蔬汁饮料成品。
野菜果蔬汁饮料的灌装、封口、冷却、真空度检查及包装
将上一步中已经制作好并经过灭菌处理的野菜果蔬汁饮料选择合适的包装材料进行灌装，并对灌装好的野菜果蔬汁饮料立即进行封口处理，以防污染杂菌，降低野菜果蔬汁饮料成品的品质。封口后的野菜果蔬汁饮料冷却到30℃左右的室温条件下，然后进行野菜果蔬汁饮料真空度检查，剔除封口不严，密封性不好的野菜果蔬汁饮料成品，以防野菜果蔬汁饮料在贮藏、运输及销售过程中污染杂菌，降低成品品质。完成真空度检查的野菜果蔬汁饮料成品进行贴标、包装装箱处理后即得到所需的野菜果蔬汁饮料成品。
2 浓缩野菜果蔬汁及野菜果蔬汁饮料的质量评价
为了如实反映按照上述生产工艺流程及其生产配方所生产加工的浓缩野菜果蔬汁及野菜果蔬汁饮料的质量好坏，笔者严格按照上述生产工艺及相关的生产配方生产加工了一批浓缩野菜果蔬汁及野菜果蔬汁饮料，并从感官指标和理化、微生物指标等两个方面对浓缩野菜果蔬汁及野菜果蔬汁饮料产品进行了随机检测。感官指标主要是关注浓缩野菜果蔬汁及野菜果蔬汁饮料的口感风味、颜色、香气、组织状态、稳定性等几个方面的指标。经观察发现所制作的本批次浓缩野菜果蔬汁及野菜果蔬汁饮料口感细腻醇厚，酸甜可口，色香味俱佳，风味突出，该饮料由红、黄、绿、白等各种颜色的原料均匀搭配而成，具有浓郁的水果、蔬菜及野菜的清香味，无絮状沉淀、分层等不良现象，组织状态好，稳定性强等，故其感官指标比较好。而理化、微生物指标主要检测浓缩野菜果蔬汁及野菜果蔬汁饮料的蛋白质、脂肪、碳水化合物、总酸度、固形物含量、大肠菌群、致病菌等。检测结果见表1。
从表1看出，本批次所生产加工的浓缩野菜果蔬汁及野菜果蔬汁饮料样品的理化、微生物指标完全符合GB/T 5511-2008《谷物和豆类 氮含量测定和粗蛋白质含量计算 凯氏法》、GB/T 《淀粉总脂肪测定》、GB/T 《食品中蔗糖的测定》、GB/T 12456-2008《食品中总酸的测定》、GB/T 12143-2008《饮料通用分析 方法 》、GB 17325-2005《食品工业用浓缩果蔬汁(浆)卫生标准》、GB/T 《食品卫生微生物学检验 冷冻饮品、饮料检验》等标准要求，消费者可以放心饮用。
3 结语
这里主要介绍了以新鲜胡萝卜、番茄、柑橘、柠檬、苹果、马齿菜、蒲公英、苣荬菜等新鲜蔬菜、水果及野菜等为主要原料生产加工浓缩野菜果蔬汁及野菜果蔬汁饮料的工艺流程及生产技术要点，并从感官指标和理化、微生物指标等两个方面评价了浓缩野菜果蔬汁及野菜果蔬汁饮料的质量问题。从本次试验的检测结果来看，浓缩野菜果蔬汁及野菜果蔬汁饮料的生产工艺可行，产品的各项质量指标完全符合上述国家标准的规定，所生产加工的饮料产品色泽鲜艳，口感细腻醇厚，酸甜可口，营养丰富，不添加防腐剂、色素、香精等食品添加剂，是当前男女老少消费者皆宜的时尚饮品。该生产工艺简单可行，成本较低，对生产实践具有一定的指导意义，希望对饮料生产厂家有一定帮助。
参考文献
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相关范文：超硬材料薄膜涂层研究进展及应用摘要：CVD和PVD TiN，TiC，TiCN，TiAlN等硬质薄膜涂层材料已经在工具、模具、装饰等行业得到日益广泛的应用，但仍然不能满足许多难加工材料，如高硅铝合金，各种有色金属及其合金，工程塑料，非金属材料，陶瓷，复合材料(特别是金属基和陶瓷基复合材料)等加工要求。正是这种客观需求导致了诸如金刚石膜、立方氮化硼(c-BN)和碳氮膜(CNx)以及纳米复合膜等新型超硬薄膜材料的研究进展。本文对这些超硬材料薄膜的研究现状及工业化应用前景进行了简要的介绍和评述。关键词：超硬材料薄膜；研究进展；工业化应用1 超硬薄膜超硬薄膜是指维氏硬度在40GPa以上的硬质薄膜。不久以前还只有金刚石膜和立方氮化硼(c-BN)薄膜能够达到这个标准，前者的硬度为50-100GPa(与晶体取向有关)，后者的硬度为50～80GPa。类金刚石膜(DLC)的硬度范围视制备方法和工艺不同可在10GPa～60GPa的宽广范围内变动。因此一些硬度很高的类金刚石膜(如采用真空磁过滤电弧离子镀技术制备的类金刚石膜(也叫Ta：C))也可归人超硬薄膜行列。近年来出现的碳氮膜(CNx)虽然没有像Cohen等预测的晶态β-C3N4那样超过金刚石的硬度，但已有的研究结果表明其硬度可达10GPa～50GPa，因此也归人超硬薄膜一类。上述几种超硬薄膜材料具有一个相同的特征，他们的禁带宽度都很大，都具有优秀的半导体性质，因此也叫做宽禁带半导体薄膜。SiC和GaN薄膜也是优秀的宽禁带半导体材料，但它们的硬度都低于40GPa，因此不属于超硬薄膜。最近出现的一类超硬薄膜材料与上述宽禁带半导体薄膜完全不同，他们是由纳米厚度的普通的硬质薄膜组成的多层膜材料。尽管每一层薄膜的硬度都没有达到超硬的标准，但由它们组成的纳米复合多层膜却显示了超硬的特性。此外，由纳米晶粒复合的TiN／SiNx薄膜的硬度竟然高达105GPa，创纪录地达到了金刚石的硬度。本文将就上述几种超硬薄膜材料一一进行简略介绍，并对其工业化应用前景进行评述。2 金刚石膜2．1金刚石膜的性质金刚石膜从20世纪80年代初开始，一直受到世界各国的广泛重视，并曾于20世纪80年代中叶至90年代末形成了一个全球范围的研究热潮(Diamond fever)。这是因为金刚石除具有无与伦比的高硬度和高弹性模量之外，还具有极其优异的电学(电子学)、光学、热学、声学、电化学性能(见表1)和极佳的化学稳定性。大颗粒天然金刚石单晶(钻石)在自然界中十分稀少，价格极其昂贵。而采用高温高压方法人工合成的工业金刚石大都是粒度较小的粉末状的产品，只能用作磨料和工具(包括金刚石烧结体和聚晶金刚石(PCD)制品)。而采用化学气相沉积(CVD)方法制备的金刚石膜则提供了利用金刚石所有优异物理化学性能的可能性。经过20余年的努力，化学气相沉积金刚石膜已经在几乎所有的物理化学性质方面和最高质量的IIa型天然金刚石晶体(宝石级)相比美(见表1)。化学气相沉积金刚石膜的研究已经进人工业化应用阶段。表 1 金刚石膜的性质Table 1 Properties of chamond filmCVD 金刚石膜天然金刚石点阵常数 (Å)密度 (g/cm3)比热 Cp(J/mol,(at 300K))弹性模量 (GPa)910-12501220*硬度 (GPa)50-10057-100*纵波声速 (m/s)18200摩擦系数热膨胀系数 (×10 -6 ℃ -1)***热导率 (W/)2122*禁带宽度 (eV)电阻率 (Ω.cm)1012-10161016饱和电子速度 (×107cms-1)*载流子迁移率 (cm2/Vs)电子1350-15002200**空隙4801600*击穿场强 (×105V/cm)100介电常数光学吸收边 (□ m)折射率 ( □ m)光学透过范围从紫外直至远红外 ( 雷达波 )从紫外直至远红外 ( 雷达波 )微波介电损耗 (tan □)＜ 注:*在所有已知物质中占第一,**在所有物质中占第二,***与茵瓦(Invar)合金相当。2．2金刚石膜的制备方法化学气相沉积金刚石所依据的化学反应基于碳氢化合物(如甲烷)的裂解，如：热高温、等离子体CH4(g)一C(diamond)+2H2(g) (1)实际的沉积过程非常复杂，至今尚未完全明了。但金刚石膜沉积至少需要两个必要的条件：(1)含碳气源的活化；(2)在沉积气氛中存在足够数量的原子氢。除甲烷外，还可采用大量其它含碳物质作为沉积金刚石膜的前驱体，如脂肪族和芳香族碳氢化合物，乙醇，酮，以及固态聚合物(如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)，以及卤素等等。常用的沉积方法有四种：(1)热丝CVD；(2)微波等离子体CVD；(3)直流电弧等离子体喷射(DC Arc Plasma Jet)；(4)燃烧火焰沉积。在这几种沉积方法中，改进的热丝CVD(EACVD)设备和工艺比较简单，稳定性较好，易于放大，比较适合于金刚石自支撑膜的工业化生产。但由于易受灯丝污染和气体活化温度较低的原因，不适合于极高质量金刚石膜(如光学级金刚石膜)的制备。微波等离子体CVD是一种无电极放电的等离子体增强化学气相沉积工艺，等离子体与沉积腔体没有接触，放电非常稳定，因此特别适合于高质量金刚石薄膜(涂层)的制备。微波等离子体CVD的缺点是沉积速率较低，设备昂贵，制备成本较高。采用高功率微波等离子体CVD系统(目前国外设备最高功率为75千瓦，国内为5千瓦)，也可实现金刚石膜大面积、高质量、高速沉积。但高功率设备价格极其昂贵(超过100万美元)，即使在国外愿意出此天价购买这种设备的人也不多。直流电弧等离子体喷射(DC Arc P1asma Jet)是一种金刚石膜高速沉积方法。由于电弧等离子体能够达到非常高的温度(4000K-6000K)。因此可提供比其它任何沉积方法都要高的原子氢浓度，使其成为一种金刚石膜高质量高速沉积工艺。特殊设计的高功率JET可以实现大面积极高质量(光学级)金刚石自支撑膜的高速沉积。我国在863计划"75”和"95”重大关键技术项目的支持下已经建立具有我国特色和独立知识产权的高功率De Are Plasma Jet金刚石膜沉积系统，并于1997年底在大面积光学级金刚石膜的制备技术方面取得了突破性进展。目前已接近国外先进水平。2．3金刚石膜研究现状和工业化应用20余年来，CVD金刚石膜研究已经取得了非常大的进展。金刚石膜的内在质量已经全面达到最高质量的天然IIa型金刚石单晶的水平(见表1)。在金刚石膜工具应用和热学应用(热沉)方面已经实现了，产业化，一些新型的金刚石膜高技术企业已经在国内外开始出现。光学(主要是军事光学)应用已经接近产业化应用水平。金刚石膜场发射和真空微电子器件、声表面波器件(SAW)、抗辐射电子器件(如SOD器件)、一些基于金刚石膜的探侧器和传感器和金刚石膜的电化学应用等已经接近实用化。由于大面积单晶异质外延一直没有取得实质性进展，n一型掺杂也依然不够理想，金刚石膜的高温半导体器件的研发受到严重障碍。但是，近年来采用大尺寸高温高压合成金刚石单晶衬底的金刚石同质外延技术取得了显著进展，已经达到了研制芯片级尺寸衬底的要求。金刚石高温半导体芯片即将问世。鉴于篇幅限制，及本文关于超硬薄膜介绍的宗旨，下面将仅对金刚石膜的工具(摩擦磨损)应用进行简要介绍。2．4金刚石膜工具和摩擦磨损应用金刚石膜所具有的最高硬度、最高热导率、极低摩擦系数、很高的机械强度和良好化学稳定性的异性能组合(见表1)使其成为最理想的工具和工具涂层材料。金刚石膜工具可分为金刚石厚膜工具和金刚石薄膜涂层工具。2．4．1金刚石厚膜工具金刚石厚膜工具采用无衬底金刚石白支撑膜(厚度一般为0．5mm～2mm)作为原材料。目前已经上市的产品有：金刚石厚膜焊接工具、金刚石膜拉丝模芯、金刚石膜砂轮修整条、高精度金刚石膜轴承支架等等。金刚石厚膜焊接工具的制作工艺为：金刚石自支撑膜沉积→激光切割→真空钎焊→高频焊接→精整。金刚石厚膜钎焊工具的使用性能远远优于PCD，可用于各种难加工材料，包括高硅铝合金和各种有色金属及合金、复合材料、陶瓷、工程塑料、玻璃和其它非金属材料等的高效、精密加工。采用金刚石厚膜工具车削加工的高硅铝合金表面光洁度可达V12以上，可代替昂贵的天然金刚石刀具进行“镜面加工"。金刚石膜拉丝模芯可用于拉制各种有色金属和不锈钢丝，由于金刚石膜是准各向同性的，因此在拉丝时模孔的磨损基本上是均匀的，不像天然金刚石拉丝模芯那样模孔的形状会由于非均匀磨损(各向异性所致)而发生畸变。金刚石膜修整条则广泛用于机械制造行业，用作精密磨削砂轮的修整，代替价格昂贵的天然金刚石修整条。这些产品已经在国内外市场上出现，但目前的规模还不大。其原因是：(1)还没有为广大用户所熟悉、了解；(2)面临其它产品(主要是PCD)的竞争；(3)虽然比天然金刚石产品便宜，但成本(包括金刚石自支撑膜的制备和加工成本)仍然较高，在和PCD竞争时的优势受到一定的限制。高热导率(≥10W／em．K)金刚石自支撑膜可作为诸如高功率激光二极管阵列、高功率微波器件、MCMs(多芯片三维集成)技术的散热片(热沉)和功率半导体器件(Power ICs)的封装。在国外已有一定市场规模。在国内，南京天地集团公司和北京人工晶体研究所合作在1997年前后率先成立了北京天地金刚石公司，生产和销售金刚石膜拉丝模芯、金刚石膜修整条和金刚石厚膜焊接工具及其它一些金刚石膜产品。该公司大约在2000年左右渡过了盈亏平衡点，但目前的规模仍然不很大。国内其它一些单位，如北京科技大学、河北省科学院(北京科技大学的合作者)、吉林大学、核工业部九院、浙江大学、湖南大学等都具有生产金刚石厚膜工具产品的能力，其中有些单位正在国内市场上小批量销售其产品。2．4．2金刚石薄膜涂层工具金刚石薄膜涂层工具一般采用硬质合金工具作为衬底，金刚石膜涂层的厚度一般小于30lxm。金刚石薄膜涂层硬质合金工具的加工材料范围和金刚石厚膜工具完全相同，在切削高硅铝合金时一般均比未涂层硬质合金工具寿命提高lO～20倍左右。在切削复合材料等极难加工材料时寿命提高幅度更大。金刚石薄膜涂层工具的性能与PCD相当或略高于PCD，但制备成本比PCD低得多，且金刚石薄膜可以在几乎任意形状的工具衬底上沉积，PCD则只能制作简单形状的工具。金刚石薄膜涂层工具的另一大优点是可以大批量生产，因此成本很低，具有非常好的市场竞争能力。金刚石薄膜涂层硬质合金工具研发的一大技术障碍是金刚石膜与硬质合金的结合力太差。这主要是由于作为硬质合金粘接剂的Co所引起。碳在Co中有很高的溶解度，因此金刚石在Co上形核孕育期很长，同时Co对于石墨的形成有明显的促进作用，因此金刚石是在表面上形成的石墨层上面形核和生长，导致金刚石膜和硬质合金衬底的结合力极差。在20世纪80年代和90年代无数研究者曾为此尝试了几乎一切可以想到的办法，今天，金刚石膜与硬质合金工具衬底结合力差的问题已经基本解决。尽管仍有继续提高的余地，但已经可以满足工业化应用的要求。在20世纪后期，国外出现了可以用于金刚石薄膜涂层工具大批量工业化生产的设备，一次可以沉积数百只硬质合金钻头或刀片，拉开了金刚石薄膜涂层工具产业化的序幕。一些专门从事金刚石膜涂层工具生产的公司在国外相继出现。目前，金刚石薄膜涂层工具主要上市产品包括：金刚石膜涂层硬质合金车刀、铣刀、麻花钻头、端铣刀等等。从目前国外市场的销售情况来看，销售量最大的是端铣刀、钻头和铣刀。大量用于加工复合材料和汽车工业中广泛应用的大型石墨模具，以及其它难加工材料的加工。可转位金刚石膜涂层车刀的销售情况目前并不理想。这是因为可转位金刚石膜涂层刀片的市场主要是现代化汽车工业的数控加工中心，用于高硅铝合金活塞和轮毂等的自动化加工。这些全自动化的数控加工中心对刀具性能重复性的要求十分严格，目前的金刚石膜涂层工具暂时还不能满足要求，需要进一步解决产品检验和生产过程质量监控的技术。目前国外金刚石膜涂层工具市场规模大约在数亿美元左右，仅仅一家只有20多人的小公司(美国SP3公司)，去年的销售额就达2千多万美元。国内目前尚无金刚石膜涂层产品上市。国内不少单位，如北京科技大学、上海交大、广东有色院、胜利油田东营迪孚公司、吉林大学、北京天地金刚石公司等都在进行金刚石膜涂层硬质合金工具的研发，目前已在金刚石膜的结合力方面取得实质性进展。北京科技大学采用渗硼预处理工艺(已申请专利)成功地解决了金刚石膜的结合力问题，所研制的金刚石膜涂层车刀和铣刀在加工Si-12％AI合金时寿命可稳定提高20-30倍。并已成功研发出“强电流直流扩展电弧等离子体CVD"金刚石膜涂层设备(已申请专利)。该设备将通常金刚石膜沉积设备的平面沉积方式改为立体(空间)沉积，沉积空间区域很大，可容许金刚石膜涂层工具的工业化生产。该设备可保证在工具轴向提供很大的金刚石膜均匀沉积范围，因此特别适合于麻花钻头、端铣刀之类细长且形状复杂工具的沉积。目前已经解决这类工具金刚石膜沉积技术问题，所制备的金刚石膜涂层硬质合金钻头在加工碳化硅增强铝金属基复合材料时寿命提高20倍以上。目前能够制备的金刚石膜涂层硬质合金钻头最小直径为lmin。目前正在和国内知名设备制造厂商(北京长城钛金公司)合作研发工业化商品设备，生产能力为每次沉积硬质合金钻头(或刀片)300只以上，预计年内可投放国内外市场。3 类金刚石膜(DLC)类金刚石膜(DLC)是一大类在性质上和金刚石类似，具有8p2和sp3杂化的碳原子空间网络结构的非晶碳膜。依据制备方法和工艺的不同，DLC的性质可以在非常大的范围内变化，既有可能非常类似于金刚石，也有可能非常类似于石墨。其硬度、弹性模量、带隙宽度、光学透过特性、电阻率等等都可以依据需要进行“剪裁”。这一特性使DLC深受研究者和应用部门的欢迎。DLC的制备方法很多，采用射频CVD、磁控溅射、激光淀积(PLD)、离子束溅射、真空磁过滤电弧离子镀、微波等离子体CVD、ECR(电子回旋共振)CVD等等都可以制备DLC。DLC的类型也很多，通常意义上的DLC含有大量的氢，因此也叫a：C—H。但也可制备基本上不含氢的DLC，叫做a：c。采用高能激光束烧蚀石墨靶的方法获得的DLC具有很高的sp3含量，具有很高的硬度和较大的带隙宽度，曾被称为“非晶金刚石”(Amorphorie Diamond)膜。采用真空磁过滤电弧离子镀方法制备的DLC中sp3含量也很高，叫做Ta：C(Tetragonally Bonded Amorphous Carbon)。DLC具有类似于金刚石的高硬度(10GPa-50GPa)、低摩擦系数(0．1一0．3)、可调的带隙宽度(1_2eV～3eV)、可调的电阻率和折射率、良好光学透过性(在厚度很小的情况下)、良好的化学惰性和生物相容性。且沉积温度很低(可在室温沉积)，可在许多金刚石膜难以沉积的衬底材料(包括钢铁)上沉积。因此应用范围相当广泛。典型的应用包括：高速钢、硬质合金等工具的硬质涂层、硬磁盘保护膜、磁头保护膜、高速精密零部件耐磨减摩涂层、红外光学元器件(透镜和窗口)的抗划伤、耐磨损保护膜、Ge透镜和窗口的增透膜、眼镜和手表表壳的抗擦伤、耐磨掼保护膜、人体植入材料的保护膜等等。DLC在技术上已经成熟，在国外已经达到半工业化水平，形成具有一定规模的产业。深圳雷地公司在DLC的产业化应用方面走在国内前列。不少单位，如北京师范大学、中科院上海冶金所、北京科技大学、清华大学、广州有色院、四川大学等都正在进行或曾经进行过DLC的研究和应用开发工作。DLC的主要缺点是：(1)内应力很大，因此厚度受到限制，一般只能达到lum～21um以下；(2)热稳定性较差，含氢的a：C-H薄膜中的氢在400℃左右就会逐渐逸出，sp2成分增加，sp3成分降低，在大约500℃以上就会转变为石墨。5 碳氮膜自从Cohen等人在20世纪90年代初预言在C-N体系中可能存在硬度可能超过金刚石的β-C>3N4相以后，立即就在全球范围内掀起了一股合成β-C3N4的研究狂潮。国内外的研究者争先恐后，企图第一个合成出纯相的β-C3N4晶体或晶态薄膜。但是，经过了十余年的努力，至今并无任何人达到上述目标。在绝大多数情况下，得到的都是一种非晶态的CNx薄膜，膜中N／C比与薄膜制备的方法和具体工艺有关。尽管没有得到Cohen等人所预测超过金刚石硬度的β-C3N4晶体，但已有的研究表明CNx薄膜的硬度可达15GPa-50GPa，可与DLC相比拟。同时CNx薄膜具有十分奇特的摩擦磨损特性。在空气中，cNx薄膜的摩擦因数为，但在N2，CO2和真空中的摩擦因数为。在N2气氛中的摩擦因数最小，为O．01，即使在大气环境中向实验区域吹氮气，也可将摩擦因数降至。因此，CNx薄膜有望在摩擦磨损领域获得实际应用。除此之外。CNx薄膜在光学、热学和电子学方面也可能有很好的应用前景。采用反应磁控溅射、离子束淀积、双离子束溅射、激光束淀积(PLD)、等离子体辅助CVD和离子注人等方法都可以制备出CNx薄膜。在绝大多数情况下，所制备薄膜都是非晶态的，N／C比最大为45％，也即CNx总是富碳的。与C-BN的情况类似，CNx薄膜的制备需要离子的轰击，薄膜中存在很大的内应力，需要进一步降低薄膜内应力，提高薄膜的结合力才能获得实际应用。至于是否真正能够获得硬度超过金刚石的B-C3N4，现在还不能作任何结论。6 纳米复合膜和纳米复合多层膜以纳米厚度薄膜交替沉积获得的纳米复合膜的硬度与每层薄膜的厚度(调制周期)有关，有可能高于每一种组成薄膜的硬度。例如，TiN的硬度为2l GPa，NbN的硬度仅为14GPa，但TiN／NbN纳米复合多层膜的硬度却为5lGPa。而TiYN／VN纳米复合多层膜的硬度竞高达78GPa，接近了金刚石的硬度。最近，纳米晶粒复合的TiN／SiNx薄膜材料的硬度达到了创记录的105GPa，可以说完全达到了金刚石的硬度。这一令人惊异的结果曾经过同一研究组的不同研究者和不同研究组的反复重复验证，证明无误。这可能是第一次获得硬度可与金刚石相比拟的超硬薄膜材料。其意义是显而易见的。关于为何能够获得金刚石硬度的解释并无完全令人信服的定论。有人认为在纳米多层复合膜的情况下，纳米多层膜的界面有效地阻止了位错的滑移，使裂纹难以扩展，从而引起硬度的反常升高。而在纳米晶粒复合膜的情况下则可能是在TiN薄膜的纳米晶粒晶界和高度弥散分布的纳米共格SiNx粒子周围的应变场所引起的强化效应导致硬度的急剧升高。无论上述的理论解释是否完全合理，这种纳米复合多层膜和纳米晶粒复合膜应用前景是十分明朗的。纳米复合多层膜不仅硬度很高，摩擦系数也较小，因此是理想的工具(模具)涂层材料。它们的出现向金刚石作为最硬的材料的地位提出了严峻的挑战。同时在经济性上也有十分明显的优势，因此具有非常好的市场前景。但是，由于还有一些技术问题没有得到解决，目前暂时还未在工业上得到广泛应用。可以想见随着技术上的进一步成熟，这类材料可能迅速获得工业化应用。虽然钠米多层膜和钠米晶粒复合膜已经对金刚石硬度最高的地位提出了严峻的挑战，但就我所见，我认为它们不可能完全代替金刚石。金刚石膜是一种用途十分广泛的多功能材料，应用并不局限于超硬材料。且金刚石膜可以做成厚度很大(超过2mm)的自支撑膜，对于纳米复合多层膜和纳米复合膜来说，是无论如何也不可能的。仅供参考，请自借鉴希望对您有帮助
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