土豆切絲機(jī)的設(shè)計(jì)-馬鈴薯切絲機(jī)設(shè)計(jì)【含三維PROE】,含三維PROE,土豆,切絲機(jī),設(shè)計(jì),馬鈴薯,三維,PROE 課題：土豆切絲機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 XXXXXX 學(xué) 號(hào) XXXXXX 所在學(xué)院 XXXXXX 專(zhuān) 業(yè) XXXXXX 班 級(jí) XXXXXX 指導(dǎo)教師 XXXXXX 摘摘 要要近幾年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)外土豆絲市場(chǎng)需求量的不斷增加，我國(guó)一些地方也相繼對(duì)土豆切絲機(jī)械化方面進(jìn)行一些研究。目前，我國(guó)土豆絲的加工仍然采用半自動(dòng)化或人工的方法。這種加工方法既浪費(fèi)大量的人力、物力，而且在操作過(guò)程中也存在極大的安全隱患，并且勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，加工的土豆絲不均勻。為此，本文研究一種成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，省時(shí)、省力、安全、生產(chǎn)率高的土豆切絲機(jī)。土豆是人體所必需的一種食品，而且食用方法多樣。所以要把土豆加工成各種形狀（如：條狀、片狀等等） ，單單靠人工來(lái)完成既費(fèi)時(shí)、費(fèi)力而且也不好加工。目前，多功能切菜機(jī)多為價(jià)格昂貴的大型設(shè)備，不適用于農(nóng)民個(gè)體生產(chǎn)及小型工廠的食品加工；為克服這種缺點(diǎn)，我查閱了大量相關(guān)的文獻(xiàn)資料，通過(guò)對(duì)各種小型切菜機(jī)性能的分析及比較，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算及校核，設(shè)計(jì)了一種小型多功能切菜機(jī)。該機(jī)主要由進(jìn)料斗、下料斗、切削刀及刀片、及動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)組成，工作原理主要是利用土豆的自由落體實(shí)現(xiàn)進(jìn)料，通過(guò)切削刀旋轉(zhuǎn)將下料斗中的蔬菜進(jìn)行切片、切絲，最后成品由出料口出料。該機(jī)將原有的多功能切菜機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了能夠連續(xù)進(jìn)料和出料，片厚度、絲粗細(xì)調(diào)的功能，具有生產(chǎn)率高、功耗低、安全可靠、加工質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：土豆；切削；電動(dòng)機(jī) AbstractIn recent years, with the increasing demand for domestic and international potato market, and some places in China have also shredded potato mechanization some research. At present, Chinas potato processing still using manual or semi-automated methods. This processing method not only waste a lot of manpower and material resources, but also during operation, there are also a great security risk, and labor-intensive, low productivity, and processing of potatoes wire uneven.To this end, this paper Study of a low cost, simple structure, easy to operate, saving time, effort, safe, highly productive potato cutters.Potatoes are a food necessary for the body, and eating methods varied. So should the potatoes processed into various shapes (eg: strip, sheet, etc.), simply rely on manual to complete time-consuming, laborious process and is not good. At present, multi-functional Shredder mostly expensive large equipment, the production does not apply to individual farmers and small food processing plants; To overcome this disadvantage, I looked up a number of related documents, through a variety of small vegetable analysis and comparison of machine performance, through theoretical calculations and checking, designed a small multi-purpose shredder. It consists of a hopper, under the hopper, cutting knives and blades, and power source - electric motor, the working principle is the use of feed potatoes freefall realized by rotating the cutting blade under the hopper slicing vegetables, shredded, the final product from the discharge port discharge. The original multifunction machine Shredder optimized design, implementation, and can continuously feed the material, thickness, the thickness of the wire transfer function, high productivity, low power consumption, safe, reliable, good processing quality, etc. advantage.Key words：Potatoes; cutting; electric motor 目 錄摘摘 要要 .ABSTRACT.第第 1 1 章章緒論緒論.11.1 研究背景與意義.11.2 研究?jī)?nèi)容.1第第 2 2 章章土豆切絲機(jī)現(xiàn)狀以及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用研究土豆切絲機(jī)現(xiàn)狀以及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用研究.22.1 國(guó)內(nèi)外土豆切絲機(jī)研究現(xiàn)狀.22.3 土豆切絲機(jī)現(xiàn)狀分析.2第第 3 3 章章 土豆切絲機(jī)的結(jié)構(gòu)土豆切絲機(jī)的結(jié)構(gòu) .43.1 整機(jī)的結(jié)構(gòu).43.2 土豆入料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).63.2 土豆切片機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).73.3 設(shè)計(jì)方案的選擇.9第第 4 4 章章 動(dòng)力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及電動(dòng)機(jī)的選擇動(dòng)力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及電動(dòng)機(jī)的選擇 .10第第 5 5 章章 主要參數(shù)與零部件設(shè)計(jì)主要參數(shù)與零部件設(shè)計(jì) .135.1 電機(jī)的選用.135.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算.135.3 主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.145.4 縱向小割刀的設(shè)計(jì).18第第 6 6 章章 主要結(jié)論與展望主要結(jié)論與展望 .196.1 主要結(jié)論.196.2 存在的問(wèn)題.196.3 進(jìn)一步研究的展望.20結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ) .21致謝致謝 .22參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .231第 1 章 緒論1.1 研究背景與意義土豆是人生活中必不可少的營(yíng)養(yǎng)豐富的食品之一，可為人體提供必需的維生、礦物質(zhì)、膳食纖維等有益于人體健康的功能成分。隨著人們生活水平的不斷提高，生活節(jié)奏加快，對(duì)食用方便、營(yíng)養(yǎng)豐富、經(jīng)過(guò)加工的土豆的需求越來(lái)越大，對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)要求越來(lái)越高。土豆出口在我國(guó)起步雖晚，但由于中國(guó)土豆富含營(yíng)養(yǎng)、品種齊全、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，深受各國(guó)消費(fèi)者的青睞，因而近幾年土豆出口發(fā)展十分迅速，己成為創(chuàng)匯農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。調(diào)查結(jié)果顯示，目前我國(guó)土豆加工機(jī)械卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于土豆出口的發(fā)展，現(xiàn)在主要靠合資外方從國(guó)外進(jìn)口，價(jià)格昂貴。而這種土豆切絲機(jī)不僅僅只適用于土豆，還可以用于如胡蘿卜、黃瓜、地瓜、榨菜等的切片、切絲等。要對(duì)土豆個(gè)頭的大小無(wú)特殊要求，可方便的調(diào)整調(diào)整土豆絲的粗細(xì)。切出的土豆絲粗細(xì)均勻，口感同手工切的一樣，同時(shí)保證干凈衛(wèi)生。加快蔬菜機(jī)的發(fā)展，提高企業(yè)技術(shù)裝備水平，無(wú)疑將成為山東蔬菜出口發(fā)展的戰(zhàn)略突破口，增值增效潛力巨大。本課題旨在研制一種高效、可靠、實(shí)用、多功能蔬菜加工機(jī)械，重點(diǎn)解決我國(guó)蔬菜加工機(jī)械功能單一、進(jìn)口機(jī)械價(jià)格昂貴的問(wèn)題。本文這種土豆切絲機(jī)的使用方便又有效快捷。首先就是電源，選用 220 伏市電為動(dòng)力。另外就是操作方便，一人就可以操作。 土豆切絲機(jī)目前市場(chǎng)上也有銷(xiāo)售。它適應(yīng)的范圍比較小，主要適合于小塊莖土豆的切絲，另外就是大型的土豆切絲機(jī)，但它是針對(duì)于加工生產(chǎn)的。因此，一臺(tái)方便普遍適用的土豆切絲機(jī)的問(wèn)世無(wú)疑會(huì)給人們的生活帶來(lái)很大的方便。1.2 蔬菜加工機(jī)械的種類(lèi)（1）多功能旋轉(zhuǎn)式切菜機(jī)，其原理是使需要的切的蔬菜高速旋轉(zhuǎn)，利用離心力使蔬菜緊貼刀片進(jìn)行加工，是一個(gè)蔬菜加工行業(yè)、食品行業(yè)、脫水蔬菜廠、速凍食品二次加工常用的機(jī)器。使用它可將有固定形狀的如：芥菜、蘿卜、土豆2等塊切制成所需要厚度的片和絲，一般采用防腐鋁外殼及高級(jí)合金刀片，具有結(jié)構(gòu)緊湊、合理、操作簡(jiǎn)便、調(diào)整維修方便、耐腐蝕的特點(diǎn)。其缺點(diǎn)是：切片或切絲的形狀不規(guī)則。厚度不均。 （2）離心式切菜機(jī)采用先進(jìn)工作原理，其特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用、易于維修，可提高生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)蘿卜、土豆、白薯、圓白菜等根莖類(lèi)可加工成菜絲、菜條、菜片、廣泛適合大、中型醬菜廠和速凍食品廠使用。 （3）切丁機(jī)性能優(yōu)于其它機(jī)器，可一道工序完成塊條的加工，省時(shí)省力，操做方便，適合芥菜、蘿卜、黃瓜（包括咸制黃瓜） 、土豆、洋蔥、香瓜、胡蘿卜、蘋(píng)果等圓形蔬菜、水果的加工。該機(jī)特點(diǎn)是機(jī)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)先進(jìn)，使用方便，能耗低效率高（4）圓盤(pán)切菜機(jī)是醬菜加工業(yè)、食品行業(yè)及農(nóng)產(chǎn)品二次加工的主要機(jī)械設(shè)備之一。它將芥菜、蘿卜等固有形狀的塊莖切成片，兩現(xiàn)翻轉(zhuǎn)后呈交錯(cuò) 90 度切口。該機(jī)特點(diǎn)是一臺(tái)結(jié)構(gòu)新穎，技術(shù)先進(jìn)，操作方便，安全可靠和具有較高效率的生產(chǎn)設(shè)備。 （5）直線式多用切菜機(jī)，本機(jī)模擬手工切菜原理，采用無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和離心式切片機(jī)構(gòu)等先進(jìn)技術(shù)研制而成復(fù)合式多用切菜機(jī)，廣泛適合用于各種根、莖、葉、絲、菱形、曲線等多種食品加工的花樣。該機(jī)設(shè)計(jì)先進(jìn)，節(jié)能高效具同類(lèi)領(lǐng)先水平。其缺點(diǎn)是電機(jī)調(diào)速精度低，切絲長(zhǎng)度不宜控制，噪音大，電氣化程度低，成本高1.3 研究?jī)?nèi)容本文將進(jìn)行自動(dòng)售賣(mài)機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以下是將要在本課題中研究的內(nèi)容： 1、闡述課題研究的來(lái)源、目的、意義以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。2、調(diào)研土豆切絲機(jī)市場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。3、具體闡述土豆切絲機(jī)設(shè)計(jì)流程。4、總結(jié)本文。本課題主要是土豆切絲機(jī)設(shè)計(jì)，首先設(shè)計(jì)三維模型，通過(guò)模型得到創(chuàng)新解決方案。3第 2 章 土豆切絲機(jī)現(xiàn)狀以及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用研究2.1 國(guó)內(nèi)外土豆切絲機(jī)研究現(xiàn)狀隨著我國(guó)改革開(kāi)放蔬菜加工出口的崛起各種不同類(lèi)型加工機(jī)械有了很大發(fā)展開(kāi)發(fā)研制的廠家也比較多。從我們文獻(xiàn)檢索情況來(lái)看國(guó)內(nèi)單一功能的蔬菜加工機(jī)械品種較多功能可靠但開(kāi)發(fā)多功能加工機(jī)械的廠家?guī)缀鯖](méi)有即使所謂的多功能蔬菜加工機(jī)械其實(shí)也是生產(chǎn)同類(lèi)型的產(chǎn)品只不過(guò)是針對(duì)不同的原料而講是多功能。生產(chǎn)上除了靠昂貴的進(jìn)口機(jī)械外主要靠手工加工和醬菜機(jī)械或飲事機(jī)械來(lái)代替加工成型不規(guī)則成品率低浪費(fèi)大不能滿(mǎn)足日益迅速發(fā)展的蔬菜加工出口的需要。國(guó)內(nèi)蔬菜深加工的研究尚屬起步階段對(duì)蔬菜的品質(zhì)和綜合利用的研究與應(yīng)用無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)。對(duì)蔬菜成型機(jī)械的研究尚屬空白不能滿(mǎn)足日益迅速發(fā)展的蔬菜加工出口的需要。 下圖為國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的切絲機(jī)： 國(guó)外情況: 國(guó)外蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化具有 6 個(gè)突出特點(diǎn):1.蔬菜機(jī)械大型化;2.機(jī)械自動(dòng)化:3.使用高技術(shù);4.廣泛應(yīng)用多功能機(jī)械;5.質(zhì)量穩(wěn)定可靠使用壽命長(zhǎng);6 售后服務(wù)好。2.3 土豆切絲機(jī)現(xiàn)狀分析蔬菜的深加工先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家起步較早設(shè)備先進(jìn)有規(guī)范的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)但因其設(shè)備昂貴用戶(hù)難以承受加之一些先進(jìn)的加工技術(shù)對(duì)我們保密致使我們不少的蔬菜出口后需要二次加工效益流失嚴(yán)重。 4本課題旨在研制一種可加工絲條、片、塊、醬菜等不同類(lèi)型的多功能加工機(jī)械具體內(nèi)容如下: (1) 研究合理的切削裝置滿(mǎn)足切絲的需要 2 組刀具具有單獨(dú)控制性調(diào)整方便以完成多種形狀的加工。且規(guī)格尺寸在一定范圍內(nèi)可調(diào)確保高效、耐用操作方便: (2) 由于蔬菜的種類(lèi)多種多樣各種蔬菜的物理特性不同為了保證研制適合加工各種不同形狀的物料蔬菜的輸送和固定是非常重要的工作條件因此必須研制合理的送料機(jī)構(gòu)。 (3) 研制合理的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要求簡(jiǎn)練、新穎、實(shí)用.根據(jù)我國(guó)的國(guó)情在部件的原理和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中以操作維修方便和降低成本為主要研究方向?qū)で蠛侠淼墓ぷ髟硪蠊δ芏鄻踊?對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以高效、節(jié)能、通用和工作可靠為目標(biāo): (4)設(shè)計(jì)能加工土豆切絲的刀具。因此本文通過(guò)對(duì)各種小型切菜機(jī)性能的分析及比較，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算及校核，設(shè)計(jì)了一種小型多功能切菜機(jī)。該機(jī)主要由進(jìn)料斗、下料斗、切削刀及刀片、及動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)組成，工作原理主要是利用土豆的自由落體實(shí)現(xiàn)進(jìn)料，通過(guò)切削刀旋轉(zhuǎn)將下料斗中的蔬菜進(jìn)行切片、切絲，最后成品由出料口出料。該機(jī)將原有的多功能切菜機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了能夠連續(xù)進(jìn)料和出料，片厚度、絲粗細(xì)調(diào)的功能，具有生產(chǎn)率高、功耗低、安全可靠、加工質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。5第 3 章 土豆切絲機(jī)的結(jié)構(gòu)3.1 整機(jī)的結(jié)構(gòu)切割土豆的方法有兩種，一種是固定土豆移動(dòng)刀片的方法，另一種是固定刀片移動(dòng)土豆的方法，前者切割土豆時(shí)刀片的方位可能發(fā)生變化，影響土豆絲的加工質(zhì)量，故采用后者。機(jī)構(gòu)原理圖 3-1 如下：圖 3-1 機(jī)構(gòu)原理圖首先是切刀方案的選擇，切絲機(jī)主要由機(jī)架、電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、滑道、刀片架、進(jìn)料斗、喂入機(jī)構(gòu)、出料機(jī)構(gòu)等組成。在機(jī)架上安置電動(dòng)機(jī)、喂入裝置、出料機(jī)構(gòu)。滑道中端固定刀片架，刀片架左右端固定橫刀片夾，下端固定兩把豎向?qū)伒镀瑱M刀片與豎刀片之間構(gòu)成若干個(gè)同等的小矩形格，形成網(wǎng)式刀片格式。如此只需將縱向割刀卸下就可切片了。 上半部分是切片機(jī)構(gòu)，每次從入料管道放入一個(gè)土豆，入料管道只允許一個(gè)土豆通過(guò)，然后切片刀旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切割，切片如圖 3-2 所示，刀盤(pán)可以由電機(jī)直接帶動(dòng)，刀盤(pán)轉(zhuǎn)速由刀片每切完一次土豆到切剩下的土豆完全貼至墊片所需的時(shí)間確定，即刀盤(pán)每選擇一周對(duì)土豆完成四次切割，刀片數(shù)量可以更改。下方的管道也是只允許一個(gè)土豆片通過(guò)，使單個(gè)土豆片在下落過(guò)程中不發(fā)生旋轉(zhuǎn)。6下半部分是切絲機(jī)構(gòu)，由一個(gè)個(gè)跟光盤(pán)似的刀盤(pán)組成，由相鄰刀盤(pán)之間的距離決定，圖 3-3 是切絲刀盤(pán)的俯視圖，對(duì)立的兩個(gè)刀盤(pán)之間緊挨但不擠壓，由單個(gè)刀盤(pán)的數(shù)量和刀盤(pán)間所加墊片的數(shù)量決定切絲的厚度和數(shù)量。刀盤(pán)由長(zhǎng)鍵固定在軸上。兩個(gè)刀盤(pán)組相交一點(diǎn)。我在圖中為了簡(jiǎn)單的帶傳動(dòng)，應(yīng)該用齒輪傳動(dòng)更簡(jiǎn)單。切絲刀盤(pán)的轉(zhuǎn)速等于土豆片下落至刀盤(pán)時(shí)的速度。 圖 3-2 切片刀 圖 3-3 切絲刀而后又是土豆絲粗細(xì)的調(diào)節(jié)遇到了難題，其實(shí)調(diào)節(jié)并不難實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵是要操作方便。也存在切刀和下料斗壁間隙的問(wèn)題，這也很是個(gè)問(wèn)題，這是保證土豆切削的最后部分能否完成切削的關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)更換縱向割刀當(dāng)然能夠?qū)崿F(xiàn)，但必要時(shí)候還是要調(diào)節(jié)切片刀的。最后決定將切片刀與軸位置固定。調(diào)整刀盤(pán)在軸上的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)切片的薄厚，這也是切絲粗細(xì)改變的關(guān)鍵之一。三維建模圖如下：7整機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖 3-4。1.腳輪 2.出料機(jī)構(gòu) 3. 內(nèi)六角螺釘 4.機(jī)架 5.平墊片6.彈性墊片 7.外六角螺釘 8.放料口 9.切片刀 10.切片刀刀架11.鍵 12.電機(jī) 1 13.電機(jī)安裝座 14.齒輪 15.皮帶 16.小帶輪817.軸承 18.切絲到 19.大帶輪 20.頂板圖 3-4 土豆切絲機(jī)的結(jié)構(gòu)3.2 土豆入料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)由于蔬菜種類(lèi)很多，有葉莖類(lèi)的軟菜，又有根莖類(lèi)的硬菜，也有塊根狀小型的，總起來(lái)說(shuō)形狀千奇百怪，尺寸與剛度也相差很大。因此，要想有效地切削蔬菜，有效地定位與輸送是加工的關(guān)鍵。以前我們采用手動(dòng)加工時(shí)，輸送浪費(fèi)了大量的人工與物力，由于這幾年人工費(fèi)地提高，手動(dòng)己遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于形勢(shì)。并且手動(dòng)加工不規(guī)則，成品率低，不衛(wèi)生等等缺點(diǎn)，迫切要求設(shè)計(jì)一種既能輸送有效定位、適合多種蔬菜的輸送機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)規(guī)則的加工，適應(yīng)出口蔬菜的要求。本設(shè)計(jì)較大的圓形通道，使得能夠適應(yīng)不同形狀大小的土豆。如圖3-5所示。 圖3-5 土豆切絲機(jī)入料示意圖93.2 土豆切片機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)眾所周知，切割金屬時(shí)可假定消耗的切割功直接與切割材料的橫截面大小成比例。相反，在切割蔬菜時(shí)，由于蔬菜具有特殊的結(jié)構(gòu)(纖維)阻力，此力的大小主要與切割方向有關(guān)，而與切割的橫截面大小關(guān)系不大。換句話說(shuō)，切割阻力和功耗主要與割刀相對(duì)蔬菜的位置有關(guān)。割刀相對(duì)蔬菜的各種位置如圖 2.1 所示。 序號(hào) 刀刃相對(duì)蔬菜的位置 切割方法 和 角變化范圍切割時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象 1、橫向切割 (砍 切) =0 =0 開(kāi)始時(shí)蔬菜被刀刃擠壓然后開(kāi)始切割 2 、斜切 090=0 開(kāi)始時(shí)蔬菜被刀刃擠壓然后斜切 3 、傾斜的斜切 090 090 開(kāi)始時(shí)蔬菜被刀刃擠壓然后斜 向切開(kāi) 4 、縱向歪切 =0090 開(kāi)始時(shí)蔬菜被刀刃擠壓然后切開(kāi)(沒(méi)有滑切) 5 、縱向切割 =0 =90 開(kāi)始時(shí)蔬菜被刀刃縱向擠壓然后切開(kāi) 6 、縱向斜切 =0 90 開(kāi)始時(shí)蔬菜被刀刃擠壓然后斜向切開(kāi) 7 、 縱向軸向切割 =0 =0 沿蔬菜纖維方向切 蔬菜不同的切割方法根據(jù)測(cè)定，采用斜切及歪切不管其橫截面增大多少，其切割阻力和功耗均比正切減少很多(割刀相對(duì)蔬菜軸成 45。時(shí)可以減少 30%-40%)。此外，克拉馬連科的測(cè)定結(jié)果表明，斜切的功耗降低很多，歪切的阻力約降低60%。故此設(shè)計(jì)機(jī)械采用歪切。土豆以及其它蔬菜最好形狀相對(duì)類(lèi)似，這樣切出來(lái)的效果更好。所以要求土豆切絲機(jī)（1）切割副必須配合合理（2）刀具具有一定的強(qiáng)度和高度（3）喂入口配置合理（4）道具具有互換性，通過(guò)刀具的簡(jiǎn)單更換，滿(mǎn)足加工各種不同規(guī)格形狀土豆的要求，以達(dá)到質(zhì)量要求。10(a)動(dòng)刀片結(jié)構(gòu)參數(shù)（b）動(dòng)刀片安裝角（c）切割副1.動(dòng)刀片 2.動(dòng)刀片圖3-6 刀片結(jié)構(gòu)參數(shù)切片如圖3-7所示，刀盤(pán)可以由電機(jī)直接帶動(dòng)，刀盤(pán)轉(zhuǎn)速由刀片每切完一次土豆到切剩下的土豆完全貼至墊片所需的時(shí)間確定，即刀盤(pán)每選擇一周對(duì)土豆完成四次切割，刀片數(shù)量可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同大小的土豆。11圖3-7 切片機(jī)構(gòu)示意圖3.3 設(shè)計(jì)方案的選擇不同的食用要求對(duì)被切碎物料的規(guī)格和質(zhì)量各不相同。因此，為達(dá)到需要，對(duì)切削的工藝要求是：（1）切割省力，耗用功率少；（2）加工質(zhì)量好；（3）適合加工切割成不同的幾何形狀和大小的成品；（4）有效的送料，解決耗用大量勞動(dòng)力的問(wèn)題。（5）有效的送料，解決好用大量弄?jiǎng)恿Φ膯?wèn)題。土豆切絲機(jī)不僅僅適用于土豆的切絲，還廣泛適用于其它各種蔬菜和水果等。如葉菜類(lèi)如大白菜、菠菜等，塊根類(lèi)如胡蘿卜、馬鈴薯等，上述物料的加工處理過(guò)程，將其切成一定形狀或絲狀，我們把這類(lèi)機(jī)械統(tǒng)稱(chēng)為蔬菜切碎機(jī)，即加工機(jī)。盤(pán)刀式加工機(jī)的特點(diǎn)式動(dòng)刀片刃口線的運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)垂直于回轉(zhuǎn)軸的上的共同點(diǎn)是類(lèi)似球形，橢圓形，圓柱形和不規(guī)則形狀，他們都要經(jīng)過(guò)尺寸減少圓形平面。物料由輸送帶傳送，切割部分安裝在回轉(zhuǎn)軸的圓盤(pán)上。這類(lèi)加工機(jī)的通用性廣，切割質(zhì)量更好，生產(chǎn)效率高，刀片拆卸和安裝方便，自動(dòng)化程度較高。此設(shè)計(jì)方案中的刀具是完全按照手工切菜的方法安裝的有橫刀和豎刀在形態(tài)。12第 4 章 動(dòng)力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及電動(dòng)機(jī)的選擇目前最常用的主要是交流電動(dòng)機(jī)，它可分為兩種：1.三相異步電動(dòng)機(jī)。2.單相交流電動(dòng)機(jī)。第一種多用在工業(yè)上，而第二種多用在民用電器上。下面以三相異步電動(dòng)機(jī)為例介紹其基本工作原理起先，形成一個(gè)閉合的籠型繞組。定子三相繞組可接成星形，也可以接成三角形。綜上分析可知，三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理是：三相對(duì)稱(chēng)繞組中通入三相對(duì)稱(chēng)電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。經(jīng)查閱手冊(cè)及相關(guān)資料，只要刀盤(pán)軸轉(zhuǎn)矩滿(mǎn)足 T5N.m，即可滿(mǎn)足一般蔬菜的切削。由于刀盤(pán)太快了反而不好，不能保證質(zhì)量，初步擬定轉(zhuǎn)速450r/min，取轉(zhuǎn)矩 T=15 N.m9550npT （31） （32）WkWTp707707. 09550由于功率不大，為了使用方便，選用單相電動(dòng)機(jī)，額定電壓是 220V 的。查閱機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，可選用小功率異步電動(dòng)機(jī) YC 系列。該系列的特點(diǎn)是單相電容起動(dòng)，起動(dòng)力矩大，起動(dòng)電流小，適用于滿(mǎn)載起動(dòng)的機(jī)械。這樣在進(jìn)行蔬菜切削時(shí)完全可以 將蔬菜放進(jìn)料斗以后在開(kāi)動(dòng)機(jī)器。根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查出的電動(dòng)機(jī)型號(hào)有以下兩種傳動(dòng)比選擇方案符合，如下表?yè)?jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)可知有：13表3-1 電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/W電壓/V轉(zhuǎn)速minr電動(dòng)機(jī)質(zhì)量kg傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比1YC90L475022014002332YC90S27502202800226綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，質(zhì)量以及傳動(dòng)比。采用 V 帶傳動(dòng)，采用第一種方案，設(shè)計(jì) V 帶傳動(dòng)比為 3 即可，不必另外安裝減速器。故采用第一種方案。因此選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是 YC90L4。該電動(dòng)機(jī)的主要外型和安裝尺寸如下表 3-2：表3-2 電動(dòng)機(jī)主要外形尺寸中心高外形尺寸安裝尺寸地腳螺栓孔直徑軸伸尺寸裝鍵部位尺寸903101901751001401050248其主要外形安裝尺寸如圖 4-114圖 4-1 電動(dòng)機(jī)主要外形安裝尺寸根據(jù)轉(zhuǎn)速初步確定傳動(dòng)比為 i=3，電動(dòng)機(jī)功率 pd=750w ,電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 （33） MNnpTddd12. 59550其中 nd 為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速刀盤(pán)軸輸入功率P=pd.v=750W0.94=720W （34） v=0.94其中 v 為 V 帶傳遞效率這樣刀盤(pán)軸的轉(zhuǎn)矩 （35）MNMNiTTvd7 .1496. 0312. 50轉(zhuǎn)矩也符合要求。刀盤(pán)軸轉(zhuǎn)速 （36）min/46731400/rinnd15第 5 章 主要參數(shù)與零部件設(shè)計(jì)5.1 電機(jī)的選用采用電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)，型號(hào)：JD1A-11電動(dòng)機(jī)主參數(shù)：最大額定輸出：直流90V3A測(cè)速發(fā)電機(jī)：三相交流2V/100r/min轉(zhuǎn)速變化率：3%靜態(tài)精度：1%輸入電源：交流220V10% 5060Hz5.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）電動(dòng)機(jī)功率的預(yù)選功率p=60W 最高轉(zhuǎn)速 nmax=500r/min（2）帶的選擇A型普通V型帶（3） 選擇主動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑選擇主動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑 D1=75mmv1=smsmn/25/46. 5100060139075100060D01（4）計(jì)算從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑 2DmmiD63.2607540013901 圓整為=265mm2D（5）確定中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度0.7(+)2(+)1D2D0a1D2D2386800a取=250mm0a16則+(+)+2dL0a21D2D02124)(aDD =2mm9 .10672504752657526522502 取=1000mmdL則實(shí)際中心距29 .1067100025020dLLaad=216mm(6)主動(dòng)輪包角計(jì)算最小包角要求1201a60180121aDDa=147 120符合要求（7）確定帶的根數(shù)LcakkPPPz000)(選取 91. 0ak96. 0Lk27. 00P05. 00P85. 0caP95. 296. 091. 0)05. 027. 0(85. 0z取z=3根5.3 主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）計(jì)算主軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩功率取三角帶傳動(dòng)功率02PP 0.9617則KW0576. 096. 01006P-32扭矩mNn.2 .1375400/0576. 09550000/P950000T22（2）初步確定軸的最小直徑及該處的長(zhǎng)度選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取mmnPd3 .114000576. 0112A112A33020min0則因?yàn)榍懊嫒л喌膶挾葹?0mm，孔的內(nèi)徑為20mm 所以初步確定最小直徑mmmmdd50L207-676min最小直徑處的長(zhǎng)度（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)A：根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。B:初選滾動(dòng)軸承及周的各段尺寸因軸承主要受徑向力的作用，同時(shí)考慮帶輪及軸承的安裝、定位和尺寸，所以選取只受徑向載荷的向心球軸承205，其尺寸 mmdTDd,25,15522565故左邊軸承的定位用軸肩，軸肩高度mmdmmhdh3025,007. 032則，取1-2段與動(dòng)刀盤(pán)配合，取考慮箱體的厚度，取;43,25212mmLmmd。確定軸的總長(zhǎng)度L=196mm，則.75,134332mmLmmL mmLmmdmmL28,17,2655454(4) 軸的危險(xiǎn)截面的疲勞強(qiáng)度校核A: 12 截面處T1=10142.1N .m截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力2 . 1253004. 025164. 32524254816251 .101422161 .10142WT23231TdDdMpadtdbtd18經(jīng)插值后可查得09. 2,77. 0,72. 0,66. 1iqq故有效應(yīng)力集中系數(shù)93. 093. 051. 1166. 177. 011186. 1109. 272. 0111，得iqkqk軸按磨削加工，得表面質(zhì)量系數(shù)92. 0i軸未被表面強(qiáng)化處理，即1q則5 . 14830264. 305. 0264. 371. 115505. 01 . 071. 1192. 0193. 051. 11109. 2192. 0193. 086. 111skKkKi材料特性系數(shù)計(jì)算安全系數(shù)剖面右側(cè)一定安全。B:截面6右側(cè)的安全性校核抗彎截面系數(shù)w07.6422025 . 3205 . 362202322323ddtdbtd抗扭截面系數(shù)07.14272025 . 3205 . 3616202162323dtdbtd彎矩及彎曲應(yīng)力195 . 143.122277.27211. 705. 0211. 752. 11559 .1352.1088. 127552. 111K88. 111K92. 0432. 18 . 079. 152.1007.6426 .67566 .67565 .47256 .12837rssssssskkkkMpaMmmMcaarrrb軸按磨削加工取右側(cè)安全C:校核鍵的強(qiáng)度(1)刀盤(pán)處 平鍵 強(qiáng)度足夠MpakldTlhbpp10089. 5254384 . 010142210243783（2） 帶輪處 平鍵 強(qiáng)度足夠MpakldTlhbpp10045. 8025064 . 031014210250663205.4 縱向小割刀的設(shè)計(jì)要防止生銹和保證機(jī)體有足夠的強(qiáng)度和硬度，采用通用不銹鋼型號(hào) SUS304進(jìn)行制造。由于切絲機(jī)的設(shè)計(jì)要能切出來(lái)不同粗細(xì)的蔬菜絲，這就要求在調(diào)整切片刀的同時(shí)，還要通過(guò)縱向割刀的更換來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，縱向割刀采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，能方便的從到盤(pán)上取下和裝上?？v向割刀制成上面小刀片間隙 r 從 010mm 的刀系列。其形狀和基本尺寸如圖 46圖4-6 縱向小割刀21第 6 章 主要結(jié)論與展望本文緊緊圍繞著設(shè)計(jì)一種能把各種形狀的蔬菜加工成片、絲、末、段等規(guī)格尺寸的機(jī)器來(lái)開(kāi)展研究工作的，主要是在前人研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造出一種可以在生產(chǎn)上實(shí)用、安全可靠、高效的機(jī)器，取得了一些有參考價(jià)值的成果，井取得一些社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。6.1 主要結(jié)論研究了多功能蔬菜加工機(jī)合理的切削機(jī)構(gòu)，采用了標(biāo)準(zhǔn)刀片與圓盤(pán)切刀相結(jié)合方式，顯著改善了切削效果，調(diào)節(jié)加工尺寸簡(jiǎn)單容易，滿(mǎn)足了多規(guī)格的需要，使機(jī)器的性能達(dá)到較高水平;設(shè)計(jì)制造了多功能蔬菜加工機(jī)的輸送料機(jī)構(gòu)，采用上、下輸送方式，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)改進(jìn)，特別對(duì)上、下壓輥參數(shù)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化和通過(guò)拉簧自動(dòng)調(diào)節(jié)壓輥力，實(shí)現(xiàn)了各種蔬菜在輸送帶上既能同步前進(jìn)又能固定位置的要求，滿(mǎn)足了多種蔬菜輸送要求，克服了前人設(shè)備上的不足;采用調(diào)速電機(jī)，可調(diào)節(jié)切刀轉(zhuǎn)速與輸送帶速度，以滿(mǎn)足切削規(guī)格要求，該電機(jī)安全、可靠、耐用可以直接應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中;設(shè)計(jì)多功能蔬菜加工機(jī)經(jīng)過(guò)更換刀具即可用于各種形狀及尺寸的蔬菜加工，更換切削刀盤(pán)可將蔬菜加工成不同型式，調(diào)節(jié)電機(jī)無(wú)級(jí)變速來(lái)調(diào)節(jié)加工規(guī)格，可合理地利用原料，提高出成率。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)送料，解決了手動(dòng)和半自動(dòng)送料的技術(shù)難題;對(duì)設(shè)計(jì)的多功能蔬菜加工機(jī)從制造廠家、使用單位等不同角度進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析。表明使用該課題的研究成果優(yōu)于以往使用的其它種類(lèi)的加工機(jī)。6.2 存在的問(wèn)題 由于刀具尺寸與電機(jī)調(diào)速范圍的局限性，一些蔬菜要加工成比較大規(guī)格或小尺寸，加工機(jī)的能力達(dá)不到，有待于進(jìn)一步提高機(jī)械性能;切絲條時(shí)，絲條有點(diǎn)彎曲;刀盤(pán)品種少，不能完成對(duì)一些異形狀的加工:22輸送橡膠帶時(shí)間長(zhǎng)老化，在漲緊輪作用下斷裂，影響生產(chǎn)。6.3 進(jìn)一步研究的展望在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)切削刀具應(yīng)用范圍的研究，進(jìn)一步加大調(diào)速范圍，完善加工機(jī)的性能，從生產(chǎn)的角度進(jìn)行效果的驗(yàn)證;對(duì)刀具材料進(jìn)行詳細(xì)的研究，盡量采用常見(jiàn)尺寸和材料，以降低制造成本。改進(jìn)輸送帶，盡量用一種無(wú)毒，結(jié)實(shí)，防滑，耐用的材料。23結(jié)束語(yǔ)這次設(shè)計(jì)還是費(fèi)了一番功夫的，其實(shí)功夫應(yīng)該說(shuō)是下在對(duì)實(shí)現(xiàn)方案的思索上，每次方案的改進(jìn)也是建立在查閱資料，不斷學(xué)習(xí)，認(rèn)真思索的基礎(chǔ)上的。而后又是土豆絲粗細(xì)的調(diào)節(jié)遇到了難題，其實(shí)調(diào)節(jié)并不難實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵是要操作方便。也存在切刀和下料斗壁間隙的問(wèn)題，這也很是個(gè)問(wèn)題，這是保證土豆切削切削的最后部分能否完成切削的關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)更換縱向割刀當(dāng)然能夠?qū)崿F(xiàn)，但必要時(shí)候還是要調(diào)節(jié)切片刀的。如果在刀盤(pán)上通過(guò)螺釘進(jìn)行刀片的調(diào)節(jié)，刀盤(pán)與軸位置固定，則保證間隙就需要調(diào)整下料斗壁與刀盤(pán)之間的間隙，也不是很方便，兩個(gè)地方都要調(diào)節(jié)。24致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠得以順利完成，并非我一人之功勞，是在指導(dǎo)我的老師的教育下，同學(xué)的幫助下完成的。在這里，我要給他們表示我最真誠(chéng)的謝意，是他們不僅讓我完成了設(shè)計(jì)，還讓我學(xué)到了許多書(shū)本上都學(xué)不到的東西，同時(shí)也給我提供了充足完備的學(xué)習(xí)條件和寶貴的交流機(jī)會(huì)，真是受益匪淺。在這里，我最想把我的感謝獻(xiàn)給我尊敬的指導(dǎo)老師，從課題的選定到設(shè)計(jì)的順利完成，都是由您熱情指導(dǎo)和點(diǎn)撥的，是您的潛移默化讓我對(duì)設(shè)計(jì)有了全新的認(rèn)識(shí)?？梢哉f(shuō)沒(méi)有您的幫助，我的設(shè)計(jì)是沒(méi)有辦法很好完成的。您的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)對(duì)我產(chǎn)生了很大的影響，這對(duì)我是一種很好的熏陶，對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和生活都有很大的幫助。本論文從定題到搜集資料，再到開(kāi)題、撰寫(xiě)、修改、直至最終定稿，我的導(dǎo)師嚴(yán)格要求、循循善誘，注入了大量的心血，我在此由衷地感謝老師給予的耐心指導(dǎo)和無(wú)私地奉獻(xiàn)。這幾年的學(xué)習(xí)生涯中，老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、做事認(rèn)真的工作態(tài)度，孜孜教誨、無(wú)私奉獻(xiàn)的作風(fēng)以及勇于創(chuàng)新的精神令我受益匪淺。感謝班級(jí)指導(dǎo)員，是他們?cè)谖业膶W(xué)習(xí)和生活中給予引導(dǎo)，是我順利完成學(xué)業(yè)，保持一顆積極向上的心態(tài)。感學(xué)學(xué)院的書(shū)記是他們?cè)谒枷肷辖o予我指導(dǎo)，使我始終保持政治思想上的先進(jìn)性，不斷學(xué)習(xí)進(jìn)步。感謝班級(jí)所有同學(xué)。幾年來(lái)大家一起學(xué)習(xí)生活，一起參加班級(jí)集體活動(dòng)，形成了一個(gè)團(tuán)結(jié)、友愛(ài)、互相幫助的集體，這將是我人生最難忘的一段學(xué)習(xí)經(jīng)歷。最后，特別感謝我的家人多年來(lái)對(duì)我的支持和為此做出的巨大犧牲，是他們?cè)谖镔|(zhì)和精神上的長(zhǎng)期支持、鼓勵(lì)和無(wú)限的關(guān)愛(ài)支撐著我。四年的求學(xué)生涯，我學(xué)到了許多東西，不僅僅在學(xué)習(xí)和科研上，在其他的很多方面我都上了一個(gè)新的臺(tái)階。在論文完成之際，謹(jǐn)向所有關(guān)心、幫助、支持過(guò)我和對(duì)我有所期待的親人朋友們致以最誠(chéng)摯的謝意！25參考文獻(xiàn)1李經(jīng)懿,王相發(fā).青飼收獲機(jī)切割切碎裝置J.農(nóng)機(jī)與食品機(jī)械.1995,(4):19 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