土豆切絲機的設計【優(yōu)秀機械課程畢業(yè)設計含proe三維7張CAD圖紙帶任務書】-jxsj68

土豆切絲機的設計【蔬菜切絲機】

摘  要

近幾年來，隨著國內(nèi)外土豆絲市場需求量的不斷增加，我國一些地方也相繼對土豆切絲機械化方面進行一些研究。目前，我國土豆絲的加工仍然采用半自動化或人工的方法。這種加工方法既浪費大量的人力、物力，而且在操作過程中也存在極大的安全隱患，并且勞動強度大，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)簡單，操作方便，省時、省力、安全、生產(chǎn)率高的土豆切絲機。

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），單單靠人工來完成既費時、費力而且也不好加工。目前，多功能切菜機多為價格昂貴的大型設備，不適用于農(nóng)民個體生產(chǎn)及小型工廠的食品加工；為克服這種缺點，我查閱了大量相關的文獻資料，通過對各種小型切菜機性能的分析及比較，經(jīng)過理論計算及校核，設計了一種小型多功能切菜機。該機主要由進料斗、下料斗、切削刀及刀片、及動力源――電動機組成，工作原理主要是利用土豆的自由落體實現(xiàn)進料，通過切削刀旋轉(zhuǎn)將下料斗中的蔬菜進行切片、切絲，最后成品由出料口出料。該機將原有的多功能切菜機進行了優(yōu)化設計，實現(xiàn)了能夠連續(xù)進料和出料，片厚度、絲粗細調(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。

關鍵詞：土豆；切削；電動機   

Abstract

In 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, China's 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  要 Ⅱ

Abstract Ⅲ

第1章 緒論 1

1.1研究背景與意義 1

1.2研究內(nèi)容 1

第2章 土豆切絲機現(xiàn)狀以及相關技術應用研究 2

2.1國內(nèi)外土豆切絲機研究現(xiàn)狀 2

2.3土豆切絲機現(xiàn)狀分析 2

第3章 土豆切絲機的結(jié)構(gòu) 4

3.1 整機的結(jié)構(gòu) 4

3.2 土豆入料機構(gòu)設計 6

3.2 土豆切片機構(gòu)設計 7

3.3  設計方案的選擇 9

第4章 動力機構(gòu)的設計及電動機的選擇 10

第5章 主要參數(shù)與零部件設計 13

5.1 電機的選用 13

5.2  帶傳動的設計計算 13

5.3 主軸的設計計算 14

5.4 縱向小割刀的設計 18

第6章 主要結(jié)論與展望 19

6.1 主要結(jié)論 19

6.2 存在的問題 19

6.3 進一步研究的展望 20

結(jié)束語 21

致謝 22

參考文獻 23

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總裝圖A0.dwg

放料口A3.dwg

文件清單.txt

框架A1.dwg

電機安裝座A1.dwg

蓋板A2.dwg

門板A1.dwg

齒輪A4.dwg

上圖是所設計土豆切絲機的簡圖，上半部分是切片機構(gòu)，每次從入料管道放入一個土豆，入料管道只允許一個土豆通過，然后刀盤旋轉(zhuǎn)進行切割，刀盤可以由電機直接帶動，刀盤轉(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間確定，即刀盤每選擇一周對土豆完成四次切割，刀片數(shù)量可以更改。下方的管道也是只允許一個土豆片通過，管壁要窄，使單個土豆片在下落過程中不發(fā)生旋轉(zhuǎn)。 下半部分是切絲機構(gòu)，由一個個跟光盤似的刀盤組成，由相鄰刀盤之間的距離決定，圖三是切絲刀盤的俯視圖，對立的兩個刀盤之間緊挨但不擠壓，由單個刀盤的數(shù)量和 刀盤間所加墊片的數(shù)量決定切絲的厚度和數(shù)量。刀盤由長鍵固定在軸上。兩個刀盤組相交一點。我在途中為了簡單花的帶傳動，應該用齒輪傳動更簡單。切絲刀盤的轉(zhuǎn)速等于土豆片下落至刀盤時的速度。 需要計算出各項參數(shù)，如切片時的阻力，阻力矩，功率損耗，機械效率等選出切片電機，選出切絲電機。還有軸和鍵和齒輪的設計，及相關校核。如有需要時選出軸承。 畫圖：裝配圖（ 0號紙兩張），還有各零件三視圖，如切片刀盤，單個切絲刀片，齒輪，軸，鍵，箱體相關結(jié)構(gòu)等。 Ⅱ 摘 要 近幾年來，隨著國內(nèi)外土豆絲市場需求量的不斷增加，我國一些地方也相繼對土豆切絲機械化方面進行一些研究。目前，我國土豆絲的加工仍然采用半自動化或人工的方法。這種加工方法既浪費大量的人力、物力，而且在操作過程中也存在極大的安全隱患，并且勞動強度大，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)簡單，操作方便，省時、省力、安全、生產(chǎn)率高的土豆切絲機。 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），單單靠人工來完成既費時、費力而且也不好加工 。目前，多功能切菜機多為價格昂貴的大型設備，不適用于農(nóng)民個體生產(chǎn)及小型工廠的食品加工；為克服這種缺點，我查閱了大量相關的文獻資料，通過對各種小型切菜機性能的分析及比較，經(jīng)過理論計算及校核，設計了一種小型多功能切菜機。該機主要由進料斗、下料斗、切削刀及刀片、及動力源――電動機組成，工作原理主要是利用土豆的自由落體實現(xiàn)進料，通過切削刀旋轉(zhuǎn)將下料斗中的蔬菜進行切片、切絲，最后成品由出料口出料。該機將原有的多功能切菜機進行了優(yōu)化設計，實現(xiàn)了能夠連續(xù)進料和出料，片厚度、絲粗細調(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。 關鍵詞 ：土豆；切削；電動機 Ⅲ n At s or a of a of To of a to a So , on to is At to To I up a of a of of a It of a is of by of Ⅲ 目 錄 摘 要 .................................................................................................................................................... Ⅱ ......................................................................................................................................... Ⅲ 第 1 章 緒論 ......................................................................................................................................... 1 究背景與意義 ........................................................................................................................... 1 究內(nèi)容 ....................................................................................................................................... 2 第 2 章 土豆切絲機現(xiàn)狀以及相關 技術應用研究 ............................................................................. 3 內(nèi)外土豆切絲機研究現(xiàn)狀 ....................................................................................................... 3 豆切絲機現(xiàn)狀分析 ................................................................................................................... 3 第 3 章 土豆切絲機的結(jié)構(gòu) .................................................................................................................... 5 機的結(jié)構(gòu) .................................................................................................................................. 5 豆入料機構(gòu)設計 ...................................................................................................................... 7 豆切片機構(gòu)設計 ...................................................................................................................... 8 設計方案的選擇 ....................................................................................................................... 10 第 4 章 動力機構(gòu)的設計及電動機的選擇 .......................................................................................... 11 第 5 章 主要參數(shù)與零部件設計 .......................................................................................................... 14 機的選用 ................................................................................................................................ 14 帶傳動的設計計算 ................................................................................................................... 14 軸的設計計算 ........................................................................................................................ 15 向小割刀的設計 .................................................................................................................... 19 第 6 章 主要結(jié)論與展望 ...................................................................................................................... 20 要結(jié)論 .................................................................................................................................... 20 在的問題 ................................................................................................................................ 20 一步研究的展望 .................................................................................................................... 21 結(jié)束語 .................................................................................................................................................... 22 致謝 ........................................................................................................................................................ 23 參考文獻 ................................................................................................................................................ 24 1 第 1章 緒論 究背景與意義 土豆是人生活中必不可少的營養(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，對食用方便、營養(yǎng)豐富、經(jīng)過加工的土豆的需求越來越大，對產(chǎn)品的品質(zhì)要求越來越高。土豆出口在我國起步雖晚，但由于中國土豆富含營養(yǎng)、品種齊全、質(zhì)優(yōu)價廉，深受各國消費者的青睞，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，目前我國土豆加工機械卻遠遠滯后 于土豆出口的發(fā)展，現(xiàn)在主要靠合資外方從國外進口，價格昂貴。而這種土豆切絲機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。要對土豆個頭的大小無特殊要求，可方便的調(diào)整調(diào)整土豆絲的粗細。切出的土豆絲粗細均勻，口感同手工切的一樣，同時保證干凈衛(wèi)生。 加快蔬菜機的發(fā)展，提高企業(yè)技術裝備水平，無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、實用、多功能蔬菜加工機械，重點解決我國蔬菜加工機械功能單一、進口機械價格昂貴的問題。 本文這種土豆切絲機的使用方便 又有效快捷。首先就是電源，選用 220伏市電為動力。另外就是操作方便，一人就可以操作。 土豆切絲機目前市場上也有銷售。它適應的范圍比較小，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，但它是針對于加工生產(chǎn)的。 因此，一臺方便普遍適用的土豆切絲機的問世無疑會給人們的生活帶來很大的方便。 菜加工機械的種類 （ 1）多功能旋轉(zhuǎn)式切菜機，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行加工，是一個蔬菜加工行業(yè)、食品行業(yè)、脫水蔬菜廠、速凍食品二次加工常用的機器。使用它可將有固定形狀的如：芥菜、蘿卜、土豆等塊 2 切制成所需要厚度的片和絲，一般采用防腐鋁外殼及高級合金刀片，具有結(jié)構(gòu)緊湊、合理、操作簡便、調(diào)整維修方便、耐腐蝕的特點。其缺點是：切片或切絲的形狀不規(guī)則。厚度不均。 （ 2）離心式切菜機采用先進工作原理，其特點為結(jié)構(gòu)緊湊、堅固耐用、易于維修，可提高生產(chǎn)率，降低勞動強度，對蘿卜、土豆、白薯、圓白菜等根莖類可加工成菜絲、菜條、菜片、廣泛適合大、中型醬菜廠和速凍食品廠使用。 （ 3）切丁機性能優(yōu)于其它機器，可一道工序完成塊條的加工，省時省 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、蘋果等圓形蔬菜、水果的加工。該機特點是機構(gòu)緊湊、設計先進，使用方便，能耗低效率高 （ 4）圓盤切菜機是醬菜加工業(yè)、食品行業(yè)及農(nóng)產(chǎn)品二次加工的主要機械設備之一。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 90 度切口。該機特點是一臺結(jié)構(gòu)新穎，技術先進，操作方便，安全可靠和具有較高效率的生產(chǎn)設備。 （ 5）直線式多用切菜機，本機模擬手工切菜原理，采用無級調(diào)節(jié)機構(gòu)和離心式切片機構(gòu)等先進技術研制而成復合式多用切菜機，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。該機設計先進，節(jié)能高效具同類領先水平。其缺點是電機調(diào)速精度低，切絲長度不宜控制，噪音大，電氣化程度低，成本高 究內(nèi)容 本文將進行自動售賣機的創(chuàng)新設計，以下是將要在本課題中研究的內(nèi)容： 1、闡述課題研究的來源、目的、意義以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。 2、調(diào)研土豆切絲機市場，發(fā)現(xiàn)問題。 3、具體闡述土豆切絲機設計流程。 4、總結(jié)本文。 本課題主要是土豆切絲機設計，首先設計三維模型，通過模型得到創(chuàng)新解決方案。 3 第 2章 土豆切絲機現(xiàn)狀以及相關技術應用研究 內(nèi)外土豆切絲機研究現(xiàn)狀 隨著我國改革開放蔬菜加工出口的崛起各種不同類型加工機械有了很大發(fā)展開發(fā)研制的廠家也比較多。從我們文獻檢索情況來看國內(nèi)單一功能的蔬菜加工機械品種較多功能可靠但開發(fā)多功能加工機械的廠家?guī)缀鯖]有即使所謂的多功能蔬菜加工機械其實也是生產(chǎn)同類型的產(chǎn)品只不過是針對不同的原料而講是多功能。生產(chǎn)上除了靠昂貴的進口機械外主要靠手工加工和醬菜機械或飲事機械來代替加工成型不規(guī)則成品率低浪費大不能滿足日益迅速發(fā)展的蔬菜加工出口的需要。國內(nèi)蔬菜深加工的研究尚屬起步階段對蔬菜的品質(zhì)和綜合利用的研究與應用無成熟經(jīng) 驗。對蔬菜成型機械的研究尚屬空白不能滿足日益迅速發(fā)展的蔬菜加工出口的需要。 下圖為國內(nèi)現(xiàn)有的切絲機： 國外情況 : 國外蔬菜生產(chǎn)機械化具有 6個突出特點 :6售后服務好。 豆切絲機現(xiàn)狀分析 4 本課題旨在研制一種可 加工絲條、片、塊、醬菜等不同類型的多功能加工機: (1) 研究合理的切削裝置滿足切絲的需要 2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構(gòu)。 (3) 研制合理的傳動機構(gòu)要求簡練、新穎、實用 原理要求功能多樣化 ;對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計以高效、節(jié)能、通用和工作可靠為目標 : (4)設計能加工土豆切絲的刀具。 因此本文通過對各種小型切菜機性能的分析及比較，經(jīng)過理論計算及校核，設計了一種小型多功能切菜機。該機主要由進料斗、下料斗、切削刀及刀片、及動力源――電動機組成，工作原理主要是利用土豆的自由落體實現(xiàn)進料，通過切削刀旋轉(zhuǎn)將下料斗中的蔬菜進行切片、切絲，最后成品由出料口出料。該機將原有的多功能切菜機進行了優(yōu)化設計，實現(xiàn)了能夠連續(xù)進料和出料，片厚度、絲粗細調(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。 5 第 3 章 土豆切絲機的結(jié)構(gòu) 機的結(jié)構(gòu) 切割土豆的方法有兩種，一種是固定土豆移動刀片的方法，另一種是固定刀片移動土豆的方法，前者切割土豆時刀片的方位可能發(fā)生變化，影響土豆絲的加工質(zhì)量，故采用后者。 機構(gòu)原理圖 3 圖 3構(gòu)原理圖 首先是切刀方案的選擇，切絲機主要由機架、電動機、帶傳動、齒輪傳動、滑道、刀片架、進料斗、喂入機構(gòu)、出料機構(gòu)等組成。在機架上安置電動機、喂入裝置、出料機構(gòu)?；乐卸斯潭ǖ镀?，刀片架左右端固定橫刀片夾，下端固定兩把豎向?qū)伒镀?，橫刀片與豎刀片之間 構(gòu)成若干個同等的小矩形格，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。 上半部分是切片機構(gòu)，每次從入料管道放入一個土豆，入料管道只允許一個土豆通過，然后切片刀旋轉(zhuǎn)進行切割，切片如圖 3盤可以由電機直接帶動，刀盤轉(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間確定，即刀盤每選擇一周對土豆完成四次切割，刀片數(shù)量可以更改。下方的管道也是只允許一個土豆片通過，使單個土豆片在下落過程中不發(fā)生旋轉(zhuǎn)。 6 下半部分是切絲機構(gòu)，由一個個跟光盤似的刀盤組成，由相鄰刀盤之間的距離決定，圖 3盤的俯視圖，對立的兩個刀盤之間緊挨但不擠壓，由單個刀盤的數(shù)量和刀盤間所加墊片的數(shù)量決定切絲的厚度和數(shù)量。刀盤由長鍵固定在軸上。兩個刀盤組相交一點。我在圖中為了簡單的帶傳動，應該用齒輪傳動更簡單。切絲刀盤的轉(zhuǎn)速等于土豆片下落至刀盤時的速度。 圖 3片刀 圖 3絲刀 而后又是土豆絲粗細的調(diào)節(jié)遇到了難題，其實調(diào)節(jié)并不難實現(xiàn)，關鍵是要操作方便。也存在切刀和下料斗壁間隙的問題，這也很是個問題，這是保證土豆切削的最后部分能否完成切削的關 鍵問題。通過更換縱向割刀當然能夠?qū)崿F(xiàn)，但必要時候還是要調(diào)節(jié)切片刀的。 最后決定將切片刀與軸位置固定。調(diào)整刀盤在軸上的位置來實現(xiàn)切片的薄厚，這也是切絲粗細改變的關鍵之一。 三維建模圖如下： 7 整機的結(jié)構(gòu)如圖 3 3. 內(nèi)六角螺釘 圖 3豆切絲機的結(jié)構(gòu) 豆入料機構(gòu)設計 由于蔬菜種類很多，有葉莖類的軟菜，又有根莖類的硬菜，也有塊根狀小型的，總起來說形狀千奇百怪，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鍵。以前我們采用手動加工時，輸送浪費了大量的人工與物力，由于這幾年人工費地提高，手動己遠遠落后于形勢。并且手動加工不規(guī)則，成品率低，不衛(wèi)生等等缺點，迫切要求設計一種既能輸送有效定位、適合多種蔬菜的輸送機構(gòu)，以實現(xiàn)規(guī)則的加工，適應出口蔬菜的要求。本設 8 計較大的圓形通道，使得能夠適應不同形 狀大小的土豆。如圖 3 圖 3豆切絲機入料示意圖 豆切片機構(gòu)設計 眾所周知，切割金屬時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，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，而與切割的橫截面大小關系不大。換句話說，切割阻力和功耗主要與割刀相對蔬菜的位置有關。 割刀相對蔬菜的各種位置如圖 序號 刀刃相對蔬菜的位置 切割方法 δ和θ角變化范圍切割時發(fā)生的現(xiàn)象 1、橫向切割 (砍 切 ) δ =0° θ =0° 開始時蔬菜被刀刃擠壓然后開始切割 2 、斜切 0°＜δ＜ 90°θ =0° 開始時蔬菜被刀刃擠壓然后斜切 3 、傾斜的斜切 0°＜δ＜ 90° 0°＜θ＜ 90° 開始時蔬菜被刀刃擠壓然后斜 向切開 4 、縱向歪切 δ =0° 0°＜θ＜ 90° 開始時蔬菜被刀刃擠壓然后切開 (沒有滑切 ) 5 、縱向切割 δ =0° θ =90° 開始時蔬菜被刀刃縱向擠壓然后切開 9 6 、縱向斜切 δ =0° θ﹥ 90° 開始時蔬菜被刀刃擠壓然后斜向切開 7 、 縱向軸向切割 δ =0° θ =0 沿蔬菜纖維方向切 蔬菜不同的切割方法根據(jù)測定，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 (割刀相對蔬菜軸成 45。時可以減少30%^。此外，克拉馬連科的測定結(jié)果表明，斜切的功耗降低很多，歪切的阻力約降低 60%。故此設計機械采用歪切。 土豆以及其它蔬菜最好形狀相對類似，這樣切出來的效果更好。所以要求土豆切絲機（ 1）切割副必須配合合理（ 2）刀具具有一定的強度和高度（ 3）喂入口配置合理（ 4）道具具有互換性，通過刀具的簡單更換，滿足加工各種不同規(guī)格形狀土豆的要求，以達到質(zhì)量要求。 (a)動刀片結(jié)構(gòu)參數(shù)（ b）動刀片安裝角（ c）切割副 圖 3片結(jié)構(gòu)參數(shù) 切片如圖 3盤可以由電機直接帶動，刀盤轉(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間確定，即刀盤每選擇一周對土豆完成四次切割，刀片數(shù)量可以調(diào)節(jié)，以適應不同大小的土豆。 10 圖 3片機構(gòu)示意圖 設計方案的選擇 不同的食用要求對被切碎物料的規(guī)格和質(zhì)量各不相同。因此，為達到需要，對切削的工 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，解決耗用大量勞動力的問題。（ 5）有效的送料，解決好用大量弄動力的問題。 土豆切絲機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。如葉菜類如大白菜、菠菜等，塊根類如胡蘿卜、馬鈴薯等，上述物料的加工處理過程，將其切成一定形狀或絲狀，我們把這類機械統(tǒng)稱為蔬菜切碎機，即加工機。盤刀式加工機的特點式動刀片刃口線的運動軌跡是一個垂直于回轉(zhuǎn)軸的上的共同點是類似球形，橢圓形，圓柱形和不規(guī)則形 狀，他們都要經(jīng)過尺寸減少圓形平面。物料由輸送帶傳送，切割部分安裝在回轉(zhuǎn)軸的圓盤上。這類加工機的通用性廣，切割質(zhì)量更好，生產(chǎn)效率高，刀片拆卸和安裝方便，自動化程度較高。此設計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)。 11 第 4 章 動力機構(gòu)的設計及電動機的選擇 目前最常用的主要是交流電動機，它可分為兩種： 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機為例介紹其基本工作原理起先，形成一個閉合的籠型繞組。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，三相異步電動機的基本工作原理是： 三相對稱繞組中通入三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。 轉(zhuǎn)子導體切割旋轉(zhuǎn)磁場感應電動勢和電流。 轉(zhuǎn)子載流導體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。 經(jīng)查閱手冊及相關資料，只要刀盤軸轉(zhuǎn)矩滿足 T〉 可滿足一般蔬菜的切削。由于刀盤太快了反而不好，不能保證質(zhì)量，初步擬定轉(zhuǎn)速 450r/轉(zhuǎn)矩 T=15 '·9550' （ 3－ 1） ' ??? （ 3－ 2） 由于功率不大，為了使用方便，選用單相電動機，額定電壓是 220 查閱機械課程設計手冊，可選用小功率異步電動機 系列的特點是單相電容起動，起動力矩大，起動電流小，適用于滿載起動的機械。這樣在進行蔬菜切削時完全可以 將蔬菜放進料斗以后在開動機器。 根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速，由機械設計課程設計手冊查出的電動機型號有以下兩種傳動比選擇方案符合，如下表據(jù)機械設計課程 設計手冊可知有： 12 表 3動機的類型 方案 電動機型號 額定功率 /W 電壓/V 轉(zhuǎn)速電動機質(zhì)量傳動裝置 傳動比 1 50 220 1400 23 3 2 50 220 2800 22 6 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸，質(zhì)量以及傳動比。采用 用第一種方案，設計 即可，不必另 外安裝減速器。故采用第一種方案。因此選定電動機的型號是 該電動機的主要外型和安裝尺寸如下表 3 表 3電動機主要外形尺寸 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 90 310×190× 175 100×140 10 50× 24 8 其主要外形安裝尺寸如圖 413 圖 4動機主要外形安裝尺寸 根據(jù)轉(zhuǎn)速初步確定傳動比為 i=3， 電動機功率 50w ,電動機輸出轉(zhuǎn)矩 ??? 3－ 3） 其中 刀盤軸輸入功率 P= v=750W× 20W （ 3－ 4） η v=中η 帶傳遞效率 這樣刀盤軸的轉(zhuǎn)矩 ???????? （ 3－ 5） 轉(zhuǎn)矩也符合要求。 刀盤軸轉(zhuǎn)速 m 6 731 4 0 0/ d ???? （ 3－ 6） 14 第 5 章 主要參數(shù)與零部件設計 機的選用 采用電磁調(diào)速電動機，型號： 動機主參數(shù)： 最大額定輸出：直流 90速發(fā)電機：三相交流≧ 2V/100r/速變化率：≦ 3% 靜態(tài)精度：≦ 1% 輸入電源：交流 220V± 10% 50～ 60帶傳動的設計計算 （ 1） 電動機功率的預選 功率 p=60W 最高轉(zhuǎn) 速 00r/ 2） 帶的選擇 型帶 （ 3） 選擇主動輪的基準直 徑 選擇主動輪的基準直徑 5mm 25/39075100060 D 01 ??? ???? ??（ 4）計算從動輪的基準直徑 2D ???圓整為 2D =265 5） 確定中心距和帶的基準長度 1D + 2D )<0a<2( 1D + 2D ) 238<00a=25015 則 2' ?a+2?( 1D + 2D )+02124)( =2 ? ? ? ? 6 72504 752657526522502 ?? ????? ?取 '000實際中心距 ?????? d=2166)主動輪包角計算 最小包角要求 ?1201 ?a ?? 6018 0 121 ????=147? ＞ ?120 符合要求 （ 7）確定帶的根數(shù) ( ??? 選取 91.0?k ??????z 取 z=3根 軸的設計計算 （ 1）計算主軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 功率 ?02 取三角帶傳動功率 16 則 7 32 ???? 扭矩 5 0 0 0 0/ 0 0 0 0T 22 ???? （ 2）初步確定軸的最小直徑及該處的長度 選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 取 1123020m i ???? 則 因為前面取帶輪的寬度為 50的內(nèi)徑為 20以初步確定最小直徑0i n ??? ? 最小直徑處的長度 （ 3）軸的結(jié)構(gòu)設計 A：根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度。 B:初選滾動軸承及周的各段尺寸 因軸承主要受徑向力的作用，同時考慮帶輪及軸承 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25,155225 65 ?????? ?故 左邊軸承的定位用軸肩，軸肩高度 025,?? ?則，取1 ;43,25 212 ? 考慮箱體的厚度，3 4332 ?? 。確定軸的總長度 L=1968,17,2 655454 ??? ??? (4) 軸的危險截面的疲勞強度校核 A: 12 截面處 m 截面上的扭轉(zhuǎn)切應力 ? ? ? ??????????????p ???? 17 經(jīng)插值后可查得 ??? ??? ?? 故有效應力集中系數(shù) ? ? ? ?? ? ? ??????????????????????????，得表面質(zhì)量系數(shù) ???? 軸未被表面強化處理，即 1?q? 則 ????????????????????????????????????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) w ? ? ? ? ??????? dd ?? 抗扭截面系數(shù) ?? ? ? ? ? 61620216 2323 ?? ??????? ???? 彎矩及彎曲應力 18 ???????????????????????????????p ????????????????????????軸按磨削加工取右側(cè)安全 C:校核鍵的強度 (1)刀盤處 平鍵 ? ?強度足夠????????????????M p ak l 1 4 2210243783?? （ 2） 帶輪處 平鍵 ? ?強度足夠????????????????M p ak l 19 向小割刀的設計 要防止生銹和保證機體有足夠的強度和硬度，采用通用 不銹鋼型號 由于切絲機的設計要能切出來不同粗細的蔬菜絲，這就要求在調(diào)整切片刀的同時，還 要通過縱向割刀的更換來實現(xiàn)。首先，縱向割刀采用標準化設計，能方便的從到盤上取下和裝上?？v向割刀制成上面小刀片間隙 ～ 10形狀和基本尺寸如圖 4－ 6 圖 4縱向小割刀 20 第 6 章 主要結(jié)論與展望 本文緊緊圍繞著設計一種能把各種形狀的蔬菜加工成片、絲、末、段等規(guī)格尺寸的機器來開展研究工作的，主要是在前人研究的基礎上設計制造出一種可以在生產(chǎn)上實用、安全可靠、高效的機器，取得了一些 有參考價值的成果，井取得一些社會與經(jīng)濟效益。 要結(jié)論 ①研究了多功能蔬菜加工機合理的切削機構(gòu)，采用了標準刀片與圓盤切刀相結(jié)合方式，顯著改善了切削效果，調(diào)節(jié)加工尺寸簡單容易，滿足了多規(guī)格的需要，使機器的性能達到較高水平 ; ②設計制造了多功能蔬菜加工機的輸送料機構(gòu)，采用上、下輸送方式，經(jīng)過反復試驗改進，特別對上、下壓輥參數(shù)的設計和優(yōu)化和通過拉簧自動調(diào)節(jié)壓輥力，實現(xiàn)了各種蔬菜在輸送帶上既能同步前進又能固定位置的要求，滿足了多種蔬菜輸送要求，克服了前人設備上的不足 ; ③采用調(diào)速電機，可調(diào)節(jié)切刀轉(zhuǎn)速與輸送帶 速度，以滿足切削規(guī)格要求，該電機安全、可靠、耐用可以直接應用到實際生產(chǎn)中 ; ④設計多功能蔬菜加工機經(jīng)過更換刀具即可用于各種形狀及尺寸的蔬菜加工，更換切削刀盤可將蔬菜加工成不同型式，調(diào)節(jié)電機無級變速來調(diào)節(jié)加工規(guī)格，可合理地利用原料，提高出成率。實現(xiàn)了自動送料，解決了手動和半自動送料的技術難題 ; ⑤對設計的多功能蔬菜加工機從制造廠家、使用單位等不同角度進行了經(jīng)濟效益和社會效益分析。表明使用該課題的研究成果優(yōu)于以往使用的其它種類的加工機。 在的問題 ① 由于刀具尺寸與電機調(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，加工機的能力達不到，有待于進一步提高機械性能 ; ②切絲條時，絲條有點彎曲 ; ③刀盤品種少，不能完成對一些異形狀的加工 : 21 ④輸送橡膠帶時間長老化，在漲緊輪作用下斷裂，影響生產(chǎn)。 一步研究的展望 ①在試驗研究的基礎上，加強對切削刀具應用范圍的研究，進一步加大調(diào)速范圍，完善加工機的性能，從生產(chǎn)的角度進行效果的驗證 ; ②對刀具材料進行 詳細的研究，盡量采用常見尺寸和材料，以降低制造成本。 ③改進輸送帶，盡量用一種無毒，結(jié)實，防滑，耐用的材料。 22 結(jié)束語 這 次設計還是費了一番功夫的 ，其實功夫應該說是下在對實現(xiàn)方案的思索上，每次方案的改進也是建立在查閱資料，不斷學習，認真思索的基礎上的。 而后又是土豆絲粗細的調(diào)節(jié)遇到了難題，其實調(diào)節(jié)并不難實現(xiàn)，關鍵是要操作方便。也存在切刀和下料斗壁間隙的問題，這也很是個問題，這是保證土豆切削切削的最后部分能否完成切削的關鍵問題。通過更換縱向割刀當然能夠?qū)崿F(xiàn)，但必要時候還是要調(diào)節(jié)切 片刀的。如果在刀盤上通過螺釘進行刀片的調(diào)節(jié)，刀盤與軸位置固定，則 保證間隙就需要調(diào)整下料斗壁與刀盤之間的間隙，也不是很方便，兩個地方都要調(diào)節(jié)。 23 致謝 這次畢業(yè)設計能夠得以順 利完成，并非我一人之功勞，是在指導我的老師的教育下，同學 的幫助下完成的。在這里，我要給他們表示我最真誠的謝意，是他們不僅讓我完成了設計，還讓我學到了許多書本上都學不到的東西，同時也給我提供了充足完備的學習條件和寶貴的交流機會，真是受益匪淺。在這里，我最想把我的感謝獻給我尊敬的 指導 老師，從課題的選定到設計的順利完成，都是由您熱情 指導和點撥的，是您的潛移默化讓我對設計有了全新的認識?？梢哉f沒有您的幫助，我的設計是沒有辦法很好完成的。您的治學嚴謹?shù)淖黠L對我產(chǎn)生了很大的影響，這對我是一種很好的熏陶，對我以后的學習和 生活都有很大的幫助。 本論文從定題到搜集資料，再到開題、撰寫、修改、直至最終定稿，我的導師嚴格要求、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和無私地奉獻。這幾年的學習生涯中，老師治學嚴謹、做事認真的工作態(tài)度，孜孜教誨、無私奉獻的作風以及勇于創(chuàng)新的精神令我受益匪淺。 感謝班級指導員，是他們在我的學習和生活中給予引導，是我順利完成學業(yè)，保持一顆積極向上的心態(tài)。感學學院的書記是他們在思想上給予我指導，使我始終保持政治思想上的先進性，不斷學習進步。 感謝班級所有同學。幾年來大家一起學習生活，一 起參加班級集體活動，形成了一個團結(jié)、友愛、互相幫助的集體，這將是我人生最難忘的一段學習經(jīng)歷。 最后，特別感謝我的家人多年來對我的支持和為此做出的巨大犧牲，是他們在物質(zhì)和精神上的長期支持、鼓勵和無限的關愛支撐著我。四年的求學生涯，我學到了許多東西，不僅僅在學習和科研上，在其他的很多方面我都上了一個新的臺階。在論文完成之際，謹向所有關心、幫助、支持過我和對我有所期待的親人朋友們致以最誠摯的謝意！ 24 參考文獻 [1] 李經(jīng)懿 ,王相發(fā) J]1995,(4):19～ 20. 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[14] 張紹英 果蔬加工機械的發(fā)展戰(zhàn)略。食品與機械 2005陽 115] 張立國 景下中國蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展 003 一、主要研究內(nèi)容 建切絲機的總體方案的設計，包括驅(qū)動方式的選擇，電機及電池的選擇，傳動機構(gòu)設計。 括軸承設計、機身設計、刀盤設計、零部件設計及運用到的傳動機構(gòu)中 齒 輪的設計。 進行建模和仿真。 二、基本要求 按時完成各個階段的任務，完成切絲機的三維設計，以及運動仿真，完成開題報告，文獻綜述，外文翻譯等各項任務。 三、工作進度 2015 年 11 月 12 月 根據(jù)任務書，收集資料完成開題報告； 2015 年 12 月 01 月 完成文獻綜述，外文翻譯； 2016 年 01 月 04 月 查詢資料完成設計思路及框架，確定合理方案； 2016 年 04 月 05 月 完成設計計算，圖紙，說明書； 2016 年 5 月下旬 修改完善，準備答辯； 2016年 5月底至 6月初 畢業(yè)設計答辯，總結(jié)、修改、完善，提交全部畢業(yè)設計材料。 四、參考文獻 [1]丁銘 ,于嘉 ,勿日汗 糧作物 [J],半月譚網(wǎng) 2]厲建國、趙濤 M]四川科學技術出版社出版 303] 許學勤 M]. 北京 4] 馬海樂 M]. 北京 5] 肖旭霖 . 食品機械與設備 [M]. 北京 6] 中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院 M]中國農(nóng)業(yè)機械出版社 9] 龐 聲海、饒應昌 M]中國農(nóng)業(yè)出版社 指導教師簽名： 教學部主任審查簽名：