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Manuf智力J備有工藝(2005):551-559 25.10.1007 / s00170-003-1843-3 Masood?b?阿巴斯懸Shayan?a?e卡拉調(diào)查設(shè)計和制造機(jī)械輸送系統(tǒng)，有食品加工。 2003年3月29日收到:2003年6月21日/接受:6月23日/發(fā)表在線:2004年，斯普林格出版社倫敦有限ó2004年 摘要：本文章介紹了開發(fā)方法和技術(shù)進(jìn)行將降低成本和時間的設(shè)計、制造和裝配的機(jī)械輸送系統(tǒng)的研究的結(jié)果，應(yīng)用于食品和食品飲料行業(yè)。改進(jìn)后的方法來設(shè)計和生產(chǎn)的自動調(diào)節(jié)式氣力輸送的組件是基于新的材料、零件、成本、使用規(guī)則的設(shè)計制造和面向裝配的設(shè)計。結(jié)果在一個測試輸送系統(tǒng)驗證的好處——通過采用改進(jìn)的技術(shù)。整體材料成本和傳統(tǒng)的方法相比降低了19%，整體裝配成本相比,降低了20%。 關(guān)鍵字：裝配.DFA?DFM.設(shè)計，機(jī)械輸送。 1介紹 輸送系統(tǒng)應(yīng)用于食品和飲料行業(yè)高度自動化的定制結(jié)構(gòu)組成的一個大型零件的數(shù)量和用來攜帶產(chǎn)品,如食物紙箱裝,喝的瓶子和罐子在快速生產(chǎn)和組裝線。大部分的處理和包裝的食品和飲料-在紙箱、持續(xù)經(jīng)營再保險——瓶或罐等。在一個被控制quired移動速度,對充填或者裝配墨粉壽命結(jié)束- 成為。他們的操作需要高效、可靠的我-傳送帶運(yùn)輸,操作時,范圍從高架地板-類型的安裝類型的連鎖店,或者帶式輸送機(jī)滾筒驅(qū)動系統(tǒng)。近年來,極大的壓力來自客戶低成本但高效的機(jī)械輸送系統(tǒng)使得制造商重新檢查他們的當(dāng)前的設(shè)計和組裝等看看另一種方法和手段來制造更多經(jīng)濟(jì)、可靠的輸送帶,為他們的客戶帶來方便，目前,懸Masood(u)?b?a?e Shayan阿巴斯卡拉工業(yè)研究所一本史文朋, 一本史文朋理工大學(xué),墨爾本,澳大利亞3122山楂, 電子郵件：smasood@swin.edu.au: 改進(jìn)后的新零件大多數(shù)物料搬運(yùn)設(shè)備,硬件和軟件兩個方面,都是高度專業(yè)化,呆板的和昂貴的配置、安裝維持[1]。輸送帶,被固定在以他們的位置和根據(jù)他們的同步輸送帶速度,任何轉(zhuǎn)換的輸送系統(tǒng)非常困難和前期陷入沉思。在今天的從根本上改變工業(yè)市場,有一個需要執(zhí)行一種新的制造策略,一個新的系統(tǒng)經(jīng)營理念,并提出了一種新的系統(tǒng)控制軟件和硬-陶瓷的發(fā)展理念,可應(yīng)用于設(shè)計的新一代的開放、靈活物料搬運(yùn)系統(tǒng)[2]。何鴻燊和Ranky[3]模型,提出了一種新的模塊化可重構(gòu)二維和三維的輸送系統(tǒng),包括一個開放的稀土-可配置的軟件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,CIM-OSA(打開 系統(tǒng)架構(gòu))模型。指出研究地區(qū)輸送系統(tǒng)的改進(jìn)、完善和提高,用于飲料-焦化是非常有限的。大部分的發(fā)表的研究論文是指揮 用于改善輸送系統(tǒng)的操作和交互的系統(tǒng)非常復(fù)雜的軟件和硬件。本文提出一種研究調(diào)查，實踐證明,使用當(dāng)前技術(shù)標(biāo)志、制造和裝配型鏈?zhǔn)降牡匕迳? 驅(qū)動機(jī)械輸送設(shè)備,以減少制造這樣的運(yùn)輸機(jī)的時間和成本。應(yīng)用了并行工程的設(shè)計和實施的基本原則 面向裝配的設(shè)計制造和[4、5],幾個關(guān)鍵研究了輸送機(jī)零部件都是為他們的功能、材料適宜性、強(qiáng)度準(zhǔn)則、成本和簡化了安裝的 整體輸送系統(tǒng)。這個關(guān)鍵零部件進(jìn)行了改性用新的形狀和幾何位置重新設(shè)計,以及一些新材料。改進(jìn)后的設(shè)計方法和功能 驗證了新型平零件上測試了一種新測試,系統(tǒng)設(shè)計、制造和組裝過程中使用。 設(shè)計制造和裝配DFMA) 近年來,研究在該地區(qū)的可制造性設(shè)計和裝配已成為非常有用,因為他們正在考慮提高工業(yè)設(shè)施和生產(chǎn)。然而,沒有足夠的工作完成后,在該地區(qū)輸送機(jī)的設(shè)計,特別是相關(guān)的組件是使得越來越多的圖紙數(shù)據(jù)與重組。輸送過程的設(shè)計基于傳統(tǒng)的方法。 大量的文章發(fā)表,investi -DFMA封閉的相關(guān)問題,并將其應(yīng)用于各種methodolo -要達(dá)成目標(biāo),使經(jīng)濟(jì)、高效和成本證明 有效的對這些公司正在調(diào)查之中。 主要的分類知識就可以影響DFMA - 問題的一般準(zhǔn)則為(1)、(2)特定公司的最佳 (3)進(jìn)行resource-specific過程和或約束。一般指通常適用rules-of-thumb指南,到制造領(lǐng)域的設(shè)計師應(yīng)該注意。下面的列表整理了DFM指南[6]。 ?設(shè)計最小數(shù)目的部分 ?開發(fā)一種模塊化設(shè)計 ?最小化部分變化 多功能?設(shè)計部件 multiuse?設(shè)計零件 為便于設(shè)計部分的0.9%的制造 ?避免單獨(dú)緊固件 靈活性:?最大化設(shè)計為便于裝配 處理:設(shè)計?最小化處理的簡報 ?評估的裝配方法 ?消除調(diào)整 避免靈活的組件?:他們很難對付 ?使用零件已知的能力 偏執(zhí)?允許的最高部分 使用已知的和證明?零售商和供應(yīng)商 在derated?使用零件析出大量的價值觀與沒有邊際 ?最小化組件 ?強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化 ?使用盡可能簡單的操作 使用已知的能力?操作 啟動和干預(yù)措施。?最小化 承接的工程更改?批量生產(chǎn) 這些設(shè)計指導(dǎo)方針應(yīng)該被認(rèn)為是“最優(yōu)的建議”。他們通常會導(dǎo)致高質(zhì)量、低-成本,地設(shè)計。偶爾的妥協(xié)必須被做,當(dāng)然。在這些情況下,如果一個指導(dǎo)方針,走過去了對市場營銷或性能要求,下一個最好的選擇應(yīng)選擇[7]。 它是指特定公司的最佳實踐的內(nèi)部設(shè)計公司開發(fā)的條例,通常是在很長一段時間,和設(shè)計師是沿襲。這些設(shè)計規(guī)則是確定的公司等導(dǎo)致質(zhì)量得以改善嗎通過識別和效率的總體關(guān)系特定的過程和設(shè)計決策。公司使用這樣的培訓(xùn)指導(dǎo)方針的一部分給設(shè)計師的產(chǎn)品需要大量的手工裝配或-維護(hù)。值得注意的是,大部分的方法論擅長任選一種被快速和容易的開始,或者是被更正式的。例如,指導(dǎo)方針,布斯羅伊德Dewhurst[8],在DFA被視為定量和系統(tǒng)的。 而DFM指導(dǎo)方針,這僅僅是法則經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員,是源自于一些定性和不那么正式的[9]。 3．傳統(tǒng)的輸送系統(tǒng)的設(shè)計 輸送系統(tǒng)的設(shè)計和制造是一個非常復(fù)雜和費(fèi)時的過程。像每個輸送系統(tǒng)一個定做的產(chǎn)品,每個項目不同于其他的項目在規(guī)模、產(chǎn)品和布局。該系統(tǒng)設(shè)計是基于客戶需求,產(chǎn)品的規(guī)格要求。該系統(tǒng)布局必須適合在空間所提供的公司。這個過程的設(shè)計規(guī)劃系統(tǒng)-輸送機(jī)瞬變電磁法(tem)涉及修改以及可能要花上數(shù)天到數(shù)月不等或某些情況下十年。一個以最低的成本和最大。 最有可能的客戶適用性得到認(rèn)可。圖1顯示一個圖解的布局對一典型輸送機(jī)系統(tǒng)安裝在生產(chǎn)線用于標(biāo)簽塑料瓶。輸送機(jī)系統(tǒng)的不同地區(qū)特殊的技術(shù)鑒定的名字,一般運(yùn)用于類似的工業(yè)應(yīng)用。美國證券交易委員會(sec)的“singlizer”-使產(chǎn)品的聲譽(yù)形成一條車道從多個車道?！敖?jīng)濟(jì)放緩的速度表“降低產(chǎn)品一旦它的出口,labeller填料等。美國證券交易委員會(sec)的“大規(guī)模流動”-興是用來跟上高速過程,例如,填料,labeller等。“轉(zhuǎn)會表”的方向發(fā)展,促進(jìn)轉(zhuǎn)移-流動。這些不同的目的是輸送機(jī)部分因此為了控制產(chǎn)品,通過不同的處理流程。一個典型的機(jī)械輸送系統(tǒng)用于食品應(yīng)用包括了兩百機(jī)械根據(jù)大小電器部件的系統(tǒng)。一些常見的但又極為重要的組件,可能是標(biāo)準(zhǔn)和積累了家族的輸送系統(tǒng)。側(cè)架、間隔臂的酒吧,最后板、覆蓋板、內(nèi)彎板、外板、彎曲的軌道和井(開車,尾巴和奴隸)。大小和數(shù)量的變化來表明自己的這些部分的長度的自動調(diào)節(jié)式氣力輸送的對應(yīng)部分的內(nèi)容和數(shù)量的軌跡-ing的寬度和類型的鏈所要求的。存在的問題及在當(dāng)前的設(shè)計缺陷、制造和裝配機(jī)械輸送設(shè)備多樣化、包括: ?在設(shè)計對部分 ?高成本的一些組件 ?長時間參與總裝/維修 ?使用非標(biāo)零件 圖1 4．部分的改進(jìn) 為了識別領(lǐng)域的材料、降低成本勞動的成本分析的主要輸送部件進(jìn)行了研究估計成本的百分比各部分的關(guān)系所有這類零件的總成本。這個分析的目的是為了識別關(guān)鍵零部件,主要負(fù)責(zé)在-壓痕的成本,從而探討輸送方式對于降低成本的部分。 表1顯示了一個50-section輸送機(jī)的成本分析系統(tǒng)-瞬變電磁法(tem)。通過分析可知,有12個零件組成的15達(dá)79%總材料成本的輸送系統(tǒng),在那里的進(jìn)一步研究的重點(diǎn)改進(jìn)設(shè)計,降低成本是可能的。從這些,七個部分,分別鑒定為關(guān)鍵的部位(顯示的 星號符號在表1)構(gòu)成最大數(shù)量的成分-達(dá)71%的數(shù)量,并包括在整體上的資料成本。在這些人之中,三種成分(腿套,側(cè)架和支持渠道)被發(fā)現(xiàn)占總數(shù)的50%輸送機(jī)材料成本。詳細(xì)分析了每一種12考慮到零件的原則進(jìn)行并行en -工程、設(shè)計制造和面向裝配的設(shè)計,和研制了一種新的改進(jìn)設(shè)計,每宗[10]。德-改進(jìn)設(shè)計的尾巴的一些選定的主要部件 5.腿套附件的重新設(shè)計 在一個輸送系統(tǒng),腿是安裝在側(cè)架保持整個輸送系統(tǒng)在了地板上?，F(xiàn)有的設(shè)計工作的自動調(diào)節(jié)式氣力輸送的腿,但是花費(fèi)也很昂貴的制造、他們有穩(wěn)定的問題,并會造成延誤發(fā)貨。延遲 通常是造成這些部分不到位從超過- 供應(yīng)商準(zhǔn)時。最關(guān)鍵的規(guī)格要求為輸送機(jī)是: 帶式輸送機(jī)?強(qiáng)度負(fù)荷 ?穩(wěn)定性 ?簡化了安裝 安逸的靈活性(?調(diào)整高)。 圖2顯示的所有部件的使用現(xiàn)有的設(shè)計輸送機(jī)的腿。指定的密碼是零件編號表2中所描述的,體現(xiàn)了一種——的一個故障成本。 完整的勞動時間要求組裝系統(tǒng)性的腿?，F(xiàn)有的腿設(shè)置由塑料腿括號內(nèi)的命令來自海外,不銹鋼管,腿 切成指定的尺寸,腿管子塑料的調(diào)整,是哪一種管夾到腿是在底部,如圖2。凸耳,切成大小、鉆孔、焊接而成廣場到腿 管螺栓角度拉條和背襯板,以支持腿支架螺栓。#各部分的表2意味著這個號碼在每個部分元件的數(shù)量和質(zhì)量是特殊的。 腿各部分的設(shè)計。公司利用這個設(shè)計為許多年,但一個常見的投訴。據(jù)報導(dǎo),客戶是不穩(wěn)定的腳。從最初的調(diào)查,就變得很明顯就是不銹鋼管的聲譽(yù)之間和塑料腿支架(部分 在圖1和第3部分。2)沒有剛性足夠了。連接這些零件是唯一一個6毫米螺栓。有時,當(dāng)輸送系統(tǒng)正載著滿載荷、觀察發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品 輸送機(jī)的腿是不穩(wěn)定的,并引起了機(jī)械震動。其中最主要的原因是由于一個單一的螺栓連接兩端的凸耳在第三部分和部分的——輸送機(jī)可靠性具有重要物質(zhì)和要求。 為了滿足顧客的期望立即改正?？紤]到存在的問題——輸送機(jī)腿德標(biāo)志和客戶的喜好,一個新設(shè)計的輸送機(jī)腿被發(fā)展。一般的強(qiáng)度和穩(wěn)定性腿被認(rèn)為是主要的標(biāo)準(zhǔn)。 在新的設(shè)計方案的觀點(diǎn),但其他的考慮簡單的計,海外部分的安逸裝配環(huán)節(jié)的調(diào)試。圖3顯示,新設(shè)計的輸送機(jī)的腿總成,和表3給出了描述和造價的每一部分。 圖3顯示,新設(shè)計僅由五個主要的各部位為輸送機(jī)的腿比八種主要的部件舊的設(shè)計。在舊的設(shè)計、塑料腿支架,腿塑料調(diào)節(jié)和腿管子管是最貴的項目成本核算的72%的腿總成。 表1。輸送機(jī)關(guān)鍵零部件,基于部件成本分析 產(chǎn)品說明 腿*設(shè)置 *側(cè)架 支持渠道* 彎曲軌跡 *Rt.滾子軸 尾軸 間隔條* 支持*穿帶 支持一端穿條* 終板 蓋板 彎板 轉(zhuǎn)矩臂支架 槽蓋 彎板內(nèi) 總 關(guān)鍵零部件 數(shù)量 68 80 400 8 139 39 135 400 132 39 39 8 18 97 8 材料應(yīng)用 塑料腿+ SS管 2 5.m m SS C 信道SS 塑料 20直徑的S軸 35直徑不銹鋼 50X50X6 SS 40×10毫米塑料 塑料 2 5.m m / SS 1 6.m m S / S 2 5.m m / SS 6毫米的飛船空間站板 不銹鋼2 5.m m / SS 花費(fèi)(%) 20.22 16.07 15.00 14.36 6.70 6.27 5.43 5.36 3.01 1.88 1.57 1.29 1.21 0.97 0.66 100.00 改進(jìn)的可能 是的 是的 是的 沒有 是的 沒有 是的 是的 是的 是的 沒有 是的 是的 是的 是的 是的 *表2。成本分析對老腿設(shè)計組裝 部分描述。 1 塑料腿支架 5 腿管子塑料調(diào)整 6 凸 4 角度拉條 7 背襯板 2 腿管 3 螺栓 8 總裝配成本(焊接) 圖2 圖3 表3。成本分析對新設(shè)計的腿總成 （部分描述） 1 不銹鋼角(50×50×3毫米) 3 腿塑料調(diào)整 4 交叉brassing 5 螺栓 2 背襯板 結(jié)果,那些部分都已經(jīng)被一種不銹鋼角的影響并提出了一種新的塑料腿調(diào)整降低生產(chǎn)成本的腿assem -bly由接近50%。因此零件的總數(shù)量的腿從19日已減少到15和總成本為每回合的設(shè)置 減少了55美元的新設(shè)計。新輸送機(jī)腿設(shè)計、測試時,被發(fā)現(xiàn) 更為安全、穩(wěn)定的比舊的設(shè)計。消除零件號1個月和5從老式輸送機(jī)設(shè)計作出了新的設(shè)計更加穩(wěn)定和剛性的。此外,寬度,釘在十字架上支撐也有提高,而不是兩個螺栓的山一個在舊的設(shè)計。這樣就提供了整個輸送機(jī)腿的設(shè)置額外的力量。 6側(cè)架的重塑 邊框架是首要支持輸送系統(tǒng)提供體力輸送機(jī)及幾乎所有的 零件安裝在它。側(cè)架的預(yù)計也會有一個剛性的力量來提供必要的支持給所有的荷載進(jìn)行了輸送機(jī)。它也可適應(yīng)所有相關(guān)的輸送機(jī) 組件的裝配。關(guān)鍵的考慮的一面框架設(shè)計是: 側(cè)架的大小(?深度) ?強(qiáng)度的材料 ?易于裝配 ?易于制造 圖4顯示了側(cè)架尺寸和參數(shù)。 側(cè)架的使用,在現(xiàn)有的設(shè)計深度尺寸(尺寸H在圖4)調(diào)查時,發(fā)現(xiàn)之間的距離間隔的酒吧，軸(孔尺寸和回報G和F,如圖4)降低的時候,就像有了一些不必要的兩個人之間的距離。更為重要的一點(diǎn),定義之前先檢查一下設(shè)計參數(shù),以確保帶來另外兩份關(guān)系更加密切,返回鏈不會趕上間隔條而輸送機(jī)在運(yùn)行。該模型的新球隊的框架設(shè)計畫在計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD),以確保所有的規(guī)格是聲音部分是放置在位置和檢查的間隙很適合。通過這一原則的可制造性設(shè)計的新球隊的框架設(shè)計是對稱的,以便它適用于所有類型 側(cè)架的。這個變化將減小尺寸的一邊所有通徑的框架顯著鏈。 表4顯示的維度上的比較舊的設(shè)計和新設(shè)計的側(cè)架為同一鏈類型。 圖4 表4。新的和舊的側(cè)架尺寸參數(shù) 它指出整體規(guī)模(深度)的輸送機(jī)有什么期望減少241 mm 199毫米(尺寸H),節(jié)約了42毫米不銹鋼在每側(cè)架馬努-factured。因此,從一個不銹鋼薄板×毫米,1500 3000股老設(shè)計參數(shù)只允許六3米長的側(cè)架但隨著新的設(shè)計參數(shù),現(xiàn)在它是可能的生產(chǎn)7側(cè)架3米長從同樣的表大小。用于的資料數(shù)量也是再保險——側(cè)架認(rèn)為為更深入的研究。據(jù)估計,約55%總成本的輸送系統(tǒng)都花在材料。 目前的資料用于側(cè)架是2.5毫米厚污點(diǎn)-304鋼的等級食物少。目前,還有其他的材料市場上可以買到的厚度,可以選擇作為一個選項。為此,一位撓度分析進(jìn)行了預(yù)測,如果有任何其他類型的資料西裝能夠取代現(xiàn)有的資料,這樣它才不會沒有通過它的 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。分析6.1撓度側(cè)架圖5給出了確定的實驗系統(tǒng)實踐新球隊的框架下,在X,Y方向不同加載條件。隨著新的設(shè)計參數(shù)的一組側(cè)架的生產(chǎn)調(diào)查撓度等1 6.m米厚的不銹鋼側(cè)架。一段側(cè)架螺栓與間隔條和回歸測試-軸是組裝做這個實驗。獲得的結(jié)果撓度運(yùn)用可變荷載側(cè)架的一個區(qū)段通過一個液壓。顯示在圖5,撓度表 放置在垂直(Y)和橫向(X)軸來測量嗎任何閱讀上觀察到的側(cè)架。應(yīng)用的負(fù)荷是通過對側(cè)架的液壓機(jī)向下方向。 側(cè)架的支持上從同樣的位置那里的腿是安裝在側(cè)架。 8的軌跡輸送機(jī)路段觀察任何異常在大負(fù)載。負(fù)載的應(yīng)用于實驗輸送機(jī)部分在估算和高于實際負(fù)荷欺詐-在真正輸送機(jī)系統(tǒng)條件應(yīng)用。輸送設(shè)備的通常用來攜帶下的荷載一公噸,每米 工業(yè)應(yīng)用于食品和飲料行業(yè)。掣普珥-應(yīng)用大量的輪廓點(diǎn)是估計偏轉(zhuǎn)對側(cè)架在高負(fù)載下。數(shù)字6和7取得成果的 通過實驗對輸送機(jī)的四個進(jìn)程和部分六軌,分別。 從獲得的結(jié)果,觀察2 KN下?lián)隙戎档暮奢d作用下,幾乎是在2毫米 圖5 圖6 圖7 類型的部分。在一定情況下,1.6毫米不銹鋼側(cè)架的設(shè)計,可以一種可能的選擇在現(xiàn)有的輸送機(jī)側(cè)架的設(shè)計。據(jù)預(yù)計,有更大的部分,對輸送帶撓度的側(cè)架的意志呆在允許范圍內(nèi),也就是說,±5毫米。主要的是為什么這個試驗是確保側(cè)架裂紋不扣在高負(fù)載下。因此沒有 對于任何證據(jù)屈曲發(fā)生的各種類型的部分使用。但預(yù)計也,經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上工程師和調(diào)查研究,在當(dāng)前完整的總成后,輸送設(shè)備想像的力量,這將進(jìn)一步額外減少可靠性偏斜對側(cè)架。例如,撓度,對于每一套測量實驗的意義。與安裝在側(cè)架腿,部隊將行為相反的方向,將極大推動側(cè)架里面。完整的觀察可見特發(fā)性肺纖維化-保護(hù)的這個假設(shè)當(dāng)一個完整可以得出結(jié)論 輸送機(jī)是內(nèi)制造和測試試驗的基礎(chǔ)上的新設(shè)計參數(shù)。 所有的實驗結(jié)果,得到了令人滿意的結(jié)果,它是騙人的-那1.6毫米不銹鋼304側(cè)架品位是專為輸送帶,對于食物和飲料行業(yè) 指定的指導(dǎo)方針下負(fù)載。制造的成本節(jié)約這個地區(qū)有顯著的自預(yù)計80%的材料的用量在一個輸送系統(tǒng)是不銹鋼做的。 6.2側(cè)架成本分析 物料檢討和撓度的分析表明了現(xiàn)有2.5毫米不銹鋼薄板設(shè)計是一個在身邊的時候我是誰框架的食品和飲料輸送機(jī)應(yīng)用。alysis也顯示,1.6毫米厚的不銹鋼薄板即可作為一種替代性材料為側(cè)架,這將履行令人滿意。表5顯示一個比較成本的舊的,新設(shè)計的側(cè)架,哪個 表明,節(jié)約每側(cè)架在新設(shè)計是37億美元(例如:一個儲蓄的50.1%)。除此之外,節(jié)約成本,減少側(cè)架從尺寸241 mm 199 mm也將允許生產(chǎn)一個額外側(cè)架的3000×1500毫米不銹鋼。 在圖紙上。新設(shè)計的改善是開展了好幾個其他關(guān)鍵的部位,如支持渠道,還滾子軸上,穿條間隔的酒吧,支持和支持,一端穿帶 導(dǎo)致更多的成本和勞動的儲蓄和緩解肌肉吉諾比利-成和組裝等。例如,新的設(shè)計的支持總成(包括支持渠道穿帶和一端穿條)要求降低若干進(jìn)程,減少磨損的紙條厚度、使用一個新的M截面通道和規(guī)定使用不同種類的鏈給人們提供了一種節(jié)約成本的33.7%實驗結(jié)果表明,改進(jìn)的設(shè)計。這種新設(shè)計的輥軸的回報-用一種節(jié)約成本和減少50% 44.5%的勞動力時間。這種新設(shè)計間隔酒吧提供費(fèi)用估計從節(jié)省25%的舊的設(shè)計。 7 一個在測試設(shè)計實施的輸送系統(tǒng) 設(shè)計改進(jìn)的實施零件和部件進(jìn)行設(shè)計,圖靈測試和組裝的一個較為完整的輸送系統(tǒng)。這新的和改進(jìn)的測試和驗證輸送機(jī)當(dāng)時性能與實際產(chǎn)品(塑膠瓶)。分析了成本——還進(jìn)行了比較sis是整體成本的儲蓄,在這個測試輸送機(jī)與所涉及的費(fèi)用與一個相同的輸送機(jī) 基于陳舊的設(shè)計[7]。新的考試輸送機(jī)是一種類型(圖8),共有三個不同的部分的總長度5米。部分six-track C1是一段截面C2輸送機(jī),加入是一個six-track彎曲90?輸送機(jī)。這是連接到輸送機(jī)補(bǔ)體C3,它是一段eight-track輸送機(jī)的部分,稱為雜合- 國家的兩種不同類型的枷鎖,標(biāo)簽和力量。測試輸送含有共有26主要部分。圖9所示的是用于測試的測試輸送機(jī)在合作產(chǎn)品開發(fā)流程 公司。性能和效率的新測試方法的輸送機(jī)和它的重要的新零件進(jìn)行了光滑、無噪音的表演-通過觀察極佳的產(chǎn)品開發(fā)流程的空的塑膠喝瓶輸送鏈條。所有的器官和輸送系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)良好的靜動態(tài)性能充分展示功能。一個完整的成本分析在測試輸送機(jī)進(jìn)行了研究 為了衡量不同新與舊的設(shè)計也在組裝評價緩解和減少勞動expendi -真正的。部件數(shù)量,所用的原材料、生產(chǎn)成本進(jìn)行了計算和百分比等各個部分的存款每一部分和整體系統(tǒng)進(jìn)行測定。 圖8 圖9 8結(jié)果和討論 最關(guān)鍵的面積來查看是否考慮是新的支持通道的設(shè)置和滴盤中加入已經(jīng)執(zhí)行用較少的勞動消耗。注意的是,也已經(jīng)向 確保勞動者已經(jīng)工作有效地工作。 《紐約時報》用于組裝的輸送系統(tǒng)是在意料之中的對取決于心情的工人和其他外部前沿空中管制官-工具。但是努力達(dá)到盡可能密切的時間制造的輸送設(shè)備。一項研究揭示了證明成本分析的事實:生產(chǎn)成本節(jié)約?40%或更多達(dá)到了 八改良設(shè)計部分節(jié)約成本實現(xiàn)了26%,34%在其他三個部分組成。 ?在高成本部分,最大的儲蓄為實現(xiàn)軸側(cè)架,還輥,腿集和支持穿條紋的。 ?的總費(fèi)用降低了19%的輸送機(jī)。 ?整體勞動力成本在裝配的輸送機(jī)降低了20%。 研究表明,該儲蓄完成主要輸送機(jī)的零件,達(dá)到或超過設(shè)計 不是設(shè)計專業(yè)。其中最主要的變化,這些變化輸送機(jī)系統(tǒng)的影響是設(shè)計的修訂側(cè)架的設(shè)計參數(shù),這也會影響到這些變化在其他地方,都是同盟。其次,發(fā)展支持新的M剖面的通道隨著標(biāo)準(zhǔn)磨損 條添加到巨大的成就在新的輸送機(jī)的設(shè)計。完成從全新的設(shè)計減少了勞動也做出了重大影響成本和流水線上提高了產(chǎn)品設(shè)計和制造。同時也注意到,它是由categorising間隔棒不同數(shù)量的軌跡im - 證明了選拔程序的設(shè)計。新輸送機(jī)制度已成為更經(jīng)濟(jì)且有效的成本和需求使用額外的增強(qiáng)材料被淘汰出局。 9結(jié)論 在設(shè)計和制造機(jī)械輸送系統(tǒng)-等方面,有相當(dāng)不足的研究工作的輸送機(jī)設(shè)計優(yōu)化,特別是缺乏應(yīng)用技術(shù)來設(shè)計改進(jìn)在這樣的系統(tǒng)。在為了提高成本和訂貨至交貨的時間——在輸送系統(tǒng) 瞬變電磁法(tem)、一個完整的故障分析,這也是一種試輸送機(jī)等久了進(jìn)行評估的高消費(fèi)地區(qū)于輸送機(jī)馬努-成。分析運(yùn)用原則的支持 可制造性設(shè)計,為提高面向裝配的設(shè)計在不犧牲的功能設(shè)計和運(yùn)行的系統(tǒng)。一種新的式輸送機(jī)設(shè)計提出了一種基于所有 建議的修改的自動調(diào)節(jié)式氣力輸送的組件。該建議驗證了輸送系統(tǒng)以及在考試的時候所采用的合作公司。結(jié)果證明見sub - cessful與整體的儲蓄,在成本和19%下降20%總勞動成本。研究結(jié)果顯示,應(yīng)用DFMA的規(guī)則,設(shè)計和組裝的費(fèi)用的一個情結(jié) 像機(jī)械輸送系統(tǒng)為食品加工即可戲劇性的減少。 參考 1. Anderasen MM, Ahm T (1986) Flexible assembly system. Springer, Berlin Heidelberg New York 2. Ho JKL, Ranky PG (1994) The design and operation control of a recon- figurable ?exible material handling. Proceedings of 1994 Japan-USA Symposium of Flexible Automation, vol. 2, Kobe, Japan, pp 825-828 3. Ho JKL, Ranky PG (1997) Object oriented modelling and design of reconfigurable conveyors in ?exible assembly systems. Int J Comput Integr Manuf 10(5):360-379 4. Kusiak A (1990) Intelligent manufacturing systems. Prentice Hall, New York 5. Corbett J, Dooner M, Meleka J, Pym C (1991) Design for manufactur- ing: strategies principles and techniques. Addison-Wesley, UK 6. Mize JH, Glenn P (1989) Some fundamentals of integrated manufac- turing. International Industrial Engineering Conference Proceedings, Washington, DC, pp 546-551 7. Mize JH (1987) CIM-a perspective for the future of IE's. IIE Integrated Systems Conference Proceedings, Nashville, TN, pp 3-5 8. Boothroyd G, Dewhurst P (1988) Product design for manufacturing and assembly. Manuf Eng April:42-46 9. Bedworth DD, Henderson MR, Wolfe PM (1991) Computer integrated design and manufacturing. McGraw-Hill, Singapore 10. Abbas B (2001) An investigation into design and manufacturing of mechanical systems for food processing and beverage industry. Disser- tation, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Australia 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院 本科畢業(yè)論文 題 目： 小型電動絞肉機(jī)的設(shè)計 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 1102 學(xué)生姓名： 張良宵 指導(dǎo)教師： 邱國俊 論文提交日期： 2015 年 6 月 1 日 論文答辯日期： 2015 年 6 月 5 日 摘 要 本文論述了肉類加工機(jī)械—絞肉機(jī)的工作原理、主要技術(shù)參數(shù)、傳 動系統(tǒng)、典型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及生產(chǎn)能力分析。機(jī)械加工在知道過程中 具備兩方面。小批生產(chǎn)低費(fèi)用。對丁鑄造、鍛造和壓力加工，每一個要 生產(chǎn)的具體工件形狀，即使是一個零件，幾乎都要花費(fèi)高額的加工費(fèi)用。 靠焊接來產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)形狀，在很大程度上取決于有效的原材料的形式。 一般來說，通過利用貴重設(shè)備而又無需特種加工條件下，幾乎可以以任 何種類原材料開始，借助機(jī)械加工把原材料加工成任意所需要的結(jié)構(gòu)形 狀，只要外部尺寸足夠大，那都是可能的。因此對于生產(chǎn)一個零件，甚 至當(dāng)零件結(jié)構(gòu)及要生產(chǎn)的批量大小上按原來都適于用鑄造、鍛造或者壓 力加工來生產(chǎn)的，但通常寧可選擇機(jī)械加工。 嚴(yán)密的精度和良好的表面光潔度，機(jī)械加工的第二方面用途是建立 在高精度和可能的表面光潔度基礎(chǔ)上。許多零件，如果用別的其他方法 來生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn)的話，那么在機(jī)械加工中則是屬于低公差且又能 滿足要求的小批量生產(chǎn)了。另方面，許多零件靠較粗的生產(chǎn)加工工藝提 高其一般表面形狀，而僅僅是在需要高精度的且選擇過的表面才進(jìn)行機(jī) 械加工。例如內(nèi)螺紋，除了機(jī)械加工之外，幾乎沒有別的加工方法能進(jìn) 行加工。又如已鍛工件上的小孔加工，也是被鍛后緊接著進(jìn)行機(jī)械加工 才完成的。 關(guān)鍵詞：絞肉機(jī)； 擠肉樣板； 絞刀； 絞籠 Abstract The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger Small batch production and low cost. For Ding Zhuzao, forging and pressure machining, each of the specific workpiece to produce the shape, even a part, almost all have to spend high processing costs. The shape of the structure produced by welding depends largely on the form of an effective material.. Generally speaking, through the use of expensive equipment and without special processing conditions, almost any type of raw materials, with the mechanical processing, the processing of raw materials into the arbitrary shape of the structure, as long as the external size is large enough, it is possible. So for a production of spare parts, even when the parts of the structure and production batch sizes are suitable for the original casting, forging or pressure processing to produce, but usually prefer mechanical processing Close precision and good surface finish, second aspects of machining are built on high accuracy and possible surface finish. Many parts, if the production of large quantities of production in other ways, then in the machining is belong to the low tolerance and can meet the requirements of small quantities of production. On the other hand, many parts rely on the rough production and processing technology to improve the general surface shape, but only in the need of high precision and the choice of the surface before machining. For example, in addition to mechanical processing, almost no other processing method can be processed. And if the machining of holes in the forged workpiece is finished, and the mechanical machining is finished immediately after forging. Key words: meat chopper ; reamer; grinding cage; squeeze the meat sample 目 錄 第一章緒 論 ............................................ 1 第二章結(jié)構(gòu)及工作原理 ................................... 2 2.1 絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu) ........................................ 2 2.1.1 送料機(jī)構(gòu) ........................................ 2 2.1.2 切割機(jī)構(gòu) ........................................ 2 2.1.3 驅(qū)動機(jī)構(gòu) ........................................ 2 2.2 絞肉機(jī)的工作原理 .................................... 3 第三章 螺旋供料器的設(shè)計 ................................. 4 3.1 絞籠的設(shè)計 .......................................... 4 3.1.1 絞籠的材料 ...................................... 4 3.1.2 螺旋直徑 ........................................ 4 3.1.3 螺旋供料器的轉(zhuǎn)速 ................................ 5 3.1.4 螺旋節(jié)距 ........................................ 5 3.2 絞筒的設(shè)計 .......................................... 5 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 .................................... 6 4.1 電機(jī)的選擇 .......................................... 6 4.2 帶傳動的設(shè)計 ........................................ 7 4.2.1 設(shè)計功率 ...................................... 7dP 4.2.2 選定帶型 ........................................ 7 4.2.3 傳動比 .......................................... 7 4.2.4 小帶輪基準(zhǔn)直徑 ................................ 71d 4.2.5 大帶輪基準(zhǔn)直徑 ................................ 72 4.2.6 帶速驗算 ......................................... 8 4.2.7 初定軸間距 ..................................... 80a 4.2.8 所需帶的基準(zhǔn)長度 .............................. 80dL 4.2.9 實際軸間距 .................................... 8 4.2.10 小帶輪包角 .................................... 81? 4.2.11 單根 V 帶的基本額定功率 ........................ 91p 4.2.12 時單根 V 帶型額定功率增量 .................. 9?i 1P? 4.2.13 V 帶的根數(shù) Z..................................... 9 4.2.14 單根 V 帶的預(yù)緊力 .............................. 90F 4.2.15 作用在軸上的力 ................................ 9? 4.2.16 帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 ................................ 9 4.3 齒輪傳動設(shè)計 ....................................... 10 4.3.1 選擇材料，確定 和 及精度等級。 ............ 10limH?liF 4.3.2 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計 .......................... 10 4.3.2.1 確定中心距 .................................. 10 4.3.2.2 確定模數(shù) m ................................. 11 4.3.2.3 確定齒數(shù) z ,z .............................. 1112 4.3.2.4 計算主要的幾何尺寸 ..........................11 4.3.3 校核齒面接觸強(qiáng)度 ............................... 12 4.3.4 校核齒根的強(qiáng)度 ................................. 14 4.3.5 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算 ................. 15 4.3.5.1 確定齒厚偏差代號 ........................... 15 4.3.5.2 確定齒輪的三個公差組的檢驗項目及公差值 ..... 15 4.3.5.3 確定齒輪副的檢驗項目與公差值 ............... 15 4.3.5.4 確定齒坯的精度要求 ......................... 16 4.4 軸的設(shè)計 .......................................... 17 4.4.1 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的計算 ............................... 17 第五章 絞刀設(shè)計 ....................................... 19 5.1 絞刀的設(shè)計 ........................................ 19 5.1.1 刀刃的起訖位置 ................................ 20 5.1.2 刀刃的前角 ................................... 21? 5.1.3 刀刃的后角 .................................... 23 5.1.4 刀刃的刃傾角 .................................. 23 5.1.5 刀刃上任一點(diǎn)位量上絞肉速度 .................... 25 5.1.6 刀片的結(jié)構(gòu) .................................... 26 第六章 生產(chǎn)能力分析 ................................... 28 6.1 絞刀的切割能力 .................................... 28 6.2 絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力 .................................. 28 6.3 功率消耗 .......................................... 28 總結(jié) .................................................. 30 參考文獻(xiàn) .............................................. 31 致謝 .................................................. 32 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章緒論 0 第一章 緒 論 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人民對食品工業(yè)提出了更高 的要求?，F(xiàn)代食品工業(yè)已朝著營養(yǎng)、綠色、方便、功能食品的方向發(fā)展，并且綠色 食品將成為新時代的主流食品。食品工業(yè)也成為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，作為裝 備食品工業(yè)的食品機(jī)械工業(yè)發(fā)展尤為迅速。 食品工業(yè)的現(xiàn)代化水平的體現(xiàn)，相當(dāng)程度上依賴于食品機(jī)械的發(fā)展及其現(xiàn)代化 水，離開現(xiàn)代化的機(jī)械裝備，現(xiàn)代食品工業(yè)就無從談起。食品工業(yè)的發(fā)展是設(shè)備和 裝備共同發(fā)展的結(jié)果，必須使設(shè)備和工藝達(dá)到最佳結(jié)合，并以設(shè)備革新促進(jìn)工藝的 改進(jìn)和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進(jìn)一部促進(jìn)裝備的發(fā)展和完善。兩者相互促進(jìn)、相互完 善，是使整個食品工業(yè)走向現(xiàn)代化的必要條件。 在肉類加工的過程中，切碎、拌攪拌工序的機(jī)械化必須非常高，其中絞肉機(jī)、 斬拌機(jī)、攪拌機(jī)是最主要的加工機(jī)構(gòu).幾乎所有的肉類加工廠都具備這三種設(shè)備。 國內(nèi)一些大型肉類加工廠先后從德國、美國、法國、英國等引進(jìn)了先進(jìn)的加工設(shè)備， 但其價格相當(dāng)昂貴。目前中、小型肉類加工企業(yè)所使用的一部分設(shè)備為我國自行設(shè) 計制造生產(chǎn)的。絞制各種肉餡的機(jī)械，比如生產(chǎn)餃子餡和制造牛肉醬、蝦丸之類的 產(chǎn)品，它將肉可進(jìn)行粗、中、細(xì)絞以滿足不同加工工藝的需求，該機(jī)也同樣可作為 其他原料的攪拌設(shè)備。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章結(jié)構(gòu)及工作原理 1 第二章 結(jié)構(gòu)及工作原理 2.1 絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu) 絞肉機(jī)主要由送料機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)等組成，如圖 2-1 所示。 圖 2.1 絞肉機(jī)結(jié)構(gòu) 1.機(jī)架 2.絞刀 3.擠肉樣板 4.旋蓋 5.紋筒 6.絞籠 7.料斗 8.減速器 9.大皮帶輪 10.電機(jī) 11.三角帶 12.小皮帶輪 2.1.1 送料機(jī)構(gòu) 包括料斗 7、絞籠 6 和絞筒 5。其作用是輸送物料前移到切割機(jī)構(gòu)，并在前端 對物料進(jìn)行擠壓。 2.1.2 切割機(jī)構(gòu) 包括擠肉樣板 3,絞刀 2,旋蓋 4。其作用是對擠壓進(jìn)人樣板孔中的物料進(jìn)行切割.樣 板孔眼規(guī)格有多種，可根據(jù)不同的工藝要求隨時旋下旋蓋進(jìn)行更換。 2.1.3 驅(qū)動機(jī)構(gòu) 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章結(jié)構(gòu)及工作原理 2 包括電機(jī) 10、皮帶輪 9、12、減速器 8、機(jī)架 I 等 2.2 絞肉機(jī)的工作原理 當(dāng)機(jī)器工作時，先開機(jī)后放料，物料本身的重力和螺旋供料器的旋轉(zhuǎn)，把物連 續(xù)地送往絞刀口進(jìn)行切碎。因為螺旋供料器的螺距后面應(yīng)比前面小，但螺旋軸的直 徑后面比前面大，這樣對物料產(chǎn)生了一定的擠壓力，這個力迫使已切碎的肉從格板 上的孔眼中排出。 用于餃子餡生產(chǎn)時，肥肉需要粗絞而瘦肉需要細(xì)絞，以調(diào)換格板的方式來達(dá)到 粗絞與細(xì)絞之需。格板有幾種不同規(guī)格的孔眼，通常粗絞用之直徑為 5－7 毫米、 細(xì)絞用直徑 2－4 毫米的孔眼。粗絞與細(xì)絞的格板，其厚度都為 11－13 毫米普通鋼 板。由于粗絞孔徑較大，排料較易，故螺旋供料器的轉(zhuǎn)速可比細(xì)絞時快些，但最大 不超過 400 轉(zhuǎn)/分。一般在 100－300 轉(zhuǎn)/分。因為格板上的孔眼總面積一定，即排 料量一定，當(dāng)供料螺旋轉(zhuǎn)速比較快時，有時物料在切刀附近堵塞，造成功率突然增 大，對電動機(jī)的正常工作有影響。 絞刀刃口是順著切刀轉(zhuǎn)學(xué)安裝的。絞刀用工具鋼制造，刀口要求鋒利，使用一 段時間后，刀口會變鈍，此時應(yīng)調(diào)換新刀片或重新修磨，否則將影響切割效率，甚 至使有些肉餡不是切碎后排出，而是由擠壓、磨碎后成漿狀排出，直接影響產(chǎn)品的 質(zhì)量，根據(jù)有些廠的實驗，餃子肉餡脂肪嚴(yán)重析出的質(zhì)量事故，往往與此原因有關(guān)。 裝配或調(diào)換絞刀后，一定要把緊固螺母旋緊，才能保證格板不動，否則因格板移動 和絞刀轉(zhuǎn)動之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，也會引起對物料磨漿的作用。絞刀必須與格板緊密 貼和，不然會影響切割效率。 螺旋供料器在機(jī)壁里旋轉(zhuǎn)，要防止螺旋外表與機(jī)壁相碰，如果有碰撞的情況發(fā) 生，會導(dǎo)致機(jī)器損壞。但它們的間隙又不能過大，過大就會影響送料效率和擠壓力， 甚至?xí)刮锪蠌拈g隙處倒流，因此這部分零部件的加工和安裝的要求相對較高。 絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力不是由螺旋供料器決定，而是由切刀的切割能力來決定。因 為切割后物料必須從孔眼中排出，螺旋供料器才能繼續(xù)送料，否則，送料再多也不 行，相反會產(chǎn)生物料堵塞的現(xiàn)象。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章螺旋供料器的設(shè)計 3 第三章 螺旋供料器的設(shè)計 3.1 絞籠的設(shè)計 絞籠的作用是向前輸送物料，并在前端對肉塊進(jìn)行擠壓。如圖 3－1 所示，設(shè)計 上采用一根變螺距、變根徑的螺旋，即螺距后大前小，根徑后小前大，這樣使其絞 籠與絞筒之間的容積逐漸減小實現(xiàn)了對物料的擠壓作用。 絞籠前端方形軸處安裝絞刀，后端面上安裝兩個定位鍵與其主軸前端面上鍵槽 配合，以傳遞動力。 R530120438 785801051301.67.29節(jié)t1302. 圖 3.1 絞籠 3.1.1 絞籠的材料 絞籠的材料選為 HT200 3.1.2 螺旋直徑 ＝0.136 m 取 D＝160mm2.5GDKC??? G－生產(chǎn)能力,由原始條件得 G＝1T/H K－物料綜合特性系數(shù),查表 1-16 得 K＝0.071 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章螺旋供料器的設(shè)計 4 -物料得填充系數(shù)查 B4 表 1－16 得 ＝0.15?? －物料的堆積密度 t/m 豬肉的為 1.5t/m?33 C－與螺旋供料器傾角有關(guān)的系數(shù)，查 B4 表 1－15 得 C＝1 3.1.3 螺旋供料器的轉(zhuǎn)速 由原始數(shù)據(jù) n＝326r/min 3.1.4 螺旋節(jié)距 實體面型螺旋的節(jié)距 t＝D 3.2 絞筒的設(shè)計 由于肉在絞筒內(nèi)受到攪動，且受擠壓力的作用力和反作用力，物料具有向后倒 流的趨勢，因此必須在絞籠的內(nèi)壁上設(shè)計了 8 個止推槽.沿圓周均勻分布，如圖 3－2 所示。絞筒內(nèi)壁與絞籠之間的間隙要適當(dāng)，一般為 3-5mm。間隙太大會使物料 倒流;間隙太小絞籠與絞筒內(nèi)壁易發(fā)生碰撞。 絞筒的物料可選用鑄鐵，選 HT200 圖 3.2 絞筒 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 5 第四章 傳動系統(tǒng)的設(shè)計 絞籠只有一種工作轉(zhuǎn)速，則從電機(jī)至絞籠的運(yùn)動路線為定比傳動，其總的傳動 比可利用帶傳動、齒輪傳動等構(gòu)機(jī)逐級減速后得到。 絞籠的轉(zhuǎn)速不應(yīng)太高，因為輸送能力并不是隨轉(zhuǎn)速增加而增加。當(dāng)速度達(dá)到一 定值以后，效率反而下降，且速度過高，物料磨擦生熱，出口處的壓力升高，易引 起物料變性，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，因此絞籠的轉(zhuǎn)速一般在 200 一 400r/min 比較適宜。 在本機(jī)選用 326r/min。 0114.326ii?? 由傳動比標(biāo)準(zhǔn)系列查 B2 表 2－1 初步取 1.76 2.50i?i 根據(jù)選用的電機(jī)和絞籠轉(zhuǎn)速要求設(shè)計傳動路線如下： 4.1 電機(jī)的選擇 N= ＝4(KW)GW?? G－絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力，1000kg/h W－切割 1kg 物料耗用能量，其值與孔眼直徑有關(guān)，d 小則 w 大，當(dāng) d＝3mm， 取 w＝0.0030kw.h/kg。（查 B5p ）75 －傳動效率，取 0.75? 所以根據(jù) N＝4kw，n＝1500r/min，查 B1 表 10-4-1 選用 Y112M-4，再查 B1 表 10-4-2 得 Y112M-4 電機(jī)的結(jié)構(gòu)。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 6 圖 4.1 Y112M-4電動機(jī)的外觀圖 4.2 帶傳動的設(shè)計 4.2.1 設(shè)計功率 dP 1.24.8dAKkw???? －工況系數(shù)，查 B1 表 8－1－22 ，取 ＝ 1.2AK P－傳遞的功率 4.2.2 選定帶型 根據(jù) 和 查 B1 圖 8－1 －2 選取普通 V 帶 A 型， －小帶輪轉(zhuǎn)速，為dp1n 1n 1440r/min 4.2.3 傳動比 1.76 ＝ ＝?0i2ni1min/81076.4r? 4.2.4 小帶輪基準(zhǔn)直徑 （mm）1d 由 B1 表 8－1－12 和表 8－1－14 選定 ＝100mm> ＝75r/min 1dmind 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 7 4.2.5 大帶輪基準(zhǔn)直徑 （mm）2d 21.7601di cm???? 由 B3 表 8－7 得 =180mm2d 4.2.6 帶速驗算 1 max0147.5/2530/606dnv svs????????? 4.2.7 初定軸間距 （ mm）0a mda28)(210?? 4.2.8 所需帶的基準(zhǔn)長度 （mm）0dL 0 204)()(212210 aaLdd ????? ＝ 882?? ＝886mm 依 B1 表 8－1－8 取 ＝900mm，即帶型為 A－900dL 4.2.9 實際軸間距 a mLad2876902800 ＝?????? 4.2.10 小帶輪包角 1? ??3.5718012????ad 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 8 = ??3.572801?? = ?64 4.2.11 單根 V 帶的基本額定功率 1p 根據(jù)帶型號、 和 普通 V 帶查 B1 表 8－1－27（c） 取 1.32kw1dn 4.2.12 時單根 V 帶型額定功率增量?i 1P? 根據(jù)帶型號、 和 查 B1 表 8－1－27（c） 取 0.15kw1ni 4.2.13 V 帶的根數(shù) Z Z = 49.387.096)15.032.(4)(1 ???????LadkpP －小帶輪包角修正系數(shù)查 B1 表 8－1－23,取 0.96ak －帶長修正系數(shù)查 B1 表 8－1－8，取 0.87L 4.2.14 單根 V 帶的預(yù)緊力 0F 20)15.2(mvZPkFda??? = 254.710.4896. ? =134（N） m－V 帶每米長的質(zhì)量（kg/m）查 B1 表 8－1－24，取 0.1k/gm 4.2.15 作用在軸上的力 ?F )(10682sin4132sin20 NZF????? ? )(59ii310max? ? 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 9 －考慮新帶初預(yù)緊力為正常預(yù)緊力的 1.5 倍max?F 4.2.16 帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 帶輪不但要求有足夠的強(qiáng)度，而且應(yīng)使其結(jié)構(gòu)工藝性好，質(zhì)量分布均勻，重量 輕，而且應(yīng)避免由于鑄造產(chǎn)生過大的應(yīng)力。 輪槽工作表面應(yīng)光滑（表面粗糙度 ）這樣可以減輕帶的磨損。mRa?2.3? 帶輪的材料為 HT200。查 B1 表 8－1－10 得基準(zhǔn)寬度制 V 帶輪輪槽尺寸，根據(jù) 帶輪的基準(zhǔn)直徑查 B1 表 8－1－16 確定輪輻 2*45401A63B0.AB1591808725195.72534??B0A62×453.0R5 圖 4.2 小帶輪 圖 4.3 大帶輪 4.3 齒輪傳動設(shè)計 4.3.1 選擇材料，確定 和 及精度等級。limH?liF 參考 B1 表 8－3－24 和表 8－3－25 選擇兩齒輪材料為：大、小齒輪均為 40 ，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為 45－50HRc；精度等級為 6 級。rC 按硬度下限值，由 BI 圖 8－3－8（d）中的 MQ 級質(zhì)量指標(biāo)查得 ；由 B1 圖 8－3－9（d）中的 MQ 級質(zhì)量指標(biāo)查得MPaH120lim1li?? ； 。FE72 MPaF502lim1li?? 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 10 4.3.2 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計 4.3.2.1 確定中心距 a 132()[]maaHKTCAu????? 式中：配對材料修正系數(shù) Cm＝1（由 B1 表 8－3－28 查?。? 螺旋角系數(shù) Aa＝476（由 B1 表 8－3－29 查?。? 載荷系數(shù) K＝1.6（參考 B1 表 8－3－27 推薦值） 小齒輪額定轉(zhuǎn)矩 1495496.7()1PTNMn??? 齒寬系數(shù) ＝0.4（參考 B1 表 8－3－4 推薦值）a? 齒數(shù)比 u=i=2.5 許用接觸應(yīng)力 （參考 B1 表 8－3－27PaH10829.0.][lim???? 推薦值） 則 取 a＝80mm,.61085.2476)15.2(47632a??? 4.3.2.2 確定模數(shù) m (參考 B1 表 8—3—4 推薦表) m=(0.007~0.02)a=0.56~1.6, 取 m=1.5mm 4.3.2.3 確定齒數(shù) z ,z12 初取螺旋角 ＝13?? z = = =29.4 取 z =301)(cos2??ma)15.2(3cos80?? ?1 z =μz =2.5 30=75 取 z =752 2 重新確定螺旋角 ? ?142.082)753(.1arcos2)(arcos1 ??????zn 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 11 4.3.2.4 計算主要的幾何尺寸 分度圓的直徑 d =m z /cos =1.5 30/cos =45.7mm1??? d =m z /cos =1.5*75/cos =114.3mm2 齒頂圓直徑 d = d +2h =45.7+2 1.5=48.7mm1aa d = d +2h =114.3+2 1.5=117.3mm2? 端面壓力角 (查 B1 表 8－3－4)029.14.0coscos???tgartgarnt?? 基圓直徑 d = d cos = cos20.292 =40.2mm1bt? d = d cos =348 cos20.292 =107.2mm2t 0 齒頂圓壓力角 =arccos =34.365?1at1ab0 = arccos =23.9512at 2abd0 端面重合度 = [ z （tg -tg ）+ z (tg -tg )]a??1?1at 2?2at =1.9 齒寬 b= .a＝0.4*80＝ 32 取 b ＝32mm；b ＝40mma?21 齒寬系數(shù) = = =0.7d?17.453 縱向重合度 =1.25.1420sinsi?????? ?nmb 當(dāng)量齒數(shù) ＝31.4531co/zv? ＝78.6282s 4.3.3 校核齒面接觸強(qiáng)度 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 12 強(qiáng)度條件： [ ]H?? 計算應(yīng)力： =Z Z Z Z Z 1BE?????1?bdFKktHVA = 2H?1BD 式中：名義切向力 F = = =2044Nt10dT?7.4560 使用系數(shù) K =1（由 B1 表 8—3—31 查取）A 動載系數(shù) =（ ）VK20?B? 式中 V= smnd95.1687.45160????? A=83.6 B=0.4 C=6.57 =1.2VK 齒向載荷分布系數(shù) K =1.35（由 B1 表 8—3—32 按硬齒面齒輪，裝配時檢修?H 調(diào)整，6 級精度 K 非對稱支稱公式計算）?34.1? 齒間載荷分配系數(shù) （由 B1 表 8—3—33 查?。?.??H 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) = 1.5（由 B1 圖 8—3—11 查?。㈱ 重合度的系數(shù) （由 B1 圖 8—3—12 查?。?.? 螺旋角系數(shù) （由 B1 圖 8—3—13 查?。?0?? 彈性系數(shù) （由 B1 表 8—3—34 查?。㎝PaZE.19 單對齒齒合系數(shù) Z =1B = 1H?2 ＝ 327.4501.235.108.70.1895. ????? ＝245.5MPa 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 13 許用應(yīng)力：[ ]=H?XWRVLNTZZSlim 式中：極限應(yīng)力 =1120MPali 最小安全系數(shù) =1.1（由 B1 表 8—3—35 查?。﹍imH 壽命系數(shù) =0.92（由 B1 圖 8—3—17 查?。㎞TZ 潤滑劑系數(shù) =1.05（由 B1 圖 8—3—19 查取，按油粘度等于 350 ）L sm 速度系數(shù) =0.96（按 由 B1 圖 8—3—20 查?。￢,95.1s?? 粗糙度系數(shù) =0.9（由 B1 圖 8—3—21 查?。㏑Z 齒面工作硬化系數(shù) =1.03（按齒面硬度 45HRC，由 B1 圖 8—3—22 查?。￤ 尺寸系數(shù) =1（由 B1 圖 8—3—23 查?。 則： [ ]= =826MPaH?03.18596.012.10?? 滿足 [ ]? 4.3.4 校核齒根的強(qiáng)度 強(qiáng)度條件： [ ]1F?? 許用應(yīng)力： = ； ????FVASaFnt KYbm2211SFF???? 式中 齒形系數(shù) =2.61， =2.2（由 B1 圖 8—3—15（a）查?。??Y2? 應(yīng)力修正系數(shù) ， （由 B1 圖 8—3—16（a）查?。?.?Sa7.Sa 重合度系數(shù) =1.9? 螺旋角系數(shù) =1.0（由 B1 圖 8—3—14 查取）?Y 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 14 齒向載荷分布系數(shù) = =1.3（其中 N=0.94，按 B1 表 8—3—30 計算）?FK NH 齒間載荷分配系數(shù) =1.0（由 B1 表 8—3—33 查?。? 則 =94.8MPa1F? = =88.3MPa26.27? 許用應(yīng)力：[ ]= （按 值較小齒輪校核）FXlTrelNTSYYRlim?limF? 式中：極限應(yīng)力 =350MPali? 安全系數(shù) =1.25（按 B1 表 8—3—35 查?。﹍imFS 應(yīng)力修正系數(shù) =2（按 B1 表 8—3—30 查?。㏕Y 壽命系數(shù) =0.9（按 B1 圖 8—3—18 查?。㏒ 齒根圓角敏感系數(shù) =0.97（按 B1 圖 8—3—25 查取）relT? 齒根表面狀況系數(shù) =1（按 B1 圖 8—3—26 查?。﹍YR 尺寸系數(shù) =1（按 B1 圖 8—3—24 查?。 則 [ ]=F?MPa497.025.1?? 滿足， 〈 〈[ ] 驗算結(jié)果安全1F? 4.3.5 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算 4.3.5.1 確定齒厚偏差代號 確定齒厚偏差代號為：6KL GB10095—88（參考 B1 表 8—3—54 查?。?4.3.5.2 確定齒輪的三個公差組的檢驗項目及公差值（參考 B1 表 8—3—58 查?。?第Ⅰ公差組檢驗切向綜合公差 ， = =0.063+0.009=0.072mm,(按 B11iFifP? 表 8—3—69 計算，由 B1 表 8—3—60，表 8—3—59 查取)； 第Ⅱ公差組檢驗齒切向綜合公差 ， =0.6（ ）1ifi tptf 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 15 =0.6（0.009+0.011）=0.012mm，（按 B1 表 8—3—69 計算，由 B1 表 8—3—59 查 ?。?第Ⅲ公差組檢驗齒向公差 =0.012（由 B1 表 8—3—61 查?。?。?F 4.3.5.3 確定齒輪副的檢驗項目與公差值（參考 B1 表 8—3—58 選擇） 對齒輪，檢驗公法線長度的偏差 。按齒厚偏差的代號 KL，根據(jù)表 8—3—53wE 的計算式求得齒厚的上偏差 =-12 =-12 0.009=-0.108mm，齒厚下偏差 =-16sptf?siE =-16 0.009=-0.144mm；公法線的平均長度上偏差 = *cos -ptf? WSEs? 0.72 sin =-0.108 cos -0.72 =-0.11 差 = cos +0.72TF??0202sin36.awisi sin =-0.144 cos +0.72 0.036 sin =-0.126mm；按表 8—3—19 及其表? 注說明求得公法線長度 =87.652， 跨齒數(shù) K=10，則公法線長度偏差可表示為：knW10.26.587? 對齒輪傳動，檢驗中心距極限偏差 ，根據(jù)中心距 a=80mm，由表查得 8—3—?f 65 查得 = ；檢驗接觸斑點(diǎn)，由表 8—3—64 查得接觸斑點(diǎn)沿齒高不小于 40%，?f03.? 沿齒長不小于 70%；檢驗齒輪副的切向綜合公差 =0.05+0.072=0.125mm（根據(jù) B1icF 表 8—3—58 的表注 3，由 B1 表 8—3—69，B1 表 8—3—59 及 B1 表 8—3—60 計算 與查?。粰z驗齒切向綜合公差 =0.0228mmicf （根據(jù) B1 表 8—3—58 的表注 3，由 B1 表 8—3—69，B1 表 8—3—59 計算與查?。?。 對箱體，檢驗軸線的平行度公差， =0.012mm， =0.006mm（由 B1 表 8—3—63xfyf 查?。?。 4.3.5.4 確定齒坯的精度要求 根據(jù)大齒輪的功率，確定大輪的孔徑為 33mm，其尺寸和形狀公差均為 6 級，即 0.016mm，齒輪的徑向和端面跳動公差為 0.014mm。（如圖 4-4） 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 16 0.14A.6.0.80.816?94.7528128*?47 0-,15 圖 4.4大齒輪簡圖 4.4 軸的設(shè)計 4.4.1 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的計算 用實心軸 33][5nPATd??? 式中:d－軸的直徑，mm T－軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，N.mm P－軸傳遞的額定功率，kw n－軸的轉(zhuǎn)速，r/min [ ]－軸材料的許用切應(yīng)力，Mpa30? A－系數(shù)，見（1）表 4－1－8，這里取 120 根據(jù)上面公式計算，齒輪軸的最小直徑 d＝20mm；大齒輪軸的最小直徑 d＝20mm 依據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計如圖 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計 17 232 ?16?20+,79-?5+0,79-14,?315+0,79- 4 圖 4.5 齒輪軸 ?30+,79-2630.82*4526184?7?30+,79-, 圖 4.6 低速軸 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章絞刀設(shè)計 18 第五章 絞刀設(shè)計 絞刀的作用是切割物料。它的內(nèi)孔應(yīng)為方形，安裝在絞籠前端的方軸上并且一 起旋轉(zhuǎn)，刀刃的安裝方向應(yīng)與絞籠旋向相同。絞刀的規(guī)格有 2 刃、3 刃、4 刃、6 刃、 8 刃。 絞刀用 ZG65 Mn 材料制造，淬火硬度為 HRC55 - 60，刃口要鋒利，與樣板配合 平面應(yīng)平整、光滑。 5.1 絞刀的設(shè)計 絞刀的幾何參數(shù)對所絞出肉的顆粒度以及產(chǎn)品質(zhì)量有著相當(dāng)大的影響，現(xiàn)對十 字刀片的各主要幾何參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。 十字刀片如圖(5－1)所示。其每一刃部的絞肉(指切割肉的)線速度 分布亦如 該圖所示。由圖可知其刃部任一點(diǎn)位置上只有法向速度 。 ?v 圖 5.1 絞肉機(jī)絞刀片示意圖及每一葉刀片上速度分布 其值為： （ ）30pnv????Rr? 式中： －刀片刃部任一點(diǎn)的線速度 m／s； n－刀片的旋轉(zhuǎn)速度 rpm； 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章絞刀設(shè)計 19 －刀片刃部任一點(diǎn)至旋轉(zhuǎn)中心的距離 mm；? r－刀刃起始點(diǎn)半徑 m m ； R—刀刃終止點(diǎn)半徑 mm； 再從任一葉刀片的橫截面上來看 [圖(5-1)A—A 截面]，其刃部后角 較大，而? 前角 及刃傾角 都為零。 ?? 因此，該刀片的幾何參數(shù)(角度)不盡合理。故再將以一葉刀片的與網(wǎng)眼扳相接 觸的一條刀刃為對象，分析刀片上各參數(shù)的作用及其影響，設(shè)計各參數(shù)。 5.1.1 刀刃的起訖位置 刀刃工作時，絞肉機(jī)的十字刀片做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。從式[I]可以看出，在轉(zhuǎn)速一定 的條件下，刀刃離旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)越遠(yuǎn)，切割肉的線速度越快。并且在螺桿進(jìn)給速度也 一定的條件下，假定絞肉時刀片所消耗的功全部轉(zhuǎn)化為熱能，則任一與網(wǎng)眼板相接 觸的刀刃，在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為： QFV?? 式中：Q－單位時間內(nèi)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃切割肉所產(chǎn)生的熱量（J／s） F－鉸肉時任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N）（參見第二部分刀刃 的前角式[4]) －任一刀刃切割肉的線速度（m／s）? 所以，切割肉的線速度越快，則所產(chǎn)生的熱量也越大，因此絞肉的線速度不能 很高。 根據(jù)經(jīng)驗，我們知道一般絞肉時刀刃切割肉的錢速度處在 30 一 90m／min 之間最為理想，因此由這些數(shù)據(jù)可估算出刀刃的起訖位置，即刃的起點(diǎn)半徑 和終? 點(diǎn)半徑 R。 根據(jù)式[1]得： [3]30n????? 我們已知十字刀片得轉(zhuǎn)速n＝326r/min 當(dāng) 時， ，mi? ＝30m/min=0.5m/sr? 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章絞刀設(shè)計 20 m65.14.0326/??????? 當(dāng) 時， ， minR s/.in/9 R＝ m435.13260/???? 圓整后取:r=15mm R=45mm 5.1.2 刀刃的前角 ? 當(dāng)十字刀片絞肉時，其任一與網(wǎng)限板相接觸的刀刃上的受力情況如圖(5-2)所 示。 圖5.1 與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃的受力分析 根據(jù)圖5-2可知： ???fnfnFF????? 其值為： ????? sincoisfnfnfn FF????? 因為刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦力為： fn???? 肉與前刀面的摩擦力為： fnF???? 整理得： 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章絞刀設(shè)計 21 [4]??????? cos)1()(2???nnFF 式中：F－鉸肉時任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N） —刀片絞肉時肉的剪切抗力（N）? －刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦系數(shù)?? －肉被剪切時與前刀面的摩擦系數(shù)? －刀片的前角（ ）?90?? －網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力（N）?nF －肉被切割時作用于前刀面的壓力（N）? 由于 A???? 式中： －肉的抗剪應(yīng)力，與肉的質(zhì)地有關(guān) －肉被剪切的面積，與網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼直徑有關(guān)? 所以 與肉的質(zhì)地及網(wǎng)眼的直徑有關(guān)，故選定網(wǎng)眼板之后， 可以看成為常量，F(xiàn) ?F 故令 。1C?? 由于 是網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力，可以看為刀片的預(yù)緊壓力，是常量，?n 故令 。 是刀片切割肉時，肉對前刀面的壓力與速度v有關(guān)，故令。2F?][vn?? 簡化式[4]得： [5]?????cos)1()(2][21 ??vFCF 從式[5]和式[2]可知，刀刃前角 的大小，直接影響生產(chǎn)過程中的切割力，以 及生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的熱量。 在刀片旋轉(zhuǎn)速度以及螺桿進(jìn)給速度一定的情況下，前角大，生產(chǎn)所需的力和生 產(chǎn)所產(chǎn)生的熱量都小；反之，則大。但前角比較大時，因刀具散熱體積小而使生產(chǎn) 時產(chǎn)生的熱量不能盡快的冷卻。因此，在一定的條件下，前角必須有一定的合理的 數(shù)值范圍： 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章絞刀設(shè)計 22 一般?。?(肉質(zhì)軟取大值，反之取小值)?4025??? 5.1.3 刀刃的后角 刀刃后角的作用：一是減小后刀面與網(wǎng)眼板(包括三眼板)表面的摩擦；二是在 前角不變的情況下，增大后角以便使刀刃鋒利。 刀片磨損后刀刃會變的變鈍，使肉在絞肉(生產(chǎn))過程中變形能增大，同時由于 磨損后刀片的后角基本變?yōu)榱?，增大了刀片與網(wǎng)眼扳的摩擦力，兩個機(jī)構(gòu)會使生產(chǎn) 過程中產(chǎn)生的熱量增大。 除此之外，在同樣的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)V B下，后角大的刀片由新用到鈍所磨去的金屬 體積較大[如圖5-3所示]。這說明增大后角可提高刀片的耐磨度，但相反也會出現(xiàn) 新的問題是刀片的N B磨損值大(反映在刀體材料的磨損過大這一方面)，而且刀刃 極度也會減弱，因此后角也應(yīng)該在一個合理的數(shù)值范圍之內(nèi)： 一般?。?(肉質(zhì)軟取大值反之取小值)?53??? 圖5.2 后角與VB、NB的關(guān)系 5.1.4 刀刃的刃傾角 從分析由前刀面和后刀面所形成的刀刃來得知刀傾角 對刀片性能的影響情況。? 任意一個葉刀片的法剖面內(nèi)，把刀刃進(jìn)行放大時，可以把刀刃看作是一段半徑 為 的圓弧[ 圖 5－4]，由于刀刃有刃傾角 ，因此在線速度方向剖面內(nèi)的刀刃將變?r ? 成橢圓弧狀(由斜剖刀刃圓柱所得)。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章絞刀設(shè)計 23 圖 5.3 刃傾角與刀刃鋒利度 橢圓的長半徑處的曲率半徑，即為刀刃實際純圓半徑 。 er0 其關(guān)系為： [6] ?cos0ner? 由此得到，加大刀傾角 的絕對值，可以減小刀刃的實際鈍圓半徑 ，也就得er0 到加大刃傾角就可使刀刃變得比較鋒利以提高生產(chǎn)效率。 一旦刀刃的起訖半徑 r 及 R 確定后，其最大初始刃傾角 就可確定了[參見max0? 圖 5-5]： 圖 5.5 齒輪帶 [7]Rr/acsinmx0?? 初始刃傾角按下式計算： [見圖 5-6] 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章絞刀設(shè)計 24 圖 5.6 初始刃傾角計算用示意圖 [8])/(20 bRractg??? 式中：r－刀刃起始點(diǎn)半徑(mm)； R－刀刃終止點(diǎn)半徑(mm)； b－葉刀片外端寬度（mm）; －初始刃傾角；0? 5.1.5 刀刃上任一點(diǎn)位量上絞肉速度 由于有了刃傾角，因此刀刃上任一點(diǎn)相對于網(wǎng)眼板的速度 ，將可以分解為垂?v 直于刃的法向速度分量 和平行于刃的切向速度 分量 。[參見圖 5-7]nv? r 即： ??vn?? 其值為： ()30prR?????cosvn??ir 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章絞刀設(shè)計 25 圖 5.7 刀刃上任一點(diǎn)的速度示意圖 又因為： ???/sin'? 'R 所以： 30sincos22????? 整理得 0/sin22???Rvn （ ）30/i????Rpr? 式中： －刀刃上任一點(diǎn)位置的法向速度分度 m／ s；nv －刀刃上任一點(diǎn)位置的切向速度分量 m／ s；? －刀刃上任一點(diǎn)至刀片旋轉(zhuǎn)中心距離 mm；? －刀刃的初始刃傾角；?? －與刀刃相切的圓計算半徑 mm；'? R－刀刃的終點(diǎn)半徑 mm； r－刀刃的起點(diǎn)半徑 mm； 5.1.6 刀片的結(jié)構(gòu) 根據(jù)以上對絞刀各個幾何參數(shù)的分析，得出絞刀的結(jié)構(gòu)圖（圖 5-8），此絞刀 的特點(diǎn)： 1、 后角取 5 ，刀片的壽命較長；? 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章絞刀設(shè)計 26 2、 前角取 30 ，可以減小生產(chǎn)所需的力和功率； ? 3、 增大刃傾角，可以提高刀刃的鋒利度，以提高工作效率； 4、 采用圓弧形的前刀面結(jié)構(gòu)，可以增強(qiáng)刀刃的強(qiáng)度； 5、 采用可換式刀片結(jié)構(gòu)，可以節(jié)約刀體材料并可選用不同幾何參數(shù)刀片進(jìn)行生 產(chǎn)。 R65?40A1??8815??AR6?40 （a） （b） 6.5?30R4n （c） 圖 5.8 2刃、4 刃、8 刃絞刀 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章生產(chǎn)能力設(shè)計 27 第六章 生產(chǎn)能力分析 6.1 絞刀的切割能力 切刀的切割能力，可用下式計算： )/(460 22hcmZDnF??? 式中：F－絞刀切割能力（ ）；c/2 n－絞刀轉(zhuǎn)速（r/min ）;326r/min D－擠肉樣板外徑（mm）；168mm －孔眼總面積與樣板面積之比，一般取 0.3－0.4；取 0.4? Z－絞刀刃數(shù)；取 6.2 絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力 G 生產(chǎn)能力 G（kg/h）： AF1? 式中： －被切割 1kg 物料的面積，其值與孔眼直徑有關(guān)（ ）；1 hcm/2 A－絞刀切割能力利用系數(shù)，一般為 0.7－0.75； 6.3 功率消耗 N 功率消耗 N 可用下式計算： (kw)?WG?? 式中：W－切割 1kg 物料耗用能量，其值與孔眼有關(guān)（kw h/kg）；? －傳動效率； 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章生產(chǎn)能力設(shè)計 28 由生產(chǎn)能力計算可知，在 N、D 一定的條件下，絞刀的刃數(shù)越多，生產(chǎn)能力越大。 但是不同刃數(shù)的絞刀應(yīng)與不同孔徑的擠