小型絞肉機的設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 本科畢業(yè)設計 題 目 : 小型絞肉機的設計 英文題目： of 學 院： 機電工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 姓 名： 學 號： 指導教師： 2016 年 1 月 8 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 要 本文論述了小型肉類加工器具 小型絞肉機的工作原理，各個零部件的組合，傳動機構的設計計算和工作效率分析。 本設計的小型絞肉機為普通家用型，除了可以用來絞肉之外，還可以用來絞碎瓜果，辣椒，碎冰等食物。它所需的功率比較小，采用電力驅動，合理的結構合計，能滿足普通家庭基本的肉類食品絞碎工作。 本次小型絞肉機的設計，大大地提高了傳統(tǒng)絞肉機的工作效率和質量，并且對后續(xù)的小型絞肉機的開發(fā)和研制都有著 一定的影響，在某種程度上大大提升了該設備在國內外的競爭力，體現了機械工業(yè)重要性這一核心價值。 關鍵詞 ： 絞肉機 結構設計 絞刀 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 he of by at to In of to in of so as to by or of of of is a to of of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘要 .言 . 1 1結構及工作原理 . 2 . 2 . 3 2 螺旋供料器的設計 . 3 . 3 . 4 3 傳 動系統(tǒng)的設計 . 4 . 5 . 5 . 10 材料，確定 和 及精度等級 . 10 . 10 . 12 . 14 . 15 . 16 . 16 4 絞刀的設計 . 18 . 18 5 生產能力分析 . 25 . 25 肉機的生產能力 . 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 . 26 總結 . 27 參考文獻 . 28 致謝 . 29買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 前 言 小型絞肉機是近幾十年機械工業(yè)發(fā)展的產物，現在已經開發(fā)出來的絞肉機已經有很多種型號了，它們的工作原理基本上都是需要人工放肉進該小型絞肉機中，其可以對肉類進行自動絞肉功能，并且在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點。隨著國民經濟的發(fā)展和機械工業(yè)的進步， 1985 年法國克萊夫博士發(fā)明了第一臺小型絞肉機，該小型絞肉機絞肉精度高，運行平穩(wěn)，平均無故障時間較傳統(tǒng)的小型絞肉機相比要長很多，并且維修方便，可靠。在這些行業(yè)中，往往需要小型絞肉機以較高的速度和精度完成諸如人工放肉，自動絞肉等 操作，新型的小型絞肉機無疑成為重點研究對象。如今，無論從 絞肉數 量、 質量 、經濟效益等各方面來衡量，它已經 遠遠超越了以往的傳統(tǒng)的絞肉機， 并成為各國爭相發(fā)展的行業(yè)。 絞肉機 是 以鏈輪傳動和齒輪傳動機構以及其他執(zhí)行機構等構成的絞肉 機械。 上海的華永公司通過對傳統(tǒng)的絞肉機進行改造，從而實現了絞肉機的創(chuàng)新設計，并通過打入歐洲市場，取得了巨大的成功 以絞肉機構為研究對象 ,探討一種形式簡潔、結算快捷、方便控制的自動絞肉模型 ,從產能規(guī)劃和絞肉速度來提高絞肉機的綜合性能，這對于食品加工機械的發(fā)展和進步具有非常重要的影響和至關重要的意 義和作用。 因此 ,開發(fā)一種具有優(yōu)勢作業(yè)方向 ,高速、低成本的小型絞肉機具有重大的意義，對比于人工絞肉來說 ,自動小型絞肉機具有剛度大 ,精度高 ,響應快 ,自重負荷比小 ,控制容易 ,易實現高速等特點在肉類加工機械領域得到廣泛應用。 本課題研究一種小型絞肉機，研究一種高速、輕型、低成本 ,高速小型絞肉機，不但在自動化領域是一個新的突破，對肉類加工設備的理論和應用來說，也是一個新的發(fā)展方向。對推動機構設計理論、小型絞肉機技術、計算機控制技術、技術經濟分析等多學科交叉，具有重要理論意義和工程實用價值。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 1 結構及工作原理 肉機的結構 本次設計的小型絞肉機的結構圖紙如圖 1 1 所示： 圖 1 1 絞肉機結構 （ 1）送料機構 送料機構作為小型絞肉機的核心機構，其主要作用是對肉類進行絞碎和擠壓，只有通過送料機構的擠壓和絞碎，才能夠實現絞肉機的真正功能。 （ 2）切割機構 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 切割機構主要是有絞龍的旋轉來進行肉類的絞碎和切割的。 （ 3）驅動機構 包括電機 23、皮帶輪 20 17、減速器 15、機架等 肉機的工作原理 本次設計的小型絞肉機的工作原理為人工將整塊整塊的肉放進小型絞肉機里面，肉塊進入到了小型絞肉機里面后 ，在螺旋供料器的作用下，肉在絞龍里面受到壓力從而壓碎，并隨著螺旋送料器前行，然后在前面的小型絞肉機端部的作用下實現絞碎功能，并從出料口排出來。 2 螺旋供料器的設計 籠的設計 本次設計的絞龍的圖紙如下圖 2示：圖 2 1 絞籠 （ 1）絞籠的材料 根據材料力學可知絞籠的材料一般選為 2）螺旋直徑 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 m 取 D 160 螺旋直徑 ,m; K 物料特性系數； Q 輸送能 力 ,t/h; 充填系數； 物料松散密度 ,t/ C 傾角系數。 （ 3）螺旋供料器的轉速 根據絞肉機的相關資料手冊，通常情況下，絞籠的轉速 N 一般在 200 一 400r/間，根據系統(tǒng)工況，我們選取 N 326r/種轉速適中， 容易把肉攪碎。 （ 4）螺旋節(jié)距 螺旋節(jié)距 t D。 筒的設計 通常情況下，一般 絞筒選用 口鑄鐵為材料鑄造而成，其截面圖如下圖所示： 圖 2 2 絞筒 3 傳動系統(tǒng)的設計 本次設計的小型絞肉機的傳動路線如下： 電動機 2121 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 機的選擇 N= 4(G 絞 肉機的產能，取 000 W 切割 1常取 d 3 取 w h/查 傳動效率，取 據 N 4n 1440r/112 圖 3112動機的外觀圖 總由傳動比標準系列查機械設計手冊 2 1 初步取 1i 傳動的設計 （ 1）設計 傳動件設計與實用數據速查中表 1知工況系數取 傳遞的功率 （ 2） 選定帶型 因為計算功率 電動機上小帶輪的轉速 1n 是一樣的，所以查傳動件設計與實用買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 數據速查一書圖 1帶 以 4401 （ 3） 傳動比 2n m r（ 4） 小帶輪基準直徑1 小帶輪直徑的選?。焊鶕閭鲃蛹O計與實用數據速查一書圖 1帶輪直徑在 75表 1 1d 100mm75r/（ 5）大帶輪基準直徑2 大帶輪直徑的選?。汉雎詮椥曰瑒佑绊懸蛩兀髱л喼睆?7 61 0 1 根據查傳動件設計與實用數據速查一書表 180 6） 帶速驗算 d /3025/ 0 060 1 4 4 01 0 01 0 0 060 m a （ 7） 初定中心距0a（ 公式： )(2)(121 即： )180100(2)180100( 601960 ?。?800 (8) 所需帶的基準長度0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 帶長公式：02122100 4)()(22 020 4)()(22 12210 2 8 04 802 8 022 8 022 8869) 實際中心距 a 8 72 8 8 69 0 02 8 02 00 (10） 小帶輪包角 1 0121 a dd = 120164 滿足 （ 11）單根 p 根據帶型號、1n 普通 V 帶相關參數，機械設計手冊 查表 1們選取額定功率 （ 12） 1i 時單根 V 帶型額定功率增量 1P 根據以上工況，我們選取 （ 13） Z = 11 其中 ： 1P 單根普通 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 1P 一基本額定功率增量 K 包角修正系數 長度修正系數 查傳動件設計與實用數據速查一書中查表 1 K （ 14） 單根 F 20 ) 0 0 = 00 =134（ N） m V 帶每米長的質量（ kg/m）查機械設計手冊 8 1 24，取 15）作用在軸上的力 F )(106182s i i 0 )(159282s i i 0m a x （ 16）帶輪的結構和尺寸 根據帶輪的轉速和工作環(huán)境，選取帶輪的材料為 中小 V 帶輪的零件查傳動件設計與實用數據速查一書中附表 B 可以知道電動機中軸的直徑，從而得到的直徑范圍是在腹板式結構的范圍內。 圖紙如圖 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 圖 3帶輪 從動帶輪的基準直徑 802 ，因為 002 從動帶輪的參數：查傳動件設計與實用數據速查一書，可以確定主動帶輪各個結構的參數，圖紙圖 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 圖 3帶輪 輪傳動設計 擇材料，確定 和 及精度等級。 根據系統(tǒng)工況，我們選擇齒輪材料為 40輪精度等級選擇 因此： M P 1 2 02 M 0021 ；M P 502 。 接觸強度進行初步設計 （ 1）確定中心距 a 3 21 )1( 式中：配對材料修正系數 1 螺旋角系數 476 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 載荷系數 K 齒輪額定轉矩 )(齒寬系數 a 數比 u=i=用接觸應力 M P 0 0 81 1 2 l i m 則 , 0 )76 3 2 取 a 80 2） 確定模數 m m=(a=取 m= 3）確定齒數 21,初取螺旋角 13 1( = 取 30 30=75 取 5 重新確定螺旋角 7530(r c c o (a r c c o s 21 a n（ 4）計算主要的幾何尺寸 分度圓的直徑 o s o s 11 4c o s o s 22 齒頂圓直徑 2 2 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 端面壓力角 s r c r c tg (查 3 4) 基圓直徑 o o o o 齒頂圓壓力角 9 5 r c c o r c c o 端面重合度 a=21 ） + z2() =寬 b=a80 32 取 32 40寬系數 d=1 向重合度 量齒數 311 322 校核齒面接觸強度 強度條件： H H 計算應力： 1H =B Z 11= 1H 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 式中：名義切向力 12000d T=2044N 使用系數 1 動載系數 B 式中 V= 0 060 0 060 11 A= B= C= 向載荷分布系數 間載荷分配系數 合度的系數 單對齒齒合系數 1 1H = 2H 用應力： H = 式中：極限應力 =1120小安全系數 命系數 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 潤滑劑系數 度系數 糙度系數 面工作硬化系數 寸系數 1 則： H = 20 =826足 H H 核齒根的強度 強度條件： 1F 1F 許用應力： 1F = 112212Y 式中：齒形系數 Y=旋角系數 Y=向載荷分布系數間載荷分配系數 1F =F = 1F =用應力： F = 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 式中：極限應力 =350全系數 力修正系數 壽命系數 根圓角敏感系數 根表面狀況系數 尺寸系數 1 則 F = M P 0 滿足， 2F 1F F 合適。 輪副精度的檢驗計算 （ 1）確定齒輪齒輪傳動的公差項目和公差值 第公差組檢驗切向的綜合公差 11第 公差組檢驗齒切向的綜合公差 1 第公差組檢驗齒向公差 F（ 2）檢驗齒輪傳動的公差值 對齒輪，檢驗公法線長度的偏差 齒厚下偏差 ;1 4 公法線的平均長度上偏差i i s 下偏差i i s ； 大齒輪的圖紙如下圖所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 圖 3齒輪簡圖 的設計 扭轉強度的計算 軸作為機器的一個關鍵組成部分，其為各類傳動部件的安裝，傳動的扭矩和旋轉運動圍繞軸進行，而且經過軸承和機架連接。為了滿足定位軸上的緊固件和容易加工和裝配的軸類零件和拆卸，通常軸設計成階梯軸。軸系的零件是由軸和它上邊的零部件構成一個裝配體系，研究軸的過程中不僅要研究軸體自己的數據，還要將系統(tǒng)里的全部零碎部件融合在一起。 因為用于振動的傳遞的軸體不僅要傳送扭矩，還得經受住彎矩，是以本人研究的階梯性軸是轉動軸。因為確定了小帶輪的參數，相應的 大帶輪隨之確定。接下來的工作就是計算軸體的直徑了。軸體的研究需要憑借扭轉強度來調整彎曲的強度，因為可用作軸的原料比較多，所以必須得明確軸的應用環(huán)境，還有規(guī)定諸如剛度，強度以及別的機構機能?？梢允褂脽崽幚磉@種方法，當然也要琢磨怎樣使加工簡單并且花費較少，用研究計算所得的數據以確定軸體的用料，故采取 45 號鋼當成軸體的原料，它買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 需要 40后需要做正火或者調質處理來確保它的力學性能。 考慮鍵槽等要素對軸的影響，軸的直徑應增加以彌補軸的鍵槽強度減弱。取軸直徑 d=20是最右邊裝帶輪處直徑等于 20有密封元件和滾動軸承處的直徑，應與密封元件和軸承的內孔徑尺寸保持一致。軸體上面存在兩支點的軸承要選用一樣的標準，方便加工軸承的座孔。挨著的軸段，應使直徑不一樣構成軸肩，軸肩在軸體上部件定位以及承受軸向力時要提供相應的高度，軸肩的直徑差通常選 5 到 10文軸肩處采取 5毫米的直徑差，接著把每段軸體的長度尺寸匹配到一塊，還要注意確定出軸的各段長度了。 用實心軸 335式中 :d直徑，單位為 轉矩，單位為 額定功率，單位為 kw n轉速，單位為 r/ 許用切應力，單位為 軸材料的常數 選擇軸的材料，通過查機械設計基礎一書中表 12 1，應該選擇 45號鋼并進行調制處理， 它需要 40切應力。 查機械設計基礎一書中表 12 3，取 120A 。根據上面公式計算，齒輪軸的最小直徑 d 20齒輪軸的最小直徑 d 20據結構，設計如圖 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 圖 3 5齒輪軸 4 絞刀設計 絞刀的作用是切割物料，它作為小型絞肉機的核心部件之一，具有不可替代的作用，如果沒有鉸刀，肉類根本就不可能被絞碎。 刀的設計 下圖 4字刀片的圖紙： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 圖 4 絞肉機絞刀片示意圖及每一葉刀片上速度分布 其值 為： 30000nv p（ ） 式中：線速度，單位為 m s； n旋轉速度，單位為 至旋轉中心的距離單位為 r起始點半徑單位為 R 終止點半徑單位為 根據前面的分析可知，前角 =刃傾角 =0。 根據以上分析可以看出，絞肉機刀片的設計有些問題。所以只能通過一葉刀片的與網眼扳相接觸的一條刀刃為對象從而來設計各個部位。 （ 1） 刀刃的起訖位置 刀刃的起訖位置的計算如下： 我們已知十字刀片得轉速 n 326r/ 時， ， r 30m/s 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 當 時， R ， 0 R 63 00 0 0/ 圓整后取 :r=15 R=45 2）刀刃的前角 刀刃上的受力情況如圖 (4示：圖 4 根據圖 4 其值為： s o ss o 因為刀刃與網眼板的摩擦力為： 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 肉與前刀面的摩擦力為： c o s)1()( 2 式中： F切割力（ N）； F 剪切抗力（ N）； 摩擦系數； 摩擦系數； 前角； 力（ N）； 力（ N）； 由于 ； 式中： 肉的抗剪應力，與肉的質地有關； A肉被剪切的面積，與網眼板的網眼直徑有關； 并不是一個變量，而是一個常量，假設2。F，簡化得： c o s)1()( 221 ； （ 3）刀刃的后角 刀刃后角的角度設計得合理與否是關系到絞肉機絞肉質量好壞的至關因素，只有把刀刃后角設計得合理，這樣才能保證絞肉機的絞肉精度高，并且運行平穩(wěn)可靠，隨著時間的推移，刀刃在經常使用后，會變得越來越鋒利，更方便絞肉。根據絞肉機的相關設計準則，我們知道，絞肉 機的刀刃后角的標準是有資料可以查找的，故查找相關資料后，我們知道，絞肉機的后角的取值范圍一般在： 53 (肉質越軟取值越大，反之則取小值 ) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 （ 4） 刀刃的刃傾角 本次設計的小型絞肉機刀刃為斜口式刀刃，其具體的結構圖如下圖所示： 圖 4刃傾角與刀刃鋒利度 由上圖可以看到，橢圓的長半徑處的曲率半徑就是刀刃實際純圓半徑 它們之間有直接的因果關系。 其中曲率半徑與實際純圓半徑的聯系有下式可以看出來 ： ne 通過以上計算公式我們可以看出，如果增大刃傾角，絞肉機的刀刃就會越來越鋒利，相反地，如果減少絞肉半徑，絞肉機的刀刃就會變得越來越鈍，絞肉機的鋒利程度與刀刃傾角有直接關系。如果想要絞肉機的絞肉效果好，就必須合理地設計出絞肉機的絞肉刀片的傾角，這對于絞肉機的設計來說具有非常重要的意義和作用。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 圖 4r / 該小型絞肉機的初始刃傾角的計算過程如下所示： 圖 4 )/(220 式中： r起始點半徑 ( R終止點半徑 ( b寬度（ ; 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 0初始刃傾角； （ 5）絞肉速度的確定和設計 由公式： n 其值為： )(30 000 圖 4 7 刀刃上任一點的速度示意圖 又因為： / R 所以：3 00 00s 22 R 整理得 30000/s 22 n 3 0 0 0 0/s （ ） 式中：向速度分度 m s； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 v切向速度分量 m s； 中心距離 刃傾角； 計算半徑 R終點半徑 r起點半徑 5 生產能力分析 刀的切割能力 切割能力是衡量絞肉機加工效率的一個重要因素，切割能力的好與壞直接與絞肉機的加工效率有關系，通過一下公式我們知道： )/(460 22 式中： F切割能力（ 2 ）； n轉速（ r/ ;326r/外徑（ 168 孔眼總面積與樣板面積之比。 Z絞刀刃數；取 4 肉機的生產能力 G 生產能力 G（ kg/h）： 其中： 1F 被切割 1值與孔眼直 徑有關（ 2 ）； A利用系數，一般為 率消耗 N 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 絞肉機的功率消耗的能力與絞肉機的刀刃傾角以及絞肉機的加工精度等等都有直接關系，由下式可知： (G 絞肉機的產能 W 切割 1料耗用能量 傳動效率 樣板孔徑 3 8、 10 16 絞刀刃數 8 4 2 生產能力 kg/h 800 1000 1400 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 總 結 光陰似箭，一轉眼幾個月的畢業(yè)設計就接近尾聲了，讓我感到唏噓不已 ，在前期的時候，對于畢業(yè)設計不了解的我，如無頭蒼蠅似的亂撞，然后通過大量的文獻查閱，漸漸的知道了小型絞肉機的發(fā)展歷史，國內外現狀而且發(fā)現了它們的不足，然后便投入了小型絞肉機原理和結 構的研究中，通過本次設計，加深了我對小型絞肉機的工作原理，一個機器的成型，各個零部件之間都要緊密聯系，在選取數據的時候不能出一點差錯，一點錯，就會讓我的設計功虧一簣。正所謂：一步錯，步步錯。通過小型絞肉機的設計我了解到送料機構，切割機構以及驅動機構配合的重要性 通過本次設計，我還提高了利用制圖軟件的水平，并吸收了大量的經驗，總結出以下幾點。關于圖紙的繪制方面，當零件的尺寸已經給出，不考慮圖紙尺寸不合適的，基于實物，裝配時必須考慮的大小是合適的，因為 會引起的尺寸誤差，和 甚至出現欠定義大小，因此，必須通過在這個時候對零件進行測量，進行修改，直到符合要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 參考文獻 1 張華 機械設備設計 北京：科學出版社， 2 李念 小型絞肉機概述 北京：機械工業(yè)出版社， 3 張棟 小型絞肉機的創(chuàng)新設計 4 姜繼海，宋錦春，高常識 . 小型絞肉機工作原理 5 張春林，曲繼方，張美麟 機械工業(yè)出版社， 6 錢平 . 加工專機應用技術 機 械工業(yè)出版社， 7 張遼遠 . 小型絞肉機的設計與實現 . 機械工業(yè)出版社， 8 基恩士傳感器選擇