紅薯等食品粉碎機設計【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 摘要 隨著食品工業(yè)的發(fā)展，以及市場需求的變化，近年來我國的粉碎機層出不窮。專用的食品加工粉碎機從無到有、從少到多有了長足的發(fā)展?，F(xiàn)今市場上有專用加工一種農作物的粉碎機，也有可加工多種農作物的粉碎機。各種各樣的粉碎機，從大型的到小型的，名目繁多。粉碎機的工作原理也不一樣，有的是用刀片切削的方式進行粉碎，也有的用磨盤進行磨碎。經過我的現(xiàn)場的了解和對市場上各種粉碎機的探究，市場上的粉碎機主要是大型商用粉碎機和超小型粉碎機，沒有一種是小型粉碎機。這對需要小型粉碎機的用戶來說，沒有合適的產品供其選擇。在這里我針對這 種情況，設計了一款小型紅薯粉碎機，非常適合小型加工廠和農村家庭的使用。 該機主要有入料口、機箱和釘齒滾筒及傳動部件等組成。以電動機為動力源，動力由電動機輸出軸輸出，再通過傳動帶傳遞到釘齒滾筒上，釘齒滾筒配合機箱的間隙將紅薯等食品粉碎，粉狀的紅薯?？孔陨碇亓τ沙隽峡谂懦鰴C體外。粉碎機結構的設計要求簡易，通用，實用性高等特點。為此，在設計粉碎機結構時，考慮機構的相關配合，來實現(xiàn)粉碎機最高的工作效率及較高的實用價值。 關鍵詞 ：紅薯 ; 粉碎機；滾筒；設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 of as as in in s to a on to a of A of to of my of on on no is a a a It is of a as by of is to by of is in of to of a 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 1 緒論 . 1 言 . 1 用范圍及特點 . 1 2 食品粉碎機的工作原理與操作方法 . 2 作原理 . 2 作方法 . 2 3 粉碎機設計總體結構 . 3 料部分 . 3 碎部分 . 3 箱部分 . 3 料口部分 . 3 架部分 . 4 碎機設計的總體設計 . 4 4 食品粉碎機設計 . 6 動機的選擇 . 6 齒條上的釘齒轉速 . 6 齒滾筒的轉速 . 6 動機的功率 . 6 動機的轉速 . 7 5 傳動裝置的總體設計 . 9 定中心距 . 9 算主動輪上的包角 1 . 9 定 z. 9 算單根 V 帶初拉力 F. 10 算對軸的壓力 . 10 動部分的設 計 . 10 定帶輪直徑及兩皮帶輪的相關尺寸 . 10 6 粉碎機設計主要參數(shù)的確定 . 13 本結構參數(shù) . 13 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 要工作參數(shù)的確定 . 13 的結構設計 . 13 的強度計算 . 14 的受力分析 . 15 斷危險剖面 . 16 的疲勞強度安全系數(shù)校核 . 17 7 軸承和鍵的選用 . 18 承的選用和潤滑 . 18 承兩端的固定與密封 . 18 的選用 . 18 總結 . 20 參 考 文 獻 . 21 致謝 . 22 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 言 我國糧食加工機具的發(fā)明和使用很早，片式石磨和石碾已有兩千年的歷史，在晉代以后水磨，水碾就有了發(fā)展。在我國西北地區(qū)，還發(fā)現(xiàn)錐式石磨，和現(xiàn)代的錐式磨粉機很相似。這說明了我國古代勞動人民的勤勞和智慧。 隨著社會的進步，生活的沒一個角落都有機械的參與。農業(yè)是我國的基礎經濟，是國家發(fā)展的根本。機械的普及，不僅使農業(yè)加強了農業(yè)化生產，同時也減輕了農民的勞動強度。 目前，我國的紅薯總種植面積保持在 620 萬公頃左右，總產量穩(wěn)定在 1 億噸以上，分別占全世界 的 70%和 80%。我國已成為世界上最大的紅薯生產國。在全國的農作物主產中，紅薯僅次于水稻、小麥和玉米，居第 4 位 。而將種植的紅薯加工成薯粉需要使用大量的機械，來提高農業(yè)生產率。因此，粉碎機的開發(fā)和利用具有可觀的市場，科技的創(chuàng)新更好的開闊了市場。為此，紅薯等食品粉碎機不僅能夠減輕農民的勞動負擔，而且提高了農民勞動效率。這里我僅對一種粉碎機設計作為課題討論和研究。將紅薯等食品粉碎機是將紅薯脫皮后，經過一段時間的風干，然后將紅薯加工成粉碎狀的機械。 適用范圍及特點 本產品適用于小型面粉廠及家庭的糧食加工， 可從前道皮磨用到心磨。其工作效率高，生產成本低廉，結構簡單，便于操作。用戶可以自行更換部分簡單的零部件。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 2 食品粉碎機的工作原理與操作方法 工作原理 它的工作原理是：將風干的紅薯等食品放在入料口中，在重力的作用下下滑至高速旋轉的釘齒滾筒上，在高速旋轉的釘齒滾筒的作用下，滾筒上面的釘齒不斷的將紅薯等食品刮落成粉碎狀。已成粉碎狀的紅薯等食品隨著高速旋轉的滾筒下落在出料口處，已粉碎的紅薯等食品通過自身的重力及旋轉離心力穿過出料口排出機體外，不斷的補給風干的紅薯等食品到入料口中，則出 料口不斷產生粉碎狀紅薯等食品。 操作方法 設備安裝好后， 先讓機器空載運轉，如發(fā)現(xiàn)有不正常的現(xiàn)象應立即停車， 調整好后再試車。這樣反復進行調試，直到沒有異?，F(xiàn)象為止。當粉碎機需要進行工作時檢查機器的運作正常否 ,然后按啟動按鈕，使粉碎機處于準備工作狀態(tài)。將物料投入進料口，粉碎機就進入了工作狀態(tài)。從出料口檢驗被粉碎過的物料是否符合生產的工藝要求。如不符合要求，需要重新將物料加入進料口粉碎，直至被粉碎過的物料符合工藝要求為止。直至粉碎機正常工作。需要停車時，按停車按鈕便可停車。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 粉碎機設計主要組成部分：入料口、釘齒粉碎滾筒、軸、機箱部分、出料口、電動機、機架等部分組成。整體組成如圖 1 所示： 料部分 入料口與粉碎機設計的機箱上蓋部分相連，他是利用 2 毫米左右厚的不銹鋼板制成，入料口部位與釘齒滾筒的釘齒部位相切，將已撥皮的風干紅薯、芋頭等食品從入料口進入，靠自身重力下滑到粉碎部位，即旋轉的釘齒滾筒和機箱部分，從而進行粉碎。 碎部分 粉碎部分主要由釘齒粉碎滾筒完成。紅薯等食品在釘齒滾筒和機箱部分進行粉碎，高 速旋轉的釘齒滾筒將紅薯進行切碎，切碎的紅薯隨著旋轉的釘齒滾筒下滑到機箱底部，即出料口。 箱部分 它主要是由機箱主體和機箱兩端的連接端口組成，通過焊接聯(lián)接。 機箱主體是由 2 毫米左右厚的不銹鋼板焊接制成，機箱主體上端與入料口焊接聯(lián)接，下端與出料口在兩邊分別用螺栓聯(lián)接。 料口部分 出料口部分主要由 2右厚的不銹鋼沖壓制成，在出料口的左右兩端是由兩個連接端口組成。左右兩端的端口與出料口主體通過焊接聯(lián)接在一起。兩端端口再采用焊接聯(lián)接在機架上，主要承擔機體的負載和力矩。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 架 部分 機架式由左機架、右機架、出料口、下滑板和穩(wěn)定結實的主機梁組成。機架是粉碎機設計主要支撐，它承擔著粉碎機的主要重量和動力、負載和力矩，因此它的設計許強不弱的部分。機架的兩部分要各自穩(wěn)定，而且要相對固定，以便做到機械運轉過程中不會產生晃動、歪斜，造成人身危險。因此為了機架的堅固，此紅薯粉碎機設計采用 3的角鋼制成。 碎機設計的總體設計 為了更優(yōu)化紅薯粉碎機的機型和結構設計，此粉碎機采用電力拖動，而且電動機也同樣采用節(jié)能式。電動機在粉碎機的下部，與粉碎機的機架的下機架固定 連接，這樣可以節(jié)省電動機所占空間。粉碎機設計從入料口中風干去皮的紅薯道出料口粉狀的紅薯，是粉碎機一體完成的。它最大的優(yōu)點是在短時間內可以完成幾個人的勞動強度，從而提高了工作效率，節(jié)省了勞動時間。此臺紅薯粉碎機除這些優(yōu)點之外，還有安全性能高、效率高、堅固耐用、結構簡單便于維修和保管。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 圖 1 紅薯等食品粉碎機立體圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 根據(jù)粉碎機一書中的介紹，有關粉碎機的設計 的相關參數(shù)數(shù)據(jù)，粉碎機主軸為 5001000r/齒滾筒的直徑是 300重是 25率是 13產能力 500h。 動機的選擇 根據(jù)實踐測量得知每個釘齒的均勻受力為 40N ，當粉碎機設計正常工作時釘齒滾筒上的釘齒條快速旋轉，其中均有兩條釘齒條受紅薯等食品所給的切向力，而另外兩個釘齒條是空行程，因此， 6 02740* ，即粉碎機設計正常工作時，受到的切向力為 560N 。 其中： N 釘齒所 受的力 M 參與工作的釘齒個數(shù) Z 參與工作的釘齒條數(shù) 齒條上的釘齒轉速 當粉碎機設計的釘齒滾筒快速轉動時，其上釘齒條的釘齒同樣有一定的轉速 ,這個轉速原于主軸的轉速和釘齒的半徑， 即： )14(100060 其中： V 釘齒的轉速 軸N 粉碎機主軸的轉速 D 釘齒距軸心的距離 數(shù)據(jù)代入 (4式得：32300( 齒滾筒的轉速 粉碎機設計所需功率為由粉碎機的工作阻力和運轉參數(shù)求定， 即： )24(1000 代入公式（ 4算求得： 。 動機的功率 電動機功率由公式 來 計算，粉碎機傳動裝置的總效率 a ，應由組成傳動裝置的各個部分運動副的效率只積，即 321 a ，其中 1 、 2 、3分別為每一個轉動副的效率，選取傳動副的效率值如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 滾動軸承（每對） 即取 1 = 帶傳動 即取 2 =齒滾筒轉動 （因為釘齒條固定于滾筒上） 即取 3=1 則 8 0 0 0 0 動機的轉速 根據(jù)資料粉碎機一書可查得主軸的轉速在 5001000 按機械設計指導書中表一所推薦的傳動比合理取值范圍，取 V 帶的傳動比 i 2 4，即可滿足電動機的轉速與主軸的轉速相匹配，故電動機轉速范圍可選為：2（ 10005004 ） 2000 符合這一范圍的同步電動機轉速的有 720 960r/1420 2840 根據(jù)容量和相關轉速，由機械設計通用手冊查出三種適宜的電動機型號，因此有三種不同的傳動比方案，如表 1： 表 1 電動機的型號和技術參數(shù)及傳動比 方案 電動機 型號 額定 功率 電動機轉速 基本參數(shù) P/步 轉速 滿載 轉速 效率（ %） 功率因 數(shù) 1 3000 2880 82 1500 1420 1000 960 83 750 710 82 臺考慮電動機和傳動裝置的尺寸、帶傳動的傳動比，可知方案 2比較適合 。因此選定電動機型號為 選電動機的額定功率 3載轉速420r 傳動比適中，傳動裝置結構較緊湊 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 如表 2： 表 2 其主要參數(shù)如下表 型 號 額定功率 載 時 額 定 電 流 額 定 轉 矩 最 大 轉 矩 轉速 r 電流（ 380V） 效 率% 功率因數(shù) 1420 電動機尺寸列表 單位 中心高 H 外形尺寸 )2(底腳安裝尺寸 地腳螺栓孔直徑 K 軸伸尺寸 裝鍵部位尺寸 電動機的輸出軸尺寸 G 100 140160 12 6028 28248 24 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 5 傳動裝置的總體設計 定 中心距 a 和帶的基準長度 根據(jù) d+2d)0a2(1d+2d) 取 0a=400據(jù) )35(4)()(22 02212100 代入公式（ 5 2 4 04 0 04)1 8 075()1 8 075( 02 20 由機械設計手冊表 12帶的基準長度 250052 124012504002 00 算主動輪上的包角 1 000001200 518018060180 a 主動輪包角合適 定 V 帶根數(shù) z b)計算 z )45(11 械設計手冊表 12 由機械設計手冊表 1295.0械設計手冊表 12K 代入公式（ 5 3 取 z=4根 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 算單根 V 帶初拉力 F )55() 0 00 2 m=代入公式（ 520 2 . 5 7 75 0 0 1 0 . 6 2 1 8 . 2 8 5 0 . 70 . 9 9 5 1 8 . 2 算對軸的壓力 65(2s i 0 代入公式（ 5 8 4s 02 0 動部分的設計 選擇 根據(jù)計算功率 P=n=1440r/機械設計手冊圖 12型帶。 定帶輪直徑及兩皮帶輪的相關尺寸 a) 參考機械設計手冊帶傳動設計 部分，選取小帶輪直徑1d=75 b) 驗算帶的轉速 由 )15(100060 11 代入公式（ 4100060 11 =m a x/ 0060 1 4 207514.3 帶的速度合適 (普通 V帶 4530m ) c) 從動帶輪直徑2紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 76 0 0 751 4 2 02 1112 由機械設計手冊表 12d =180mm d) 皮動輪的相關尺寸 由于選擇了 帶，因此可以確定頂寬 b=13寬 1，高度 h=8角 040 。并且軸的直徑為 30查機械設計表 5 6,10,15,5.2 m i nm i nm i n 如圖 2所示 由公式 ）（為輪槽數(shù)） 25(2)1( 代入公式（ 4： B=65 2主動皮帶輪 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 4/17/1(170)30144(11011示由如圖同理可以求得主 動輪的相關尺寸為以下： 0 0,65,75 圖 3從動皮帶輪 由于考慮皮帶輪的為高速旋轉，防止皮帶輪在軸向發(fā)生偏移，故在皮帶輪的右端采用螺母緊固，根據(jù) 617024的螺母。由軸徑根據(jù) 848 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 6 粉碎機設計主要參數(shù)的確定 本結構參數(shù) a給料口寬度、長度、高度、傾角 給料口寬度大于 2倍最大給料尺寸取 B=500L=600了要求給料有一 定的垂直下落速度取 h=30求入料塊經導板給入，因此，導板的傾角不應小于 600 ，否則引起給料塊的堆積。 粉碎機的機箱寬度尺寸由釘齒滾筒的尺寸決定 ,一般直徑略大于釘齒滾筒直徑。在機箱與出料口連接處焊接兩個鉸鏈，便宜機箱與出料口的安裝和定位以及粉碎機維修的方便性 c給料方式 紅薯粉碎機采用人工給料的方式。粉碎機要求給料塊有一定的垂直下落速度，并且紅薯等塊狀食品靠自 身重力擠壓下層食品，便于下層食品進行粉碎。故給料口一般都設置在機架的上方。 要工作參數(shù)的確定 的結構設計 a) 軸的材料及熱處理 由于粉碎機的設計功率不是太大，對其重量和尺寸無特殊要求，故選擇常用材料 45 鋼，調質處理。 b)初估軸徑 按扭矩初估軸的直徑， 查機械設計 表 10 C=106慮倒安裝皮帶輪僅受扭矩作用，取 C=110，則 )16(3m i n C 由軸承的材料和承載情況縮確定的常數(shù)； P 軸的輸出功率， n 軸的轉速， r/買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 代入公式（ 6 2 031 1 0 33m i n 初次選擇軸徑 d=40的各段長度主要根據(jù)軸上零件的轂長或軸上的零件配合部分的長度確定。另外，也要根據(jù)機體及軸承蓋等零件有關。本設計中，綜合考慮機體、轉子、襯板、軸承座等因素的影響后，初步確定軸的直徑為以下： 第一階段選擇軸徑 4螺紋軸。由于此處不受軸向力，只有緊固從動皮帶輪的作用，因此根據(jù) 6170擇 螺母。 第二階段選擇軸徑 0于要在軸上開鍵槽，根據(jù)軸的受力以及強度要求選擇軸的直徑為 40 第三階段考慮軸和滾動軸承配合，在滾動軸承滿足強度要求的情況下，由276擇的軸承的直徑初步確定軸徑 0第四階段軸焊接在滾筒端蓋上，考慮到滾筒的扭矩軸的扭矩和彎矩等因素，在許強不許弱情況下初步選擇 0 第五階段軸有定位滾筒端蓋的作用，在強度上沒有很大的要求，只需大于 初步選擇 0軸的 另一個端頭的直徑和上面軸的軸徑相對應。 的強度計算 具體設計尺寸如圖 4 所示。 圖 4 軸的結構尺寸 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 的受力分析 (見圖 5a 畫軸的受力簡圖 (見圖 b)。 圖 5 軸的受力分析及彎扭矩圖 b 計算支承反力。 由式： )26(21 700再由式： )36()( 2121 而 0 75入公式得 在垂直面上 752350221 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 c 畫彎矩圖（見圖 c， d， e） 由式： 在水平面上， a 1 6 2 0 0 0602 7 0 01 a a 剖面右側 1 6 2 0 0 0)( 212 在垂直面上 997502 540303502 43 合成彎矩， a a 剖面左側 由式： )46(22 得 2 5 0 2 4 0997502 2 9 5 0 0 2222a 2 3 5 1 8 92 2 9 5 0 01 6 2 0 0 0 2222 d畫轉矩圖（見圖 f） 由式： )56(2 矩 787582305252在滾筒和軸連接處轉矩 斷危險剖面 顯然，由圖中 a a 截面處合成彎矩最大、扭矩為 T，該截面左側可能是危險剖面，故 a a 截面左側有可能是疲勞破壞危險剖面。 的彎扭合成強度校核 由機械設計表 10得 00,600101 P 由式 )66(2 )(d 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 的疲勞強度安全系數(shù)校核 由表 10得 5 5,3 0 0,6 5 011 M P 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 7 軸承和鍵的選用 承的選用和潤滑 a軸承所受載荷的大小、方向和性質，是選擇滾動軸承的主要依據(jù)。 左端選： 2766208 型深溝球軸承 右端選： 276208 型深溝球軸承 b校核軸承的使用壽命 根據(jù) r 1 6 6 6 7（ 7 對于 153662型軸承，假定其壽命為 3年 查手冊 NC r 619670 00 207 hL h3 1 6 5 47 2 0 76 1 9 6 7 08701 6 6 6 7 310 該軸 承符合要求。 c軸承潤滑方式選用油潤滑。 承兩端的固定與密封 軸承兩端采用軸承端蓋固定，在軸承端蓋上采用 毛氈圈固定 ,防止?jié)櫥托孤兜綑C箱內部。 B/毛氈圈根據(jù) 的選用 a根據(jù)軸的直徑分別選擇鍵 鍵 1： 8 7 40 （ 鍵 2： 5 5 40 （ b平鍵的校核 根據(jù) M 4（ 7 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 T 轉矩， ； d 軸的直徑， h 鍵的高度， l 鍵的工作長度， P 許用擠壓應力 ， 由機械手冊表 P =30 45 鍵一： 8 7 40 M P 3596944符合要求。 鍵二： 36 20 848 M P 05 3 5 9 6 944 3 符合要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 總結 粉碎機是經濟型的粉末制品成型設備，通過采用電動機作為動力輸出裝置，將紅薯等食品加工成粉狀，操作簡易 ，容易上手。只需不斷手工補給未加工的紅薯等食品，生產效率高。 通過這次對紅薯等食品粉碎機的設計，讓我受益匪淺。可以從以下幾個方面來體現(xiàn)。首先，我深深的知道了科學設計的嚴謹性，在各尺寸方面上不僅要考慮強度要求的需要，還需要考慮零部件間的配合關系及要有一定美觀性。在選擇方案時，要確定各零部件的加工的可行性及經濟性等因素。其次，在這次設計過程中，我也明白了設計工作的艱辛，通過無數(shù)次的論證及驗算，不斷地查閱各種相關資料，并且經過一次次的實驗，在設計過程中不斷地修改圖紙和數(shù)據(jù)，盡量使設計更加完美，所付出的努力不是一句 話能概括的。最后，在這次設計過程中我也深知團體合作的力量。一個人的能力是有限，通過同學和指導老師的大力幫助才能使這次設計順利完稿