絞肉機(jī)的設(shè)計(jì)

1、.目錄中文摘要3摘要 3第 1 章 引言 . 4第二章 結(jié)構(gòu)與工作原理 . . 52.1絞肉機(jī)結(jié)構(gòu) 52.1.1送料機(jī)構(gòu) 52.1.2切割機(jī)構(gòu) 52.1.3驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 52.2 絞肉機(jī)的工作原理5第三章螺旋給料機(jī)的設(shè)計(jì) 73.1 扭籠設(shè)計(jì)73.1.1扭籠的材質(zhì)73.1.2螺旋直徑73.1.3螺旋給料機(jī)轉(zhuǎn)速73.1.4螺距83.2 絞盤設(shè)計(jì)8第 4 章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . . 94.1 電機(jī)選型 94.2 皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 94.2.1設(shè)計(jì)功率 94.2.2選擇皮帶類型104.2.3傳動(dòng)比104.2.4小皮帶輪參考直徑104.2.5大皮帶輪底徑104.2.6皮帶速度檢查104.2.7初步軸距104.2.

2、8所需膠帶參考長度 104.2.9實(shí)際軸距 114.2.10小皮帶輪包角 114.2.11單個(gè) V 型皮帶的基本額定功率 114.2.12單三角帶式額定功率增量114.2.13V帶數(shù)量114.2.14單條三角帶預(yù)緊力 114.2.15作用在軸上的力 114.2.16滑輪結(jié)構(gòu)及尺寸 124.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 124.3.1材料選擇、測定及精度等級 124.3.2按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計(jì) . . 124.3.2.1 確定中心距 . 124.3.2.2 確定模數(shù) . 134.3.2.3 確定齒數(shù) 134.3.2.4 主要幾何尺寸的計(jì)算 . . 134.3.3檢查齒面接觸強(qiáng)度144.3.4檢查牙根的強(qiáng)度

3、 164.3.5齒輪及齒輪副精度檢驗(yàn)項(xiàng)目的計(jì)算174.3.5.1 確定齒厚偏差代號174.3.5.2 確定齒輪三個(gè)公差組的檢驗(yàn)項(xiàng)目和公差值 174.3.5.3 確定齒輪副的檢驗(yàn)項(xiàng)目和公差值 174.3.5.4 確定齒輪毛坯的精度 . 184.4 車軸設(shè)計(jì) . 184.4.1按抗扭強(qiáng)度計(jì)算 . 18第 5 章 鉸刀的設(shè)計(jì) . . 205.1 鉸刀設(shè)計(jì) 205.1.1刀片的起止位置215.1.2刀片前傾角215.1.3刀片后角 . 235.1.4葉片傾角 235.1.5測量刀片上任意一點(diǎn)的切碎速度245.1.6刀片的結(jié)構(gòu)26第六章 產(chǎn)能分析. . 276.1 鉸刀的切削能力 . 276.2 絞肉機(jī)

4、生產(chǎn)能力 . . 276.3 功耗. 27設(shè)計(jì)概要 28參考 . 29至30摘要本文論述了肉類加工機(jī)械絞肉機(jī)典型零部件的工作原理、主要技術(shù)參數(shù)、傳動(dòng)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及產(chǎn)能分析。關(guān)鍵詞:絞肉機(jī), 絞肉模型, 鉸刀, 研磨籠第一章 簡介隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對食品行業(yè)提出了更高的要求?，F(xiàn)代食品向營養(yǎng)、綠色、方便、功能性食品方向發(fā)展，功能性食品將成為新世紀(jì)的主流食品。食品工業(yè)也成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，與食品工業(yè)相配套的食品機(jī)械工業(yè)發(fā)展尤為迅速。食品工業(yè)的現(xiàn)代化水平在很大程度上取決于食品機(jī)械的發(fā)展及其現(xiàn)代化。沒有現(xiàn)代儀器設(shè)備，就談不上現(xiàn)代食品工業(yè)。食品工業(yè)的發(fā)展是設(shè)備和技術(shù)共同發(fā)展

5、的結(jié)果。裝備與技術(shù)要優(yōu)化匹配，以裝備創(chuàng)新創(chuàng)新推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，以技術(shù)發(fā)展推動(dòng)裝備發(fā)展改進(jìn)。兩者相互促進(jìn)、相互提高，是整個(gè)食品工業(yè)走向現(xiàn)代化的必要條件。在肉類加工過程中，切碎、切碎、混合的機(jī)械化程度最高。其中絞肉機(jī)、切碎機(jī)、攪拌機(jī)是最基本的加工機(jī)械。幾乎所有的肉類加工廠都有這三種類型。設(shè)備。我國一些大型肉類加工廠先后從西德、丹麥、瑞士、日本等國引進(jìn)先進(jìn)的加工設(shè)備，但價(jià)格非常昂貴。目前，中小型肉類加工企業(yè)使用的設(shè)備大多是我國設(shè)計(jì)制造的絞肉機(jī)，是專為中小型肉類加工企業(yè)設(shè)計(jì)的各種肉類餡料粉碎的理想機(jī)器。例如在午餐肉罐頭的生產(chǎn)中，在魚露、魚丸等產(chǎn)品的制造中，可以對肉進(jìn)行粗、中、細(xì)研磨，以滿足不同加工工

6、藝的要求，也可以使用機(jī)器作為其他原料的擠壓設(shè)備。絞肉機(jī)第二章結(jié)構(gòu)與工作原理2.1絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu)絞肉機(jī)主要由進(jìn)料機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，如圖2-1所示。圖 2-1 絞肉機(jī)結(jié)構(gòu)1. 機(jī)架 2. 鉸刀 3. 擠肉模板 4. 旋蓋 5. 滾筒 6. 繅絲籠 7. 料斗 8. 減速機(jī)9.大皮帶輪 10.電機(jī) 11.三角帶 12.小皮帶輪2.1.1進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括料斗7、絞車籠6和絞車滾筒5。其作用是將物料向前輸送到切割機(jī)構(gòu)，并在前端擠壓物料。2.1.2切割機(jī)構(gòu)包括擠肉樣3、鉸刀2、螺帽4。其作用是將擠入模板孔內(nèi)的材料切割。模板孔有多種規(guī)格，可根據(jù)不同工藝要求隨時(shí)擰下螺帽進(jìn)行更換。2.1.3驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電

7、機(jī)10、皮帶輪9、12、減速機(jī)8、機(jī)架1等。2.2絞肉機(jī)的工作原理工作時(shí)，物料先開啟后出料。由于物料本身的重力和螺旋給料機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，物料不斷地被送入鉸刀進(jìn)行撕碎。因?yàn)槁菪o料機(jī)的螺距應(yīng)該是后比前小，但螺桿軸的直徑后比前大，對物料產(chǎn)生一定的擠壓力，迫使切碎的肉從格柵板上的孔中排出。 .用于制作午餐肉罐頭時(shí)，肥肉需粗磨，瘦肉需細(xì)磨。網(wǎng)格上有幾種不同尺寸的孔，通常粗絞直徑為 8 英寸10毫米，細(xì)絞直徑通常為 3 英寸5毫米。粗細(xì)絞合光柵的厚度均為 10 厚12毫米。由于粗捻直徑較大，出料更容易，螺旋喂料機(jī)的速度可以比細(xì)捻快，但最高不超過400轉(zhuǎn)/鉸刀的切削刃沿刀具的傳送安裝。鉸刀由工具鋼制成，刀片必須

8、鋒利。使用一段時(shí)間后，刀片會(huì)變鈍。此時(shí)，刀片應(yīng)更換新刀片或重新磨尖。否則會(huì)影響切割效率，甚至有些碎屑被切碎后不會(huì)排出，而是經(jīng)過擠壓和研磨后排出成漿狀，直接影響成品質(zhì)量。據(jù)部分工廠研究，午餐肉罐頭嚴(yán)重析脂的質(zhì)量事故往往與此原因有關(guān)。裝配或更換鉸刀后，必須擰緊緊固螺母，以保證格子不動(dòng)，否則格子的運(yùn)動(dòng)與鉸刀的轉(zhuǎn)動(dòng)之間的相對運(yùn)動(dòng)也會(huì)造成精煉材料的效果。鉸刀必須與網(wǎng)格緊密接觸，否則會(huì)影響切削效率。螺旋進(jìn)料器在機(jī)器壁內(nèi)旋轉(zhuǎn)。必須防止螺釘表面與機(jī)壁碰撞。如果發(fā)生輕微碰撞，機(jī)器將立即損壞。但它們的間隙不宜過大，否則會(huì)影響進(jìn)料效率和擠壓力，甚至造成物料從間隙處倒流，因此對這些零件的加工和安裝要求比較高。絞肉機(jī)的

9、生產(chǎn)能力不是由螺旋喂料機(jī)決定的，而是由切刀的切割能力決定的。因?yàn)橄铝虾蟊仨殞⒘蠌目字信懦?，螺旋送料機(jī)才能繼續(xù)送料，否則不管送多少料，都會(huì)造成堵料。第三章螺旋給料機(jī)的設(shè)計(jì)3.1 扭籠的設(shè)計(jì)絞籠的作用是將物料向前輸送，前端擠肉。如圖3-1所示，設(shè)計(jì)中采用了變螺距和變根徑的螺桿，即后螺距大前小，后螺距小后牙大。前，使扭籠與扭筒之間的容積逐漸減小。小達(dá)到對材料的擠壓效果。卷筒籠前端的方軸上裝有鉸刀，后端面上裝有兩個(gè)定位鍵，與主軸前端面上的鍵槽相配合，傳遞動(dòng)力。圖 3-1 扭籠3.1.1籠子的材質(zhì)扭籠材質(zhì)為HT2003.1.2螺旋直徑=0.136 m拿 D =160G生產(chǎn)能力，從原來的條件，G=1t/h

10、K-材料綜合特性系數(shù)，查表1-16得K=0.071- 材料的填充系數(shù)應(yīng)在B4的表1-16中找到= 0.15- 材料噸/米豬肉的堆積密度為1.5噸/米C與螺旋送料器傾角有關(guān)的系數(shù)，查B4表1-15得C=13.1.3螺旋喂料機(jī)轉(zhuǎn)速從原始數(shù)據(jù)n=326r/min3.1.4螺距固體表面螺旋的螺距t=D3.2 絞盤的設(shè)計(jì)由于肉在絞肉鼓內(nèi)被攪動(dòng)，在擠壓力的反作用力下，物料有倒流的趨勢，所以絞肉籠壁上設(shè)計(jì)了8個(gè)止推槽。它們沿圓周均勻分布，如圖3-2所示加捻筒壁與加捻籠的間隙要適當(dāng)，一般為3 -5mm。間隙過大，物料會(huì)倒流；如果間隙太小，籠子和絞盤的墻壁很容易發(fā)生碰撞。卷線器材質(zhì)可選鑄鐵，HT200圖 3-2

11、 卷盤第四章傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于絞盤籠只有一個(gè)工作速度，所以從電機(jī)到絞盤籠的運(yùn)動(dòng)路線為定比傳動(dòng)，其總傳動(dòng)比可由皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等機(jī)構(gòu)逐級減速獲得.扭籠轉(zhuǎn)速不易過高，因?yàn)檩斔土坎粫?huì)隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，效率反而會(huì)降低，而轉(zhuǎn)速過高，物料會(huì)因摩擦而發(fā)熱，出口壓力增大，容易造成物料變性而影響絞肉的質(zhì)量。因此，研磨籠的轉(zhuǎn)速一般為200-400r/min。更合適。在本機(jī)中選擇 326r/min。從傳動(dòng)比標(biāo)準(zhǔn)系列中查 B2 表 2-1初賽1.76 2.5傳動(dòng)路線根據(jù)所選電機(jī)和籠速要求設(shè)計(jì)如下：4.1 電機(jī)的選擇N= =4(KW)G絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力， 1000kg/hW切削材料所消耗的能量1

12、kg，其值與孔的直徑有關(guān)，d越小，w越大，當(dāng)d = 3mm,取 w=0.0030kw.h/kg。 （檢查 B5p ）- 傳輸效率，取0.75因此，根據(jù)N=4kw，n=1500r/min，查B1表10-4-1選擇Y-4 112M，再查B1表10-4-2得到112MY-4電機(jī)的結(jié)構(gòu)。圖 4-1 112MY-4 電機(jī)外觀4.2 皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)4.2.1設(shè)計(jì)力量-條件系數(shù)，查B1表8-1-22，取=1.2P - 提供的功率4.2.2選擇的皮帶類型按合叉B1圖8-1-2選用普通V帶A型， -小帶輪轉(zhuǎn)速1440r/min4.2.3傳動(dòng)比1.76 = =4.2.4小皮帶輪參考直徑（mm）選自 B1 表 8-1

13、-12 和表 8-1-14 100mm 75r/min4.2.5大皮帶輪參考直徑（mm）從 B3 的表 8-7 中得到=180mm4.2.6皮帶速度檢查4.2.7初始軸距（mm）4.2.8所需皮帶參考長度（mm）=886mmB1的表8-1-8，取= 900mm，即皮帶類型為A-9004.2.9實(shí)際軸距4.2.10小皮帶輪包角=4.2.11單V帶的基本額定功率根據(jù)皮帶型號和普通V帶查B1表8-1-27(c) ，取1.32kw4.2.12單三角帶式額定功率增量根據(jù)皮帶型號并檢查 B1 表 8-1-27(c)4.2.13V帶數(shù)量ZZ =小帶輪包角修正系數(shù)查B1表8-1-23，取0.96- 檢查B1表

14、8-1-8中的皮帶長度修正系數(shù)，取0.874.2.14單V帶預(yù)緊=134(N)mV帶的每米質(zhì)量（kg/m），查閱B1表8-1-24，取0.1k/gm4.2.15作用在軸上的力- 考慮新皮帶的初始預(yù)緊力是正常預(yù)緊力的 1.5 倍4.2.16皮帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸滑輪不僅要有足夠的強(qiáng)度，還要使其結(jié)構(gòu)上可制造，質(zhì)量分布均勻，重量輕，避免因鑄造而產(chǎn)生過大的應(yīng)力。輪槽的運(yùn)行表面應(yīng)光滑（表面粗糙度）以減少皮帶磨損。滑輪材質(zhì)為HT200。查B1表8-1-10得到參考寬度V皮帶輪槽尺寸，根據(jù)皮帶輪的參考直徑，查B1表8-1-16確定輻條圖 4-2 小滑輪 圖 4-3 大滑輪4.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)4.3.1選擇材料、

15、確定和分級。參考B1表8-3-24和表8-3-25選擇兩種齒輪材料：大小齒輪均為40 ，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火后，齒面硬度為45-50HRc；準(zhǔn)確度等級為 6 。根據(jù)硬度下限，可以從BI的圖8-3-8(d)的MQ級質(zhì)量指標(biāo)中查到；可以從B1的圖8-3-9(d)的MQ級質(zhì)量指標(biāo)中找到； .4.3.2按接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)4.3.2.1 確定中心距a（按B1表8-3-27中的公式設(shè)計(jì)）式中：配對材料修正系數(shù)Cm=1（查自B1表8-3-28）螺旋角系數(shù) Aa=476（查自 B1 表 8-3-29）負(fù)載率K=1.6（參考B1表8-3-27推薦值）小齒輪額定扭矩齒寬系數(shù)=0.4（參考B1表8-3-4推薦值）傳動(dòng)比

16、u=i=2.5內(nèi)容接觸應(yīng)力（參考B1表8-3-27推薦值）然后取一個(gè) =80mm4.3.2.2 確定模量m （參考B1表8-3-4推薦表）m=(0.0070.02)a=0.561.6，取m=1.5mm4.3.2.3 確定齒數(shù) z , z初始螺旋角= 13z = = =29.4 取 z =30z =z =2.5 30=75 取z =75重新確定螺旋角4.3.2.4 計(jì)算主要幾何尺寸（按B1表8-3-5計(jì)算）指數(shù)圓直徑d =mz /cos =1.5 30/cos =45.7mmd =mz /cos =1.5*75/cos =114.3mm齒頂直徑d = d +2h =45.7+2 1.5=48.7

17、mmd = d +2h =114.3+2 1.5=117.3mm端壓角（檢查 B1 表 8-3-4）基圓直徑 d = d cos = cos20.292 =40.2mmd = d cos = 348 cos20.292 =107.2mm尖端圓壓力角= arccos = 34.365= arccos =23.951端面重合= z (tg -tg ) + z (tg -tg )=1.9齒寬 b = .a = 0.4*80 = 32 取 b = 32mm; b =40mm齒寬系數(shù)= = =0.7縱向重合= 1.2等效齒數(shù)= 31.45=78.6284.3.3檢查齒面接觸強(qiáng)度（根據(jù)B1表8-3-10檢

18、查）實(shí)力條件： 計(jì)算應(yīng)力： =Z Z Z Z Z=其中：標(biāo)稱切向力 F = = =2044N使用系數(shù) K = 1（從 B1 表 8-3-31 檢查）動(dòng)載荷系數(shù)= ( )其中 V=A=83.6 B= 0.4 C=6.57 =1.2齒載荷分布系數(shù)K =1.35（根據(jù)硬齒面齒輪，裝配時(shí)檢查調(diào)整，6級精度K非對稱支撐公式計(jì)算B1表8-3-32）負(fù)荷分配系數(shù)（查自B1表8-3-33）節(jié)點(diǎn)面積系數(shù)= 1.5（從 B1 圖 8-3-11 檢查）重合度系數(shù)（從B1的圖8-3-12檢查）螺旋角系數(shù)（從 B1 圖 8-3-13 檢查）彈性系數(shù)（查自 B1 表 8-3-34）單對齒嚙合系數(shù)Z =1=245.5MPa

19、許用應(yīng)力： =式中：極限應(yīng)力=1120MPa最小安全系數(shù)= 1.1（取自 B1 表 8-3-35）壽命系數(shù)= 0.92（取自 B1 圖 8-3-17）潤滑系數(shù)=1.05（從B1圖8-3-19查，根據(jù)油粘度等于350 ）速度系數(shù)=0.96（根據(jù)B1圖8-3-20檢查）粗糙度系數(shù)= 0.9（從 B1 圖 8-3-21 檢查）齒面加工硬化系數(shù)=1.03（按齒面硬度45HRC，取自B1圖8-3-22）尺寸因子= 1（從 B1 圖 8-3-23 檢查）那么： = =826MPa滿足 4.3.4檢查齒根強(qiáng)度（按B1表8-3-30檢查）實(shí)力條件： 許用應(yīng)力： = ;式中：齒形系數(shù)=2.61， =2.2（由B

20、1圖8-3-15（a）查）應(yīng)力修正系數(shù)， （取自 B1 的圖 8-3-16(a)）重合系數(shù)= 1.9螺旋角系數(shù)= 1.0（從 B1 圖 8-3-14 檢查）齒載荷分配系數(shù)=1.3（其中N = 0.94，按B1表8-3-30計(jì)算）負(fù)荷分配系數(shù)= 1.0（查自 B1 表 8-3-33）則= 94.8MPa= =88.3MPa許用應(yīng)力： = （檢查小齒輪）式中：極限應(yīng)力=350MPa安全系數(shù)=1.25（根據(jù)B1表8-3-35檢查）應(yīng)力修正系數(shù)=2（根據(jù)B1表8-3-30檢查）壽命系數(shù)=0.9（根據(jù)B1圖8-3-18檢查）根圓角敏感系數(shù)=0.97（根據(jù)B1圖8-3-25檢查）根面條件系數(shù)=1（根據(jù)B1

21、圖8-3-26檢查）尺寸因子= 1（檢查 B1 圖 8-3-24）然后 =滿足， 驗(yàn)證結(jié)果是安全的4.3.5齒輪及齒輪副（大齒輪）精度檢驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)算4.3.5.1 確定齒厚偏差代號確定齒厚偏差代號：6KL GB10095-88（參照B1表8-3-54檢查）4.3.5.2 確定齒輪三個(gè)公差組的檢驗(yàn)項(xiàng)目和公差值（參照B1表8-3-58檢查）第一次公差組檢驗(yàn)切線綜合公差， =0.063+0.009= 0.072mm， （按B1表8-3-69計(jì)算，從B1表8-3-60、表8-3-59查）；第二公差組檢查齒的切向綜合公差， =0.6( )=0.6(0.009+0.011)= 0.012mm，（根據(jù)B1表8

22、-3-69計(jì)算，取自表8-3-59 B1);第三公差組檢查齒公差= 0.012（從 B1 表 8-3-61 檢查）。4.3.5.3 確定齒輪副的檢驗(yàn)項(xiàng)目和公差值（選擇參考B1表8-3-58）對于齒輪，檢查常用法線長度的偏差。根據(jù)齒厚偏差代號KL，按表8-3-53計(jì)算公式，齒厚上偏差=-12 =-12 0.009=- 0.108mm，齒厚下偏差=-16 =- 16 0.009=- 0.144mm;公共方法 直線平均長度的上偏差= *cos -0.72 sin =-0.108 cos -0.72 = -0.110mm，下偏差= cos +0.72 sin =-0.144 cos +0.72 0.0

23、36 sin = -0.126mm;根據(jù)表8-3-19及其表注求得公法線長度=87.652，跨距齒數(shù)K=10，則公法線長度偏差可表示為：對于齒輪傳動(dòng)，檢查中心距的極限偏差，根據(jù)中心距a= 80mm，查表8-3-65，找到= ；檢查接觸點(diǎn)，從表8-3-64檢查接觸點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)接觸點(diǎn)沿齒長不小于40%，沿齒長不小于70%；檢驗(yàn)齒輪副的切向綜合公差=0.05+0.072= 0.125mm（根據(jù)B1表8-3-58注3，取自B1表8-3-69、B1表8-3-59和B1表8-3-60 計(jì)算和檢索）；檢查齒切向綜合公差=0.0228mm（根據(jù)B1表8-3-58注3，計(jì)算取自B1表8-3-69和B1表8-3-59

24、）。對于方框，檢查軸的平行度公差， = 0.012mm, = 0.006mm（取自 B1 的表 8-3-63）。4.3.5.4 根據(jù) B1 表 8-3-66 和 8-3-67 確定齒輪毛坯的精度要求。根據(jù)大齒輪的功率，確定大齒輪的直徑為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(dòng)公差為0.014mm。 （如圖4-4所示）圖4-4 大齒輪示意圖4.4 軸的設(shè)計(jì)4.4.1按抗扭強(qiáng)度計(jì)算實(shí)心軸式中：d軸的直徑，mmT軸傳遞扭矩，N.mmP軸額定傳遞功率，kwn軸轉(zhuǎn)速，r/min - 軸材料的許用剪切應(yīng)力，M p a30A-系數(shù)，見1表4-1-8，這里是120按上式計(jì)算，齒

25、輪軸最小直徑d= 20mm；大齒輪軸最小直徑d=20mm根據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)如圖圖 4-5 齒輪軸圖 4-6 低速軸第 5 章鉸刀設(shè)計(jì)鉸刀的作用是切削材料。它的孔是方形的，安裝在保持架前端的方軸上，隨其轉(zhuǎn)動(dòng)。刀片的安裝方向應(yīng)與保持架的旋轉(zhuǎn)方向相同。鉸刀的規(guī)格有2刃、3刃、4刃、6刃、8刃。鉸刀采用ZG65 Mn材料，淬火硬度為HRC55-60，切削刃應(yīng)鋒利，與試樣的配合面應(yīng)平整光滑。5.1 鉸刀的設(shè)計(jì)鉸刀的幾何參數(shù)對肉末的粒度和產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)了十字葉片的主要幾何參數(shù)。十字刀片如圖（ 5-1 ）所示。圖中還顯示了每個(gè)刀片部分的碎肉（指切肉）的線速度分布。從圖中可以看出，葉片的任何一點(diǎn)

26、都只有正常的速度。圖5-1 絞肉機(jī)絞肉機(jī)刀片示意圖及各刀片上的轉(zhuǎn)速分布其值為：( )式中： 刀刃任意點(diǎn)線速度m / s ；n葉片轉(zhuǎn)速 rpm；mm從刀刃任意一點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心；r葉片起點(diǎn)的半徑， mm ；R葉片端點(diǎn)半徑， mm ；從任一葉片的截面圖( 5-1 )AA截面來看，葉片的后角都比較大，而前角和傾角都為零。因此，葉片的幾何參數(shù)（角度）是不合理的。因此，以與網(wǎng)板接觸的葉片的葉片為對象，分析各參數(shù)對葉片的作用及影響，設(shè)計(jì)各參數(shù)。5.1.1刀片的開始和結(jié)束位置絞肉時(shí)，絞肉機(jī)的十字刀片旋轉(zhuǎn)。由公式I可知，在一定轉(zhuǎn)速條件下，刀片離旋轉(zhuǎn)中心越遠(yuǎn)，碎肉（指切肉）的線速度越快。并且在螺旋進(jìn)給速度也不變的情

27、況下，假設(shè)刀片在磨肉時(shí)所消耗的功全部轉(zhuǎn)化為熱能，那么任何刀片與網(wǎng)板接觸的單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：式中：Q任何刀片與網(wǎng)板接觸切肉單位時(shí)間所產(chǎn)生的熱量（ J / s ）F絞肉時(shí)任何與網(wǎng)板接觸的刀片的切削力（N）（參考第二部分中刀片的前角4）- 任意刀片切肉線速度（ m / s ）因此，肉末（切肉）的線速度越快，產(chǎn)生的熱量就越大，所以肉末的線速度不能很高。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們知道刀片的切割速度在30 / min之間時(shí)，刀片的切割速度是最理想的90m。因此，可以從這些數(shù)據(jù)中估計(jì)出葉片的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置，即葉片的起點(diǎn)半徑和終點(diǎn)半徑R。根據(jù)公式1，我們得到：3我們知道十字刃的轉(zhuǎn)速為n=326r/min那時(shí)，= 3

28、0m/分鐘= 0.5m/秒那時(shí)，R=四舍五入后?。簉= 15mmR=45mm5.1.2刀片前角十字刀片在絞肉時(shí)，任一刀片與限網(wǎng)器接觸時(shí)所受的力如圖（ 5-2 ）所示。圖5-2葉片與網(wǎng)板接觸的受力分析根據(jù)圖 5-2 可以看出：其值為：因?yàn)榈镀c網(wǎng)板之間的摩擦力為：肉與耙面的摩擦力為：安排：4式中：F絞肉時(shí)任何刀片與網(wǎng)板接觸的切削力（N）-刀片研磨肉時(shí)肉的抗剪切力 (N)- 刀片和網(wǎng)板之間的摩擦系數(shù)- 切肉時(shí)與前刀面的摩擦系數(shù)- 刀片的前角 ( )- 網(wǎng)板對刀片的壓力（N）- 切肉時(shí)前刀面上的壓力 (N)因?yàn)槠渲校?- 肉的剪切應(yīng)力，與肉的質(zhì)地有關(guān)- 切肉的面積與網(wǎng)板的網(wǎng)孔直徑有關(guān)因此，它與肉的質(zhì)

29、地和網(wǎng)孔的直徑有關(guān)，所以選擇網(wǎng)板后，可以認(rèn)為是一個(gè)常數(shù)，所以讓.由于是網(wǎng)板作用在葉片上的壓力，可以看成是葉片的預(yù)緊壓力，它是恒定的，所以稱為。刀片切肉時(shí)，肉在前刀面上的壓力與速度v有關(guān)，故稱為。簡化公式4得：5由公式5和公式2可知，刀片前角的大小直接影響絞肉過程中的切削力，以及切肉時(shí)產(chǎn)生的溫度。當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)速和螺桿進(jìn)給速度都恒定時(shí)，前角大，切肉所需的力和肉產(chǎn)生的熱量?。环駝t，它很大。但前角較大時(shí)，由于刀具散熱量小，切肉時(shí)產(chǎn)生的溫度無法快速冷卻。因此，在一定條件下，前角有一個(gè)合理的取值范圍：一般取：（肉質(zhì)較軟，取大值，否則取小值）5.1.3刀片后角（包括三眼板）表面的摩擦；另一種是在前角不變的情況下

30、增加后角來磨刀。會(huì)增加肉在磨（切）過程中的變形能。肉類加工過程中產(chǎn)生的熱量會(huì)增加。另外，在同樣的鈍頭標(biāo)準(zhǔn)VB下，后角大的刀片新鈍頭的金屬磨削量更大如圖5-3所示 。由此可見，增大后角可以提高刀片的耐用度，但同時(shí)也帶來了刀片NB磨損值大的問題（體現(xiàn)在刀身材料磨損過大） ，并且刀刃被極度削弱，所以后角也有一個(gè)合理的取值范圍：一般?。海ㄈ赓|(zhì)較軟，取大值，否則取小值）圖5-3 后角與VB和 NB的關(guān)系5.1.4葉片傾角通過對前刀面和后刀面形成的切削刃的分析，可以知道刀片傾角對刀片性能的影響。在任何葉片的法向截面中，放大觀察葉片時(shí)，可以將葉片視為半徑為圖5-4 的圓弧。由于刀片有傾角，所以線速度方向截面

31、的刀片會(huì)變成橢圓?。ㄐ比袌A柱）圖 5- 4刃口傾斜度和刀片鋒利度橢圓長半徑處的曲率半徑是葉片的實(shí)際純圓半徑。它的關(guān)系是：6可見，增大刀刃傾角的絕對值可以減小刀刃的實(shí)際鈍角半徑，也就是說增大刀刃傾角可以使刀刃更鋒利。一旦確定了切削刃的起始和終止半徑 r 和 R，就可以確定最大初始刃傾角見圖 5-5 ：圖 5-57初始邊緣傾角計(jì)算如下： 見圖 5-6圖 5-6 計(jì)算初始邊緣傾角示意圖8式中：r葉片起點(diǎn)半徑（ mm ）；R切削刃終點(diǎn)半徑（ mm ）；b葉片葉片外端寬度（ mm ）；- 初始邊緣傾角；5.1.5測量刀片上任意一點(diǎn)的切碎速度由于葉片的傾斜，葉片上任一點(diǎn)相對于網(wǎng)格板的速度可以分解為垂直于葉

32、片的法向速度分量和平行于葉片的切向速度分量。 見圖 5-7 這是：其值為：圖5-7 葉片上任意點(diǎn)速度示意圖還因?yàn)椋核裕河薪M織的( )在公式中： -葉片上任意點(diǎn)的正常速度分度m / s ；葉片上任意點(diǎn)的切向速度分量m / s ；- 刀片上任意一點(diǎn)到刀片旋轉(zhuǎn)中心的距離，單位為 mm；- 刀片的初始邊緣傾斜度；毫米為單位計(jì)算與刀片相切的圓的半徑；R刀片的終點(diǎn)半徑， mm ；r葉片起點(diǎn)的半徑， mm ；5.1.6葉片結(jié)構(gòu)根據(jù)以上對鉸刀各種幾何參數(shù)的分析，得到鉸刀的結(jié)構(gòu)圖（圖5-8）。該鉸刀的特點(diǎn)是：后角為4 ，刀片壽命更長；前角取30，以減少絞肉所需的力和動(dòng)力；增加刀片的傾斜度，提高刀片的鋒利度；采

33、用全弧形前刀面結(jié)構(gòu)，提高刀片強(qiáng)度；采用可更換刀片結(jié)構(gòu)，節(jié)省刀體材料，可選擇不同幾何參數(shù)的刀片。圖5-8 2刃、4刃、8刃鉸刀第六章產(chǎn)能分析6.1 鉸刀的切削能力刀具的切削能力可由下式計(jì)算：式中：F鉸刀的切削能力（ ）；n-鉸刀轉(zhuǎn)速（r/min ）； 326轉(zhuǎn)/分D擠肉盤外徑（mm）；168mm孔的總面積與樣板面積之比，一般取0.3-0.4；取 0.4Z鉸刀刀片的數(shù)量；拿6.2 絞肉機(jī)生產(chǎn)能力G生產(chǎn)能力G（kg/h）：式中： - 被切割材料的面積1kg，其值與孔的直徑有關(guān)（ ）；A鉸刀切削能力的利用率，一般為0.7-0.75；6.3 功耗N功耗N可以通過以下公式計(jì)算：(千瓦)式中： W切削材料的能耗1kg，其值與孔（kw h/kg）有關(guān)；- 傳輸效率；從產(chǎn)能計(jì)算可以看出，在n和D一定條件下，鉸刀的刀片越多，產(chǎn)能越大。但不同刀片數(shù)的鉸刀應(yīng)與不同孔徑的擠肉機(jī)型相匹配，以獲得更合理的生產(chǎn)量和功耗。在使用能源的過程中，可根據(jù)附表中的推薦值進(jìn)行選擇。樣品孔徑mm38. 1016鉸刀刀片數(shù)量842生產(chǎn)能力公斤/小時(shí)80010001400設(shè)計(jì)總結(jié)漫長而充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)階段即將結(jié)束。通過這幾十天的學(xué)習(xí)，我覺得自己的專業(yè)知識和獨(dú)立思考能力有了很大的提高，對我在社會(huì)上的