家庭絞肉機設(shè)計書

1、目錄摘 要第1 章 第2 章 第3 章 m 第4 章 第5 章 Gn鳴謝摘 要本文論述了肉類加工電動絞肉機的工作原理、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。此絞肉機采用電動，結(jié)構(gòu)緊湊，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠。該設(shè)備制造簡單，線個人使用。廣泛，不僅能切肉，還能絞豆制品。【關(guān)鍵詞】絞肉機、鉸刀、電機第1 章 望簡化家務(wù)勞動。而肉類制品中的熟制品屬于方便食品，如灌腸、肉松、肉干等，消費者購買械便是不必可少的了所以家庭絞肉機就應(yīng)孕而生.食品工業(yè)的現(xiàn)代化水平，在很大程度上依賴于食品機械的發(fā)展及其現(xiàn)代化藝的改進和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進一步促進設(shè)備的發(fā)展和完善。兩者互相促進、互相完善，是使整個

2、食品工業(yè)向現(xiàn)代化邁進的必要條件購買之后，可立即食用或稍處理后就可食用。因此此類肉制品需求量越來越大，食品機械便是不必可少的了.在肉類加工的過程中，切碎、斬拌、攪拌工序的機械化程度最高，其中絞肉機、斬拌機、攪拌機是最基本的加工機械 .幾乎所有的肉類加工廠都具備這 3 圖 1 絞肉機驅(qū)動結(jié)構(gòu)圖絞肉機的工作用原理章 電機的選擇N=GW4(KW)G絞肉機的生產(chǎn)能力， 72kg/hW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) d3mm，取 w。傳動效率，取因此選擇電機型號為 UN7025圖3-1 UN7025電機外觀圖(參考機械原理表 7-1)m=a=, 取 m=初取螺旋角

3、131z =z = =75212n2計算主要的幾何尺寸（機械設(shè)計基礎(chǔ)表 8-3）分度圓的直徑齒頂圓直徑d =m z /cos =cos =11d =m z /cos =*75/cos =22d = d +2h =+=a11ad = d +2h =+=a22a端面壓力角基圓直徑 0ncos10.142td = d cos = =011td = d cos = =0b22tdd齒頂圓壓力角 =arccosat1=110d = arccosat2b2a2=0d齒寬b= .a*8032 取 b 32mm；b 40mma21b32齒寬系數(shù) = =d 1d軸的設(shè)計選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由已知條件知絞肉

4、機傳遞中小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。由機械設(shè)計基礎(chǔ)表 14-1 查得強度極限 = 650MPa ，由b 機械設(shè)計基礎(chǔ)表 14-8 得許用彎曲應(yīng)力=60 MPa 。b按扭轉(zhuǎn)強度估算軸徑根據(jù)機械設(shè)計基礎(chǔ)表 14-7 得 A=30-40 。又由式（）得pnd 3 40)3612由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑 d =6mm。1設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)(1）確定軸上零件的位置和固定方式要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝拆順序和固定方式。確定齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左端用軸肩（或軸環(huán)）定位，右端用套筒固定。這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定。齒輪的周向固定采用平鍵聯(lián)接。軸承對稱安裝于齒輪的兩側(cè)

5、，其軸向用肩固定，周向采用過盈配合固定。第4 章 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)量有著很大的影響，現(xiàn)對十字刀片的各主要幾何參數(shù)進行設(shè)計。雙刃刀片，其每一刃部的絞肉 (指切割肉的 )線速度，其刃部任一點位置上只有法向速度 v 。絞肉機絞刀片及每一葉刀片上速度分布其值為：n（）（4-1）v p Rr式中： v 刀片刃部任一點的線速度 ms；pn刀片的旋轉(zhuǎn)速度 rpm；刀片刃部任一點至旋轉(zhuǎn)中心的距離 mm；r刀刃起始點半徑 m m ；R刀刃終止點半徑 mm；再從雙刃刀片的任一葉刀片的橫截面上來看，其刃部后角前角 及刃傾角 都為零。較大，而因此，該刀片的幾何參數(shù) (角度)不盡合理

6、。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)。刀刃的起訖位置絞肉時，絞肉機的雙刃刀片作旋轉(zhuǎn)運動。從上式可以看出，在轉(zhuǎn)速一定的條件下，刀刃離旋轉(zhuǎn)中心點越遠(yuǎn)，則絞肉 (指切割肉的 )線速度越快。并且在螺桿進科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：Q F V（4-2）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（Js）F鉸肉時任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（見第二部分刀刃的前角式 4)N）（參任一刀刃切割肉的線速度（ ms）所以，絞肉 (切割肉 )的線速度

7、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 90mmin 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，即刃的起點半徑和終點半徑 R。根據(jù)式1得：n（4-3）我們已知雙刃刀片得轉(zhuǎn)速 n10200r/min ，當(dāng)時，min30m/min=sr30000 / 0.514.65mm當(dāng)時， R ，min90m/n 1.5m/sR30000R /R 1.5 43.94mmR=45mm圓整后取 :r=15mm刀刃的前角當(dāng)雙刃刀片絞肉時，其任一與網(wǎng)限板相接觸的刀刃上的受力情況網(wǎng)眼板相接觸的刀刃的受力分析 F F F F F Fn

8、fnf其值為：因為刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦力為：F F nf肉與前刀面的摩擦力為：F F nf整理得：F F F ( )F )2nn（4-4）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）F 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（）F 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）n由于 F A式中： 肉的抗剪應(yīng)力，與肉的質(zhì)地有關(guān)A 肉被剪切的面積，與網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼直徑有關(guān)所以 F 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，F(xiàn) 可以看成為常量，故令 F C 。1由于 F 是網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力，可以看為刀

9、片的預(yù)緊壓力，n是常量，故令 F C 。 F 是刀片切割肉時，肉對前刀面的壓力與速度 vn2有關(guān)，故令 F F 。nv簡化式4得： )F C C ( )F 2v12（4-5）從式5和式2可知，刀刃前角 的大小，直接影響著絞肉過程中的切割力，以及切割肉時所產(chǎn)生的溫度。在刀片旋轉(zhuǎn)速度以及螺桿進料速度都一定的情況下，前角大，切割肉所需的力和切割肉所產(chǎn)生的熱都小；反之，則大。但前角很大時，則因刀具散熱體積小而使切割肉時所產(chǎn)生的溫度不能很快冷卻。因此，在一定的條件下，前角有一合理的數(shù)值范圍：一般?。?25 40 (肉質(zhì)軟取大值，反之取小值 )刀刃的后角刀刃后角的目的： 一是減小后刀面與網(wǎng)眼板 (包括三眼

10、板 )表面的摩擦；二是在前角不變的情況下，增大后角能使刀刃鋒利。刀片磨損后將使刀刃變鈍，使肉在絞肉 (切割)過程中變形能增加，同時由于磨損后刀片的后角基本為零，加大了刀片與網(wǎng)眼扳的摩擦，兩者都使絞肉過程中產(chǎn)生的熱量增多。另外，在同樣的磨鈍標(biāo)準(zhǔn) V B屬體積較大。這說明增大后角可提高刀片的耐用度，但同時也帶來的問題是刀片的 N B磨損值大 (反映在刀體材料的磨損過大這一方面 )，并且刀刃極度也有所削弱，故后角也有一合理的數(shù)值范圍：一般?。?3 5 (肉質(zhì)軟取大值反之取小值 )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影響情況。對刀片性能的在任一葉刀片的法剖面內(nèi)，當(dāng)把刀刃放大看時，

11、可以把刀刃看成是一段半徑為 r 的圓弧，由于刀刃有刃傾角，故在線速度方向剖面內(nèi)的刀刃將變成橢圓弧 (斜剖刀刃圓柱所得 )圖 橢圓的長半徑處的曲率半徑，即為刀刃實際純圓半徑r 。0e其關(guān)系為：r r 0en（4-6）由此可見，增大刀傾角的絕對值，可減小刀刃的實際鈍圓半徑r ，0e這就說明增大刃傾角就可使刀刃變得較為鋒利。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0max了：r/R0max（4-7）初始刃傾角按下式計算： arctg r b /(Rb)（4-8）220式中：r刀刃起始點半徑 (mm)；R刀刃終止點半徑 (mm)；b葉刀片外端寬度（ mm）;初始刃傾角；0刀刃上

12、任一點位量上絞肉速度由于有了刃傾角，故刀刃上任一點相對于網(wǎng)眼板的速度v ，將可以分解為垂直于刃的法向速度分量 v 和平行于刃的切向速度分量 v 。即：nr v v vn其值為：nv p(r p R)30000v vcosnv vsinr 又因為： / RsinR sin222所以： cos 30000整理得 /30000v nnR sin222v /（r p R）式中： v 刀刃上任一點位置的法向速度分度ms；ms；mm；nv 刀刃上任一點位置的切向速度分量刀刃上任一點至刀片旋轉(zhuǎn)中心距離刀刃的初始刃傾角；與刀刃相切的圓計算半徑 mm； R刀刃的終點半徑 mm；r刀刃的起點半徑 mm；刀片的結(jié)構(gòu)

13、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)圖此絞刀的特點：1、2、3、4、后角取 4 ，刀片的壽命較長；前角取 30 ，以減小絞肉所需的力及功率；增加刃傾角，以提高刀刃的鋒利度；采用全圓弧形的前刀面結(jié)構(gòu)，以改善刀刃的強度；采用可換式刀片結(jié)構(gòu)，以節(jié)約刀體材料并可選用不同幾何參數(shù)刀片表 1 絞刀材料選用對比表第5 章 絞刀的切割能力絞刀的切割能力，可用下式計算：D2F 60nZ(cm /h)24式中：F-絞刀切割能力(cm /h)2n-絞刀轉(zhuǎn)速(r/;10200(r/D-絞肉機杯體內(nèi)徑(mm)；150mm絞刀刀刃；2絞肉機的生產(chǎn)能力 G生產(chǎn)能力 G(kg/h)：FG AF1式中：F -被切割1kg 物料的面積，其值與1功率消耗 N 可用下式計算：N 式中：切割 1kg 物料消耗能量；-傳動效率；業(yè)工作有著深遠(yuǎn)的影響?，F(xiàn)在談?wù)剬Ρ敬萎厴I(yè)設(shè)計的認(rèn)識和體會。的是一點頭緒也沒有，根本不知道從那里下手。但是我相信知識是可以學(xué)習(xí)的，從構(gòu)想階段變?yōu)榭筛吨T生產(chǎn)實踐的實現(xiàn)階段。我發(fā)現(xiàn)每一個設(shè)計都是一個創(chuàng)新、修改、完善的過程，在設(shè)計的過程中，運用自己所掌握的知識，發(fā)揮自己的想象力來搞好自己的設(shè)計，這個過程也是一個學(xué)習(xí)的過程。的團隊合作意識分不開的。關(guān)鍵，互協(xié)作