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鄭州科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書 題目 全自動果蔬切丁機設(shè)計 專業(yè) 學號 姓名 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等： 切丁機廣泛應用在果蔬類食品加工，特別是大型企業(yè)，自動化程度要求高，本課題所設(shè)計的全自動果蔬切丁機可以滿足果蔬類食品加工生產(chǎn)線自動化要求，本設(shè)計主要包括機械部分設(shè)計和電氣部分設(shè)計。 基本要求： 所設(shè)計的切丁機要能實現(xiàn)果蔬類食品的切丁功能，同時要實現(xiàn)自動化控制。畫出設(shè)計的零件圖和裝配圖。 主要參考資料： 1. 濮良貴.機械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2006,5; 2. 葛文杰.機械原理[M].西安:西北工業(yè)大學出版社，2007.6； 完 成 期 限： 指導教師簽名： 評審小組負責人簽名： 年 月 日 摘要： 二十一世紀以來，我國的食品行業(yè)的發(fā)展大大改革在加工食品的早期開放的日益提高，人們的生活和高要求的食品包裝食品機械的食品工業(yè)的發(fā)展，提高人民的物質(zhì)生活不斷為了滿足食品行業(yè)促進各類食品機械和食品機械的發(fā)展，機器的自動化和加工食品中的社會發(fā)展必然的一種先進的發(fā)展需求促進社會主義經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，人們的物質(zhì)生活旁邊的新要求，食品的質(zhì)量，為水果量的變化來滿足人們的日常需求，和小食品包裝市場供應系統(tǒng)方便法就提到了議事日程，，其優(yōu)勢是用來節(jié)省時間，提高效率，為大規(guī)模生產(chǎn)勞動釋放保證效處理的實現(xiàn)是否手工制作，產(chǎn)品質(zhì)量，降低了原材料的浪費通過蝸輪蝸桿傳動電機在表盤的切碎機的基本工作原理，撥號環(huán)周運動劍架圈，它是負責由和3線切丁機目前市場上的主要大尺度，主要的大型酒店和食品加工廠，餐廳設(shè)計這些切丁在一個大酒店，至少一個切丁切丁和廣泛的應用，然而，國內(nèi)的多功能機切丁種類很多，現(xiàn)在出現(xiàn)了一片碎機，效率高，使用方便操作，能耗低，大產(chǎn)量高，適合工廠，只有在學校的食堂，食品加工廠，用作一種蔬菜，不能滿足家庭生活的改善的多功能機，切丁的需求，更好的滿足用戶的需求，和實用價值，這些小機器，和功能，可以滿足普通家庭的需求巨大 關(guān)鍵詞:食品,機,發(fā)展 Abstract： Since the 21st century, the development of food industry of our country greatly the reform open early in the processed food is improved day by day, people's lives with the high demand from the food packaging Food machinery of the development of the food industry The improvement of people's material life continually in order to meet the demand of the food industry to promote the development of various types of food machinery and development An advanced development in food machinery and automation of the machine and the social development inevitable in processed foodsPromoting the development of socialist economic construction constantly, people's material living next to the new requirements The quality of food, fruit quantity change in order to meet the demands of the people's daily, and convenient method of the supply system of small food packaging market supply immediately mentioned the agenda, extensibility and, Behold, no hard crusts cut of each fruit fruit julienne slices of fruit Application of food machinery's [1] this machine Application of food machine, reduces the labor intensity of the workers, the advantage is used to save time, improve efficiency, large labor production release In order to guarantee the special effect processing to realize whether the handmade, product quality, reduces the waste of raw materialsThe basic work principle of shredded machine via the worm gear worm drive motor on the dial, dial ring week exercise sword rack circle, it is in charge of by slice and 3 thread Julienne slices of the machine on the market at present the main large scale, mainly of large hotels and food processing factory dining room design these julienne slices In a large hotel, at least one julienne slices Julienne slices and broad application However, the domestic multifunctional machine julienne slices Many types appeared now slice shredded machine, high efficiency, convenient operation, low energy consumption, large output is high, suitable for factory, only in the school cafeteria, food processing factory, used as a vegetable, can not meet the demand of home life improvement of multifunctional machine, julienne slices, and better satisfy the user the demand, and the practical value These small machines, and function, and can satisfy the vast common household demand 目錄： 5 一，果蔬果蔬自動切丁機的介紹 5 1.1果蔬果蔬自動切丁機的現(xiàn)狀 5 1.2切丁機的研究意義 7 二，設(shè)計方法 8 2.1切丁機設(shè)計思路 8 2.2電機的選用及其計算 9 2.3滾刀的設(shè)計計算 15 2.4軸承的選用 15 2.5皮帶傳動設(shè)計 17 2.5.1帶輪選擇 22 2.5.2皮帶選擇 23 2.6外殼材料選擇及設(shè)計 24 2.7電器方案設(shè)計 24 三，設(shè)計方案驗證 25 3.1切丁機的可行性分析 25 3.2切丁機的有點及其不足之處 26 四，總結(jié) 26 五，致謝 27 六，參考文獻 28 一，果蔬果蔬自動切丁機的介紹 1.1果蔬果蔬自動切丁機的現(xiàn)狀 21世紀以來，我國食品工業(yè)較改革開放初期有了很大的發(fā)展，人民生活有了很大的改善，日益對食品加工和食品包裝提出了更高的要求。發(fā)展食品工業(yè)的基礎(chǔ)便是食品機械。不斷地研制各種類型的食品機械來促進食品工業(yè)的發(fā)展，以滿足不斷提高的人民物質(zhì)生活的需求。因此研制先進的食品機械，使食品加工迅速地實現(xiàn)機械化和自動化是社會發(fā)展必然趨勢。 在社會主義經(jīng)濟建設(shè)不斷發(fā)展的推動下，人民的物質(zhì)生活也隨之提出了新的要求。為了滿足人民日益要求改變果蔬食品的質(zhì)量、數(shù)量、品種和供應方法上方便的時候，食品小包裝的供應方式及時地提到市場供應的議事日程上來了，果蔬切丁機可切各類果蔬具有延伸性而無硬莖或無硬皮的果蔬。這種機械屬于應用食品機械[1]。 應用食品機械有以下優(yōu)點：①減輕從業(yè)人員勞動強度，節(jié)約時間，提高效率，極大的解放了生產(chǎn)勞動力。②實現(xiàn)手工所達不到的特殊加工效果，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，減少原材料的浪費。 食品機械的特點：①種類繁多，動作原理較復雜，結(jié)構(gòu)形式多樣、繁簡不一②衛(wèi)生要求嚴格。 發(fā)展食品工業(yè)的基礎(chǔ)便是食品機械，不斷研制各種類型的食品機械來促進食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以滿足不斷提高人民對物質(zhì)和文化生活的需要，使人們從繁重的家務勞動中解放出來，而以更充裕的時一間投入到工作中去[2]。因而，研制先進的食品機械，使食品加土迅速實現(xiàn)機械化和自動化是社會發(fā)展的需要。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀切丁機的基本工作原理是:電動機通過蝸桿、蝸輪驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤帶動環(huán)形刀架作圓周運動，從而將投料槽內(nèi)的物料切成片或丁[3]。 目前市場上的切丁機主要是大中型為主，而這些切丁機主要是針對食品加工廠以及大型的食堂飯店所設(shè)計的。在比較大的食堂飯店至少有一臺切丁機。所以切丁機的應用廣泛。然而，涉及家庭用的多功能切丁機卻很少。切丁機目前雖然出現(xiàn)了很多類型，雖然效率高、操作方便、能耗低，但體積大、功率高，只適合工廠、學校飯?zhí)?、食品加工廠、蔬菜廠等使用，不能滿足家庭生活的需要，研制和改進多功能切丁機，能夠更好的滿足用戶需求，有實用價值。對于這類機械如果做得小，并且功能多的話，能滿足廣大普通家庭的需求。 我國研制的PS-3型食品切丁機，是專供食品行業(yè)大量加工生產(chǎn)用的，它是在使用已經(jīng)十年的PS-2機型上改進了設(shè)計十多處，以保證切制質(zhì)量、不破壞食物纖維、不連刀，使機器操作簡便，清洗容易，保養(yǎng)方便，保證衛(wèi)生。使機具具有更高的使用性能和壽命，并創(chuàng)造了長期正常運行的使用丁件。 1.2切丁機的研究意義 本人選取的題目是果蔬切菜機的設(shè)計，切丁機目前雖然出現(xiàn)了很多類型，雖然效率高、操作方便、能耗低，但體積大、功率高，只適介工廠、學校飯?zhí)?、食品加工廠、蔬菜廠等使用，不能滿足家庭生活的需要，研制和改進多功能切丁機，能夠更好的滿足用戶需求，有實用價值。對于這類機械如果做得好，并且功能多的話，能滿足廣大普通家庭的需求。在社會主義經(jīng)濟建設(shè)不斷發(fā)展的推動下，人民的物質(zhì)生活也隨之提出了新的要求。為了滿足人民日益要求改變果蔬食品的質(zhì)量、數(shù)量、品種和供應方法上方便的時候，食品小包裝的供應方式及時地提到市場供應的議事日程上來了，果蔬切丁機可切各類果蔬具有延伸性而無硬莖或無硬皮的果蔬。這種機械屬于應用食品機械[1]。 應用食品機械有以下優(yōu)點：①減輕從業(yè)人員勞動強度，節(jié)約時間，提高效率，極大的解放了生產(chǎn)勞動力。②實現(xiàn)手工所達不到的特殊加工效果，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，減少原材料的浪費。 食品機械的特點：①種類繁多，動作原理較復雜，結(jié)構(gòu)形式多樣、繁簡不一②衛(wèi)生要求嚴格。 發(fā)展食品工業(yè)的基礎(chǔ)便是食品機械，不斷研制各種類型的食品機械來促進食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以滿足不斷提高人民對物質(zhì)和文化生活的需要，使人們從繁重的家務勞動中解放出來，而以更充裕的時一間投入到工作中去[2]。因而，研制先進的食品機械，使食品加土迅速實現(xiàn)機械化和自動化是社會發(fā)展的需要。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀切丁機的基本工作原理是:電動機通過蝸桿、蝸輪驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤帶動環(huán)形刀架作圓周運動，從而將投料槽內(nèi)的物料切成片或丁[3]。 目前市場上的切丁機主要是大中型為主，而這些切丁機主要是針對食品加工廠以及大型的食堂飯店所設(shè)計的。在比較大的食堂飯店至少有一臺切丁機。所以切丁機的應用廣泛。然而，涉及家庭用的多功能切丁機卻很少。切丁機目前雖然出現(xiàn)了很多類型，雖然效率高、操作方便、能耗低，但體積大、功率高，只適合工廠、學校飯?zhí)谩⑹称芳庸S、蔬菜廠等使用，不能滿足家庭生活的需要，研制和改進多功能切丁機，能夠更好的滿足用戶需求，有實用價值。對于這類機械如果做得小，并且功能多的話，能滿足廣大普通家庭的需求。 我國研制的PS-3型食品切丁機，是專供食品行業(yè)大量加工生產(chǎn)用的，它是在使用已經(jīng)十年的PS-2機型上改進了設(shè)計十多處，以保證切制質(zhì)量、不破壞食物纖維、不連刀，使機器操作簡便，清洗容易，保養(yǎng)方便，保證衛(wèi)生。使機具具有更高的使用性能和壽命，并創(chuàng)造了長期正常運行的使用丁件。 針對目前加工企業(yè)和家庭用戶對于果蔬切丁機的設(shè)計要求，社會大眾對于機械產(chǎn)品的需求。機械化模式有利于生產(chǎn)生活的簡化和便利，同時也可以進一步加強手工勞作所不能達到的效率和多樣性。切丁機不僅在果蔬上有適用并且在很多的農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)有很大的作用，所以我們要設(shè)計一種可以適應當今家庭需求的果蔬切丁機。 二，設(shè)計方法 2.1切丁機設(shè)計思路 本設(shè)計采用滾筒式結(jié)構(gòu),如下圖所示 1為滾動刀片,2為擋板 需要被切丁的果蔬被滾筒切成很多小丁狀,然后掉落下去. 另一種方案是刀片做成蜂窩狀,一刀切下去,但是這樣有一些弊端,首先刀片加工比較復雜,切丁的尺寸固定,可控制性差. 本方案能夠很方便的實現(xiàn)自動切丁,簡單操作,效率高.所以經(jīng)過權(quán)衡后選擇本方案. 2.2電機的選用及其計算 發(fā)展食品工業(yè)的基礎(chǔ)便是食品機械，不斷研制各種類型的食品機械來促進食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以滿足不斷提高人民對物質(zhì)和文化生活的需要，使人們從繁重的家務勞動中解放出來，而以更充裕的時一間投入到工作中去[2]。因而，研制先進的食品機械，使食品加土迅速實現(xiàn)機械化和自動化是社會發(fā)展的需要。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀切丁機的基本工作原理是:電動機通過蝸桿、蝸輪驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤帶動環(huán)形刀架作圓周運動，從而將投料槽內(nèi)的物料切成片或丁[3]。 目前市場上的切丁機主要是大中型為主，而這些切丁機主要是針對食品加工廠以及大型的食堂飯店所設(shè)計的。在比較大的食堂飯店至少有一臺切丁機。所以切丁機的應用廣泛。然而，涉及家庭用的多功能切丁機卻很少。切丁機目前雖然出現(xiàn)了很多類型，雖然效率高、操作方便、能耗低，但體積大、功率高，只適合工廠、學校飯?zhí)谩⑹称芳庸S、蔬菜廠等使用，不能滿足家庭生活的需要，研制和改進多功能切丁機，能夠更好的滿足用戶需求，有實用價值。對于這類機械如果做得小，并且功能多的話，能滿足廣大普通家庭的需求。 我國研制的PS-3型食品切丁機，是專供食品行業(yè)大量加工生產(chǎn)用的，它是在使用已經(jīng)十年的PS-2機型上改進了設(shè)計十多處，以保證切制質(zhì)量、不破壞食物纖維、不連刀，使機器操作簡便，清洗容易，保養(yǎng)方便，保證衛(wèi)生。使機具具有更高的使用性能和壽命，并創(chuàng)造了長期正常運行的使用丁件。 按起動與運行方式可劃分：電容起動式單相異步電動機、電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機、電容起動運轉(zhuǎn)式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。 電機（英文：Electric machinery，俗稱“馬達”）是指依據(jù)電磁感應定律實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。在電路中用字母M（舊標準用D）表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機械的動力源。發(fā)電機在電路中用字母G表示。它的主要作用是利用機械能轉(zhuǎn)化為電能，目前最常用的是，利用熱能、水能等推動發(fā)電機轉(zhuǎn)子來發(fā)電。 按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機。 直流電動機按結(jié)構(gòu)及工作原理可劃分：無刷直流電動機和有刷直流電動機。 有刷直流電動機可劃分：永磁直流電動機和電磁直流電動機。 電磁直流電動機劃分：串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復勵直流電動機。 永磁直流電動機劃分：稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。 其中交流電機還可劃分：單相電機和三相電機。 按結(jié)構(gòu)和工作原理可劃分：可分為直流電動機、異步電動機、同步電動機。同步電機可劃分：永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機異步電機可劃分：感應電動機和交流換向器電動機。 感應電動機可劃分：三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。交流換向器電動機可劃分：單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。在社會主義經(jīng)濟建設(shè)不斷發(fā)展的推動下，人民的物質(zhì)生活也隨之提出了新的要求。為了滿足人民日益要求改變果蔬食品的質(zhì)量、數(shù)量、品種和供應方法上方便的時候，食品小包裝的供應方式及時地提到市場供應的議事日程上來了，果蔬切丁機可切各類果蔬具有延伸性而無硬莖或無硬皮的果蔬。這種機械屬于應用食品機械[1]。 應用食品機械有以下優(yōu)點：①減輕從業(yè)人員勞動強度，節(jié)約時間，提高效率，極大的解放了生產(chǎn)勞動力。②實現(xiàn)手工所達不到的特殊加工效果，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，減少原材料的浪費。 食品機械的特點：①種類繁多，動作原理較復雜，結(jié)構(gòu)形式多樣、繁簡不一②衛(wèi)生要求嚴格。 發(fā)展食品工業(yè)的基礎(chǔ)便是食品機械，不斷研制各種類型的食品機械來促進食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以滿足不斷提高人民對物質(zhì)和文化生活的需要，使人們從繁重的家務勞動中解放出來，而以更充裕的時一間投入到工作中去[2]。因而，研制先進的食品機械，使食品加土迅速實現(xiàn)機械化和自動化是社會發(fā)展的需要。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀切丁機的基本工作原理是:電動機通過蝸桿、蝸輪驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤帶動環(huán)形刀架作圓周運動，從而將投料槽內(nèi)的物料切成片或丁[3]。 目前市場上的切丁機主要是大中型為主，而這些切丁機主要是針對食品加工廠以及大型的食堂飯店所設(shè)計的。在比較大的食堂飯店至少有一臺切丁機。所以切丁機的應用廣泛。然而，涉及家庭用的多功能切丁機卻很少。切丁機目前雖然出現(xiàn)了很多類型，雖然效率高、操作方便、能耗低，但體積大、功率高，只適合工廠、學校飯?zhí)?、食品加工廠、蔬菜廠等使用，不能滿足家庭生活的需要，研制和改進多功能切丁機，能夠更好的滿足用戶需求，有實用價值。對于這類機械如果做得小，并且功能多的話，能滿足廣大普通家庭的需求。 我國研制的PS-3型食品切丁機，是專供食品行業(yè)大量加工生產(chǎn)用的，它是在使用已經(jīng)十年的PS-2機型上改進了設(shè)計十多處，以保證切制質(zhì)量、不破壞食物纖維、不連刀，使機器操作簡便，清洗容易，保養(yǎng)方便，保證衛(wèi)生。使機具具有更高的使用性能和壽命，并創(chuàng)造了長期正常運行的使用丁件。 按起動與運行方式可劃分：電容起動式單相異步電動機、電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機、電容起動運轉(zhuǎn)式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。 按用途可劃分：驅(qū)動用電動機和控制用電動機。 驅(qū)動用電動機可劃分：電動工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具）用電動機、家電（包括洗衣機、電風扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風、電動剃須刀等）用電動機及其他通用小型機械設(shè)備（包括各種小型機床、小型機械、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動機。 控制用電動機又劃分：步進電動機和伺服電動機等。 按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可劃分：籠型感應電動機（舊標準稱為鼠籠型異步電動機）和繞線轉(zhuǎn)子感應電動機（舊標準稱為繞線型異步電動機）。 按運轉(zhuǎn)速度可劃分：高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調(diào)速電動機。低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。調(diào)速電動機除可分為有級恒速電動機、無級恒速電動機、有級變速電動機和無級變速電動機外，還可分為電磁調(diào)速電動機、直流調(diào)速電動機、PWM變頻調(diào)速電動機和開關(guān)磁阻調(diào)速電動機。異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。 同步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負載大小無關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)速。 電動機類型的選擇\已知工作要求和丁件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步電動。 確定電動機輸出功率Pd 電動機所需的輸出功率Pd=Pw/η 其中：Pw----工作機的輸入功率 η---由電動機至工作機的傳動總效率 工作機的輸入功率： 總效率η =η3軸承·η2齒輪·η2聯(lián)軸器·η帶 查表可得： η帶 =0.97， η軸承=0.99， η齒輪=0.98， η聯(lián)軸器=0.99， 則η = 0.993×0.982×0.992×0.97= 0.886 電動機所需的功率： Pd = Pw/η=2.475/0.886=2.793 Kw 3．確定電動機轉(zhuǎn)速 工作機轉(zhuǎn)速nw nw= r/min 確定電動機轉(zhuǎn)速可選范圍: 雙級圓柱齒輪傳動比范圍為i減=12～20， 則電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為: n’d=nw i總=( 12～20) nw = ( 12～20)×199.97 =2399.64～3999.4 r/min 其中： i總= i減=14～18 i減——減速器傳動比 符合這一轉(zhuǎn)速范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750、1000、1500 、3000 r/min，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出適用的電動機型號。（建議：在考慮保證減速器傳動比i減>14時，來確定電機同步轉(zhuǎn)速）。 4.確定電動機型號 根據(jù)所需效率、轉(zhuǎn)速，由《機械設(shè)計手冊 》或指導書 選定電動機： Y100L-2 型號（Y系列） 數(shù)據(jù)如下: 額定功率: P=3 kw (額定功率應大于計算功率) 滿載轉(zhuǎn)速：nm =2880r/min （nm—電動機滿載轉(zhuǎn)速） 同步轉(zhuǎn)速： 3000r/min 電動機軸徑: 28mm 電動機軸長: 60mm 傳動裝置的總傳動比和分配各級傳動比 1．傳動裝置的總傳動比 i總= i減= nm/ nw = 2880/199.97 =14.4 nw——工作機分配軸轉(zhuǎn)速 2．分配各級傳動比 減速器傳動比分配原則：各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，兩個大齒輪直徑接近以便潤滑（浸油深度）。 i減=i高*i低 i高——高速級傳動比 i低——低速級傳動比 建議取： i高=（1.2～1.3)i低 則： i減= （1.2～1.3) i2低 i低= i高=1.3 i低=1.3×3.382=4.326 傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算 1．計算各軸的轉(zhuǎn)速 Ⅰ軸（高速級小齒輪軸）：nⅠ=nm/i帶=2880 r/min Ⅱ軸（中間軸）：nⅡ= nⅠ/ i高=2880/4.326 =665.74 r/min Ⅲ軸（低速級大齒輪軸）：nⅢ=nⅡ/i低=665.74/3.328=200.04 r/min Ⅳ軸（與Ⅲ軸通過聯(lián)軸器相連的軸）: nW= nⅢ=200.04 r/min 2．計算各軸的輸入功率和輸出功率 Ⅰ軸： PⅠ入=Pd·η聯(lián)軸器帶=2.793×0.99 =2.765 kw PⅠ出= PⅠ入·η軸承=2.765×0.99 =2.737 kw Ⅱ軸： PⅡ入= PⅠ出·η齒輪 =2.737×0.98 =2.682 kw PⅡ出= PⅡ入·η軸承 =2.682×0.99 =2.655 kw Ⅲ軸： PⅢ入= PⅡ出·η齒輪 =2.655×0.98 =2.602 kw PⅢ出= PⅢ入·η軸承 =2.602×0.99 =2.576 kw Ⅳ軸: PⅣ入= PⅢ出·η聯(lián)軸器 = 2.576×0.99 =2.550 kw PW=PⅣ出= 2.550×0.99 =2.474 kw 3.計算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩 公式: T=9.55×106×P/n (N·mm) Ⅰ軸：TⅠ入=9.55×106×PⅠ入/ nⅠ=9.55×106×(2.765/2880)=9169 (N·mm) TⅠ出=9.55×106×PⅠ出/ nⅠ=9.55×106×(2.737/2880)=9076 (N·mm) Ⅱ軸：TⅡ入=9.55×106×PⅡ入/ nⅡ=9.55×106×(2.682/665.74)=38473 (N·mm) TⅡ出=9.55×106×PⅡ出/ nⅡ=9.55×106×(2.655/665.74)=38086 (N·mm) Ⅲ軸: TⅢ入=9.55×106×PⅢ入/ nⅢ=9.55×106×(2.602/200.04)=124220 (N·mm) TⅢ出=9.55×106×PⅢ出/ nⅢ=9.55×106×(2.576/200.04)=122979 (N·mm) Ⅳ軸：TⅣ入=9.55×106×PⅣ入/ nⅢ=9.55×106×(2.550/200.04)=121738 (N·mm) TW=TⅣ出=9.55×106×PⅣ出/ nⅢ =9.55×106×(2.474/200.04)=118110 (N·mm) 電機輸出轉(zhuǎn)矩: T=9.55×106×(2.793/2880)=9262 (N·mm) 2.3滾刀的設(shè)計計算 滾到采用非標設(shè)計,設(shè)計刀片之間距離為10mm,滿足一般切丁的要求, 滾筒全場340mm,滿足一般家用切果蔬的要求 滾筒直徑300mm,差機械設(shè)計手冊可以選定國標尺寸 刀片長度20mm能夠切20mm厚的果蔬丁 可以通過調(diào)整擋板的距離來調(diào)節(jié)的厚度 滾到設(shè)計圖如下圖所示 2.4軸承的選用 軸承是在機械傳動過程中起固定和減小載荷摩擦系數(shù)的部件。也可以說，當其它機件在軸上彼此產(chǎn)生相對運動時，用來降低動力傳遞過程中的摩擦系數(shù)和保持軸中心位置固定的機件。軸承是當代機械設(shè)備中一種舉足輕重的零部件。它的主要功能是支撐機械旋轉(zhuǎn)體，用以降低設(shè)備在傳動過程中的機械載荷摩擦系數(shù)。按運動元件摩擦性質(zhì)的不同，軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩類。 1．按滾動軸承結(jié)構(gòu)類型分類(1)軸承按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同，分為：1)向心軸承----主要用于承受徑向載荷的滾動軸承，其公稱接觸角從0到45。按公稱接觸角不同，又分為：徑向接觸軸承----公稱接觸角為0的向心軸承：向心角接觸軸承----公稱接觸角大于0到45的向心軸承。2)推力軸承----主要用于承受軸向載荷的滾動軸承，其公稱接觸角大于45到90。按公稱接觸角不同又分為：軸向接觸軸承----公稱接觸角為90的推力軸承：推力角接觸軸承----公稱接觸角大于45但小于90的推力軸承。(2)軸承按其滾動體的種類，分為：　1)球軸承----滾動體為球：2)滾子軸承----滾動體為滾子。滾子軸承按滾子種類，又分為：圓柱滾子軸承----滾動體是圓柱滾子的軸承，圓柱滾子的長度與直徑之比小于或等于3；滾針軸承----滾動體是滾針的軸承，滾針的長度與直徑之比大于3，但直徑小于或等于5mm;圓錐滾子軸承----滾動體是圓錐滾子的軸承;調(diào)心滾子軸承一一滾動體是球面滾子的軸承。(3)軸承按其工作時能否調(diào)心,分為:　1)調(diào)心軸承----滾道是球面形的,能適應兩滾道軸心線間的角偏差及角運動的軸承;2)非調(diào)心軸承(剛性軸承)----能阻抗?jié)L道間軸心線角偏移的軸承。(4)軸承按滾動體的列數(shù),分為:　1)單列軸承----具有一列滾動體的軸承;2)雙列軸承----具有兩列滾動體的軸承;3)多列軸承----具有多于兩列滾動體的軸承,如三列、四列軸承。(5)軸承按其部件能否分離,分為：　1)可分離軸承----具有可分離部件的軸承；2)不可分離軸承----軸承在最終配套后,套圈均不能任意自由分離的軸承。(6)軸承按其結(jié)構(gòu)形狀(如有無裝填槽,有無內(nèi)、外圈以及套圈的形狀,擋邊的結(jié)構(gòu),甚至有無保持架等)還可以分為多種結(jié)構(gòu)類型。2.按滾動軸承尺寸大小分類軸承按其外徑尺寸大小，分為:　(1)微型軸承----公稱外徑尺寸范圍為26mm以下的軸承；(2)小型軸承----公稱外徑尺寸范圍為28-55mm的軸承；(3)中小型軸承----公稱外徑尺寸范圍為60-115mm的軸承；(4)中大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為120-190mm的軸承；(5)大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為200-430mm的軸承；(6)特大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為440mm以上的軸承。 本設(shè)計中,不需要太大扭力 軸直徑為50mm 查機械設(shè)計手冊,選擇軸承 2.5皮帶傳動設(shè)計 帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進行運動或動力傳遞的一種機械傳動。根據(jù)傳動原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動的同步帶傳動。 基本分類 根據(jù)用途不同，有一般工業(yè)用傳動帶、汽車用傳動帶、農(nóng)業(yè)機械用傳動帶和家用電器用傳動帶。摩擦型傳動帶根據(jù)其截面形狀的不同又分平帶、V帶和特殊帶（多楔帶、圓帶）等。 傳動帶的種類通常是根據(jù)工作機的種類、用途、使用環(huán)境和各種帶的特性等綜合選定。若有多種傳動帶滿足傳動需要時，則可根據(jù)傳動結(jié)構(gòu)的緊湊性、生產(chǎn)成本和運轉(zhuǎn)費用，以及市場的供應等因素，綜合選定最優(yōu)方案。 平型帶傳動 ??平型帶傳動 平型帶傳動工作時帶套在平滑的輪面上，借帶與輪面間的摩擦進行傳動。傳動型式有開口傳動、交叉?zhèn)鲃雍桶虢徊鎮(zhèn)鲃拥?，分別適應主動軸與從動軸不同相對位置和不同旋轉(zhuǎn)方向的需要。平型帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，但容易打滑，通常用于傳動比為3左右的傳動。 平型帶有膠帶、編織帶、強力錦綸帶和高速環(huán)形帶等。膠帶是平型帶中用得最多的一種。它強度較高，傳遞功率范圍廣。編織帶撓性好，但易松弛。強力錦綸帶強度高，且不易松弛。平型帶的截面尺寸都有標準規(guī)格，可選取任意長度，用膠合、縫合或金屬接頭聯(lián)接成環(huán)形。高速環(huán)形帶薄而軟、撓性好、耐磨性好，且能制成無端環(huán)形，傳動平穩(wěn)，專用于高速傳動。 三角帶傳動 三角帶傳動工作時帶放在帶輪上相應的型槽內(nèi)，靠帶與型槽兩壁面的摩擦實現(xiàn)傳動。三角帶通常是數(shù)根并用，帶輪上有相應數(shù)目的型槽。用三角帶傳動時,帶與輪接觸良好,打滑小,傳動比相對穩(wěn)定,運行平穩(wěn)。三角帶傳動適用于中心距較短和較大傳動比(7左右)的場合,在垂直和傾斜的傳動中也能較好工作。此外，因三角帶數(shù)根并用，其中一根破壞也不致發(fā)生事故。 ??帶傳動 三角膠帶是三角帶中用得最多的一種，它是由強力層、伸張層、壓縮層和包布層制成的無端環(huán)形膠帶。強力層主要用來承受拉力，伸張層和壓縮層在彎曲時起伸張和壓縮作用，包布層的作用主要是增強帶的強度。三角膠帶的截面尺寸和長度都有標準規(guī)格。此外，尚有一種活絡(luò)三角帶,它的截面尺寸的標準與三角膠帶相同,而長度規(guī)格不受限制，便于安裝調(diào)緊，局部損壞可局部更換，但強度和平穩(wěn)性等都不如三角膠帶。三角帶常多根并列使用，設(shè)計時可按傳遞的功率和小輪的轉(zhuǎn)速確定帶的型號、根數(shù)和帶輪結(jié)構(gòu)尺寸。 同步齒形 ??同步齒形帶傳動 這是一種特殊的帶傳動。帶的工作面做成齒形，帶輪的輪緣表面也做成相應的齒形，帶與帶輪主要靠嚙合進行傳動。同步齒形帶一般采用細鋼丁繩作強力層，外面包覆聚氯脂或氯丁橡膠。強力層中線定為帶的節(jié)線，帶線周長為公稱長度。帶的基本參數(shù)是周節(jié)p和模數(shù)m 。周節(jié)p等于相鄰兩齒對應點間沿節(jié)線量得的尺寸，模數(shù)m=p/π。中國的同步齒形帶采用模數(shù)制，其規(guī)格用模數(shù)×帶寬×齒數(shù)表示。 與普通帶傳動相比，同步齒形帶傳動的特點是： ①鋼丁繩制成的強力層受載后變形極小，齒形帶的周節(jié)基本不變,帶與帶輪間無相對滑動,傳動比恒定、準確； ②齒形帶薄且輕，可用于速度較高的場合，傳動時線速度可達40米/秒，傳動比可達10，傳動效率可達98%； ③結(jié)構(gòu)緊湊，耐磨性好； ④由于預拉力小，承載能力也較??；⑤制造和安裝精度要求甚高，要求有嚴格的中心距，故成本較高。同步齒形帶傳動主要用于要求傳動比準確的場合，如計算機中的外部設(shè)備、電影放映機、錄像機和紡織機械等。 （1）據(jù)計算功率和轉(zhuǎn)速，查機械設(shè)計手冊，選定以及傳送帶的類型為Hk型農(nóng)用傳動帶（GB/T10821-1993）。 （2）確定帶輪的直徑并驗算帶速 a. 初選小帶輪的基準直徑[10] b. 驗算帶速 (4) 因為，故合適。 c. 計算大帶輪的基準直徑 (5) 圓整后得： （3）確定帶的中心距a和基準長度 a. 初定中心距 b. 計算所需基準長度 (6) mm 由表8-2選帶的基準長度=2500mm [10] c. 計算實際中心距 ≈+== (7) 由于=== (8) === (9) 中心距的變化范圍為～ （4）驗算小帶輪上的包角 ≈=≈≥ (10) （5）計算單根v帶的初拉力的最小值 查表得帶的單位長度質(zhì)量q=0.18kg/m,所以 =(11) 應使帶的實際初拉力 （6）計算壓軸力 壓軸力的最小值為 (12) 2.5.1帶輪選擇 查機械設(shè)計手冊,選擇帶輪 2.5.2皮帶選擇 在工程設(shè)計中，皮帶傳動是相對DC傳動而言，一般又可分為以下四種形式：ZV傳動，CV傳動，CR傳動和CL傳動。 這四種傳動的具體形式如下圖： 其中ZV傳動和CV傳動是相對而言的，ZV傳動如圖，CV傳動就是電機從圖上的位置鏡像到泵的一側(cè)，電機，皮帶和泵三者構(gòu)成“C”型傳動。 CR傳動和CL傳動是相對而言的，“R”是指right，即“右”的意思，“L”指left，即“左”的意思。如圖，從泵的入口方向看去，電機在右，即為CR傳動，在左則為CL傳動。 2.6外殼材料選擇及設(shè)計 由于本產(chǎn)品是用來切果蔬,屬于食用類別,所以選擇材料要能滿足食用要求 外殼和滾到選擇304不銹鋼,食用等級 這樣的材料能夠保證機構(gòu)的耐用性,也能保證切出來的丁能夠食用. 不銹鋼小知識，食用級不銹鋼，201 202 301 304 316 403 408 430 不銹鋼有200系列，300系列 400系列 200系列指201 202 材料 300系列，比較長見有304 301 316 400系列：403 408 430 外觀判斷： 三種材料都是銀白色 200和300，無磁性或者微磁，比較難區(qū)分。通常用藥水鑒別。 400一般帶有磁性，可以用磁鐵判斷 性能： 日常生活重最常見的三種型號有201 304 430 316由于高抗腐蝕一般用于水下零件304 和430，由于含鉻高，耐腐蝕，廣泛用于軍事，航空，家用器具，等由于安全無毒，也稱食用級不銹鋼201成本便宜，有一定的抗腐蝕性，普遍用于干燥的環(huán)境中，裝飾，支撐。比如衣架等需要注意的是201，錳含量比較高，不能作為餐具使用，但304價格比較貴，廠家為了減少成本普遍使用201材料做餐具430也屬于食用級不銹鋼，但由于帶磁性，在傳統(tǒng)認識誤區(qū)里認為帶磁性就是鐵，所以不被大多數(shù)人接受，所以在餐具上使用不普遍 三種抗腐蝕性分別為：304 》430》201 雖然最好的是304，.但304和201比較難分，所以餐具最安全的還是用430 2.7電器方案設(shè)計 本機械裝置，電器工作原理如下：帶減速器電機帶動皮帶輪1，轉(zhuǎn)動，帶輪1帶動刀片1將瓜果切條，同時帶輪1為雙輪轂帶輪，帶動帶輪2轉(zhuǎn)動，帶輪2將剛剛切成條的瓜果切成丁。 所以控制部分主要針對電機個減速器。 電器設(shè)計包括電機的啟停，和調(diào)速功能。設(shè)計方案圖如下： 三，設(shè)計方案驗證 發(fā)展食品工業(yè)的基礎(chǔ)便是食品機械，不斷研制各種類型的食品機械來促進食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以滿足不斷提高人民對物質(zhì)和文化生活的需要，使人們從繁重的家務勞動中解放出來，而以更充裕的時一間投入到工作中去[2]。因而，研制先進的食品機械，使食品加土迅速實現(xiàn)機械化和自動化是社會發(fā)展的需要。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀切丁機的基本工作原理是:電動機通過蝸桿、蝸輪驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤帶動環(huán)形刀架作圓周運動，從而將投料槽內(nèi)的物料切成片或丁[3]。 目前市場上的切丁機主要是大中型為主，而這些切丁機主要是針對食品加工廠以及大型的食堂飯店所設(shè)計的。在比較大的食堂飯店至少有一臺切丁機。所以切丁機的應用廣泛。然而，涉及家庭用的多功能切丁機卻很少。切丁機目前雖然出現(xiàn)了很多類型，雖然效率高、操作方便、能耗低，但體積大、功率高，只適合工廠、學校飯?zhí)谩⑹称芳庸S、蔬菜廠等使用，不能滿足家庭生活的需要，研制和改進多功能切丁機，能夠更好的滿足用戶需求，有實用價值。對于這類機械如果做得小，并且功能多的話，能滿足廣大普通家庭的需求。 我國研制的PS-3型食品切丁機，是專供食品行業(yè)大量加工生產(chǎn)用的，它是在使用已經(jīng)十年的PS-2機型上改進了設(shè)計十多處，以保證切制質(zhì)量、不破壞食物纖維、不連刀，使機器操作簡便，清洗容易，保養(yǎng)方便，保證衛(wèi)生。使機具具有更高的使用性能和壽命，并創(chuàng)造了長期正常運行的使用丁件。 按起動與運行方式可劃分：電容起動式單相異步電動機、電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機、電容起動運轉(zhuǎn)式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。 3.1切丁機的可行性分析 本方案主要原理是通過滾刀滾動,支架導向,將果蔬引導進去,滾到進行切丁,支架表面有一定粗糙度,能夠較好的對果蔬進行導向,所以,該原理方案可行. 另外果蔬一般比較易切丁,電機完全能夠滿足使用要求 安全性方面,考慮材料的安全性,選擇能夠達到食用級別的不銹鋼作為材料,能夠滿足使用 3.2切丁機的有點及其不足之處 本產(chǎn)品,能夠完全滿足家用使用要求,體積小,能夠放在廚房臺架上,不需要專門設(shè)置很大的空間去不值.重量輕,方便攜帶.工作穩(wěn)定,成本不高.是家庭必備的好手. 本產(chǎn)品選用全金屬制造,有可能會相對于塑料產(chǎn)品增加成本,但是在耐久耐用耐撞擊方面本產(chǎn)品相對塑料茶農(nóng)有絕對優(yōu)勢. 四，總結(jié) 經(jīng)過了兩個多月的學習和工作，我終于完成了《##########》的論文。從開始接到論文題目到系統(tǒng)的實現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學期間獨立完成的最大的項目。在這段時間里，我學到了很多知識也有很多感受，從對課題一無所知，對行業(yè)技術(shù)很不了解的狀態(tài)，我開始了獨立的學習和試驗，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改進都是我學習的收獲，每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時間。從中我也充分認識到了博客這一新興的出版方式給我們生活帶來的樂趣，在屬于自己的網(wǎng)絡(luò)空間上，盡情宣泄自己的情感，表達自己的感受，并且把自己的想法與他人分享，我也有了一個屬于自己的博客空間。 然我的論文作品不是很成熟，還有很多不足之處，但我可以自豪的說，這里面的每一個文字，都有我的勞動。當看著自己的作品，自己成天相伴的系統(tǒng)能夠健康的運行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最終都會化為甜美的甘泉。 這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學習的過程和研究的過程，沒有學習就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，那也就不叫論文了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學習中激勵我繼續(xù)進步。 五，致謝 踉踉蹌蹌地忙碌了兩個月，我的畢業(yè)設(shè)計課題也終將告一段落。點擊運行，也基本達到預期的效果，虛榮的成就感在沒人的時候也總會冒上心頭。但由于能力和時間的關(guān)系，總是覺得有很多不盡人意的地方，譬如功能不全、外觀粗糙、底層代碼的不合理……數(shù)不勝數(shù)?？墒?，我又會有點自戀式地安慰自己：做一件事情，不必過于在乎最終的結(jié)果，可貴的是過程中的收獲。以此語言來安撫我尚沒平復的心。 畢業(yè)設(shè)計，也許是我大學生涯交上的最后一個作業(yè)了。想籍次機會感謝四年以來給我?guī)椭乃欣蠋?、同學，你們的友誼是我人生的財富，是我生命中不可或缺的一部分。我的畢業(yè)指導老師，雖然我們是在開始畢設(shè)時才認識，但她卻能以一位長輩的風范來容諒我的無知和沖動，給我不厭其煩的指導。在此，特向她道聲謝謝。 大學生活即將匆匆忙忙地過去，但我卻能無悔地說：“我曾經(jīng)來過?！贝髮W四年，但它給我的影響卻不能用時間來衡量，這四年以來，經(jīng)歷過的所有事，所有人，都將是我以后生活回味的一部分，是我為人處事的指南針。就要離開學校，走上工作的崗位了，這是我人生歷程的又一個起點，在這里祝福大學里跟我風雨同舟的朋友們，一路走好，未來總會是絢爛繽紛。 六，參考文獻 [1] 趙雪松，任小中，于華.機械制造裝備設(shè)計.華中科技大學出版社,2009. 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