壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 課題名稱： 自動(dòng)切菜機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 起訖時(shí)間：_ 日 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 1 目錄 第一章 緒論 .3 一、自動(dòng)切菜機(jī)背景及目的 3 二、國(guó)內(nèi)外研究狀況 3 三、自動(dòng)切菜機(jī)研究方法 4 第 二章 結(jié)構(gòu)及工作原理 .5 一、自動(dòng)切菜機(jī)的結(jié)構(gòu) 5 二、自動(dòng)切菜機(jī)的工作原理 5 第 三章 設(shè)計(jì)計(jì)算 .6 一、減速電機(jī)的選擇 6 二、減速器的選擇 7 （一）按強(qiáng)度選用減速器 8 （二）計(jì)算功率 .81cP （三）校核熱功率 9 三、齒輪傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 （一）圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)的計(jì)算 9 （二）選擇齒輪輪齒數(shù) .10 （三）選取齒輪節(jié)數(shù)和齒輪型號(hào) .10 （四）確定實(shí)際中心距 .11 （五）計(jì)算作用軸上載荷 .11 （六）圓柱齒輪的耐疲勞工作能力計(jì)算 .12 四、圓柱齒輪齒輪輪 .13 （一）主動(dòng)齒輪輪的齒形設(shè)計(jì) .13 （二）軸面齒廓尺寸 .14 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 2 （三）齒輪輪結(jié)構(gòu)尺寸 .15 （四）從動(dòng)齒輪輪的齒形設(shè)計(jì) .15 （五）軸面齒廓尺寸 .16 （六）齒輪輪結(jié)構(gòu)尺寸 .17 五、齒輪齒合傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 .17 （一）齒輪類型和精度等級(jí) .17 （二）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 .17 （三）校核計(jì)算 .18 （四）確定傳動(dòng)主要尺寸 .19 （五）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 .20 六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .21 （一）齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .21 （二）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .22 （三）軸的強(qiáng)度計(jì)算 .22 （四）主動(dòng)齒輪輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .23 七、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì) .24 八、傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .26 第 四章 切刀設(shè)計(jì) 27 一、刀片的設(shè)計(jì) .28 第 五章 自動(dòng)切菜機(jī)使用方法 34 一、沖洗 .34 二、安裝 .34 三、清洗 .34 設(shè)計(jì)總結(jié) .35 參考文獻(xiàn) .36 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 4 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 5 第一章 緒論 一、自動(dòng)切菜機(jī)背景及目的 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì),使達(dá)到以下幾個(gè)效果: 1）鞏固,擴(kuò)大,深化以前所學(xué)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí); 2）培養(yǎng)綜合分析,理論聯(lián)系實(shí)踐的能力; 3）培養(yǎng)調(diào)查研究,正確熟練運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范,圖冊(cè)等工具的能力; 4）鍛煉進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,數(shù)據(jù)處理,編寫技術(shù)文件、繪圖等獨(dú)立工作能力. 總之,通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)建立正確的設(shè)計(jì)思想;初步掌握解決專業(yè)工程技術(shù)問(wèn)題的基本訓(xùn)練. 二、國(guó)內(nèi)外研究狀況 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人民對(duì)食品工業(yè)提出了更高的要求?，F(xiàn)代 食品已朝著營(yíng)養(yǎng)、綠色、方便、功能食品的方向發(fā)展，且功能食品將成為新世紀(jì)的主流食品。 近年來(lái)，我國(guó)食品工業(yè)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展，已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，作為裝備食品工業(yè) 的食品機(jī)械工業(yè)發(fā)展尤為迅猛。而蔬菜制品工業(yè)占我國(guó)食品工業(yè)總產(chǎn)值的9％ ～10％ 。蔬菜 制品消費(fèi)水平的高低，反映了一個(gè)國(guó)家的生活水準(zhǔn)和發(fā)達(dá)程度。蔬菜制品工業(yè)的發(fā)展成為了 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 6 帶動(dòng)農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、飼料工業(yè)的龍頭。 食品工業(yè)的現(xiàn)代化水平，在很大程度上依賴于食品機(jī)械的發(fā)展及其現(xiàn)代化水，離開(kāi)現(xiàn)代 儀器和設(shè)備，現(xiàn)代食品工業(yè)就無(wú)從談起。食品工業(yè)的發(fā)展是設(shè)備和工藝共同發(fā)展的結(jié)果，應(yīng) 使設(shè)備和工藝達(dá)到最佳配合，以設(shè)備革新和創(chuàng)新促進(jìn)工藝的改進(jìn)和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進(jìn)一 步促進(jìn)設(shè)備的發(fā)展和完善。兩者互相促進(jìn)、互相完善，是使整個(gè)食品工業(yè)向現(xiàn)代化邁進(jìn)的必 要條件。而家用的方便儀器更受廣大消費(fèi)者歡迎 在蔬菜類加工的過(guò)程中，切碎、斬拌、攪拌工序的機(jī)械化程度最高，其中自動(dòng)切菜機(jī)、 斬拌機(jī)、攪拌機(jī)是最基本的加工機(jī)械.幾乎所有的蔬菜類加工廠都具備這 3 種設(shè)備。手動(dòng)的自 動(dòng)切菜機(jī)可以說(shuō)是一大市場(chǎng)賣點(diǎn)！ 三、自動(dòng)切菜機(jī)研究方法 通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)械類相關(guān)知識(shí)，閱讀各類參考書(shū)籍，上網(wǎng)搜尋資料等方式結(jié)合自身思考和分 析，基本設(shè)計(jì)出自動(dòng)切菜機(jī)。并且說(shuō)明產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理，使用原理，使用說(shuō)明，以及相關(guān)計(jì)算。 最終完成滿意的設(shè)計(jì)！ 第二章 結(jié)構(gòu)及工作原理 一、自動(dòng)切菜機(jī)的結(jié)構(gòu) 自動(dòng)切菜機(jī)主要由輸送機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)和等組成，如圖 2－1 所示。 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 7 圖 2-1 自動(dòng)切菜機(jī)機(jī)結(jié)構(gòu)圖 （一）放料機(jī)構(gòu) 輸送蔬菜料前移到切割機(jī)構(gòu)，并在前端對(duì)蔬菜料進(jìn)行擠壓。 二、自動(dòng)切菜機(jī)的工作原理 工作時(shí)，先開(kāi)機(jī)后放料，由于蔬菜料本身的重力和皮帶的旋轉(zhuǎn)，把蔬菜連續(xù)地送往刀片 口進(jìn)行切碎。 第 3 章 設(shè)計(jì)計(jì)算 一、 減速電機(jī)的選擇 （一） 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 因本次設(shè)計(jì)的裝置是無(wú)調(diào)速要求的機(jī)械，并且負(fù)載平穩(wěn)；對(duì)啟動(dòng)、制動(dòng)無(wú)特殊要求；長(zhǎng) 期運(yùn)轉(zhuǎn)；小功率；電機(jī)的使用地點(diǎn)可能有水滴落、飛濺，應(yīng)選用防滴、防濺、絕緣等級(jí)較高 的電動(dòng)機(jī)；且應(yīng)選用能和減速器配成減速電機(jī)的型號(hào)。故選用 SEW 三相交流異步電動(dòng)機(jī)。 （二） 電動(dòng)機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速的選擇 1、電動(dòng)機(jī)的電壓選擇 由于該裝置要求電動(dòng)機(jī)需隨輸送裝置構(gòu)工作性質(zhì)周期性正反轉(zhuǎn)，根據(jù)表 29-87【2】 ，選 擇交流異步電動(dòng)機(jī)，電壓為 380V，容量范圍為 0.37 kW—0.55kW 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 8 2、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇 在確定電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速時(shí)，必須考慮減速裝置的傳動(dòng)比，兩者相互配合，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng) 濟(jì)全面比較才能確定。通常情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于 500r/min。對(duì)工作速度較低，經(jīng)常 處于頻繁地正、反運(yùn)行狀態(tài)，為縮短正、反轉(zhuǎn)過(guò)渡時(shí)間，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 （三） 電動(dòng)機(jī)型號(hào)規(guī)格的選擇 輸送裝置在工作時(shí)，需驅(qū)動(dòng)一個(gè)受輸送壁面外載作用的安裝刷盤的軸和使整個(gè)裝置沿導(dǎo) 軌作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的齒輪齒合的嚙合運(yùn)動(dòng)，即該裝置有兩個(gè)輸出功率。 根據(jù)實(shí)際工作需要，即要求一小時(shí)大約可輸送墻面 400～600m2 ，結(jié)合升降機(jī)的速度， 可先設(shè)其有關(guān)參數(shù)為： 自重 70—100kg； 升降速度為 10m/min； 輸送裝置構(gòu)往復(fù)行走速度為 25m/min； 洗刷盤轉(zhuǎn)速為 250r/min； 對(duì)導(dǎo)軌齒合，其上的載荷主要為單個(gè)輸送裝置構(gòu)的自重 故所輸出的功率 式（20-5） 【2】kW408.106258.910 v???gmP 式中 —為單個(gè)輸送裝置構(gòu)的自重， kg；1G v —為單個(gè)輸送裝置構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的平均速率，m/s。 電動(dòng)機(jī)功率 kW475.098.05.4η321???? P輸 式中 —單個(gè)齒輪軸輸出功率；1P —齒輪傳動(dòng)的效率；η —軸承的效率；2 —減速器的效率。3 根據(jù)上述計(jì)算得出的電動(dòng)機(jī)初選功率可初選選出電動(dòng)機(jī)的型號(hào) DT80K4） 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 9 二、 減速器的選擇 此設(shè)計(jì)中減速器工作環(huán)境為高速軸轉(zhuǎn)速不大于 1500r/min，齒輪的圓周速度不大于 20m/s（見(jiàn)以下計(jì)算） ；工作環(huán)境溫度范圍-40—+50 ?？蓛?yōu)先考慮標(biāo)準(zhǔn)減速器。C° 總傳動(dòng)比 ( 3-1)w mni? 37.26014? nm———電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速，nw———— 切削機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速； i=ig?iv (3-2) 取 ig=1.37 iv=1.72 ig————一對(duì)圓柱轉(zhuǎn)軸的傳動(dòng)比，iv————V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比； 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 1n = 1420r/min =2 min/0367.4r?3nmin/5987.106r? 各軸功率計(jì)算 I1.59.4cPkW??0.971.43rg kW????Ⅱ 2 215609.6cvc k?Ⅲ （一）按強(qiáng)度選用減速器 根據(jù)整個(gè)輸送裝置構(gòu)工作的傳動(dòng)比要求，即總的傳動(dòng)比 4.520136i??驅(qū)電總 n 各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率列表如下： 軸號(hào) 功率 （kW） 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 轉(zhuǎn)矩 (N.m)T I 1.49 1420 9.98 II 1.43 1036 1.38 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 10 III 1.36 355 36.3 各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率表 （二）計(jì)算功率 1cP 根據(jù)式（18-11） 【1】 kWnPKac 1 ''11???? 式中 —傳遞的功率， kW;1P —工況系數(shù)，見(jiàn)表 18-40【1】 ；aK —要求的輸入轉(zhuǎn)速 r/min；1n? —承載能力表中靠近 的轉(zhuǎn)速 r/min；1n? — 時(shí)的許用輸入功率 kW，由表 18-31~37【1】 中查出；1pP —對(duì)應(yīng)于 時(shí)的許用輸入功率 kW,當(dāng) 時(shí)，取 .；1p? 1n? 10.4n ???1pP?? 工況系數(shù) 安中等沖擊載荷得到 ；aK?aK 按 及 相接近的公稱轉(zhuǎn)速 ， ,4.5i?總 min/1360nr? min/150rnkWP5.01? 當(dāng) 時(shí)，折算許用公稱功率i/1r P49.36.1 ''1 ??? 代入上式得： kWkPc 49.0475.0.1'??? 可選用減速電機(jī) R27-DT80K4 （三）校核熱功率 ，環(huán)境溫度系數(shù) =1 kWPfPGt ???21 1f 負(fù)荷率系數(shù) =0.94，功率利用系數(shù) 1.5?3fkt 76.0594.5.0? 額定功 率 kW 輸出轉(zhuǎn) 速 r/min 輸出轉(zhuǎn)矩 A 減速器 傳動(dòng)比 輸出軸用徑 向載荷 N 使用系 數(shù) 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 11 0.55 243 22 5.60 1980 4.6 三、 齒輪傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于往復(fù)運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)切削的速度較小，故采取齒輪傳動(dòng)較好。 （一）圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)的計(jì)算 根據(jù)電動(dòng)機(jī)和減速器的參數(shù)可知，電動(dòng)機(jī)輸出功率為 ，轉(zhuǎn)速為kW 5.0?輸P ，減速器傳動(dòng)比為 i=5.6，故減速器輸出轉(zhuǎn)速min/1360rn?電 min/2436.12rin?電 由于初步得知其功率大約為 0.55kW，連續(xù)工作 8 小時(shí)。 由 kWPn62105.9T??輸 可得 mNPn ??????2435.01.9. 62輸 式中 —減速器輸出功率, ；輸 k —減速器輸出轉(zhuǎn)矩， ；nTmN? —減速器輸出轉(zhuǎn)速， 。2 in/r 故輸出轉(zhuǎn)矩 22 ，因齒輪軸和主動(dòng)齒輪輪齒輪速度要求相差不大，故可初步選擇齒? 輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 2，載荷平穩(wěn)。 （二）選擇齒輪輪齒數(shù) 1、選擇傳動(dòng)比 通常 ，推薦 ，因齒輪軸和主動(dòng)齒輪輪齒輪速度要求相差不大，故可初6?i 50.3~2?i 步選擇齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 2，載荷平穩(wěn)。 2、選擇小齒輪輪齒數(shù) ，通常 =9，應(yīng)按齒輪速 和傳動(dòng)比 選取。min1z?inzvi 當(dāng) 增大時(shí)，齒輪條緊邊的拉力下降，多邊形效應(yīng)減少，嚙入時(shí)齒輪節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角減 少，磨損小，但傳動(dòng)的尺寸、重量增加。 參考表 11-2【1】 初步確定小齒輪輪齒數(shù) =251z 3、確定大齒輪輪齒數(shù) =2z 20347max1?????zi 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 12 （三） 選取齒輪節(jié)數(shù)和齒輪型號(hào) 1、確定計(jì)算功率 根據(jù) 89.0)17()9(.08.1??zKZ 計(jì)算功率為 kWPZAC6.8.05? 式中 —計(jì)算功率， ； —傳遞的名義功率， ；k —工況系數(shù)；AK —小齒輪輪齒數(shù)系數(shù)Z 2、選擇齒輪型號(hào)和節(jié)距 為使傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，宜選用節(jié)距較小的齒輪條。為傳動(dòng)平穩(wěn)，采用中心線偏離垂 直線約中心線偏垂直線 。?3 根據(jù)計(jì)算功率 =0.618kw 和 =248.2r/min,查圖 11-2【1】 可選齒輪條型號(hào)為 ,查得CP1n AoN08 齒輪條節(jié)距為 。mp7.12? 3、初定中心距 初定中心距應(yīng)首先考慮結(jié)構(gòu)要求，此設(shè)計(jì)為中心距不能調(diào)整的傳動(dòng)，故取最大允許中心 距 =80×12.7=1016pa80mx? 一般初定中心距 ~635 ，取 =4003817.2)50~3()503(0 ???pa m0a 4、齒輪條節(jié)數(shù) 根據(jù)表 11-2【1】 ， 得齒輪條節(jié)數(shù) 21020π?????????zapzpaLP 725.82347.17.4?? 式中 —齒輪條節(jié)數(shù)，節(jié)pL 應(yīng)圓整為整數(shù)，為避免使用過(guò)渡齒輪節(jié)，盡量取偶數(shù)，故圓整 為 88 節(jié)數(shù)。pL 5、齒輪條長(zhǎng)度 mpmL6.17.28???? 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 13 （四）確定實(shí)際中心距 精確中心距 由于數(shù)值 ，中心距計(jì)算系數(shù) =0.24907176.43812????????zLP LK 根據(jù)表 11-2【1】 ， ，得理論中心距 mKpaLP???)(2 m375.8940.378.2???? 實(shí)際中心距 ，通常取 a?' maa581.~79.0)4.~02(?? 取 =388mm 'a （五） 計(jì)算作用軸上載荷 1、計(jì)算齒輪速，確定潤(rùn)滑方式 根據(jù)表 11-2【1】 可知 smpnzv/106???sm/87.0/.2437? 式中 —齒輪速，vs/ —主動(dòng)齒輪輪轉(zhuǎn)速，1nin/r ，可知該傳動(dòng)為中速傳動(dòng)sms8.0~6/87.0?? 根據(jù) 和型號(hào) -1,所以采用滴油潤(rùn)滑。v/. AoN08 2、有效圓周力 根據(jù)表 11-2【1】 ，有效圓周力 NvPFt 2.6387.051??? 式中 P—傳遞的名義功率， ；kW 對(duì)接近于垂直的傳動(dòng)，作用于軸上的力 NFKtA 8.632.105.05.1????? 式中 —工況系數(shù)，上述已查其值； （六） 圓柱齒輪的耐疲勞工作能力計(jì)算 當(dāng)齒輪條傳遞功率超過(guò)額定功率、齒輪條的使用壽命要求小于 15000h 時(shí)，其疲勞壽命的 近似計(jì)算如下。 設(shè) 為齒輪板疲勞強(qiáng)度限定的額定功率， 為圓柱套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定的)('0kWP )('0kWP 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 14 額定功率，P 為要求的傳遞功率，則在鉸齒輪不發(fā)生膠合的前提下對(duì)已知齒輪傳動(dòng)進(jìn)行疲勞 壽命計(jì)算如下： 由 kWKPA5.01.?? 由式（9.3-6 ） 【3】 得 =1.172 pnz028.39.018.'045????????k 由式（9.3-7 ） 【3】 得 =0.1335.1 80'0??npzPkW 故 ，則 =28128h)('0kW??PAK)('0 10150 'PALKT??????? 式中 —使用壽命， h；T —小齒輪輪齒數(shù)；1z —小齒輪輪轉(zhuǎn)速， ；nmin/r —多排齒輪排數(shù)系數(shù)；PK —工況系數(shù)；A —齒輪節(jié)數(shù)。PL 即該齒輪條滿足要求。 四、圓柱齒輪齒輪輪 本次設(shè)計(jì)中采用圓柱齒輪與齒輪輪的嚙合形式。因圓柱齒輪與齒輪輪的嚙合屬非共軛嚙 合傳動(dòng)，故齒輪輪齒形的設(shè)計(jì)有較大的靈活性。根據(jù) GB/T 1243-1997 規(guī)定的最大和最小齒槽 形狀來(lái)確定齒輪輪齒槽的基本形狀 （一） 主動(dòng)齒輪輪的齒形設(shè)計(jì) 最大齒槽形狀：齒側(cè)圓弧半徑 26.264er ???)180(0.2minzdrre m 圓柱定位圓弧半徑 3.667i 3i 69.5rr 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 15 圓柱定位角 114.7°a?1 omin90-°2za 最小齒槽形狀：齒側(cè)圓弧半徑 15.96 er ?)(.axdrre m 圓柱定位圓弧半徑 3.535i ?ri50m 圓柱定位角 134.71°a1 oaxz9-°4 齒輪輪的實(shí)際齒槽形狀，應(yīng)在最大齒槽形狀和最小齒槽形狀的范圍內(nèi)。因三圓弧- 直線齒形符合上述規(guī)定的齒槽形狀范圍，故齒輪輪的基本參數(shù) 【3】 ，計(jì)算如下： 齒溝圓弧半徑 1r 568.30.5.1???rdrm 齒溝半角 51.5° 2/a 1 oz-°2/a 工作段圓弧中心 O2的坐標(biāo) = 4.4 )2/(sin8.0?rdM? =3.5corTm 工作段圓弧半徑 2r 17.95.3.12??r 工作段圓弧中心角 ° ? .4z6-°81o?? 齒頂圓弧中心 O3的坐標(biāo) =8.9510cs3.dW orm =1.6718in.zV or? 齒形半角 =13.2° /2? 1o6472/?? 齒頂圓弧半徑 5.1 3r ????05.)32.1cs8.0s3.(3 ??rd m 工作段直線部分長(zhǎng)度 bc 0.66 ??)in2irbc e 點(diǎn)至齒溝圓弧中心連線的距離 H 18.4 ?23.1(pdr 注：式中 鉸卷外徑 主動(dòng)齒輪輪齒數(shù)7?rdm71z （二） 軸面齒廓尺寸 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 16 根據(jù)表 9.3-14【3】 得齒輪輪的主要尺寸如下： 分度圓直徑 d1z°80sinpd?1.697°si.2?m 齒頂圓直徑 78a ???ra dp5.mx 76?rzd)61(in m 取 =77adm 齒根圓直徑 =69.1-7=62.1fdrfd?? 分度圓弦齒高 5.03ah ?????????ra dpzh5.08.625.01mx 2.85?)(.inra m 取 =4ahm 故主動(dòng)齒輪輪的主要尺寸如下表： 分度圓直徑 d 齒頂圓直徑 ad 齒根圓直徑 fd分度圓弦齒高 ah 69.1 77 62.1 4 （2）確定實(shí)際中心距 中心距 =389.375221211[()()8()]4ppzzzaLL???????m 取 =388mm 'a （三） 齒輪輪結(jié)構(gòu)尺寸 選用整體式鋼制小齒輪輪 根據(jù)表 9.3-16【3】 ， ，可得以下齒輪輪結(jié)構(gòu)尺寸： 參考聯(lián)軸器的標(biāo)準(zhǔn)直徑和主動(dòng)齒輪輪的定位尺寸mdk34ax? 取 mdk2? 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 17 輪轂厚度 =9.16hdKhk01.6??m 式中 由于 ,取 =4.80~5?K 輪轂長(zhǎng)度 l 2.3.l 輪轂直徑 hd4??hdkh （四）從動(dòng)齒輪輪的齒形設(shè)計(jì) 同理，從動(dòng)齒輪輪的齒形設(shè)計(jì)可參考主動(dòng)齒輪輪的齒形設(shè)計(jì)方法。 最大齒槽形狀：齒側(cè)圓弧半徑 74.8er?miner 圓柱定位圓弧半徑 3.667i i 圓柱定位角 117.4°amina 最小齒槽形狀：齒側(cè)圓弧半徑 30.24 er?axer 圓柱定位圓弧半徑 3.535i rid50.mm 圓柱定位角 137.4°aax 齒溝圓弧半徑 1r 68.31?r 齒溝半角 53.2° 2/a2/ 工作段圓弧中心 O2的坐標(biāo) = 4.5 Mm =3.35T 工作段圓弧半徑 2r 17.92?r 工作段圓弧中心角 ° ?46? 齒頂圓弧中心 O3的坐標(biāo) =9.06Wm =0.84V 齒形半角 =15.1° /2?2/? 齒頂圓弧半徑 4.99 3r ?3r 工作段直線部分長(zhǎng)度 bc 0.0.79 bcm e 點(diǎn)至齒溝圓弧中心連線的距離 H 18.1 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 18 （五） 軸面齒廓尺寸 根據(jù)表 9.3-14【3】 得齒輪輪的主要尺寸如下： 分度圓直徑 d?d138m 齒頂圓直徑 146.9a ax 144.3min 取 =146adm 齒根圓直徑 =131fdfd 分度圓弦齒高 4.74ah?maxh 2.85?)(5.01inpm 取 =4ahm 故主動(dòng)齒輪輪的主要尺寸如下表： 分度圓直徑 d 齒頂圓直徑 ad 齒根圓直徑 fd分度圓弦齒高 ah 138 146 131 4 （六）齒輪輪結(jié)構(gòu)尺寸 輪轂厚度 =12.61h dKhk01.6??m 式中 由于 ,取 =6.45~K 取 k29 輪轂長(zhǎng)度 l 36.?hl 輪轂直徑 hd .54?dkm Dg=123.7 取 123mm 五、 齒輪齒合傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 （一） 齒輪類型和精度等級(jí) 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 19 刷墻機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，且功率 ,故選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，選用kWP5.0? 8 級(jí)精度（GB 10095-88） （以下說(shuō)明） 。 （二） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 初步計(jì)算 轉(zhuǎn)矩 =44324.71T 1.2450.9105.9661 ????nPT 1TmN? 齒寬系數(shù) 由表 12.13【4】 ，取 =1.0 =1.0d?d?d? 接觸疲勞極限 由圖 12.17c【4】 limH? MPaH7501lim??82li 初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力 （式 12.15） 【4】][H7509.][1lim1???H? =675][1H?MPa =52258090][2lim2???H?][2H 值 由表 12.16【4】 ，取 =90dA dA 初步計(jì)算的齒輪直徑 (式 12.14） 【4】1d321][uTHd????? =61.93250.749???m 取 =651dm 初步齒寬 =65b61db?b 3.5.3.校核計(jì)算 圓周速度 =0.42v 106.245106???nv vsm/ 精度等級(jí) 由表 12.6【4】 選 8 級(jí)精度 齒數(shù) z 和模數(shù) m 初選齒數(shù) ；25z =2.6/6/1?d 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 20 由表 12.3【4】 ，取模數(shù) 2.5 2.5 ?m?m 則 26 z=26?5.2/6/1dz 使用系數(shù) 由表 12.9【4】 =1.35AK AK 動(dòng)載系數(shù) 由圖 12.9【4】 =1v v 齒間載荷分配系數(shù) 由表 12.10【4】Ha 先求 =1043657.43221??dTFt N =21.7 1000.bKtAm// (式 12.6） 【4】 1.76 261.38cos12.38??????????????z ??? =0.87 (式 12.10） 【4】 76.4??Z 87.0?Z 由此得 32.18.012???KHa 32.1?HaK 齒向載荷分布系數(shù) 由表 12.11【4】? bCdbBAH3 210?????????? =1.37 =1.37651.6.7. 32?? ?HK 載荷系數(shù) （式 12.5） 【4】 =2.44K3.135.1???HVAK 彈性系數(shù) 由表 12.12【4】 EZ MPaZE8.19? 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 由圖 12.16【4】 =2.5H H 接觸最小安全系數(shù) 由表 12.14【4】 =1.05minS minS 總工作時(shí)間 =4800hht ht 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由表 12.15【4】 ，估計(jì) ,則指數(shù) m=8.78LN9710??LN 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 21 minihiVLTtN????????ax1160? =48.2? LN7109.4? 原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確。 接觸壽命系數(shù) 由圖 12.18【4】 =1.18NZ NZ 許用接觸應(yīng)力 （式 12.11） 【4】][H?05.187][minl??HNSZ? =843.9 ][H?MPa 驗(yàn)算 （式 12.8） 【4】ubdKTZHE21????? =518.1 ][1.58HHa???? 計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合理，齒輪尺寸無(wú)需調(diào)整。否則，尺寸調(diào)整后還應(yīng)再 進(jìn)行驗(yàn)算。 （四）確定傳動(dòng)主要尺寸 實(shí)際分度圓直徑 d 因模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，齒數(shù)已重新確定，但并未圓整， 故分度圓直徑不會(huì)改變，即 mz652.??? md65? 中心距 =32.5ama.3// a 齒寬 =65bdb1? b 齒頂高 =2.5ahha5.2*??? ah 齒根高 =3.125f mcf 125.3).0(() ???fm 齒頂圓直徑 =70adhdaa 75262 ad 齒根圓直徑 =58.75f ff .8.?? f 齒距 =7.85pmp8.7? pm 齒輪中心到齒合基準(zhǔn)線距離 H =32.5d5.32/6/?? H 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 22 基圓直徑 =61.1bd mdob 1.620cs65cos????bdm 3.5.5．按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 重合度系數(shù) =0.66 =0.66?Y82.175.07.25.0??? ?Y 齒間載荷分配系數(shù) 由表 10.10【4】 ， =1.51FaK6.0/??YKFa FaK 齒向載荷分布系數(shù) ? .)5.2/(6/??hb 由圖 12.14【4】 35.1??F 載荷系數(shù) =2.75K 35.13.1????FVAKK 齒形系數(shù) 由圖 12.21【4】 =2.60FaY FaY 應(yīng)力修正系數(shù) 由圖 12.22【4】 =1.59s s 彎曲疲勞極限 由圖 12.23c【4】 limF? MPF601lim?? a452li 彎曲最小安全系數(shù) 由表 12.14【4】 =1.25limFS limFS 彎曲壽命系數(shù) 由圖 12.24【4】 =0.95NY NY 尺寸系數(shù) 由圖 12.25【4】 =1.0X X 許用彎曲應(yīng)力 (式 12.19) 【4】 =456 ][F?25.10.96 ][minl??FXNSY? ][F?MPa 驗(yàn)算 （式 12.16） 【4】?YbdKTSAFaF =63 6.0591.25.6743.2??? MPaPaF63??][F 傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，故不作靜強(qiáng)度校核 六、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （一） 齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 23 1、輸出軸的功率 、轉(zhuǎn)速 和轉(zhuǎn)矩PnT 由上述計(jì)算可知 =0.44298.0547.031????輸 kW =124.1 mi/r 于是 mNnT ???7.341.2995 2、作用在齒輪上的力 已知齒輪軸的分度圓直徑為 zd65.??? 而 圓周力 NTFt 104657.32?? 徑向力 Otr 9.382tan.an? 3、初步確定軸的最小直徑 軸的材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)處理。初步估算軸的最小直徑。 （式 15-2） 【5】30PdAn? 取 則12?OAmd1.7.24013min??? 軸的最小直徑顯然是安裝從動(dòng)齒輪輪處軸的直徑 。此軸上有一鍵槽，應(yīng)適當(dāng)增大軸徑：1d 單鍵增大 5%。 取 d18min? 為了使所選的軸與齒輪輪孔徑相適應(yīng)，同時(shí)，齒輪輪軸孔的直徑是 ，故取m29? ；又由于齒輪輪輪轂長(zhǎng)度為 ，故該軸尺寸 ；d291? ml3?l31? （二）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、擬定軸上零件的裝配方案 選用裝配方案：螺母、軸端擋圈、齒輪輪、軸承端蓋、右端軸承、 、右端套筒、齒輪軸、 左端套筒、軸承、軸承端蓋依次從軸的左端向右安裝。 2、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （1）為了滿足從動(dòng)齒輪輪的軸向定位要求， 軸段右端需制出一軸肩，軸肩高度cb? ，故取 段的直徑 ； 長(zhǎng)度可參考安裝mdh)3~1.2().0~7.(?? md32?bc? 尺寸取 l62 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 24 （2）初步選取滾動(dòng)軸承。因軸承受到徑向力較大，故選用單列向心球軸承。參照工 作要求并根據(jù) ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列向心球軸承 6207，其尺寸md32? 為 ，故 、 ；而 。175??BDmd3573?l197 md65? 軸端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。根據(jù)軸承的安裝尺寸， 。424 其余尺寸可根據(jù)其他相關(guān)零件而確定，即 ，l5l264 （三）軸的強(qiáng)度計(jì)算 按彎扭合成強(qiáng)度條件校核計(jì)算 通過(guò)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸、軸上零件的位置、以及外載荷和支反力的作用 位置均已確定 許用應(yīng)力值 用插入法由表 16.3【4】 查得 ，MPab5.102][??Pab60][1??? 應(yīng)力校正系數(shù) 5.1026][??b?? 59.? 表 6 齒輪軸受載計(jì)算結(jié)果 由于齒輪為K式直齒輪，按彎扭合成應(yīng)力校核的強(qiáng)度 mNMTCa ????8.36152)(2? PaPaWa 0][9.481???? 故安全。 （四）主動(dòng)齒輪輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 由從動(dòng)齒輪輪的結(jié)構(gòu)尺寸可知軸的直徑為 ，其長(zhǎng)度可參考裝配尺寸確定。此軸md30? 所受載荷較?。珊雎裕?，可不進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。 載荷 垂直面 V 水平面 H 支反力 NF45.19021?NF3.5243? 彎矩 mMV?38 mMH?.8 總彎矩 H??071.2.822 扭矩 NT????.6340159.0? 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 25 使用系數(shù) ：由 12-9 =1.5H??A? 動(dòng)載荷系數(shù) :由 12.9 =1.15V V 齒間載荷分配系數(shù) ：由圖 12.10，先求H? . 由此可得 12tTFd? KHα= = =1.25 1??2 ?? 10.8942 =1.25H?? 七、 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì) 其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示： 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)因材料為 Q235A 鋼，其密度 ，與的直徑 D=320mm. 3/108.7mkg??? 若取每級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率（包括軸承效率在內(nèi)） =0.97，則?kwp14697.01633??? 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 26 min/4.796.120rinw?NT???5.95 1、則軸的角轉(zhuǎn)速 sradnw/31.8602??mrV/62.5.???12?sf? 2、軸的最小直徑的確定 式中 3pdAn-kW;r/min??軸 轉(zhuǎn) 遞 的 功 率 ， 單 位 為軸 的 轉(zhuǎn) 速 ， 單 位 選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，選取 =112。于是 得A?npAd2.137??? 3、電動(dòng)筒體強(qiáng)度的校核 已知 功率 P=2.2kW,帶速 筒長(zhǎng) l=600mm,直徑 D=320mm，smv/5.0? 筒體厚度 t=15mm,材料為 Q235 鋼板。 由式 \ --圓周驅(qū)動(dòng)力；NvpFu58410?uF 由式 10.235 02.8~4rad1602435rad2e.Ue?????? ???????????輸 送 帶 與 滾 筒 之 間 的 摩 擦 系 數(shù) ， 按 潮 濕 空 氣 運(yùn) 行 取 ；滾 筒 的 為 包 角 ， 一 般 在 之 間 現(xiàn) 取)。由 此 可 以 得 出 ： ? ?? ， 21UF?12F?緊 邊 拉 力 ； -松 邊 拉 力 ； 代入得 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 27 =2 =116800N， = =58400N；1FU2FU NK980.157.2???? ， --為所受轉(zhuǎn)矩；mDFMU?3620843 3M 設(shè)輸送帶平均張力 F 沿長(zhǎng)度 L 均勻地分布在上，則單位長(zhǎng)度上受的力 q=,l因 此 N1609784.9412max ???? 此中 W--抗彎截面模數(shù)， 23(/)nMNW??? 對(duì)于內(nèi)徑 d，外徑為 D 的電動(dòng)，其抗彎截面模數(shù)應(yīng)按圓柱殼理論選取：230.196()6Rttm??A 因此 MW?2225.09(/).MNmRtt? 233322.47/2(.16)tt?? 式中 R—?dú)ぃǎ┑钠骄霃?，mm; t—?dú)?)的厚度，mm; 則 正應(yīng)力 22/.903.5mNtR?? 22/1.547.tM? 根據(jù)第四強(qiáng)度理論，合成彎矩可以寫成： 22223 22ss()3[](/)4N/m; N/m;[] []=N/1.5Q235A3MPa,[]=16.7MPah hM??????????????或彎 矩 作 用 下 的 正 應(yīng) 力 ， 扭 矩 作 用 下 的 剪 切 應(yīng) 力 ，許 用 應(yīng) 力 ， 按 第 四 強(qiáng) 度 理 論 ， 取 。通 常 電 動(dòng) 滾 筒 體 均 為 剛 制 造 ， 該 剛 的其 許 用 應(yīng) 力 。 ?????? ?????2222 /0.6.49mh 計(jì)算強(qiáng)度校核通過(guò)。 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 28 八、傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （一）擬定軸上的零件方案，現(xiàn)選用下圖 4-1 的裝配方案。 （二） 根據(jù)定位和裝配的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度，軸的尺寸見(jiàn)軸的零件圖。 （三） 軸上零件的周向定位 聯(lián)軸器與軸的定位均采用平鍵聯(lián)結(jié)，滾動(dòng)軸承與軸的周向定 位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。mNMHE????4.12582 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 E）的強(qiáng)度。根 據(jù)式 22()caTW???? 式中 --------軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為 MPa；ca M-----軸所受的彎矩，單位為， 。NmA T-----軸所受的扭矩，單位為， 。 W----軸的抗彎截面系數(shù)，單位為 ，對(duì)沒(méi)鍵槽的3 由式 W= 33.140.2d? ---許用彎曲應(yīng)力，對(duì)也選定的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理， 。1[]?? 1[]60MPa???22()caMTW??????a6.1160.75458322??? 因有 ，因此，此軸安全。1[]ca??? 第四章 切刀設(shè)計(jì) 刀片的作用是切割蔬菜料。它的內(nèi)孔為方形，安裝在皮帶前端的方軸上隨其一起旋轉(zhuǎn)， 刀刃的安裝方向應(yīng)與皮帶旋向相同。刀片的規(guī)格有 2 刃、3 刃、4 刃、6 刃、8 刃。 刀片用 ZG65Mn 材料制造，淬火硬度為 HRC55 - 60，刃口要鋒利，與樣板配合平面應(yīng)平 整、光滑。 自動(dòng)切菜機(jī)刀片的幾何參數(shù)對(duì)自動(dòng)切菜機(jī)出料有很大的影響，國(guó)產(chǎn)大部分刀片刀刃速度 呈現(xiàn)外大內(nèi)小的分布，傳統(tǒng)刀片的幾何參數(shù)（刀刃角度）有不盡合理之處，因此有很多需要 改進(jìn)的地方。刀片絞蔬菜時(shí)，刀片呈現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)速一定的條件下每一片刀刃離旋轉(zhuǎn)中 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 29 心越遠(yuǎn)，則絞蔬菜的線速度越快，同時(shí)產(chǎn)生的熱量也就越多，因此刀片的線速度不能太高。 在刀片旋轉(zhuǎn)速度以及螺桿進(jìn)料速度一定的情況下，刀片的前角越大，切割蔬菜所需要的力以 及切割蔬菜產(chǎn)生的熱量就越小，反之則越大，但是，前角很大時(shí)，則因刀具散熱體積小而是 刀具切削蔬菜產(chǎn)生的熱量不易擴(kuò)散，以至于刀具的溫度不易下降，因此刀具的前角應(yīng)該取一 個(gè)合理的數(shù)值。對(duì)于刀刃的后角，可以減小后刀面的摩擦，同時(shí)在前角不變的情況下增大后 角可以使刀刃鋒利。刀刃磨損后將使刀刃變鈍，這樣會(huì)使蔬菜在切割的過(guò)程中變形能增加， 同時(shí)由于磨損后刀片的后角為零，加大了刀片和網(wǎng)眼的摩擦，使得整個(gè)絞蔬菜過(guò)程產(chǎn)生的熱 量增加。另外，在同樣的磨鈍標(biāo)準(zhǔn) VB 下，后角大的刀片由新用到鈍所磨去的金屬體積較大， 這說(shuō)明增大后角可以增加刀具的耐久度，但同時(shí)刀刃的強(qiáng)度也會(huì)有所削弱，因此也應(yīng)該選擇 一個(gè)合理的范圍。對(duì)于刃傾角來(lái)說(shuō)，增大刃傾角的絕對(duì)值，可以減小刀刃的實(shí)際鈍圓半徑， 這說(shuō)明增大刃傾角可以使刀刃變的更鋒利。根據(jù)以上的分析，可以設(shè)計(jì)出與傳統(tǒng)刀具不同的 更加合理的刀具，主要來(lái)說(shuō)有以下幾點(diǎn)： 1、 增加刃傾角，以提高刀具的鋒利程度。 2、 適當(dāng)減小后角，以增加刀片的壽命。 3、 增加前角，以減小絞蔬菜所需的力以及功率。 4、 采用全圓弧的前刀面結(jié)構(gòu)，以改善刀刃強(qiáng)度。 5、 采用可換式刀片結(jié)構(gòu)，以節(jié)約刀體材料，并可選用不同的幾何參數(shù)的刀片。 一、刀片的設(shè)計(jì) 刀片的幾何參數(shù)對(duì)所絞出蔬菜的顆粒度以及產(chǎn)品質(zhì)量有著很大的影響，現(xiàn)對(duì)十字刀片的 各主要幾何參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 十字刀片如圖(5－1)所示。其每一刃部的絞蔬菜(指切割蔬菜的)線速度 分布亦如該圖所 示。從圖上可以看出其刃部任一點(diǎn)位置上只有法向速度 。 ?v 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 30 圖 5-1 自動(dòng)切菜機(jī)刀片片示意圖及每一葉刀片上速度分布 其值為： （ ）????30nvp Rr? 式中： －刀片刃部任一點(diǎn)的線速度 m／s； n－刀片的旋轉(zhuǎn)速度 rpm； －刀片刃部任一點(diǎn)至旋轉(zhuǎn)中心的距離 mm；? r－刀刃起始點(diǎn)半徑 mm ； R—刀刃終止點(diǎn)半徑 mm； 再?gòu)娜我蝗~刀片的橫截面上來(lái)看 [圖(5-1)A— A 截面]，其刃部后角 較大，而前角? 及刃傾角 都為零。 ?? 因此，該刀片的幾何參數(shù)(角度)不盡合理。故再將以一葉刀片的與網(wǎng)眼扳相接觸的一條 刀刃為對(duì)象，分析刀片上各參數(shù)的作用及其影響，設(shè)計(jì)各參數(shù)。 （一）刀刃的起訖位置 絞蔬菜時(shí)，自動(dòng)切菜機(jī)的十字刀片作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從式[I]可以看出，在轉(zhuǎn)速一定的條件下， 刀刃離旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)越遠(yuǎn)，則絞蔬菜(指切割蔬菜的)線速度越快。并且在螺桿進(jìn)科速度也一定 的條件下，假定絞蔬菜時(shí)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(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為： VFQ?? 式中：Q－單位時(shí)間內(nèi)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃切割蔬菜所產(chǎn)生的熱量（ J／s） F－鉸蔬菜時(shí)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N ）（參見(jiàn)第二部分刀刃的前角 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 31 式[4]) －任一刀刃切割蔬菜的線速度（m／s）? 所以，絞蔬菜(切割蔬菜)的線速度越快，則所產(chǎn)生的熱量也越大，因此絞蔬菜的線速度 不能很高。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們知道一般絞蔬菜時(shí)刀刃切割蔬菜的錢速度處在 30 一 90m／min 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(diǎn)半徑 和終點(diǎn)半徑? R。 根據(jù)式[1]得： [3]?????n30 我們已知十字刀片得轉(zhuǎn)速n＝326r/min 當(dāng) 時(shí)， ，mi? ＝30m/min=0.5m/sr? m65.14.0326/?????? 當(dāng) 時(shí)， ， minR s/.in/9? R＝ m435.13260/???? 圓整后取:r=15mm R=45mm （二）刀刃的前角 ? 當(dāng)十字刀片絞蔬菜時(shí)，其任一與網(wǎng)限板相接觸的刀刃上的受力情況 其值為： ????? sincoisfnfnfn FF????? 因?yàn)榈度信c網(wǎng)眼板的摩擦力為： ????nf 蔬菜與前刀面的摩擦力為： ???nfF 整理得： ??????? cos)1()(2??nnF[4] 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 32 式中：F－鉸蔬菜時(shí)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N ） —刀片絞蔬菜時(shí)蔬菜的剪切抗力（N）? －刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦系數(shù)?? －蔬菜被剪切時(shí)與前刀面的摩擦系數(shù)? －刀片的前角（ ）?90?? －網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力（N）?nF －蔬菜被切割時(shí)作用于前刀面的壓力（N）? 由于 ??A?? 式中： －蔬菜的抗剪應(yīng)力，與蔬菜的質(zhì)地有關(guān) －蔬菜被剪切的面積，與網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼直徑有關(guān)? 所以 與蔬菜的質(zhì)地及網(wǎng)眼的直徑有關(guān)，故選定網(wǎng)眼板之后， 可以看成為常量，故令F ?F 。1C?? 由于 是網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力，可以看為刀片的預(yù)緊壓力，是常量，故令?n 。 是刀片切割蔬菜時(shí)，蔬菜對(duì)前刀面的壓力與速度v有關(guān)，故令 。2Fn?? ][vnF?? 簡(jiǎn)化式[4]得： [5]?????cos)1()(2][21 ???vFC 從式[5]和式[2]可知，刀刃前角 的大小，直接影響著絞蔬菜過(guò)程中的切割力，以及切 割蔬菜時(shí)所產(chǎn)生的溫度。 在刀片旋轉(zhuǎn)速度以及螺桿進(jìn)料速度都一定的情況下，前角大，切割蔬菜所需的力和切割 蔬菜所產(chǎn)生的熱都??；反之，則大。但前角很大時(shí)，則因刀具散熱體積小而使切割蔬菜時(shí)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?。?(蔬菜質(zhì)軟取大值，反之取小值)?4025??? （三）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，使蔬菜在絞蔬菜(切割)過(guò)程中變形能增加，同時(shí)由于磨損后 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 33 刀片的后角基本為零，加大了刀片與網(wǎng)眼扳的摩擦，兩者都使絞蔬菜過(guò)程中產(chǎn)生的熱量增多。 另外，在同樣的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)V B下，后角大的刀片由新用到鈍所磨去的金屬體積較大[如圖 4-3所示 ]。這說(shuō)明增大后角可提高刀片的耐用度，但同時(shí)也帶來(lái)的問(wèn)題是刀片的N B磨損值大 (反映在刀體材料的磨損過(guò)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?。?(蔬菜質(zhì)軟取大值反之取小值)?53??? （四）刀刃的刃傾角 從分析由前刀面和后刀面所形成的刀刃來(lái)得知刀傾角 對(duì)刀片性能的影響情況。 ? 在任一葉刀片的法剖面內(nèi)，當(dāng)把刀刃放大看時(shí)，可以把刀刃看成是一段半徑為 的圓弧?r [圖 5－4]，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) 橢圓的長(zhǎng)半徑處的曲率半徑，即為刀刃實(shí)際純圓半徑 。 er0 其關(guān)系為： [6] ?cos0ner? 由此可見(jiàn)，增大刀傾角 的絕對(duì)值，可減小刀刃的實(shí)際鈍圓半徑 ，這就說(shuō)明增大刃傾er0 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 就可確定了[參見(jiàn)圖 4-5]：max0? [7]/arcsinmx0?? 初始刃傾角按下式計(jì)算： [8])/(20 bRrtg? 式中：r－刀刃起始點(diǎn)半徑(mm)； R－刀刃終止點(diǎn)半徑(mm)； b－葉刀片外端寬度（mm）; －初始刃傾角；0? （五）刀刃上任一點(diǎn)位量上絞蔬菜速度 由于有了刃傾角，故刀刃上任一點(diǎn)相對(duì)于網(wǎng)眼板的速度 ，將可以分解為垂直于刃的法?v 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 34 向速度分量 和平行于刃的切向速度分量 。nv? rv? 即： ???? 其值為： )(30Rprnv?????cosn??ivr 又因?yàn)椋???/s' in'R? 所以： 30sicos 22???? 整理得 0/sin22???Rvn? （ ）30/i??? Rpr? 式中： －刀刃上任一點(diǎn)位置的法向速度分度 m／s；nv －刀刃上任一點(diǎn)位置的切向速度分量 m／s；? －刀刃上任一點(diǎn)至刀片旋轉(zhuǎn)中心距離 mm；? －刀刃的初始刃傾角；?? －與刀刃相切的圓計(jì)算半徑 mm；'? R－刀刃的終點(diǎn)半徑 mm； r－刀刃的起點(diǎn)半徑 mm； （六）刀片的結(jié)構(gòu) 根據(jù)以上對(duì)刀片各個(gè)幾何參數(shù)的分析，得出刀片的結(jié)構(gòu)圖（圖 4-8），此刀片的特點(diǎn)： 1、 后角取 4 ，刀片的壽命較長(zhǎng)；? 2、 前角取 30 ，以減小絞蔬菜所需的力及功率； ? 3、 增加刃傾角，以提高刀刃的鋒利度； 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢 Q 197216396 或 11970985 35 4、 采用全圓弧形的前刀面結(jié)構(gòu)，以改善刀刃的強(qiáng)度； 5、 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。 第五章 自動(dòng)切菜機(jī)使用方法 一、沖洗 每次使用自動(dòng)切菜機(jī)前，得簡(jiǎn)單沖洗一下。一般而言，自動(dòng)切菜機(jī)在上次用完后都是及時(shí) 清洗過(guò)的，使用前的清洗，主要是沖掉機(jī)器內(nèi)外的浮塵等。另一個(gè)好處是，使用前的沖洗會(huì) 使絞蔬菜比較變得輕松流暢，也會(huì)使工作結(jié)束后的清洗變得比較省事。 二、安裝 不少人喜歡在每次絞蔬菜后把機(jī)器安裝完整，其實(shí)這種方法并不可取。比較理想的做法是， 每次用畢后，應(yīng)將清洗干凈的自動(dòng)切菜機(jī)以散件形式擺放于木質(zhì)箱柜中，或等其完全晾干后 再行組裝，不宜馬上組裝。 安裝先從組裝開(kāi)始。先將輥?zhàn)铀瓦M(jìn)機(jī)腔內(nèi)，為減小磨損，可在轉(zhuǎn)軸處滴一滴食用油，再將 刀頭安裝在輥?zhàn)由?，注意刀口朝外。再將漏口安裝至刀頭，輕輕搖動(dòng)使三者跟機(jī)腔緊密切合， 再將堅(jiān)固螺母安裝到漏口外側(cè)，注意要松緊適度，太松會(huì)使蔬菜沫從邊縫漏出，太緊會(huì)損傷 絲口。最后安裝絞把，注意手柄朝外，將缺口對(duì)準(zhǔn)后套進(jìn)去，然后擰上堅(jiān)固螺絲。 安裝機(jī)器比較簡(jiǎn)單，最重要的是選好合適的固定件，如比較大的木案板，將咬合口對(duì)準(zhǔn)案板， 邊緣后，旋緊緊固螺絲。因?yàn)榻g蔬菜比較用力，所以固定機(jī)身時(shí)最好最好用螺絲刀等工具輔 助堅(jiān)固一下，以防工作過(guò)程中機(jī)器松動(dòng)。 三、清洗 先準(zhǔn)備好干凈的牙刷、試管刷等輔助用品，再按反方向?qū)C(jī)器卸開(kāi)，將機(jī)腔內(nèi)的蔬菜沫蔬 菜塊清理出來(lái)，再將機(jī)器泡到含有洗潔精的溫水中，用牙刷等將所有機(jī)件一一清洗干凈，再 用自來(lái)水沖洗兩遍。