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1、 哈爾濱商業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 餃子機畢業(yè)設計 學 生 姓 名： 周沛 指 導 教 師： 楊綺云 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 院： 輕工學院 2011年6月7日 Graduation Project (Thesis) Harbin University of Commerce The grad

2、uation design of dumpling machine Student Zhou Pei Supervisor Yang Qiyun Specialty Machine Design，Manufacture and Automation School School of Light Industr

3、y 2011-06-07 畢業(yè)設計（論文）任務書 姓名 周沛 學院 輕工學院 班級 2009級2班 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)設計（論文）題目： 餃子機設計 立題目的和意義： 餃子是我國人民喜愛的食品、可速凍、屬方便食品。隨著人民生活水平的提高，生活節(jié)奏的加快，人們對餃子的需求越來越大，因此市場需求量較大。采用手工制作，生產能力低，工人勞動強度大。設計適合我國國情的餃子機具有實際意義及市場應用前景，具有良好的社會效益，經濟效益。該機自動完成供陷、制皮、成型等操作。生產量大，自動化程度高。學生通過對該機的設

4、計，能達到教學基本要求，可在機械的結構設計和控制系統(tǒng)設計兩個方面都得到工程師必要的基本訓練，提高學生機電一體化的水平。 技術要求： 最大生產能力 150-200個 /分 工作計劃： 1. 完成總體方案設計（根據(jù)主參數(shù)確定結構參數(shù)，運動參數(shù)，動力參數(shù)等）； 2. 完成總裝配圖的設計； 3. 完成電氣控制系統(tǒng)設計； 4. 完成零件圖； 5. 完成設計說明書。 2 時間安排： 1—2周 畢業(yè)實習，搜集畢業(yè)課題資料，完成譯文、論文綜述； 3—5周　 總體方案、結構草圖設計；完成開題報告、實習報告 （3月29日第一階段檢查）； 6—9周　結構設計、

5、完成裝配圖設計 （4月26日第二階段檢查）； 10周 控制系統(tǒng)設計 11周 整理說明書； 12周 零件工作圖設計 （5月17日第三階段檢查）； 13評閱（5月20日第四階段檢查） 14-15周-答辯； 指導教師要求： 按計劃、按要求完成畢業(yè)設計。 （簽字）楊綺云 2013 年3月10 日 教研室主任意見： （簽字） 2013 年 3 月 1日 院長意見： （簽字） 2013 年 3 月 1日 畢

6、業(yè)設計（論文）審閱評語 一、指導教師評語： 指導教師簽字： 年 月 日 1 畢業(yè)設計（論文）審閱評語 二、評閱人評語： 評閱人簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）答辯評語 三、答辯委員會評語： 四、畢業(yè)設計（論文）成績： 專業(yè)答辯組負責人簽字：

7、 年 月 日 五、 答辯委員會主任單位： （簽章） 答辯委員會主任職稱： 答辯委員會主任簽字： 年 月 日 摘 要 全自動餃子機，包括機座以及分別安裝在機座上的送餡機構、送面機構、餃子成型機構。全自動餃子機自動化程度高、操作簡單，能夠提高餃子的生產效率，降低人工勞動成本。 本文對餃子機的工作原理及主要技術參數(shù)進行了設計計算，并分析餃子機的整體傳動系統(tǒng)，整機結構的設計，及其整機和各部分的尺寸確定。

8、 本次設計對餃子機進行Solidworks三維建模。并將三維建模模型繪制成Autocad二維平面圖。 關鍵詞：餃子機、 灌腸式餃子機、三維建模、傳動系統(tǒng)。 I Abstract Automatic machine for making dumplings, stuffing feeding mechanism, feeding mechanism, a dumpling forming mechanism comprises a base and are respect

9、ively installed on a base. Automatic dumpling machine of high degree of automation, simple operation, can improve the dumpling production efficiency, reduce labor costs. In this paper, the working principle of dumpling machine and main technical parameters for the design and calculation, and analys

10、is of the overall transmission system of dumpling machine, design the structure of the whole machine, and the size of each part is determined and. Solidworks 3D modeling of dumpling machine for the design. The 3D modeling and rendering into a Autocad planar graph. Two-dimensional map transmission m

11、echanism, the stuffing feeding mechanism, transmission system drawing. Keywords: dumpling machine, sausage type dumpling machine, 3D modeling, transmission system. II 目 錄 摘　　要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1 引言 1 1.2 餃子機的發(fā)展與現(xiàn)狀 1

12、 1.3 本課題的來源與研究意義 2 第二章 方案設計 4 2.1方案確定 4 第三章 主要參數(shù)設計 6 3.1動力參數(shù)的確定 6 3.2運動參數(shù)的確定 6 3.3尺寸參數(shù)的確定 7 3.3.1輸餡機構設計 7 3.3.2輸面機構設計 8 3.3.3 成型輥設計 9 3.3.4餃子機三維圖 9 第四章 設計計算 10 4.1軸的計算 10 4.2 帶輪的計算 11 4.2.1 V帶的計算 11 4.2.2V帶輪的計算 14 4.3 蝸輪蝸桿設計 15 4.4齒輪設計 19 第五章 校核計算 20 5.1軸強度校核

13、 20 5.2軸承的校核 第六章 技術經濟分析 23 6.1成本核算 23 6.1.1標準件費用 23 6.1.2非標準件材料費用 24 6.1.3非標準件加工費用核算 24 6.2計算利稅和利潤 25 6.2.1增值稅的核算 25 6.2.2利潤的計算 26 6.2.3利潤分析 26 結 論 29 致 謝 30 參考文獻 31 2 哈爾濱商業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 第一章 緒論 1.1引言 餃子機又稱水餃機、餃子機械或者餃子機器。主要是指把和好的面與調好的餡放到機器的

14、指定入料口內，加入時令蔬菜還能展現(xiàn)餃子的另類風情，經過一千多年的改良與發(fā)展后傳統(tǒng)的餃子餡料已有很多新奇的做法：泡菜與油豆腐、以及芥末與海鮮及咖喱與豬肉的餃子餡料，還有體貼的為素食主義者搭配的餡料，也還有新潮的可選擇蕃茄、荸芥等做主餡，吃起來口感爽脆又營養(yǎng)，接通電源開動機器就可以生產出成品餃子，該機械具有生產速度快、成品高、省時省力等優(yōu)點；廣泛應用于學校、食堂、飯店、企事業(yè)單位和快餐、餃子加工行業(yè)中。餃子機屬于食品加工設備的很常見的一種，其加工的產品餃子是中國北方人的傳統(tǒng)美食之一，其主要用途就是代替人工包餃子的過程，提高工作的效率。 　 餃子機是由機架部分、減速部分、供餡部分、供面部分、成

15、形部分等五大部份組成。工作原理是面斗中面團經螺旋推進器(面絞龍)推至出口(面嘴)處形成空心面管; 同時經雙級葉片泵將餡推入面管內，最后經成形模滾切成型。要完成上述工序主要由輸面、輸餡、成形三部份來實現(xiàn)。輸餡部份是將餡推入空心面管和控制餡量多少的機構它是由餡斗、餡絞龍、餡管、雙級變量葉片泵組成，輸面部份是將面擠壓成空心面管和調節(jié)控制面皮厚薄，面量大小機構，它由面托盤、面斗、面套、面絞龍、付滾、調節(jié)螺母和內、外嘴組成。成形部份的任務是將裝餡的面管滾壓成型，它由成形架、成形模、成形付滾、緊定螺栓和干面斗等組成。 1.2 餃子機的發(fā)展與現(xiàn)狀 　 目前,國際包裝機械行業(yè)競爭日趨激烈,食品包裝機

16、械正朝著高速、多功能化及控制智能化的方向發(fā)展。面對嚴峻的形勢,我國包裝機械行業(yè)必須提高產品的技術含量,走專業(yè)化發(fā)展的道路,靠技術進步來推動行業(yè)發(fā)展，對食品包裝質量和包裝速度的要求不斷提高，全自動水餃機是水餃生產實現(xiàn)機械化、自動化的根本保證。包裝機械為包裝提供重要的技術保障，對包裝業(yè)的發(fā)展起著重要的作用。同時在食品、醫(yī)藥、日用品、化工產品等生產中起著中要的作用。包裝機械可以提高勞動生產效率，改善生產環(huán)境，降低生產成本，提高產品儲運的安全性及檔次，增加產品的附加值，從而提高產品的市場競爭力，帶來更大的經濟效益和社會效益。包裝機械行業(yè)是一個市場潛力很大的新興行業(yè)，面臨著巨大的國內外市場和極好的發(fā)展機

17、會。餃子機還有相當大的發(fā)展空間。 現(xiàn)在市場上大多數(shù)用的都是灌腸式餃子機，包合式餃子機是近幾年才推向市場的新機種，因其克服了灌腸式餃子機的不足，而且大型機器生產效率高，正逐漸被用戶認可?，F(xiàn)在的餃子機的生產不僅要適應中國市場，而且也要適應海外市場。從 1982 年第一臺餃子機出口到加拿大算起，金美樂餃子機的出口份額一直在不斷提升，到 2008 年占到企業(yè)銷量的 40%。2008年的金融危機對餃子機的出口造成了很大的影響，出口量減少了一半?，F(xiàn)在企業(yè)主要通過三種渠道解決這個問題，第一是轉出口為內銷，拓展國內市場；第二是開發(fā)新產品，彌補一部分出口份額；最后就是壓縮開支內部消化。經過一兩年的努力，一些大

18、企業(yè)很好地應對了這種不利影響。金融危機未必是一件壞事，它加劇行業(yè)的優(yōu)勝劣汰，進一步規(guī)范了市場。 餃子機市場永遠不會出現(xiàn)飽和。首先是機器會出現(xiàn)折舊和更新?lián)Q代的問題，還存在很多沒有開發(fā)的領域，比如二級市場，大中專院校的食堂甚至個人也是一個很大的市場，只要不斷地創(chuàng)新，適應市場的新需求，就不存在飽和的問題。隨著技術的不斷革新以及人們需求的提高，現(xiàn)在餃子機及其附屬產品有很多，將來餃子機將向小型化、自動化和規(guī)范化發(fā)展，也就是說產品要盡量小，自動化程度要高，零部件要規(guī)范。 1.3本課題的來源與研究意義 餃子是我國人民喜愛的食品、可速凍、屬方便食品。隨著人民生活水平的提高，生活節(jié)奏的

19、加快，人們對餃子的需求越來越大，因此市場需求量較大。采用手工制作，生產能力低，工人勞動強度大。設計適合我國國情的餃子機具有實際意義及市場應用前景，具有良好的社會效益，經濟效益。該機自動完成供陷、制皮、成型等操作。生產量大，自動化程度高。學生通過對該機的設計，能達到教學基本要求，可在機械的結構設計和控制系統(tǒng)設計兩個方面都得到工程師必要的基本訓練，提高學生機電一體化的水平。 研究的主要目的是減輕人們不必要的勞動，讓機器代替人類去做一些瑣碎的事情，隨著我國經濟體制改革的進一步深化和科研設計單位的轉制，隨著人們生活節(jié)奏的加快，快長食品己成為我國人民飲食中不可缺少的重要組成部分，而且所占比例

20、逐年上升。餃子是中華民族的傳統(tǒng)食品，被譽為“國粹食品，，是中式快長的主要食品。所以，不斷完善和解決餃子成型機 (后稱餃子機)存在的問盛是至關重要的。 自1958年中國第一臺餃子機問世后，經全國許多科研人員和有關技術人員幾十年的不懈努力，餃子機己廣泛應用于工業(yè)化生產中。目前，國內生產的餃子機都是采用灌腸式的原理，即:將和好的面團經機器制成面管，并將餡沖入管中，再經成型橄滾壓剪切制成餃子。在輸餡方面，已有多種形式的變且葉片泵能適應全菜餡、肉菜棍合餡、全肉餡的連續(xù)平穩(wěn)給餡。但在輸面方面，卻存在著一定的不足:有時餃子會偶爾出現(xiàn)裂紋，餃子皮溫升過高，產生輕橄糊化。餃子出現(xiàn)裂紋和餃子皮沮升過高

21、(能改變餃子的色澤)是直接影響餃子質愛的重要因素，因此，解決以上問題是完善餃子 機的關鍵所在。 目前，人們都喜歡涮火鍋，而在涮火鍋之余，用火鍋湯盤些火鍋餃，更是人們經常食用的美食佳品。但是，由于火鍋餃子個頭小，手工包制很麻煩。尤其是飯店和食品加工單位，為增加品種花樣和擴大再生產，必需配備包制火鍋餃子的專用設備。就此問題我們經研究實驗，把現(xiàn)有的餃子機經過改裝，增加很少的零件就可包制火鍋餃子，換上原有的零件又可包制常規(guī)餃子，做到一機多用。 第二章 方案設計 2.1方案的比較 餃子機的類

22、型經過了三個階段的發(fā)展，第一代為盆式餃子機，第二代為灌腸式餃子機，大三代為包合式餃子機。都是在成型與輸餡結構上有所不同?，F(xiàn)在市面上大量銷售的主要是灌腸式餃子機，本次畢業(yè)設計也是研究灌腸式餃子機。灌腸式餃子機具有一次成型，不產生廢面；供餡穩(wěn)定，餡量大小調整方便；成品率高，損率 ≤2%；餃子質量誤差小，大質量與平均質量間的相對誤差不超過6%；生產效率高，能滿足更多用戶的優(yōu)點?，F(xiàn)討論傳動系統(tǒng)方案如下： 1. 方案一 1- 電機； 2-減速器； 3-鏈輪； 4-鏈； 5-鏈輪； 6-齒輪； 7-輸面鉸籠； 8-齒輪； 9-輔助壓輥； 10-松下變頻電機； 11-聯(lián)軸器；

23、12、13-軸承； 14、15-鏈輪； 16-輸餡鉸籠； 17-葉片泵； 18、19-軸承； 20-松下變頻電機； 21-聯(lián)軸器； 22-軸承； 23、24-錐齒輪； 25、26、27-直齒輪； 28-成型底輥； 29-成型輥； 30-撒粉刷 圖2-1 該方案的優(yōu)點是采用三個電機實現(xiàn)無極變速，成型輥的轉速可以通過電機改變。用減速器減速改善了蝸輪減速的缺點。缺點是輸餡攪籠又連接一個電機通過鏈輪傳動，結構比較復雜，傳動比也不穩(wěn)定。 2. 方案二 1- 電機； 2-皮帶輪； 3-皮帶輪

24、； 4-蝸輪； 5-蝸桿； 6、7-錐齒輪； 8-葉片泵； 9-輸餡鉸籠； 10、11-直齒輪； 12、13-直齒輪； 14-輸面鉸籠； 15-輔助壓輥； 16-聯(lián)軸器； 17、18-錐齒輪； 19、20、21、22、23-直齒輪； 24- 成型底輥； 25-成型輥； 26-撒粉刷； 圖2-2 圖2-2為餃子機傳動系統(tǒng)圖。該傳統(tǒng)的傳動方案具有結構緊湊，制造成本低，傳動比恒定的優(yōu)點。輸餡部分采用齒輪傳動，結構簡湊，降低了制造成本。是第一代餃子機的傳動方案。金屬齒輪經過高溫淬火熱處理

25、，能夠增加使用壽命而且價格低廉。由于蝸輪與蝸桿減速比大且傳動比恒定，傳動到各個工作部分的傳動方案簡單。且通過潤滑油的潤滑能夠降低齒輪摩擦產生的溫度，盡可能大的延長使用壽命。 2.2方案的確定 通過兩個傳動方案的對比，確定選擇第二個方案，圖示2-2的傳動關系如下：電機1經皮帶輪2/3帶動蝸桿軸5，通過蝸輪蝸桿傳動將動力傳給軸Ⅱ，往右錐齒輪6、7實現(xiàn)換向，將動力傳給輸餡絞龍及葉片泵。往左一面通過齒輪10、11將動力傳給輸面絞龍軸14，再往上通過齒輪12、13將動力傳給輸面小絞龍15。另一面通過錐齒輪17、18將動力傳給軸Ⅵ,然后通過齒輪19\20將動力傳給成型底輥軸Ⅷ,再通過齒輪21/

26、22將動力傳給成型輥軸Ⅸ。最后通過齒輪22/23將動力傳給散粉刷軸Ⅹ。 第三章 主要參數(shù)設計 3.1動力參數(shù)的確定 選擇電機類型時，首先考慮的就是電動機的性能。應能全面滿足被驅動機械負載的要求。如啟動性能、正反轉運行、過載能力等。在這個條件下，優(yōu)先選用結構簡單、運行可靠、維護方便、價格便宜的電機。本文中，餃子機為小型機械，它不要求有較大的動力傳動，只要求穩(wěn)定的傳遞即可，并且通過傳動系統(tǒng)方案的選擇，沒有無極調速，因此，該餃子機的動力源選擇步進電動機。 電動機型為： Y90L-4 額定功率/Kw: 1.5Kw 額定電壓/

27、V: 380V 滿載時|電流/A: 0.67A 滿載時|轉速/(r/min): 1420r/min 滿載時|效率(%): 78% 滿載時|功率因數(shù): 0.79 轉子鐵心/mm)|外徑: 90mm 轉子鐵心/mm|內徑: 55mm 轉子鐵心/mm|長度: 40mm 氣隙長度/mm: 0.24mm 槽數(shù)|定子: 28 槽數(shù)|轉子: 20 定子繞組|線規(guī)/mm: 1-0.37mm 定子繞組|每槽匝數(shù): 150 定子繞組|

28、每相串聯(lián)匝數(shù):1140 定子繞組|節(jié)距: 2～10 3.2運動參數(shù)確定 3.2.1成型輥軸轉速確定 根據(jù)課題技術要求：最大生產能力 150-200個 /分，選定生產能力為180個/分。成型輥每轉一圈能包合三個餃子，所以確定成型輥軸轉速為: 。 3.2.2輸面絞龍轉速確定 因為成型輥線速度與輸面絞龍線速度要相等，初步設計輸面絞龍半徑，成型輥半徑；根據(jù)公式，確定輸面絞龍軸轉速為： 。 3.2.3傳動比的確定 因為電機轉速為 ， 所以總傳動比為； 輸面絞龍到成型輥的傳動比為； 蝸輪蝸桿傳動比為； 帶輪傳動比為。 3.3 尺寸參數(shù)確定 3.3.1

29、輸餡機構設計 輸餡機構主要有葉片泵、輸餡料斗、傳動齒輪、調節(jié)手柄組成，當電機運轉，動力由電機通過帶輪傳動和蝸輪蝸桿傳給傳動齒輪，由葉片泵和輸餡料斗的轉動實現(xiàn)餡料的輸送，根據(jù)餡料的大小，通過調節(jié)手柄來調節(jié)餃子餡的大小。三維圖和二維圖如圖3-1所示 圖 3-1 3.3.2輸面機構設計 輸面機構由輸面絞龍、面嘴、輸面小絞龍、輸餡通管、傳動齒輪組成。當電機運轉通過蝸輪蝸桿將動力傳給輸面絞龍軸，因為輸面絞龍有錐度(一般小于）所以輸面絞龍能產生軸向進給力，推動面團前進。面嘴通過手動調節(jié)能調整面皮的厚度，非常方便。往上

30、輸面小絞龍軸通過齒輪傳動實現(xiàn)旋轉。三維圖和二維圖如圖3-2所示 圖 3-2 3.3.3成型輥設計 成型輥通過齒輪組實現(xiàn)傳動，成型底輥大齒輪通過與下端大齒輪的黏合實現(xiàn)成型底輥的轉動。成型底輥大齒輪邊的小齒輪與成型輥齒輪黏合帶動成型輥旋轉。成型輥軸上齒輪與散粉刷軸上齒輪黏合實現(xiàn)散粉刷軸旋轉，實現(xiàn)干面粉的下落。三維圖和二維圖如圖3-3所示 圖 3-3 3.3.4餃子機整體結構

31、 圖 3-4 第四章 設計計算 4.1軸的計算 為進行傳動件的設計計算，要推算出各軸的轉速和轉矩（或功率）。將電機軸設為Ⅰ軸，主傳動軸為Ⅱ軸。 i為兩軸之間的傳動比，i=1，為兩軸之間的傳動效率，P，P為各軸的輸入功率（KW），T，T為各軸輸入轉矩（Nm），n，n為各軸轉速（r/min），按電機軸至工作機運動傳遞路線推算，得到各軸的運動和動力參數(shù)。 （1）各軸轉速 n=n/i（r/min）

32、 （4-1） 式中：n------電機滿載轉速； i-------電機至一軸的傳動比。 n=n/i= n/ i* i,同理可推算出各軸的轉速。 （2）各軸輸入功率 各軸之間的功率關系為 P=P * KW （4-2） 各軸功率同理可推出。 （3）各軸輸入轉矩 輸入轉矩公式為 T= （4-3） 各軸功

33、率可推算。 現(xiàn)以蝸桿軸為例，計算其轉速，功率和扭矩；軸的三維圖如下 電機輸出轉速為1420r/min，帶輪的傳動比為i=1，傳動到蝸桿軸的轉速為=1420r/min，電機的輸出功率為1.5KW，帶輪的傳動效率為=0.94，滾動軸承（每對）的效率為=0.98，故=1.50.940.98=1.38KW。=10.09 N，T=T0.940.98=9.29 N 結構參數(shù)確定 當軸的支撐距離未定時，無法由強度確定軸頸，要用初步估算的方法， 即按純扭矩并降低許用扭轉切應力確定軸頸d，計算公式為：

34、 （4-4） 式中：P—軸所傳遞的功率，KW； n—軸的轉速，r/min； A—由軸的許用切應力所確定的系數(shù)，其值可查相關教材，在此以 A=120，帶入公式，可求得主傳動軸的最小軸頸為=15.4mm，取主傳動軸的最小軸頸為D=16mm，軸的具體結構尺寸由傳動要而定。 4.2帶輪的計算 4.2.1.V帶的設計 已知已選電動機Y90L-4 ：功率P=1.5Kw ，滿載轉速=1420r/min ，輸送裝置工作時有輕微震動，每天工作10-16/h。 (1) 設計功率 根據(jù)工作情況由《機械設計實用手冊》表8

35、-1-26查得工況系數(shù)=1.1； =.P=1.11.5=1.65kw (2) 選擇帶型 根據(jù)=1.5kW和=1420r/min由《機械設計實用手冊》表8-1-3選定B型。 (3) 計算傳動比 根據(jù)工作要求，傳動的穩(wěn)定性和安全性，n=1420，故選擇傳動比設為 i=1。 (4) 小帶輪基準直徑 由《機械設計實用手冊》表8-1-17和《機械設計實用手冊》表8-1-15取小 帶輪基準直徑=140mm 。 (5) 大帶輪基準直徑 大帶輪基準直徑

36、 （4-5） 取彈性滑動率=0.02 =1140（1-0.02）=137.2mm （4-6） 由《機械設計實用手冊》表8-1-15 取=140mm =+2=140+23.5=147mm 實際傳動比 （4-7） 從動輪的實際轉速 轉速誤差 對于帶式輸送裝置、轉速誤差在5%范圍是允許的 (6)帶速v （4-8）

37、(7)初定軸間距 0.7（+）2（+） （4-9） 0.7（140+140）2（140+140） 196 560 取=400mm (8)所需V帶基準長度 （4-10） =1385.5mm 查表《機械設計實用手冊》8-1-8選取=1400mm (9)實際軸間距a （4-11） (10)小帶輪包角

38、 （4-12） = 〉 (11)單根v帶的基本額定功率 根據(jù)=140mm和=1420r/min由《機械設計實用手冊》表8-1-33(d)B 型單根v帶的基本額定功率 =2.47kW (12)額定功率的增量 根據(jù)=1420r/min和 i=1由表8-1-33（a）由內插法得Y型v帶的 =0.08kW (13)v帶的根數(shù)Z （4-13） 根據(jù)= 查表8-1-27得 根據(jù)=1420 查表 8-1-29得

39、 =0.96 Z= 取 Z=2根 (14)單根v帶的預緊力 （4-14） 由表8-1-28查得B型帶m=0.17kg/m = = 112N (15)壓軸力 （4-15） 4.2.2.V帶輪的設計 （1）V帶輪的設計內容 根據(jù)帶輪的基準直徑和帶輪轉速等已知條件，確定帶輪的材料，結 形式，輪槽、輪輻和輪翼的幾何尺寸、公差和表面粗糙度以及相關技術要求。 （2） 帶輪的材料 常用的帶輪材料為HT1

40、50或HT200。轉速較高時可以采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成。小功率時可以用鑄鋁或塑料。帶輪材料選HT200。 （3） 帶輪的結構形式 根據(jù)帶輪的基準直徑選取腹板式。 （4）V帶輪的輪槽 V帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使V帶工作面的夾角發(fā)生變化。為了使V帶的工作面與帶輪的輪槽工作面緊密結合，將V帶輪輪槽的工作面的夾角做成小于。 1)輪槽參數(shù)： 基準寬度bd: 14 基準線上槽深hamin: 3.5 基準線下槽深hfmin: 10.8 槽間距e: 90.4 第一槽對稱面至端面的最小距離fmin: 11.5 槽間距累積

41、極限偏差: 0.6 帶輪寬B: B＝(z-1)e+2f=19+211.5=32 z──輪槽數(shù) 外徑da: da＝dd+2ha=140+3.52=147 槽輪角φ=38 槽輪角φ|極限偏差: 0.5 大帶輪參數(shù)： da=147 ；B=32；；；ψ= 小帶輪參數(shù): da=147 ； B=32；；；ψ= V帶參數(shù)：；b=6；h=4；ψ= 4.3 蝸輪蝸桿設計 根據(jù)帶輪的轉速已知蝸桿轉速=1420r/min，輸入功率P=1.5kw,傳動比i=15，餃子機傳動不反向，工作載荷較穩(wěn)定，但有不大的沖擊。 1．選擇蝸桿傳動類型 根據(jù)

42、GB/T 10085-1988 的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）。 2.選擇材料 考慮到蝸桿傳動功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45-55 HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅鑄造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。 3.按齒面接觸疲勞強度進行設計 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設再校核齒根彎曲疲勞強度。傳動中心距 (1) 確定作用在蝸輪上的轉矩 按=2，估取

43、效率=0.8，則 （4-16） (2) 確定載荷系數(shù)K 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù)=1；選取使用 系數(shù) =1.15；由于轉速不高，沖擊不大，可取動載系數(shù)=1.05；則 （4-17） （3） 確定彈性影響系數(shù) 因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故 （4） 確定接觸

44、系數(shù) 先假設蝸桿分度圓直徑和傳動中心距a的比值=0.35，從圖中查得=2.9。 （5） 確定許用接觸應力 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度＞45HRC,可查得蝸輪的基本許用應力=268MPa。 應力循環(huán)次數(shù) （4-18） 壽命系數(shù) （4-19） 則 （4-20） （6） 計算中心距 （4-21）

45、 取中心距a=125mm,因i=15，故從表中取模數(shù)m=6.3mm,蝸桿分度 圓直徑=63.這時=0.5，從圖中查得接觸系數(shù)=2.65，因為，因此以上計算結果可用。 4.蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 （1）蝸桿 軸向齒距；直徑系數(shù)q=10；齒頂圓直徑；齒根圓直徑；分度圓導程角；蝸桿軸向齒厚。 （2）蝸輪 蝸輪齒數(shù)=31；變位系數(shù)=-0.5； 驗算傳動比，這時傳動比誤差為，是允許的。 蝸輪分度圓直徑 （4-22） 蝸輪喉圓直徑

46、 （4-23） 蝸輪齒根圓直徑 （4-24） 蝸輪咽喉母圓半徑 （4-25） 5.校核齒根彎曲疲勞強度

47、 （4-26） 當量齒數(shù) （4-27） 根據(jù)=-0.5，，從圖中可查得齒形系數(shù)。 螺旋角系數(shù) （4-28） 許用彎曲應力 （4-29） 從表中查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應力 壽命系數(shù) （4-30）

48、 彎曲強度時滿足的 。 6.精度等級公差和表面粗糙度的確定 考慮到所設計的蝸桿傳動式動力傳動，屬于通用機械減速器，從GB/T 10089-1988圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇8級精度，側隙種類為f，標注為8f GB/T 10089-1988。 4.4 齒輪設計 通過調研和觀察，并根據(jù)設計需求，所選齒輪在滿足傳動的情況下，主要以輕便為主要設計要求，所以，齒輪模數(shù)和齒寬盡量小，以減少材料成本和加工成本。初定齒輪模數(shù)為m=2.15，齒寬為10mm。為了結構簡單、工作可靠、價格便宜而選擇外嚙合圓柱齒輪。 1.選擇材料 根據(jù)《機械設計實用手冊》兩

49、齒輪均選擇45，經正火、調質、表面淬火， 齒面硬度為40～50HRC，齒輪硬度均為240HBS；精度等級為7。 2.確定齒數(shù) 根據(jù)機器傳動要求及傳動比的分配，齒輪齒數(shù)及傳動比在第二章已論述，現(xiàn)取成型底輥小齒輪（齒數(shù)為30齒）為例，做簡要設計說明。 3.主要幾何尺寸 分度圓直徑 d=mz=2.1530=64.5mm （4-31） 齒頂高 mm （4-32） 全齒高 mm （

50、4-33） 齒頂圓直徑mm （4-34） 齒根圓直徑mm （4-35） 齒距（周節(jié)） （4-36） 縱向重合度 總重合度 中心距 m （5-26） 第五章 校核計算 5.1軸的校核 此次校核成型輥軸。三維圖如下： 1.初步確定軸的基準直徑 先按式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調質處理。根據(jù)表15-3，取。

51、取V帶傳動效率=0.94;一級蝸桿效率=0.8;滾動軸承效率=0.98; 圓柱齒輪效率=0.95;圓錐齒輪效率=0.94;于是得: （5-1） （5-2） 取 d=16mm (已經考慮連接齒輪時主軸要開鍵槽，直徑增大3%~5%) 2.按彎扭合成強度校核 劃分主軸為六段， （5-3）

52、 （5-4） （5-5） 查《機械設計》P可得對不變彎矩， （5-6） 前已選定軸的材料為45鋼，調質處理，由表15-1查得；因此，故安全。 3.主軸應力分布圖 （1）垂直面支承反力 以知齒輪的徑向力，軸向力，圓周力，主軸的重力分別為 設計是取 所以得到： （2）水平支反力 取 4.垂直面的彎矩 5．水平面彎矩 6．軸傳遞的扭矩 彎扭矩圖如下：

53、 7.精確校核軸的疲勞強度 截面C、D只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉強度較為寬裕確定的，所以截面C、D無需校核。 從受載的情況來看，截面B上的應力最大。截面B上雖然應力最大，但應力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面B也不必校核。 5.2軸承的校核 根據(jù)本次設計要求，選7009AC, 查《機械設計手冊單行本——軸承》P表6-2-11，得 查《機械設計基礎》P表10-11, 取 所以，該軸承符合要求。 第六章 技術經濟分析

54、6.1 成本核算 6.1.1 標準件費用 統(tǒng)計標準件的種類、數(shù)量和價格列表5-1所示： 表5-1 標準件費用明細表 名稱 數(shù)量/個 單價/元 成本/元 錐齒輪 4 30 120 軸承 20 10 200 螺釘 110 0.4 44 螺栓 44 0.4 17.6 螺母、墊片 50 0.5 25 手柄 2 50 100 螺桿 1 50 50 離合器 1 45 45 彈簧 1 1.5 1.5 其他 30 30 900 總計 363 1503.1 6.1.2 非標準件材料費用

55、 本餃子機機所使用材料種類不多，主要有鋼、不銹鋼和尼龍類，根據(jù)目前市場上各種原材料的價格，對各種材料的用量和費用進行估計，列表5-2所示： 表5-2 材料成本 材料 用量/kg 單價/元/噸 成本/元 普通碳素鋼 50 3200 160 不銹鋼 40 15000-25000 800 尼龍 2 2500 5 總計 92 965 6.1.3 非標準件加工費用核算 工時計算重要包括機加工、鑄造費用和裝配費用、工時的估算包括加工工時和輔助工時，工時的成本標準按表5-3進行估算。工時計算詳細數(shù)據(jù)見表5-4所示。 表5-3 加工成本 加工方法

56、 成本/元 車 20-30/小時 銑 30-50/小時 磨 40-60/小時 鉗 20/小時 鏜 80 非標準件的加工費用，根據(jù)經驗可以大概估算得 ：1500元/臺。 綜合各項費用列出成本核算表見表5-5 表5-5 成本核算表 項目 費用 標準件費用 1503 非標準件材料費 965 非標準件加工費 1500 裝配費用 800 管理費用 500 總計 3318 6.2 計算利稅和利潤 6.2.1 增值稅的核算 增值稅是一種流轉稅，其征收分三個檔次，基本稅率—17%，基本稅率適用大部分

57、企業(yè)；低稅率—13%，低稅率適用生產農業(yè)生產資料、日常用品類企業(yè)；零稅率—0%，零稅率主要適用出口商品。 餃子機的生產企業(yè)適用基本稅率，即征收成本的17%，計算如下： 稅后成本=成本1.17 但在成本中，外購件和材料的費用都已經交納的增值稅，應扣除這部分，即 稅后成本=成本1.17－材料費用1.1717%－外購件費用1.1717% =33181.17－9651.1717%－（1503+1500）1.1717% =3586元 6.2.2 利潤的計算 參考機械行業(yè)的常用利潤核算值，

58、將利潤取為15%，計算如下： 銷售價格=稅后成本（1＋15%）=35861.15=4124元 計算后將該部件的銷售價格定為4124元 6.2.3 利潤分析 生產廠家的利潤分析：生產綱領的確定 制定生產綱領要先進性生產工時的核算，據(jù)附錄2所列進行工時核算， 加工時間：約38小時；裝配時間：約30小時 按每天工作8小時計，單機生產需天10天完成，設計生產線生產產量約3臺/天。 計算年利潤 包裝機生產，全年按平季計算，每月正常生產20天，全年生產240天，生產節(jié)拍是3臺/天，每月生產320=60臺 成本3586元/臺，每月初投入當月生產成本，月末收回銷售額，每

59、臺售價為4124元。 假設銀行年利率為 ，則年名義利率為12%。 計算利潤： 式中 （P/A，1%，12）為等額分付現(xiàn)值系數(shù)運用 計算，值為11.2551 代入上式得： 年利潤=36.33萬元 用戶的利潤分析：用戶購買機器后投產，本機的一次購機成本是4124元，壽命期為8年，在壽命期末剩余殘值一千元，每年的維護費用一千元，年初支出。 計算年利潤 單機生產力的確定 本餃子機速度是180 個/分，每天工作8小時，除去調試、清洗等輔助時間，正常生產6小時，則每天生產 180606=64800個/天，

60、每月按20天生產計算 6480020=1296000個/月 每個成本大約0.3元，售價為0.5元 每月生產成本 12960000.3=38.88萬元 每月銷售額 12960000.5=64.8萬元 第一個月月初投入資金，該資金包括： 材料生產成本費用約38.88萬元 當年設備維護費用 1000元 而整機中其他部件的成本費為28萬元； 則年利潤計算如下利率同前， P=-0.1-28 +（64.8-38.88）（P/A，1%，12） 代入上式得： 年利潤=282.94萬元 計算壽

61、命期結束后的利潤 自購機的第一年起，即開始生產，每年收入282.94萬元，壽命期結束后設備殘值一千元，計算利潤如下： 壽命期結束后利潤： =-（1000+4124）+2829400（P/A，i，8） +1000（P/F，i，8） 式中： （P/F，i，8）復利系數(shù)，查《技術經濟分析》[22]附表值為0.4039 （P/A，i，8）復利系數(shù)，查《技術經濟分析》[22]附表值為4.968 利率同前，代入得： =114.26萬元 經過對生產廠家及用戶的經濟效益的分析，該機的經濟性非常好，且對于節(jié)省勞動所節(jié)省的資金并未算在利潤內，跟市場同期的產品相比，該

62、機具有絕對的優(yōu)越性 2 結 論 餃子機是由機架部分、減速部分、供餡部分、供面部分、成形部分等五大部份組成。工作原理是面斗中面團經螺旋推進器(面絞龍)推至出口(面嘴)處形成空心面管; 同時經雙級葉片泵將餡推入面管內，最后經成形模滾切成型。 通過此次畢業(yè)設計大致學到了一下幾點： 1、整機建模的思路。在整機的建模中首先要分析該機的主要機構，確定大體機構尺寸，分析出其中心機構，確定其中心機構的主要尺寸，通過其配合關系，確定附屬機構尺寸。 2、在部件機構進行建模時，應該以塊進行建模，以偏于后續(xù)的整體裝配，同時在零件建模時，應該避免與其他機構的零件名稱產生沖突，造成裝配錯誤。

63、 3、在進行零件建模時，應當考慮其工藝性，能否加工，以及加工是否方便，使其設計的零件可加工制造。 4、各機構設計時，要考慮其裝配性，在整機機構中是否能夠有足夠的空間可以裝配，以及后續(xù)的操作和維修，避免機構之間的相互干涉。 5、在多人進行整機的分工建模時，應該有足夠的交流和溝通，特別是相互關聯(lián)部分，避免機構之間的裝配干涉和尺寸偏差。 在餃子機的整機機構建模中，認識到了自己的不足： 1、 整機把握不夠，造成了傳動之間的相互干涉，以及傳動部件的尺寸偏差。 2、 在零件設計時，對其加工性和制造性考慮的很少，嚴重缺乏具體的實踐。 3、 在整機的相互配合建模中，溝通不夠，造成后續(xù)的整機裝配出

64、現(xiàn)問題，耽誤了整機的工程圖轉換。 通過此次畢業(yè)設計，對自己有了清晰的認識，自己所欠缺的知識面正是以后要做技術設計工作所要需要的，由此認識到，只有擁有豐富的實踐經驗，生產第一線的鍛煉，以后走上技術崗位才能夠設計出優(yōu)質的產品。 致 謝 在餃子機課程設計的過程中，得到了指導老師楊琦云老師的全程指導，使我對餃子機的整體結構和原理都有所了解，在加工工藝方面獲得了一些認識，并將一部分運用于零件設計和結構設計中，自己從中深受啟發(fā)，才使我的畢業(yè)設計及畢業(yè)設計論文能夠順利完成。 再次衷心的感謝楊琦云老師，以及在畢業(yè)設計過程中對我進行指導的所有老師。

65、 參考文獻 ［1］ 東北大學〈機械設計手冊〉編寫組.機械零件設計手冊[M].第三版.北京冶金工業(yè)出版社，1994，51~200 ［2］ 湯瑞.輕工自動機[M]. 第一版.上海：上海交通大學出版社，1985，45~340 ［3］ 孫鳳蘭，馬喜川等.包裝機械概論[M].第一版.北京：印刷工業(yè)出版社，1998，46~243 ［4］ 孫鳳蘭.食品包裝機械學[M].第一版.哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1990，132~176 ［5］ 鄧文英.金屬工藝學[M].第四版.北京：高等教育出版社，2001，35

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