西京學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書姓名 劉守法指導(dǎo)教師職稱 講師畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 山楂切片機(jī)設(shè)計(jì)理工類 工程設(shè)計(jì) □科學(xué)實(shí)驗(yàn) □軟件開發(fā) □理論研究 □綜合□√題目類型 經(jīng)管文 □理論性研究 □應(yīng)用性研究 □應(yīng)用軟件設(shè)計(jì) □調(diào)查報(bào)告選題學(xué)生 王芝新 院系 機(jī)械工程學(xué) 院 學(xué)號(hào) 1209331037 專 業(yè) 班 級(jí) 機(jī)制 1201一、題目簡(jiǎn)介：隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)果脯蜜餞的需求量日益增長(zhǎng)，山楂制品就是一種常見的蜜餞產(chǎn)品，山楂是一種果品,也是一種中藥材,可以生產(chǎn)消食健胃的中成藥。每年秋收時(shí)節(jié),我國(guó)許多地區(qū)農(nóng)村都會(huì)有成片的山楂林收獲山楂，除少量作新鮮果品消費(fèi)外，大部分要切成山楂片曬干后入庫(kù)保存，以便銷售。山楂切片是一個(gè)煩瑣的工作，因山楂個(gè)體較小，內(nèi)有較為堅(jiān)硬的籽核，一刀下去未必能切得開，即使切開，工效也是很低的，還有弄傷手指的危險(xiǎn)。本題要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的山楂切片機(jī)，從此降低人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且出來(lái)的山楂片薄厚均勻完整，解決了人工切片時(shí)失誤受傷的問(wèn)題，更是加快了工作進(jìn)度。二、主要任務(wù)：該裝置是借助兩套鏈輪結(jié)構(gòu)組成的輸送帶和彈性按壓裝置將山楂送到轉(zhuǎn)動(dòng)的切刀盤處將山楂切成片。山楂傳送過(guò)程中的夾持作用，以保證大小山楂都能送到刀盤處。簡(jiǎn)易山楂切片機(jī)是由喂入支架機(jī)、刀片、電機(jī)、轉(zhuǎn)軸等構(gòu)件組成。轉(zhuǎn)軸由軸承安裝固定在機(jī)架上，電機(jī)和轉(zhuǎn)軸由各自的皮帶輪和皮帶連接傳動(dòng)。三、主要內(nèi)容與基本要求：搜集并分析有關(guān)山楂切片機(jī)的技術(shù)資料，總結(jié)出各類切片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，介紹其應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)；設(shè)計(jì)幾種山楂切片機(jī)的改進(jìn)方案，對(duì)比分析并確定出最優(yōu)的改進(jìn)方案；根據(jù)給定的切片機(jī)的性能參數(shù)設(shè)計(jì)所需的參數(shù)，然后進(jìn)行電機(jī)選擇；繪制零件圖和裝配圖，如果時(shí)間允許需要利用三維軟件進(jìn)行建模并仿真。最后，對(duì)山楂切片機(jī)的進(jìn)一步研究方向進(jìn)行展望。四、計(jì)劃進(jìn)度：第 1 周-第 2 周：查閱山楂切片機(jī)的相關(guān)資料準(zhǔn)備開題。進(jìn)行可行性分析并歸納研究現(xiàn)狀，最后根據(jù)任務(wù)書撰寫開題報(bào)告。第 3 周：查閱并篩選出與畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)性較好的外文資料兩篇，并對(duì)其進(jìn)行研究分析，以便在后面的畢業(yè)論文中對(duì)其進(jìn)行引用。第 4 周-第 8 周：通過(guò)搜集和分析有關(guān)山楂切片機(jī)的技術(shù)資料，總結(jié)出各類型切片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，總結(jié)出山楂切片機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)。在篩選相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，初步確定設(shè)計(jì)方案；設(shè)計(jì)幾種切片機(jī)的改進(jìn)方案，對(duì)比分析并確定出最優(yōu)的改進(jìn)方案。第 9 周-第 11 周：查閱文獻(xiàn)、社會(huì)考察、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)、完成開題報(bào)告初稿撰。配合老師進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查。根據(jù)給定的切片機(jī)的性能參數(shù)設(shè)計(jì)所需的參數(shù)，然后進(jìn)行電機(jī)選擇。完成畢業(yè)論文的撰寫工作和附件的整理并完成裝配圖和零件圖的繪制。向?qū)熖峤划厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）初稿。第 12 周：完成畢業(yè)論文的修改工作，正式提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）終稿。第 13 周-第 14 周：根據(jù)教務(wù)科要求整理畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)資料并裝訂成冊(cè)，進(jìn)一步熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。5、主要參考文獻(xiàn)：[1]程玉來(lái), 張國(guó)彤, 楊玉芬,等. 山楂切片機(jī)的研制[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 1996, 第 1 期(1):161-165.[2]余禮明. 新型圓形山楂片切片機(jī)的設(shè)計(jì)[C]// 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)包裝和食品機(jī)械學(xué)會(huì)年會(huì). 1989.[3]方青, 許福生. SY—90 型山楂圓片切片機(jī)防粘技術(shù)研究及特點(diǎn)[J]. 適用技術(shù)市場(chǎng), 1992, 第 3 期:19-20.[4]中城. 多功能切片機(jī) [J]. 農(nóng)村百事通, 2012.[5]何裕友. 山楂切片器 : , CN102794781A[P]. 2012.[6]么永利. 山楂切片去籽機(jī) Hawthorn sliced seeded Machine: CN, CN202311127 U[P]. 2012.[7]石典花, 戴衍朋 , 孫立立,等. 山楂切片工藝研究[J]. 中成藥, 2014, 第 3 期(3):657-659.[8]蔡石生. 一種山楂果脯的制作方法: CN, CN102018088 B[P]. 2013.[9]李昌滿, 劉福文 . 離心式人參切片機(jī)設(shè)計(jì)研究[J]. 農(nóng)機(jī)與食品機(jī)械, 1996, 第 6 期:22-23.[10]高全勝, 譚立文, 應(yīng)大君. 大體標(biāo)本冰凍薄層斷面切片機(jī)的研制[J]. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 23(11):1340-1341.[11]Hacker K, Kiener L. Skiving machine for flat supple material, particularly leather, as well as use of the machine and process for relief skiving and appropriate template: WO, WO1995027799 A1[P]. 1995.[12]Roe C C. Skiving machine: US, US2058356[P]. 1936.六、工作量要求:（1）查閱文獻(xiàn)資料不少于 12 篇，其中外文資料不少于 2 篇；（2）按畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范及有關(guān)要求，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)不少于 8000 字;（3）完成山楂切片機(jī)的主要零部件圖共 2 張 A3 圖紙。指導(dǎo)教師（簽名）：年 月 日學(xué) 生（簽名）：年 月 日學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)意見： 學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人：年 月 日本科畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 開題報(bào)告題目： 山楂切片機(jī)的設(shè)計(jì) 院 系： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 1209301037 姓 名： 王芝新 指導(dǎo)教師： 劉守法 2015 年 11 月該機(jī)構(gòu)是由傳動(dòng)鏈 1、鏈輪 2、輥筒 3、料斗 4 、滾動(dòng)毛刷 5、可調(diào)擋板 12、刀槽式送料盤 14、固定切割鋼絲 15 組成，傳動(dòng)鏈 1 帶動(dòng)棍筒 3 送帶同步嚙合。運(yùn)動(dòng)，與摩擦板 8 產(chǎn)生摩擦，棍筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使山楂在兩棍筒之間成橫向排列，并通過(guò)滾動(dòng)毛刷 5 把不成排的山楂刷回。調(diào)擋板與兩個(gè)滾筒之間形成的空間保持山楂原來(lái)的橫向輸送直接過(guò)渡到刀槽式送料盤中，切割鋼絲固定刀架上，刀槽式送料盤旋轉(zhuǎn)切割，自動(dòng)下料。采用 RV 系列蝸輪蝸桿減速器、帶傳動(dòng)、鏈與刀槽送料盤之間的傳動(dòng)采用四個(gè)齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比為 1，使鏈輪的轉(zhuǎn)速與刀槽送料盤的轉(zhuǎn)速相等，使刀槽送料盤的送料槽與滾筒鏈?zhǔn)捷斔蛶絿Ш?。工作原理：傳?dòng)鏈 1 帶動(dòng)輥筒 3 運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，與摩擦板 6 產(chǎn)生摩擦，使輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使山楂在兩輥筒之間成橫向排列，輥筒上部的滾動(dòng)毛刷 5 把不成排的山楂刷回?？烧{(diào)擋板與兩個(gè)滾筒之間形成的空間，使山楂保持原來(lái)的橫向輸送直接過(guò)渡到刀槽式送料盤中，切割鋼絲固定刀架上，刀槽式送料盤旋轉(zhuǎn)，山楂穿過(guò)切割，最后自動(dòng)下料。山楂切片機(jī)的設(shè)計(jì)摘 要本文主要研究了一種山楂自動(dòng)定向輸送切片機(jī)，包括機(jī)架以及安裝在機(jī)架上的電動(dòng)機(jī)、鏈輪和帶輪。滾子鏈的下邊有摩擦板，左端鏈輪上端有料斗，傳動(dòng)裝置右端外側(cè)有可調(diào)護(hù)板。帶輪由皮帶帶動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，輸送軸上鏈輪與鏈條結(jié)合，將山楂輸送到動(dòng)刀處，動(dòng)刀是一排互相間隔的，邊緣帶有凹槽的圓盤形刀具，固定在動(dòng)刀軸上。動(dòng)刀軸通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)，輸送軸上的齒輪與動(dòng)刀軸上的齒輪齒合，二個(gè)齒輪形成等速傳動(dòng)，這樣能使輸送軸與動(dòng)刀軸的轉(zhuǎn)速相同，鋼絲固定在機(jī)架上，相切在動(dòng)刀軸的邊緣上。當(dāng)動(dòng)刀把山楂輸送至于鋼絲相接處時(shí)，在鋼絲壓力的作用下，山楂被切成一片一片的，隨著動(dòng)刀軸帶動(dòng)山楂轉(zhuǎn)動(dòng)，山楂被一點(diǎn)一點(diǎn)的切下去，最后被完整的切成若干片，到此切片機(jī)的切片過(guò)程完成 。 本文主要包括以下內(nèi)容：確定好機(jī)械執(zhí)行方案及傳動(dòng)方案后，按工作機(jī)需求選擇好電動(dòng)機(jī)，并對(duì)各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)比分配。對(duì)對(duì) V 帶進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，然后對(duì)齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，對(duì)滾子鏈進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，最后將得到的尺寸徑向三維建，最終裝配成一整個(gè)成品。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。關(guān)鍵詞 ：切片；凹槽是圓盤形刀具；動(dòng)刀軸；鋼絲 The hawthorn slicer designAbstractThis paper studies a hawthorn automatic slicer directional conveyor comprises a frame and a motor, sprockets and pulleys mounted on the rack. Roller chain lower friction plates, top with the left sprocket hopper, right outside of the transmission may have nursing board. Pulley driven by a belt, and then drive sprocket to rotate the shaft conveyor chain and sprocket combination, hawthorn transported to the knife at the knife is a row spacing from each other, with the edge of the disc-shaped cutter grooves, fixed in the knife shaft. Knife shaft driven by gear, transmission gear shaft gear teeth together with the knife shaft, two constant speed drive gear is formed, so make the same transport axis and the knife shaft speed wire fixed to the rack , tangent on the edge of the knife shaft. As for the knife when Hawthorn delivery phase at the wire, the wire under the action of pressure, hawthorn is cut into a piece, with the knife shaft driven to rotate hawthorn, hawthorn cut down a little bit, the last full cut into several pieces, sliced slicer complete this process.This article includes the following: implementation of the program to determine a good mechanical and transmission options, the press working machine needs to choose a good motor and transmission gear ratio at all levels of distribution. Pairs of V-belt design calculations,Then gear design and calculation of the roller chain has been designed to calculate the size of a three-dimensional radial finally get built eventually assembled into a finished whole.The present invention has a simple structure, easy processing, production efficiency, and has broad market prospects.Keywords: slice；disc-shaped grooves are knives；knife shaft ；steel目錄第一章 緒論 11.1 本發(fā)明的設(shè)計(jì)內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù) 11.1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 .11.1.2 設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù) .11.3.3 設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn) .31.2 山楂切片機(jī)研究現(xiàn)狀 41.3 山楂切片機(jī)市場(chǎng)前景 5第二章 山楂自動(dòng)定向輸送切片一體機(jī)方案設(shè)計(jì) 62.1 山楂切片目前存在的問(wèn)題 62.2 方案的選擇 62.3 總體方案設(shè)計(jì) 9第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .113.1 負(fù)荷計(jì)算 .113.1.1 山楂片的切削阻力 113.1.2 帶的負(fù)荷 123.1.3 鏈傳動(dòng)的負(fù)荷 133.1.4 電機(jī)與減速機(jī)的選擇 133.2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .143.2.1 齒輪的計(jì)算 143.2.2 齒輪的零件立體圖 183.3 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .193.3.1 帶的選用 193.3.2 帶的計(jì)算 203.3.3 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 223.4 滾鏈?zhǔn)絺魉蛶У脑O(shè)計(jì) .223.4.1 鏈的設(shè)計(jì) 223.4.2 鏈的設(shè)計(jì)與計(jì)算 223.4.3 滾子鏈的機(jī)構(gòu) 243.4.4 鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 253.5 滾筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .27第四章 切片機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .284.1 切片機(jī)構(gòu)刀槽送料盤與鋼絲的設(shè)計(jì) .284.2 刀槽送料盤與鋼絲的安裝 .28第五章 其他零部件設(shè)計(jì) .305.1 軸承的選擇與壽命的校核 .305.1.1 軸承的選擇 305.1.2 軸承壽命的計(jì)算 305.2 主要軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 .315.3 機(jī)架的設(shè)計(jì) .32第六章 結(jié)論與展望 .336.1 結(jié)論 .336.2 展望 .33致謝 35參考文獻(xiàn) 361第一章 緒論1.1 本發(fā)明的設(shè)計(jì)內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)1.1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容本論文利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)、制造和控制技術(shù)，通過(guò)山楂加工工藝過(guò)程的分析研究，進(jìn)行山楂自動(dòng)定向、輸送、高速切片機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)山楂切片過(guò)程的自動(dòng)化。具體的講：1、設(shè)計(jì)輸送部分，使山楂快速、自動(dòng)規(guī)矩放置；2、設(shè)計(jì)切片部分，使山楂高速切制成環(huán)狀片；3、將輸送和切片兩部分有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。山楂快速輸送就是要求物料快速輸送到切片機(jī)前；自動(dòng)規(guī)矩放置，即要求山楂沿軸線水平放置，且相互平行進(jìn)料。高速切制環(huán)片，要求切刀垂直通過(guò)山楂兩頭的軸線，實(shí)現(xiàn)橫向切割，切制成同心環(huán)狀片。它涉及到了機(jī)械、控制、食品等多個(gè)學(xué)科。1.1.2 設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)（1）山楂的輸送裝置的設(shè)計(jì)我們擬采用帶傳動(dòng)或滾子鏈輸送等方式實(shí)現(xiàn)其動(dòng)作。當(dāng)前國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例適用于各類箱、包、托盤等件貨的輸送,散料、小件物品或不規(guī)則的物品需放在托盤上或周轉(zhuǎn)箱內(nèi)輸送；主要用于現(xiàn)代化生產(chǎn)企業(yè)流水線上，可分為有動(dòng)力和無(wú)動(dòng)力等多種種類。在單件物品重量大(達(dá)數(shù)噸)，輸送速度快(百米/ 分鐘)，以及要求輸送距離遠(yuǎn)，有各種復(fù)雜工藝流程的,首選這種機(jī)型。在本設(shè)計(jì)中，工作要求可靠，且兩軸相距較遠(yuǎn)，且主要作輸送用，而且考慮到山楂的自動(dòng)定向問(wèn)題，又通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的輸送設(shè)備分析比較，確定本次山楂輸送部分的裝置采用滾子鏈的形式。鏈傳動(dòng)是一種具有中間柔性件的嚙合傳動(dòng)，與屬于摩擦傳動(dòng)的帶傳動(dòng)相比，鏈2傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高；又因鏈條不需要像帶那樣張的很緊，所以作用于軸上的徑向壓力較?。辉谕瑯邮褂脳l件下，鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為緊湊。同時(shí)，鏈傳動(dòng)能在高溫及速度較低的情況下工作?？勺鱾鲃?dòng)用，輸送用，曳引提升用以及許多結(jié)構(gòu)巧妙的性能特異的專門用途。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)力大、效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、適應(yīng)性強(qiáng)、緊湊經(jīng)濟(jì)、耐用和維修保養(yǎng)容易等主要特點(diǎn)。設(shè)計(jì)需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定山楂的平均直徑，確定滾子鏈的節(jié)距，從而使山楂在兩個(gè)滾筒之間保持橫向狀態(tài)輸送。（2）山楂自動(dòng)定向裝置的設(shè)計(jì)目前國(guó)內(nèi)自動(dòng)定向裝置一般采用震動(dòng)料斗震動(dòng)到一個(gè)特定的軌道上，軌道中設(shè)有剔除機(jī)構(gòu)，物體在軌道中運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)剔除機(jī)構(gòu)時(shí)，位置不滿足要求的物體自然被剔除在外。同時(shí)，鏈傳動(dòng)在一定程度上起到自動(dòng)定向的作用。例如烤腸的加工?？灸c被夾在滾子中間，也就起到了定向的作用。此外還有其他一些方法，都可以起到自動(dòng)定向的作用。但是綜合考慮到山楂自動(dòng)定向裝置與山楂的自動(dòng)輸送裝置結(jié)合起來(lái)，所以決定采用鏈傳動(dòng)的形式。由于山楂大小不一，形狀各異，要想快速及自動(dòng)規(guī)矩放置，難度較大。根據(jù)對(duì)山楂的尺寸測(cè)量以及鏈的節(jié)距的選擇，要使山楂在兩個(gè)滾筒之間自動(dòng)定向并保持橫向狀態(tài)輸送，確定滾筒的直徑。為了提高輸送能力，恰當(dāng)選取滾筒的長(zhǎng)度。為了減少滾筒的重量，采用輥筒式的結(jié)構(gòu)，主要由尼龍?zhí)?、滾筒體與滾筒軸三部分組成。滾筒軸的最小直徑等于鏈銷軸的直徑，代替鏈銷軸安裝在鏈中。鏈分布在滾筒的兩邊，滾筒的筒體用兩個(gè)尼龍?zhí)着c滾筒軸之間采用間隙配合。滾筒被鏈條帶動(dòng)，同時(shí)在滾筒下方固定有摩擦板，滾筒與摩擦板之間產(chǎn)生摩擦，實(shí)現(xiàn)滾筒自轉(zhuǎn)。從而使山楂自動(dòng)定向。同時(shí)，考慮在滾鏈的上方加一至兩個(gè)毛刷，進(jìn)一步確保山楂在兩個(gè)滾筒之間定向成功。注意的是，毛刷的選擇要恰當(dāng)，這樣才能起到確保山楂自動(dòng)定向的目的，而不至于出現(xiàn)使山楂脫離軌道，或者將山楂表皮滑破的現(xiàn)象。（3）快速切片裝置的設(shè)計(jì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外食品切片研究現(xiàn)狀：目前，食品切片技術(shù)在某些產(chǎn)品上已經(jīng)很成熟，如用于凍肉切片的旋轉(zhuǎn)圓盤片3裝置，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上可以見到的適用于大規(guī)模生產(chǎn)的人參切片機(jī)、馬鈴薯切片機(jī)、洋蔥切片機(jī)、黃姜切片機(jī)等。由于人參、馬鈴薯、黃姜這些食品很不規(guī)則，又要求一定的表面質(zhì)量，所以不宜用夾具夾持。通常的做法是利心切削法進(jìn)行切削，這樣即可以保證其表面的完好，又可以提高切削率。山楂切片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究，首先確定山楂切片機(jī)構(gòu)的方案，然后對(duì)切片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，主要研究切削機(jī)構(gòu)的切削特性、切片刀刃形和刀刃傾角對(duì)切削的影響及解決辦法、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析。切片機(jī)性能試驗(yàn)及參數(shù)優(yōu)化，對(duì)切片機(jī)構(gòu)進(jìn)行性能試驗(yàn)，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，找出切片參數(shù)的最佳組合，按最佳組合進(jìn)行切片，對(duì)切片結(jié)果進(jìn)行比較分析。近年來(lái)，為了滿足我國(guó)山楂制半成品國(guó)內(nèi)消費(fèi)和對(duì)外出口的需求，降低人工切片勞動(dòng)強(qiáng)度，我國(guó)科研單位和企業(yè)針對(duì)山楂切片加工技術(shù)難題，也開展了對(duì)山楂切片機(jī)的研究和開發(fā): 鮮山楂較脆，糖分多，有粘性，切制過(guò)程破碎率多，難清洗。我們擬采用的方法：刀具固定，輪式送料式，自動(dòng)下料式。主要解決切片厚度便于調(diào)整、粘接物容易清除以及與送料機(jī)構(gòu)可靠連接等問(wèn)題。刀片的厚度關(guān)系到山楂切片的質(zhì)量。倘若切片薄，那么山楂切片表面光，而且刀具表面粘結(jié)物少，保證了山楂切片的質(zhì)量。同時(shí)，設(shè)計(jì)過(guò)程中，要設(shè)計(jì)好刀具轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，速度越快，切片質(zhì)量越好，但是，刀具轉(zhuǎn)一圈的速度還應(yīng)限制在山楂能落入刀槽內(nèi)。這樣在一定程度上提高了工作效率，也降低了電機(jī)的功耗。所以，設(shè)計(jì)刀具的轉(zhuǎn)速，應(yīng)充分結(jié)合鏈傳動(dòng)的速度。1.3.3 設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)由于此次設(shè)計(jì)要求工作可靠，兩軸相距較遠(yuǎn)，為輸送山楂，則采用滾子鏈的形式。由于山楂大小不一，形狀各異，要想快速及自動(dòng)規(guī)矩放置，難度較大。根據(jù)對(duì)山楂的尺寸測(cè)量以及鏈的節(jié)距的選擇，要使山楂在兩個(gè)滾筒之間自動(dòng)定向并保持橫向狀態(tài)輸送，確定滾筒的直徑。為了提高輸送能力，恰當(dāng)選取滾筒的長(zhǎng)度。滾筒軸的最小直徑等于鏈銷軸的直徑，代替鏈銷軸安裝在鏈中。鏈分布在滾筒的兩邊，滾筒的筒體用兩個(gè)尼龍?zhí)着c滾筒軸之間采用間隙配合。滾筒被鏈條帶動(dòng)，同時(shí)在滾筒下方固定有摩擦板，滾筒與摩擦板之間產(chǎn)生摩擦，實(shí)現(xiàn)滾筒自轉(zhuǎn)。從而使山楂自動(dòng)定向。同時(shí)，考慮在滾鏈的上方加一至兩個(gè)毛刷，進(jìn)一步確保山楂在兩個(gè)滾筒之間4定向成功。鮮山楂較脆，糖分多，有粘性，切制過(guò)程破碎率多，難清洗。我們擬采用的方法：刀具固定，輪式送料，自動(dòng)下料式。主要解決切片厚度便于調(diào)整、粘接物容易清除以及與送料機(jī)構(gòu)可靠連接等問(wèn)題。通過(guò)一系列機(jī)構(gòu)組合，從而實(shí)現(xiàn)山楂自動(dòng)定向、輸送、切片工序的一體化。在此過(guò)程中，關(guān)鍵是山楂的自動(dòng)定向，即山楂在輸送過(guò)程中，自動(dòng)完成定向的要求。設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了滿足此要求，充分利用了不同機(jī)械機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。鏈在輸送的過(guò)程中，通過(guò)在滾筒下方裝有摩擦板，摩擦板與滾筒摩擦，滾筒收到徑向力的作用，滾筒便繞著銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)。滾筒自轉(zhuǎn)，山楂便成預(yù)期的方式排列起來(lái)，類似于當(dāng)前常吃的烤腸加工過(guò)程中的排列方式。為了進(jìn)一步確保山楂有序排列，在滾子上方加一個(gè)毛刷，在鏈帶著山楂向前輸送經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的毛刷時(shí)，毛刷會(huì)將無(wú)序排列的山楂阻擋下來(lái)，直到山楂正常排列在兩個(gè)滾筒之間。此處毛刷的選擇也是一個(gè)重點(diǎn)。毛刷的毛應(yīng)偏軟，倘若過(guò)硬，山楂經(jīng)過(guò)時(shí)，毛刷會(huì)將山楂表皮刮破，影響山楂色澤和衛(wèi)生。而且，毛刷毛的長(zhǎng)短應(yīng)適宜。過(guò)長(zhǎng)，毛刷會(huì)將已經(jīng)有序排列的山楂剔除在外，同時(shí)也會(huì)對(duì)山楂的表皮造成一定的創(chuàng)傷。有效解決山楂脆片生產(chǎn)過(guò)程中，影響產(chǎn)品產(chǎn)量和效率的限制性工序（切片工序）。切片機(jī)構(gòu)采用開刀槽的送料盤式，長(zhǎng) 200mm，一次能送 4 ~ 5 個(gè)山楂，送料盤中沿著圓周加工出 10 個(gè)山楂大小的送料槽，并軸向每隔 3mm 開有寬度 2mm 刀槽，一共開 39 個(gè)。采用 39 根鋼絲來(lái)切割，鋼絲的直徑為 0.2 ~ 0.5mm，用兩片平行的開有鋼絲大小的小孔板固定在機(jī)架上，用蝶形螺母來(lái)調(diào)節(jié)鋼絲的張緊，鋼絲方便于安裝和替換。山楂橫向進(jìn)入刀槽的送料盤的料槽中，用送料盤擋板擋住山楂，送料盤旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)切割。自動(dòng)下料，并且實(shí)現(xiàn)兩次切割。1.2 山楂切片機(jī)研究現(xiàn)狀多功能切絲切片機(jī)是市場(chǎng)上比較多見，其構(gòu)思新穎、結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、安全衛(wèi)生、性能良好，符合國(guó)家衛(wèi)生的標(biāo)準(zhǔn)，是蘿卜、土豆、紅薯等瓜果類蔬菜切片和切絲和理想廚房設(shè)備本機(jī)采用半月刀調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，不用更換刀片，只須使用不同進(jìn)料斗和點(diǎn)動(dòng)倒順開關(guān)即可進(jìn)行切絲切片工作,工作厚度可在一定的范圍下進(jìn)行調(diào)節(jié)。5調(diào)整簡(jiǎn)單,維護(hù)清洗方便。全自動(dòng)落地式切片機(jī)適合切無(wú)骨肉類和其它類似榨菜帶有彈性的食物，把原材料肉切成肉片等。該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、操作簡(jiǎn)便、效率高、耗電小、清潔保養(yǎng)容易、安全衛(wèi)生，切肉效果均勻并可自動(dòng)成卷狀，采用進(jìn)口意大利刀片及皮帶及帶有獨(dú)有自動(dòng)潤(rùn)滑裝置，功率強(qiáng)大,是賓館、酒家、食堂、肉類加工場(chǎng)等單位所不可缺少的肉類加工機(jī)械。以上這些切片機(jī)雖有廣泛的用途，但都不適用于山楂的切片，出現(xiàn)的主要問(wèn)題是：破碎率高，不容易清洗。山楂切片目前大多手工菜刀切制，這種手工切制生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不能滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)要求及市場(chǎng)對(duì)山楂的需求；也有少數(shù)企業(yè)使用半自動(dòng)的山楂切片機(jī)，兩相交流電機(jī)通過(guò)皮帶輪帶動(dòng)渦輪蝸桿減速器，從而帶動(dòng)白色尼龍刀槽旋轉(zhuǎn)，放進(jìn)刀槽的山楂隨之旋轉(zhuǎn)，穿過(guò)放置于槽縫的刀片，于是切片。這種切制比手工切制提高了點(diǎn)生產(chǎn)效率，減少點(diǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度，但破碎率高，勞動(dòng)強(qiáng)度還是很大。1.3 山楂切片機(jī)市場(chǎng)前景當(dāng)前國(guó)內(nèi)的山楂加工設(shè)備種類少，自動(dòng)化程度低，難以滿足高質(zhì)量和高效率的山楂加工需求。就山楂自動(dòng)定向、輸送及切片機(jī)而言，市場(chǎng)上沒(méi)有完整的一體化設(shè)備，全靠手工或半自動(dòng)化生產(chǎn)。不完全統(tǒng)計(jì)全國(guó)有大小上萬(wàn)家山楂深加工企業(yè)。以每家需求 1 臺(tái)算，全國(guó)需求量約 1 萬(wàn)臺(tái)，每臺(tái)售價(jià) 4 萬(wàn)元，設(shè)備需求總價(jià)值約 4 億元，故存在著巨大的市場(chǎng)潛力，應(yīng)用前景廣闊。盡管內(nèi)有廣闊的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、外有幾無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)際市場(chǎng)，但中國(guó)的山楂產(chǎn)業(yè)無(wú)論是企業(yè)的規(guī)模，還是產(chǎn)業(yè)拓展的深度都還面臨較大的差距。專家分析認(rèn)為：中國(guó)傳統(tǒng)的山楂樹基本種植在山地、坡地或家庭庭院，基本以農(nóng)戶個(gè)體種植為主，產(chǎn)地分散、規(guī)模小難以形成規(guī)模經(jīng)營(yíng)；優(yōu)質(zhì)品種推廣面積較少，中國(guó)山楂品種現(xiàn)有 704 個(gè)，但品質(zhì)好的不超過(guò) 20 個(gè)。優(yōu)質(zhì)品種較少，就難以形成強(qiáng)勢(shì)的吸引力。此外，經(jīng)營(yíng)山楂業(yè)的企業(yè)基本上是沿用從農(nóng)戶手中或山楂販處收購(gòu)-進(jìn)行加工處理-進(jìn)入市場(chǎng)的傳統(tǒng)產(chǎn)銷鏈形式，真正上規(guī)模、上檔次、專業(yè)化的山楂生產(chǎn)企業(yè)和銷售企業(yè)還沒(méi)有形成。6山楂為我國(guó)的特產(chǎn)，可以說(shuō)，我國(guó)的產(chǎn)量即世界的產(chǎn)量。隨著我國(guó)農(nóng)村種植產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，山楂已成為我國(guó)果樹發(fā)展中一個(gè)新的熱點(diǎn)。山楂的健康發(fā)展，不僅可使農(nóng)民得到實(shí)惠，而且可賺取外匯，促進(jìn)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。對(duì)于我國(guó)產(chǎn)山楂大省河南，及時(shí)摸清其生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，對(duì)于推動(dòng)其乃至全國(guó)山楂的發(fā)展具有積極的指導(dǎo)意義。第二章 山楂自動(dòng)定向輸送切片一體機(jī)方案設(shè)計(jì)2.1 山楂切片目前存在的問(wèn)題目前國(guó)內(nèi)山楂加工以農(nóng)村小企業(yè)居多，他們廠房簡(jiǎn)陋，設(shè)備落后，生產(chǎn)效率低，衛(wèi)生狀況差，產(chǎn)品質(zhì)量不能保障，具體的講，問(wèn)題有如下方面：（1）多數(shù)山楂加工仍采用手工作坊式生產(chǎn)方式，將山楂清洗后熱風(fēng)干燥，使得產(chǎn)品質(zhì)量差，干燥時(shí)間長(zhǎng)。（2）采取手工去核，人工切片，再快速真空干燥的方法，雖然產(chǎn)品的質(zhì)量提高了，但存在生產(chǎn)效率低，清洗不便，安全性差等問(wèn)題。難以滿足山楂季節(jié)性強(qiáng)，市場(chǎng)需求旺盛的要求。（3）排序的方法主要由手工排序，用手把山楂橫向排序地放在刀槽送料盤槽中，實(shí)現(xiàn)排序的。該法存在的問(wèn)題主要是生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且操作不安全。2.2 方案的選擇本論文就山楂自動(dòng)定向、輸送、切片的問(wèn)題，提出了如下解決方案。7（1）方案 1圖 2-1 螺旋槽體彈性連桿垂直振動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)1—電機(jī) 2—料斗 3—導(dǎo)向桿 4—螺旋槽體 5—山楂 6—固定刀片 7—刀槽式送料盤8—出料擋板 9—彈性連桿式激振器 10—主振彈簧 11—機(jī)座如圖 2-1 所示，螺旋槽體彈性連桿垂直振動(dòng)輸送是由料斗 2、彈性連桿式激振器 9、山楂寬度大小的螺旋槽體 4、導(dǎo)向桿 3、固定刀片 6 刀槽式送料盤 7、主振彈簧 10 及機(jī)座 11 等部分組成。工作原理：連桿作垂直方向振動(dòng)，而主振彈簧 10 的布置方向與山楂寬度大小的螺旋槽體 3 相應(yīng)部位的振動(dòng)方向接近一致，振動(dòng)方向線與螺旋槽體 4 底面所成夾角一般為 15°~30 °，以使物料從下部螺旋槽體 3 逐漸上升至頂部。并從出料口依次下來(lái)送入切片機(jī)送料盤中。刀槽式送料盤該方案能實(shí)現(xiàn)理料，使山楂橫向定向輸送入切片機(jī)送料盤中。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，缺點(diǎn)是送料量少，生產(chǎn)效率低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。（2）方案二8圖 2-2 履帶式輸送機(jī)構(gòu)1—凹穴 2—光面的條板 3—料斗 4—撥料毛刷 5—輸送輪 6—山楂 7—固定刀片 8—導(dǎo)槽式送料盤 9—振動(dòng)器如圖 2-2 所示，履帶式輸送該履帶是由若干組均勻的凹穴 1、光面的條板 2、料斗 3、撥料毛刷 4、輸送輪 5、固定刀片 7、刀槽式送料盤 8 和振動(dòng)器 9 組成。工作原理：物料在料斗 3 的底部靠自重和振動(dòng)器 8 的作用不斷落入板穴中，并由撥料毛刷 4 將板上的多余物料撥回去。當(dāng)物料移至卸料工位，使之成排掉入刀槽式送料盤。刀片固定刀架上，刀槽式送料盤旋轉(zhuǎn)切割，自動(dòng)出料。該方案能使物料送成排送入切片機(jī)，實(shí)現(xiàn)山楂橫向定向輸送，自動(dòng)切割，送料量多，生產(chǎn)效率高。優(yōu)點(diǎn)排序、切片可靠度高，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。（3）方案三9圖 2-3 滾筒鏈?zhǔn)阶詣?dòng)定向、輸送及切片機(jī)構(gòu)1—傳動(dòng)鏈 2—鏈輪 3—滾筒 4—料斗 5—滾動(dòng)毛刷 6—摩擦板 7—可調(diào)擋板8—山楂 9—導(dǎo)槽式送料盤 10—固定切割鋼絲 11—送料盤擋板 12—機(jī)架如圖 2-3 所示，滾鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是由傳動(dòng)鏈 1、鏈輪 2、滾筒 3、料斗 4 、滾動(dòng)毛刷 5、摩擦板 6、可調(diào)擋板 7、刀槽式送料盤 9、固定切割鋼絲 10、和送料盤擋板組成。工作原理：傳動(dòng)鏈 1 帶動(dòng)輥筒 3 運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，與摩擦板 6 產(chǎn)生摩擦，使輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使山楂在兩輥筒之間成橫向排列，輥筒上部的滾動(dòng)毛刷 5 把不成排的山楂刷回?？烧{(diào)擋板與兩個(gè)滾筒之間形成的空間，使山楂保持原來(lái)的橫向輸送直接過(guò)渡到刀槽式送料盤中，切割鋼絲固定刀架上，刀槽式送料盤旋轉(zhuǎn)，山楂穿過(guò)切割，最后自動(dòng)下料。缺點(diǎn)是山楂定向過(guò)渡到刀槽式送料盤中要保持鏈輪的轉(zhuǎn)速與刀槽式送料盤轉(zhuǎn)速相等。優(yōu)點(diǎn)是該方案能實(shí)現(xiàn)山楂橫向定向輸送，并且送料量多，生產(chǎn)效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。以上三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比下如表 2-1 所示。10表 2-1 方案的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)方案一實(shí)現(xiàn)理料，使山楂橫向定向輸送至切片機(jī)送料盤中送料量少，生產(chǎn)效率低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高方案二實(shí)現(xiàn)山楂橫向定向輸送，自動(dòng)切割，送料量多，生產(chǎn)效率高結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高方案三實(shí)現(xiàn)山楂橫向定向輸送，并且送料量多，生產(chǎn)效率多，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單山楂定向過(guò)渡到刀槽式送料盤中要保持鏈輪的轉(zhuǎn)速與刀槽式送料盤轉(zhuǎn)速相等綜合以上三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并考慮到機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性、加工成本與本設(shè)計(jì)的預(yù)算成本以及加工的條件問(wèn)題，本設(shè)計(jì)選擇方案三。2.3 總體方案設(shè)計(jì)圖 2-4 山楂自動(dòng)定向輸送切片機(jī)1-傳動(dòng)鏈 2-鏈輪 3-滾筒 4-料斗 5-滾動(dòng)毛刷 6-滾動(dòng)毛刷帶輪 7-帶 8-摩擦板 9-帶1110-傳動(dòng)帶輪 11-四個(gè)傳動(dòng)齒輪 12-可調(diào)擋板 13-山楂 14-刀槽式送料盤 15-固定切割鋼絲16-送料盤擋板 17-減速器 18-電機(jī)帶輪 19-電機(jī) 20-機(jī)架 21-鏈的張緊軸承圖 3-4 所示滾筒鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是由傳動(dòng)鏈 1、鏈輪 2、輥筒 3、料斗 4 、滾動(dòng)毛刷 5、可調(diào)擋板 12、刀槽式送料盤 14、固定切割鋼絲 15 組成，傳動(dòng)鏈 1 帶動(dòng)棍筒 3 運(yùn)動(dòng)，與摩擦板 8 產(chǎn)生摩擦，棍筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使山楂在兩棍筒之間成橫向排列，并通過(guò)滾動(dòng)毛刷 5 把不成排的山楂刷回。調(diào)擋板與兩個(gè)滾筒之間形成的空間保持山楂原來(lái)的橫向輸送直接過(guò)渡到刀槽式送料盤中，切割鋼絲固定刀架上，刀槽式送料盤旋轉(zhuǎn)切割，自動(dòng)下料。采用 RV 系列蝸輪蝸桿減速器、帶傳動(dòng)、鏈與刀槽送料盤之間的傳動(dòng)采用四個(gè)齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比為 1，使鏈輪的轉(zhuǎn)速與刀槽送料盤的轉(zhuǎn)速相等，使刀槽送料盤的送料槽與滾筒鏈?zhǔn)捷斔蛶絿Ш稀?2第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 負(fù)荷計(jì)算如圖 3-1 所示傳動(dòng)原理圖，總動(dòng)力從減速電機(jī) 1 發(fā)出，經(jīng)過(guò)帶傳動(dòng) 2，一部分動(dòng)力傳給了鏈傳動(dòng) 3，一部分動(dòng)力經(jīng)過(guò)齒輪傳動(dòng) 4 到切刀 5，其中一小一部分動(dòng)力以帶傳動(dòng)的形式傳到了毛刷。13圖 3-1 傳動(dòng)原理圖1-減速電機(jī) 2-帶傳動(dòng) 3-鏈傳動(dòng) 4-齒輪傳動(dòng) 5-切刀此系統(tǒng)電機(jī)大小的選擇涉及到對(duì)各個(gè)負(fù)載的大小的確定，主要的大負(fù)載有：山楂片的切削阻力、帶的負(fù)荷、鏈傳動(dòng)的負(fù)荷等，現(xiàn)分別確定如下：3.1.1 山楂片的切削阻力山楂的物理機(jī)械特性在生產(chǎn)、質(zhì)量控制和發(fā)展新產(chǎn)品中起著重要作用，為山楂生產(chǎn)與加工機(jī)械的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，其研究有利于深入了解物料的結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)對(duì)山楂加工中的質(zhì)量控制，山楂的物理機(jī)械特性是優(yōu)化切片工藝的重要依據(jù)，山楂物理機(jī)械特性也是切削部件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。研究山楂等農(nóng)業(yè)物料物理機(jī)械特性，完全用理論分析和計(jì)算方法是比較困難的，一般都采用試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)的方法來(lái)進(jìn)行。山楂的物理機(jī)械特性是研究山楂在外力作用下產(chǎn)生的變形，以及載荷作用的時(shí)效。山楂物理機(jī)械特性的力學(xué)試驗(yàn)主要有壓縮試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、加載一卸載試驗(yàn)等，測(cè)定方法可以分為二類:1.基本力學(xué)測(cè)試，例如測(cè)定山楂的各種模量、泊松比等基本物理機(jī)械特性參數(shù)，這些參數(shù)是物料本身所固有的，與樣品的幾何形狀、載荷狀況以及使用的儀器等無(wú)關(guān)，具有明確的力學(xué)定義，可以用公式描述。2.經(jīng)驗(yàn)測(cè)試，測(cè)定壓潰力、擠壓能、硬度等參數(shù)，雖沒(méi)有明確的數(shù)學(xué)定義卻與14山楂的物理機(jī)械特性較為相關(guān)。國(guó)內(nèi)外用得較多的質(zhì)地測(cè)試儀器有 AT.XT 系列物性儀。TA 一 XTZi 是英國(guó) StbaelMICroSystemS 公司生產(chǎn)的新型質(zhì)地測(cè)試儀，具有較好的通用性能。TA 一 XTZi 質(zhì)地分析儀主要包括測(cè)試主機(jī)、操控臺(tái)、備用探頭和附件以及與質(zhì)地儀相配套的專用軟件(TextureExpert)。TA 一 XTZi 的測(cè)試是圍繞著距離、時(shí)間、作用力三者進(jìn)行的，并通過(guò)對(duì)這三者相互關(guān)系的處理，獲得對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的物理機(jī)械特性測(cè)試結(jié)果。本質(zhì)地儀能夠完成壓縮、拉伸、剪切、彎曲等一系列的實(shí)驗(yàn)動(dòng)作，集合了多種物理機(jī)械特性測(cè)試功能，可對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行基礎(chǔ)力學(xué)測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)測(cè)試和模擬測(cè)試。山楂表面抗壓強(qiáng)度是山楂在物料導(dǎo)槽內(nèi)受力分析的重要依據(jù)，山楂在物料導(dǎo)槽內(nèi)被切削時(shí)，物料導(dǎo)槽內(nèi)壁對(duì)山楂的擠壓，容易造成山楂表面的壓傷，測(cè)試山楂表面的抗壓強(qiáng)度。利用 TA.XTZ 主質(zhì)地測(cè)試儀的壓縮測(cè)試功能，綜合分析山楂各個(gè)部分的抗壓性能，為切片機(jī)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。山楂切片，用 39 根鋼絲來(lái)切割，鋼絲的直徑為 0.2 ~ 0.5mm,根據(jù)實(shí)驗(yàn)每根鋼絲的切削阻力為 80N，39 根共需: NFn3120891???阻阻 總山楂刀槽的轉(zhuǎn)矩為： mdT?????312.0312/阻 總刀山楂刀槽轉(zhuǎn)動(dòng)需功率為： KWrmNnTP 57.094in)/5.17320(954????????刀刀3.1.2 帶的負(fù)荷帶分別用于主傳動(dòng)和帶動(dòng)傳動(dòng)毛刷，其中毛刷阻力實(shí)驗(yàn)測(cè)量為：40N 。毛刷的轉(zhuǎn)矩為：15mNdFT????2.308.42/刷 阻刷毛刷轉(zhuǎn)動(dòng)需功率為： KWrmNnTP 012.954in)/32.(954????????刷刷3.1.3 鏈傳動(dòng)的負(fù)荷鏈傳動(dòng)主要用于帶動(dòng)滾筒的前進(jìn)和摩擦后自轉(zhuǎn)，其中實(shí)測(cè)鏈輪阻力為：2000N。鏈輪的轉(zhuǎn)矩為： mNdFT?????32416.02/鏈 阻鏈鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)需功率為： KWrmNnTP 60.954in)/.17324(95????????鏈鏈3.1.4 電機(jī)與減速機(jī)的選擇由上面的負(fù)載計(jì)算可知共需理論動(dòng)力： KWKWP182.6.012.57.0?????鏈刷刀總考慮到其它能量損失，給其乘于安全系數(shù) 1.2，取電機(jī)功率為 1.5 KW。蝸桿減速機(jī)是一種具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大，以及在一定條件下具有自鎖功能的傳動(dòng)機(jī)械，是最常用的減速機(jī)之一。其分類主要有圓柱蝸桿減速機(jī)，圓弧轉(zhuǎn)面蝸桿減速機(jī)，錐蝸桿減速機(jī)和蝸桿——齒輪減速機(jī)，其中以圓柱蝸桿減速機(jī)最為常用。有普通圓柱蝸桿的和圓弧齒圓柱蝸桿的兩種。其中，中空軸式蝸齒減速機(jī)不僅具有以上的特點(diǎn)，而且安裝方便，結(jié)構(gòu)合理，越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，減速器減速比為 1:40 時(shí)，山楂輸送速度為最佳。故選 RV 系列蝸輪蝸桿減速器，該產(chǎn)品在符合按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB10085-88 圓柱蝸輪蝸桿參數(shù)基礎(chǔ)之上,吸取國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)科技,獨(dú)具新穎一格的“方箱型”外型結(jié)構(gòu), 箱體外形美觀，16以優(yōu)質(zhì)鋁合金壓鑄而成，具有以下優(yōu)勢(shì)性能：（1）機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊，體積輕巧,小型高效；（2）熱交換性能好,散熱快;（3）安裝簡(jiǎn)易、靈活輕捷、性能優(yōu)越、易于維護(hù)檢修；（4）傳動(dòng)速比大、扭矩大、承受過(guò)載能力高；（5）運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小、經(jīng)久耐用；（6）適用性強(qiáng)、安全可靠性大。電機(jī)型號(hào)選擇 Y90S2-4-B5，減速機(jī)型號(hào)選擇 RV90-40-1.5FA-DZ，其中減速機(jī)基本數(shù)如下表:輸入功率 輸入轉(zhuǎn)速 輸出轉(zhuǎn)速 輸出扭矩KW5.1min/140rmin/35r4903.2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算齒輪傳動(dòng)裝置利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)，用主、從動(dòng)輪輪齒直接、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。按齒輪軸線的相對(duì)位置分平行軸圓柱齒輪傳動(dòng)、相交軸圓錐齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸螺旋齒輪傳動(dòng)。具有傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比精確，工作可靠、效率高、壽命長(zhǎng)，使用的功率、速度和尺寸范圍大等特點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)1） 瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作平穩(wěn)性較高；2） 采用非圓齒輪，瞬時(shí)傳動(dòng)比可按所需變化規(guī)律設(shè)計(jì)；3） 傳動(dòng)比變化范圍大，特別是采用行星傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比可到 100~200（單級(jí)），適用于減速或增速傳動(dòng)；4） 速度范圍大，齒輪的圓周速度可從 V0.1M/S 達(dá)到 200m/s，或更高；轉(zhuǎn)17速可從 n1r/min 到 20000r/min 以上；5） 傳遞功率范圍大，承載能力高；6） 傳動(dòng)效率高，特別是精度較高的圓柱齒輪副，其效率可達(dá) η=0.99 以上；7） 結(jié)構(gòu)緊湊，如使用行星傳動(dòng)、少齒差傳動(dòng)，或諧波齒輪傳動(dòng)，可使部件更為縮小，成為同軸線傳動(dòng)；8） 維護(hù)簡(jiǎn)便。3.2.1 齒輪的計(jì)算（1）選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。切片機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7 級(jí)精度。材料均選擇 45 鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240 。HBS齒數(shù)為 。284321?zz（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 32112. ?????????HEdtt ZuTKd??（3）確定公式的各個(gè)計(jì)算數(shù)值a) 試選載荷系數(shù) 0.1?tKb) 計(jì)算齒輪 1 傳遞的轉(zhuǎn)矩 mNNnPT ???????? 55151 10.3.17/.0.9/0.9c) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》選取齒寬系數(shù) 2.?d?18d) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得材料的彈性影響系數(shù) 2/18.9MPaZE?e) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；MPaH90lim??f) 由《機(jī)械設(shè)計(jì) 》計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 81 103.)53082(15.760?????hjLnN812 1././i（4）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 ，安全系數(shù) ，由公式得%11?S?? MPaKHNH 9126095.lim1 ???S.2li2?（5）計(jì)算試算齒輪分度圓直徑 ，代入 中值td1??H?32112. ?????????HEdtt ZuTK?m3 25918.2.0. ?????????m798.齒輪分度圓直徑 dt41?（6）計(jì)算圓周速度 v19smsndvt /07./1065.798.3106?????（7）計(jì)算齒寬 dbt 20798.325.01???（8）計(jì)算齒寬與齒高之比 h/模數(shù) mzdmtt 328/79.3/1??齒高 ht 5.65.2.?9./?b（9）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) ，7 級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得動(dòng)載荷系數(shù) ， smv/0.? 12.?VK直齒輪，假設(shè) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得NbFKtA/1? .FaH由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得使用系數(shù) 1?AK由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得 7 級(jí)精度、齒輪相對(duì)支承布置時(shí)， bdH 3210.)7.61(8.05??????將數(shù)據(jù)代入后得 17.2031.025.).0761(8.5 ?????? ?HK由 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得 ；故載荷系數(shù).,96.2/?hb .??FK572.12.1????HVA（10）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得20mKdtt 19.8/17.698.3/31 ???（11）計(jì)算模數(shù) mzd15.328/19./1??（12）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 ??321???????FSadYzKTm??a）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFEI50?由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù) 8.,.21FNNKb）計(jì)算彎曲疲勞哦許用應(yīng)力取彎曲疲勞完全系數(shù) ，得4.1?S?? MPaKFENF 304.15801 ????S.22c）計(jì)算載荷系數(shù) K54.12.1??????FVA查取齒形系數(shù) 264.,5.21?FY查取應(yīng)力校正系數(shù) 7.1,8.21??SSd）計(jì)算齒輪的并加以比較21??0137.358.621??FSY??.0.2FS?（13）設(shè)計(jì)計(jì)算 mm925.1037.281.35435????對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) 大于由齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由大于齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)的模數(shù)，取 分度圓直徑 ，齒數(shù)m0.3?md841?231z 281??iz（14）幾何尺寸計(jì)算a）計(jì)算分度圓直徑 mmzd8423???b）計(jì)算中心距 da842/)(1???c）計(jì)算齒輪寬度 mdb20845.01????取 mB20,1812?d）驗(yàn)算 NdTFt 8.7408.351??22合適,/10/2.370/208.741 mNmNbFKtA ????表 3-1 圓柱直齒輪尺寸參數(shù)表名稱 代號(hào) 齒輪 1 齒輪 2 齒輪 3 齒輪 4中心距 ?84 84 84 84傳動(dòng)比 i1 1 1 1模數(shù) m3 3 3 3齒數(shù) z28 28 28 28分度圓直徑 d84 84 84 84節(jié)圓直徑 ?84 84 84 84齒頂圓直徑 ad90 90 90 90齒根圓直徑 f77 77 77 77寬度 B20 18 18 203.2.2 齒輪的零件立體圖齒輪零件立體如圖 3-2 所示。