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1、湖州師范學院本科畢業(yè)論文 畢 業(yè) 設 計（說明書） 2010 屆 題 目 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學生姓名╳╳╳ 學 號06082428 指導教師╳╳╳ 論文字數(shù) 15000 完成日期XXXX年X月 湖 州 師 范 學 院 教 務 處 印 制 原 創(chuàng) 性 聲 明 本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè)論文，是在指導老師的指導下獨立進行研究所取得的成果。畢業(yè)論文中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科

2、研成果。對本文的研究成果做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 本聲明的法律責任由本人承擔。 全套圖紙，加153893706 論文作者簽名： 日 期： V 關于畢業(yè)論文使用授權的聲明 本人在指導老師指導下所完成的論文及相關的資料（包括圖紙、試驗記錄、原始數(shù)據(jù)、實物照片、圖片、錄音帶、設計手稿等），知識產(chǎn)權歸屬湖州師范學院。本人完全了解湖州師范學院有關保存、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，同意學校保存或向國家有關部門或機構送交論文的紙質(zhì)版和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權湖州師范學院可以將本畢業(yè)論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可

3、以采用任何復制手段保存和匯編本畢業(yè)論文。如果發(fā)表相關成果，一定征得指導教師同意，且第一署名單位為湖州師范學院。本人離校后使用畢業(yè)論文或與該論文直接相關的學術論文或成果時，第一署名單位仍然為湖州師范學院。 論文作者簽名： 日 期： 指導老師簽名： 日 期： 多功能切菜機設計 摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們的飲食習慣逐步向方便、快捷、營養(yǎng)化發(fā)展，在蔬菜的加工方面出現(xiàn)了凈菜半成品，受到廣大群眾的歡迎。但隨之而來，半成品菜的加工成為了難題。雖然中國的勞動力低廉，但手工切出的制品不衛(wèi)生，規(guī)格尺寸不均

4、勻，破損較大，成本相對較高。食品加工機械可以代替人們的手工勞動或作為其補充，服務于各種菜肴食料的準備與制作，或者服務于與此相同的其他輔助性工作"食品機械除該動力部分外，還有一個與其固定在一起或者根據(jù)操作的需要可以拆卸的工作部分。多功能、高生產(chǎn)率的食品切菜機代表了食品機械發(fā)展進入一個新的歷史時期，因為它可以廣泛應用到食品加工廠、菜市場、果品廠、廠礦、機關、學校等。本文針對多功能切菜機進行了設計，重點對該切菜機的切削刀具、整機的傳動系統(tǒng)進行了設計。 關鍵字：切菜機；多功能；傳動系統(tǒng)；結構設計 Multifunctional Vegetab

5、le Cutter Design Abstract: With the development of economy, the continuous improvement of people's living standards, people's eating habits gradually to convenient, fast, nutrition development, the emergence of semi-finished products in a clean vegetable processing vegetables, welcomed by the mas

6、ses. However, the ensuing processing of semi-finished dish became problems. Although China's cheap labor, but the hand-cut products unsanitary, size uneven, damaged large relatively high cost. Food processing machinery can replace manual labor or people as its complement, serve a variety of dishes p

7、repared foodstuffs and production, or service in this same other ancillary work. "In addition to the power of food machinery parts, there is a fixed thereto operate together or can be removed if necessary part of the work. versatile, high productivity food Shredder represents food machinery developm

8、ent has entered a new historical period, because it can be widely applied to food processing plants, markets, fruit plants , factories, offices, schools, etc. in this paper, multi-purpose shredder was designed for the transmission of cutting tools focus Shredder, the machine is designed. Keywords:

9、Shredder; Multifunction; Drive System; Structural Design 目錄 第1章緒論 1 1.1研究背景及意義 1 1.2 切菜機的研究現(xiàn)狀 1 第2章多功能切菜機的總體方案設計 4 2.1 設計要求 4 2.2多功能切菜機方案的選擇 4 2.2.1切片運動形式的選擇 4 2.2.2傳動方案選擇 5 2.3多功能切菜機的總體方案設計 6 第3章多功能切菜機傳動系統(tǒng)的設計 9 3.1電動機的選擇 9 3.2 聯(lián)軸器的選擇 10 3.3 平帶的設計

10、11 3.3.1平帶及帶輪材料的選擇 11 3.3.2平帶及帶輪的機構示意圖 11 3.3.3平帶及帶輪的一些基本尺寸及計算 11 3.4帶輪軸的設計與校核 13 3.4.1 小帶輪軸的設計與校核 13 3.4.2 大帶輪軸的設計與校核 15 3.5 V帶的設計 17 3.6 V帶輪的設計 19 3.6.1小V帶輪軸的設計 19 3.6.2 大V帶輪軸的設計 21 3.6.3小V帶輪的設計 23 3.6.4大V帶輪的設計 24 3.6.5 V帶的張緊 25 第四章 多功能切菜機的結構部件設計 27 4.1平帶上的刀片的設計 27 4.2 物料箱的選擇 27

11、4.3 壓緊機構的結構設計 28 4.3.1 壓緊機構的設計 28 4.3.2 齒輪齒條的設計 29 4.3.3 電動機的選擇 30 4.4機構中彈簧的計算 30 4.4.1 彈簧材料的選定 30 4.4.2 彈簧尺寸的計算 31 4.4.3 壓縮彈簧的穩(wěn)定性 31 參考文獻 32 致謝 33 第1章 緒論 1.1研究背景及意義 近年來,特別是改革開放以后,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人民物質(zhì)生活和精神生活水平的提高,人們對衣食住行等自己最基本的需要也越來越多,消費也越來越大?！懊褚允碁樘臁?飲食作為人類的第一需要,其行業(yè)的發(fā)展速度也越來越快。隨著飲食工業(yè)的興起,飲食機

12、械行業(yè)也逐漸成為一個蓬勃發(fā)展、欣欣向榮的新興行業(yè)。飲食機械的范圍很廣,包括糧油加工設備、飲料純水設備、小食品加工機械、罐裝、封口設備等,切菜機作為飲食機械的一個重要組成部分,也同樣受到了人們的關注,越來越多的企業(yè)已加入到這一領域。發(fā)展食品工業(yè)的基礎便是食品機械，不斷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，而以更充裕的時間投入到工作中去因而，研制先進的食品機械，使食品加工迅速實現(xiàn)機械化和自動化是社會發(fā)展的需要。食品加工機械可以代替人們的手工勞動或作為其補充，服務于各種菜肴食料的準備與制作，或者服務于與此相同的其他輔助

13、性工作"食品機械除該動力部分外，還有一個與其固定在一起或者根據(jù)操作的需要可以拆卸的工作部分。多功能、高生產(chǎn)率的食品切菜機代表了食品機械發(fā)展進入一個新的歷史時期，因為它可以廣泛應用到食品加工廠、人們家庭生活中等。 隨著人民對生活健康水平的不斷要求，食用蔬菜成為人們重要部分，蔬菜加工出口擴展國際市場也得到蓬勃發(fā)展。切菜機是蔬菜加工企業(yè)和單位的主要設備之一，在改善人們生活質(zhì)量和出口加工蔬菜創(chuàng)匯方面起到了重要作用。近年來市場年銷量在五萬臺以上，且需求量在逐年增加。隨著國內(nèi)外對蔬菜加工規(guī)格需求范圍的擴大,傳統(tǒng)切菜機的切菜長度，切菜質(zhì)量、操作等很難達到用戶的要求。因此，對切菜機升級換代勢在必行，設計一種

14、具有多種功能于一體的多功能切菜機變得尤為重要。 本文的主要研究內(nèi)容是設計一多功能切菜機，完成其總體方案的設計，對各結構部件進行設計。從而，滿足不同生活條件下，切菜功能的實現(xiàn)，替代了人們手工切菜的勞動，節(jié)約了人們的時間，提高了效率。 1.2 切菜機的研究現(xiàn)狀 切菜機是1963年由法國發(fā)明家韋爾登發(fā)明制造的,并申請獲得專利,他的機構及其原理極為簡單:在一個圓形容器內(nèi)放置一把刀,刀貼近容器底部和器壁快速旋轉(zhuǎn)，由此對蔬菜進行加工。幾年之后,自動切菜機正式投放市場,參與市場競爭。與此同時，韋爾登又不斷地調(diào)查,獲取反饋信息，根據(jù)實際操作中存在的一些小小的弊端，進行了堅持不懈的探索。1971年3月

15、1日,他為家庭主婦設計出一種“魔法”攪拌器,它集切、拌、揉諸多功能于一體。到現(xiàn)在,切菜機的發(fā)展已有將近五十年的歷史了，其功能也越來越強大。 多年來,傳統(tǒng)切菜機一直是市場銷售量較大的產(chǎn)品,為實現(xiàn)其變速結構的改進，改善切菜機的性能，切菜機經(jīng)歷了多級齒輪變速到無級傳動帶調(diào)速的變遷，現(xiàn)市場上變速調(diào)整結構有以下幾種：一是塔輪調(diào)速機構,是通過手動變換傳動皮帶在塔輪槽的位置，實現(xiàn)速度的多級調(diào)整。二是無級調(diào)速機構，是通過手動旋轉(zhuǎn)調(diào)速螺桿或調(diào)速手輪，通過調(diào)速螺桿帶動無級調(diào)速輪位置改變,實現(xiàn)速度的無級調(diào)整。切菜長度是通過調(diào)節(jié)偏心螺栓在偏心輪槽中的位置，改變偏心距離來實現(xiàn)蔬菜長短的切制。三是調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的智能切菜

16、機，需選擇好切菜規(guī)格以后,再手工選擇轉(zhuǎn)速,操作繁瑣費時。 無論使用哪種變速機構的切菜機,都是手動操作來實現(xiàn)不同規(guī)格、不同蔬菜的切菜速度和切菜長度的調(diào)整,操作相對比較麻煩,不容易調(diào)整到理想的速度和長度。近幾年來各式各樣的智能切菜機也應運而生。目前,在國內(nèi)外有著各種各樣的切菜機,主要有以下幾種: 1.多功能旋轉(zhuǎn)式切菜機 其原理是使需要切的蔬菜高速旋轉(zhuǎn),利用離心力使蔬菜緊貼刀片進行加工,是一個蔬菜加工行業(yè)、食品行業(yè)、脫水蔬菜廠、速凍食品二次加工常用的機器。使用它可將有固定形狀的如:芥菜、蘿卜、土豆等塊莖切制成所需厚度的片和絲,一般采用防腐鋁外殼及高級合金鋼刀片,具有結構緊湊、合理、操作

17、簡便、調(diào)整維修方便、耐腐蝕的特點。其缺點是:切片或切絲的形狀不規(guī)則,厚度不均。如圖1-1。 圖1-1 旋轉(zhuǎn)式切菜機 2.離心式切萊機 采用先進工作原理,其特點為結構緊湊、堅固耐用、易于維修,可提高生產(chǎn)率,降低勞動強度,對蘿卜、土豆、白薯、圓白菜、莖蘭等根莖類菜可加工成菜絲、菜條、菜片、廣泛適合于大、中型醬菜廠和速凍食品廠使用。 3.切丁機 性能優(yōu)于其它機器,可一道工序完成塊條的加工,省時省力,操作方便,適合芥菜、蘿卜、黃瓜(包括咸制黃瓜)、土豆、洋蔥、香瓜、胡蘿卜、蘋果等圓型蔬菜、水果的加工。該機特點是結構緊湊,設計先進,使用方便,能耗低效率高。 4.圓盤切口機 是醬菜加

18、工業(yè)、食品行業(yè)及農(nóng)產(chǎn)品二次加工的主要機械設備之一。它將芥菜、蘿卜等有固有形狀的塊莖切成片,兩現(xiàn)翻轉(zhuǎn)后呈交錯90度切口。該機特點是一臺結構新穎,技術先進,操作方便,安全可靠和具有較高效率的生產(chǎn)設備。 5.直線式多用切菜機 本機模擬手工切菜原理,采用無級調(diào)節(jié)機構和離心式切片機構等先進技術研制而成復合式多用切菜機,廣泛適用于各種根、莖、葉類蔬菜和海帶等多種食品的加工。可切制片、塊、丁、絲、菱形、曲線等多種花樣。該機設計先進,節(jié)能高效居同類產(chǎn)品領先水平。其缺點是電機調(diào)速精度低,切絲長度不易控制,噪音大,電氣化程度低,成本高。 圖1-2 離心式切菜機

19、 第2章 多功能切菜機的總體方案設計 2.1 設計要求 切菜機屬于食品機械，其研制應符合中華人民共和國商業(yè)部標準《切菜機技術條件》，其中: 1.設計和制造技術要求 (1)切菜機應把傳動部件和切制菜料的工作部分嚴格分開 (2)應有安全裝置與措施。 (3)手動進料應有限位措施，并與機動進料間應有互鎖裝置。 (4)刀具部位與設有鉸鏈機構的防護罩間必須有互鎖裝置。 2.性能要求 (1)成形菜料應形狀規(guī)整、均勻、穩(wěn)定。 (2)切制成形菜料應表面平整、棱角清晰，被切割表面不得有明顯的撕裂纖維痕跡。 (3)在進料、切割、出料的過程中，菜料應順利通暢，不得有堵塞現(xiàn)象。 (4)整

20、機應運行平穩(wěn)，不允許有異常音響、發(fā)熱、沖擊、漏油等現(xiàn)象。 主要技術參數(shù) (1) 結構 該切采機主要由機架、電機、輸送帶、壓帶機構、刀片等組成。采用往復切刀，間隔送料將菜切成 5~60mm寬度不同的規(guī)格和形狀。 (2) 可切物料種類 根、莖、葉類蔬菜、水果、腌制食品、熟制食品、魚類、海帶類和中草藥等。 2.2多功能切菜機方案的選擇 2.2.1切片運動形式的選擇 食品機械的特點之一就是工作的執(zhí)行機構模擬人工的動作實現(xiàn)其功能，以保證作出的食品具有良好的形狀，保持原來食品的味道、顏色與質(zhì)量，性能良好的多功能切菜機的刀片運動形式當然也應該是模擬人工動作的。目前，國內(nèi)外切菜機的刀片運動

21、形式有以下幾種: (1) 刀片回轉(zhuǎn)和物料直線進給式; (2) 刀具作直線往復運動和物料直線進給式; (3) 刀具作搖擺式轉(zhuǎn)動和物料直線進給式; 1) 對于刀具作回轉(zhuǎn)運動，通過設計出一定的刀刃曲線，在切物料時，刀具不僅對物料具有切的作用同時還具有一定割的作用。因此，具有一定模擬人工切片的動作。從而，使刀具對物料的擠壓力較小，對物體損傷小，可以保持其水分，且要求片( 絲) 形狀規(guī)則，質(zhì)量較好。此外，尚可設計不同結構的圓盤形刀具，可以一次切出所需要的不同形狀的物料(條、絲、塊及丁等)。 2) 對于刀具作上下往復運動，其刀片刃口為一直線，刀具形狀相對比較簡單，但刀具對物料的擠壓力比較大，對物

22、料損傷較大，水分損失多，所切下的物料質(zhì)量較差。 3) 對于刀具作搖擺式轉(zhuǎn)動，其刀片刃口也是一直線，其作用與切物料的效果與刀具作上下往復運動一樣。 上述無論哪種切物料方式，其刀具對物料的擠壓力都要遠遠大于切割力"因而，對物料的質(zhì)量都有一定的損傷。 在總結與分析了上面幾種不同刀具運動方式的利弊之后，研制出了一種復合運動，也就是刀具一方面作向下的運動，另一方面作向后的移動，結果刀刃上某一點的運動軌跡是斜向運動，如圖2-1所示。這就大大減輕了對物料的擠壓力而增加了切割力，完全模擬了人工切物料的動。，使物料的質(zhì)量得到了極大的提高。 圖2-1 刀具實物圖 刀具運動與生產(chǎn)效率的比較 實現(xiàn)刀具

23、復合運動的機構比較簡單，傳動比較平穩(wěn)。由于刀具作的是斜向運動，刀具摩損也相對較小。相對刀具作回轉(zhuǎn)運動的圓盤類刀具而言，雖然生產(chǎn)效率比較高，但圓盤類刀具要切形多樣化，需要更換不同種類的圓盤刀才能實現(xiàn)，這無疑在一定程度上增加了生產(chǎn)成本，況且對該圓盤類刀具的刃磨也帶來了一定的難度。而復合運動的刀形仍采用直線形，其結構簡單、刃磨方便。 參考文獻 [1] 濮良貴、紀名剛主編.機械設計(第八版)[S]，北京：高等教育出版社，2006. [2] 孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理[S]，第7版.北京：高等教育出版社. [3] 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室.

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