409 絞肉機的設計,絞肉機,設計 絞肉機的設計1目 錄目錄……………………………………………………………………………………………………1中文摘要………………………………………………………………………………………………3ABSTRACT………………………………………………………………………………………… 3第 1 章 緒論………………………………………………………………………………………… 3第 2 章 結構及工作原理…………………………………………………………………………… 42.1 絞肉機的結構…………………………………………………………………………………42.1.1 送料機構………………………………………………………………………………… 42.1.2 切割機構………………………………………………………………………………… 42.1.3 驅動機構………………………………………………………………………………… 42.2 絞肉機的工作原理……………………………………………………………………………5第 3 章 螺旋供料器的設計………………………………………………………………………… 53.1 絞籠的設計…………………………………………………………………………………… 53.1.1 絞籠的材料……………………………………………………………………………… 63.1.2 螺旋直徑………………………………………………………………………………… 63.1.3 螺旋供料器的轉速……………………………………………………………………… 63.1.4 螺旋節(jié)距………………………………………………………………………………… 63.2 絞筒的設計………………………………………………………………………………… 6第 4 章 傳動系統(tǒng)的設計…………………………………………………………………………… 74.1 電機的選擇………………………………………………………………………………… 74.2 帶傳動的設計…………………………………………………………………………………84.2.1 設計功率………………………………………………………………………………… 84.2.2 選定帶型………………………………………………………………………………… 84.2.3 傳動比…………………………………………………………………………………… 84.2.4 小帶輪基準直徑………………………………………………………………………… 84.2.5 大帶輪基準直徑………………………………………………………………………… 84.2.6 帶速驗算………………………………………………………………………………… 84.2.7 初定軸間距……………………………………………………………………………… 94.2.8 所需帶的基準長度……………………………………………………………………… 94.2.9 實際軸間距……………………………………………………………………………… 94.2.10 小帶輪包角………………………………………………………………………………94.2.11 單根 V 帶的基本額定功率………………………………………………………………94.2.12 時單根 V 帶型額定功率增量…………………………………………………… 91?i4.2.13 V 帶的根數(shù)………………………………………………………………………………94.2.14 單根 V 帶的預緊力…………………………………………………………………… 104.2.15 作用在軸上的力…………………………………………………………………………104.2.16 帶輪的結構和尺寸…………………………………………………………………… 104.3 齒輪傳動設計……………………………………………………………………………… 114.3.1 選擇材料，確定 和 及精度等級……………………………………………11limH?liF4.3.2 按接觸強度進行初步設計……………………………………………………………… 11絞肉機的設計24.3.2.1 確定中心距…………………………………………………………………………114.3.2.2 確定模數(shù)……………………………………………………………………………114.3.2.3 確定齒數(shù)……………………………………………………………………………114.3.2.4 計算主要的幾何尺寸………………………………………………………………124.3.3 校核齒面接觸強度……………………………………………………………………124.3.4 校核齒根的強度………………………………………………………………………134.3.5 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算……………………………………………………154.3.5.1 確定齒厚偏差代號…………………………………………………………………154.3.5.2 確定齒輪的三個公差組的檢驗項目及公差值……………………………………154.3.5.3 確定齒輪副的檢驗項目與公差值…………………………………………………154.3.5.4 確定齒坯的精度……………………………………………………………………164.4 軸的設計 …………………………………………………………………………………… 174.4.1 按扭轉強度計算………………………………………………………………………… 17第 5 章 絞刀的設計………………………………………………………………………………… 185.1 絞刀的設計………………………………………………………………………………… 185.1.1 刀刃的起訖位置…………………………………………………………………………195.1.2 刀刃的前角………………………………………………………………………………195.1.3刀刃的后角……………………………………………………………………………… 215.1.4 刀刃的刃傾角 …………………………………………………………………………215.1.5 刀刃上任一點位量上絞肉速度…………………………………………………………235.1.6 絞刀片的結構……………………………………………………………………………24第 6 章 生產(chǎn)能力分析……………………………………………………………………………… 256.1 絞刀的切割能力…………………………………………………………………………… 256.2 絞肉機的生產(chǎn)能力………………………………………………………………………… 256.3 功率消耗………………………………………………………………………………………25設計總結………………………………………………………………………………………………26鳴謝……………………………………………………………………………………………………26參考文獻………………………………………………………………………………………………26絞肉機的設計3中文摘要本文論述了肉類加工機械—絞肉機的工作原理、主要技術參數(shù)、傳動系統(tǒng)、典型零件的結構設計及生產(chǎn)能力分析。關鍵詞：絞肉機，擠肉樣板，絞刀，絞籠ABSTRACTThe principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer augerKey words: meat chopper ，reamer第 1 章 緒 論隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人民對食品工業(yè)提出了更高的要求?，F(xiàn)代食品已朝著營養(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的主流食品。食品工業(yè)也成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，作為裝備食品工業(yè)的食品機械工業(yè)發(fā)展尤為迅猛。食品工業(yè)的現(xiàn)代化水平，在很大程度上依賴于食品機械的發(fā)展及其現(xiàn)代化水，離開現(xiàn)代儀器和設備，現(xiàn)代食品工業(yè)就無從談起。食品工業(yè)的發(fā)展是設備和工藝共同發(fā)展的結果，應使設備和工藝達到最佳配合，以設備革新和創(chuàng)新促進工藝的改進和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進一部促進設備的發(fā)展和完善。兩者互相促進、互相完善，是使整個食品工業(yè)向現(xiàn)代化邁進的必要條件。在肉類加工的過程中，切碎、斬拌攪拌工序的機械化程度最高，其中絞肉機、斬拌機、攪拌機是最基本的加工主械.幾乎所有的肉類加工廠都具備這 3 種設備。國內一些大型肉類加工廠先后從西德、丹麥、瑞士、日本等引進了先進的加工設備，但其價格十分昂貴。目前中、小型肉類加工企業(yè)所使用的大部分設備為我國自行設計制造的產(chǎn)絞肉機是為中、小型肉類加二企業(yè)所設計的較為理想的、絞制各種肉餡的機械，比如生產(chǎn)午餐肉罐頭和制造魚醬、魚圓之類的產(chǎn)品，它將肉可進行粗、中、細絞以滿足不同加工工藝的要求，該機亦可作為其他原料的擠壓設備。絞肉機的設計4絞 肉 機專業(yè)：機械設計制造及其自動化，學號：00121417，學生：王佑靈指導教師：劉杰華 ，陳敏華，招惠玲 第 2 章 結 構 及 工 作 原 理2.1 絞肉機的結構絞肉機主要由送料機構、切割機構和驅動機構等組成，如圖 2－1 所示。圖 2－1 絞肉機結構1.機架 2.絞刀 3.擠肉樣板 4.旋蓋 5.紋筒 6.絞籠 7.料斗 8.減速器 9.大皮帶輪 10.電機 11.三角帶 12.小皮帶輪2.1.1 送料機構包括料斗 7、絞籠 6 和絞筒 5。其作用是輸送物料前移到切割機構，并在前端對物料進行擠壓。2.1.2 切割機構包括擠肉樣板 3,絞刀 2,旋蓋 4。其作用是對擠壓進人樣板孔中的物料進行切割.樣板孔眼規(guī)格有多種，可根據(jù)不同的工藝要求隨時旋下旋蓋進行更換。2.1.3 驅動機構包括電機 10、皮帶輪 9、12、減速器 8、機架 I 等絞肉機的設計52.2 絞肉機的工作原理工作時，先開機后放料，由于物料本身的重力和螺旋供料器的旋轉，把物連續(xù)地送往絞刀口進行切碎。因為螺旋供料器的螺距后面應比前面小，但螺旋軸的直徑后面比前面大，這樣對物料產(chǎn)生了一定的擠壓力，這個力迫使已切碎的肉從格板上的孔眼中排出。用于午餐肉罐頭生產(chǎn)時，肥肉需要粗絞而瘦肉需要細絞，以調換格板的方式來達到粗絞與細絞之需。格板有幾種不同規(guī)格的孔眼，通常粗絞用之直徑為 8－10 毫米、細絞用直徑 3－5 毫米的孔眼。粗絞與細絞的格板，其厚度都為 10－12 毫米普通鋼板。由于粗絞孔徑較大，排料較易，故螺旋供料器的轉速可比細絞時快些，但最大不超過 400 轉/分。一般在 200－400 轉/ 分。因為格板上的孔眼總面積一定，即排料量一定，當供料螺旋轉速太快時，使物料在切刀附近堵塞，造成負荷突然增加，對電動機有不良的影響。絞刀刃口是順著切刀轉學安裝的。絞刀用工具鋼制造，刀口要求鋒利，使用一個時期后，刀口變鈍，此時應調換新刀片或重新修磨，否則將影響切割效率，甚至使有些無聊不是切碎后排出，而是由擠壓、磨碎后成漿狀排出，直接影響成品質量，據(jù)有些廠的研究，午餐肉罐頭脂肪嚴重析出的質量事故，往往與此原因有關。裝配或調換絞刀后，一定要把緊固螺母旋緊，才能保證格板不動，否則因格板移動和絞刀轉動之間產(chǎn)生相對運動，也會引起對物料磨漿的作用。絞刀必須與格板緊密貼和，不然會影響切割效率。螺旋供料器在機壁里旋轉，要防止螺旋外表與機壁相碰，若稍相碰，馬上損壞機器。但它們的間隙又不能過大，過大會影響送料效率和擠壓力，甚至使物料從間隙處倒流，因此這部分零部件的加工和安裝的要求較高。絞肉機的生產(chǎn)能力不能由螺旋供料器決定，而由切刀的切割能力來決定。因為切割后物料必須從孔眼中排出，螺旋供料器才能繼續(xù)送料，否則，送料再多也不行，相反會產(chǎn)生物料堵塞現(xiàn)象。第 3 章 螺旋供料器的設計3.1 絞籠的設計絞籠的作用是向前輸送物料，并在前端對肉塊進行擠壓。如圖 3－1 所示，設計上采用一根變螺距、變根徑的螺旋，即螺距后大前小，根徑后小前大，這樣使其絞籠與絞筒之間的容積逐漸減小實現(xiàn)了對物料的擠壓作用。絞籠前端方形軸處安裝絞刀，后端面上安裝兩個定位鍵與其主軸前端面上鍵槽配合，以傳絞肉機的設計6遞動力。 R530120438 785801051301.67.29節(jié)t1302.圖 3－1 絞籠3.1.1 絞籠的材料絞籠的材料選為 HT2003.1.2 螺旋直徑＝0.136 m 取 D＝160mm5.2CGKD???G－生產(chǎn)能力,由原始條件得 G＝1T/HK－物料綜合特性系數(shù),查表 1-16 得 K＝0.071-物料得填充系數(shù)查 B4 表 1－16 得 ＝0.15?－物料的堆積密度 t/m 豬肉的為 1.5t/m?33C－與螺旋供料器傾角有關的系數(shù)，查 B4 表 1－15 得 C＝13.1.3 螺旋供料器的轉速由原始數(shù)據(jù) n＝326r/min3.1.4 螺旋節(jié)距實體面型螺旋的節(jié)距 t＝D3.2 絞筒的設計由于肉在絞筒內受到攪動，且受擠壓力的反作用力作用，物料具有向后倒流的趨勢，因此在絞籠的內壁上設計了 8 個止推槽.沿圓周均勻分布，如圖 3－2 所示絞筒內壁與絞籠之間的間隙要適當，一般為 3-5mm。間隙太大會使物料倒流;間隙太小絞籠與絞絞肉機的設計7筒內壁易碰撞。絞筒的物料可選用鑄鐵，選 HT200 圖 3－2 絞筒第 4 章 傳動系統(tǒng)的設計由于絞籠只有一種工作轉速，則從電機至絞籠的運動路線為定比傳動，其總的傳動比可利用帶傳動、齒輪傳動等構機逐級減速后得到。絞籠的轉速不易太高，因為輸送能力并不是隨轉速增加而增加。當速度達到一定值以后，效率反而下降，且速度過高，物料磨擦生熱，出口處的壓力升高，易引起物料變性，影響絞肉質量，因此絞籠的轉速一般在 200 一 400r/min 比較適宜。在本機選用 326r/min。14.32610ii???總由傳動比標準系列查 B2 表 2－1初步取 1.76 2.50ii根據(jù)選用的電機和絞籠轉速要求設計傳動路線如下：4.1 電機的選擇N= ＝4(KW)?WG?G－絞肉機的生產(chǎn)能力，1000kg/hW－切割 1kg 物料耗用能量，其值與孔眼直徑有關，d 小則 w 大，當 d＝3mm，取 w＝0.0030kw.h/kg。 （查 B5p ）75－傳動效率，取 0.75?所以根據(jù) N＝4kw，n＝1500r/min，查 B1 表 10-4-1 選用 Y112M-4，再查 B1 表 10-4-2 得Y112M-4 電機的結構。 絞肉機的設計8圖 4-1 Y112M-4 電動機的外觀圖4.2 帶傳動的設計4.2.1 設計功率 dPkwKAd 8.42.1????－工況系數(shù)，查 B1 表 8－1－22 ，取 ＝1.2AKP－傳遞的功率4.2.2 選定帶型根據(jù) 和 查 B1 圖 8－1－ 2 選取普通 V 帶 A 型， －小帶輪轉速，為 1440r/mindp1n 1n4.2.3 傳動比1.76 ＝ ＝?0i2i1mi/0876.4r?4.2.4 小帶輪基準直徑 （mm）1d由 B1 表 8－1－12 和表 8－1－14 選定＝100mm> ＝75r/min 1dmind4.2.5 大帶輪基準直徑 （mm）2cidd 1760.12 ????由 B3 表 8－7 得 =180mm24.2.6 帶速驗算smvsmndv /3025/54.7106106 ax?????????4.2.7 初定軸間距 （mm）a絞肉機的設計9mda280)(210??4.2.8 所需帶的基準長度 （mm）0dL0204)()(212210 aaLddd ?????＝ 88??＝886mm依 B1 表 8－1－8 取 ＝900mm，即帶型為 A－900dL4.2.9 實際軸間距 amad287690200 ＝??????4.2.10 小帶輪包角 1???3.5780121????ad= ??.= ?1644.2.11 單根 V 帶的基本額定功率 1p根據(jù)帶型號、 和 普通 V 帶查 B1 表 8－1－27（c） 取 1.32kw1dn4.2.12 時單根 V 帶型額定功率增量?i P?根據(jù)帶型號、 和 查 B1 表 8－1－27（c） 取 0.15kw1i4.2.13 V 帶的根數(shù) ZZ = 49.387.096)5.032.(4)(1 ???????LadkpP－小帶輪包角修正系數(shù)查 B1 表 8－1－23,取 0.96ak－帶長修正系數(shù)查 B1 表 8－1－8，取 0.87L絞肉機的設計104.2.14 單根 V 帶的預緊力 0F20)15.2(mvZPkFda???= 254.710.4896. ?=134（N）m－V 帶每米長的質量（kg/m）查 B1 表 8－1－24，取 0.1k/gm4.2.15 作用在軸上的力 ?F)(062sin4132sin20 NZF???? ?)(1598ii310max?? ?－考慮新帶初預緊力為正常預緊力的 1.5 倍ax?F4.2.16 帶輪的結構和尺寸帶輪應既有足夠的強度，又應使其結構工藝性好，質量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造而產(chǎn)生過大的應力。輪槽工作表面應光滑（表面粗糙度 ）以減輕帶的磨損。mRa?2.3?帶輪的材料為 HT200。查 B1 表 8－1－10 得基準寬度制 V 帶輪輪槽尺寸，根據(jù)帶輪的基準直徑查 B1 表 8－1－16 確定輪輻 2*45401A63B0.AB1591808725195.72534??B0A62×453.0R5圖 4-2 小帶輪 圖 4-3 大帶輪絞肉機的設計114.3 齒輪傳動設計4.3.1 選擇材料，確定 和 及精度等級。limH?liF參考 B1 表 8－3－24 和表 8－3－25 選擇兩齒輪材料為：大、小齒輪均為 40 ，并經(jīng)調質rC及表面淬火，齒面硬度為 45－50HRc；精度等級為 6 級。按硬度下限值，由 BI 圖 8－3－8（d）中的 MQ 級質量指標查得；由 B1 圖 8－3－9（d）中的 MQ 級質量指標查得MPaH120lim1li??； 。FE72 MPaF502lim1li??4.3.2 按接觸強度進行初步設計4.3.2.1 確定中心距 a（按 B1 表 8－3－27 公式進行設計）321][)(HamuKTACa?????式中：配對材料修正系數(shù) Cm＝1（由 B1 表 8－3－28 查?。┞菪窍禂?shù) Aa＝476（由 B1 表 8－3－29 查?。┹d荷系數(shù) K＝1.6（參考 B1 表 8－3－27 推薦值）小齒輪額定轉矩 )(7.4619541 MNnPT???齒寬系數(shù) ＝0.4（參考 B1 表 8－3－4 推薦值）a?齒數(shù)比 u=i=2.5許用接觸應力 （參考 B1 表 8－3－27 推薦值）PaH10829.0.][lim????則 取 a＝80mm,.61085.2476)15.2(47632a??4.3.2.2 確定模數(shù) m (參考 B1 表 8—3—4 推薦表)m=(0.007~0.02)a=0.56~1.6, 取 m=1.5mm4.3.2.3 確定齒數(shù) z ,z12初取螺旋角 ＝13??z = = =29.4 取 z =301)(cos2??ma)15.2(3cos80???1z =μz =2.5 30=75 取 z =752 2重新確定螺旋角 ?絞肉機的設計12?142.082)753(.1arcos2)(arcos1 ??????zmn?4.3.2.4 計算主要的幾何尺寸（按 B1 表 8—3—5 進行計算）分度圓的直徑 d =m z /cos =1.5 30/cos =45.7mm1??d =m z /cos =1.5*75/cos =114.3mm2齒頂圓直徑 d = d +2h =45.7+2 1.5=48.7mm1aa?d = d +2h =114.3+2 1.5=117.3mm2端面壓力角 (查 B1 表 8－3－4)029.14.0coscos???tgartgarnt??基圓直徑 d = d cos = cos20.292 =40.2mm1bt?d = d cos =348 cos20.292 =107.2mm2t 0齒頂圓壓力角 =arccos =34.365?1at1ab0= arccos =23.9512at 2abd0端面重合度 = [ z （tg -tg ）+ z (tg -tg )]a??1?1at 2?2at=1.9齒寬 b= .a＝0.4*80＝32 取 b ＝32mm；b ＝40mma?21齒寬系數(shù) = = =0.7d?17.453縱向重合度 =1.25.1420sinsi?????? ?nmb當量齒數(shù) ＝31.4531co/zv?＝78.6282s4.3.3 校核齒面接觸強度（按 B1 表 8—3—10 校核）絞肉機的設計13強度條件： [ ]H??計算應力： =Z Z Z Z Z 1BE?????1?bdFKktHVA= 2H?1BD式中：名義切向力 F = = =2044Nt10dT?7.4560使用系數(shù) K =1（由 B1 表 8—3—31 查?。〢動載系數(shù) =（ ）V20?B?式中 V= smnd95.1687.45160?????A=83.6 B=0.4 C=6.57 =1.2VK齒向載荷分布系數(shù) K =1.35（由 B1 表 8—3—32 按硬齒面齒輪，裝配時檢修調整，6 級精?H度 K 非對稱支稱公式計算）?H34.1?齒間載荷分配系數(shù) （由 B1 表 8—3—33 查?。?.1??H節(jié)點區(qū)域系數(shù) = 1.5（由 B1 圖 8—3—11 查?。㈱重合度的系數(shù) （由 B1 圖 8—3—12 查?。?.?螺旋角系數(shù) （由 B1 圖 8—3—13 查?。?0??彈性系數(shù) （由 B1 表 8—3—34 查取）MPaZE.19單對齒齒合系數(shù) Z =1B= 1H?2＝ 327.4501.235.108.70.895. ?????＝245.5MPa絞肉機的設計14許用應力：[ ]=H?XWRVLNTZZSlim式中：極限應力 =1120MPali最小安全系數(shù) =1.1（由 B1 表 8—3—35 查?。﹍imH壽命系數(shù) =0.92（由 B1 圖 8—3—17 查取）NTZ潤滑劑系數(shù) =1.05（由 B1 圖 8—3—19 查取，按油粘度等于 350 ）L sm速度系數(shù) =0.96（按 由 B1 圖 8—3—20 查?。￢,95.1s??粗糙度系數(shù) =0.9（由 B1 圖 8—3—21 查取）RZ齒面工作硬化系數(shù) =1.03（按齒面硬度 45HRC，由 B1 圖 8—3—22 查?。￤尺寸系數(shù) =1（由 B1 圖 8—3—23 查?。則： [ ]= =826MPaH?0.18596.012.10??滿足 [ ]?4.3.4 校核齒根的強度（按 B1 表 8—3—30 校核）強度條件： [ ]1F?許用應力： = ； 1 ????FVASaFnt KYbm1212??SFF??式中：齒形系數(shù) =2.61， =2.2（由 B1 圖 8—3—15（a）查?。??Y2應力修正系數(shù) ， （由 B1 圖 8—3—16（a）查?。?.?Sa7.SaY重合度系數(shù) =1.9?螺旋角系數(shù) =1.0（由 B1 圖 8—3—14 查?。?齒向載荷分布系數(shù) = =1.3（其中 N=0.94，按 B1 表 8—3—30 計算）FKNH?絞肉機的設計15齒間載荷分配系數(shù) =1.0（由 B1 表 8—3—33 查?。?FK則 =94.8MPa1F?= =88.3MPa26.127?許用應力：[ ]= （按 值較小齒輪校核）FXlTrelNTSYYRlim?limF?式中：極限應力 =350MPali?安全系數(shù) =1.25（按 B1 表 8—3—35 查?。﹍imFS應力修正系數(shù) =2（按 B1 表 8—3—30 查?。㏕Y壽命系數(shù) =0.9（按 B1 圖 8—3—18 查?。㏒齒根圓角敏感系數(shù) =0.97（按 B1 圖 8—3—25 查取）relT?齒根表面狀況系數(shù) =1（按 B1 圖 8—3—26 查?。﹍YR尺寸系數(shù) =1（按 B1 圖 8—3—24 查?。則 [ ]=F?MPa497.025.1??滿足， 〈 〈[ ] 驗算結果安全1F?4.3.5 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算（大齒輪）4.3.5.1 確定齒厚偏差代號確定齒厚偏差代號為：6KL GB10095—88（參考 B1 表 8—3—54 查取）4.3.5.2 確定齒輪的三個公差組的檢驗項目及公差值（參考 B1 表 8—3—58 查?。┑冖窆罱M檢驗切向綜合公差 ， = =0.063+0.009=0.072mm,(按 B1 表 8—3—1iFifP?69 計算，由 B1 表 8—3—60，表 8—3—59 查取)；第Ⅱ公差組檢驗齒切向綜合公差 ， =0.6（ ）=0.6（0.009+0.011）1ifi tptf=0.012mm， （按 B1 表 8—3—69 計算，由 B1 表 8—3—59 查?。?；第Ⅲ公差組檢驗齒向公差 =0.012（由 B1 表 8—3—61 查取） 。?F4.3.5.3 確定齒輪副的檢驗項目與公差值（參考 B1 表 8—3—58 選擇）對齒輪，檢驗公法線長度的偏差 。按齒厚偏差的代號 KL，根據(jù)表 8—3—53 的計算式求wE絞肉機的設計16得齒厚的上偏差 =-12 =-12 0.009=-0.108mm，齒厚下偏差 =-16 =-16 0.009=-sEptf?siEptf?0.144mm；公法線的平均長度上偏差 = *cos -0.72 sin =-0.108 cos -0.72 WSEs?TF02=-0.110mm,下偏差 = cos +0.72 sin =-02sin36.0a?wisi0.144 cos +0.72 0.036 sin =-0.126mm；按表 8—3—19 及其表注說明求得公法線長?02度 =87.652， 跨齒數(shù) K=10，則公法線長度偏差可表示為：knW 10.26.57?對齒輪傳動，檢驗中心距極限偏差 ，根據(jù)中心距 a=80mm，由表查得 8—3—65 查得 =?f ?f；檢驗接觸斑點，由表 8—3—64 查得接觸斑點沿齒高不小于 40%，沿齒長不小于 70%；023.?檢驗齒輪副的切向綜合公差 =0.05+0.072=0.125mm（根據(jù) B1 表 8—3—58 的表注 3，由 B1 表icF8—3—69，B1 表 8—3—59 及 B1 表 8—3—60 計算與查?。?；檢驗齒切向綜合公差 =0.0228mmicf（根據(jù) B1 表 8—3—58 的表注 3，由 B1 表 8—3—69，B1 表 8—3—59 計算與查?。?。對箱體，檢驗軸線的平行度公差， =0.012mm， =0.006mm（由 B1 表 8—3—63 查?。?。xfyf4.3.5.4 確定齒坯的精度要求按 B1 表 8—3—66 和 8—3—67 查取。根據(jù)大齒輪的功率，確定大輪的孔徑為 33mm，其尺寸和形狀公差均為 6 級，即 0.016mm，齒輪的徑向和端面跳動公差為 0.014mm。 （如圖 4-4）0.14A.6.0.80.16?94.7528128*?47 0-,15圖 4-4 大齒輪簡圖4.4 軸的設計4.4.1 按扭轉強度的計算用實心軸絞肉機的設計1733][5nPATd???式中:d－軸的直徑，mmT－軸傳遞的轉矩，N.mmP－軸傳遞的額定功率，kwn－軸的轉速，r/min[ ]－軸材料的許用切應力，Mpa30?A－系數(shù)，見【1】表 4－1－8，這里取 120根據(jù)上面公式計算，齒輪軸的最小直徑 d＝20mm；大齒輪軸的最小直徑 d＝20mm依據(jù)結構，設計如圖 232 ?16?20+,79-?5+0,79-14,?315+0,79- 4圖 4－5 齒輪軸 ?30+,79-2630.82*4526184?7?30+,79-,圖 4－6 低速軸第 5 章 絞 刀 設 計絞肉機的設計18絞刀的作用是切割物料。它的內孔為方形，安裝在絞籠前端的方軸上隨其一起旋轉，刀刃的安裝方向應與絞籠旋向相同。絞刀的規(guī)格有 2 刃、3 刃、4 刃、6 刃、8 刃。絞刀用 ZG65 Mn 材料制造，淬火硬度為 HRC55 - 60，刃口要鋒利，與樣板配合平面應平整、光滑。5.1 絞刀的設計絞刀的幾何參數(shù)對所絞出肉的顆粒度以及產(chǎn)品質量有著很大的影響，現(xiàn)對十字刀片的各主要幾何參數(shù)進行設計。 十字刀片如圖(5－1)所示。其每一刃部的絞肉(指切割肉的)線速度 分布亦如該圖所示。從圖上可以看出其刃部任一點位置上只有法向速度 。 ?v圖 5-1 絞肉機絞刀片示意圖及每一葉刀片上速度分布其值為：（ ）????30nvp Rr?式中： －刀片刃部任一點的線速度 m／s；n－刀片的旋轉速度 rpm；－刀片刃部任一點至旋轉中心的距離 mm；?r－刀刃起始點半徑 m m ；R—刀刃終止點半徑 mm；再從任一葉刀片的橫截面上來看 [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象，分析刀片上各參數(shù)的作用及其影響，設計各參數(shù)。5.1.1 刀刃的起訖位置絞肉機的設計19絞肉時，絞肉機的十字刀片作旋轉運動。從式[I]可以看出，在轉速一定的條件下，刀刃離旋轉中心點越遠，則絞肉(指切割肉的)線速度越快。并且在螺桿進科速度也一定的條件下，假定絞肉時刀片所消耗的功全部轉化為熱能，則任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃，在單位時間內產(chǎn)生的熱量為：VFQ??式中：Q－單位時間內任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃切割肉所產(chǎn)生的熱量（J／s）F－鉸肉時任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N）（參見第二部分刀刃的前角式[4])－任一刀刃切割肉的線速度（m／s）?所以，絞肉(切割肉)的線速度越快，則所產(chǎn)生的熱量也越大，因此絞肉的線速度不能很高。根據(jù)經(jīng)驗，我們知道一般絞肉時刀刃切割肉的錢速度處在 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，即刃的起點半徑 和終點半徑 R。?根據(jù)式[1]得：[3]?????n30我們已知十字刀片得轉速n＝326r/min當 時， ，mi?＝30m/min=0.5m/sr?m65.14.0326/??????當 時， ， minRs/.in/9?R＝ m435.13260/????圓整后取:r=15mm R=45mm5.1.2刀刃的前角 ?當十字刀片絞肉時，其任一與網(wǎng)限板相接觸的刀刃上的受力情況如圖(5-2)所示。圖5-2 與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃的受力分析絞肉機的設計20根據(jù)圖5-2可知： ???fnfnFF?????其值為： ????? sincoisfnfnfn FF?????因為刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦力為： ??nf肉與前刀面的摩擦力為： ???nfF整理得：[4]??????? cos)1()(2??nnF式中：F－鉸肉時任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（N）—刀片絞肉時肉的剪切抗力（N）?－刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦系數(shù)??－肉被剪切時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－肉被切割時作用于前刀面的壓力（N）?由于 ??A??式中： －肉的抗剪應力，與肉的質地有關－肉被剪切的面積，與網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼直徑有關?所以 與肉的質地及網(wǎng)眼的直徑有關，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，可以看為刀片的預緊壓力，是常量，故令?n。 是刀片切割肉時，肉對前刀面的壓力與速度v有關，故令 。2Fn? ][vnF??絞肉機的設計21簡化式[4]得：[5]?????cos)1()(2][21 ???vFCF從式[5]和式[2]可知，刀刃前角 的大小，直接影響著絞肉過程中的切割力，以及切割肉時所產(chǎn)生的溫度。 在刀片旋轉速度以及螺桿進料速度都一定的情況下，前角大，切割肉所需的力和切割肉所產(chǎn)生的熱都??；反之，則大。但前角很大時，則因刀具散熱體積小而使切割肉時所產(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?。?(肉質軟取大值，反之取小值)?4025???5.1.3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，使肉在絞肉(切割)過程中變形能增加，同時由于磨損后刀片的后角基本為零，加大了刀片與網(wǎng)眼扳的摩擦，兩者都使絞肉過程中產(chǎn)生的熱量增多。另外，在同樣的磨鈍標準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5-3所示]。這說明增大后角可提高刀片的耐用度，但同時也帶來的問題是刀片的N B磨損值大(反映在刀體材料的磨損過大這一方面)，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：一般取： (肉質軟取大值反之取小值)?53???圖5-3 后角與VB、NB的關系5.1.4 刀刃的刃傾角 從分析由前刀面和后刀面所形成的刀刃來得知刀傾角 對刀片性能的影響情況。 ?在任一葉刀片的法剖面內，當把刀刃放大看時，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的刀刃將變成橢圓弧(斜剖刀刃圓柱所?得)絞肉機的設計22圖 5-4 刃傾角與刀刃鋒利度橢圓的長半徑處的曲率半徑，即為刀刃實際純圓半徑 。 er0其關系為： [6] ?cos0ner?由此可見，增大刀傾角 的絕對值，可減小刀刃的實際鈍圓半徑 ，這就說明增大刃傾角er0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[參見圖 5-5]：max0?圖 5-5[7]Rr/acsinmx0??初始刃傾角按下式計算： [見圖 5-6]圖 5-6 初始刃傾角計算用示意圖[8])/(20 bRractg???式中：r－刀刃起始點半徑(mm)； R－刀刃終止點半徑(mm)；b－葉刀片外端寬度（mm）;－初始刃傾角；0?5.1.5 刀刃上任一點位量上絞肉速度 絞肉機的設計23由于有了刃傾角，故刀刃上任一點相對于網(wǎng)眼板的速度 ，將可以分解為垂直于刃的法向?v速度分量 和平行于刃的切向速度 分量 。[參見圖 5-7]nv? rv?即： ????其值為： )(30Rprnv?????cosn??ivr圖 5－7 刀刃上任一點的速度示意圖又因為： ???/sin'?'R所以： 30sincos22?????整理得 0/si22???Rnv（ ）30/i????Rpr?式中： －刀刃上任一點位置的法向速度分度 m／s；nv－刀刃上任一點位置的切向速度分量 m／s；?－刀刃上任一點至刀片旋轉中心距離 mm；?－刀刃的初始刃傾角；??－與刀刃相切的圓計算半徑 mm；'?絞肉機的設計24R－刀刃的終點半徑 mm；r－刀刃的起點半徑 mm；5.1.6 刀片的結構根據(jù)以上對絞刀各個幾何參數(shù)的分析，得出絞刀的結構圖（圖 5-8），此絞刀的特點：1、 后角取 4 ，刀片的壽命較長；?2、 前角取 30 ，以減小絞肉所需的力及功率； 3、 增加刃傾角，以提高刀刃的鋒利度；4、 采用全圓弧形的前刀面結構，以改善刀刃的強度；5、 采用可換式刀片結構，以節(jié)約刀體材料并可選用不同幾何參數(shù)刀片。 R65?40A1??8815??AR6?406.5?30R4n圖 5－8 2 刃、4 刃、8 刃絞刀第 6 章 生產(chǎn)能力分析6.1 絞刀的切割能力切刀的切割能力，可用下式計算：)/(46022hcmZDnF???式中：F－絞刀切割能力（ ） ；/2絞肉機的設計25n－絞刀轉速（r/min ）;326r/minD－擠肉樣板外徑（mm） ；168mm－孔眼總面積與樣板面積之比，一般取 0.3－0.4；取 0.4?Z－絞刀刃數(shù)；取6.2 絞肉機的生產(chǎn)能力 G生產(chǎn)能力 G（kg/h）：AF1?式中： －被切割 1kg 物料的面積，其值與孔眼直徑有關（ ） ；1 hcm/2A－絞刀切割能力利用系數(shù)，一般為 0.7－0.75；6.3 功率消耗 N功率消耗 N 可用下式計算：(kw)?WG??式中：W－切割 1kg 物料耗用能量，其值與孔眼有關（kw h/kg） ；?－傳動效率；由生產(chǎn)能力計算可知，在 N、D 一定的條件下，絞刀的刃數(shù)越多，生產(chǎn)能力越大。但是不同刃數(shù)的絞刀應與不同孔徑的擠肉樣板相匹配，才能得到較為合理的生產(chǎn)量和功率消耗。在使用能過程中，可根據(jù)附表中推薦的值來選用。樣板孔徑 mm 3?8、 10?16?絞刀刃數(shù) 8 4 2生產(chǎn)能力 kg/h 800 1000 1400絞肉機的設計26設計總結漫長而又倍感充實的畢業(yè)設計階段即將結束，通過這幾十天的學習，我覺得自己的專業(yè)知識和獨立思考問題的能力有了很大的提高，對我走向社會從事專業(yè)工作有著深遠的影響?，F(xiàn)在談談對本次畢業(yè)設計的認識和體會。首先，我感觸最深的就是：實踐的重要性。這次設計中我做了許多重復性的工作，耽誤了很多的時間，但是這些重復性的工作卻增強了我的實踐能力和動手能力，積累了設計經(jīng)驗。同時也得到一條經(jīng)驗，搞設計不能只在腦子里想它的結構，必須動手，即使你想的很完美，但是到實際的設計過程時，會遇到許多意不到的問題。其次，我學會了查閱資料和獨立思考。當開始拿到畢業(yè)設計題目時，心里真的是一點頭緒也沒有，根本不知道從那里下手。在劉老師的指導下，我開始查閱相關書籍，借鑒他人的經(jīng)驗，結合自己的構想，再利用自己所學過的專業(yè)知識技能， ，深入了解了機械傳動原理及機械系統(tǒng)的設計方案。把設計意圖從構想階段變?yōu)榭勺x者付諸生產(chǎn)的實現(xiàn)階段。我發(fā)現(xiàn)每一個設計都是一個創(chuàng)新、修改、完善的過程，在設計的過程中，運用自己所掌握的知識，發(fā)揮自己的想象力來搞好自己的設計，這個過程也是一個學習的過程。這是一個艱辛的過程，很幸運能在劉杰華老師的指導下，邊學邊用，才能按時按量完成規(guī)定的任務。設計的完成，給了我很大的信心：我完全有能力利用自己所學過的知識和技能完成我并不熟悉的任務。在設計過程我更深切的體會到：獨立自主是關鍵，互協(xié)作更重要。鳴 謝在短短這幾個月的時間里，劉杰華、陳敏華、招惠玲三位老師教了我不僅是嚴謹，認真的工作作風，還有許多是我在學校所不能學到的東西。在此我向劉杰華、陳敏華、招惠玲，老師表示忠心的感謝。參考文獻【1】 吳宗澤主編．機械設計實用手冊．第一版．北京：化學工業(yè)出版社．1999【2】 濮良貴、紀名剛主編．機械設計．第七版．北京：高等教育出版社．2001絞肉機的設計27【3】 張裕中主編．食品加工技術裝備．第一版．北京：中國輕工業(yè)出版社．2000【4】 無錫輕工業(yè)學院、天津輕工業(yè)學院編．食品工廠機械與設備．第二版．北京：輕工業(yè)出版社．1985【5】 胡繼強主編．食品機械與設備．第一版．北京：中國輕工業(yè)出版社．1999【6】 李興國主編．食品機械學（下冊） ．第一版．四川：四川教育出版社．1992【7】 中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院編．實用機械設計手冊（下） ．北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社．1985【8】 成大先主編．機械設計手冊（第 4 卷） ．第四版．北京：化學工業(yè)出版社．2002【9】 [蘇] 卡查科夫、 馬爾切諾夫著．食品機械制造工藝學．北京：機械工業(yè)??H??A出版社．1984【10】 張萬昌主編．熱加工工業(yè)基礎．第一版．北京:高等教育出版社．1997【11】 馬曉湘、鐘均祥主編．畫法幾何及機械制圖．第二版．華南理工大學出版社 1992【12】 毛謙德、李振清主編．袖珍機械設計師手冊．第二版．北京：機械工業(yè)出版社．2002