機械畢業(yè)設計72濰坊學院蔬菜切絲機的設計

濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 濰坊學院本科畢業(yè)設計 課題名稱： 蔬菜切絲機的設計 課題類別： 工程設計 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 年 級： 2004 級 指導教師： 王慧敏 學生姓名： 張則騰 2008年 3 月 23 日 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 目錄 一、引言 1.1 課題的目的和意義 1.2 蔬菜加工機械的種類 1.3 國內外研究狀況 1.4 研究的主要內容 二、 工作機理與結構分析研究 2.1 蔬菜切削有關理論分析 2.2 蔬菜夾持輸送的研究 2.3 設計方案的選擇及論證 2.3.1 切削部分的設計 2.3.2 送料部分的設計 2.4 多功能蔬菜加工機的主要結 構 2.5 多功能蔬菜切絲饑的工作與傳動原理 2.5.1 工作原理 2.5.2 傳動路線 三 、 主要參數與零部件設計 3.1 電機的選用 3.2 帶傳動的設計計算 3.3 主軸的設計計算 四 、 主要結論和建議 4.1 主要結論 4.2 存在的問題 4.3 進一步研究的 建議 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 3 五、主要參考資料 六、致謝 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 4 摘 要 隨著近年來我國蔬菜出口的迅速崛起，蔬菜加工出口已成為我國的重要創(chuàng)匯渠道。但疏菜加工機械卻遠遠滯后于蔬菜出口的發(fā)展，并且價格昂貴。由此我們研制了多功能蔬菜加工機，一機多用，取代了部分功能單一、效率低下、價格昂貴的進口機械。本文首先研究了蔬菜切割、輸送、定位、成型的基本理論，然后設計了多功能蔬菜加工機的切削裝置、送料裝置和傳動機構等，使之能夠達到對塊根狀及葉菜狀蔬菜進行切片、絲、段等規(guī)格形狀的加工。同時應用新科技， 采用先進的數字調速電機，省去復雜的變速機構與調節(jié)機構。試驗表明，該設備出成率、效率達到進口機械水平，價格較進口設備降低 50%以上，可填補此類機械的國內空白，取得良好的經濟效益和社會效益 關鍵詞 :多功能，蔬菜，加工機 Abstract With the development of the imported vegetable of our county on the recent year, the imported adding vegetable has become important entrance money o f china. But the cutting machine of vegetable is more dropped than the development of the imported vegetable. The price of the imported machine is costly comparatively. So we have study and produced the more function vegetable cutting machine. This machine is more used; this machine can replace the imported machine of the part of simple function, low efficiency and costly price. This article have study the basic theory of the cutting, transporting, fixed and grown-up pattern firstly, so we researched and designed the cutting open-device, the returned material-device and the transmitted- organization etc. of the more function vegetable Working-machine. It can become the block root and leaf-vegetable at the regular Shape of sheet, silk section etc. At the same time, it applies the new science, it adopts the advanced electrical machinery in cutting, and it omits the organization of the complicated transformation speed and adjustment. Experiment and Proved, price of equipment can reduce 50%, Compared with imported equipment, the rate of finished product and efficient can reach level of imported machine. It can stuff national blank of this kind of machine. It has obtained the good economic results and science utility. Key words: more function, vegetable, working-machine 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 5 第一章 引言 1.1 課題的目的和意義 蔬菜是人生活中必不可少的營養(yǎng)豐富的食品之一，可為人體提供必需的維生素、礦物質、膳食纖維等有益于人體健康的功能成分。隨著人們生活水平的不斷提高，生活節(jié)奏加快，對食用方便、營養(yǎng)豐富、經過加工的精細蔬菜的需求越來越大，對產品的品質要求越來越高。蔬菜出口在我國起步雖晚，但由于中國蔬菜富含營養(yǎng)、品種齊全、質優(yōu)價廉，深受各國消費者的青睞，因而近幾年蔬菜出口發(fā)展十分迅速，己成為創(chuàng)匯農業(yè)的支柱產業(yè)。 調查結果顯示，目前我國蔬菜加工機械卻遠遠滯后于蔬菜出口的發(fā)展，現在主要靠合資外方從國 外進口，價格昂貴，如牛芬、胡蘿卜切絲機，從日本進口一臺普通 (長短、粗細不可調 )切絲機，需人民幣 1.2萬多元。為適應蔬菜加工的需要，我們設計多功能蔬菜加工機，一機多用，只需更換切刀和部分零件，即可加工各種異型塊根狀蔬菜，如鉛筆屑狀 (牛芬 )、各種異型狀片 (胡蘿卜、土豆的梅花狀、菊花、樹葉狀、球拍狀等 )、絲條 (胡蘿卜、牛芬等 )、自由片 (牛芬、胡蘿卜、姜、蒜等 )及醬菜等。該機的多功能化，取代了部分功能單一、價格昂貴的進口機械，蔬菜加工廠家只需購買一臺設備就可加工多適合出口需要的不同規(guī)格的產品。投資少，效益高，適應于 多品種、批量生產的需要，提高了設備利用率。 加快蔬菜機的發(fā)展，提高企業(yè)技術裝備水平，無疑將成為山東蔬菜出口發(fā)展的戰(zhàn)略突破口，增值增效潛力巨大。本課題旨在研制一種高效、可靠、實用、多功能蔬菜加工機械，重點解決我國蔬菜加工機械功能單一、進口機械價格昂貴的問題。 1.2 蔬菜加工機械的種類 （ 1） 多功能旋轉式切菜機，其原理是使需要的切的蔬菜高速旋轉，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、土豆等塊切制成所需要厚度 的片和絲，一般采用防腐鋁外殼及高級合金刀片，具有結構緊湊、合理、操作簡便、調整維修方便、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。 （ 2） 離心式切菜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，可提高生產率，降低勞動強度，對蘿卜、土豆、白薯、圓白菜等根莖類可加工成菜絲、菜條、菜片、廣泛適合大、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，操做方濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 6 便，適合芥菜、蘿卜、黃瓜（包括咸制黃瓜）、土豆、洋蔥、香瓜、胡蘿卜、蘋果等圓形蔬菜、水果 的加工。該機特點是機構緊湊、設計先進，使用方便，能耗低效率高。 （） 圓盤切菜機是醬菜加工業(yè)、食品行業(yè)及農產品二次加工的主要機械設備之一。它將芥菜、蘿卜等固有形狀的塊莖切成片，兩現翻轉后呈交錯度切口。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設備。 （） 直線式多用切菜機，本機模擬手工切菜原理，采用無級調節(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，廣泛適合用于各種根、莖、葉、絲、菱形、曲線等多種食品加工的花樣。該機設計先進，節(jié)能高效具同類領先水平。其缺點是電機 調速精度低，切絲長度不宜控制，噪音大，電氣化程度低，成本高 1.3 國內外研究狀況 隨著我國改革開放，蔬菜加工出口的崛起，各種不同類型加工機械有了很大發(fā)展，開發(fā)研制的廠家也比較多。從我們文獻檢索情況來看，國內單一功能的蔬菜加工機械品種較多，功能可靠但開發(fā)多功能加工機械的廠家?guī)缀鯖]有，即使所謂的多功能蔬菜加工機械其實也是生產同類型的產品，只不過是針對不同的原料而講是多功能。生產上除了靠昂貴的進口機械外，主要靠手工加工和醬菜機械或飲事機械來代替，加工成型不規(guī)則，成品率低，浪費大，不能滿足日益迅速發(fā)展的蔬菜加工出 口的需要。國內蔬菜深加工的研究尚屬起步階段，對蔬菜的品質和綜合利用的研究與應用無成熟經驗。對蔬菜成型機械的研究尚屬空白，不能滿足日益迅速發(fā)展的蔬菜加工出口的需要。 國外情況 : 國外蔬菜生產機械化具有 6個突出特點 :1.蔬菜機械大型化 ;2.機械自動化 :3.使用高技術 ;4.廣泛應用多功能機械 ;5.質量穩(wěn)定可靠，使用壽命長 ;6售后服務好。 1.4 研究的主要內容 蔬菜的深加工，先進的工業(yè)化國家起步較早，設備先進，有規(guī)范的檢驗標準，但因其設備昂貴，用戶難以承受，加之一些先進的加工技術對我們保密，致使我們不少的蔬菜出口 后需要二次加工，效益流失嚴重。 本課題旨在研制一種可加工絲條、片、塊、醬菜等不同類型的多功能加工機械，具體內容如下 : (1) 研究合理的切削裝置，滿足多功能 (可加工絲條、片、塊、醬菜 )的需要， 3組刀具具有單獨控制性，調整方便，以完成多種形狀的加工。且規(guī)格尺寸在一定范圍內可調，確保高效、耐用，操作方便 : (2) 由于蔬菜的種類多種多樣，各種蔬菜的物理特性不同，為了保證研制適合加工各種不同形狀的物料，蔬菜的輸送和固定是非常重要的工作條件，因此必須研制合理的送料機構。 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 7 (3) 研制合理的傳動機構，要求簡練、新穎、 實用 .根據我國的國情，在部件的原理和結構的設計中，以操作維修方便和降低成本為主要研究方向，尋求合理的工作原理，要求功能多樣化 ;對結構進行優(yōu)化設計，以高效、節(jié)能、通用和工作可靠為目標 : （ 4)設計能加工各種異型蔬菜產品的刀具。 主要技術指標 :(1)配套電機為 750W調速電機。 (2)每小時生產率 (以 5cm厚的土豆片為例 )達到 400Kg / he (3)適應加工的蔬菜 :塊根狀蔬菜，如牛芬、胡蘿卜、土豆、姜、蒜、蘿卜、地瓜等狀蔬菜，如菠菜、大白菜等。 (4)加工功能 :可加工成長 20mm-50.，粗為 2m-10m的絲條 ，厚度為 lmm-8mm的各種自由片及異形狀片，鉛筆屑狀，顆粒直徑為 0.5m m左右的蔬菜醬，長為 30mm-60mm的蔬菜段 。 第二章 工作機理與結構分析研究 2.1 蔬菜切削有關理論分析 眾所周知，切割金屬時可假定消耗的切割功直接與切割材料的橫截面大小成比例。相反，在切割蔬菜時，由于蔬菜具有特殊的結構 (纖維 )阻力，此力的大小主要與切割方向有關，而與切割的橫截面大小關系不大。換句話說，切割阻力和功耗主要與割刀相對蔬菜的位置有關。 割刀相對蔬菜的各種位置如圖 2.1所示。 序號 刀刃相對蔬菜的位置 切割方法 和角變化 范圍 切割時發(fā)生 的現象 1 p 12橫向切割 (砍 切 ) =0 =0 開始時蔬菜被刀刃擠壓然后開始切割 2 1p 2 p 3p 4斜切 0 90 =0 開始時蔬菜被刀刃擠壓然后斜切 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 8 3 傾斜的斜切 0 90 0 90 開始時蔬菜被刀刃擠壓然后斜 向切開 4 縱向歪切 =0 0 90 開始時蔬菜被刀刃擠壓然后切開 (沒有滑切 ) 5 縱向切割 =0 =90 開始時蔬菜被刀刃縱向擠壓 然 后切開 6 縱向斜切 =0 90 開始時蔬菜被刀刃擠壓然后斜向切開 7 p 1縱向軸向切割 =0 =0 沿蔬菜纖維方向切 圖 2. 1蔬菜不同的切割方法 根據測定，采用斜切及歪切不管其橫截面增大多少，其切割阻力和功耗均比正切減少很多 (割刀相對蔬菜軸成 45。時可以減少 30%-40%)。此外，克拉馬連科的測定結果表明，斜切的功耗降低很多，歪切的阻力約降低 60%。故此設計機械采用歪切。 2.2 蔬菜夾持輸送的研究 由于蔬菜種類很多，有葉莖類的軟菜，又有根莖類的硬菜，也有塊根狀小型的，總起來說形狀千奇百怪，尺寸與剛度也相差很大。因此，要想有效地切削蔬菜，有效地定位與輸送是加 工的關鍵。以前我們采用手動加工時，輸送浪費了大量的人工與物力，由于這幾年人工費地提高，手動己遠遠落后于形勢。并且手動加工不規(guī)則，成品率低，不衛(wèi)生等等缺點，迫切要求設計一種既能輸送有效定位、適合多種蔬菜的輸送機構，以實現規(guī)則的加工，適應出口蔬菜的要求。本設計采用單皮帶夾持輸送，其中上方為夾緊裝置懸浮狀態(tài)，工作時保證對加工物料的壓緊。為了防止物料的打滑，我們在皮帶的上方設有彈簧對壓力進行調整，實現傳動過程不打滑。如圖 2.2所示 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 9 1.切刀 2.壓菜輪 3.壓菜輥 4.蔬菜 5.輸送帶 6.輥筒 圖 2.2 多功能蔬菜加工機械夾緊裝置示意圖 2.3 設計方案的選擇及論證 不同的食用要求對被切碎物料的規(guī)格和質量各不相同。食用時可將葉菜類蔬菜切割成碎段，將塊根類蔬菜切割成片、絲和末、醬等不同的形狀。因此，為達到需要，對切削的工藝要求是：（ 1）切割省力，耗用功率少；（ 2）加工質量好，特別是切割營養(yǎng)豐富、含水分多，流變性突出的蔬菜時，要求碎屑電話少和流汁少，這就是要求切刀刃薄二鋒利；（ 3） 適合加工切割成不同的幾何形狀和大小的成品；（ 4）切碎工作部分 有足夠的強度和剛度；（ 5）有效的送料，解決耗用大量勞動力的問題。 蔬菜種類很多，葉菜類如大白菜、菠菜等，塊根類如胡蘿卜、馬鈴薯、甘薯等，上述物料在形態(tài)上的共同點是類似球形，橢圓形，圓柱形和不規(guī)則形狀，他們都要經過尺寸減少的加工處理過程，將其切成一定形狀，我們把這類機械統(tǒng)稱為蔬菜切碎機，即加工機。通常這類加工機主要有兩種類型；盤刀式加工機和滾刀式加工機。滾刀式加工機的特點是動刀片刃口線的運動軌跡呈圓柱形。切碎器為滾筒式，整機結構比較緊湊，切割質量比較好，負載比較均勻，但由于葉菜與塊莖類蔬菜的切割阻力，需在滾筒 主軸一側配置飛輪以增加轉動慣量，那樣，刀片對滾筒主軸會引起明顯的軸向力，此外磨刀刃比較困難。盤刀式加工機的特點式動刀片刃口線的運動軌跡是一個垂直于回轉軸的圓形平面。物料由輸送帶傳送，切割部分安裝在回轉軸的圓盤上。這類加工機的通用性廣，切割質量更好，生產效率高，刀片拆卸和安裝方便，自動化程度較高。此設計方案中的刀具是完全按照手工切菜的方法安裝的有橫刀和豎刀， 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 10 2.3.1 切削部分的設計 蔬菜要求規(guī)格要一致；長度誤差小，切片厚薄均勻；切面質量好，組織新鮮；形狀各異，品種繁多，一機多用。因此，要求加工機（ 1） 切割副必須配合合理（ 2）刀具具有一定的強度和高度（ 3）喂入口配置合理（ 4）道具具有互換性，通過刀具的簡單更換，滿足加工各種不同規(guī)格形狀蔬菜的要求，以達到質量要求，因此設計切削部分必須滿足能夠切削絲條、片、末、段、等規(guī)格形狀與質量的要求。 切割副結構參數的確定：動刀片和定刀片組成的切割副的切割參數如圖 2.3動刀片的磨刃角 r,刃口銳角，切割角，刀片安裝角，動定刀片之間的間隙 Z。 r角直接影響切割阻力的大小。刃口銳角是一個獨立的幾何參數，它不取決于磨刃角 r或物料和刀片刃口側面的摩擦系數 f值。對于切割蔬菜， 刃口銳角 =20 100微米足夠。為了磨刃到開始時的的銳利程度，一般在刃口處留處寬度為的磨刃區(qū)域，而 = max/tgr.若被切割的蔬菜強度大，則 r角要小些，但為了延長刀片的使用期， r值盡量大一些。經過實驗，我們取 r值為 40度。 Z為 0.5 1mm為宜。 x(a)動刀片結構參數（ b）動刀片安裝角（ c）切割副 1. 動刀片 2動刀片 圖 2.3 刀片結構參數 2.3.2 送料部分的設計 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 11 蔬菜的形狀是不規(guī)則的，自動送料的問題一直困擾著我們，所以大 多數的蔬菜加工機都是手動送料，研究適合加工各種不同形狀的送料機構，達到生產的連續(xù)性，提高產品加工質量和生產效率是本設計送料部分的宗旨。我們查閱了大量的資料，確定送料機構采用輥壓操作、皮帶輸送、自動調整夾持的設計方案，要求的遠動過程是：壓輥的直徑相等，速度相等，且同時驅動；被壓物料等速運動；物料僅承受壓輥施加的力作用；輸送的對象是連續(xù)的，機械性質是均勻的；輸送物料的物料與化學性質不能發(fā)生變化。 輸送結構的確定：我們根據以上的分析，參考常用的國內外輸送設備確定其結構如圖 2.4所示送料機構在水平輸送時，主動 雙鏈輪 15通過下滾子輪 16帶動中間鏈齒輪 18傳動，中間鏈齒輪 18與下帶驅動齒輪 19嚙合，下尼龍輸送帶 12在下帶驅動輥 20作用下，向前方轉動。同時，主動雙聯鏈輪 15又通過上滾子輪 10帶動驅動輪 9同步轉動，這樣，上尼龍輸送帶 3在上驅動輥 8作用下，向前方轉動。因此，物料在兩輥間的壓力及物料重力作用下，在物料表面產生外摩擦力，在物料間產生內摩擦力，帶動物料連續(xù)整體被輸送，而不致發(fā)生打滑與翻滾現象。為增加摩擦力，調節(jié)拉簧 4將整個上帶輸送機構拉近來縮小上下輥的間隙。而整個上帶輸送機構可圍繞上帶驅動輥 8的中心轉動。上帶調 節(jié)螺絲 6與下帶調節(jié)螺絲 14可調節(jié)輸送帶的松緊，以達有效的輸送。 1.上帶從動輥 2.上帶轉臂 3.上尼龍輸送帶 4.拉簧 5.上帶漲緊輪 6.上帶調節(jié)螺絲 7.擋塊 8.上帶驅動輥 9.上帶驅動鏈輪 10.上滾子鏈 11.上帶驅動支撐座 12.下尼龍輸送帶 13.下帶從動輥 14.下帶調節(jié)螺絲 15.主動雙聯鏈輪 16.下滾子鏈 17.固定座 18.中間鏈齒輪 19.下帶 驅動 齒輪 20.下帶驅動輥 圖 2.4 蔬菜輸送機構圖 2.4 多功能蔬菜加工機的主要結構 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 12 本機主要有機架物料輸送及夾持部分、切削成型部分、傳動部分等結構組成，其結構簡單如下： 切削成型部分由調速電機，皮帶輪，主軸，動刀盤，動刀，定刀，定刀座等組成； 物料輸送夾持部分：下帶帶驅動輪，下帶從動輪，下帶中間輪，下帶漲緊調節(jié)螺絲，下輸送帶，上帶驅動輪，上帶從動輪，上帶漲緊輪，上帶漲緊調節(jié)螺絲，上輸送帶，上帶拉緊簧，拉簧擋塊等組成； 傳動部分主要由調速電機，皮帶輪，驅動鏈輪，雙聯鏈輪，中間傳動鏈輪，驅動齒輪，滾子鏈等組成。 2.5 多功能蔬菜切絲饑的工 作與傳動原理 2.5.1 工作原理 如圖所示 2.5，當物料放在輸送帶上時，下輸送帶帶動物料向前運動，進入上輸送帶與下輸送帶之間，上下輸送帶將物料夾住。本設計的傳動使上下夾持傳動帶具有相同的線速度。這時物料運動的速度與上下輸送帶的速度同步。與此同時，主軸帶動動刀盤做旋轉運動，刀盤帶動刀也做旋轉運動。當物料前進到刀前端的位置時，動刀切削物料，根據刀盤上安裝刀具的不同，便將物料切削為不同的形狀。根據不同的物料調節(jié)進料間隙，也由于蔬菜的外形復雜，即使同一種蔬菜的粗細程度也不一樣，因此要求送料間隙應能夠自由調節(jié)，這樣 才能達到多功能加工的目的，為此我們設計了上輸送帶由上輸送帶彈簧調節(jié)其與下輸送帶自己建的間隙。當物料比較粗時上帶拉緊彈簧被拉開，物料進入上下輸送帶時，將物料緊緊夾住，是物料隨輸送帶同步運動。當輸送物料比較細時，將上帶拉緊彈簧 調緊，物料進入上下輸送帶時，將物料緊緊夾住，使物料隨輸送帶同步運 動 。 圖 2.5 多功能加工機工作原理圖 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 13 根據不同的物料的加工要求調節(jié)切片的厚度或切短的長短。上、下輸送帶通過雙聯鏈輪傳動達到同步運動，由調速電機調節(jié)皮帶輪的轉速， 進而調節(jié)驅動鏈輪的轉速，這樣可以調節(jié)輸送帶的運輸速度，從而調節(jié)切片的厚度或切段的長短。另外通過調節(jié)主軸的轉速，也可以微調切片的厚度或切段的長短，影響比較小。 2.5.2 傳動路線 多功能蔬菜機為了實現對物料價格多種尺寸和形狀的產品。采用了特殊的傳動方式，保證加工物料傳動。如圖 2.6所示；上夾持輸送帶和下夾持輸送帶為定速傳動，分別有帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動等組成，并保證使上下夾持帶在夾持物料處具有相同的線速度。另一路傳動是采用調速機，帶動刀盤旋轉。采用調速電機可使傳動系統(tǒng)簡單，機器對多種的物料適應性大大 增強。 本機特點：（ 1）通過換刀具，可加工各種哦你不同形狀的蔬菜；片、段、絲等提高了設備利用率，（ 2）采用單向電容調速電動機適合加工各種形狀的蔬菜，同時省去了復雜的變速結構，降低了設備的生產成本。（ 3）采用可調帶式傳動機構，可自動送料，連續(xù)加工。 1.輸送帶 2.壓菜傳動 3.輸送鏈傳動 4.壓菜帶 5.切刀 6.殼體 7.前門 8.刀盤 9.軸承座 10.大糟輪 11.電機輪 12.普通 v帶 13.電動機 14.大帶輪 15.齒輪箱 16.多鍥帶 17.電動機 18.中齒輪 圖 2.6多功能加工機傳動原理圖 第三章 主要參數與零部件設計 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 14 3.1 電機的選用 采用電磁調速電動機，型號： JD1A-11 電動機主參數： 最大額定輸出：直流 90V3A 測速發(fā)電機：三相交流 2V/100r/min 轉速變化率： 3% 靜態(tài)精度： 1% 輸入電源：交流 220V 10% 50 60Hz 3.2 帶傳動的設計計算 （ 1） 電動機功率的預選 功率 p=60W 最高轉速 nmax=500r/min （ 2） 帶的選擇 A型普通 V型帶 （ 3） 選擇主動輪的基準直徑 選擇主動輪的基準直徑 D1=75mm v1= smsmn /25/46.51 0 0 060 1 3 9 0751 0 0 060 D 01 （ 4）計算從動輪的基準直徑 2D mmiD 63.2 6 0754 0 01 3 9 01 圓整為 2D =265mm (5) 確定中心距和帶的基準長度 0.7( 1D + 2D )0a2( 1D + 2D ) 2380a680 取0a=250mm 則 2 dL 0a+2( 1D + 2D )+02124)(aDD =2 mm9.10672504 752657526522502 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 15 取 dL=1000mm 則實際中心距 29.1067100025020 dLLaa d=216mm (6)主動輪包角計算 最小包角要求 1201 a 60180 121 aDDa =147 120 符合要求 （ 7）確定帶的根數 Lca kkPP Pz000 )( 選取 91.0ak96.0Lk 27.00 P05.00 P85.0caP95.296.091.0)05.027.0( 85.0 z 取 z=3根 3 3 主軸的設計計算 （ 1）計算主軸上的功率、轉速、轉矩 功率 02 PP 取三角帶傳動功率 0.96 則 KW0576.096.01006P -32 扭矩 mNn .2.1375400/0576.09 5 5 0 0 0 0/P9 5 0 0 0 0T 22 （ 2）初步確定軸的最小直徑及該處的長度 選取軸的材料為 45鋼，調質處理。 取 mmnPd 3.114000576.0112A112A 33020m i n0 則 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 16 因為前面取帶輪的寬度為 50mm，孔的內徑為 20mm 所以初步確定最小直徑mmmmdd 50L20 7-676m i n 最小直徑處的長度 （ 3）軸的結構設計 A：根據軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度。 B:初選滾動軸承及周的各段尺寸 因軸承主要受徑向力 的作用，同時考慮帶輪及軸承的安裝、定位和尺寸，所以選取只受徑向載荷的向心球軸承 205，其尺寸 mmdTDd ,25,15522565 故左邊軸承的定位用軸肩，軸肩高度 mmdmmhdh 3025,007.032 則，取1-2段與動刀盤配合，取 ;43,25 212 mmLmmd 考慮箱體的厚度，取.75,13 4332 mmLmmL 。 確定軸的總長度 L=196mm，則mmLmmdmmL 28,17,2 655454 (4) 軸的危險截面的疲勞強度校核 A: 12 截面處 T1=10142.1N .m 截面上的扭轉切應力 2.1253004.025164.32524254816251.101422161.10142WT23231TdDdM p adtdbtd經插值后可查得 09.2,77.0,72.0,66.1 iqq故有效應力集中系數 93.093.051.1166.177.011186.1109.272.0111，得iqkqk 軸按磨削加工，得表面質量系數 92.0i 軸未被表面強化處理，即 1q則 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 17 5.14830264.305.0264.371.115505.01.071.1192.0193.051.11109.2192.0193.086.111skKkKi材料特性系數計算安全系數 剖 面右側一定安全。 B:截面 6右側的安全性校核 抗彎截面系數 w 07.6422025.3205.362202322323 dd tdbtd 抗扭截面系數 07.1427202 5.3205.361620216 2323 dtdbtd 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 18 彎矩及彎曲應力 5.143.122277.27211.705.0211.752.11559.1352.1088.127552.111K88.111K92.0432.18.079.152.1007.6426.67566.67565.47256.12837rssssssskkkkM p aMmmMcaarrrb軸按磨削加工取右側安全 C:校核鍵的強度 (1)刀盤處 平鍵 強度足夠M p ak ldTlhbpp 10089.5254384.01 0 1 4 2210243783 （ 2） 帶輪處 平鍵 強度足夠M p ak ldTlhbpp 10045.8025064.031014210250663 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 19 第 四 章 主要結論和建議 本文緊緊圍繞著設計一種能把各種形狀的蔬菜加工成片、絲、末、段等規(guī)格尺寸的機器來開展研究工作的，主要是在前人研究的基礎上設計制造出一種可以在生產上實用、安全可靠、高效的機器，取得了一些有參考價值的成果，井取得一些社會與經濟效益。 4.1 主要結論 研究了多功能蔬菜加工機合理的切削機構，采用了標準刀片與圓盤切刀相結合方式，顯著改善了切削效果，調節(jié)加工尺寸簡單容易，滿足了多規(guī)格的需要，使機器的性能達到較高水平 ; 設計制造了多功能蔬菜加工機的輸送料機構，采用上、 下輸送帶夾持與輸送方式，經過反復試驗改進，特別對上、下壓輥參數的設計和優(yōu)化和通過拉簧自動調節(jié)壓輥力，實現了各種蔬菜在輸送帶上既能同步前進又能固定位置的要求，滿足了多種蔬菜輸送要求，克服了前人設備上的不足 ; 采用調速電機，可調節(jié)切刀轉速與輸送帶速度，以滿足切削規(guī)格要求，該電機安全、可靠、耐用可以直接應用到實際生產中 ; 設計多功能蔬菜加工機經過更換刀具即可用于各種形狀及尺寸的蔬菜加工，更換切削刀盤可將蔬菜加工成不同型式，調節(jié)電機無級變速來調節(jié)加工規(guī)格，可合理地利用原料，提高出成率。實現了自動送料，解決了手動 和半自動送料的技術難題 ; 對設計的多功能蔬菜加工機從制造廠家、使用單位等不同角度進行了經濟效益和社會效益分析。表明使用該課題的研究成果優(yōu)于以往使用的其它種類的加工機。 4.2 存在的問題 由于刀具尺寸與電機調速范圍的局限性，一些蔬菜要加工成比較大規(guī)格或小尺寸 ，加工機的能力達不到，有待于進一步提高機械性能 ; 切絲條時，絲條有點彎曲 ; 刀盤品種少，不能完成對一些異形狀的加工 : 輸送橡膠帶時間長老化，在漲緊輪作用下斷裂，影響生產 ; 4.3 進一步研究的建議 在試驗研究的基礎上，加強對切削刀具應用范圍 的研究，進一步加大調速范圍，完善加工機的性能，從生產的角度進行效果的驗證 ; 對刀具材料進行詳細的研究，盡量采用常見尺寸和材料，以降低機器的制造成本 ; 改進輸送帶，盡量用一種無毒、結實、防滑、耐用的材料 。 濰坊學院本科畢業(yè)設計（論文） 20 五 主要參考資料 1.鄭煥芹 .山東省蔬菜出口貿易發(fā)展?jié)摿Ψ治?.甘肅農業(yè) .2004 No.10 P54-55 2.鄭煥芹楊錦秀 .山東省疏菜出口貿易優(yōu)勢分析 2006 No.3 P111 3.張立國 .徐翔 .WTO背景下中國蔬菜產業(yè)發(fā)展 .華中農業(yè)大學學報 (人文社科版 )2003 N o.3 P21-24 4.陳永福 .加入 WTO對我國蔬菜貿易的影響中國農村經濟 2001 No.1 P32-38 5.秦中春 .中國蔬菜出口機會、挑戰(zhàn)與對策 .北京農業(yè) .2005 No.6 P1-2 6.何啟偉 .山東蔬菜產業(yè)發(fā)展現狀與展望長江蔬菜 2005 No.4 P4-6 7，張紹英 .果蔬加工機械的發(fā)展戰(zhàn)略 .食品與機械 2005陽 .4 P1-3 8.章軍張念龍高效通用型蔬菜加工機的研制 .包裝機械 .2002 No.5 P37-38 9.章軍 .多功能蔬菜加工機的研制糧油加工與食品機械 .2003 N0.4 P40-41 10.沈再春 .農產品加工機 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